DE3888451T2 - Anzeigegerät. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristall-Anzeige.
• Bei einer üblichen gemultiplexten getwisteten nematischen Flüssigkristall-Anzeige werden die Spalten-Elektroden durch die Daten-Impulse und die Reihen-Elektroden der Reihe nach angesteuert, wobei der Kontrast von dem effektiven Mittelwert der Spannung über der Flüssigkristallzelle abhängt. Um einen angemessenen Kontrast zu erhalten, muß die Reihen-Ansteuerung von verhältnismäßig langer Dauer sein, wodurch die Zahl der Reihen, die der Reihe nach in einer Bildperiode angesteuert werden können, und damit die Zahl der Zeilen pro Bild begrenzt wird. EP 0 105 767 offenbart eine Anzeigevorrichtung, bei der die Spalten- Elektroden jeweils in zwei Abschnitte unterteilt sind, so daß zwei Untermatrizen gebildet werden, von denen jede eine getrennte Gruppe von Daten-Ansteuerungen hat, die abwechselnd adressiert werden, wenn die Reihen abgetastet werden. Bei einer solchen Anordnung ist es für zwei Reihen, einer von jeder Untermatrix, bekannt, gleichzeitig angesteuert zu werden, wodurch die Anzahl der Reihen, die in einer gegebenen Zeit adressiert werden können, wirksam verdoppelt wird. Um jedoch die Anzahl der Abschnitte über zwei zu erhöhen, müssen Verbindungen zu Daten-Ansteuerungen über dem Anzeigebereich gemacht werden, was unbequem ist.
• GB-A-2,146,478 (Sharp) offenbart eine Anordnung, bei der zwei oder mehr Reihen einer Flüssigkristall-Anzeige mit Impulsen adressiert werden, die sich in der Zeit überlappen. Die Anzeige hat jedoch einen Schalttransistor pro Pixel, und die Dauer jedes Reihenauswahl-Impulses zum Einschalten der Transistoren ist doppelt so groß wie die Zeilendauer und beginnt eine Zeilendauer früher. Während der ersten Hälfte des Reihen-Impulses N sind die den Spalten zugeführten Daten-Impulse die der Reihe (N-1), so daß die LDC-Kapazitäten der Reihe N (d. h. die Kapazitäten der Elektroden der Reihe N) auf VN-1 aufgeladen werden. Während der zweiten Hälfte des Reihen-Impulses werden die Daten für die Reihe N zugeführt, um die Ladung auf die richtige Spannung VN zu ändern. Gleichzeitig werden die Kapazitäten in der Reihe N+1 auf VN geladen, da die Reihen-Ansteuerung N+1 die Reihen-Ansteuerung N überlappt. In gleicher Weise werden in der zweiten Hälfte des Ansteuer-Impulses für die Reihe N+1 die Ladungen in VN+1 korrigiert.
• Der Oberbegriff des Anspruchs 1 beruht auf GB-A- 2,139,795.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung vorgesehen mit einer Matrix aus wahlweise einstellbaren Flüssigkristall-Anzeigezellen, die durch überlagerungsbereiche zwischen Elementen einer Gruppe von Reihen-Elektroden und Elementen einer Gruppe von Spalten-Elektroden definiert werden, wobei die Spalten-Elektroden jeweils eine Vielzahl von Spaltenteilen enthalten, die eine entsprechende Zahl von Untermatrizen definieren, mit Ansteuermitteln zum Ansteuern der Spalten- Elektroden, und mit Mitteln zum gleichzeitigen Adressieren einer Reihen-Elektrode in jeder von mehr als einer Untermatrix, gekennzeichnet durch wahlweise betätigbare Schaltmittel zwischen benachbarten Teilen jeder Spalten-Elektrode, um eine Verbindung einer ausgewählten Reihe von Teilen der Spalten-Elektrode mit den Ansteuermitteln möglich zu machen.
• Auf diese Weise kann eine Anzahl von Untermatrizen durch dieselbe Gruppe von Spalten-Ansteuermitteln bei gleichzeitiger Adressierung von Reihen in unterschiedlichen Untermatrizen angesteuert werden. Wegen der wahlweise betätigbaren Schaltermittel ist es nicht notwendig, daß jede Untermatrix ihre eigene unabhängige Gruppe von Spalten-Leitungen hat, und damit wird die Notwendigkeit von getrennten Leitern zur Verbindung der Spalten- Elektroden der Untermatrizen mit dem Rand der Matrixanzeigevorrichtung überflüssig gemacht. Somit wird die Menge der Leiterwege minimiert, und ferner wird die Kompliziertheit der Ansteuer- Schaltung minimiert.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Adressieren einer solchen Anzeigevorrichtung vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch: Laden der Kapazitäten der Teile der Spalten-Elektroden in jeder Untermatrix der Reihe nach durch Betätigung der Schaltermittel, um so eine nacheinander abnehmende Zahl von Teilen jeder Elektrode mit den Ansteuermitteln zu verbinden, während jede Elektrode auf die Spannung angesteuert wird, die für den entsprechenden verbundenen Teil benötigt wird, der sich am weitesten von den Ansteuermitteln in der Serie weg befindet, und Adressieren einer Reihen-Elektrode in jeder geladenen Untermatrix.
• Vorzugsweise schließt die Anzeigevorrichtung Mittel zum Zuführen der Daten-Impulse der am zweitweitesten entfernten Untermatrix ein, während noch der Reihenauswahl-Impuls der am weitesten entfernten Untermatrix zugeführt wird. Dies ist so, weil die am weitesten entfernte Untermatrix nun von den Spalten-Ansteuerungen isoliert ist.
• Auf diese Weise können Daten-Impulse den Spalten in jeder Untermatrix der Reihe nach zugeführt werden, während die Reihenauswahl-Ansteuerung in allen Untermatrizen gleichzeitig erfolgt. Es ist notwendig, alle Spalten-Kapazitäten in jeder Untermatrix in einer Zeit zu laden, die kurz im Vergleich mit der Reihen-Adressierperiode ist.
• Die Erfindung wird nachfolgend zum besseren Verständnis nur beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 einen Teil einer die vorliegende Erfindung verkörpernden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung;
• Fig. 2 eine Einzelheit von Fig. 1; und
• Fig. 3 einen Teil einer anderen, die vorliegende Erfindung verkörpernden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
• Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 wird aus einer Matrix von getwisteten nematischen Flüssigkristallzellen gebildet, die getrennt durch geeignete gemultiplexte Adressierung der anzuzeigenden Information einstellbar sind. Jede Zelle wird durch die Überlappung (wie in Fig. 1 dargestellt) eines Spalten- Elektrodenstreifens (z. B. 2, 3 oder 4) und eines Reihen-Elektrodenstreifens 5 bis 13 definiert. Jede Spalten-Elektrode 2, 3, 4 wird als eine Vielzahl von Spaltenteilen 2a, 2b, 2c; 3a, 3b, 3c; 4a, 4b, 4c gebildet. Diese definieren eine Anzahl von individuellen Untermatrizen 14, 15, 16, die untereinander in der Reihen- Adressierungssequenz angeordnet sind, wobei die Untermatrizen entsprechende Spalten-Elektroden 2 bis 4 teilen, während sie unterschiedliche Reihenstreifen haben, nämlich 5 bis 7, 8 bis 10 bzw. 11 bis 13. Entsprechende Spaltenteile zwischen benachbarten Untermatrizen sind elektrisch durch Schalter 17 bis 22 (z. B. Transistoren oder andere elektronische Komponenten) verbindbar, die durch die Zuführung von Signalen über die Schalterleitungen 23 und 24 betätigbar sind. Wenn alle Schalter 17 bis 22 geschlossen sind, steuert die Ansteuer-Schaltung (nicht dargestellt aber am oberen Ende der Leitungen 2 bis 4 angeordnet) alle Spaltenteile auf die Spannung an, die auf der Untermatrix 16 benötigt wird. Die Schalter 20, 21 und 22 werden dann durch Zuführung einer geeigneten Tor-Spannung geöffnet, und die Ansteuer-Spannung für die Untermatrix 15 wird zugeführt, usw.
• Die Anzeigevorrichtung kann daher in eine Anzahl von Untermatrizen unterteilt werden, ohne die Zahl der externen Ansteuerungen zu erhöhen, und der Nutzen sollte hoch bleiben, da verhältnismäßig wenige Transistoren verwendet werden (im Vergleich mit einer vollaktiven Matrix). Ein schnelles Schalten der Transistoren ist erforderlich (alle Spaltenteile müssen in kurzer Zeit im Vergleich mit der Reihen-Adressierzeit geladen werden), und die Zeitkonstante für das Abklingen der auf den Säulenteilen gespeicherten Ladung muß lang im Vergleich mit den Reihen-Adressierzeiten sein. Die dem "Ein-Widerstand der Transistoren zugeordneten Zeitkonstanten und die Kapazität der Spaltenteile sollten klein gehalten werden, damit alle Spaltenteile mit Ladung innerhalb einer Zeit beaufschlagt werden können, die klein im Vergleich zu der Reihen-Adressierzeit ist (gleich der Vollbildperiode geteilt durch die Anzahl der Zeilen, d. h. Reihen-Elektroden, in jeder Untermatrix).
• Fig. 2 zeigt den genauen Aufbau der Schalt-Transistoren 17 bis 19 und ihre Schnittstelle und Verbindung mit den Teilen 2a, 2b; 3a, 3b; 4a, 4b der Spaltenleiter 2, 3 und 4. Jeder Transistor hat eine Silizium-Insel 30 und ein Source/Drain-Kontaktloch 31.
• Die obige Anordnung kann so modifiziert werden, daß in jeder Untermatrix eine unterschiedliche Zahl von Reihen vorgesehen wird, wobei die minimale Grenze eine einzelne Reihe pro Untermatrix ist. Im letzteren Fall ist die Zahl der Zeilen, die adressiert werden können, etwas durch die hohen RC-Zeitkonstanten begrenzt, die dadurch entstehen, daß eine große Zahl von Transistor-"Ein"-Widerständen in Reihe angeordnet wird. Etwa 30 Zeilen von quadratischen Pixeln mit 1 mm können in einer verwundenen nematischen Anzeigevorrichtung erreicht werden, wenn der Transistor-"Ein"-Widerstand auf 5 kOhm begrenzt werden kann (was typisch für einen Poly-Silizium-Transistor ist, der die maximal mögliche Gate-Breite von 1 mm hat). Eine Anzeigevorrichtung kann in zwei Untersektoren angesteuert werden, um insgesamt 60 Zeilen zu erreichen, und die gesamte Anzahl der erreichten Zeilen kann viel höher liegen, wenn gemultiplexte Banken verwendet werden.
• Fig. 3 zeigt eine Variante der Matrix von Fig. 1, deren Hauptunterschied darin liegt, daß nun die Schalt-Transistoren 40 bis 48 keine Verbindung zwischen benachbarten Streifen einer gegebenen Spalte herstellen, sondern statt dessen Spaltenteile (z. B. A, B und C) jedes vollen Spaltenstreifens mit getrennten Spalten-Adreßzeilen 49 bis 51, und damit mit der Spalten-Ansteuerung verbinden. Jede Spalten-Kapazität kann nunmehr durch das Schließen eines einzelnen Transistor-Schalters geladen werden, wodurch Probleme beseitigt werden, die von dem "Ein"-Widerstand der verschiedenen in Reihe liegenden Transistoren herrühren, und demzufolge wird die Begrenzung der Zahl der Untermatrizen beseitigt, in die die Anzeigevorrichtung unterteilt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Zahl der Transistoren und Kreuzungspunkte im Vergleich zu der Anordnung mit vollaktiver Matrixbildung reduziert, und es kann eine Reduzierung der Zahl von Anzeigefehlern erreicht werden.
• Eine die vorliegende Erfindung verkörpernde Anzeigevorrichtung kann einen höheren Nutzen haben, da die Fehlerquelle der "Kreuzungspunkte" beseitigt ist. Eine die vorliegende Erfindung verkörpernde Anzeigevorrichtung kann auch dazu verwendet werden, benachbarte gemultiplexte Platten über extern gelagerte Transistoren zu verbinden.

Claims (2)

1. Anzeigevorrichtung mit einer Matrix (1) aus wahlweise einstellbaren Flüssigkristall-Anzeigezellen, die durch Überlappungsbereiche zwischen Elementen einer Gruppe von Reihen-Elektroden (5 bis 13) und Elementen einer Gruppe von Spalten-Elektroden (2 bis 4) definiert werden, wobei die Spalten-Elektroden jeweils eine Vielzahl von Spaltenteilen (2a, 2b, 2c; 3a, 3b, 3c; 4a, 4b, 4c) enthalten, die eine entsprechende Zahl von Untermatrizen (14, 15, 16) definieren, mit Ansteuermitteln zum Ansteuern der Spalten-Elektroden, und mit Mitteln zum gleichzeitigen Adressieren einer Reihen-Elektrode in jeder von mehr als einer Untermatrix, gekennzeichnet durch wahlweise betätigbare Schaltermittel (17, 18, 19, 20, 21, 22) zwischen benachbarten Teilen jeder Spalten- Elektrode, um eine Verbindung einer ausgewählten Reihe von Teilen der Spalten-Elektrode mit den Ansteuermitteln möglich zu machen.

2. Verfahren zum Adressieren einer Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: Laden der Kapazitäten der Teile der Spalten-Elektroden in jeder Untermatrix der Reihe nach durch Betätigung der Schaltermittel, um so eine nacheinander abnehmende Zahl von Teilen jeder Elektrode mit den Ansteuermitteln zu verbinden, während jede Elektrode auf die Spannung angesteuert wird, die für den entsprechenden verbundenen Teil benötigt wird, der sich gegenwärtig am weitesten von den Ansteuermitteln weg befindet, und Adressieren einer Reihen-Elektrode in jeder geladenen Untermatrix.