DE60131819T2

DE60131819T2 - Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix und Steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE60131819T2
Application number: DE60131819T
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Yanagi; Kouji Tenri-shi Kumada; Takashige Yamatokoriyama-shi Ohta; Katsuya Shijonawate-shi Mizukata
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: TW567453B; EP1197790B9; EP1197790A2; US20020063669A1; EP1197790B1; EP1197790A3; KR100464811B1; CN1348166A; JP4166448B2; KR20020027275A; CN1182508C; JP2002182621A; DE60131819D1; US6784863B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix sowie ein Verfahren zum Betreiben/Steuern der Anzeige, welche geeignet sind für die Verwendung in verschiedenen Datenendgeräten und Fernsehgeräten, und insbesondere eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix sowie ein Verfahren zum Betreiben/Steuern der Anzeige, welche eine Verbesserung der Anzeigequalität und eine Verminderung des Energieverbrauchs ermöglichen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Flüssigkristallanzeige mit einem aktiven Matrixsteuermodus ist ein Beispiel für herkömmliche Bildanzeigen. Wie in 16 dargestellt ist, wird eine Flüssigkristallanzeige gebildet von einer Flüssigkristallplatte oder – tafel 1, einem Abtastleitungstreiberschaltkreis 2 und von einem Signalleitungstreiberschaltkreis 3.
Die Flüssigkristallanzeigeplatte 1 weist ein Matrixsubstrat 7, ein gegenüberliegendes oder Gegensubstrat 8 sowie einen Flüssigkristall (nicht dargestellt) auf, der zwischen den Substraten 7 und 8 eingebracht oder injiziert ist. Das Gegensubstrat 8 ist parallel zum Matrixsubstrat 7 angeordnet. Auf dem Matrixsubstrat 7 sind Signalleitungen S(1) bis S(I) (signal lines) und Abtast-, Raster- oder Sacnleitungen G(1) bis G(J) (scan lines) vorgesehen, die einander überkreuzen. Des Weiteren sind Anzeigezellen P vorgesehen, die in einer Matrix angeordnet sind. Auf dem Gegensubstrat 8 ist eine Gegenelektrode 13, die in 17 dargestellt ist, vorgesehen, und zwar für sämtliche Anzeigezellen P gemeinsam.
Wie in 17 gezeigt ist, weist jede Anzeigezelle P, einen Dünnschichttransistor (TFT) 11 auf, der als Schaltelement fungiert. Des Weiteren ist eine Flüssigkristallkapazität C_LC vorgesehen. Wie ebenfalls in 18 dargestellt ist, ist der TFT 11 mit seinem Sourceanschluss mit der Signalleitung S(i) und mit seinem Gateanschluss mit der Abtastleitung G(j) verbunden. Der Signalleitungstreiberschaltkreis 3 führt der Signalleitung S(i) ein Sourcesignal Vs zu, welches dann über Source und Drain des TFT 11 übertragen und als Drainspannung Vd(i, j) an eine Anzeigeelektrode 12 angelegt wird, die eine der Flüssigkristallkapazität C_LC ist. Ein Commonsignal oder gemeinsames Signal Vcom wird an die Gegenelektrode 13 angelegt, welche die andere Elektrode der Flüssigkristallkapazität C_LC darstellt.
Folglich wird an die Flüssigkristallkapazität C_LC eine Differenz zwischen der Drainspannung Vd(i, j) und dem Commonsignal oder gemeinsamen Signal Vcom angelegt. Im Ergebnis davon werden die Transmittanz oder Reflektanz des zwischen den Elektroden 12, 13 sandwichartig vorgesehenen Flüssigkristalls 14 derart geändert, dass durch die Anzeigezellen P gemäß eingehender Bilddaten ein Bild angezeigt wird. Das Ausschalten des TFT 11 bewirkt nicht, dass sich das angezeigte Bild sofort ändert, weil in der Anzeigezelle P in der Flüssigkristallkapazität C_LC akkumulierte Ladung für eine bestimmte Zeitspanne gehalten wird.
Bei Flüssigkristallanzeigen würden sich die Flüssigkristalle im Hinblick auf die Charakteristika unter kontinuierlicher Beaufschlagung mit einer DC-Spannung auf den Flüssigkristall verschlechtern. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird der Flüssigkristall mit einer Spannung betrieben, die sich von positiv nach negativ und umgekehrt ändert. Dieses Betriebsverfahren unter Verwendung einer "Inversion der Steuer-/Treiberspannung" wird gewöhnlich als Inversionssteuerung oder Umkehrsteuerung (inversion drive) bezeichnet. Unterschiedliche Formen der Inversion betreffen die so genannte Rahmen- oder Frameinversion, die Sourceleitungsinversion, die Gateleitungsinversion und die Dot-Inversion/Punkt-Inversion.
Es wird angenommen, dass die vorangehend beschriebene Flüssigkristallanzeige mittels Frameinversionssteuerung gesteuert wird.
19 beschreibt mittels einer Wellenform die Entwicklung der Treiberspannungen oder Steuerspannungen, die an Anzeigezellen P der Flüssigkristallplatte 1 angelegt werden: nämlich an die Anzeigezelle P(i, 1) in der i-ten Spalte, 1. Reihe/Zeile, die Anzeigezelle P(i, j), die zentral oder mittig angeordnet ist in der i-ten Spalte, j-ten Reihe/Zeile und die Anzeigezelle P(i, J), die angeordnet ist in der i-ten Spalte, J-te Reihe/Zeile. Für eine einfache Beschreibung zeigt die Figur ein Beispiel, bei welchem das Sourcesignal Vs statisch oder stetig bei 2 V liegt und bei welchem das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom alterniert um eine Amplitude von 4 V, um Treiberspannungen oder Steuerspannungen von ±2 V zum Beaufschlagen der Anzeigezellen P zu erzeugen.
Unter Bezugnahme auf die Anzeigezelle P(i, 1) in der obersten Reihe/Zeile wird das Sourcesignal Vs geschrieben, wenn der TFT 11 durch einen Gatepuls eingeschaltet wird, der über die Abtastleitung G(1) am Punkt A1 zugeführt wird. Mit einem späteren Ausschalten des TFT 11 ändert sich die Spannung über dem Flüssigkristall 14 wegen der Anwesenheit der Flüssigkristallkapazität C_LC nicht. Nachfolgend wird das Commonsignal Vcom am Punkt R negativ, wobei eine Variation um einen Wert vorliegt, der gleich ist zu der zuvor genannten Amplitude. Die Drainspannung Vd variiert um denselben Wert, nämlich wegen des Prinzips der Ladungserhaltung. Wieder wird das Sourcesignal Vs geschrieben, wenn der TFT 11 durch einen anderen Gatepuls eingeschaltet wird, welcher der Abtastleitung G(1) am Punkt B zugeführt wird. Die Spannung über den Flüssigkristall 14 wird gehalten. Das Schreiben und Halten kehrt mit einer Zeitspanne oder Periode T in dieser Art und Weise in der Anzeigezelle P(i, 1) wieder.
Unter Bezugnahme auf die zentrale oder mittig angeordnete Anzeigezelle P(i, j) wird die Sourcespannung Vs geschrieben, wenn der TFT 11 durch einen Gatepuls eingeschaltet wird, welcher durch die Abtastleitung G(j) am Punkt Aj eingeschaltet wird. Die Spannung über dem Flüssigkristall 14 wird gehalten. Nachfolgend wird das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom am Punkt R negativ, und zwar variierend um einen Betrag, der gleich ist der zuvor genannten Amplitude. Die Drainspannung Vd variiert entsprechend um denselben Wert. Das Sourcesignal Vs wird wieder geschrieben, wenn der TFT 11 am Punkt Bj eingeschaltet wird. Die Spannung über den Flüssigkristall 14 wird gehalten. Das Schreiben und Halten erfolgt in dieser Art und Weise in der Anzeigezelle P(i, j) ähnlich, wie vorangehend beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die Anzeigezelle P(i, J) in der untersten Reihe/Zeile wird das Sourcesignal Vs geschrieben, wenn der TFT 11 durch einen Gatepuls eingeschaltet wird, der durch die Abtastleitung G(J) am Punkt AJ eingeschaltet wird. Die Spannung über den Flüssigkristall 14 wird gehalten. Nachfolgend variiert das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom um einen Wert oder Betrag, der gleich ist zu der zuvor genannten Amplitude R. Die Drainspannung Vd variiert um denselben Wert oder Betrag. Das Sourcesignal Vs wird wieder am Punkt BJ geschrieben. Die Spannung über den Flüssigkristall 14 wird gehalten. Das Schreiben und Halten erfolgt in dieser Art und Weise in der Anzeigezelle P(i, J) ähnlich zu dem vorangehend Beschriebenen.
Wie oben im Detail beschrieben wurde, ist die Variation der Drainspannung Vd gleich zu derjenigen des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der relative Wert der Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, 1) zum gemeinsamen Signal oder Commonsignal Vcom nicht variabel ist, z. B. in der Anzeigezelle P(i, 1). Dies ermöglicht ein Steuern oder Betreiben der Anzeigezelle (i, 1) alternierend mit Spannungen ±2 V. Dieselbe Beschreibung ist gültig im Hinblick auf die anderen Anzeigezellen P(i, j) und P(i, J).
Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, bei welchem das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom eine stetige oder konstante DC-Spannung ist.
20 beschreibt mittels einer Wellenform die Entwicklung der Steuer- oder Treiberspannungen, die an die Anzeigezellen P der Flüssigkristallanzeigeplatte oder -tafel 1 angelegt werden: nämlich an die Anzeigezelle P(i, 1), die in der i-ten Spalte, 1. Reihe/Zeile angeordnet ist, die Anzeigezelle P(i, j), die zentral oder mittig in der i-ten Spalte, j-ten Reihe/Zeile angeordnet ist, und die Anzeigezelle P(i, J), die in der i-ten Spalte, J-te Reihe/Zeile angeordnet ist. Zum Zweck der einfachen Beschreibung zeigt die Figur ein Beispiel, bei welchem das gemeinsame Signal oder Commonsignal Vcom stetig oder konstant bei 2 V liegt und das Sourcesignal Vs in einer Amplitude 4 V alterniert, um Treiberspannungen oder Steuerspannungen im Bereich von ±2 V zum Aufprägen auf die Anzeigezelle P zu erzeugen.
Gemäß diesem Treiberschema oder Steuerschema alterniert das gemeinsame Signal oder Commonsignal Vcom nicht zwischen positiven und negativen Spannungsniveaus. Daher variiert weder das gemeinsame Signal oder Commonsignal Vcom in der Amplitude noch die Drainspannung Vd. Des Weiteren führt bei einer Flüssigkristallzelle P, wie sie mittels eines Äquivalentschaltkreises in 17 dargestellt ist, eine Änderung in der Polarität des Sourcesignals Vs nicht zu einer Änderung in der Polarität der Drainspannung Vd.
Gewöhnlich benötigt eine Flüssigkristallanzeige ein Hintergrundlicht als Lichtquelle, weil Flüssigkristalle aufgrund ihrer Natur selbst kein Licht emittieren. Die Lampe für eine derartige Hintergrundbeleuchtung ist eine in höchstem Maße Energie verbrauchende Einheit und macht es schwierig, eine Energie sparende Flüssigkristallanzeige zu schaffen. Im Gegensatz dazu wurden jüngst reflektive oder reflektierende Anzeigeeinrichtungen entwickelt, die keine Hintergrundbeleuchtung benötigen und die in mobilen Datenendgeräten oder dergleichen oder in Geräten verwendet werden, die größtenteils im Freien Verwendung finden.
Elektroden, die in einigen Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen dieser Art verwendet werden, benutzen reflektive Elektrodenstrukturen oder reflektierende Elektrodenstrukturen. Einige Flüssigkristallanzeigen verwenden einen alternativen Aufbau, bei welchem Pixelelektroden (reflektierende oder reflektive Elektroden) und Busleitungen, z. B. Signalleitungen, in unterschiedlichen Schichten vorgesehen sind, die mittels einer Zwischenisolierungsschicht voneinander getrennt sind.
Bei einem reflektiven oder reflektierenden Elektrodenaufbau, z. B. einem, wie er in 22 dargestellt ist, sind eine reflektive oder reflektierende Elektrode 12a als Anzeigeelektrode 12 derart vorgesehen, dass sie entlang ihres Umfangs oder ihrer Peripherie gleichzeitig benachbarte Signalleitungen S(i), S(i + 1) und Abtastleitungen G(j – 1), G(j) überlappen. Diese Anordnung erlaubt keinen Zwischenraum oder keine Lücke zwischen der reflektiven Elektrode 12a und den Signalleitungen S(i), S(i + 1) sowie den Abtastleitungen G(j – 1), G(j), wodurch ein Lichtverlust verhindert wird.
21 zeigt einen Äquivalenzschaltkreis einer Anzeigezelle P mit einer reflektiven Elektrodenstruktur. Der Äquivalentschaltkreis weist neben der Flüssigkristallkapazität C_LC parasitäre Kapazitäten Csd1, Csd2, Cgd1, Cgd2 auf. Die parasitären Kapazitäten Csd1, Cgd2 können zwischen dem Drainanschluss des TFT 11 und der Signalleitung S(i) sowie zwischen dem Drainanschluss und der Abtastleitung G(j – 1) gefunden werden. Die parasitären Kapazitäten Csd2, Cgd1 können gefunden werden zwischen dem Drainanschluss des TFT 11 und der Signalleitung S(i + 1) und zwischen dem Drainanschluss und der Abtastleitung G(j).
Es treten jedoch Probleme auf, wenn die Frameinversionssteuerung, so wie sie vorangehend beschrieben wurde, auf die Flüssigkristalltafel 1 mit der reflektiven Elektrodenstruktur oder mit der oben beschriebenen Struktur angewandt wird, bei welcher die Pixelelektroden und die Busleitungen in unterschiedlichen Schichten vorgesehen sind bzw. werden. Siehe dazu die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 5-2208/1993 (Tokukohei 5-2208; veröffentlicht am 12. Januar 1993).
23 beschreibt mittels einer Wellenform die Entwicklung der Steuerspannungen oder Treiberspannungen, die den Anzeigezellen P aufgeprägt werden, nämlich der Zelle P(i, 1) in der i-ten Spalte, 1. Reihe/Zeile, der zentralen Anzeigezelle P(i, j) in der i-ten Spalte, j-te Reihe/Zeile und der Anzeigezelle P(i, J) in der i-ten Spalte, J-te Reihe/Zeile in der Flüssigkristalltafel 1 mit einer reflektiven Elektrodenstruktur. Zum Zwecke einer vereinfachten Beschreibung zeigen die Figuren in ähnlicher Weise wie 19 ein Beispiel, bei welchem das Sourcesignal Vs 2 V (DC) ist und das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom 4 V (AC) ist.
Bei dem Beispiel aus 19 führt eine Variation in der Amplitude des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom zu einer ähnlichen Variation in der Amplitude der Drainspannung Vd, wenn die Anzeigezelle P die Spannung über dem Flüssigkristall hält. Dies ist jedoch bei dem Beispiel aus 23 nicht der Fall, bei welchem die Ladungen unter den parasitären Kapazitäten Csd1, Csd2, Cgd1, Cgd2 wieder verteilt werden. Die Variation ΔVd1 der Drainspannung Vd1 ist durch die Gleichung (1) gegeben: ΔVd1 = (CLC/CD) Vac1, (1)bei welcher CD die Gesamtkapazität ist, die mit der Drainelektrode des TFT 11 (= C_LC + Csd1 + Csd2 + Cgd1 + Cgd2) verbunden ist und wobei Vac1 eine Variation des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom bezeichnet.
Die Spannung, die von der Flüssigkristallzelle P gehalten wird, nachdem das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom sich geändert hat, ist kleiner als eine sonst gehaltene Standardspannung Vx1, und zwar um eine Abfallspannung oder einen Spannungsabfall Vy1 (= Vac1 + ΔVd1).
Unter Bezugnahme auf 23 wird gezeigt, dass eine Spannung geschrieben wird zur und eine Standardspannung Vx1 gehalten wird durch die Anzeigezelle P während der Halteperiode oder Haltezeitspanne Ttrue(j). Eine Änderung in der Polarität des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom während der Abfallperiode Tfalse(j) führt zu einem Abfall ΔVd1 in der Spannung der Anzeigezelle P von der Standardspannung. Also haben die Anzeigezellen P(i, 1), P(i, j), P(i, J) unterschiedliche Halteperioden oder Haltezeitspannung Ttrue(1), Ttrue(j), Ttrue(J) und unterschiedliche Abfallperioden oder Abfallzeitspannen Tfalse(1), Tfalse(j), Tfalse(J).
Dies bedeutet insbesondere, dass die Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, 1) in der obersten Reihe/Zeile gering oder niedrig bleibt, falls überhaupt, und zwar für eine kurze Abfallzeitspanne Tfalse(1) unter der Wirkung oder dem Einfluss des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom, weil ausschließlich das Schreiben einer Spannung unmittelbar danach durchgeführt wird. Im Gegensatz dazu bleibt mit einer Änderung in der Polarität des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom unmittelbar nach dem Schreiben die Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, J) in der untersten Reihe/Zeile gering oder niedrig, und zwar für eine vergleichsweise lange Abfallperiode oder Abfallzeitspanne Tfalse(J), die sich erstreckt von der Änderung in der Polarität bis zum Beginn der nächsten Runde des Schreibens.
Jede Periode oder Zeitspanne zum Schreiben und Halten für ein Bild oder einen Anzeigeschirm (screen) wird gebildet durch eine erste Periode oder Zeitspanne Ta1, die sich erstreckt vom Start des Abtastens (Schreiben) der obersten Reihe/Zeile zum Ende des Abtastens (Schreiben) der untersten Reihe/Zeile, einer zweiten Periode oder Zeitspanne Tb1, die sich erstreckt vom Ende des Abtastens der unteren Reihe/Zeile zur Änderung der Polarität des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom, und einer dritten Periode oder Zeitspanne Tc1, die sich erstreckt von der Änderung der Polarität des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom bis zum Start oder Beginn der nächsten Runde des Abtastens. Die Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, 1) für die oberste Reihe/Zeile bleibt gleich der Standardspannung Vx1, und zwar während den ersten und zweiten Perioden oder Zeitspannen Ta1, Tb1, und ist in der dritten Periode oder Zeitspanne Tc1niedriger als die Standardspannung Vx1, und zwar um die Abfallspannung oder den Spannungsabfall Vy1. Der effektive oder wirksame Wert, nämlich der Wert V_LCrms(i, 1), der Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, 1) ist gegeben durch folgende Gleichung: VLCrms(i, 1) = {((Ta1 + Tb1)·Vx12 + Tc1·(Vx1 – Vy1)2)/(Ta1 + Tb1 + Tc1)}1/2.
Die Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, J) für die untere Reihe/Zeile verbleibt gleich der Standardspannung Vx1, und zwar während der zweiten Periode oder Zeitspannung Tb1, und fällt von der Standardspannung Vx1 um die Abfallspannung oder den Spannungsabfall Vy1 in den ersten und dritten Zeitspannen oder Perioden Ta1, Tc1 ab. Der wirksame oder effektive Wert, nämlich der Wert V_LCrms(i, J), der Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, J) ist gegeben durch folgende Gleichung: VLCrms(i, J) = {(Tb1·Vx12 + (Ta1 + Tc1)·(Vx1 – Vy1)2)/(Ta1 + Tb1 + Tc1)}1/2 .
Dabei sind folgende Werte gegeben: Vx1 = 2 V, Vac1 = 4 V, C_LC = 4,7 pF, Csd1 + Csd2 + Cgd1 + Cgd2 = 0,3 pF, CD = 5 pF, Ta1 = 15 ms, Tb1 = 0,5 ms und Tc1 = 0,5 ms. Entsprechend gilt V_LCrms(i, 1) = 1,993 Vrms und V_LCrms(i, J) = 1,768 Vrms. Die wirksamen oder effektiven Werte besitzen eine Differenz von 0,225 Vrms. Das bedeutet, dass der effektive oder wirksame Wert der Steuerspannung oder Treiberspannung für die Anzeigezelle P um 0,225 Vrms, wenn man den obersten Bereich mit dem untersten Bereich des Bildes oder des Anzeigeschirms (screen) vergleicht. Der Unterschied in der Spannung ergibt sich wegen der ungleichen Helligkeit zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich des Anzeigeschirms.
Dieses Problem tritt nicht auf, wenn das Commonsignal oder das gemeinsame Signal Vcom auf eine konstante DC-Spannung oder Gleichspannung fixiert ist. Es ist daher unveränderlich, wie das bereits früher unter Bezugnahme auf 20 erwähnt wurde. Bei der Anzeigezelle P mit einer reflektiven Elektrodenstruktur gemäß 21 ändert sich jedoch das Sourcesignal Vs in seiner Polarität, und zwar in Bezug auf das gemeinsame Signal oder Commonsignal Vcom, und zwar in jedem Frame oder Rahmen, wie das in 24 dargestellt ist. Daher haben die Anzeigezellen P(i, 1), P(i, j), P(i, J) jeweils die Perioden Tfalse(1), Tfalse(j), Tfalse(J), wodurch sich eine ungleiche Helligkeit des Bildes/Anzeigeschirms in ähnlicher Art und Weise wie bei dem vorangehend beschriebenen Fall ergibt.
Falls sich das Sourcesignal Vs in seiner Polarität mit einer konstanten Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC ändert, werden bei diesen Anzeigezellen P Ladungen unter den parasitären Kapazitäten Csd1, Csd2, Cgd1, Cgd2 wieder verteilt. Daher wird die Anzeigeelektrode 12 durch die parasitären Kapazitäten Csd1, Csd2, die zwischen der Drainelektrode und den zwei benachbarten Signalleitungen S(i), S(i + 1) angeordnet sind, beeinflusst. Die Variation ΔVd2 der Drainspannung Vd2 ist durch die Gleichung (2) gegeben: ΔVd2 = {(Csd1 + + Csd2)/CD} × Vac2, (2) wobei CD die Gesamtkapazität (= C + Csd1 + Csd2 + Cgd1 + Cgd2) ist, die mit der Drainelektrode verbunden ist, und wobei Vac2 eine Variation des Sourcesignals Vs bezeichnet.
Die von der Anzeigezelle P gehaltene Spannung ist, nachdem sich das Sourcesignal Vs geändert hat, niedriger als die sonst gehaltene Spannung, und zwar um den Wert ΔVd2. Die Abfallperioden oder Abfallzeitspannen Tfalse(1), Tfalse(j), Tfalse(J), die aufgrund des Spannungsabfalls auftreten, unterscheiden sich in ihrer Länge, wie das früher beschrieben wurde.
Aufmerksamkeit sollten folgende Umstände finden: (i) die Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC ist nicht absolut, sondern immer relativ zum Commonsignal oder gemeinsamen Signal Vcom. (ii) Falls das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom sich in seiner Polarität ändert, führt eine Änderung in dem Commonsignal oder gemeinsamen Signal Vcom zu einer ähnlichen Änderung in den Potentialen (Drainpotentialen) der Gegenelektrode 13 und der gegenüberliegenden Anzeigeelektrode 12. Daher ist die Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC unveränderlich. Die zuvor beschriebene Problematik aufgrund der Änderung der Polarität des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom wird verursacht durch das Commonsignal oder gemeinsame Signal, welches unterschiedlich variiert, und zwar abhängig von den parasitären Kapazitäten Csd1, Csd2, Cgd1, Cgd2.
Falls das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom eine konstante Spannung ist, ist das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom unveränderlich, und die Drainspannung Vd variiert in Abhängigkeit von den parasitären Kapazitäten Csd1, Csd2, wenn das Sourcesignal Vs variiert. Daher treten unerwünschte Variationen in der Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC auf.
Jede Zeitspanne oder Periode für das Schreiben oder Halten für ein Bild oder einen Anzeigeschirm wird gebildet von der zuvor beschriebenen ersten Periode oder Zeitspanne Ta1, der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb1, der dritten Periode oder Zeitspanne Tc1. Die Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, 1) für die oberste Reihe/Zeile bleibt gleich zur Standardspannung Vx1 während der ersten oder zweiten Zeitspannen oder Perioden TA1, Tb1 und fällt in der dritten Periode oder Zeitspanne Tc1 von der Standardspannung Vx1 um den Wert Vy1 (= ΔVd2) ab. Der effektive oder wirksame Wert V_LCrms(i, 1) der Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, 1) ist gegeben durch folgende Beziehung: VLCrms(i, 1) = {((Ta1 + Tb1)·Vx12 + Tc1·(Vx1 – Vy1)2)/(Ta1 + Tb1 + Tc1)}1/2.
Die Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, J) für die oberste Reihe/Zeile bleibt während der ersten Periode oder Zeitspanne Tb1 gleich zur Standardspannung Vx und ist gleich zur Differenz zwischen der Standardspannung Vx1 und dem Sourcesignal Vd während der ersten und dritten Perioden oder Zeitspannen Ta1, Tc1. Daher ist der wirksame oder effektive Wert V_LCrms(i, J) des Steuersignals oder Treibersignals V_LC(i, J), welches gehalten wird von der Anzeigezelle P(i, J), gegeben durch folgenden Ausdruck: VLCrms(i, J) = {(Tb1·Vx12 + (Ta1 + Tc1)·(Vx1 – Vy1)2)/(Ta1 + Tb1 + Tc1)}1/2.
Dabei gilt ferner: Vx1 = 2 V, Vac2 = 4 V, C_LC = 4,7 pF, Csd1 + Csd2 + Cgd1 + Cgd2 = 0,3 pF, CD = 5 pF, Csd1 + Csd2 = 0,15 pF, Ta1 = 15 ms, Tb1 = 0,5 ms und Tc1 = 0,5 ms. Entsprechend gilt V_LCrms(i, 1) = 1,996 Vrms und V_LCrms(i, J) = 1,884 Vrms. Die zwei wirksamen oder effektiven Werte habe eine Differenz von 0,112 Vrms. Das bedeutet, dass der effektive oder wirksame Wert der Steuerspannung oder Treiberspannung für die Anzeigezelle P um einen Wert von 0,112 Vrms variiert, und zwar im Vergleich zwischen dem obersten und dem untersten Bereich des Bildes oder des Anzeigeschirms. Der Unterschied in der Spannung ergibt sich wegen der ungleichen Helligkeit zwischen dem obersten und dem untersten Bereich des Anzeigeschirms.
Das Dokument US-A-5,694,145 offenbart eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix mit aktiven Elementen, die für jeweilige Matrix bildende Anzeigezellen vorgesehen sind, wobei die aktiven Element die Anzeigezellen einer Abtastleitung zu einem Zeitpunkt der Auswahl abtasten. Des Weiteren ist eine Einrichtung vorgesehen zum Anlegen oder Beaufschlagen einer Signalspannung an die Anzeigeelektroden der ausgewählten Anzeigezellen. Darüber hinaus ist eine Einrichtung vorgesehen zum Anlegen oder Beaufschlagen mit einer Steuerspannung oder Treiberspannung, die bestimmt ist durch die Signalspannung und durch eine Commonspannung oder eine gemeinsame Spannung über den Flüssigkristall, und zwar durch Anlegen oder Beaufschlagen mit der Commonspannung oder gemeinsamen Spannung an eine gegenüberliegende Elektrode, die gegenüberliegend zu Anzeigeelektroden vorgesehen ist, wobei die Commonspannung oder gemeinsame Spannung in ihrer Polarität änderbar ist, und zwar in Bezug auf die Signalspannung in jedem Rahmen oder Frame.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix sowie ein Steuerverfahren oder Treiberverfahren für eine Anzeige bereitzustellen, welche es ermöglichen, den zuvor beschriebenen Unterschied in der Helligkeit, der auftritt zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich eines Bildes/Anzeigeschirms bei einer Rahmeninversionssteuerung oder Frameinversionssteuerung, zu reduzieren.
Eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix sowie ein Verfahren zum Steuern der Anzeige gemäß der vorliegenden Erfindung zur Lösung der zugrunde liegenden Aufgabe sind so ausgebildet, dass:
aktive Elemente jeweils vorgesehen sind, für Matrix bildende Anzeigezellen, welche die Anzeigezellen einer Abtastleitung scannen oder abtasten zu einem Zeitpunkt der Auswahl,
dass eine Signalspannung in Anzeigeelektroden der Anzeigezellen, die abgetastet oder gescannt werden, eingeschrieben wird,
dass eine Steuerspannung oder Treiberspannung, die bestimmt ist oder wird durch die Signalspannung und eine gemeinsame oder Commonspannung, angelegt wird über den Flüssigkristall und zwar durch Anlegen oder Beaufschlagen mit der Commonspannung oder gemeinsamen Spannung an eine Gegenelektrode, die den Anzeigeelektroden gegenüberliegend angeordnet ist, und
dass entweder die gemeinsame oder Commonspannung oder die Signalspannung sich in ihrer Polarität in Bezug auf die gemeinsame oder Commonspannung in jedem Rahmen oder Frame ändert,
wobei:
eine nicht abtastende oder nicht scannende Einrichtung eine Nicht-Abtastperiode oder Nicht-Abtastzeitspanne schafft, während der die Signalspannung gehalten wird und keine neue Signalspannung eingeschrieben wird, wobei diese einer Abtastzeitspanne oder Abtastperiode unmittelbar folgt, bei welche die Signalspannung in die Anzeigezellen einer Mehrzahl Abtastleitungen eingeschrieben wurde, wobei die Nicht-Abtastzeitspanne oder Nicht-Abtastperiode gleich ist zu oder länger als die Abtastperiode oder Abtastzeitspanne und wobei die Inversionssteuereinrichtung entweder die gemeinsame oder Commonspannung oder die Signalspannung in ihrer Polarität in Bezug auf die Signalspannung in der Nicht-Abtastperiode oder Nicht-Abtastzeitspanne ändert.
Bei der Rahmeninversionssteuerung oder Frameinversionssteuerung besitzt, wie das oben beschrieben wurde, die parasitäre Kapazität, die sich in der Anzeigezelle entwickelt, negative Wirkungen oder Einflüsse: Zum Beispiel fällt der wirksame oder effektive Wert der über dem Flüssigkristall angelegten Spannung ab. Die Effekte, Wirkungen oder Einflüsse variieren von zeile zu Zeile des Bildes oder des Anzeigeschirms, dies führt zu einer irregulären oder unregelmäßigen Helligkeit des Anzeigebilds. Um diese Probleme zu berücksichtigen, ist eine Nicht-Abtastzeitspanne vorgesehen, die gleich ist zu oder länger als die Abtastzeitspanne und die unmittelbar der Abtastzeitspanne nachfolgt. Dies bewirkt, dass die Anzeigezellen einer Standardsteuerspannung oder Standardtreiberspannung während der Nicht-Abtastzeitspanne halten. Der Unterschied im effektiven oder wirksamen Wert des Spannungsniveaus, welches an die Anzeigezellen angelegt ist, wird zwischen den obersten und untersten Reihen/Zeilen des Anzeigeschirms stark reduziert. Praktisch bedeutet dies, dass der Unterschied in der Helligkeit zwischen diesen beiden Reihen/Zeilen eliminiert ist bzw. wird.
Für ein besseres Verständnis der Natur und der Vorteile der vorliegenden Erfindung wird Bezug genommen auf die Detailbeschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung einer Flüssigkristallanzeige der Ausführungsformen 1 und 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung eines Sourcesignalerzeugers bei einer Flüssigkristallanzeige zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung eines Commonslgnalerzeugers oder eines Erzeugers für ein gemeinsames Signal bei einer Flüssigkristallanzeige zeigt.
4 ist ein Wellenformdiagramm, welches ein Commonsignal oder gemeinsames Signal zeigt, welches sich in seiner Polarität ändert, um die Flüssigkristallanzeige zu steuern oder zu betreiben.
5 ist eine erläuternde Zeichnung, welche das Konzept des Steuer- oder Treibervorgangs zeigt.
6 ist eine erläuternde Zeichnung, welche das Konzept eines Steuervorgangs oder Treibervorgangs zeigt, und zwar auf der Grundlage eines herkömmlichen Steuer- oder Treiberschemas, dies dient Vergleichszwecken.
7 ist ein Graph, welcher den Zusammenhang zwischen dem Zeitablauf der Polaritätsänderung eines gemeinsamen oder Commonsignals einer Flüssigkristallanzeige und einem effektiven oder wirksamen Wert eines Steuersignals oder Treibersignals (Spannung) für die obersten und untersten Reihen/Zeilen des Anzeigeschirms zeigt.
8 ist ein Wellenformdiagramm, welches einen Steuervorgang oder Treibervorgang der Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welchem das Sourcesignal für eine Flüssigkristallanzeige in seiner Polarität geändert wird.
9 ist eine erläuternde Zeichnung, die ein Konzept eines Steuervorgangs oder Treibervorgangs zeigt, bei welchem das Sourcesignal einer Flüssigkristallanzeige in seiner Polarität geändert wird.
10 ist eine erläuternde Zeichnung, die einen Steuervorgang oder Treibervorgang auf der Grundlage eines herkömmlichen Steuerschemas oder Treiberschemas zeigt, dies dient Vergleichszwecken.
11 ist ein Graph, der den Zusammenhang darstellt zwischen den Zeitabläufen der Polaritätsänderung eines Sourcesignals einer Flüssigkristallanzeige und eines effektiven oder wirksamen Werts eines Steuersignals oder Treibersignals (Spannung) für die obersten und untersten Reihen/Zeilen des Anzeigeschirms.
12 ist eine Draufsicht, welche eine Anordnung von Elektroden einer Flüssigkristalltafel einer Flüssigkristallanzeige einer Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist ein Wellenformdiagramm, welches zwei gemeinsame oder Commonsignale zeigt, die an die Flüssigkristalltafel aus 12 angelegt werden.
14 ist eine Querschnittsansicht, welche den Aufbau von Flüssigkristallanzeigen gemäß der Ausführungsformen 1 bis 3 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ist eine Draufsicht, welche einen Aufbau einer Flüssigkristallanzeige aus 14 zeigt.
16 ist ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeige zeigt.
17 ist ein Äquivalentschaltkreisdiagramm, welches eine Anordnung einer Anzeigezelle einer Flüssigkristallanzeige zeigt, wobei diese Anordnung gemeinsam bei herkömmlichen und bei erfindungsgemäßen Einrichtungen verwendet wird.
18 ist eine Draufsicht, welche einen Aufbau von Elektroden für eine Anzeigezelle aus 17 zeigt.
19 ist ein Wellenformdiagramm, welches einen Steuervorgang oder Treibervorgang für eine Flüssigkristallanzeige zeigt, bei welcher die Anzeigezelle aus 17 vorgesehen ist, in welcher sich ein Commonsignal oder gemeinsames Signal in seiner Polarität ändert.
20 ist ein Wellenformdiagramm, welches einen Steuervorgang oder Treibervorgang einer Flüssigkristallanzeige zeigt, bei welcher die Anzeigezelle aus 17 vorgesehen ist, in welcher ein Sourcesignal sich in seiner Polarität ändert.
21 ist ein Äquivalenzschaltkreisdiagramm, welches eine reflektive Elektrodenstruktur aufweist, und zwar hinsichtlich einer Anzeigezelle in einer Flüssigkristallanzeige, wobei der Aufbau und die Struktur sowohl herkömmlicherweise als auch erfindungsgemäß verwendet werden.
22 ist eine Draufsicht, welche einen Aufbau von Elektroden in der Anzeigezelle aus 21 zeigt.
23 ist ein Wellenformdiagramm, welches einen Steuervorgang oder einen Treibervorgang bei einer Flüssigkristallanzeige zeigt, bei welcher die Anzeigezelle aus 21 vorgesehen ist, bei welcher ein gemeinsames Signal oder Commonsignal sich in seiner Polarität ändert.
24 ist ein Wellenformdiagramm, welches einen Steuervorgang oder Treibervorgang einer Flüssigkristallanzeige zeigt, bei welcher die Anzeigezelle aus 21 vorgesehen ist, bei welcher ein Sourcesignal sich in seiner Polarität ändert.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[Ausführungsform 11
Die nachfolgende Beschreibung beschreibt die Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, und zwar unter Bezugnahme auf die 1–7, 17, 18, 21 und 22.
Eine Flüssigkristallanzeige gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird gebildet von einer Flüssigkristalltafel 1, einem Abtastleitungstreiberschaltkreis 2 und einem Signalleitungstreiberschaltkreis 3, und zwar in ähnlicher Weise wie bei der vorangehend beschriebenen herkömmlichen Flüssigkristallanzeige. Des Weiteren sind vorgesehen ein Sourcesignalerzeuger oder -generator 4, ein Commonsignalerzeuger oder -generator 5 und eine Steuereinrichtung oder Steuerung 6, wie das in 1 dargestellt ist.
Die Flüssigkristallanzeigetafel 1 weist auf ein Matrixsubstrat 7, ein Gegensubstrat 8, die parallel und gegenüberliegend dem Substrat 7 angeordnet ist, und einen Flüssigkristall (nicht dargestellt), der zwischen den Substraten 7 und 8 vorgesehen oder injiziert ist. Auf dem Matrixsubstrat 7 sind mehrfache Abtastleitungen oder Scanleitungen G(1) .... G(J) und Signalleitungen S(1) ... S(I) vorgesehen, die einander überkreuzen. Darüber hinaus sind Anzeigezellen P in einer Matrix angeordnet.
Wie in den 17 und 18 dargestellt ist, ist die Anzeigezelle P ausgebildet in einem Bereich, der umgeben wird von zwei benachbarten Abtastleitungen G(j), G(j – 1) und von zwei benachbarten Signalleitungen S(i), S(i + 1). Jede Anzeigezelle P weist einen Dünnschichttransistor 11 (nachfolgend als TFT bezeichnet) auf. Dieser dient als Schaltelement. Ferner ist eine Flüssigkristallkapazität C_LC vorgesehen. Der TFT 11 ist mit seinem Gate mit der Abtastleitung G(j) und mit seinem Sourcebereich mit der Signalleitung S(i) verbunden. Die Flüssigkristallkapazität C_LC wird gebildet von der Anzeigeelektrode 12 zum Verbinden des TFT 11 mit einer Gegenelektrode 13, die der Elektrode 12 gegenüberliegend ausgebildet ist. Zwischen den Elektroden 12 und 13 ist sandwichartig oder schichtartig dazwischen der Flüssigkristall 14 vorgesehen. Die Gegenelektrode 13, als Commonelektrode oder gemeinsame Elektrode, ist ausgebildet auf dem gegenüberliegenden Substrat oder Gegensubstrat 8, und zwar derart, dass sie gemeinsam von allen Anzeigezellen P geteilt werden kann.
Bei der Anzeigezelle P ist die Anzeigeelektrode 12 mit der Signalleitung S(i) über den Drainbereich und den Sourcebereich des TFT 11 verbunden. Das Gate des TFT 11 ist mit der Abtastleitung G(j) verbunden. Die Gegenelektrode 13 wird mit dem Commonsignal oder gemeinsamen Signal Vcom vom Commonsignalerzeuger oder -generator 5 beaufschlagt. Also wird eine Differenz zwischen einem positiven oder negativen Peak des Sourcesignals Vs (Spannung) über die Signalleitungen S(i) während einer ON-Periode des TFT 11 und einem positiven oder negativen Peak des Commonsignals Vcom (Spannung) an die Flüssigkristallkapazität C_LC angelegt. Im Ergebnis davon ändert sich die Transmittanz oder Durchlässigkeit oder Reflektanz/Reflektivität des Flüssigkristalls derart, dass gemäß eingehenden Bilddaten durch die Anzeigezellen P ein Bild angezeigt und dargestellt werden kann. Das Ausschalten des TFT 11 bewirkt nicht, dass sich das angezeigte Bild sofort ändert, weil die Anzeigezelle P die in der Flüssigkristallkapazität C_LC akkumulierte Ladung für eine bestimmte Zeitspanne hält.
Die Abtastleitungstreiberschaltung 2 verschiebt den Startpuls, welcher von der Steuerung 6 zugeführt wird, auf der Grundlage von Zeitabläufen eines Takts und führt Gatepulse GP (die später beschrieben werden, siehe 4) über einen Pufferschaltkreis zum selektiven Adressieren der Abtastleitungen G(1) ... G(J) zu. Der Signalleitungstreiberschaltkreis 3 verschiebt einen Startpuls, der von der Steuerung 6 zugeführt wird, auf der Grundlage von Zeitablaufen eines Takts und nimmt auf und hält das Sourcesignal Vs, welches vom Sourcesignalgenerator 4 erzeugt wurde, und zwar auf der Grundlage der verschobenen Pulse, um ein Sourcesignal Vs jeder Signalleitung S(1) ... S(I) über einen Pufferschaltkreis zuzuführen.
Der Sourcesignalgenerator oder -erzeuger 4 erzeugt ein Sourcesignal Vs, welches sich in der Polarität in Bezug auf jedes Frame oder jeden Rahmen ändert. Er ist mit Zählern 4a, 4b, einem Decoder 4c und einem Schalter 4d ausgebildet, wie das in 2 dargestellt ist.
Der Zähler 4a zählt horizontale Synchronisationssignale Hsync, die von der Steuerung 6 zugeführt werden. Wenn die Anzahl der horizontalen Synchronisationssignale Hsync eine Anzahl erreicht, die für die Abtastzeitspanne (später beschrieben) bestimmt ist, gibt der Zähler 4a ein so genanntes Carry- oder Übertragssignal CO aus. Der Zähler 4a wird durch ein LOW-Decodersignal zurückgesetzt, welches vom Decodierer 4c zugeführt wird. Der Zähler 4b zählt einen Takt CLK, der von der Steuerung 6 zugeführt wird, und wird durch das Carry- oder Übertrags-Signal CO zurückgesetzt, welches vom Zähler 4a zugeführt wird.
Wenn die Zählrate oder der Zählwert, die vom Zähler 4b zugeführt werden, einen vorbestimmten Wert erreichen, nämlich gemäß den Zeitabläufen eines Polaritätswechsels des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom, gibt der Decodierer 4c ein LOW-Decodersignal aus. Der Decodierer 4c wird gebildet von verschiedenen Logikschaltkreisen, so dass er ein LOW-Decodersignal (oder HIGH-Decodersignal) in Reaktion auf eingehende Mehrfachbitdaten ausgeben kann, welche für den vorbestimmten Wert repräsentativ sind. Der Schalter 4d ist von anderer Sorte und ausgebildet zum Schalten des Sourcesignals Vs zwischen einer positiven Spannung Vsp und einer negativen Spannung Vnp zur Ausgabe, wenn das Decodiersignal oder Decodersignal den Wert LOW annimmt.
Bei dem so ausgebildeten Sourcesignalgenerator 4 zählt der Zähler 4a die horizontalen Synchronisationssignale Hsync, von denen jedes über eine unterschiedliche Leitung empfangen wird. Sobald der Abtastvorgang oder Scanvorgang auf den Abtastleitungen G(1) ... G(J) für ein Frame oder Rah men abgeschlossen ist, gibt der Zähler 4a das so genannte Carry- oder Übertragssignal CO aus, welches den Zähler 4b zurücksetzt. Einmal zurückgesetzt, beginnt der Zähler 4b das Zählen des Takts CLK und gibt die Zählrate oder das Zählergebnis an einen Datenausgabeanschluss Q aus. Sobald der Taktzählwert oder die Taktzählrate mittels des Zählers 4b einen vorbestimmten Wert erreicht, gibt der Decodierer 4c ein LOW-Decodersignal aus, und zwar auf der Grundlage von Daten, die für diesen Wert repräsentativ sind. Dies bewirkt, dass der Schalter 4d entweder mit der Spannung Vsp oder mit der Spannung Vnp als Sourcesignal Vs für eine Ausgabe verbunden wird. Der Zähler 4a, einmal zurückgesetzt durch das Decodersignal, bleibt vor einem anderen eingehenden horizontalen Synchronisationssignal Hsync in Bereitschaft.
Auf diese Art und Weise gibt der Sourcesignalgenerator 4 das Sourcesignal Vs aus, welches sich für jedes Frame oder jeden Rahmen in seiner Polarität ändert.
Der Commonsignalgenerator 5 erzeugt ein Commonsignal oder gemeinsames Signal Vcom, welches sich für jedes Frame oder jeden Rahmen in seiner Polarität ändert. Das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom besitzt denselben Ablauf, Takt oder Zyklus wie das Sourcesignal Vs und ändert sich in der Polarität mit der Phase oder 180° zu der Phase des Sourcesignals Vs. Der Commonsignalgenerator 5 ist mit Zählern 5a, 5b, einem Decodierer 5c und einem Schalter 5d ausgebildet, wie das in 3 dargestellt ist.
Der Commonsignalgenerator 5 hat einen ähnlichen Aufbau wie der Sourcesignalgenerator 4, jedoch unterscheidet er sich vom Aufbau des Sourcesignalgenerators 4 darin, dass der Schalter 5d das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom zwischen einer positiven Spannung Vref1 und einer negativen Spannung Vref2 für eine Ausgabe schaltet. In ähnlicher Art und Weise zum Fall mit dem Sourcesignalgenerator 4 beginnt beim Commonsignalgenerator 5, wenn der Zähler 4a das Zählen eines horizontalen Synchronisationssignals Hsync abgeschlossen hat, und zwar mittels des Zählers 5b in Bezug auf das Zählen des Takts CLK. Wenn der Zählwert oder die Zählrate einen vorbestimmten Wert erreichen, schaltet der Schalter 5d das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom gemäß einer Änderung im Decodersignal, welches vom Decoder 5c zugeführt wird. Auf diese Art und Weise gibt der Commonsignalgenerator 5 das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom aus, welches sich für jeden Rahmen oder jedes Frame in seiner Polarität ändert.
Entsprechend wird die Zeitspanne oder Periode (zweite Zeitspanne Tb2, welche unten im Detail beschrieben werden wird), welche sich erstreckt vom Zeitpunkt, wenn ein Abtastvorgang oder Scanvorgang auf den Abtastleitungen G(1) ... G(J) in Bezug auf ein Frame oder einen Rahmen abgeschlossen wird, bis zu einem Zeitpunkt, bei welchem das Sourcesignal Vs oder das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom ihre Polarität ändern, durch den Zählwert oder die Zählrate (vorbestimmter Wert), ermittelt durch die Zähler 4b, 5b, wenn die Decoder oder Decodierer 4c, 5c ein Decodersignal ausgeben, um zu bewirken, dass die Schalter 4d, 5d sich in eine andere Stellung oder Position bewegen. Auf diese Art und Weise fungieren der Sourcesignalgenerator 4 und der Commonsignalgenerator 5 als Inversionssteuereinrichtungen.
Die Steuerung 6 oder der Controller 6, welche als Systemsteuerung ausgebildet sind und eine CPU und andere Komponenten aufweisen, erzeugen verschiedene Steuersignale, die dem Abtastleitungstreiberschaltkreis 2, dem Sourcesignalgenerator 4 und dem Commonsignalgenerator 5 zugeführt werden. Diese Signale umfassen einen Vorgehtakt oder vorangehenden Takt CLK (foregoing clock), ein horizontales Synchronisationssignal Hsync, ein vertikales Synchronisationssignal Vsync, einen Startpuls usw. Die Steuerung 6 setzt einen Zeitablauf an zum Übertragen eines Startpulses an den Abtastleitungstreiberschaltkreis 2 derart, dass die Abtastzeitspanne (erste Zeitspanne Ta2 in 4) und eine Nicht-Abtastzeitspanne (zweite und dritte Zeitspanne Tb2, Tc2 in 4), während der kein Abtasten durchgeführt wird, alternierend auftreten. Die Abtastzeitspanne wird gebildet von einer ersten Zeitspanne Ta2, während welcher die ersten bis J-ten Gatepulse GP aufeinander folgend ausgegeben werden, um die Abtastleitungen G(1) ... G(J) mit einer Leitung zu jeweils einem Zeitpunkt anzusprechen (abzutasten). Die Nicht-Abtastzeitspanne wird bestimmt derart, dass sie länger dauert als die Abtastzeitspanne. Auf diese Art und Weise fungiert die Steuerung 6 als Nicht-Abtasteinrichtung.
Nun wird beschrieben, wie eine Flüssigkristallanzeige gesteuert oder betrieben wird, die in der oben beschriebenen Art und Weise ausgebildet ist. Obwohl sich das Sourcesignal Vs, welches bei der Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, in seiner Polarität ändert, wird bei dem folgenden Beispiel angenommen, dass das Sourcesignal Vs eine konstante DC-Spannung ist, und zwar zum Zweck der einfacheren Erklärung.
4 beschreibt mittels einer Wellenform die Entwicklung der Steuerspannung oder Treiberspannung, die an die Anzeigezellen der Flüssigkristalltafel 1 angelegt wird: nämlich an die Anzeigezelle P(i, 1), die in der i-ten Spalte und der 1. Reihe/Zeile angeordnet ist, der Anzeigezelle P(i, j), die mittig in der i-ten Spalte, j-ten Reihe/Zeile angeordnet ist und die Anzeigezelle P(i, J), die in der i-ten Spalte, J-ten Reihe/Zeile angeordnet ist. Die Figur zeigt ein Beispiel, bei welchem das Sourcesignal Vs unverändert bei 2 V liegt und bei welchem das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom in einer Amplitude von 4 V alterniert, um ±2 V Steuerspannungen oder Treiberspannungen für das Beaufschlagen der Anzeigezellen P zu erzeugen.
Eine Auffrischungszeitspanne oder Refreshzeitspanne Tpo1 zum Schreiben und Halten für ein Bild oder einen Anzeigeschirm wird gebildet von der ersten Periode oder Zeitspanne Ta2, der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 und der dritten Periode oder Zeitspanne Tc2. Die erste Periode oder Zeitspanne Ta2 erstreckt sich vom Beginn des Abtastens/Scannens (Schreibens) der ersten Reihe/Zeile bis zum Ende des Abtastens/Scannens (Schreibens) der letzten Reihe/Zeile. Die zweite Periode oder Zeitspanne Tb2 erstreckt sich vom Ende des Abtastens/Scannens der untersten Reihe/Zeile bis zur Polaritätsänderung des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom in Bezug auf das Sourcesignal Vs. Die dritte Periode oder Zeitspanne Tc2 erstreckt sich von der Polaritätsänderung des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom bis zum Beginn der nächsten Runde des Abtastens/Scannens.
Unter Bezugnahme auf die Anzeigezelle P(i, 1) der obersten Reihe/Zeile ergibt sich, dass die Drainspannung Vd sich gemäß dem Commonsignal oder gemeinsamen Signal Vcom ändert und zwar gemeinsam oder konkurrierend mit der Polaritätsänderung des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom am Ende einer vorangehenden zweiten Zeitspanne Tb2 (nicht dargestellt). Die Spannung, die von der Flüssigkristallzelle P gehalten wird, nachdem sich das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom geändert hat, ist niedriger als die sonst gehaltene Standardspannung Vx2, und zwar um einen Spannungsabfall oder eine Abfallspannung Vy2, wie dies vorher im Zusammenhang mit der Beschreibung des Hintergrunds der Erfindung erläutert wurde. In der nachfolgenden ersten Zeitspanne oder Periode Ta2 wird das Sourcesignal Vs (Spannung) geschrieben, wenn der TFT 11 eingeschaltet wird, und zwar durch einen Gatepuls GP, der über die Abtastleitung G(1) am Punkt A zugeführt wird, wodurch die Drainspannung Vd der Signal spannung gleich gemacht wird. Mit dem später ausgeschalteten TFT 11 ändert sich die Spannung über dem Flüssigkristall nicht, und zwar wegen der Anwesenheit oder des Vorhandenseins der Flüssigkristallkapazität C_LC. Genau wie die Drainspannung Vd fällt auch das gehaltene Steuersignal oder Treibersignal V_LC(i, 1) um die Spannung Vy ab.
Mit dem Beenden der Abtastzeitspanne oder Abtastperiode, d. h. der ersten Periode oder Zeitspanne Ta2, wird das Spannungsniveau des Steuersignals oder Treibersignals V_LC(i, 1) gehalten, und zwar während der nachfolgenden zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2, weil kein Scan- oder Abtastvorgang während dieser Periode oder Zeitspanne durchgeführt wird. Mit dem sich in der Polarität ändernden Abtastsignal oder Scansignal Vcom am Ende der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 ändert sich die Drainspannung Vd in ähnlicher Weise, wie dies vorangehend beschrieben wurde. Auf diese Art und Weise wird ein Bild bei jedem Frame oder Rahmen geschrieben und gehalten.
Unter Bezugnahme auf die mittige oder zentrale Anzeigezelle P(i, j) ergibt sich, dass die Abfallperiode oder Abfallzeitspanne Tfalse(j), die sich erstreckt, von dem Zeitpunkt, bei welchem die Drainspannung Vd sich in ihrem Niveau ändert, und zwar konkurrierend oder gleichzeitig mit der Polaritätsänderung des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom am Ende der vorangehenden zweiten Zeitspanne oder Periode Tb2 (nicht dargestellt), zum Zeitpunkt, bei welchem das Sourcesignal Vs (Spannung) geschrieben wird (am Punkt B), länger ist als die Abfallperiode oder Abfallzeitspanne Tfalse(1) der Anzeigezelle P(i, 1). Unter Bezugnahme auf die Anzeigezelle P(i, J) in der untersten Reihe/Zeile ergibt sich, dass die Abfallperiode oder Abfallzeitspanne Tfalse(J) (die Periode oder Zeitspanne, die sich erstreckt von der Polaritätsänderung des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom zum Punkt C) länger ist als die Abfallperiode oder Abfallzeitspanne Tfalse(j).
Unterdessen ist, wie das in 5 dargestellt ist, in der Auffrischzeitspanne oder Refreshperiode Tpo1 zum Schreiben und Halten in Bezug auf ein Frame oder Rahmen eine Nicht-Abtastzeitspanne (zweite und dritte Perioden und Zeitspannen Tb2, Tc2) vorgesehen, die eine Abtastzeitspanne (erste Periode oder Zeitspanne Ta2) folgt. Das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom ändert sich in der Polarität am Ende der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2. Die während der Nicht-Abtastzeitspanne von der Anzeigezelle P gehaltene Spannung gewährleistet die Helligkeit. Dies ermöglicht verminderte Unterschiede in der Helligkeit zwischen den obersten, mittleren und untersten Reihen oder Zeilen, wie das in 6 dargestellt ist, und zwar im Vergleich zu herkömmlichen Steuerschemata, bei welchem keine Nicht-Abtastperioden oder Nicht-Abtastzeitspannen vorgesehen sind.
Ein Beobachter überprüfte eine Bildanzeige der vorliegenden Flüssigkristallanzeige und wertete die jeweilige Anzeigequalität aus, während das Längenverhältnis der Nicht-Abtastzeitspanne zur Abtastzeitspanne auf die Werte 0, 0,5, 1,0, 1,5, 5 und 10 gesetzt wurde. Die Bewertung wurde Stufenweise durchgeführt in "Schlecht" (ungeeignet für praktische Verwendungen), "Moderat", "Gut" und "Sehr Gut". Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Aus dieser Tabelle ergibt sich, dass die Nicht-Abtastzeitspanne gleich sein sollte oder länger als die Abtastzeitspanne, um befriedigende Anzeigequalitäten zu erhalten. [Tabelle 1]

n 0 0,5 1 1,5 5,0 10

Qualität Schlecht Moderat Gut Gut Sehr Gut Sehr Gut
Wie oben beschrieben wurde, können bei der vorliegenden Flüssigkristallanzeige befriedigende Anzeigequalitäten erreicht werden, falls die Nicht-Abtastzeitspanne gleich ist zu oder länger als die Abtastzeitspanne. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Anzeigequalität negativ beeinflusst wird durch das Ende der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2, während welcher das gemeinsame Signal oder Commonsignal Vcom sich in der Polarität ändert, d. h. die Länge der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2. Bei welchem Zeitablauf das gemeinsame Signal oder Commonsignal Vcom sich auch in der Polarität ändern mag, Helligkeitsunterschiede von Zeile zu Zeile können vermindert werden, solange das Verhältnis der Nicht-Abtastzeitspanne zur Abtastzeitspanne die oben genannten Zusammenhänge erfüllt. Bei einem Fall jedoch, bei welchem die eine Flüssigkristallanzeigenormalerweise im weißen Modus arbeitet, ergibt sich, dass je näher der Zeitablauf des Polaritätswechsels oder der Polaritätsänderung auf den Beginn der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 gesetzt wird (d. h. je kürzer die zweite Periode oder Zeitspanne Tb2 ist), desto höher ist die Gesamthelligkeit des Anzeigebilds und desto heller das gesamte Bild; die ursprüngliche Helligkeit des Anzeigebilds kann nicht erhalten werden. Unter Berücksichtigung dieser beitragenden Faktoren sollte zur Erzeugung einer ausreichenden und befriedigenden Helligkeit sich das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom in seiner Polarität in der letzten Hälfte der Nicht-Abtastzeitspanne ändern, das ist äquivalent zu den zweiten oder dritten Perioden oder Zeitspannen Tb2, Tc2 in kombinierter Form. Die zweite Periode oder Zeitspanne Tb2 sollte rückwärts erstreckt werden derart, dass der Zeitablauf oder Zeitpunkt des Änderns der Polarität so nahe wie möglich (vorzugsweise unmittelbar vor) am Beginn der dritten Zeitspanne Tc2 liegt.
Es ergibt sich unter Bezugnahme auf die vorliegende Flüssigkristallanzeige, dass bei der Flüssigkristalltafel 1 mit einer reflektiven Elektrodenstruktur gemäß den 21 und 22 das Steuersignal oder Treibersignal V_LC(i, 1) für die oberste Reihe/Zeile gleich bleibt zur Standardspannung Vx2 während der ersten und zweiten Perioden oder Zeitspannen Ta2, Tb2, wie das in 4 gezeigt ist, und von der Standardspannung Vx2 um einen Spannungsabfall oder eine Abfallspannung Vy2 abfällt, wie sich dies gemäß Gleichung (1) ergibt, und zwar in der dritten Periode oder Zeitspanne Tc2. Der effektive oder wirksame Wert V_LCrms(i, 1) des Steuersignals oder des Treibersignals V_LC(i, 1) ist gegeben durch Formel (3): VLCrms(i, 1) = {((Ta2 + Tb2)·Vx22 + Tc2·(Vx2 – Vy2)2)/(Ta2 + Tb2 + Tc2)}1/2. (3)
Das Treibersignal oder Steuersignal V_LC(i, J) für die unterste Reihe/Zeile bleibt gleich zur Standardspannung Vx2 während der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 und fällt von der Standardspannung Vx2 in den ersten und dritten Perioden oder Zeitspannen Ta2, Tc2 um die Abfallspannung oder den Spannungsabfall Vy2 ab. Der wirksame oder effektive Wert V_LCrms(i, J) des Steuersignals oder Treibersignals V_LC(i, J) ist gegeben durch die Gleichung (4): VLCrms(i, J) = {(Tb2·Vx22 + (Ta2 + Tc2)·(Vx2 – Vy2)2)/(Ta2 + Tb2 + Tc2)}1/2. (4)
Dabei sind noch folgende Werte gegeben: Vx2 = 2 V, Vac1 (Amplitude des Commonsignals oder gemeinsamen Signals Vcom) = 4 V, C_LC = 4,7 pF, Csd1 + Csd2 + Cgd1 + Cgd2 = 0,3 pF, CD = 5 pF, Ta2 = 15 ms, Tb2 = 160 ms, Tc2 = 0,5 ms. Entsprechend gilt V_LCrms(i, 1) = 1,999 Vrms und V_LCrms(i, J) = 1,980 Vrms. Die zwei wirksamen oder effektiven Werte besitzen einen Unterschied von 0,02 Vrms, das bedeutet, dass der effektive oder wirksame Wert der Steuerspannung oder Treiberspannung für die Anzeigezelle P maximal um einen Wert 0,02 Vrms variiert, wenn man den obersten und den untersten Bereich des Bildes oder des Anzeigeschirms vergleicht. Der Unterschied in der Spannung wird folglich in ausreichendem Maße gehalten, und zwar um im Wesentlichen die gleiche Helligkeit zwischen dem obersten und dem untersten Bereich des Bildes oder des Anzeigeschirms zu erzeugen.
7 ist ein Graph, welcher den Zusammenhang zeigt zwischen der Länge der zweiten Zeitspanne Tb2, die sich erstreckt vom Ende der ersten Periode oder Zeitspanne Ta2 bis zur Änderung in der Polarität beim Commonsignal oder gemeinsamen Signal Vcom, und der Differenz im effektiven oder wirksamen Wert des Spannungsniveaus oder Spannungspegels des Steuersignals oder Treibersignals V_LC zwischen den obersten und untersten Reihen/Zeilen. Dabei sind folgende Werte gegeben Vx2 = 2 V, Vac1 = 4 V, C_LC = 4,7 pF, Csd1 + Csd2 + Cgd1 + Cgd2 = 0,3 pF, CD = 5 pF, Ta2 = 15 ms, Tc2 = 0,5 ms. Die effektiven oder wirksamen Werte der Spannungen werden in Logarithmen auf der vertikalen Achse dargestellt. Aus dem Graphen ist verständlich, dass die zweite Periode oder Zeitspanne Tb2 160 mS beträgt, wenn die Differenz oder der Unterschied im effektiven oder wirksamen Wert des Spannungspegels oder Spannungsniveaus etwa 0,02 Vrms ist.
Wie vorangehend beschrieben wurde, wird bei der Flüssigkristallanzeige der vorliegenden Ausführungsform eine neue Nicht-Abtastperiode oder Nicht-Abtastzeitspanne (zweite und dritte Perioden oder Zeitspannen Tb2, Tc2) ausgebildet, die gleich ist zu oder länger als die Abtastperiode oder Abtastspanne und welche unmittelbar der Abtastperiode oder Abtastzeitspanne (erste Periode oder Zeitspanne Ta2) nachfolgend angeordnet ist. Dies reduziert in bemerkenswerter Weise den Unterschied im effektiven oder wirksamen Wert des Spannungsniveaus oder Spannungspegels, welcher an die Anzeigezelle P angelegt wird, und zwar zwischen der obersten und der untersten Reihe/Zeile des Bildes/Anzeigeschirms, wodurch in praktischer Art und Weise Unterschiede in der Helligkeit zwischen den obersten und untersten Reihen/Zeilen ausgelöscht werden. Dadurch wird in der Praxis eine gleichförmige oder uniforme Helligkeit über das gesamte Bild oder über das gesamte Bild/den gesamten Anzeigeschirm erzeugt, wodurch in wirksamer Art und Weise die Anzeigequalität der Flüssigkristallanzeige verbessert wird.
Ferner ist das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom dahingehend spezifiziert, dass es seine Polarität in der letzten Hälfte der Nicht-Abtastzeitspanne oder Nicht-Abtastperiode ändert. dadurch wird die Wiedergabe der ursprünglichen Helligkeit zu einem befriedigenden Grad gewährleistet. Insbesondere dann, wenn die Polaritätsänderung unmittelbar vor dem Ende der Nicht-Abtastperiode auftritt, kann die Wiedergabe der ursprünglichen Helligkeit fast vollständig gewährleistet werden. Dies verbessert die Anzeigequalität der Flüssigkristallanzeige weiter.
Wenn die vorliegende Flüssigkristallanzeige in einem Fernsehsystem verwendet wird, wird, da ein NTSC-Signal eine standardisierte Framefrequenz oder Rahmenfrequenz von 30 Hz aufweist (jedoch ist in diesem Fall die Feldfrequenz (field frequency) 60 Hz, die Polaritätsänderung tritt mit der Feldfrequenz (field frequency) gemäß der Frameinversion/Rahmeninversion auf), eine Hochgeschwindigkeitsabtastung vorzugsweise in der ersten Periode oder Zeitspanne Ta2 ausgeführt, um eine ausreichend lange zweite Periode oder Zeitspanne Tb2 zu gewährleisten. Das Verhältnis der ersten und zweiten Perioden oder Zeitspannen Ta2, Tb2 kann auf relativ einfache Art und Weise bei der Flüssigkristallanzeige bestimmt und spezifiziert werden und zwar im Vergleich zu einem CRT, da erstere keine so genannte Vertical Blank Periode zum Rücksetzen der Elektronenquelle/-kanone von der untersten Reihe/Zeile zur obersten Reihe/Zeile für ein neues Abtasten oder Abrastern benötigt. Es kann ein Standbild angezeigt werden, wobei mehrere Felder (fields) übersprungen oder fortgelassen werden, weil sich das Bild von Feld zu Feld nicht ändert. Die zuvor beschriebenen Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch bei Standbildern, und zwar dadurch, dass bewirkt wird, dass die erste Periode oder Zeitspanne Ta2 mit einem übersprungenen oder fortgelassenen Feld korrespondiert, und zwar selbst dann, wenn das Abtasten oder Abrastern mit normaler Geschwindigkeit in der ersten Periode oder Zeitspanne Ta2 durchgeführt wird.
Unter der Annahme, dass die vorliegende Flüssigkristallanzeige in einem mobilen Informationsendgerät eingebaut ist, z. B. einem Mobiltelefon, um nämlich ein Standbild oder eine Animation mit geringen Bewegungen anzuzeigen, kann die Framefrequenz oder Rahmenfrequenz auf einen niedrigen Wert eingestellt werden, z. B. auf 5 Hz oder 10 Hz, im Gegensatz zu einem Fernsehgerät. Eine lange Dauer kann in Bezug auf die zweite Periode oder Zeitspanne Tb2 gesetzt oder allokiert werden und zwar ohne Ausführen eines Hochgeschwindigkeitsabtastens, -rasterns oder -scannens während der ersten Periode oder Zeitspanne Ta2.
Wie zuvor bereits erwähnt wurde, kann eine Flüssigkristallanzeige mit einem reflektiven Elektrodenaufbau in geeigneter Art und Weise bei einem mobilen Informationsendgerät verwendet werden. Die Flüssigkristallanzeige ist beeinflussbar mittels eines Spannungsabfalls oder einer Abfallspannung, und zwar wegen der Anwesenheit oder des Vorhandenseins der parasitären Kapazitäten Csd1, Csd2, Cgd1, Cgd2, weil die Anzeigeperioden 12 die Abtastleitungen oder Scanleitungen G(i), G(i – 1) und die Signalleitungen S(i), S(i + 1) überlappen, wie das in 21 dargestellt ist. Das Steuer- oder Treiberverfahren gemäß der obigen Beschreibung kann dieses Problem lösen und erreichen eine befriedigende Anzeigequalität. Der Aufbau der Flüssigkristalltafel 1 unter Vorhandensein eines reflektiven Elektrodenaufbaus wird später im Detail beschrieben (siehe 14, 15).
Während der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 hält die Anzeigezelle P die Steuerspannung oder Treiberspannung. Die Flüssigkristallanzeige arbeitet völlig normal mit der Abtastleitungstreiberschaltung 2, der Signalleitungstreiberschaltung 3, dem Sourcesignalgenerator 4, dem Commonsignalgenerator 5 und den anderen Schaltkreisen in Bezug auf die Steuerung oder die Treiberfunktion in abgeschaltetem oder deaktivierten Zustand. Die Deaktivierung der steuerungsbezogenen Schaltkreise reduziert den Energieverbrauch durch diese Schaltkreise während der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2. Die Verminderung des Energieverbrauchs ist insbesondere dann evident, wenn der Signalleitungstreiberschaltkreis 3 und die damit assoziierten Schaltkreise, die Energie verbrauchende Analogschaltkreise enthalten, deaktiviert sind.
Die steuerungsbezogenen Schaltkreise können tatsächlich deaktiviert werden z. B. durch die Steuerung 6, die dann als Deaktivierungssteuerungseinrichtung fungiert und die Energiezufuhr von der Stromquelle unterbricht und das Zuführen oder Aufprägen von Steuersignalen in Bezug auf den Sourcesignalgenerator 4 und den Commonsignalgenerator 5 auf der Grundlage von Start- und Endzeitpunkten der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2, gegeben durch den Sourcesignalgenerator 4 oder den Commonsignalgenerator 5. Die steuerungsbezogenen Schaltkreise können auch auf andere Weise deaktiviert werden: z. B. kann ein Treiber- oder Steuer-IC eingestellt werden, in einem Energieverbrauchsmodus zu arbeiten. Ein anderes Beispiel ist die Verwendung der Steuerung 6 zum Erhöhen der Ausgangsimpedanz der Pufferschaltkreise, die mit den Ausgängen des Abtastleitungstreiberschaltkreises 2 und des Signalleitungstreiberschaltkreises 3, um dadurch den Stromfluss zu blockieren.
[Ausführungsform 2]
Nachfolgend wird die Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1, 8–11, 17, 18, 21 und 22 beschrieben.
Dabei werden Elemente der vorliegenden Ausführungsform, die denselben Aufbau und Funktion besitzen wie Elemente der Ausführungsform 1 und die im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform beschrieben wurden, mit demselben Bezugszeichen bezeichnet. Deren Beschreibung wird jeweils fortgelassen.
Unter Bezugnahme auf 1 ergibt sich, dass, wie bei der Flüssigkristallanzeige der Ausführungsform 1, die Flüssigkristallanzeige der vorliegenden Ausführungsform gebildet wird von einer Flüssigkristalltafel 1, einer Abtastleitungstreiberschaltung 2, einer Signalleitungstreiberschaltung 3, einem Sourcesignalgenerator 4, einem Commonsignalgenerator 5 und einer Steuerung 6. Die vorliegende Flüssigkristallanzeige unterscheidet sich von der Flüssigkristall der Ausführungsform 1 dahingehend, dass bei der zuerst genannten sich das Sourcesignal Vs in der Polarität in Bezug auf das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom in jedem Frame oder Rahmen ändert und das Commonsignal oder gemeinsame Signal Vcom konstant ist.
Der Steuer- oder Treibervorgang der so angeordneten Flüssigkristallanzeige wird nunmehr beschrieben.
8 beschreibt mittels einer Wellenform die Entwicklung der Steuerspannung oder Treiberspannung, die an die Anzeigezellen der Flüssigkristalltafel 1 angelegt wird: nämlich an die Anzeigezelle P(i, 1), die angeordnet ist, in der i-ten Spalte und 1. Reihe/Zeile, an die Anzeigezelle P(i, j), die angeordnet ist in der i-ten Spalte, j-ten Reihe/Zeile, und an die Anzeigezelle P(i, J), die angeordnet ist in der i-ten Spalte, J-ten Reihe/Zeile. Die Figur zeigt ein Beispiel, bei welchem das Commonsignal oder gemeinsame Signale Vcom konstant bei 2 V und das Sourcesignal Vs um eine Amplitude von 4 V alterniert, um Steuerspannungen oder Treiberspannungen mit ±2 V zum Anlegen an die Anzeigezellen P zu erzeugen.
Unter Bezugnahme auf die Anzeigezelle P(i, 1) in der obersten Reihe/Zeile ergibt sich, dass die Drainspannung Vd sich gemäß dem Sourcesignal Vs konkurrierend oder parallel mit der Polaritätsänderung des Sourcesignals Vs am Ende der vorangehenden zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 (nicht dargestellt) ändert. Die Spannung, die von der Flüssigkristallzelle P gehalten wird, nachdem sich das Sourcesignal Vs geändert hat, ist niedriger oder geringer als die sonst gehaltene Standardspannung Vx2, und zwar um einen Spannungsabfall oder eine Abfallspannung Vy2, wie dies in Zusammenhang mit der Ausführungsform 1 in Bezug auf das Commonsignal oder gemeinsa me Signal Vcom beschrieben wurde. In der nachfolgenden ersten Periode oder Zeitspanne Ta2 wird das Sourcesignal Vs (Spannung) eingeschrieben, wenn der TFT 11 durch den Gatepulse GP, der zugeführt wird über die Abtastleitung G(1) am Punkt A, wodurch die Drainspannung Vd der Sourcespannung angeglichen wird oder gleich gemacht wird. Mit dem Abschalten des TFT 11 zu einem späteren Zeitpunkt ändert sich die Spannung über dem Flüssigkristall wegen der Anwesenheit der Flüssigkristallkapazität C_LC nicht. Das gehaltene Spannungsniveau des Steuersignals oder Treibersignals V_LC(i, 1) fällt ebenfalls mit der Abfallspannung oder dem Spannungsabfall Vy2 wie die Drainspannung Vd ab.
Mit dem Auslaufen oder Enden der Abtastzeitspanne oder Abtastperiode, d. h. der ersten Periode oder Zeitspanne Ta2, wird das Spannungsniveau des Treibersignals oder Steuersignals V_LC(i, 1) während der nachfolgenden zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 gehalten, weil kein Abtasten während dieser Zeitspanne durchgeführt wird. Mit dem Ändern des Sourcesignals Vs in seiner Polarität am Ende der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2, ändert sich die Drainspannung Vd in ähnlicher Art und Weise wie das vorangehend beschrieben wurde. Auf diese Art und Weise wird für jedes Frame oder für jeden Rahmen ein Bild geschrieben und gehalten.
Unter Bezugnahme auf die zentrale Anzeigezelle P(i, j) ergibt sich, dass die Abfallzeitspanne oder Abfallperiode Tfalse(j), die sich erstreckt von dem Zeitpunkt, bei welchem die Drainspannung Vd sich im Niveau ändert, konkurrierend mit oder parallel zu der Polaritätsänderung des Sourcesignals Vs am Ende der vorangehenden zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 (nicht gezeigt), bis zum Zeitpunkt, bei welchem das Sourcesignal Vs (Spannung) geschrieben wird (am Punkt B), länger ist als die Abfallperiode oder Abfallzeitspanne Tfalse(1) der Anzeigezelle P(i, 1). Unter Bezugnahme auf die Anzeigezelle P(i, j) in der untersten Reihe/Zeile ergibt sich, dass die Abfallperiode oder Abfallzeitspanne Tfalse(J) (die Zeitspanne, die sich erstreckt vom Polaritätswechsel des Sourcesignals Vs zum Punkt C hin) länger ist als die Abfallperiode oder Abfallzeitspanne Tfalse(j).
Indessen ist in der Refreshzeitspanne Tpo1 zum Schreiben und Halten in Bezug auf ein Frame oder Rahmen eine Nicht-Abtastzeitspanne (zweite und dritte Perioden oder Zeitspannen Tb2, Tc2) nachfolgend der Abtastzeitspanne (der ersten Periode oder Zeitspanne Ta2) vorgesehen, wie dies in 9 dargestellt ist. Das Sourcesignal Vs ändert sich in seiner Polarität am Ende der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2. Die während der Nicht-Abtastzeit spanne von der Anzeigezeile P gehaltene Spannung gewährleistet die Helligkeit. Dies ermöglicht, dass Unterschiede in der Helligkeit zwischen den obersten, mittleren und unteren Reihen/Zeilen reduziert werden, wie das in 10 dargestellt ist, und zwar im Vergleich zu herkömmlichen Steuerschemata, bei welchem keine Nicht-Abtastzeitspannen vorgesehen sind.
In ähnlicher Art und Weise wie bei der Flüssigkristallanzeige gemäß Ausführungsform 1 kann bei der vorliegenden Flüssigkristallanzeige eine befriedigende Anzeigequalität erreicht werden, wenn die Nicht-Abtastzeitspanne gleich ist zu oder länger ist als die Abtastzeitspanne. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Anzeigequalität negativ beeinflusst wird durch das Ende der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2, während der das Sourcesignal Vs sich in der Polarität ändert, d. h. durch die Länge der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2. Zu welchem Zeitpunkt oder mit welchem Zeitablauf sich das Sourcesignal Vs in der Polarität auch ändern mag, Helligkeitsunterschiede von Zeile zu Zeile können so lange reduziert werden, wie das Verhältnis von Nicht-Abtastzeitspanne zu Abtastzeitspanne, die die oben beschriebenen Zusammenhänge erfüllt. Bei dem Fall einer Flüssigkristallanzeige im normalen Weißmodus ergibt nichtsdestotrotz, dass die Gesamthelligkeit des Anzeigebilds um so höher und das gesamte Bild um so heller sind, je enger der Zeitpunkt oder die zeitliche Abfolge des Polaritätswechsels auf den Beginn der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 bewegt wird (d. h., je kürzer die zweite Zeitspanne Tb2 ist). Die ursprüngliche Helligkeit des Anzeigebilds wird nicht erhalten. Unter Berücksichtigung dieser beitragenden Faktoren sollte das Sourcesignal Vs sich in seiner Polarität in der letzten Hälfte der Nicht-Abtastperiode oder Nicht-Abtastzeitspanne ändern, um eine befriedigende Helligkeit zu erzielen, wobei dieses äquivalent ist zu den zweiten und dritten Perioden oder Zeitspannen Tb2, Tc2 in Kombination miteinander. Die zweite Periode oder Zeitspanne Tb2 sollte rückwärtig derart ausgedehnt werden, dass der Zeitpunkt oder die zeitliche Abfolge der Polaritätsänderung so eng wie möglich benachbart ist (vorzugsweise unmittelbar vor) zum Beginn der dritten Periode oder Zeitspanne Tc2.
Unter Bezugnahme auf die vorliegende Flüssigkristallanzeige wird nun bei einer Flüssigkristalltafel 1 mit einem reflektiven Elektrodenaufbau, wie er in den 21 und 22 dargestellt ist, beschrieben, dass die Treiberspannung oder Steuerspannung V_LC(i, 1) für die oberste Reihe/Zeile gleich bleibt zu der Standardspannung Vx2 während der ersten und zweiten Periode oder Zeitspanne Ta2, Tb2, wie dies in 8 dargestellt ist und von der Standardspannung Vx2 um einen Spannungsabfall oder eine Abfallspannung Vy2 abfällt, wie dies in Zusammenhang mit Gleichung (2) dargestellt ist, und zwar in der dritten Zeitspanne oder Periode Tc2. Der effektive oder wirksame Wert V_LCrms(i, 1) der Steuerspannung oder Treiberspannung V_LC(i, 1) ist gegeben durch Gleichung (3). Das Steuersignal oder Treibersignal V_LC(i, J) für die unterste Reihe/Zeile bleibt gleich der Standardspannung Vx2 während der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2 und fällt von der Standardspannung Vx2 während der ersten und dritten Periode oder Zeitspanne Ta2, Tc2 um einen Spannungsabfall oder eine Abfallspannung Vy2. Der effektive oder wirksame Wert V_LCrms(i, J) des Steuersignals oder Treibersignals V_LC(i, J) ist durch die entsprechende Gleichung gegeben.
Darin sind folgende Werte gegeben: Vx2 = 2 V, Vac2 (Amplitude des Sourcesignals Vs) = 4 V, C_LC = 4,7 pF, Csd1 + Csd2 + Cgd1 + Cgd2 = 0,3 pF, Csd1 + Csd2 = 0,15 pF, CD = 5 pF, Ta2 = 15 ms, Tb2 = 80 ms und Tc2 = 0,5 ms. Durch Ersetzen dieser Werte in den Gleichungen (3) und (4) erhält man V_LCrms(i, 1) = 1,999 Vrms und V_LCrms(i, J) = 1,981 Vrms. Diese zwei effektiven oder wirksamen Werte besitzen eine Differenz von etwa 0,02 Vrms. Dies bedeutet, dass der effektive oder wirksame Wert der Steuerspannung oder Treiberspannung für die Anzeigezelle P maximal um einen Wert 0,02 Vrms variiert, und zwar im Vergleich des oberen Bereichs mit dem unteren Bereich des Bildes oder des Anzeigeschirms. Die Differenz der Spannung ist folglich in ausreichendem Maße erhalten, um im Wesentlichen eine gleiche Helligkeit zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich des Anzeigeschirms zu erzeugen.
11 ist ein Graph, welcher den Zusammenhang darstellt zwischen der Länge der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2, die sich erstreckt vom Ende der ersten Periode oder Zeitspanne Ta2 zur Änderung der Polarität des Sourcesignals Vs, und der Differenz im wirksamen oder effektiven Wert des Spannungspegels oder Spannungsniveaus des Steuersignals oder Treibersignals V_LC zwischen den oberen und unteren Reihen/Zeilen, wobei folgende Werte gegeben sind Vx2 = 2 V, Vac = 4 V, C_LC = 4,7 pF, Csd1 + Csd2 + Cgd1 + Cgd2 = 0,3 pF, Csd1 + Csd2 = 0,15 pF, CD = 5 pF, Ta = 15 ms und Tc2 = 0,5 ms. Die effektiven oder wirksamen Werte von Spannungen werden als Logarithmen auf der vertikalen Achse dargestellt. Aus dem Graph ergibt sich, dass die zweite Periode oder Zeitspanne Tb2 ist 80 mS, wenn die Differenz des effektiven oder wirksamen Werts des Spannungsniveaus oder Spannungspegels 0,02 Vrms ist.
Wie vorangehend beschrieben wurde, ist bei der Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine neuartige Nicht-Abtastperiode oder Nicht-Abtastzeitspanne (zweite und dritte Perioden oder Zeitspannen Tb2, Tc2) vorgesehen, die gleich ist wie oder länger als die Abtastzeitspanne oder Abtastperiode und die unmittelbar der Abtastzeitspanne oder Abtastperiode (erste Zeitspanne oder Periode Ta2) folgt, und zwar wie in dem Fall, der Flüssigkristallanzeige gemäß der Ausführungsform 1. Dies vermindert in bemerkenswerter Art und Weise den Unterschied im effektiven oder wirksamen Wert des Spannungsniveaus oder Spannungspegels, welche angelegt werden an die Anzeigezelle, und zwar zwischen den oberen und unteren Reihen/Zeilen des Anzeigeschirms, wodurch insbesondere Unterschiede in der Helligkeit zwischen den oberen und unteren Reihen/Zeilen eliminiert werden. Dadurch wird in der Praxis eine gleichförmige Helligkeit über den gesamten Anzeigeschirm erzeugt, wodurch in wirksamer Art und Weise die Anzeigequalität der Flüssigkristallanzeige verbessert wird.
Ferner wird das Sourcesignal Vs dahingehend spezifiziert, dass es seine Polarität in der letzten Hälfte der Nicht-Abtastperiode oder Nicht-Abtastzeitspanne ändert. Dadurch wird die Wiedergabe der ursprünglichen Helligkeit zu einem zufrieden stellenden Grad gewährleistet. Insbesondere dann, wenn die Polaritätsänderung unmittelbar vor dem Ende der Nicht-Abtastperiode oder Nicht-Abtastzeitspanne auftritt, kann die Wiedergabe der ursprünglichen Helligkeit fast vollständig erreicht werden. Dies verbessert die Anzeigequalität der Flüssigkristallanzeige noch weiter.
In ähnlicher Art und Weise wie bei der Flüssigkristallanzeige der 1, so ist auch die vorliegende Flüssigkristallanzeige, wenn sie im Zusammenhang mit einem Fernsehsystem oder einem mobilen Endgerät verwendet wird, in der Lage, eine Anzeige mit einer zufrieden stellenden Qualität zu erzeugen.
Ferner ist in ähnlicher Art und Weise wie bei der Flüssigkristallanzeige der Ausführungsform 1 die vorliegende Flüssigkristallanzeige in der Lage, den Energieverbrauch bei mit der Steuerung in Zusammenhang stehenden Schaltkreisen zu beschränken, nämlich durch deren Aktivierung während der zweiten Periode oder Zeitspanne Tb2.
[Ausführungsform 3]
Nachfolgend wird die Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1, 12 und 13 beschrieben. Dabei werden zur Vereinfachung Elemente der vorliegenden Ausführungsform, die dieselbe Anordnung und denselben Aufbau sowie dieselbe Funktion besitzen wie die Elemente der Ausführungsform 1 und die in Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben werden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, ihre Beschreibung wird fortgelassen.
Unter Bezugnahme auf 1 ist gezeigt, dass wie bei der Flüssigkristallanzeige der Ausführungsform 1 die Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Ausführungsform gebildet wird von einer Flüssigkristalltafel 1, einer Abtastleitungstreiberschaltung 2, einer Signalleitungstreiberschaltung 3, einem Sourcesignalgenerator 4, einem Commonsignalgenerator 5 und einer Steuerung 6. Bei der vorliegenden Flüssigkristallanzeige ist, wie das in 12 dargestellt ist, eine Gegenelektrode 13 in eine erste Elektrode 13a und in eine zweite Elektrode 13b unterteilt. Die erste Elektrode 13a steht z. B. der Anzeigeelektrode 12, die mit einer der zwei Signalleitungen S(i), S(i + 1) verbunden ist, gegenüber. Die zweite Elektrode 13b steht z. B. der Anzeigeelektrode 12, die mit der anderen der beiden benachbarten Signalleitungen S(i), S(i + 1) verbunden ist, gegenüber. An die ersten und zweiten Elektroden 13a, 13b werden jeweilige Commonsignale oder gemeinsame Signale Vcom1, Vcom2 angelegt, die miteinander in Phase sind, jedoch unterschiedliche Polaritäten besitzen (siehe 13). Daher sind die ersten Elektroden 13a und die zweiten Elektroden 13b, an welche die Commonsignale Vcom1 bzw. Vcom2 angelegt werden, alternierend angeordnet.
Das Anwenden des Steuerverfahrens oder Treiberverfahrens in ähnlicher Art und Weise wie bei der Ausführungsform auf einen derartigen Aufbau oder eine derartige Anordnung erzeugt Vorteile, wie es bereits vorher beschrieben wurde, und zwar durch Erhalten oder Halten der Unterschiede in der Helligkeit zwischen den oberen und unteren Reihen/Zeilen des Anzeigeschirms und durch Verbessern der Anzeigequalität. Des Weiteren wird mit diesem Aufbau in der Praxis die Sourceleitungsinversion durchgeführt unter Verwendung einer Wellenform der Frame- oder Rahmeninversionssteuerung. dadurch ergibt sich der weitere Vorteil des Verhinderns des so genannten Flickerns oder Flimmerns und anderer Verschlechterungen in der Anzeigequalität.
Ferner ist weiter auch hier die Reduktion des Energieverbrauchs bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, und zwar wie im Fall der Ausführungsformen 1 und 2, und zwar durch Deaktivieren der steuerungsbezoge nen Schaltkreise während einer Nicht-Abtastperiode oder Nicht-Abtastzeitspanne.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden und den vorangehenden Ausführungsformen wurde die Beschreibung konzentriert auf Steuerverfahren oder Treiberverfahren von so genannten TFT-basierten Flüssigkristallanzeigen mit aktiver Matrix sowie unter Bezugnahme auf Flüssigkristallanzeigen, die derartige Strukturen verwenden. Jedoch kann die vorliegenden Erfindung auch auf Flüssigkristallanzeigen vom aktiven Typ angewandt werden, bei welchem andere Typen aktiver Elemente verwendet werden, z. B. auf der Grundlage von MIM-Elementen (Metall-Isolator-Metall-Elemente).
[Aufbau der Flüssigkristallanzeige]
Nun wird nachfolgend ein gewöhnlicher Aufbau von Flüssigkristallanzeigen der vorangehenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die 14 und 15 erläutert.
Die 14 zeigt den Aufbau der Flüssigkristallanzeigetafel in einer Querschnittsansicht entlang der Linie D-D aus 15 (später im Detail beschrieben). Die Flüssigkristalltafel 1 ist eine Flüssigkristalltafel vom reflektiven Typ mit aktiver Matrix und wird im Wesentlichen gebildet von einem Matrixsubstrat 7 und einem Gegensubstrat 8, wobei sandwichartig oder schichtartig dazwischen der Flüssigkristall 14 oder Flüssigkristallbereich 14 ausgebildet ist, z. B. ein nematischer Flüssigkristall. Ferner sind TFTs 11 als aktive Elemente auf dem Matrixsubstrat 7 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der TFT als aktives Element verwendet. Es können jedoch auch andere aktive Elemente stattdessen verwendet werden, z. B. MIM-Elemente (Metall-Isolator-Metall-Elemente). Zuoberst auf dem Gegensubstrat 8 sind eine Wellenplatte 41 (wave plate), ein Polarisator 24 und eine Reflexionsunterdrückungsschicht 43 in dieser Reihenfolge vorgesehen, um die Bedingungen einfallenden Lichts zu steuern. Auf der untersten Seite des Gegensubstrats 8 sind RGB-Farbfilter 44 und eine transparente Gegenelektrode 13 in dieser Reihenfolge vorgesehen. Das Vorsehen der Farbfilter 44 ermöglicht eine Farbanzeige.
Bei jedem TFT 11 dient ein Teil der Scanleitung oder Abtastleitung, die auf dem Matrixsubstrat 7 angeordnet ist, als Gateelektrode 45. Es ist eine Gateisolationsschicht 46 auf Gateelektrode 45 vorgesehen. Eine amorphe Siliziumschicht 47 vom i-Typ ist der Gateelektrode 45 gegenüberliegend und über der Gateisolationsschicht ausgebildet. Eine amorphe Siliziumschicht 48 vom n⁺-Typ ist in zwei Segmenten vorgesehen, um den Kanalbereich oder die Kanalfläche der amorphen Siliziumschicht 47 vom i-Typ zu flankieren. Es ist eine Datenelektrode 49 auf dem oberen Bereich eines der Segmente der amorphen Siliziumschicht 48 vom n⁺-Typ vorgesehen, welche einen Teil einer Signalleitung bildet, wogegen eine Drainelektrode 50 im oberen Bereich des anderen Segments der amorphen Siliziumschicht 48 vom n⁺-Typ ausgebildet ist und sich über dem oberen Bereich des flachen Teils der Gateisolationsschicht 46 erstreckt. Das abschließende Ende der sich länglich erstreckenden Gateelektrode 50 ist mit einem rechteckigen Elektrodenpad 12a verbunden, und zwar zur Verwendung als Hilfskapazität, welche einem Hilfskapazitätsanschluss oder einer Hilfskapazitätsleitung 53 gegenübersteht, wie die sin 15 dargestellt ist. Zuoberst auf dem TFTs 11 ist eine isolierende Zwischenschicht 51 angeordnet, auf welcher reflektive oder reflektierende Elektroden 12b ausgebildet sind. Die reflektiven oder reflektierenden Elektroden 12b sind reflektive oder reflektierende Elemente, die ausgebildet sind, Umgebungslicht zum Erzeugen einer Anzeige zu reflektieren. Die isolierende Zwischenschicht 51 besitzt mikroskopische Erhebungen (bump) und Vertiefungen (dent) zur Steuerung der Richtung des mittels der reflektiven Elektroden 12b reflektierten Lichts.
Die reflektive Elektrode 12b ist mit der Drainelektrode 50 in einem Kontaktloch 52, welches durch die isolierende Zwischenschicht 51 ausgebildet ist, elektrisch verbunden. Folglich wird eine Spannung durch oder über die Datenelektrode 59 übertragen, und zwar zur Steuerung des TFT 11. Danach wird diese an die Drainelektrode 50, das Kontaktloch 52 und dann die Anzeigeelektrode 12 angelegt, wodurch der Flüssigkristall 14 durch die Spannung über die reflektive Elektrode 12b und die Gegenelektrode 13 gesteuert oder angetrieben wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass das Elektrodenpad 12a zur Verwendung als Hilfskapazität elektrisch mit der reflektiven Elektrode 12b zwischenverbunden wird. Der Flüssigkristall 14 befindet sich zwischen der reflektiven Elektrode 12b und der Gegenelektrode 13. Der Elektrodenpad 12a zur Verwendung als Hilfskapazität und die reflektive Elektrode 12b bilden die Anzeigeelektrode 12. Bei einer Flüssigkristallanzeige vom transmittierenden Typ oder transmissiven Typ sind transparente Elektroden in korrespondierender Art und Weise zu den jeweiligen Elektroden angeordnet und dienen als Anzeigeelektroden 12.
Wie in 15 dargestellt ist, welche einen unteren Teil des Flüssigkristalls 14 aus 14 dargestellt, und zwar betrachtet von oben, weist die Flüssig kristalltafel 1 des Weiteren Abtastleitungen oder Scanleitungen G(j) zum Zuführen von Abtastsignalen oder Scansignalen an die Gateelektroden 45 in den TFTs 11 sowie Signalleitungen S(i) zum Zuführen von Datensignalen an die Datenelektroden 49 in den TFTs 11 derart auf, dass die Abtast-/Scan- und die Signalleitungen G(j), S(i) einander in rechten Winkeln auf dem Matrixsubstrat 7 überkreuzen. Der Hilfskapazitätsdraht oder die Hilfskapazitätsleitung 53 ist zwischen den Elektrodenpads 12a zur Verwendung als Hilfskapazität angeordnet und dient als Hilfskapazitätselektrode, wobei eine Hilfskapazität in einem Pixel ausgebildet wird. Der Hilfskapazitätsdraht oder die Hilfskapazitätsleitung 53 ist parallel zur Abtastleitung oder Scanleitung G(j) auf dem Matrixsubstrat 7 derart angeordnet, dass ein Teil der Hilfskapazitätsleitung oder des Hilfskapazitätsdrahts 53 dem Elektrodenpad 12a über der Gateisolationsschicht 46 gegenüberliegt oder gegenübersteht, und zwar an anderer Stelle als die Scanleitung oder Abtastleitung G(j). Es ist nicht nur in diesem Fall sondern ganz allgemein ausreichend, wenn die Hilfskapazitätsleitung oder der Hilfskapazitätsdraht 53 nicht nur an derselben Stelle wie die Abtastleitung oder Scanleitung G(j) angeordnet ist. In der Figur sind einige reflektive Elektroden 12b fortgelassen, um zu illustrieren, wie der Elektrodenpad 12a zur Verwendung als Hilfskapazität relativ zum Hilfskapazitätsdraht oder zur Hilfskapazitätsleitung 53 positioniert ist. Die Erhebungen und Ausnehmungen auf der Oberfläche der isolierenden Zwischenschicht 51 sind in 14 beschrieben, jedoch in 15 fortgelassen.
Wie im Zusammenhang mit den Ausführungsformen 1–3 oben im Detail beschrieben wurde, kann bei der Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix und dem Verfahren zum Steuern derselben gemäß der vorliegenden Erfindung die Inverssteuerung die Polarität der gemeinsamen Spannung oder common voltage oder der Signalspannung während der letzten Hälfte einer Nicht-Abtastzeitspanne ändern. Dies ermöglicht eine geeignete Wiedergabe der ursprünglichen Helligkeit auf einem Anzeigeschirm.
Bei einer Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix und einem Verfahren zum Steuern derselben gemäß der vorliegenden Erfindung kann jede gemeinsame Elektrode in zwei oder mehr Unterelektroden unterteilt werden. Alternierende von diesen werden mit einer ersten gemeinsamen Spannung oder Commonspannung und die verbleibenden mit einer zweiten gemeinsamen Spannung oder Commonspannung beaufschlagt, wobei letztere mit ersterer in Phase ist, jedoch eine dieser gegenüber entgegengesetzte Polarität aufweist. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Anzeigequalität bei diesem Elektro denaufbau, welcher geeignet ist für eine Rahmeninversionssteuerung oder Frameinversionssteuerung.
Bei der Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix und dem Verfahren zum Steuern derselben gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix vom reflektiven Typ oder Reflexionstyp sein, bei welchem einige der Anzeigeelektroden reflektierende oder reflektive Elektroden sind. Viele derartiger Flüssigkristallanzeigen verwenden einen Aufbau, bei welchem ein Überlappen der Anzeigeelektroden, der Abtastleitungen oder Scanleitungen usw. auftritt, wobei eine parasitäre Kapazität zwischen überlappenden Anzeigeelektroden, Anzeigeleitungen oder Scanleitungen usw. vorhanden ist. Die Verwendung eines Steuerverfahrens oder Treiberverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert die Effekte oder Wirkungen der parasitären Kapazität und verbessert, wie früher beschrieben wurde, die Anzeigequalität.
Bei der Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix und dem Verfahren zum Steuern derselben gemäß der vorliegenden Erfindung deaktiviert die Deaktivierungssteuereinrichtung steuerungsbezogene Schaltkreise während einer Nicht-Abtastzeitspanne oder Nicht-Abtastperiode. Während der Nicht-Abtastzeitspanne oder Nicht-Abtastperiode werden diejenigen Schaltkreise, die zum Steuern oder Treiben verwendet werden, nicht betrieben, weil die Anzeigezelle die Steuerspannung oder Treiberspannung hält. Das Deaktivieren der Schaltkreise führt zur Reduktion des Energieverbrauchs.
Die auf diese Art und Weise beschriebene Erfindung kann auf viele verschiedene Arten und Weisen variiert werden. Derartige Variationen sollen keine Abweichungen vom Grundgedanken der Erfindung und dem Schutzbereich darstellen. Vielmehr sollen derartige Modifikationen vom Schutzbereich der Ansprüche abgedeckt sein.

Claims

Betriebsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix, – bei welchem aktive Elemente (11), die jeweils für Matrix bildende Anzeigezellen (P) vorgesehen sind, die Anzeigezellen (P) einer Rasterzeile zu einem Zeitpunkt für eine Auswahl abrastern, – bei welchem eine Signalspannung (Vs) in Anzeigeelektroden (12) der abgerasterten Anzeigezellen (P) geschrieben wird, – bei welchem eine Treiberspannung, welche bestimmt ist durch die Signalspannung (Vs) und durch eine gemeinsame Spannung (Vcom), über einen Flüssigkristall angelegt wird durch Anlegen der gemeinsamen Spannung (Vcom) an eine gegenüberliegende Elektrode (13), die der Anzeigeelektrode (12) gegenüberliegt, und bei welchem die gemeinsame Spannung (Vcom) sich in ihrer Polarität in Bezug auf die Signalspannung (Vs) in jedem Frame ändert, dadurch gekennzeichnet, – dass eine nicht abrasternde Zeitspanne (Tb2, Tc2), während welcher die Signalspannung (Vs) gehalten und keine Signalspannung (Vs) geschrieben wird, unmittelbar einer abrasternden Zeitspanne (Ta2) nachfolgend vorgesehen wird, in welcher die Signalspannung (Vs) in die Anzeigezellen (P) auf einer Mehrzahl Rasterzeilen (G(j)) eingeschrieben wurde, wobei die nicht abrasternde Zeitspanne (Tb2, Tc2) gleich ist zu oder länger dauert als die abrasternde Zeitspanne (Ta2), und – dass die gemeinsame Spannung (Vcom) sich im Hinblick auf ihre Polarität in Bezug auf die Signalspannung (Vs) in der nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2) ändert.
Betriebsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach Anspruch 1, bei welchem die gemeinsame Spannung (Vcom) sich in ihrer Polarität in einer letzten Hälfte einer nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2) ändert.
Betriebsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix, – bei welchem aktive Elemente (11), die jeweils für Matrix bildende Anzeigezellen (P) vorgesehen sind, die Anzeigezellen (P) einer Rasterzeile zu einem Zeitpunkt für eine Auswahl abrastern, – bei welchem eine Signalspannung (Vs) in Anzeigeelektroden (12) der abgerasterten Anzeigezellen (P) geschrieben wird, – bei welchem eine Treiberspannung, welche bestimmt ist durch die Signalspannung (Vs) und durch eine gemeinsame Spannung (Vcom), über einen Flüssigkristall angelegt wird durch Anlegen der gemeinsamen Spannung (Vcom) an eine gegenüberliegende Elektrode (13), die der Anzeigeelektrode (12) gegenüberliegt, und – bei welchem sich die Signalspannung (Vs) in ihrer Polarität in Bezug auf die gemeinsame Spannung (Vcom) in jedem Frame ändert, dadurch gekennzeichnet, – dass eine nicht abrasternde Zeitspanne (Tb2, Tc2), während welcher die Signalspannung (Vs) gehalten und keine Signalspannung (Vs) geschrieben wird, unmittelbar einer abrasternden Zeitspanne (Ta2) nachfolgend vorgesehen wird, in welcher die Signalspannung (Vs) in die Anzeigezellen (P) auf einer Mehrzahl Rasterzeilen (G(j)) eingeschrieben wurde, wobei die nicht abrasternde Zeitspanne (Tb2, Tc2) gleich ist zu oder länger dauert als die abrasternde Zeitspanne (Ta2), und – dass die Signalspannung (Vs) sich im Hinblick auf ihre Polarität in Bezug auf die gemeinsame Spannung (Vcom) in der nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2) ändert.
Betriebsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach Anspruch 3, bei welchem die Signalspannung (Vs) sich in ihrer Polarität in einer letzten Hälfte einer nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2) ändert.
Betriebsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, bei welchem jede gemeinsame Elektrode (13a, 13b) in Unterelektroden unterteilt ist, von denen alternierende mit einer ersten gemeinsamen Spannung (Vcom1) und die verbleibenden mit einer zweiten gemeinsamen Spannung (Vcom2) versorgt werden, wobei letztere in Phase ist zu der ersten gemeinsamen Spannung V(com1) jedoch zu dieser eine entgegengesetzte Polarität besitzt.
Betriebsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Flüssigkristallanzeige mit einer aktiven Matrix vom reflektiven Typ ist, bei welchem einige der Anzeigeelektroden (12) reflektive Elektroden (12b) sind.
Betriebsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, bei welchem Schaltkreise in Bezug auf den Betrieb während der nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2) deaktiviert sind.
Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix, – mit aktiven Elementen (11), die jeweils für Matrix bildende Anzeigezellen (P) vorgesehen sind, wobei die aktiven Elemente (11) ausgebildet sind, die Anzeigezellen (P) einer Rasterzeile zu einem Zeitpunkt der Auswahl abzurastern, – mit Einrichtungen (3, 4) zum Anlegen einer Signalspannung (Vs) an Anzeigeelektroden (12) der Anzeigezellen (P), die abgerastert werden, – mit Einrichtungen (5) zum Anlegen einer Treiberspannung, die bestimmt wird durch die Signalspannung (Vs) und eine gemeinsame Spannung (Vcom) über einen Flüssigkristall, und zwar durch Anlegen der gemeinsamen Spannung (Vcom) an eine gegenüberliegende Elektrode (13), welche den Anzeigeelektroden (12) gegenüberliegt, wobei die gemeinsame Spannung (Vcom) in ihrer Polarität in Bezug auf die Signalspannung (Vs) in jedem Frame änderbar ist, wobei die Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix weiter dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: – eine nicht abrasternde Einrichtung (6) zum Bereitstellen einer nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2), während der die Signalspannung (Vs) gehalten wird und keine neue Signalspannung (Vs) geschrieben wird, und zwar unmittelbar nachfolgend einer abrasternden Zeitspanne (Ta2), während der die Signalspannung (Vs) in die Anzeigezellen (P) einer Mehrzahl Rasterzeilen (G(j)) geschrieben wurde, wobei die nicht abrasternde Zeitspanne (Tb2, Tc2) gleich ist wie oder länger als die abrasternde Zeitspanne (Ta2), und – eine Umkehrungssteuereinrichtung (5) zum Ändern der gemeinsamen Spannung (Vcom) in ihrer Polarität in Bezug auf die Signalspannung (Vs) in der nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2).
Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach Anspruch 8, bei welcher die Umkehrungssteuereinrichtung (5) die gemeinsame Spannung (Vcom) in ihrer Polarität in einer letzten Hälfte der nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2) ändert.
Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix, – mit aktiven Elementen (11), die jeweils für Matrix bildende Anzeigezellen (P) vorgesehen sind, wobei die aktiven Elemente (11) ausgebildet sind, die Anzeigezellen (P) einer Rasterzeile zu einem Zeitpunkt der Auswahl abzurastern, – mit Einrichtungen (3, 4) zum Anlegen einer Signalspannung (Vs) an Anzeigeelektroden (12) der Anzeigezellen (P), die abgerastert werden, – mit Einrichtungen (5) zum Anlegen einer Treiberspannung, die bestimmt wird durch eine gemeinsame Spannung (Vcom) und die Signalspannung (Vs) über einen Flüssigkristall, und zwar durch Anlegen der gemeinsamen Spannung (Vcom) an eine gegenüberliegende Elektrode (13), welche den Anzeigeelektroden (12) gegenüberliegt, wobei die gemeinsame Spannung (Vcom) in ihrer Polarität in Bezug auf die Signalspannung (Vs) in jedem Frame änderbar ist, wobei die Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix weiter dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: – eine nicht abrasternde Einrichtung (6) zum Bereitstellen einer nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2), während der die Signalspannung (Vs) gehalten wird und keine neue Signalspannung (Vs) geschrieben wird, und zwar unmittelbar nachfolgend einer abrasternden Zeitspanne (Ta2), während der die Signalspannung (Vs) in die Anzeigezellen (P) einer Mehrzahl Rasterzeilen (G(j)) geschrieben wurde, wobei die nicht abrasternde Zeitspanne (Tb2, Tc2) gleich ist wie oder länger als die abrasternde Zeitspanne (Ta2), und – eine Umkehrungssteuereinrichtung (5) zum Ändern der Signalspannung (Vs) in ihrer Polarität in Bezug auf die gemeinsamen Spannung (Vcom) in der nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2).
Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach Anspruch 10, bei welcher die Umkehrungssteuereinrichtung (5) die Signalspannung (Vs) in ihrer Polarität in einer letzten Hälfte der nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2) ändert.
Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 bis 11, welche des Weiteren aufweist: – gemeinsame Elektroden (13a, 13b), welche jeweils in Unterelektroden unterteilt sind, und – eine Einrichtung (5) zum Anlegen einer Spannung zum Anlegen einer ersten gemeinsamen Spannung (Vcom1) an alternierende der Unterelektroden und einer zweiten gemeinsamen Spannung (Vcom2) an die verbleibenden Unterelektroden, wobei die ersten und zweiten gemeinsamen Spannungen (Vcom1, Vcom2) in Phrase zueinander sind, jedoch unterschiedliche Polaritäten besitzen.
Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 bis 12, bei welcher die Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix vom reflektiven Typ ist, bei welchem einige der Anzeigeelektroden (12) reflektive Elektroden (12a) sind.
Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 bis 13, welche des Weiteren aufweist eine Deaktivierungssteuerungseinrichtung (6) zum Deaktivieren von Schaltkreisen in Bezug auf das Betreiben während der nicht abrasternden Zeitspanne (Tb2, Tc2).