NL8802155A - Weergeefinrichting. - Google Patents

Weergeefinrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL8802155A
NL8802155A NL8802155A NL8802155A NL8802155A NL 8802155 A NL8802155 A NL 8802155A NL 8802155 A NL8802155 A NL 8802155A NL 8802155 A NL8802155 A NL 8802155A NL 8802155 A NL8802155 A NL 8802155A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
voltage
vsat
electrodes
display device
vth
Prior art date
Application number
NL8802155A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8802155A priority Critical patent/NL8802155A/nl
Priority to US07/397,148 priority patent/US5032830A/en
Priority to JP1222792A priority patent/JPH02134618A/ja
Priority to CN89106971A priority patent/CN1040879A/zh
Priority to KR1019890012380A priority patent/KR970006860B1/ko
Priority to EP89202194A priority patent/EP0357147A1/en
Publication of NL8802155A publication Critical patent/NL8802155A/nl

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1365—Active matrix addressed cells in which the switching element is a two-electrode device
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/367—Control of matrices with row and column drivers with a nonlinear element in series with the liquid crystal cell, e.g. a diode, or M.I.M. element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/088—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements using a non-linear two-terminal element
    • G09G2300/0895—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements using a non-linear two-terminal element having more than one selection line for a two-terminal active matrix LCD, e.g. Lechner and D2R circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

De uitvinding betreft een weergeefinrichting bevattende een elektro-optisch weergeefmedium tussen twee van elektroden voorziene steunplaten, een stelsel van in rijen en kolommen gerangschikte beeldelementen ter plaatse van op een eerste steunplaat aan de zijde van het weergeefmedium aangebracht beeldelektroden, welke eerste steunplaat tevens is voorzien van een stelsel van rij- en kolomelektroden voor het aanbieden van selectie- en datasignalen met behulp waarvan over de beeldelementen ten behoeve van beeldweergave een van het elektro-optisch weergeefmedium afhankelijk gebied van spanningen kan worden aangeboden en waarbij de rijelektroden capacitief gekoppeld zijn met de beeldelektroden.
Een dergelijke weergeefinrichting is geschikt voor het weergeven van bijvoorbeeld alpha-numerieke weergave en video-informatie met behulp van passieve elektro-optische weergeefmedia zoals vloeibare kristallen, elektro-phoretische suspensies, elektro-chrome materialen etc.
Een inrichting van de in de aanhef genoemde soort is beschreven in "SPIE Vol. 765 Imaging Sensors and Displays" (1987).
Door het toepassen van een schakeleenheid (MIM-element) per beeldelement wordt daar een geheugenwerking verkregen zodat de aan een aangestuurde rij aangeboden informatie in voldoende mate over een beeldelement blijft staan gedurende de tijd dat de andere rijelektroden aangestuurd worden; ook wordt het (ten gevolge van lekstromen) verloren gaan van informatie beperkt door de capacitieve koppeling tussen de rijelektroden en de beelelektroden.
Toepassing van dergelijke weergeefinrichtingen in televisiesystemen kan echter problemen opleveren. In een algemeen gebruikelijk besturingssysteem voor televisie zoals het PAL (NTSC)-systeem worden gedurende elke beeldperiode (frame) van 1/25 sec. (1/30 sec.) ca. 575 (525) lijnen beschreven, verdeeld over een even en een oneven raster (field) van elk ca. 288 (265) lijnen per 1/50 (1/60)sec.
Om degradatie van het vloeibaar kristalmateriaal tegen te gaan wordt dit bij voorkeur afwisselend met een negatieve en een positieve spanning over het vloeibaar kristal bestuurd. Voor een beeldscherm met ca. 288 (265) lijnen is het mogelijk de beeldcellen eerst aan te sturen met de informatie aangeboden tijdens de oneven rasterperiode en dan met de informatie aangeboden tijdens de even rasterperiode, waarbij de spanning over de beeldcel tijdens de oneven rasterperiode een andere polariteit heeft dan tijdens de even rasterperiode. Hierbij wordt niet geïnterlinieerd, maar wordt de tweede beeldlijn over de eerste beeldlijn geschreven, de vierde over de derde enzovoorts. Op een beeldpunt aangeboden informatie van dezelfde polariteit wordt dan elke 1/50 sec. (1/60 sec.) ververst en van polariteit veranderd. Het aantal beeldlijnen op het scherm is daarbij in feite slechts de helft van het totaal aantal lijnen uit de twee rasters. Om echter een volledig beeld van 575 (525) lijnen te beschrijven moet de beeldinformatie geïnterlinieerd worden aangeboden, zodat nu de informatie van tegengestelde polariteit niet na 1/50 (1/60)sec.wordt ververst maar na 1/25 (1/30) sec.waarbij informatie van dezelfde polariteit elke 2/25 (1/15) sec. sec wordt aangeboden. Doordat de beeldcellen nu langer met dezelfde (positieve of negatieve) spanningen worden aangestuurd, kan door de genoemde lekstromen deze informatie gedeeltelijk verloren gaan (met name bij hogere temperaturen, doordat dan de lekstromen toenemen). Tevens kan door ongelijkheden tussen positieve en negatieve informatie flikker in het beeld optreden met een frequentie van 25/2 (15) Hz.
De onderhavige uitvinding stelt zich onder meer ten doel een weergeefinrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen die met behulp van het DAL (NTSC)-systeem bestuurd kan worden zonder dat hierbij de beeldkwaliteit door de genoemde lekstromen of flikker ernstig wordt verminderd.
Een weergeefinrichting volgens de uitvinding heeft hiertoe het kenmerk dat de beeldelektroden elektrisch geleidend verbonden zijn met het gemeenschappelijk punt van twee niet-lineaire tweepool-schakeleenheden die in serie geschakeld zijn tussen een kolomelektrode ten behoeve van datasignalen en een elektrode ten behoeve van een referentiespanning met behulp waarvan over de beeldelementen vóór selectie een hulpspanning kan worden aangebracht.
Onder een niet-lineaire tweepool-schakeleenheid wordt in leze aanvrage in eerste instantie verstaan een in de technologie voor het vervaardigen van de genoemde weergeefinrichtingen gebruikelijke schakelement zoals bijvoorbeeld een pn-diode, Schottky-diode, pindiode uitgevoerd in bijvoorbeeld kristallijn, polykristallijn of amorf silicium, CdSe of ander halfgeleidermateriaal, hoewel ook andere niet-lineaire tweepool-schakeleenheden niet zijn uitgesloten zoals bijvoorbeeld MIM's of bipolaire transistoren met kortgesloten basis-collectorovergang of MOS-transistoren waarvan de poort met de afvoerzone is doorverbonden.
Ook zijn combinatie's van dergelijke elementen mogelijk, die bijvoorbeeld de eenheid een zekere mate van redundancy verschaffen.
De hulpspanning ligt bij voorkeur buiten of op de rand van het overgangsgebied in de transmissie-spanningskarakteristiek van het elektro-optisch medium.
Het aanbieden van de hulpspanning vindt bijvoorbeeld via een vaste referentiespanning plaats, zodat alle beeldelementen in een rij eerst naar een vaste waarde negatief of positief worden opgeladen en vervolgens, afhankelijk van de aangeboden datasignalen, tot de juiste waarde worden opgeladen, respectievelijk ontladen.
Het ontladen, respectievelijk opladen voorafgaand aan het eigenlijke aansturen met de beeldinformatie kan plaats vinden tijdens dezelfde lijntijd waarin de beeldinformatie wordt aangeboden maar ook gedurende de lijntijd daaraan voorafgaand.
Doordat elke rij beeldelementen nu afzonderlijk wordt ingeschreven kan de spanning over deze beeldelementen ook per rij worden geïnverteerd hetgeen tot een hogere vlakflikkerfrequentie en daarmee tot een rustiger beeld leidt.
Opgemerkt wordt dat de voorgestelde methode om met behulp van te ver negatief laden voorafgaand aan de nauwkeurige instelling van de spanning over de met de beeldelementen geassocieerde capaciteiten al is voorgesteld in de niet-voorgepubliceerde aanvrage No. 87Ö1420 van Aanvraagster (PHN 12.154).
In de daar getoonde inrichting worden de rijelektroden echter gevormd door gestructureerde doorzichtige metaallagen (bijvoorbeeld van indium-tin-oxyde) die aan de binnenzijde van de tweede steunplaat zijn aangebracht. Bij het vervaardigen van een dergelijke inrichting kunnen problemen optreden met name in een inrichting ten behoeve van kleurenweergave, wanneer kleurfilters worden aangebracht. Het aanbrengen van de kleurfilter op de elektroden leidt tot een extra capacitieve spanningsval, temeer daar de meeste procédés voor het vervaardigen van kleurfilters tot tamelijk dikke kleurfilters (> 1 pm) leiden. Bovendien zijn de filterlagen in de praktijk niet vlak hetgeen de werking van de inrichting nadelig beïnvloedt.
Door de kleurfilters onder de elektroden aan te brengen wordt weliswaar een vlak oppervlak verkregen, maar de dubbellaag van kleurfilter en indium-tin-oxyde is in het algemeen moeilijk te structureren.
In een inrichting volgens de uitvinding kan daarentegen met één ongestructureerde tegenelektrode worden volstaan zodat nu zonder bezwaar kleurfilters onder deze tegenelektrode aangebracht kunnen worden.
Een voorkeursuitvoering van een inrichting volgens de uitvinding heeft dan ook het kenmerk, dat de tweede steunplaat voorzien is van een kleurfilter tussen de steunplaat en een het kleurenfilter bedekkende gemeenschappelijke tegenelektrode.
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van enige uitvoeringsvoorbeelden en de tekening, waarin
Figuur 1 schematisch in bovenaanzicht een gedeelte toont van een inrichting volgens de uitvinding, de Figuren 2 en 3 schematisch een dwarsdoorsnede tonen langs de lijnen II-II en III-III in figuur 1,
Figuur 4 schematisch een transmissie-spanningskarakteristiek toont.
Figuur 5 in schematische vorm een deel van de weergeefinrichting volgens de figuren 1, 2, 3 toont, terwijl,
Figuur 6 een aantal mogelijke besturingssignalen toont en Figuur 7 schematisch een variant toont op de weergeefinrichting van de figuren 1, 2, 3.
De figuren 1, 2 en 3 tonen schematisch in bovenaanzicht respectievelijk in dwarsdoorsnede een deel van een weergeefinrichting, in dit voorbeeld een vloeibaar kristal weergeefinrichting 1, die is voorzien van twee steunplaten 3 en 13 van bijvoorbeeld kwarts, of glas waarbij zich op de steunplaat 13 een praktisch ononderbroken dunne laag 2 van isolerend materiaal bijvoorbeeld opgedampt siliciumoxyde bevindt.
Tussen de steunplaten bevindt zich bijvoorbeeld een getwist nematisch of een ferro-elektrisch vloeibaar kristallijn materiaal 4. Op de binnenoppervlakken van de steunplaat 3 en de isolerende laag 13 zijn elektrische en chemisch isolerende beschermingslagen 5 aangebracht. Op de laag 2 bevindt zich een aantal in rijen en kolommen gerangschikte beeldelektroden 6 van indium-tin-oxyde of een ander elektrisch geleidend doorzichtig materiaal. Op de steunplaat 3 bevindt zich een doorzichtige elektrode 7 van bijvoorbeeld indium-tin-oxyde die als tegenelektrode fungeert. Tussen de tegenelektrode 7 en de steunplaat 3 bevindt zich een kleurfilter 12 bijvoorbeeld opgedeeld in een patroon van rode, groene en blauwe filters die driehoekig, vierkant of bijvoorbeeld zeskantig zijn.
De beeldelektroden 6 bepalen de beeldelementen van de weergeefinrichting.
Tussen de kolommen van beeldelektroden 6 zijn stripvormige (bijvoorbeeld metalen) kolomelektroden 8 aangebracht. Elke beeldelektrode 6 is met een kolomelektrode 8 verbonden door een in figuur 2 schematisch weergegeven diode 9. Zoals uit figuur 1 blijkt zijn tussen twee beeldelektroden 6a, 6b de bijbehorende kolomelektrioden 8a, 8b aangebracht. De inrichting bevat verder vloeibaar kristal oriënterende lagen 10. Zoals bekend kan door het aanleggen van een spanning over de vloeibare kristallaag 4 een andere oriëntatietoestand van de vloeibare kristalmoleculen en daarmee een optisch andere toestand worden verkregen. De weergeefinrichting kan als een transmissieve of als reflectieve inrichting worden gerealiseerd en voorzien zijn van één of twee polarisatoren. Om een rij beeldelementen te kunnen selecteren bevat de inrichting op de steunplaat 13 tussen deze steunplaat en de isolerende laag 2 rijelektroden of selectielijnen 11, die in dit voorbeeld (met de isolerende laag 2 als dieêlectrische laag) capacitief gekoppeld zijn met de beeldelektroden 6.
Volgens de uitvinding bevinden zich tussen de kolommen van beeldelektroden 6 eveneens hulpelektroden 18, die in deze uitvoering voor twee kolommen van beeldelektroden 6 gemeenschappelijk zijn (met uitzondering van die aan de rand) en zich aan de andere zijde van de beeldelektroden 6 bevinden zich dan de kolomelektroden 8. De hulpelektroden 18 verbinden de beeldelektroden 6 via in figuur 1 schematisch aangegeven dioden 19 met een referentiespanning.
Het vloeibaar kristal materiaal 4 wordt omsloten door een ranii ΛΑ in f i miny Λ aen /VA/fatrAw ma4> ViAktiln **am aam mum 4. __ #*X.m a am 1 « .1 m
Hierbij kan een gedeelte van de steunplaat 13 zich tot buiten deze rand 14 uitstrekken, dit gedeelte is bijvoorbeeld vrij voor het aanbrengen van besturingselectronica zoals schuifregisters voor het opslaan van weer te geven beeldinformatie.
In het onderhavige voorbeeld zijn de hulpelektroden 18 aan één uiteinde van de matrix van beeldelementen via doorverbindingen 15 verbonden met een aansluitelektrode 16 die de hulpelektroden verbindt met een referentiespanning. De aansluitelektrode 16 bevindt zich evenals de rijelektroden 11 onder de isolerende laag 2 op de steunplaat 13, zodat op de laag 2 geen voorzieningen getroffen hoeven te worden voor het aanbieden van de referentiespanning. Het vrijliggende deel van de steunplaat 13 is nu bijvoorbeeld geheel beschikbaar (althans in de directe omgeving van de rand 14) voor geïntegreerde schakelingen 17 (bijvoorbeeld schuifregisters) voor het opslaan en aanbieden van beeldinformatie. Hierbij kan de informatie via de schakeling 17 en de kolomelektroden 8a en daarmee vergelijkbare kolomelektroden aan de (oneven) kolommen van beeldelementen 9a, 9c .. worden aangeboden terwijl informatie voor de (even) kolommen van beeldelementen (9b en vergelijkbare beeldelementen) door een niet getekende soortgelijke schakeling aan de tegenoverliggende zijde van de matrix wordt aangeboden via de kolomelektrode 8b en daarmee vergelijkbare kolomelektroden.
Anderzijds kunnen de elektroden 8a, 8b ook aan beide zijden worden uitgevoerd indien dit met het oog op redundantie gewenst is. In figuur 1, 3 is dit schematisch aangegeven door middel van de streeplijn 20.
Dit gaat echter ten koste van het aantal benodigde aansluitcontacten 21 en hun onderlinge steek, die zonder deze maatregel in de inrichting van figuur 1 ca. de dubbele breedte van een beeldelement bedraagt.
De geïntegreerde schakeling 17 kan bijvoorbeeld worden aangebracht met chip-on-glass technieken.
De steunplaat 13 en de laag 2 kunnen doorzichtig zijn, bijvoorbeeld in een transmissieve weergeefinrichting. De delen van.de rijelektroden 11 die buiten de rand 14 uitsteken kunnen van een metaallaag zijn voorzien hetgeen contactering vergemakkelijkt en de serieweerstand vermindert. Als de inrichting 1 als reflectieve weergeefinrichting wordt uitgevoerd kunnen de elektroden 11 in hun geheel als metaalsporen worden uitgevoerd. Soortgelijke opmerkingen gelden voor de hulpelektroden 16 ten behoeve van de referentiespanning. De referentiespanning wordt zodanig gekozen dat, afhankelijk van de gebruikte spanningen op de selectielijn 11 en het gebruikte elektro-optische materiaal de capaciteit behorend bij het beeldelement altijd ontladen kan worden tot een spanningswaarde buiten of op de rand van het overgangsgebied in de transmissie-spanningskarakteristiek van het betreffende elektro-optische materiaal.
Figuur 4 toont schematisch een transmissie-spanningskarakteristiek van een weergeefcel, zoals die in de weergeefinrichting van figuur 1, 2 voorkomt. Beneden een zekere drempelspanning (V1 of Vth) laat de cel praktisch geen licht door terwijl boven een zekere saturatiespanning (V2 of Vsat) de cel praktisch geheel doorlatend is. Het tussenliggende gebied vormt het hierbovengenoemde overgangsgebied en is in figuur 4 aangegeven met een accolade 22. Hierbij zij opgemerkt dat, aangezien dergelijke cellen doorgaans met wisselspanning worden bedreven, langs de abscis de absolute waarde van de spanning uitgezet is.
Figuur 5 toont in schematische vorm de weergeefinrichting van de figuren 1, 2 en 3.
De volgens de matrix gerangschikte beeldelementen 23, gevormd ter plaatse van beeldelektroden 6, zijn hierbij enerzijds via de beeldelektroden 6 capacitief gekoppeld met rijelektroden 11, die samen met kolomelektroden 8 matrixvormig gerangschikt zijn. De beeldelektroden 6 van de beeldelementen 23 zijn via dioden 9 verbonden met kolomelektroden 8. Tegelijkertijd zijn zij via dioden 19 verbonden met een hulpelektrode 18, die behalve langs de randen in het voorbeeld van figuur 1 steeds voor twee dioden 19, gemeenschappelijk is. De capacitieve koppeling tussen de beeldelektroden 6 en de rijelektroden 18 is in figuur 5 schematisch weergegeven door middel van capaciteiten 24.
Voor het inlezen van informatie wordt gedurende een selectietijd ts op een selectielijn 11 een eerste selectiespanning Vs1 aangeboden onder het gelijktijdig aanbieden van informatie- of dataspanningen Vd op de kolomelektroden 8; dit leidt na aanbieden van een spanning Vns op de selectielijn 11 tot een spanning over een beeldelement 12, die de aangeboden informatie representeert.
Om degradatie van het vloeibaar kristal te voorkomen en om de zogeheten vlakflikkerfrequentie te kannen verhogen, wordt over het beeldelement 23 bij voorkeur informatie van wisselend teken aangeboden. In een inrichting volgens de uitvinding wordt dit bereikt door na de bij het beeldelement 23 behorende capaciteit te ver ontladen (of te ver negatief geladen) te hebben een tweede selectiespanning Vs2 aan te bieden op de selectielijn 11 onder het gelijktijdig aanbieden van geïnverteerde dataspanningen (-Vd) en vervolgens aanbieden van Vns op de selectielijn 11.
Figuur 6 toont hoe voor de inrichting volgens de uitvinding de besturingssignalen worden gekozen om deze in te schrijven met beeldinformatie die (bijvoorbeeld in TV-toepassingen ) gedurend elk raster van teken wisselt.
Vanaf het tijdstip tO wordt (zie figuur 6a) gedurende een selectietijd ts (die in dit voorbeeld gelijk gekozen is aan een lijntijd ten behoeve van TV-toepassingenf namelijk 64 psec) op een selectielijn (rijelektrode) 11 een selectiespanning Vs1 aangeboden onder het gelijktijdig aanbieden van informatiespanningen of dataspanningen Vd op de kolomelektroden 8. Na het tijdstip t1 wordt de rij beeldelementen 12 niet langer geselecteerd, doordat de rijelektrode 11 een spanning Vns krijgt aangeboden. Deze spanning blijft gehandhaafd tot vlak voor de volgende selectie van de betreffende beeldelementen 23. In dit voorbeeld gebeurt dit door vlak voor het opnieuw selecteren van de rij beeldelementen, namelijk op een tijdstip t2 = tf-ts, waarin tf een rasterperiode voorstelt de selectielijn 11 een resetspanning Vres te geven. De resetspanning Vres en een referentiespanning Vref, aangeboden op het gemeenschappelijke punt van de dioden 9, 19 kunnen hierbij zodanig worden gekozen dat de uiteindelijke spanning over de rij beeldelementen buiten het voor beeldweergave te gebruiken gebied ligt.
In een daarop volgende selectieperiode (vanaf t3) worden zij dan tot de gewenste waarde, bepaald door dataspanningen -Vd, opgeladen. De rijelektroden krijgen daartoe de spanning Vs2 aangeboden en na verloop van de selectieperiode (na t4) weer de niet-selectiespanning Vns. Op deze wijze wordt de spanning over de beeldelementen elke rasterperiode geïnverteerd.
Figuur 6b geeft hetzelfde spanningsverloop als figuur 6a, maar dan over een rasterperiode plus een selectietijd (in dit geval een lijntijd) verschoven. Hiermee is het mogelijk twee opeenvolgende rijen beeldelementen ten opzichte van elkaar met inverse dataspanningen in te lezen. Figuur 6c is identiek aan figuur 6a maar over twee selectietijden verschoven.
Bij (televisie)beelden met halve verticale resolutie waarbij de lijnen van het even en het oneven raster over elkaar geschreven worden, wordt hiermee bereikt dat de beeldinformatie één maal per rasterperiode wordt omgepoold en ververst. Hoewel hierbij de lijn-flikkerfrequentie 25 Hz (30 Hz) bedraagt, wordt door het per rij ompolen geïntroduceerde faseverschil van 180° tussen opvolgende rijen en vlakflikker-frequentie van 50 Hz (60 Hz) bereikt.
De getoonde inrichting is zeer geschikt voor het toepassen van een besturingsmethode waarbij voor de gemiddelde spanning over een beeldelement Vc = gekozen wordt (zie figuur 4), zodat de absolute waarden van de spanning ten behoeve van beeldweergave over de beeldelementen 12 praktisch begrensd blijft tot het gebied tussen Vth en Vsat.
In het hiernavolgende zal worden aangetoond dat de inrichting bestuurd kan worden met de volgende waarden van Vd, Vs1, Vs2,
Vns. Vrps pn Vrpf·
Figure NL8802155AD00101
waarin:
Von de voorwaartsspanning van de dioden 9, 19 voorstelt, en Vee de spanning op de tegenelektrode 7 voorstelt, terwijl a = waarin Gex de capaciteitswaarde van de capaciteit 24 en Cp de gemiddelde capaciteitswaarde van het beeldelement 23 voorstelt.
Om dit te verduidelijken wordt eerst Ce >> Cp verondersteld zo dat ^±1 : 1 en verwaarloosbaar is.
Tijdens selectie van een rij beeldelementen 23 (tijdstip tO} wordt de bijbehorende rijelektrode 11 voorzien van een selectiespanning Vs1 = -Von-1/2 (Vsat+Vth). De spanning over de bij een dergelijk beeldelement 23 behorende capaciteit 24 wordt dan Vd-Von-Vs1 = Vd+1/2(Vsat+Vth).
Op het tijdstip t1 wordt de spanning op de rijelektrode 11 Vns = Vee. Omdat Ce >> Cp is de capacitieve koppeling tussen de rijelektrode 11 en de beeldelektrode 6 vrijwel ideaal zodat de spanning VA op het punt 26 (figuur 5) Vce+Vd+1/2(Vsat+Vth) wordt. Over het beeldelement 23 staat dan een spanning VA~Vce = Vd+1/2(Vsat+Vth).
Een goede werking wat betreft grijsschalen wordt verkregen als, afhankelijk van Vd deze waarde minimaal Vth en maximaal Vqt bedraagt.
UitVd+1/2(Vsat+Vth) Σ Vth volgt Vd2-(1/2 Vsat-Vth), en uit Vd+1/2(Vsat+Vth) I Vsat volgt Vd < 1/2(Vsat-Vth).
Op het tijdstip t2 krijgt de rijelektrode 11 een resetspanning Vres = Vref+Von+Vsat. Ten gevolge van de capacitieve koppeling wordt de spanning VA op het punt 26 een waarde (Vres-Vns) hoger zodat VA gelijk zou worden aan Vd+1/2(Vsat+Vth)+Vref+Von+Vsat. Daar deze spanning groter is dan Vref+Von gaat de diode 19 geleiden totdat VA(t2') = Vref+Von.
Vanaf t3 krijgt de rijelektrode een selectiespanning Vs2 « -Von+1/2(Vsat+Vth). De spanning VA wordt door de cacitieve koppeling eerst verlaagd met (Vres-Vs2) tot: VA(t3) = Vref+Von-Vres+Vs2 =
Vref+Von-Vref-Von-Vsat-Von+1/2(Vsat+Vth) -Von-1/2(Vsat-Vth)
De spanning over het beeldelement is dan: VA-Vce = -Von-(Vsat-Vth)-Vsat = -Von-2 Vsat+Vth Aangezien |Vth| < |Vsat| geldt dat VA-Vce < -Von-Vsat zodat het beeldelement te ver negatief is geladen.
Vanaf het tijdstip t3 wordt ook nieuwe informatie met tegengesteld teken -Vd aangeboden. Met een selectiespanning
Vs2 = -Von+1/2(Vsat+Vth) geeft dit over de capaciteit 24 een spanning -Vd-Von-Vs2 = -Vd-1/2(Vsat+Vth). Op het tijdstip t4 wordt de spanning op de rijelektrode 11 weer Vns = Vee. Door de praktisch ideale capacitieve koppeling wordt de spanning VA op het punt 26 nu Vce-Vd-1/2(Vsat+Vth); de spanning over het beeldelement 23 wordt V^-Vce ofwel -Vd-1/2(Vsat+Vth). Deze ligt tussen de waarden -Vsat en -Vth, afhankelijk van Vd, zodat over het beeldelement 23 nu een spanning met tegengesteld teken staat.
De waarden voor Vns en Vref volgen uit de voorwaarde dat de dioden 9, 19 niet mogen geleiden tijdens niet-selectie. Voor de minimale en maximale spanning op het punt 26 geldt: VAmin = Vce-Vsat, V^ = Vce+Vsat Diode 9 geleidt niet als Vainin > Vdmax Vce-Vsat > 1/2(Vsat-Vth) of
Vee 2 1/2(Vsat-Vth)+Vsat Diode 19 geleidt niet als V^wqy <. Vref Vce+Vsat < Vref ofwel
Vref 2 1/2(Vsat-Vth)+2 Vsat Hieruit volgt voor de resetspanning Vres:
Vres 2 1/2(Vsat-Vth)+Vsat+Von Stel nu dat de capacitieve koppeling niet, zoals hierboven aangenomen, praktisch ideaal is. De spanningssprong op het punt 26 op het tijdstip t1 is dan niet AV (= Vns-Vs1) maar ten gevolge van capacitieve deling
Figure NL8802155AD00121
Dit houdt in dat de spanningssprong, nodig om het punt 26 genoeg op te Λ + 1 laden a|-Lgroter gekozen moet worden. Als nu
Figure NL8802155AD00122
en Vns1 = Vee wordt de sprong
Figure NL8802155AD00131
op het punt 26 wet een fact t^fy gereduceerd tot
Vce+Von+1/2(Vsat+Vth). De spanning op dit punt was afhankelijk van de aangeboden dataspanning Vd tijden ts: Vd-Von en wordt nu op tijdstip VA(t1) = Vd+Vce-1/2(Vsat+Vth) zodat de spanning over het weergeefelement 24 gelijk wordt aan VA~Vce = Vd+1/2(Vsat+Vth); evenals in het vorige geval - 1) beweegt deze zich tussen Vth en Vsat, afhankelijk van Vd. Met een resetspananing
Figure NL8802155AD00132
wordt op tijdstip t2 de sprong (Vres-Vns) op de rijelektrode 11 op het punt 26 gereduceerd totg^yiVres-Vns) = Vref+Von+Vsat-Vce zodat de nieuwe spanning op punt 26 wordt: VA(t2) = Vref+Von+Vsat-Vce+Vd+Vce+1/2(Vsat+Vth) = Vref+Von+Vsat+Vd+1/2(Vsat+Vth)
Deze spanning is voldoende hoog on de diode 19 te doen geleiden; het punt 26 en wordt daardoor ontladen tot een waarde V&(t2') = Vref+Von. Op het tijdstip t3 gaat de spanning op de rijelektrode 11 van Vres naar
Figure NL8802155AD00133
Figure NL8802155AD00134
wordt op punt 26 gereduceerd eet een factor a+T tot AV = -Vref-2 Von-Vsat+1/2(Vsat+Vth) en door deze spanningssprong verandert de spanningswaarde op punt 26 van VA(t2') = Vref+Von naar VA(t3) = -Von-Vsat+1/2(Vsat+Vtn) = -Von-1/2(Vsat-Vth).
De spanning over het beeldelement 24 wordt: VA-Vce = -Von-1/2(Vsat-Vth)-1/2(Vsat-Vth)-Vsat = “Von-2 Vsat+Vth, zodat ook nu het beeldelement 24 weer te ver negatief is geladen.
Vanaf t3 kan diode 19 echter weer geleiden en krijgt het punt 26 een waarde Vd-Von afhankelijk van de aangeboden dataspanning. De daaropvolgende spanningssprong (Vns-Vs2) op tijdstip t4 bedraagt
Figure NL8802155AD00141
door de capacitieve deling wordt deze op punt 26 gereduceerd tot Von-1/2(Vsat+Vth)+Vce en wordt de spanning op punt 26: VA(t4) = Vd+Vce-1/2 (Vsat+Vth)
Over het beeldelement 24 staat dan weer een spanning VA~Vce = Vd-1/2(Vsat+Vth) die zich beweegt tussen -Vsat en -Vth.
Uiteraard is de uitvinding niet beperkt tot het hier getoonde voorbeeld. Zo toont de inrichting van figuur 7 schematisch een gedeelte een uitvoering waarbij de extra-capaciteit 24 nu wordt gevormd door de combinatie beeldelektrode 8-isolator 27-kolomelektrode 11.
De overige verwijzingscijfers in figuur 6 hebben dezelfde betekenis als in de figuren 1 tot en met 3. Ter plaatse van via's zijn de kolomelektroden onderling elektrisch geïsoleerd met behulp van een isolerende laag 28.
In plaats van dioden 9, 19 kunnen ook andere niet-lineaire schakelelementen gebruikt worden of uit meerdere schakelelementen (ten behoeve van redundantie) zoals beschreven in de niet-voorgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage No. 8800204 (PHN 12.409) van Aanvraagster.
De selectiespanningen Vs1 en Vs2 kunnen uiteraard ook korter dan een lijntijd (64 psec) gekozen worden. In dat geval kan het aanbieden van de resetspanning ook plaatsvinden gedurende een gedeelte van de lijntijd waarin selectie plaats vindt mits er voldoende tijd overblijft om de capaciteiten 24 op te laden. Het spanningsverloop op de elektroden 11 geschiedt dan bijvoorbeeld zoals schematisch in figuur 6a is aangegeven met behulp van de streeplijn 25.

Claims (7)

  1. 2. Weergeefinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hulpspanning gelegen is buiten of op de rand van het overgangsgebied in de transmissie-spanningskarakteristiek van het elektro-optisch medium.
  2. 3. Weergeefinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de niet-lineaire tweepool-schakeleenheden dioden zijn.
  3. 4. Weergeefinrichting volgens één der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat in een rij beeldelektroden steeds twee naast elkaar gelegen beeldelektroden via een niet-lineaire tweepool-schakeleenheid met een tussen de beelelektroden gelegen gemeenschappelijke elektrode ten behoeve van een referentiespanning verbonden zijn.
  4. 5. Weergeefinrichting volgens één der vorige conclusies, met het kenmerk, dat zich tussen de rijelektroden en de beeldelektroden een praktisch ononderbroken laag isolerend materiaal bevindt.
  5. 6. Weergeefinrichting volgens één der vorige conclusies, met het kenmerk, dat de tweede steunplaat voorzien is van een kleurenfilter tussen de steunplaat en een het kleurenfilter bedekkende gemeenschappelijke tegenelektrode.
  6. 7. Weergeefinrichting volgens één der vorige conclusies, met het kenmerk, dat het elektro-optisch medium een vloeibaar kristallijn materiaal bevat.
  7. 8. Weergeefinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het electro-optisch medium ferroelektrisch vloeibaar kristallijn materiaal bevat.
NL8802155A 1988-09-01 1988-09-01 Weergeefinrichting. NL8802155A (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8802155A NL8802155A (nl) 1988-09-01 1988-09-01 Weergeefinrichting.
US07/397,148 US5032830A (en) 1988-09-01 1989-08-22 Electro-optical display device with non-linear switching units with auxiliary voltages and capacitively coupled row electrodes
JP1222792A JPH02134618A (ja) 1988-09-01 1989-08-29 表示装置
CN89106971A CN1040879A (zh) 1988-09-01 1989-08-29 显示器件
KR1019890012380A KR970006860B1 (ko) 1988-09-01 1989-08-30 디스플레이 장치
EP89202194A EP0357147A1 (en) 1988-09-01 1989-08-30 Display device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8802155 1988-09-01
NL8802155A NL8802155A (nl) 1988-09-01 1988-09-01 Weergeefinrichting.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8802155A true NL8802155A (nl) 1990-04-02

Family

ID=19852839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8802155A NL8802155A (nl) 1988-09-01 1988-09-01 Weergeefinrichting.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5032830A (nl)
EP (1) EP0357147A1 (nl)
JP (1) JPH02134618A (nl)
KR (1) KR970006860B1 (nl)
CN (1) CN1040879A (nl)
NL (1) NL8802155A (nl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8902922A (nl) * 1989-11-27 1991-06-17 Philips Nv Actieve weergeefinrichting.
NL9002516A (nl) * 1990-11-19 1992-06-16 Philips Nv Weergeefinrichting en werkwijze ter vervaardiging daarvan.
EP0510755B1 (en) * 1991-04-24 1996-08-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device
US5666131A (en) * 1992-06-19 1997-09-09 Citizen Watch Co., Ltd. Active matrix liquid-crystal display device with two-terminal switching elements and method of driving the same
WO1995026545A1 (en) * 1994-03-18 1995-10-05 Philips Electronics N.V. Active matrix display device and method of driving such
JPH08511357A (ja) * 1994-03-23 1996-11-26 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 表示装置
US5767829A (en) * 1994-08-23 1998-06-16 U.S. Philips Corporation Liquid crystal display device including drive circuit for predetermining polarization state
US5644340A (en) * 1995-03-16 1997-07-01 Harney; Michael Frequency mixing for controlling individual pixels in a display
US5644326A (en) * 1995-05-04 1997-07-01 Ford Motor Company Display device with electrically interconnected display elements
US6335776B1 (en) 1998-05-30 2002-01-01 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Multi-domain liquid crystal display device having an auxiliary electrode formed on the same layer as the pixel electrode
JP3723747B2 (ja) * 2000-06-16 2005-12-07 松下電器産業株式会社 表示装置およびその駆動方法
US20080165119A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-10 Chan-Long Shieh Active matrix with write memory
CN113496684A (zh) * 2020-04-03 2021-10-12 咸阳彩虹光电科技有限公司 液晶面板驱动方法、显示装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3654606A (en) * 1969-11-06 1972-04-04 Rca Corp Alternating voltage excitation of liquid crystal display matrix
JPS57130081A (en) * 1981-02-06 1982-08-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal picture display device
US4641135A (en) * 1983-12-27 1987-02-03 Ncr Corporation Field effect display system with diode selection of picture elements
JPS60192992A (ja) * 1984-03-14 1985-10-01 シチズン時計株式会社 表示装置
US4709995A (en) * 1984-08-18 1987-12-01 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectric display panel and driving method therefor to achieve gray scale
JPH0693166B2 (ja) * 1984-09-05 1994-11-16 株式会社日立製作所 液晶素子
NL8502662A (nl) * 1985-09-30 1987-04-16 Philips Nv Weergeefinrichting met verbeterde aansturing.
NL8502663A (nl) * 1985-09-30 1987-04-16 Philips Nv Weergeefinrichting met verbeterde aansturing.
JPS6290624A (ja) * 1985-10-17 1987-04-25 Asahi Glass Co Ltd 画像表示装置
US4731610A (en) * 1986-01-21 1988-03-15 Ovonic Imaging Systems, Inc. Balanced drive electronic matrix system and method of operating the same
NL8601373A (nl) * 1986-05-29 1987-12-16 Philips Nv Weergeefinrichting met verbeterde aansturing.
FR2605778B1 (fr) * 1986-10-24 1990-11-16 Thomson Csf Panneau de visualisation a cristaux liquides et procede d'inscription des donnees sur ce panneau

Also Published As

Publication number Publication date
KR900005369A (ko) 1990-04-14
CN1040879A (zh) 1990-03-28
JPH02134618A (ja) 1990-05-23
EP0357147A1 (en) 1990-03-07
US5032830A (en) 1991-07-16
KR970006860B1 (ko) 1997-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE37906E1 (en) Display device and method of driving such a device
KR100242478B1 (ko) 매트릭스 표시 장치 및 그 동작 방법
US5689282A (en) Display device with compensation for stray capacitance
US4811006A (en) Display arrangement with improved drive
NL8601063A (nl) Weergeefinrichting voor kleurweergave.
EP0489459B1 (en) Method of driving a matrix display device and a matrix display device operable by such a method
US5898416A (en) Display device
NL8802155A (nl) Weergeefinrichting.
EP0296663B1 (en) Display device
KR960007476B1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
KR960008099B1 (ko) 매트릭스 디스플레이 장치
US4794385A (en) Display arrangement with improved drive
EP0372637B1 (en) Display device
GB2217891A (en) Matrix display device
NL8902421A (nl) Weergeefinrichting.
JPH0414767B2 (nl)
NL8800704A (nl) Weergeefinrichting en werkwijze voor het besturen van een dergelijke weergeefinrichting.
JPH02103016A (ja) 液晶表示装置の駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed