DE3852406T2

DE3852406T2 - Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix und dreieckiger Bildelementanordnung.

Info

Publication number: DE3852406T2
Application number: DE3852406T
Authority: DE
Inventors: Kesao C O Nec Corporat Noguchi
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2008-01-29
Also published as: JPS63186216A; US4781438A; EP0276853B1; DE3852406D1; EP0276853A2; EP0276853A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix mit dreieckiger Pixelanordnung und insbesondere auf eine Verbesserung für ein Farbbild hoher Qualität.
Eine Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix dieser Art ist aus der EP-A-0 182 645 bekannt und in Verbindung mit Fig. 1 abgebildet und beschrieben.
Ein weiterer Flüssigkristall mit aktiver Matrix dieser Art ist aus der EP-A-0 189 214 bekannt und in Verbindung mit Fig. 2 abgebildet und beschrieben.

Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik:

In letzter Zeit wurde die Farbflüssigkristall-Anzeigetafel in bemerkenswerter Weise verbessert, und es wird von ihr verlangt, daß sie ein Farbbild hoher Qualität abbildet.
Eine Flüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix, die als Schalter Dünnfilm-Feldeffekttransistoren verwendet (im folgenden als TFT bezeichnet), hat sich in den letzten Jahren als vorzüglich zur Abbildung eines feinen Farbbildes hoher Qualität erwiesen. Ein Pixelelement ist aus einem TFT und einer Anzeigeelektrode gebildet. Eine Vielzahl von Pixelelementen sind auf einem durchsichtigen Glassubstrat matrixförmig angeordnet. Die TFTs werden durch Zugriffssignalbusse (Auf- oder Abtastbusse) und Datensignalbusse (oder Videosignalbusse) angesteuert, die zwischen den Pixelelementen angeordnet sind und ein Gitter bilden. Abtastsignale werden an die TFTs durch die Zugriffsbusse angelegt. Videosignale werden an die Datenbusse angelegt, die ausgewählten Anzeigeelektroden durch TFTs zugeführt werden sollen, die von den Abtastsignalen eingeschaltet werden.
In einer Farbanzeige hat ein Farb-Pixelelement drei oder vier Pixelelemente (im folgenden als Zellelemente bezeichnet) für die Abbildung der primären Farbbestandteile. Daher ist im Vergleich zu einer Schwarz-Weiß-Anzeige die Anzahl der benötigten Zellelemente mehr als dreimal so groß. Je größer die Anzahl an Farb-Pixelelementen (d.h. die Anzahl von Zellelementen) ist, desto höher wird die Auflösung des erhaltenen Farbbildes. Wenn jedoch die Anzahl der Zellelemente erhöht wird, wird die Zeitdauer zum Ansteuern eines Zellelements verkürzt, wodurch die an den Flüssigkristall angelegte effektive Spannung verringert wird, was zu einer schlechten Qualität des abgebildeten Bildes führt. In dieser Hinsicht ist die Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix anderen Arten von Flüssigkristall-Anzeigetafeln überlegen. Bei der Bauart mit aktiver Matrix tritt eine geringe Verringerung der an den Flüssigkristall angelegten effektiven Spannung auf, wenn die Ansteuerungszeitdauer kurz wird. In einem Fall, bei dem die Anzahl der Zellelemente zur Erzielung eines Farbbildes hoher Qualität stark erhöht wird, wird die Ansteuerungszeitdauer zu kurz, um die ausreichende effektive Spannung an den Flüssigkristall in der Parb-Anzeigetafel mit aktiver Matrix anzulegen.
Eine Anordnung zur Verlängerung dieser Ansteuerungszeitdauer bildet ein Zellelement mit einer Anzeigeelektrode und zwei TFTs und steuert diese beiden TFTs nacheinander mittels zweier nebeneinanderliegender Zugriffsbusse an. Durch diese Anordnung wird die Zeitdauer zum Anlegen eines Videosignals an eine Anzeigeelektrode, verglichen mit dem Fall, bei dem ein TFT mit einer Anzeigeelektrode verbunden ist, verdoppelt. Da jedoch ein Zugriffsbus gleichzeitig zwei nebeneinanderliegende Zellelemente in der Richtung parallel zu dem Datensignalbus ansteuert, müssen alle Zellelemente in der Richtung parallel zu dem Datenbus ein Videosignal der gleichen Farbe empfangen. Das bedeutet, daß die Anordnung der primären Farbpixel auf Streifenform begrenzt ist. Die Farb-Pixelanordnung mit Streifenform hat auf einer Linie die gleichen Farb-Zellelemente und weist eine schlechte Bildgualität auf.
Die Bildqualität wird durch eine dreieckige Bildpixelanordnung verbessert. K.Noguchi et al. haben eine Verbesserung für das dreieckige Farb-Pixelelement in der am 27. Januar 1986 eingereichten US-Patentanmeldung (Seriennummer 823,104) vorgeschlagen. Ein Zellelement einer Farbe ist in zwei Teile unterteilt, die jeweils einen TFT und eine Anzeigeelektrode haben. Die Drain-Elektroden und Gate-Elektroden der beiden TFTs sind mit dem gleichen Datenbus und dem gleichen Zugriffsbus verbunden. Die zweiteiligen Zellelemente sind mit jedem Zugriffsbus verbunden. Jedes zweite zweiteilige Zellelement ist jedoch auf einer Seite des Zugriffsbusses angeordnet, während das andere zweiteilige Zellelement auf der anderen Seite des Zugriffsbusses angeordnet ist. Zwei zweiteilige Zellelemente auf einer Seite des Zugriffsbusses und ein zweiteiliges Zellelement auf der anderen Seite des Zugriffsbusses bilden ein Farb-Pixelelement, das eine dreieckige Form hat. Die Anordnung der Farb-Pixelelemente entlang der Zugriffsbusse ist um einen halben Schritt eines Farb-Pixelelements zwischen zwei benachbarten Zugriffsbussen verschoben. Diese Anordnung bildet ein Bild hoher Qualität ab. Es besteht jedoch der Nachteil eines Liniendefekts, der auftritt, wenn ein Zugriffsbus oder Datenbus einen beim Herstellungsprozess eingefügten offenen Schaltkreis hat. Dieser Liniendefekt verdirbt die Bildqualität.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix bereitzustellen, die eine hohe Pixelelementdichte hat und ein Bild hoher Qualität abbildet, das durch eine kleine Anzahl offener Schaltkreise in Zugriffsbussen nicht verdorben wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
In der vorliegenden Frfindung werden einer Anzeigeelektrode Videosignale von dem gleichen Datenbus durch zwei Schalttransistoren zugeführt, die durch zwei nebeneinanderliegende Zugriffsbusse angesteuert werden. Die Zeitdauer zur Anlegung eines Videosignals ist verlängert. Daher kann in einer Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit einer aktiven Matrix, die eine erhöhte Anzahl von Pixelelementen hat, eine hohe effektive Spannung an den Flüssigkristall angelegt werden, um ein Bild hoher Qualität abzubilden. Da weiterhin eine Anzeigeelektrode mit zwei nebeneinanderliegenden Zugriffsbussen durch Schalttransistoren verbunden ist, kommt es durch eine geringe Anzahl offener Schaltkreise in Zugriffsbussen zu keiner Beeinträchtigung des abgebildeten Bilds. Auf die mit dem Zugriffsbus mit offenen Schaltkreisen verbundenen Anzeigeelektroden kann von dem anderen Zugriffsbus zugegriffen werden, der keinen offenen Schaltkreis hat. Somit bildet die vorliegende Erfindung ein natürliches Bild hoher Qualität ab, das eine erhöhte Anzahl von Farb-Pixelelementen hat, die durch eine hohe effektive Signalspannung angetrieben werden, selbst wenn eine kleine Anzahl offener Schaltkreise in Zugriffsbussen vorliegt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die oben genannten sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung anhand der begleitenden Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix aus dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht eines Teils einer anderen Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix aus dem Stand der Technik;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Draufsicht eines Teils der in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten TFT-Gruppenplatte;
Fig. 5 eine Schnittansicht der Ebene AA' von Fig. 4;
Fig. 6 einen Impulsplan von Abtastimpulsen und von einer Spannung, die an den nicht nach dem Zeilensprungverfahren arbeitenden Flüssigkristall des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels angelegt werden;
Fig. 7(a) und 7(b) schematische Diagramme eines Teils des in Fig. 3, 4 und 5 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur Erklärung eines Betriebs nach dem Zeilensprungverfahren;
Fig. 8 einen Impulsplan von Abtastimpulsen und einer Spannung, die an den Flüssigkristall des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels nach dem Zeilensprungverfahren angelegt werden; und
Fig. 9 eine schematische Draufsicht der Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Eine erste Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix aus dem Stand der Technik hat Anzeigeelektroden 80, denen Videosignale durch zwei TFTs 83 und 84 zugeführt werden, die durch zwei nebeneinanderliegende Zugriffsbusse 82 angesteuert werden, wie in Fig. 1 gezeigt. Eine Vielzahl von Einheiten aus der Anzeigeelektrode 80 und einem Paar TFTs 83 und 84, eine Vielzahl parallel angeordneter Zugriffsbusse 82 und eine Vielzahl senkrecht zu den Zugriffsbussen 82 angeordneter Datenbusse 81 sind auf einem durchsichtigen Glassubstrat gebildet. Jede Anzeigeelektrode 80 befindet sich in einem Raum, der von zwei Zugriffsbussen 82 und zwei Datenbussen 81 umgeben und mit Source-Elektroden des Paares der TFTs 83 und 84 verbunden ist. Source-Elektroden des Paares der TFTs 83 und 84 sind an ihrem linksseitigen Datenbus 81 angeschlossen. Die mit "C&sub1;", "C&sub2;" und "C&sub3;" bezeichneten Anzeigeelektroden 80 bilden ein Farb- Pixelelement dadurch, daß sie jeweils mit Rot-, Grün- und Blaufiltern überzogen sind. In den Linien der Zugriffsbusse 82 decken die Rot-, Grün- und Blaufilter jeweils die Anzeigeelektroden 80 ab.
Die Zugriffsbusse 82 werden abgetastet, um ausgewählte TFTs anzusteuern. Ein Videosignal wird den Anzeigeelektroden 80 über die Datenbusse 81 und die angesteuerten TFTs zugeführt. Somit wird einer Anzeigeelektrode 80 das Videosignal während einer Zeitdauer zugeführt, wenn die TFTs 83 und 84 angesteuert werden. Die Zeitdauern sind gegenüber der Zeitdauer, wenn nur ein TFT angesteuert wird, verdoppelt. Dies führt dazu, daß eine ausreichende effektive Spannung zur Ansteuerung des Flüssigkristalls an die Anzeigeelektrode angelegt wird. Mit anderen Worten läßt sich die Anzahl an Farb-Pixelelementen erhöhen, ohne daß man die effektiven Videospannungen an den Anzeigeelektroden 80 absenkt.
Da jedoch das Videosignal über die Datenbusse 81 zugeführt wird und ein Zugriffsbus zwei TFTs ansteuert, die mit zwei Anzeigeelektroden auf beiden Seiten des Zugriffsbusses verbunden sind, müssen alle Filter, welche parallel zu den Datenbussen ausgerichtete Anzeigeelektroden 80 überziehen, die gleiche Farbe haben. Somit ist der Farbfilter auf die Streifenform begrenzt. Das von dem streifenförmigen Farbfilter angezeigte Bild hat eine schlechte Qualität und ist unnatürlich.
Die Natürlichkeit des Bildes kann durch Verwendung eines Farbfilters mit dreieckigen Farb-Pixelelementen verbessert werden. Eine Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix, welche das Farbfilter mit dreieckigen Farb-Pixelelementen verwendet, ist in Fig. 2 gezeichnet. Ein Zellelement besitzt ein Paar TFTs 73 und 74 und ein Paar Anzeigeelektroden 75 und 76. Jeder Anzeigeelektrode wird ein Videosignal über einen Bus 71 und einen TFT zugeführt. Die Anzeigeelektroden sind auf beiden Seiten eines Busses 72 angeordnet, der mit den Gate-Elektroden des Paares der TFTs 73 und 74 verbunden ist. Die mit jedem zweiten Datenbus verbundenen Anzeigeelektroden sind auf einer Seite des Zugriffsbusses 72 angeordnet, während die anderen mit den anderen Datenbussen verbundenen Paare der Anzeigeelektroden auf der anderen Seite des Zugriffsbusses angeordnet sind.
Die mit "C&sub1;", "C&sub2;" und "C&sub3;" bezeichneten Anzeigelektroden bilden ein Farb-Pixelelement dadurch, daß es jeweils mit Rot-, Grün- und Blaufiltern überzogen ist. Auf parallel mit den Zugriffsbussen ausgerichteten Linien aus Anzeigeelektroden wiederholt sich eine Anordnung der Reihe nach aus roten (C&sub1;), roten (C&sub1;), blauen (C&sub3;), blauen (C&sub3;), grünen (C&sub2;) und grünen (C&sub2;) Filtern. Die Filteranordnung ist zwischen zwei benachbarten Linien aus Anzeigeelektroden um einen halben Schritt des Wiederholungszyklus der Farbfilter verschoben, damit dreieckige Farb-Pixelelemente gebildet werden, die aus zwei Paaren Anzeigeelektroden in einer Linie und einem Paar Anzeigeelektroden in einer benachbarten Linie gebildet sind.
Jedes Farb-Pixelelement überlappt in der Draufsicht benachbarte Farb-Pixelelemente. Die Wiederholung der Primärfarben ist nicht klar, um ein natürliches Bild abzubilden. Es besteht jedoch auch der Nachteil, daß ein offener Schaltkreis in einem Zugriffsbus zu einer Betriebsunfähigkeit aller mit dem defekten Zugriffsbus verbundener TFTs führt. Somit werden zwei Linien aus Anzeigeelektroden auf beiden Seiten des defekten Busses nicht mit Videosignalen versorgt. Es erscheint ein Liniendefekt auf dem abgebildeten Bild.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Ein Zellelement in einer Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt ein Paar Anzeigeelektroden 15 und 16, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Anzeigeelektrode 15 ist mit einer Source-Elektrode eines TFTs 13 verbunden, der eine Gate-Elektrode besitzt, die mit einem auf der oberen Seite des Paares aus Anzeigeelektroden 15 und 16 verlaufenden Gate-Bus 12 verbunden ist, und eine Drain-Elektrode besitzt, die mit einem zwischen dem Paar der Anzeigeelektroden 15 und 16 verlaufenden Datensignalbus 11 verbunden ist. Die Anzeigeelektrode 15 ist auch mit einer Source-Elektrode eines TFTs 15 verbunden, der eine Gate-Elektrode besitzt, die mit einem auf der unteren Seite des Paares der Anzeigeelektroden 15 und 16 verlaufenden Zugriffssignalbus 12 verbunden ist, und eine Drain-Elektrode besitzt, die mit demselben Datensignalbus 11 verbunden ist. Ähnlich ist die andere Anzeigelektrode 16 mit den Source-Elektroden zweier TFTs 14 und 18 verbunden. Die Gate-Elektroden der beiden TFTs 14 und 18 sind jeweils mit den Gate-Bussen 12 verbunden, die auf der oberen und unteren Seite des Paares der Anzeigeelektroden 15 und 16 verlaufen. Die Drain-Elektroden der beiden TFTs 14 und 18 sind gemeinsam an den zwischen dem Paar der Anzeigeelektroden 15 und 16 verlaufenden Datenbus 11 angeschlossen.
Eine Vielzahl der Zellelemente ist bei jedem zweiten Datenbus gebildet und bildet eine Linie aus Zellelementen. Die Linien aus Zellelementen sind in jedem Bereich zwischen zwei benachbarten Zugriffsbussen 12 gebildet. Die mit den Pixelelementen verbundenen Datenbusse wechseln zwischen den benachbarten Linien aus Zellelementen ab.
Die Zellelemente, die Datenbusse und die Zugriffsbusse sind auf einem durchsichtigen Glassubstrat gebildet, um eine TFT-Gruppenplatte zu bilden. Eine Flüssigkristallschicht und eine mit einem Bezugspotential verbundene auf ihr angeordnete gemeinsame Elektrode überziehen die TFT-Gruppenplatte, auf der eine Farbfilterschicht gebildet ist. Das Farbfilter enthält rote Filterelemente "R", grüne Filterelemente "G" und blaue Filterelemente "B", die jeweils über den jeweiligen Anzeigeelektroden positioniert sind. Jedes Filterelement kann eine Fläche haben, die jede der Anzeigeelektroden 15 und 16 oder jedes Paar aus Anzeigeelektroden 15 und 16 abdecken. Auf einer Linie aus Zellelementen wiederholt sich die Anordnung des/der roten Filterelements/- Filterelemente, des/der grünen Filterelements/Filterelemente und des/der blauen Filterelements/Filterelemente. Die Wiederholung der Filterelementanordnung ist zwischen benachbarten Linien der Zellelemente um einen halben Wiederholungsschritt verschoben. Diese Verschiebung bildet ein dreieckiges Farb-Pixelelement, wie durch die gestrichelten Anzeigeelektroden gezeigt.
Die Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix wird nun in etwas praktischerer Form genauer erklärt. Ein Teil einer TFT-Gruppenplatte und ein partieller Schnitt der Farbanzeigetafel sind in Fig. 4 und 5 mit den gleichen Bezugsziffern gezeigt. Eine Vielzahl von als Gate-Elektroden dienender Zugriffsbusse 125 sind parallel zueinander auf einem durchsichtigen Glassubstrat 126 aus Chrom (Cr) einer Dicke von 150 nm (1500 Angström) gebildet und mit einem Isolatorfilm 127 aus Siliziumnitrid mit einer Dicke von 300 nm (3000 Angström) überzogen. Filme 122 aus amorphem Si vom n&supmin;-Typ sind in einer Dicke von 200 nm (2000 Angström) auf dem Isolatorfilm 127 oberhalb der Zugriffsbusse 125 gebildet und dienen als Kanalbereiche der TFTs. Es sind Filme 124 aus N&spplus;-amorphem Si mit einer Dicke von 20 nm (200 Angström) als Source- und Drain-Bereiche auf den Filmen 122 aus amorphem Si gebildet. Drain-Elektroden 121 und Datenbusse 111 sind auf den Filmen 124 aus N&spplus;-amorphem Si und auf dem Isolatorfilm 127 aus einer 300 nm (3000 Angström) dicken Schicht aus Cr gebildet. Die Datenbusse 111 sind so angeordnet, daß sie zueinander parallel sind und Zugriffsbusse 125 rechtwinklig kreuzen. Die Source-Elektroden 123 sind aus 300 nm (3000 Angström) dickem Cr gebildet, um die Filme 124 aus N&spplus;-amorphem Si der Source-Bereiche und die Seitenwände der Filme 122 aus amorphem Si abzudecken. Eine Vielzahl von Anzeigeelektroden 129 aus ITO mit einer Dicke von 150 nm (1500 Angström) sind auf Bereichen des Isolierfilms 127 gebildet, die von zwei Zugriffsbussen 125 und zwei Datenbussen 111 umgeben sind. Der periphere Abschnitt jeder Anzeigeelektrode 129 überlappt die Source-Elektrode 123, mit der die Anzeigeelektrode verbunden ist. Die TFTs und die Anzeigeelektroden 129 sind mit einem Schutzfilm 128 aus Polyimid überzogen. Ein Flüssigkristall 135 ist zwischen der TFT-Gruppenplatte 120 und einer gemeinsamen Elektrode 134 eingelagert, die mit der Erde verbunden ist. Auf ihr befindet sich ein Farbfilter 130. Das Farbfilter 130 hat eine Vielzahl von roten, grünen und blauen Filterelementen 132 auf einer durchsichtigen Glasplatte 131. Die Anordnung der roten, grünen und blauen Filterelemente 132 ist so, wie anhand von Fig. 3 erklärt.
Die Farb-Pixelelemente haben eine dreieckige Form und überlappen in der Draufsicht mit ihren seitlichen Farb-Pixelelementen. Das abgebildete Bild erzeugt keine Moiré-Bild-Interferenzstreifen. Die Farbgleichförmigkeit ist besser, so daß das abgebildete Bild natürlich erscheint. Da die Farbanzeigetafel eine dreieckige Farb-Pixelanordnung hat, kann somit ein Bild hoher Qualität erzeugt werden. Weiterhin wird einem Anzeigeelement ein Videosignal durch zwei TFTs zugeführt, deren Gate-Anschlüsse mit unterschiedlichen Zugriffsbussen verbunden sind. Wenn daher ein Zugriffsbus einen offenen Schaltkreis hat, kann auf die Anzeigeelektrode mit Hilfe des anderen Zugriffsbusses zugegriffen werden. Es erscheint kein Liniendefekt auf einem abgebildeten Bild. Der offene Schaltkreis kann bei der Herstellung der TFT-Gruppenplatte auftreten. Die Zulassung der kleinen Anzahl offener Schaltkreise in Zugriffsbussen erhöht die Produktionsausbeute und senkt die Produktionskosten.
Die Zwei-TFT-Struktur hat einen weiteren Vorteil. Ein Abtastimpuls von +15 V wird an die Zugriffsbusse 12 sequentiell von den oberen zu den unteren angelegt, während Videosignale von + (8 ± x) V den Datenbussen synchron mit den Abtastimpuls zugeführt werden. Der Wert x wird je nach dem Bildton geändert. Zum Abbilden eines Farbbildes, werden rote, grüne und blaue Videosignale zugeführt. Wie man aus Fig. 3 sieht, können jeweilige Datenbusse 11 mit nur einem der roten, grünen und blauen Videosignale zugeführt werden.
Diese Tatsache vereinfacht den peripheren Schaltkreis für den Betrieb der Farbanzeigetafel.
Weiterhin werden bei nicht nach dem Zeilensprungverfahren durchgeführtem Betrieb die Zugriffsbusse 12 aufeinanderfolgend der Reihe nach von dem oberen Abtastimpuls zu dem unteren angesteuert. Fig. 6 zeigt einen Impulsplan der Abtastimpulse, die an einen geradzahligen Zugriffsbus VG2n und den nächsten Zugriffsbus VG2n + 1 angelegt werden, und eine an den Flüssigkristall angelegte Spannung VLC. Da die Videosignale einer Anzeigeelektrode für zwei aufeinanderfolgende Perioden (2t) zugeführt werden, wenn die Abtastimpulse 151 und 152 an zwei aufeinanderfolgende Zugriffsbusse angelegt werden, verdoppelt sich die Zeit 2t zum Zuführen des Videosignals an eine Anzeigeelektrode verglichen mit dem Fall, bei dem ein TFT mit einer Anzeigeelektrode verbunden ist. Die an den Flüssigkristall angelegte Spannung verringert sich mit einer Zeitkonstante CRoff, nachdem der Impuls 152 verschwindet. Da der Flüssigkristall während der ausgedehnten Ladezeit 2t ausreichend geladen wird, wird die Spannung VLC während einer Abtastdauer T hochgehalten, um die an den Flüssigkristall angelegte effektive Spannung zu erhöhen. Der Kontrast des abgebildeten Bildes wird verbessert, und man erhält ein Bild hoher Qualität. Mit anderen Worten wird die Bildqualität durch Erhöhen der Anzahl von Farb-Pixelelementen nicht verschlechtert. Obwohl eine Zugriffszeit auf einen Zugriffsbus durch Erhöhung der Anzahl der Zellelemente abnimmt, wird die Zugriffszeit auf eine Anzeigeelektrode nicht verkürzt. Man kann ein feines, weites Bild mit hohem Kontrast erzielen.
Die Erfindung ist auch im Betrieb nach dem Zeilensprungverfahren vorteilhaft. Ein ungeradzahliges Feld ist in Fig. 7(a) schematisch gezeigt, während ein geradzahliges Feld in Fig. 7(b) schematisch gezeigt ist. Fig. 7(a) und 7(b) sind ein vereinfachtes Diagramm von Fig. 3 zur Erklärung des Betriebs nach dem Zeilensprungverfahren. In einem ungeradzahligen Feld werden den Zugriffsbussen G&sub1;, G&sub3;, G&sub5;... sequentiell Abtastimpulse zugeführt. Jeder Zugriffsbus schaltet TFTs auf beiden Seiten ein, um Videosignale den Anzeigeelektroden Pm, &sub1; ... Pm, &sub4; und Pm + 1,1 ... Pm + 1,4 ... auf beiden Seiten über die Datenbusse D&sub1;...D&sub5;...zuzuführen. Schließlich werden den Anzeigeelektroden P1,1,...P4,4... Videosignale in einem geradzahligen Feld zugeführt. In einem geradzahligen Feld wird den anderen Zugriffsbussen G&sub2;, G&sub4;... der Abtastimpuls sequentiell zugeführt. Ähnlich wie dem geradzahligen Feld werden allen Anzeigeelektroden P1,1. . .P4,4... Videosignale in einem ungeradzahligen Feld zugeführt.
Die an die geradzahligen Zugriffsbusse VGsn angelegten und an die nächsten Zugriffsbusse VG2n +1 angelegten Abtastimpulse sind in Fig. 8 zusammen mit der an den Flüssigkristall angelegten Spannung VLC gezeigt. Die Videosignale werden durch die Abtastimpulse 153 und 154 zweimal an den Flüssigkristall angelegt.
Der Flüssigkristall wird während der Zeitdauer des ersten Abtastimpulses 153, der eine verkürzte Impulsbreite zur Erhöhung der Anzahl der Pixelelemente hat, nicht vollständig geladen. Nach dem ersten Abtastimpuls 153 werden die Ladungen in den Flüssigkristall mit einer Zeitkonstanten CRoff entladen. Da die Ladungen bis zu dem zweiten Abtastimpuls 154 nicht vollständig entladen werden, werden dem Flüssigkristall durch den zweiten Abtastimpuls 154 Ladungen hinzugefügt, um die Spannung VLC vollständig zu erhöhen, was zur Anlegung einer hohen effektiven Spannung an den Flüssigkristall führt. Die erhöhte effektive Spannung verbessert den Kontrast des abgebildeten Bilds zur Erzielung einer hohen Qualität. Dieses Bild hoher Qualität wurde in einer Anzeigetafel mit 480 Abtastlinien (d.h. 480 Zugriffsbussen) aufrechterhalten, die mit einer Bildfolgefrequenz von 60 Hz bei einer Zugriffszeit von 35 usec betrieben wurden.
Das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der in Fig. 9 gezeigten vorliegenden Erfindung hat ähnliche Konstruktionsmerkmale wie das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel. Jedes Zellelement enthält ein Paar Anzeigeelektroden 215 und 216 und vier TFTs 213, 214, 217 und 218. Die Anzeigeelektrode 215 ist mit dem von einem oberen Zugriffsbus 212 gesteuerten TFT 213 und mit dem von einem unteren Zugriffsbus 212' gesteuerten TFT 217 verbunden. Die andere Anzeigeelektrode 216 ist mit dem von dem oberen Zugriffsbus 212 gesteuerten TFT 214 und dem von dem unteren Zugriffsbus 212' gesteuerten TFT 218 verbunden. Rote, grüne und blaue Filterelemente in einem Farbfilter überziehen die Anzeigeelektroden über einer Flüssigkristallschicht und einer gemeinsamen Elektrode zur Ausbildung dreieckiger Farb-Pixelelemente (eines ist schraffiert gezeigt) ähnlich dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Ein hervortretendes Merkmal des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist eine Verbindung 219 zwischen dem Paar Anzeigeelektroden 215 und 216. Diese Verbindung 219 kann aus einem ITO-Film gebildet sein, der auf einem Datenbus 211 durch einen zusätzlichen Isolatorfilm aus Siliziumnitrid gebildet ist, um das Paar aus ITO gefertigter Anzeigeelektroden 215 und 216 zu verbinden.
Die gleichen Vorteile, Vorzüge und Merkmale des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels können in diesem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel erzielt werden. Zusätzlich verleihen die Verbindungen 219 der TFT-Gruppenplatte eine Redundanz. Da das Paar der Anzeigeelektroden 215 und 216 elektrisch verbunden ist, kann, selbst wenn einer der TFTs 213 und 214 und einer der TFTs 217 und 218 defekt ist und in einer hergestellten TFT-Gruppenplatte nicht funktioniert, die TFT-Gruppenplatte mit oder ohne Trennung der defekten TFTs von dem Datenbus und/oder der Anzeigeelektrode verwendet werden, indem man auf ein Abgleichverfahren, wie z.B. eine Art des Laserstrahlabgleichens, zurückgreift.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix bereit, bei der die Anzahl der Pixelelemente erhöht werden kann, wobei es zu keiner Verringerung der Qualität des abgebildeten Bildes kommt, eine geringe Anzahl offener Schaltkreise die Bildqualität nicht verringert und ein vereinfachter peripherer Schaltkreis zum Abbilden eines Farbbildes erforderlich ist.

Claims

1. Farbflüssigkristall-Anzeigetafel mit aktiver Matrix mit:

einem transparenten Isolatorsubstrat (126)

einer Vielzahl von Zugriffssignalbussen (12, 112), die auf dem Isolatorsubstrat (126) parallel zueinander ausgebildet sind;

einer Vielzahl von Datensignalbussen (11, 111), die auf dem Isolatorsubstrat (126) parallel zueinander ausgebildet sind, um die Zugriffs-Signalbusse (12, 112) rechtwinklig zu kreuzen, und die von diesen an den Kreuzungspunkten getrennt sind;

einer Vielzahl von Pixelelementen, die auf dem Isolatorsubstrat ausgebildet sind, wobei jedes Pixelelement erste und zweite Anzeigeelektroden (15, 16, 129, 129) und erste bis vierte Schalttransistoren (13, 14, 17, 18) aufweist, wobei die ersten und zweiten Anzeigeelektroden (15, 16, 129, 129) jeweils angeordnet sind in benachbarten Plätzen, die begrenzt sind durch zwei Zugriffssignalbusse (12, 112) und zwei Datensignalbusse (11, 111), wobei die benachbarten Plätze in der Richtung des Zugriffs-Signalbusses (12, 112) aneinander anliegen, wobei die ersten und zweiten Schalttransistoren (13, 17) eine Source (123) aufweisen, die mit der ersten Anzeigeelektrode (15) verbunden ist, ein Drain (121), das mit dem Datensignalbus (11, 111) verbunden ist, der zwischen den benachbarten Plätzen verläuft, und Gates (125), die jeweils verbunden sind mit den zwei Zugriffs-Signalbussen (12, 112), wobei die dritten und vierten Schalttransistoren (14, 18) eine Source (123) aufweisen, die mit der zweiten Anzeigeelektrode (16) verbunden ist, ein Drain (121), das mit dem Datensignalbus (11, 111) verbunden ist, welcher zwischen den benachbarten Plätzen verläuft, und Gates (125), die jeweils mit den zwei Zugriffs-Signalbussen (12, 112) verbunden ist, wobei das Pixelelement in jedem Streifenbereich zwischen zwei benachbarten Zugriffs-Signalbussen (12, 112) verbunden ist mit jedem anderen Datensignalbus (11, 111) und die Datensignalbusse (11, 111), mit welchen die Pixelelemente verbunden sind, zwischen nebeneinanderliegenden Streifenbereichen alternieren;

einem Filter (130), der eine Vielzahl von Filterelementen (132) aufweist, die über den Anzeigeelektroden (15, 16) angeordnet sind, wobei die Filterelemente (132) unterschiedliche Farbkomponenten übertragen und abwechselnd angeordnet sind in der Richtung der Zugriffs-Signalbusse (12, 112), um Filterelementleitungen zu bilden, wobei die wiederholte Einheit der Filterelemente (132) zwischen benachbarten Filterelementleitungen verschoben ist; und

einem Flüssigkristall (135), der zwischen den ersten und zweiten Anzeigeelektroden (15, 16) und dem Filter (130) angeordnet ist,

wobei jedes der Gates (125) des ersten bis vierten Schalttransistors (13, 14, 17, 18) konstruiert ist aus einem Teil des entsprechendend der beiden Zugriffs-Signalbusse (12, 112), und wobei jede der Drains (121) der ersten bis vierten Schalttransistoren (13, 14, 17, 18) die Form einer Ausdehnung von einem Teil des jeweiligen Datensignalbusses (11, 111) an dessen Überschneidung mit dem entsprechenden der beiden Zugriffs-Signalbusse (12, 112) hat, wobei die Ausdehnung parallel zum zugehörigen Zugriffs-Signalbus (12, 112) ist.

2. Anzeigetafel nach Anspruch 1, wobei die Schalttransistoren Dünnfilm-Feldeffekttransistoren sind.

3. Anzeigetafel nach Anspruch 2, wobei die Dünnfilm-Feldeffekttransistoren amorphes Silizium als Kanalregion aufweisen.

4. Anzeigetafel nach Anspruch 3, wobei die Filterelemente erste, zweite und dritte Filterelemente aufweisen, die rotes, grünes bzw. blaues Licht übertragen.

5. Anzeigetafel nach Anspruch 3, wobei die ersten und zweiten Anzeigeelektroden miteinander elektrisch verbunden sind.

6. Anzeigetafel nach Anspruch 4, wobei der Filter eine Vielzahl von Leitungen aufweist, die aus den ersten, zweiten und dritten Filterelementen gebildet sind, wobei der Wiederholungszyklus der ersten, zweiten und dritten Filterelemente in einem ersten Satz von alternierenden Leitungen zwei der ersten Filterelemente, zwei der zweiten Filterelemente und zwei der dritten Filterelemente aufweist, die in dieser Reihenfolge angeordnet sind, und der Wiederholungszyklus der ersten, zweiten und dritten Filterelemente im anderen Satz der alternierenden Leitungen aus einem der zweiten Filterelemente, zwei der dritten Filterelemente, zwei der ersten Filterelemente und einem der zweiten Filterelemente besteht, die in ihrer Reihenfolge angeordnet sind.