DE69112698T2

DE69112698T2 - Anzeigeeinrichtung von höher Qualität mit aktiver Matrix.

Info

Publication number: DE69112698T2
Application number: DE69112698T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Hamada; Yasuyoshi Mishima; Kenichi Oki; Kazuhiro Takahara; Tsutomu Tanaka; Kenichi Yanai
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1996-02-15
Anticipated expiration: 2011-05-08
Also published as: KR940005240B1; EP0456453B1; KR910020633A; US5515072A; EP0456453A2; US6011532A; EP0456453A3; US5432527A; DE69112698D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps, welche ein elektrooptisches Material, wie z.B. Flüssigkristall, verwendet, und insbesondere eine Anzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps ohne Kreuzungspunkte zwischen Abtastbusleitungen und Datenbusleitungen auf demselben Substrat.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps wie auch eine einfache Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Matrixtyps ist dünn und wird daher oftmals in verschiedenen Anzeigegeräten verwendet. In dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps wird, da die einzelnen Pixelelemente unabhängig voneinander angesteuert werden, der Kontrast nicht basierend auf der Verringerung eines Arbeitsverhältnisses reduziert und der Sichtbarkeitswinkel wird nicht reduziert, auch wenn die Kapazität der Anzeige gesteigert wird, um die Anzahl der Zeilen zu erhöhen. Daher ermöglicht die Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps eine Farbanzeige in derselben Weise wie bei einer Kathodenstrahlröhre (CRT) und ist in flachen Anzeigevorrichtungen vorherrschend.
Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps ist jedoch, da ein Dünnfilmtransistor als ein Schaltelement für jedes Pixel vorgesehen ist, ein komplexer Herstellungsprozeß erforderlich und die Ausrüstung dafür ist teuer. Auch ist der Herstellungsertrag niedrig. Somit ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps sehr teuer. Daher muß ein durch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gebildetes Anzeigefeld geringe Abmessungen haben.
Um den niedrigen Herstellungsertrag, bedingt durch den komplexen Aufbau der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps, zu verbessern, wurde auch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Gegen-Aktivmatrixtyps vorgeschlagen, bei welcher Abtastbusleitungen und Datenbusleitungen auf verschiedenen Substraten ausgebildet sind, so daß die Kreuzungen der Abtastbusleitungen und der Datenbusleitungen auf demselben Substrat nicht verwendet werden (siehe: U.S. Patent Nr. 4,694,287, 4,717,244, 6,678,282).
In jeder Art einer Flüssigkristallanzeige des Aktivmatrixtyps (wie z.B. in der EP-A-0 259 875), schwankt die Flüssigkristallspannung, bedingt durch die Erzeugung einer Gleichstromkomponente darin, was die Qualität der Anzeige verringert. Beispielsweise können Flimmern und nachwirkende Bilder erzeugt werden. Insbesondere bei einem feststehenden Bild kann ein Einbrennphänomen auftreten. Auch kann die Lebensdauer der Flüssigkristallvorrichtung des Aktivmatrixtyps verkürzt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Qualität der Anzeige einer Anzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps zu verbessern, insbesondere etwa einer Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps.
Gemäß vorliegender Erfindung sind in einer Anzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps, in welcher Abtastbusleitungen und Datenbusleitungen auf verschiedenen Substraten ausgebildet sind, zwei Arten von Abtastbusleitungen vorgesehen. Ein erstes Schaltelement, wie etwa ein N-Kanal-Dünnfilmtransistor, der zwischen eine Referenzspannungsversorgungsleitung und eine Anzeigeelektrode geschaltet ist, wird von einer ersten Abtastbusleitung gesteuert, und ein zweites Schaltelement, wie etwa ein P-Kanal-Dünnfilmtransistor, ist zwischen die Referenzspannungsversorgungsbusleitung und die Anzeigeelektrode geschaltet und wird durch eine zweite Abtastbusleitung gesteuert. Das erste Schaltelement wird durch ein positives oder negatives Potential auf der ersten Abtastbusleitung EIN geschaltet.
Sowohl das erste als auch das zweite Schaltelement werden betrieben, um eine Gleichstromkomponente zu kompensieren.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung ist besser aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen verständlich.
Figur 1 ist ein Blockschaltbild, welches eine allgemeine Flussigkristallanzeigevorrichtung einschließlich Steuerabschnitten zeigt;
Figur 2 ist ein Äquivalentschaltbild, welches eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps nach dem Stand der Technik zeigt;
Figur 3 ist ein Äquivalentschaltbild, welches eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Gegen-Aktivmatrixtyps nach dem Stand der Technik zeigt;
Figur 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Vorrichtung von Figur 3;
Figur 5 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform der Flüssigkristallanzeige des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 6A, 6B und 6C sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 5 zeigen;
Figur 7A bis 7H sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 1 zur Erzeugung der Signale von Figur 6A und 6B zeigen;
Figur 8 ist ein Schaltbild, das eine zweite Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 9A, 9B und 9C sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 8 zeigen;
Figur 10A bis 10H sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 1 zur Erzeugung der Signale von Figur 9A und 9B zeigen;
Figur 11 ist ein Schaltbild, das eine dritte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung darstellt;
Figur 12A, 12B, 12C und 12D sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 11 zeigen;
Figur 13A bis 13H sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 1 zur Erzeugung der Signale von Figur 12A und 12b zeigen;
Figur 14 ist ein Schaltbild, das eine vierte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 15A bis 15G sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 14 zeigen;
Figur 16A bis 16H sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 1 zur Erzeugung der Signale von Figur 15A und 15B zeigen;
Figur 17 ist ein Schaltbild, das eine fünfte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 18A bis 18H sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 17 zeigen;
Figur 19 ist ein Schaltbild, das eine sechste Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 20 ist ein Schaltbild, das eine siebte Ausführungsforin der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 21A bis 21H sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 20 zeigen;
Figur 22A bis 22H sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 1 zur Erzeugung der Signale von Figur 21A und 21B zeigen;
Figur 23 ist ein Schaltbild, das eine achte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 24 ist eine Darstellung der Anordnung der Vorrichtung von Figur 23;
Figur 25A bis 25F sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 23 und 24 zeigen;
Figur 26 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung von Figur 24 entlang der Linie A - A';
Figur 27 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Durchlässigkeitscharakteristik einer Flüssigkristallzelle zeigt;
Figur 28A, 28B und 28C sind Modifikationen von Figur 25A, 25B bzw. 25C;
Figur 29A bis 29H sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 1 zur Erzeugung der Signale von Figur 25A und 25B zeigen;
Figur 30 ist eine Darstellung der Anordnung, die eine neunte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung darstellt;
Figur 31 ist eine Darstellung der Anordnung, die eine zehnte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung darstellt;
Figur 32A bis 32E sind Modifikationen von Figur 25A, 25B und 25C;
Figur 33A bis 33H sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale der Schaltung von Figur 1 zur Erzeugung der Signale von Figur 32A und 32B zeigen;
Figur 34 eine Darstellung der Anordnung, die eine elfte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung darstellt;
Figur 35A bis 35F sind Zeitablaufdiagramme, die die Signale in der Schaltung von Figur 34 zeigen;
Figur 36 ist ein Schaltbild, das eine zwölfte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 37A bis 40A sind Darstellungen der Anordnung, die die Herstellungsschritte von Figur 36 erläutern;
Figur 37B bis 40B sind Schnittansichten, die die Herstellungsschritte der Vorrichtung von Figur 36 erläutern;
Figur 41 ist ein Schaltbild, das eine dreizehnte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 42a bis 45A sind Darstellungen der Anordnung, die die Herstellungsschritte der Vorrichtung von Figur 41 erläutern;
Figur 42B bis 45B und Figur 42C bis 45C sind Schnittansichten, die die Herstellungsschritte der Vorrichtung von Figur 41 erläutern;
Figur 46 ist ein Schaltbild, das eine vierzehnte Ausführungsform der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Figur 47A bis 50A sind Darstellungen der Anordnungen, die die Herstellungsschritte der Vorrichtung von Figur 46 erläutern;
Figur 47B bis 50B und Figur 47C bis 5ºC sind Schnittansichten, die die Herstellungsschritte der Vorrichtung von Figur 46 erläutern, und Figur 51 ist eine Darstellung der Anordnung, die eine fünfzehnte Ausführungsform der Flüssigkristallvorrichtung des Aktivmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFUHRUNGSFORMEN

Vor der Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden Flüssigkristallanzeigevorrichtungen nach dem Stand der Technik unter Bezug auf Figur 1 bis 4 erläutert.
In Figur 1, welche eine allgemeine Flüssigkristallanzeigevorrichtung einschließlich Steuerabschnitten darstellt, bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Flüssigkristallfeld, das eine Vielzahl von Abtastbusleitungen Si (i = 0, 1, 2, ....) und eine Vielzahl von Datenbusleitungen Dj (j = 0, 1, 2, ...) aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Abtastbusleitungen Si werden von zwei Abtastsynchronisierungsschaltungen 2 und 2' abgetastet und die Datenbusleitungen Dj werden von zwei Datenbusansteuereinrichtungen 4 und 4' angesteuert. Die Abtastsynchronisierungsschaltung 2 (2') wird durch ein Verschieberegister 21 zum Verschieben von Verschiebedaten SD&sub1; (SD&sub2;) in Übereinstimmung mit einem Verschiebetaktsignal SCK&sub1; (SCK&sub2;) und Analogschalter 22 (22') gebildet, welche ein Rechteckwellensignal SCOUT1 (SCOUT2) empfangen, welches von einem Schaltkreis 3 (3') erzeugt wird. Die Analogschalter 22 (22') leiten das Rechteckwellensignal SCOUT1 (SCOUT2) in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen des Verschieberegisters 21 (21'). Zwei Spannungen V&sub1; und V&sub2; (V&sub1;, und V&sub2;,) werden an den Schaltkreis 3 (3') zur Bestimmung eines maximalen Pegels und eines minimalen Pegels des Ausgangssignals SCOUT1 (SCOUT2) angelegt. Auch sind die beiden Schaltkreise 3 und 3' miteinander durch den Empfang eines gemeinsamen Taktsignals CK synchronisiert.
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (Felder) nach dem Stand der Technik werden unter Bezug auf Figur 2 und 3 erläutert.
Wie in der Äquivalentschaltung in Figur 2 dargestellt, sind Abtastbusleitungen Si, Si+1, Si+2 .... und Datenbusleitungen Dj, Dj+1,... senkrecht zueinander auf einem der beiden Glassubstrate (nicht dargestellt) ausgebildet, zwischen welche Flüssigkristalle gefüllt sind, welche Substrate einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Abtastbusleitungen Si, Si+1, Si+2 sind elektrisch von den Datenbusleitungen Dj, Dj+1, an ihren Kreuzungspunkten isoliert.
An einem Kreuzungspunkt der Abtastbusleitung, wie etwa Si, und der Datenbusleitung, wie etwa Dj, ist ein Dünnfilmtransistor TFTij zwischen die Datenbusleitung Dj und eine Anzeigeelektrode einer Flüssigkristallzelle CLij geschaltet und wird durch ein Potential der Abtastbusleitung Si gesteuert. Das heißt, daß der Dünnfilmtransistor TFTij ein Drain D, das mit der Datenbusleitung Dj verbunden ist, ein Gate G, das mit der Abtastbusleitung Si verbunden ist, und eine Source S hat, die mit einer Anzeigeelektrode Eij einer Flüssigkristallzelle CLij verbunden ist, deren andere Elektrode durch die gemeinsame Elektrode (nicht dargestellt) auf dem anderen Glassubstrat (nicht dargestellt) geerdet ist.
In der vorstehend genannten Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps von Figur 2 können, da die Abtastbusleitungen Si, Si+1, Si+2 und die Datenbusleitungen Dj, Dj+1 auf demselben Substrat ausgebildet sind und sich kreuzen, Isolierungsdefekte oder Kurzschlüsse an den Kreuzungspunkten auftreten, und auch eine Trennung der Verbindungen, bedingt durch die abgestufte Konfiguration an den Kreuzungspunkten, kann bei den einander überlagernden Busleitungen auftreten. Daher besteht eine Beschränkung hinsichtlich der Dicke der unten liegenden Busleitungen und der Dicke der Isolierschichten zwischen der oben liegenden und der unten liegenden Busleitung. Das hat zur Folge, daß es nicht einfach ist, den Widerstand der unten liegenden Busleitungen zu verringern und die Dicke der Isolierschichten zu erhöhen. Somit ist es schwierig, Kurzschlüsse an den Kreuzungspunkten vollständig zu vermeiden.
Daher wurde, wie in Figur 3 und 4 gezeigt, eine aktive Flüssigkristallanzeige mit Gegenmatrix vorgeschlagen, in welcher die Abtastbusleitungen Si auf einem Glassubstrat SUB&sub1; ausgebildet sind und die Datenbusleitungen Dj auf dem anderen Glassubstrat SUB&sub2;, welches dem ersten Glassubstrat SUB&sub1; gegenüberliegt, ausgebildet sind.
Es sei angemerkt, daß Figur 3 ein Äquivalentschaltbild einer aktiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Gegenmatrix nach dem Stand der Technik ist und Figur 4 deren auseinandergezogene perspektivische Darstellung.
Das heißt, daß Flüssigkristall zwischen die Glassubstrate SUB&sub1; und SUB&sub2; gefüllt wird. Die streifenförmigen Datenbusleitungen Dj, Dj+1 sind auf dem Glassubstrat SUB&sub2; ausgebildet, während die Abtastbusleitungen Si, Si+1, ...., die Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTij, Anzeigeelektroden, wie etwa Eij zur Bildung der Flüssigkristallzellen, wie etwa CLij, und Referenzspannungsversorgungsbusleitungen Vr (die als Masse in Figur 3 dargestellt sind), auf dem Glassubstrat SUB&sub1; ausgebildet sind.
Flüssigkristall wird zwischen die Datenbusleitungen Dj, Dj+1, .... und die Anzeigeelektroden Eij,... gefüllt, um die Flüssigkristallzellen CLij zu bilden. Beispielsweise ist die Flüssigkristallzelle CLij zwischen die Datenbusleitung Dj und das Drain D des Dünnfilmtransistors TFTij geschaltet, dessen Gate G mit der Abtastbusleitung Si verbunden ist. Ebenso ist die Source S des Dünnfilmtransistors TFTij mit der Referenzspannungsversorgungsbusleitung verbunden.
In vorstehend beschriebener Anordnung aus Figur 3 und Figur 4 sind die Datenbusleitungen Dj, Dj+1, .... und die Abtastbusleitungen Si, Si+1, ... zueinander orthogonal und sie schließen den Flüssigkristall sandwichartig zwischen sich ein, so daß es nicht erforderlich ist, Isolierschichten für die Kreuzungspunkte zu bilden, da die beiden Arten von Busleitungen nicht auf demselben Substrat ausgebildet sind. Dies macht den Aufbau einfach. Auch werden, da kein Kurzschluß zwischen den Datenbusleitungen Dj, Dj+1, ... und den Abtastbusleitungen Si, Si+1, .... auftritt, Defekte der Anzeige verringert, was den Herstellungsertrag verbessert.
Eine Verschiebespannung ΔV1c kann an der Anzeigeelektrode Eij in den Flüssigkristallanzeigevorrichtungen des Aktivmatrixtyps von Figur 2 und Figur 3 und 4 erzeugt werden.
In der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps von Figur 2 ist dann, wenn Cgp eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Abtastbusleitung Si, die mit dem Gate G des Dünnfilmtransistors TFTij verbunden ist, und der Anzeigeelektrode Eij ist;
Cdp eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der Datenbusleitung Dj, d.h. eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen den Sources und dem Drain D des Dünnfilmtransistors TFTij ist;
CLC eine elektrostatische Kapazität der Flüssigkristall- Zelle CLij ist,
ΔV1C = ΔVDCdp/(Cgp + Cdp + CLC) ...(1)
wobei ΔVD eine Schwankung des Potentials an der Datenbusleitung ist, d.h. eine Amplitude davon.
Entgegengesetzt gilt in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps von Figur 3 und 4
ΔV1c = ΔVD (Cgp + Ccp)/(Cgp + Cdp + CLC) ...(2)
wobei Vdp eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der Referenzspannungsversorgungsbusleitung (Masse) ist.
Somit ist dann, wenn die Datenbusleitung Di eine positive Spannung und eine negative Spannung verwendet, die symmetrisch für ein ungeradzahliges Halbbild und ein geradzahliges Halbbild geändert werden, eine an die Flüssigkristallzelle CLij angelegte effektive Spannung nicht symmetrisch bezüglich der positiven Spannung und der negativen Spannung, womit eine Gleichstromkomponente geschaffen wird. In der Flüssigkristallspannung Vlc.
Die vorstehend genannte Gleichstromkomponente erzeugt ein Flimmern, d.h. ein nachwirkendes Bild in einem Standbild, womit die Qualität der Anzeige verringert wird und ebenso die Lebensdauer der Flüssigkristallanzeigevorrichtung (Feld) des Aktivtyps.
Zur Lösung dieses Problems wird beispielsweise eine Vorspannung an die gemeinsame Elektrode (Masse) der Flüssigkristallzelle Cij angelegt, um die effektive Spannung der Flüssigkristallzelle Cij für ein positives Halbbild und ein negatives Halbbild symmetrisch zu machen, wodurch die Gleichstromkomponente verringert wird. In dieser Vorrichtung schwankt jedoch, da die Kapazität Clc der Flüssigkristallzelle eine durch die Anistropie der dielektrischen Eigenschaften der Flüssigkristallzelle Cij bedingte Spannungsabhängigkeit hat, die Verschiebespannung ΔVlc in Übereinstimmung mit dem Anzeigezustand der Flüssigkristallzelle CLij, was zur Folge hat, daß eine Beschränkung hinsichtlich des Entfernens einer Gleichstromkomponente nur durch Anlegen einer Vorspannung an die gemeinsame Elektrode besteht.
Als eine andere Maßnahme wird ein Flüssigkristallfeld des Aktivtyps vorgeschlagen, in welchem zwei komplementäre Dünnfilmtransistoren für eine Pixelelektrode verwendet werden, und ein Abtastsignal mit entgegengesetzten Polaritäten für jedes Halbbild wird an die Gateelektroden der Dünnfilmtransistoren angelegt, womit die effektive Spannung, die an die Flüssigkristallzelle angelegt wird, symmetrisch gemacht wird (siehe: JP-A-Nr. 53-144297 von PAJ, Bd. 3, NR. 17 [E-090], 14.02.79).
Auch wird in dieser Vorrichtung die Verschiebespannung ΔVlc vollständig durch das Abtastsignal gelöscht, welches entgegengesetzte Polaritäten hat, die für jedes Halbbild geändert werden, aber in jedem Halbbild ist die Verschiebespannung ΔVlc weiterhin vorhanden.
Ferner ist im Hinblick auf die vorstehend genannten Formeln (1) und (2) die Verschiebespannung ΔVlc in der Vorrichtung des Gegenmatrixtyps von Figur 3 und 4 größer als die Verschiebespannung ΔVlc der Vorrichtung von Figur 2, bedingt durch die parasitäre elektrostatische Kapazität Cgp. Somit hat die Vorrichtung des Gegenmatrixtyps insofern ein Problem, als die Übersprechung hoch ist. Das heißt, daß in der Vorrichtung des Gegenmatrixtyps dann, wenn der Dünnfilmtransistor TFTij AUS geschaltet wird, die aufeinanderfolgend an die Datenbusleitung Dij angelegte Datenspannung an die Flüssigkristallzelle Cij über die parallelen elektrostatischen Kapazitäten Cgp und Cdp angelegt wird und daher die andere Datenspannung für andere Flüssigkristallzellen die Flüssigkristallzellenspannung Vlc schwanken läßt, wodurch die Qualität der Anzeige verringert wird.
Auch ist es in der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps von Figur 2 möglich, das Verhältnis ΔVlc/ΔVD zu verringern, indem zu der Flüssigkristallzelle eine Speicherkapazität hinzugefügt wird. Im Gegensatz dazu ist es in der aktiven Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps von Figur 3 und 4 schwierig, das Verhältnis ΔVlc/ΔVD zu verringern, da es schwierig ist, eine derartige Speicherkapazität zu der Flüssigkristallzelle hinzuzufügen. Ferner verursacht, bedingt durch die Schwierigkeit des Hinzufügens einer derartigen Speicherkapazität, die Pegelverschiebung einer Gleichspannung unmittelbar nach der Auswahl der Abtastbusleitung Si, die mit dem Gate G des Dünnfilmtransistors TFTij verbunden ist, ein nachwirkendes Bildphänomen. Insbesondere bei einem Standbild tritt ein Einbrennphänomen auf, was die Qualität der Anzeige verringert.
In Figur 5, welche eine erste Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, sind eine Vielzahl von Paaren von Abtastbusleitungen SNi, SPi; SNi+1, SPi+1; ....und eine Vielzahl von Datenbusleitungen Dj, .... senkrecht zueinander auf jeweils verschiedenen Glassubstraten, zwischen die Flüssigkristall gefüllt ist, angeordnet. Auch sind Anzeige-(Pixel)-Elektroden Eij, Ej+1, .... innerhalb der Pixelbereiche in einer Matrix angeordnet, die durch die Abtastbusleitungen SNi, SPi, ... und die Datenbusleitungen Dj, .... unterteilt ist.
Ferner sind Referenzspannungsversorgungsleitungen GND, die in diesem Fall an Masse gelegt sind, parallel mit den Abtastbusleitungen SNi, SPi, ... angeordnet.
Flüssigkristallzellen CLij, .... sind durch die Anzeigeelektroden Eij mit Flüssigkristall gebildet.
Um jede der Flüssigkristallzellen CLij zu steuern, sind zwei Arten von Dünnfilmtransistoren, d.h. ein N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFT Nij und ein P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPij für jede Flüssigkristallzelle CLij vorgesehen.
Diese können durch eine Halbleiterzone, die aus amorphem Silizium oder polykristallinem Silizium hergestellt ist, und Source/Drain-Elektrodenabschnitte gebildet werden, welche beispielsweise Halbleiter des P-Typs sind, die durch Dotieren von Verunreinigungen, wie z.B. Bor, erzielt werden, oder Halbleiter des N-Typs, die durch Dotieren von Verunreinigungen, wie z.B. Phosphor oder Arsen, erhalten werden. Auch werden bei der Herstellung von Dünnfilmtransistoren Photoresistmaterial, ein Oxidationsfilm und Nitridfilm als Masken verwendet und Bor und Arsen werden einzeln durch Ionenimplantation oder Diffusion in die Halbleiterzonen für die Source/Drainabschnitte dotiert, um die beiden Arten von Dünnfilmtransistoren zu bilden.
Es sind für eine Abtastleitung zwei Abtastbusleitungen SNi und SPi vorhanden. Das Gate G des N-Kanal-Dünnfilmtransistors TFTNij ist mit der Abtastbusleitung SNi verbunden und das Gate G des P-Kanal-Dünnfilmtransistors TFTPij ist mit der Abtastbusleitung SPi verbunden.
Auch sind die Drains D des Dünnfilmtransistors TFTNij und TFTPij mit der Anzeigeelektrode Eij der Flüssigkristallzelle CLij verbunden und die Sources S der Dünnfilmtransistoren TFTNij und TFTPij sind mit der Referenzspannungsversorgungsleitung GND verbunden.
Die Signale der Abtastbusleitung SNi und SPi und der Datenbusleitung Dj von Figur 5 sind in Figur 6A, 6B und 6C gezeigt.
Die Signale der Abtastbusleitungen SNi und SPi sind synchrone Impulssignale, die einander entgegengesetzte Polaritäten haben, und ihre Amplituden sind VGN bzw. VGP. Das heißt, daß das Signal der Abtastbusleitung SNi ein Impulssignal ist, das eine Spannung +VGN hat, und das Signal der Abtastbusleitung SPi ein Impulssignal ist, das eine Spannung -VGP hat.
Die Signale der Abtastbusleitungen SNi und SPi werden durch Verwendung der Verschieberegister 21 und 21' der Abtastsynchronisierungsschaltungen 2 und 2' von Figur 1 um eine horizontale Abtastzeitperiode it verzögert und werden sequentiell an die stromabwärtsseitigen Abtastbusleitungen SNi+1, SPi+1, ....angelegt, womit sie alle Abtastbusleitungen abtasten.
Das heißt, daß, wie in Figur 6A und 6B gezeigt, die an die Abtastbusleitungen SNi und SPi angelegten Signale vom Zeitpunkt t&sub0; zum Zeitpunkt t&sub1; erzeugt werden, die an die Abtastbusleitungen SNi+1 und SPi+1 angelegten Signale vom Zeitpunkt t&sub1; zum Zeitpunkt t&sub2; erzeugt werden, usw.
Wie Figur 6C zeigt, wird das Signal der Datenbusleitung Dj, das eine Amplitude VD hat, mit derselben oder annähernd derselben Zeitgebung wie die der Signale der Abtastbusleitungen SNi und SPi erzeugt. Die Polarität des Signals der Datenbusleitung Di wird jedoch für jedes Halbbild umgekehrt.
Auch ist die Impulsbreite des Signals der Datenbusleitung Dj vorzugsweise breiter als diejenige der Signale der Abtastbusleitungen SNi und SPi, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die Dünnfilmtransistoren TFTNi und TFTPi an jedem Pixel werden gleichzeitig durch die Signale der Abtastbusleitungen SNi und SPi EIN geschaltet und daher werden die Daten der Datenbusleitung Dj in die Flüssigkristallzelle CLij geschrieben.
Zu dieser Zeit werden die Spannungen +VGN und -VGP so bestimmt, daß sie die folgende Beziehung erfüllen:
(CgPN +CdPN) VGN = (CgPP + CdPP) VGP (3)
wobei CgPN eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Abtastbusleitung SNi und der Anzeigeelektrode Eij ist;
CdPN eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Gate-Source des N-Kanal-Transistors TFTNi ist;
CgPP eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Abtastbusleitung SPi und der Anzeigeelektrode Eij ist; und
CdPP eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Gate-Source des P-Kanal-Transistors TFTPi ist.
Daher wirkt der Pegelverschiebespannung ΔVlcN durch den N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNij die Pegelverschiebespannung ΔVeCN durch den P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPij in Übereinstimmung mit der vorstehend genannten Formel (2) entgegen. Als Resultat wird die Gesamtpegelverschiebespannung ΔVlc null.
Somit wird die in die Flüssigkristallzelle CLij geschriebene Spannung ±VD aufrechterhalten, bis die nächsten Abtastsignale an die Abtastbusleitungen SNi und SPi angelegt werden.
Somit wird die Erzeugung einer Gleichstromkomponente in der an die Flüssigkristallzelle Cij angelegten Wechselspannung vermieden.
Die an die Abtastbusleitungen SNi und SPi angelegten Abtastsignale von Figur 6A und 6B werden durch die Synchronisierungsschaltungen 2 und 2' und den Schaltkreis 3 und 3' von Figur 1 erzeugt. Das heißt, daß der Schaltkreis 3 ein Signal SCOUT1, wie in Figur 7A dargestellt, erzeugt, und der Schaltkreis 3' ein Signal SCOUT2, wie in Figur 7B gezeigt, erzeugt. In diesem Fall sind die Spannungen V&sub1; und V&sub2; des Schaltkreises 3 +VGN bzw. -VGP und die Spannungen V&sub1;' und V&sub2;' des Schaltkreises 3' sind ebenfalls +VGN bzw. -VGP. Verschiebedaten SD&sub1;, wie in Figur 7C gezeigt, werden dem Verschieberegister 22 zugeführt und Verschiebedaten SD&sub2;, wie in Figur 7G gezeigt, werden dem Verschieberegister 22' zugeführt. Derartige Verschiebedaten SD&sub1; und SD&sub2; werden innerhalb der Verschieberegister 22 bzw. 22' synchron mit Verschiebetaktsignalen SCK&sub1; und SCK&sub2;, wie in Figur 7B bzw. 7F gezeigt, verschoben. Als Resultat werden die an die Abtastbusleitungen SNi und SPi angelegten Signale erhalten, wie in Figur 7D bzw. 7H gezeigt.
In Figur 8, welche eine zweite Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, ist nur eine Abtastbusleitung für jede Leitung vorgesehen. Das heißt, daß eine Abtastbusleitung SPi-1 (SNi-2) mit dem Gate des P-Kanal-Dünnfilmtransistors TFTPi-1 und dem Gate des N-Kanal-Dünnfilmtransistors TFTNi-2 verbunden ist. In ähnlicher Weise ist eine Abtastbusleitung SPi (SNi-1) mit dem Gate des P-Kanal-Dünnfilmtransistors TFTPi und dem Gate des N-Kanal-Dünnfilmtransitors TFTNi-1 verbunden.
Mit anderen Worten ist das Gate des P-Kanal-Dünnfilmtransistors TFTPi, das mit einer Anzeigeelektrode Eij verbunden ist, mit einer Abtastbusleitung SPi (SNi-1) verbunden, während das Gate des N-Kanal-Dünnfilmtransistors TFTNi, das mit derselben Anzeigeelektrode Eij verbunden ist, mit einer unterschiedlichen Abtastbusleitung SPi+1 (SNi) verbunden ist.
Die Signale der Abtastbusleitungen SPi-1 (SNi-2), SPi (SNi-1) und SPi+1 (SNi) sind in Figur 9A, 9B bzw. 9C dargestellt.
Die Signale sind jeweils Impulssignale, die einander entgegengesetzte Polaritäten haben, und ihre Amplituden sind VGN bzw. VGP.
Auch wird jedes der Signale der Abtastbusleitungen SPi-1 (SNi-2), SPi (SNi-1), SPi+1 (SNi), ... sequentiell um eine horizontale Abtastzeitperiode H verzögert. Eine positive Signalkomponente ihres vorhergehenden Abtastbusses, wie etwa SPi (SNi-1), ist synchron mit einer positiven Signalkomponente ihrer folgenden Abtastbusleitung, wie etwa SPi+1 (SNi). Auch ist eine negative Signalkomponente einer Abtastbusleitung, wie etwa SPi (SNi-1), synchron mit einer positiven Signalkomponente ihrer folgenden Abtastbusleitung, wie z.B. SPi+1 (SNi). Daher wird beispielsweise der N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNki-1,j vom Zeitpunkt tD zum Zeitpunkt t&sub1; EIN geschaltet, und auch der P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPij wird vom Zeitpunkt t&sub0; zum Zeitpunkt t&sub1; EIN geschaltet.
Somit werden sowohl der N-Kanal- als auch der P-Kanal-Dünnfilmtransistor, wie etwa TFTNij und TFTPij, die mit einer Anzeigeelektrode, wie etwa Eij, verbunden sind, gleichzeitig EIN geschaltet. Wenn daher die Spannungen +VGN und -VGP so bestimmt werden, daß sie die vorstehende Formel (3) erfüllen und die Verschiebespannung ΔVlc null ist, wird dadurch die Erzeugung einer Gleichstromkomponente in der Wechselspannung vermieden, die an die Flüssigkristallzelle CLij angelegt ist.
Es sei angemerkt, daß für die Flüssigkristallzelle CLij (die Anzeigeelektrode Eij) die Verschiebespannung ΔVlc am Zeitpunkt t&sub2; nicht null ist, wenn die beiden Dünnfilmtransistoren TFTNij und TFTPij AUS geschaltet werden. Diese Verschiebespannung ΔVlc wird jedoch schließlich null am Zeitpunkt t&sub3;.
Die Signale der Abtastbusleitungen SPi-1 (SNi-2) werden unter Verwendung der Schieberegister 21 und 21' der Abtastsynchronisierungsschaltungen 2 und 2' von Figur 1 verzögert und werden sequentiell an die stromabwärtsseitigen Abtastbusleitungen SPi (SNi-1), SPi+1 (SNi), ..., angelegt, womit alle Abtastbusleitungen abgetastet werden.
Die an die Abtastbusleitungen SPi-1 (SNi-2) und SPi (SNi-1) angelegten Abtastsignale von Figur 9A und 9B werden von den Synchronisierungsschaltungen 2 und 2' und den Schaltkreisen 3 und 3' erzeugt. Das heißt, daß der Schaltkreis 3 ein Signal SCOUT1 , wie in Figur 10A gezeigt, erzeugt, und der Schaltkreis 3' ein Signal SCOUT2 erzeugt, wie in Figur 10E gezeigt. In diesem Fall sind die Spannungen V&sub1; und V&sub2; des Schaltkreises 3 +VGN bzw. -VGP und die Spannungen V&sub1;' und V&sub2;' des Schaltkreises 3' sind ebenfalls +VGN bzw. -VGP. Verschiebedaten SD&sub1;, wie in Figur 10C dargestellt, werden dem Verschieberegister 22 zugeführt, und Verschiebedaten SD&sub2;, wie in Figur 10G dargestellt, werden dem Verschieberegister 22' zugeführt. Derartige Verschiebedaten SD und SD&sub2; werden innerhalb des Verschieberegisters 22 bzw. 22' synchron mit Verschiebetaktsignalen SCK&sub1; und SCK&sub2;, wie in Figur 10B bzw. 10F gezeigt, verschoben. Als Resultat werden die an die Abtastbusleitungen SPi-1 (SNi-2) und SPi (SNi-1) angelegten Signale erhalten, wie in Figur 10G bzw. 10H dargestellt.
Auch werden gemäß der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivtyps von Figur 8, da die Anzahl der Abtastbusleitungen um die Hälfte reduziert ist, von den Abtastbusleitungen und ihren Verbindungen belegte Flächen verringert, um den Aufbau eines Substrats, einer Steuerschaltung und dergleichen zu vereinfachen.
In Figur 11, welche eine dritte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, ist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps von Figur 5 so abgeändert, daß die Anzahl der Abtastbusleitungen verringert ist. Das heißt, die Abtastbusleitungen SPi und SNi sind mit den benachbarten Abtastbusleitungen SNi-1 bzw. SPi-1 kombiniert, die Abtastbusleitungen SPi+1 und SNi+1 sind mit den benachbarten Abtastbusleitungen SNi bzw. SPi kombiniert, und so fort.
Daher sind Paare von Abtastbusleitungen, wie SPi-1 (SNi) und SPi (SNi-1) für jeweils zwei Reihen der Flüssigkristallzellen angeordnet.
Die Paare der Signale der Abtastbusleitungen SPi-1 (SNi) und SPi (SNi-1) sind synchron miteinander, wie in Figur 12A und 12B dargestellt, aber ihre Polaritäten sind entgegengesetzt. Auch sind die Paare der Signale der Abtastbusleitungen SPi+1 (SNi+2) und SPi+2 (SNi+1) synchron miteinander, wie in Figur 12C und 12D dargestellt, aber ihre Polaritäten sind einander entgegengesetzt.
Beispielsweise entspricht vom Zeitpunkt t-1 zum Zeitpunkt t&sub0; ein negativer Abschnitt des Signals der Abtastbusleitung SPi-1 (SNi) einem positiven Abschnitt des Signals der Abtastbusleitung SPi (SNi-1), während vom Zeitpunkt t&sub0; zum Zeitpunkt t&sub1; ein positiver Abschnitt des Signals der Abtastbusleitung SPi-1 (SNi) einem negativen Abschnitt des Signals der Abtastbusleitung SPi (SNi-1) entspricht. Als ein Resultat werden vom Zeitpunkt t&submin;&sub1; zum Zeitpunkt t&sub0; der P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPi-1,j und der N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNi-1,j gleichzeitig EIN geschaltet, und vom Zeitpunkt t&sub0; zum Zeitpunkt t&sub1; der N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNij und der P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPij gleichzeitig EIN geschaltet.
In ähnlicher Weise entspricht vom Zeitpunkt t&sub1; zum Zeitpunkt t&sub2; ein negativer Abschnitt des Signals der Abtastbusleitung SPi+1 (SNt+2) einem positiven Abschnitt des Signals der Abtastbusleitung SPi+2 (SNi+1), während vom Zeitpunkt t&sub2; zum Zeitpunkt t&sub3; ein positiver Abschnitt des Signals der Abtastbusleitung SPi+1 (SNi+2) einem negativen Abschnitt des Signals der Abtastbusleitung (SPi+1 (SNi+1) entspricht. Als Resultat werden vom Zeitpunkt t&sub1; zum Zeitpunkt t&sub2; der P- Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPi+1,j und der N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNi+1,j gleichzeitig EIN geschaltet, und vom Zeitpunkt t&sub2; zum Zeitpunkt t&sub3; werden der N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNi+2,j und der P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPi+2,j gleichzeitig EIN geschaltet.
Das Paar der Signale der Abtastbusleitungen SPi-1 (SNi) und SPi (SNi-1) wird über zwei horizontale Abtastzeitperioden 2H verzögert, um die Signale des Paares der Abtastbusleitungen SPi+1 (SNi+2) und SPi+2 (SNi+1) zu erhalten.
Die an die Abtastbusleitungen SPi-1 (SNi) und SPi (SNi-1) angelegten Abtastsignale von Figur 12A und 12B werden von den Synchronisationsschaltungen 2 und 2' und den Schaltkreisen 3 und 3' erzeugt. Das heißt, daß der Schaltkreis 3 ein Signal SCOUT1 erzeugt, wie in Figur 13A gezeigt, und der Schaltkreis 3' ein Signal SCOUT2 erzeugt, wie in Figur 13E gezeigt. In diesem Fall sind die Spannungen Vi und V&sub2; des Schaltkreises 3 +VGN bzw. -VGP und die Spannungen V&sub1;' und V&sub2;' des Schaltkreises 3' sind ebenfalls +VGN bzw. -VGP. Verschiebedaten SD&sub1;, wie in Figur 13 dargestellt, werden dem Verschieberegister 22 zugeführt, und Verschiebedaten SD&sub2;, wie in Figur 13G dargestellt, werden dem Verschieberegister 22' zugeführt. Derartige Verschiebedaten SD&sub1; und SD&sub2; werden innerhalb der Verschieberegister 22 bzw. 22' synchron mit Verschiebetaktsignalen SCK&sub1; und SCK&sub2; verschoben, wie in Figur 13B bzw. 13F dargestellt. Als Resultat werden die an die Abtastbusleitungen SPi-1 (SNi) und SPi (SNi-1) angelegten Signale, wie in Figur 13D bzw. 13H dargestellt, erhalten.
Auch werden gemäß der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivtyps von Figur 11, da die Anzahl der Abtastbusleitungen um die Hälfte verringert ist, von den Abtastbusleitungen und ihren Verbindungen eingenommene Bereiche reduziert, um so den Aufbau eines Substrats, einer Steuerschaltung und dergleichen zu vereinfachen.
In Figur 4, welche eine vierte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung ist, ist nur eine Abtastleitung für jede Reihe von Flüssigkristallzellen (d.h. die Anzeigeelektroden) vorgesehen. Das heißt, daß die Gates der N-Kanal-Dünnfilmtransistoren und der P-Kanal-Dünnfilmtransistoren der Anzeigeelektroden, die zu einer Reihe gehören, mit einer Abtastbusleitung, wie etwa Si, verbunden sind. Auch sind zwei Arten von Spannungsversorgungsleitungen +VR und -VR vorhanden, welche wechselweise für jede Reihe der Anzeigeelektroden, wie etwa Eij, angeordnet sind. Die Sources der N-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTNij, sind mit der positiven Spannungsversorgungsleitung +VR verbunden, während die Sources der P-Kanal- Dünnfilmtransistoren TFTPij mit der negativen Spannungsversorgungsleitung -VR verbunden sind.
Der Betrieb der Flüssigkristallvorrichtung des Aktivmatrixtyps von Figur 14 wird unter Bezug auf Figur 15A bis 15G erklärt.
Wie in Figur 15A, 15B und 15C gezeigt, wird das Signal der Abtastbusleitung Si+1 durch Verzögern des Signals der Abtastbusleitung Si über eine horizontale Abtastzeitperiode H erhalten, und das Signal der Abtastbusleitung Si+2 wird durch Verzögern des Signals der Abtastbusleitung Si+1 über eine horizontale Abtastzeitperiode H erhalten. Auch ist die Polarität des Signals der Abtastbusleitung Si derjenigen des Signals der Abtastbusleitung Si+1 entgegengesetzt, und die Polarität des Signals der Abtastbusleitung Si+1 ist derjenigen des Signals der Abtastbusleitung Si+2 entgegengesetzt. Ferner wird jedes der Signale der Abtastbusleitungen Si, Si+1, Si+2 für jedes Halbbild umgekehrt.
Das heißt, daß bei einem ungeradzahligen Halbbild das Signal der Abtastbusleitung Si ein Impulssignal einer Spannung +VGN vom Zeitpunkt t&sub0; zum Zeitpunkt t&sub1; ist und das Signal der Abtastbusleitung Si+1 ein Impulssignal einer Spannung -VGP vom Zeitpunkt t&sub1; zum Zeitpunkt t&sub2; ist.
Auch ist in einem geradzahligen Halbbild das Signal der Abtastbusleitung Si ein Impulssignal einer Spannung -VGP vom Zeitpunkt t&sub0; zum Zeitpunkt t&sub1; und das Signal der Abtastbusleitung Si+1 ist ein Impulssignal einer Spannung +VGN vom Zeitpunkt t&sub1; zum Zeitpunkt t&sub2;.
Wie Figur 15G zeigt, hat das Signal der Datenleitung, wie etwa Dj, eine Amplitude VD und die Polarität desselben wird für jedes Halbbild umgekehrt.
Wie Figur 15E zeigt, sind die Referenzspannungsversorgungsleitungen +VR und -VR immer auf einem bestimmten positiven Wert bzw. einem bestimmten negativen Wert.
Zunächst werden in einem ungeradzahligen Halbbild dann, wenn die Spannung der Abtastbusleitung Si +VGN ist, die N-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTNij, die mit der Abtastbusleitung Si verbunden sind, EIN geschaltet. Als Resultat wird -VR, welches ebenfalls die Spannung der negativen Referenzspannungsversorgungsleitung -VR bestimmt, als eine Elektrodenspannung VP, wie in Figur 15F gezeigt, über den EIN geschalteten N-Kanal-Dünnfilmtransistor, wie etwa TFTNij, an die Anzeigeelektrode, wie etwa Eij, angelegt. Daher wird eine Spannung VD + VR, welche eine Potentialdifferenz zwischen der Anzeigeelektrode Eij und dem Datenbussignal Dj ist, als eine Schaltspannung (Flüssigkristallzellenspannung Vlc) an die Flüssigkristallzelle CLij angelegt.
Als nächstes werden dann, wenn die Spannung der Abtastbusleitung Si+1 -VGP ist, die P-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTPi+1,j, die mit der Abtastbusleitung Si+1 verbunden sind, EIN geschaltet. Als Ergebnis wird +VR, welches auch die Spannung der positiven Referenzspannungsversorgungsleitung +VR bestimmt, als eine Elektrodenspannung VP über den EIN geschalteten P-Kanal-Dünnfilmtransistor, wie etwa TFTPi+1,j, an die Anzeigeelektrode, wie etwa Ei+1,j, angelegt. Daher wird eine Spannung -(VP + VR), welche eine Potentialdifferenz zwischen der Anzeigeelektrode Ei+1,j und dem Datenbussignal Dj ist, als eine Schreibspannung (Flüssigkristallzellenspannung Vlc) an die Flüssigkristallzelle CLi+1,j angelegt.
Im Gegensatz dazu werden in einem geradzahligen Halbbild, wenn die Spannung der Abtastbusleitung Si -VGP ist, die P-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTPij, die mit der Abtastbusleitung Si verbunden sind, EIN geschaltet. Als Resultat wird +VR als die Elektrodenspannung Vp, wie in Figur 15F gezeigt, über den EIN geschalteten P-Kanal-Dünnfilmtransistor, wie etwa TFTPij, an die Anzeigeelektrode, wie etwa Eij, angelegt. Daher wird eine Spannung -(VD + VR), die eine Potentialdifferenz zwischen der Anzeigeelektrode Eij und dem Datenbussignal Dj ist, als die Schreibspannung (Flüssigkristallzellenspannung Vlc) an die Flüssigkristallzelle CLij angelegt.
Als nächstes werden dann, wenn die Spannung der Abtastbusleitung Si+1 +VGN ist, die N-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTNi+1,j, die mit der Abtastbusleitung Si+1 verbunden sind, EIN geschaltet. Als Resultat wird -VR als eine Elektrodenspannung VP über den EIN geschalteten N-Kanal-Dünnfilmtransistor, wie etwa TFTNi+1,j, an die Anzeigeelektrode, wie etwa Ei+1,j, angelegt. Daher wird eine Spannung VD + VR, welche eine Potentialdifferenz zwischen der Anzeigeelektrode Ei+1,j und dem Datenbussignal Dj ist, als eine Schreibspannung (Flüssigkristallzellenspannung Vlc) an die Flüssigkristallzelle CLi+1,j angelegt.
Das heißt, daß das Signal der Datenbusleitung, wie etwa Dj, für jedes Halbbild umgekehrt wird, an jede der Flüssigkristallzellen angelegt wird und zusätzlich die P-Kanal- Dünnfilmtransistoren und die N-Kanal-Dünnfilmtransistoren wechselweise für jedes Halbbild EIN geschaltet werden. Als Resultat wird die Referenzspannung -VR oder +VR als die Elektrodenspannung VP über die EIN geschalteten Dünnfilmtransistoren angelegt und daher werden diese Unterschiede (VD + VR) und -(VD + VR) in die Flüssigkristallzellen, wie etwa CLij, geschrieben, um die Flüssigkristallspannung Vlc zu erhalten.
Auf diese Weise entspricht die Referenzspannung VR der Schreibspannung, die an die Flüssigkristallzelle CLij angelegt wird, d.h. eine Vorspannung entsprechend der Referenzspannung VR wird erteilt, und daher ist es möglich, die Spannung ±VD der Datenbusleitungen, wie etwa Dj, zu verringern, die erforderlich ist, um eine Mindestflüssigkristallzellenspannung Vlc zu erhalten. Mit anderen Worten wird die Amplitude des Signals der Datenbusleitungen verringert.
Das heißt, daß dann, wenn eine Schwellenspannung einer Flüssigkristallzelle Vth ist und eine Sättigungsspannung der Flüssigkristallzelle Vsat ist, die Spannung VD der Datenbusleitungen, wie etwa Dj, und die Referenzspannung VR
VD = (Vsat - Vth) /2
VR = (Vsat + Vth) /2
sein kann.
Auf diese Weise kann die Spannung VD im Vergleich mit den Vorrichtungen von Figur 5, 8 und 11, bei welchen VD = Vsat ist, um 1/4 verringert werden. Es sei angemerkt, daß Vth gewöhnlich die Hälfte von Vsat ist.
Die an die Abtastbusleitungen Si und Si+1 angelegten Abtastsignale von Figur 15A und 15B werden durch die Synchronisierungsschaltung 2 und 2' und die Schaltkreise 3 und 3' von Figur 1 erzeugt. Das heißt, daß der Schaltkreis 3 ein Signal SCOUT1, wie in Figur 16A gezeigt, erzeugt, und der Schaltkreis 3' ein Signal SCOUT2, wie in Figur 16E gezeigt, erzeugt. In diesem Fall sind die Spannungen V&sub1; und V&sub2; des Schaltkreises 3 +VGN bzw. -VGP und die Spannungen V&sub1;' und V&sub2;' des Schaltkreises 3' sind ebenfalls +VGN bzw. -VGP. Verschiebedaten SD&sub1;, wie in Figur 16C gezeigt, werden dem Verschieberegister 22 zugeführt und Verschiebedaten SD&sub2;, wie in Figur 16G gezeigt, werden dem Verschieberegister 22' zugeführt. Derartige Verschiebedaten SD&sub1; und SD&sub2; werden innerhalb des Verschieberegisters 22 bzw. 22' synchron mit Verschiebetaktsignalen SCK&sub1; und SCK2, wie in Figur 16B bzw. 16F gezeigt, verschoben. Als Resultat werden die an die Abtastbusleitungen Si und Si+1 angelegten Signale, wie in Figur 16G bzw. 16H gezeigt, erhalten.
Die vorstehend genannten Wellenformen, wie in Figur 16A bis 16H gezeigt, werden in einem ungeradzahligen Halbbild erzeugt, aber in einem geradzahligen Halbbild erzeugen die Schaltkreise 3 und 3' die in Figur 16E bzw. 16A gezeigten Wellenformen.
Gemäß der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps von Figur 14 wird, da die Polarität der Signale der Abtastbusleitungen Si, Si+1, .... für jedes Halbbild umgekehrt wird, die durch die parasitäre elektrostatische Kapazität bedingte Polarität der Verschiebespannung ΔVlc für jedes Halbbild umgekehrt. Daher wirkt der Verschiebespannung ΔVlc, die während einem ungeradzahligen Halbbild erzeugt wird, die Verschiebespannung ΔVlc entgegen, die während einem geradzahligen Halbbild erzeugt wird, so daß die Gesamtverschiebespannung null wird. Somit wird die Erzeugung einer Gleichstromkomponente in der an die Flüssigkristallzellen angelegten Wechselspannung vermieden.
Auch wird die durch die Amplitude der Datenbusleitungen bedingte Übersprechung verringert, um so die Anzeigequalität zu verbessern.
In Figur 17, welche eine fünfte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, ist die Vorrichtung von Figur 14 abgeändert, um Flimmern weiter zu vermeiden. Das heißt, daß die Polaritäten der Referenzspannungsbusleitung, die mit jedem der N-Kanal-Dünnfilmtransistoren und der P-Kanal-Transistoren verbunden ist, für jede Spalte der Flüssigkristallzellen, d.h. der Anzeigeelektroden, wie etwa Eij, umgekehrt werden. Die Signale der Vorrichtung von Figur 17 entsprechen denjenigen der Vorrichtung von Figur 14 mit der Ausnahme, daß, wie in Figur 18D und 18E gezeigt, die Polarität eines Signals einer Datenbusleitung, wie etwa Dj, der Polarität eines Signals einer anderen benachbarten Datenbusleitung, wie etwa Dj+1, entgegengesetzt ist, da die Elektrodenspannung VP der Anzeigeelektrode, wie etwa Eij, davon abhängt, ob der N-Kanal- Transistor EIN geschaltet ist oder nicht. Als Resultat werden die Spannungen (VD + VR) und -(VD + VR) wechselweise in die Flüssigkristallzelle für jede Spalte geschrieben.
Gemäß der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps von Figur 17 kann Flimmern bedingt durch die Umkehrung der Polarität der Datenbusleitungen für jede Spalte zusätzlich zu dem Effekt der Vorrichtung von Figur 14 vermieden werden.
In Figur 19, welche eine sechste Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, ist die Vorrichtung von Figur 14 modifiziert. Das heißt, daß jede der Abtastbusleitungen Si, Si+1, ... von Figur 14 in zwei Teile Si(U) und Si(L); Si+1(U), Si+1(L); .... auf beiden Seiten jeder Reihe der Anzeigeelektroden geteilt ist. In diesem Fall sind die Gates der N-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTNij, mit der Abtastbusleitung auf der oberen Seite, wie etwa Si(U), verbunden, während die Gates der P-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTPij, mit der Abtastbusleitung auf der unteren Seite, wie etwa Si(L), verbunden sind. Der Betrieb der Vorrichtung von Figur 19 entspricht dem der Vorrichtung von Figur 14.
Gemäß der Vorrichtung von Figur 19 kann die Länge der Verbindungen zwischen den Drains der Dünnfilmtransistoren und ihren entsprechenden Referenzspannungsversorgungsleitungen +VR und -VR verkürzt werden, um die parasitäre Kapazität zwischen den Drains des Dünnfilmtransistors und der entsprechenden Anzeigeelektrode zu verringern, wodurch die Übersprechung vermindert wird und das Verhältnis der Öffnungen zusätzlich zu dem Effekt der Vorrichtung von Figur 14 gesteigert wird.
In Figur 20, welche eine siebte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, ist die Vorrichtung von Figur 17 modifiziert. Das heißt, daß die Modifikation der Vorrichtung von Figur 17 zur Vorrichtung von Figur 20 derjenigen der Vorrichtung von Figur 14 zu der Vorrichtung von Figur 19 entspricht.
Das heißt, daß jede der Abtastbusleitungen Si, Si+1, .... von Figur 17 in zwei Teile Si(U), Si(L); Si+1(U), Si+1(L); .... auf beiden Seiten jeder Reihe der Anzeigeelektroden geteilt ist. In diesem Fall sind die Gates der N-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTNij, mit der Abtastbusleitung auf der oberen Seite, wie etwa Si(U) verbunden, während die Gates der P-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTPij, mit der Abtastbusleitung auf der unteren Seite, wie etwa Si(L), verbunden sind.
Der Betrieb der Vorrichtung von Figur 20 wird unter Bezug auf Figur 21A bis 21H erläutert.
Wie in Figur 21A, 21B und 21c gezeigt, haben die Signale der Abtastbusleitungen Si, Si+1 und Si+2 in demselben Halbbild dieselbe Polarität und diese Polarität wird für jedes Halbbild umgekehrt. Daher haben, wie in Figur 21G und 12E gezeigt, die Signale der Datenbusleitungen Dj, Dj+1 verschiedene Polaritäten in demselben Halbbild, und diese Polaritäten werden für jedes Halbbild umgekehrt.
Die an die Abtastbusleitungen Si und Si+1 angelegten Abtastsignale von Figur 21A und 21B werden von den Synchronisierungsschaltungen 2 und 2' und den Schaltkreisen 3 und 3' von Figur 1 erzeugt. Das heißt, daß der Schaltkreis 3 ein Signal SCOUT1, wie in Figur 22A gezeigt, erzeugt, und der Schaltkreis 3' ein Signal SCOUT2, wie in Figur 22E gezeigt, erzeugt. In diesem Fall sind die Spannungen V&sub1; und V&sub2; des Schaltkreises 3 +VGN bzw. -VGP und die Spannungen V&sub1;' und V&sub2;' des Schaltkreises 3' sind ebenfalls +VGN bzw. -VGP. Verschiebedaten SD&sub1;, wie in Figur 22C gezeigt, werden dem Verschieberegister 22 zugeführt, und Verschiebedaten SD&sub2;, wie in Figur 22G gezeigt, werden dem Verschieberegister 22' zugeführt. Derartige Verschiebedaten SD&sub1; und SD&sub2; werden innerhalb der Verschieberegister 22 bzw. 22' synchron mit Verschiebetaktsignalen SCK&sub1; und SCK&sub2;, wie in Figur 22B bzw. 22F gezeigt, verschoben. Als Resultat werden die an die Abtastbusleitungen Si und Si+1 angelegten Signale, wie in Figur 22D bzw. 22H gezeigt, erhalten.
Die vorstehend genannten Wellenformen, wie in Figur 22A bis 22H gezeigt, werden in einem ungeradzahligen Halbbild erzeugt, aber in einem geradzahligen Halbbild erzeugen die Schaltkreise 3 und 3' die in Figur 22E bzw. 22A gezeigten Wellenformen.
Gemäß der Flüssigkristallvorrichtung des Aktivmatrixtyps von Figur 20 werden alle Effekte der Vorrichtungen von Figur 14, 17 und 19 erzielt. Das heißt, daß die Verschiebespannung ΔVlc kompensiert werden kann und das Flimmern vermieden werden kann. Auch werden die Verbindungen zwischen den Sources der Dünnfilmtransistoren und ihren entsprechenden Anzeigeelektroden verkürzt, um die parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen den der Dünnfilmtransistoren und den entsprechenden Anzeigeelektroden zu verringern.
In Figur 23, welche eine achte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, und in Figur 24, welche eine Darstellung der Anordnung der Vorrichtung von Figur 23 zeigt, sind alle Dünnfilmtransistoren TFTNij, TFTNij' N-Kanal-Transistoren. Auch ist nur eine Referenzspannungsversorgungsleitung VR gemeinsam für die gesamte Vorrichtung vorgesehen und wird für jede horizontale Abtastzeitperiode H von einem ersten Pegel auf einen zweiten Pegel geschaltet. Auch sind zwei Abtastbusleitungen, wie etwa Si-1' und Si auf beiden Seiten der Referenzspannungsversorgungsleitung VR angeordnet und die beiden Abtastbusleitungen, wie etwa Si-1' und Si, sind an einem Anschluß, wie etwa Ti, verbunden, um die Referenzspannungsversorgungsleitung VR zu umgeben.
Die Gates der N-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie TFTNij', werden mit den stromabwärtsseitigen Abtastbusleitungen, wie etwa Si, verbunden, und die Gates der N-Kanal-Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTNij', werden mit den stromaufwärtsseitigen Abtastbusleitungen, wie etwa Si', verbunden. Die Sources der Dünnfilmtransistoren werden mit der Referenzspannungsversor-gungsleitung VR verbunden und die Drains der Dünnfilmtransistoren werden mit den entsprechenden Anzeigeelektroden, wie etwa Eij, verbunden.
Der Betrieb der Vorrichtung von Figur 23 und 24, insbesondere der Betrieb der Anzeigeelektrode Eij (Flüssigkristallzelle (Lij)) wird unter Bezug auf Figur 25A bis 25F beschrieben.
Wenn eine Abtastspannung (+Vg), wie in Figur 25B gezeigt, an die Abtastbusleitung Si+1 (Si') angelegt wird, wird der N-Kanal-Dünnfilmtransistor, wie etwa TFTNij', EIN geschaltet, so daß die Anzeigeelektrode Eij elektrisch mit der Referenzspannungsversorgungsleitung VR verbunden ist. Somit wird die Potentialdifferenz zwischen der Referenzspannungsversorgungsleitung VR, wie in Figur 25D gezeigt, und der Datenbusleitung Dj, wie in Figur 25E gezeigt, die Flüssigkristallspannung Vlc, wie in Figur 25F gezeigt.
Andererseits wird zugleich mit dem Anlegen der Abtastspannung (Vg) an die Abtastbusleitung Si+1 (Si') auch dann, wenn eine Abtastspannung (-Vcg), wie in Figur 25A gezeigt, an die Abtastbusleitung Si (Si-1') angelegt wird, der N-Kanal- Dünnfilmtransistor TFTNij AUS geschaltet.
Dies kompensiert die Verschiebespannung ΔVec, die in der Anzeigeelektrode Eij erscheint. Das heißt, daß die Verschiebespannung ΔVec', bedingt durch die Veränderung der an die Abtastbusleitung Si+1 (Si') angelegten Abtastspannung von +Vg auf 0V durch die Verschiebespannung ΔVec", bedingt durch die Veränderung der an die Abtastbusleitung Si (Si-1') angelegten Abtastspannung von -Vcg auf 0V kompensiert wird.
Auch wird vor dem Anlegen der Abtastspannung (-Vcg) an die Abtastbusleitung Si (Si-1') eine Abtastspannung (+Vg) an die Abtastbusleitung Si (Si-1') angelegt, wie in Figur 25A gezeigt, um den N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNij EIN zu schalten, wodurch Daten in die Flüssigkristallzelle CLij (Eij) geschrieben werden. Gewöhnlich werden diese geschriebenen Daten unmittelbar durch das Anlegen der Abtastspannung Vg an die Abtastbusleitung Si+1 (Si') gelöscht. Wenn jedoch der N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNij aus irgendeinem Grund zerstört ist, wird ein Schreibvorgang auf die Anzeigeelektrode Eij (Flüssigkristallzelle CLij) über den N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNij von der an die Abtastbusleitung Si (Si-1') angelegten Abtastspannung durchgeführt. Somit kann eine derartige Redundanzanordnung bei einer fehlerhaften Flüssigkristallanzeigevorrichtung Abhilfe schaffen, in der einige Dünnfilmtransistoren fehlerhaft sind.
Die in Figur 25A, 25B und 25C gezeigten Abtastspannungen werden sequentiell in derselben Weise wie in der Vorrichtung von Figur 8 erzeugt.
Als Resultat wird, wie in Figur 25F gezeigt, die Flüssigkristallspannung Vlc zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der Datenbusleitung Dj aufrechterhalten, bis die nächsten Abtastspannungen an die Abtastbusleitungen Si (Si-1') und Si+1 (Si') angelegt werden.
Gemäß der Vorrichtung von Figur 23 und 24 kann eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Referenzspannungsversorgungsleitung VR und den Anzeigeelektroden, wie etwa Eij, verringert werden, d.h., daß die parasitäre elektrostatische Kapazität Cdp in der Formel (2) verringert werden kann, um die Verschiebespannung ΔVlc abzusenken, wodurch die Übersprechung reduziert wird.
In Figur 26, welche eine Schnittansicht entlang der Linie A-A' von Figur 24 ist, sind eine Metallschicht M&sub1; (d.h. die Anzeigeelektrode Eij) und eine Metallschicht M&sub2; auf dem Glassubstrat SUB&sub1; ausgebildet. Bezugszeichen S und D bezeichnen Kontaktschichten, die als eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode dienen. Die Kontaktschichten S und D werden beispielsweise aus amorphem Silizium des N&spplus;-Typs gebildet. Bezugszeichen I bezeichnet eine eigenleitende Halbleiterschicht, die aus amorphem Silizium gebildet ist. Ebenso sind SPi und VR Metallschichten, die aus polykristallinem Silizium, Aluminium, Wolfram, Molybdän, Chrom oder ähnlichem gebildet sind.
In Figur 27, welche ein Beispiel der Durchlässigkeitscharakteristik einer Flüssigkristallzelle zeigt, ist dann, wenn der Absolutwert der Flüssigkristallspannung Vlc kleiner ist als eine Schwellenspannung Vth, die Flüssigkristallzelle dunkel, während dann, wenn der Absolutwert der Flüssigkristallspannung Vlc größer ist als eine Sättigungsspannung Vsat, die Flüssigkristallzelle hell ist.
Es sei angenommen, daß Vth = 2,5V und Vsat = 5V. Dann ist die Differenz zwischen dem hohen und dem niedrigen Pegel der Referenzspannungsversorgungsleitung VR = 12 - 4,5 = 7,5V, wie in Figur 24D gezeigt, was einem Wert von Vth + Vsat (= 7,5V) entspricht.
Auch ist dann, wenn die Referenzspannung VR 4,5V ist und die Spannung der Datenbusleitung Dj 9,5V ist, wie in Figur 25B und 25E gezeigt, die Flüssigkristallspannung Vlc -5V, was "hell" bedeutet. Im Gegensatz dazu ist dann, wenn die Referenzspannung VR 4,5V ist und die Spannung der Datenbusleitung Dj 7V ist, wie durch Pfeile X in Figur 25D und 25E angezeigt, die Flüssigkristallspannung -2,5V, was "dunkel" bedeutet.
Die Verschiebespannung ΔVlc der Flüssigkristallspannung Vlc kann dargestellt werden durch
ΔVLC = [ΔVD x (Cgp + Cdp) ÷ (Cgp + Cdp + CLC)] + ΔVR x Cdp/(Cgp + Cdp + CLC) = (ΔVD + ΔVR) x Cdp/(Cgp + Cdp + CLC) + ΔVD x Cgp/(Cgp + Cdp + Ctc) ... (4)
worin ΔVD eine Schwankung der Spannung der Datenbusleitung, wie etwa Dj, ist, und ΔVR eine Schwankung der Referenzspannung VR. Es sei angemerkt, daß die Verschiebespannung Δ Vlc' nach dem Stand der Technik dargestellt werden kann durch
ΔVLC = [ΔVD x (Cgp + Cdp) ÷ (Cgp + Cdp + CLC)] = (ΔVD x Cdp/(Cgp + Cdp + CLC) + ΔVD x Cgp/(Cgp + Cdp + CLC) ... (5)
In der Vorrichtung von Figur 23 und 24 wird die Referenzspannung VR wechselweise von 12V auf 4,5V oder umgekehrt geschaltet, so daß die Amplitude der Signale der Datenbusleitungen verringert werden kann. Beispielsweise ist die Flüssigkristallspannung Vlc ±5V, aber die Amplitude des Signals der Datenbusleitungen Dj ist 2,5V (= 9,5 - 7). Ferner wird, da die Referenzspannungsversorgungsleitung VR von den Datenbusleitungen umgeben ist, die parasitäre elektrostatische Kapazität Cdp zwischen der Source-Drain der Dünnfilmtransistoren verringert, um die Verschiebespannung ΔVlc der Flüssigkristallspannung Vlc zu verringern.
Wenn der Betrieb der Dünnfilmtransistoren TFTNij' und TFTNi+1,j durch die Abtastbusleitungen Si' und Si+1 durchgeführt wird, ist die an der Flüssigkristallzelle erzeugte Verschiebespannung ΔVlc dargestellt durch
ΔVlc = Vg x C&sub2; / (C&sub1; + C&sub2; + Cdp + CLC) ... (6)
worin C&sub1; eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der Abtastbusleitung Si+1 ist und C&sub2; eine parasitäre elektrostatische Kapazität zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der Abtastbusleitung Si' ist. Daher kann diese Verschiebespannung ΔVlc insgesamt durch Anlegen von -Vgp über die Abtastbusleitung SPi an das Gate des Dünnfilmtransistors TFTPij kompensiert werden. In diesem Fall,
-Vcg = -Vg x C&sub2; / C&sub1; ... (7)
Es sei angemerkt, daß Vg = Vcg in Figur 25A , 25B und 25C, wenn C&sub1; = C&sub2;.
In Figur 28A, 28B und 28C, die Modifikationen von Figur 25A, 25B bzw. 25C darstellen, wird dann, wenn eine Abtastspannung (+Vg) an die Abtastbusleitung Si+1 (Si') angelegt wird, eine Abtastspannung (-Vcg) an die stromaufwärtsseitige Abtastbusleitung Si (Si-1') angelegt, wie durch X angegeben, und eine Abtastspannung (-Vcg) wird an die stromabwärtsseitige Abtastbusleitung Si+2 (Si+1') angelegt, wie durch Y angegeben. Als Resultat kann auch dann, wenn die Anzeigeelektrode Ei+1,j nur durch den N-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNj+1,j' betrieben wird, die Verschiebespannung ΔVec, die in der Anzeigeelektrode Ei+1,j auftritt, kompensiert werden.
Die an die Abtastbusleitungen Sj (Si-1') und Si+1 (Si') angelegten Abtastsignale von Figur 28A und 28B werden durch die Synchronisierungsschaltungen 2 und 2' und die Schaltkreise 3 und 3' von Figur 1 erzeugt. Das heißt, daß der Schaltkreis 3 ein Signal SCOUT1, wie in Figur 29A gezeigt, erzeugt, und der Schaltkreis 3' ein Signal SCOUT2, wie in Figur 29E gezeigt, erzeugt. In diesem Fall sind die Spannungen V&sub1; und V&sub2; des Schaltkreises 3 +Vg bzw. Vcg und die Spannungen V&sub1;' und V&sub2;' des Schaltkreises 3' sind ebenfalls +Vg bzw. -Vcg. Verschiebedaten SD&sub1;, wie in Figur 29C gezeigt, werden dem Verschieberegister 22 zugeführt und Verschiebedaten SD&sub2;, wie in Figur 29G gezeigt, werden dem Verschieberegister 22' zugeführt. Derartige Verschiebedaten SD&sub1; und SD&sub2; werden innerhalb der Verschieberegister 22 bzw. 22' synchron mit Verschiebetaktsignalen SCK&sub1; und SCK&sub2;, wie in Figur 29B bzw. 29F gezeigt, verschoben. Als Resultat werden die an die Abtastbusleitungen SNi und SPi angelegten Signale, wie in Figur 29D bzw. 29H gezeigt, erhalten.
In Figur 30, welche eine neunte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Matrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, sind Vorsprünge oder Verlängerungen ES an den stromabwärtsseitigen Abtastbusleitungen Si, Si+1 .... von Figur 24 hinzugefügt. Die Verlängerungen ES sind zwischen den Anzeigeelektroden, wie etwa Eij, Ei,j+1, ..... ausgebildet. Als Resultat wird die parasitäre elektrostatische Kapazität C&sub1; zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der Abtastbusleitung Si größer als die parasitäre elektrostatische Kapazität C&sub2; zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der Abtastbusleitung Si (C&sub1; > C&sub2;) gemacht, wodurch die Kompensationsspannung -Vcg in Formel (7) verringert wird.
In Figur 31, welche eine zehnte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, ist die Vorrichtung von Figur 24 modifiziert. Das heißt, daß der Abstand zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der stromaufwärtsseitigen Abtastbusleitung Si derselben kleiner ist als ein Abstand zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der stromabwärtsseitigen Abtastbusleitung Si' derselben. Als Resultat wird die parasitäre elektrostatische Kapazität C&sub1; zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der Abtastbusleitung Si größer gemacht als die parasitäre elektrostatische Kapazität C&sub2; zwischen der Anzeigeelektrode Eij und der Abtastbusleitung Si (C&sub1; > C&sub2;), wodurch die Kompensationsspannung -Vcg in Formel (7) verringert wird.
In Figur 32A bis 32E, die Modifikationen von Figur 25A und 25B und 25C sind, wird eine Zeilensprungabtastung durchgeführt.
In einem ungeradzahligen Halbbild wird dann, wenn +Vg an die Abtastbusleitung Si+1 (Si'), wie in Figur 32C dargestellt, angelegt wird, -Vcg an deren benachbarte zwei Abtastbusleitungen Sj (Si-1') und Si+2 (Si+1'), wie in Figur 32B und 32D dargestellt, angelegt, und die mit der Abtastbusleitung Si+1 (Si') verbundenen Dünnfilmtransistoren TFTNij' und TFTNi+1,j werden EIN geschaltet, ,so daß die Datenspannung der Datenbusleitung Dj an zwei Flüssigkristallzellen angelegt wird.
Dann wird in der nächsten Abtastzeitperiode +Vg an die Abtastbusleitung Si+3 (Si+2') angelegt und -Vcg wird an deren benachbarte zwei Abtastbusleitungen angelegt und die Datenspannung der Datenbusleitung Dj wird an zwei den Abtastbusleitungen Si+3 (Si+2') benachbarten Flüssigkristallzellen angelegt. In einem geradzahligen Halbbild wird dann, wenn +Vg an die Abtastbusleitung Si (Si-1'), wie in Figur 32B gezeigt, angelegt wird, -Vcg an deren benachbarte zwei Abtastbusleitungen Si-1 (Si-2') (nicht dargestellt) und Si+1 (Si'), wie in Figur 32B gezeigt, angelegt, und die mit der Abtastbusleitung Si (Si-1') verbundenen Dünnfilmtransistoren TFTNi-1,j' und TFTNi,j werden EIN geschaltet, so daß die Datenspannung der Datenbusleitung Dj an zwei Flüssigkristallzellen angelegt wird.
Dann wird in der nächsten Abtastzeitperiode +Vg an die Abtastbusleitung Si+2 (Si+1') angelegt und -Vcg wird an deren benachbarte zwei Abtastbusleitungen angelegt und die Datenspannung der Datenbusleitung Dj wird an zwei den Datenbusleitungen Si+2 (Si+1') benachbarten Flüssigkristallzellen angelegt.
Somit werden in dem ungeradzahligen Halbbild und in dem geradzahligen Halbbild Daten in jeweils zwei Reihen von Flüssigkristallzellen geschrieben und zusätzlich wird die Verschiebespannung in jeder der beschriebenen Flüssigkristallzellen durch die an die beiden benachbarten Abtastbusleitungen angelegten Abtastspannungen kompensiert. Auch wird nur eine zu beschreibende Reihe bei jedem Umschalten von einem ungeradzahligen Halbbild auf ein geradzahliges Halbbild oder umgekehrt vorgerückt, wodurch eine Zeilensprungabtastung durchgeführt wird. Auch wird in diesem Fall die Spannung Vcg so ausgewählt, daß die Verschiebespannung verringert wird.
Die an die Abtastbusleitungen Si-1 (Si-2') und Si (Si-1') angelegten Abtastsignale von Figur 32A und 33B werden durch die Synchronisierungsschaltungen 2 und 2' und die Schaltkreise 3 und 3' von Figur 1 erzeugt. Das heißt, daß der Schaltkreis 3 ein Signal SCOUT1, wie in Figur 33A gezeigt, erzeugt, und der Schaltkreis 3' ein Signal SCOUT2, wie in Figur 33E gezeigt, erzeugt. In diesem Fall sind die Spannungen V&sub1; und V&sub2; des Schaltkreises 3 +Vg bzw. -Vcg, und die Spannungen V&sub1;' und V&sub2;' des Schaltkreises 3' sind ebenfalls +Vg bzw. -Vcg. Verschiebedaten SD&sub1;, wie in Figur 33C gezeigt, werden dem Verschieberegister 22 zugeführt und Verschiebedaten SD&sub2;, wie in Figur 33G gezeigt, werden dem Verschieberegister 22' zugeführt. Derartige Verschiebedaten SD&sub1; und SD&sub2; werden innerhalb des Verschieberegisters 22 bzw. 22' synchron mit Verschiebetaktsignalen SCK&sub1; und SCK&sub2;, wie in Figur 33B bzw. 33F gezeigt, verschoben. Als Resultat werden die an die Abtastbusleitungen SNi und SPi angelegten Signale, wie in Figur 33D bzw. 33H gezeigt, erhalten.
In Figur 34, die eine neunte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, ist die Vorrichtung von Figur 23 modifiziert. Das heißt, daß die Dünnfilmtransistoren, wie TFTPig, die mit den Abtastbusleitungen Si, Si+1, Si+2, ... verbunden sind, vom P- Kanaltyp sind, und die Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTNij, die mit den Abtastbusleitungen Si-1', Si', Si+1', verbunden sind, vom N-Kanaltyp sind.
Der Betrieb der Vorrichtung von Figur 34 wird unter Bezug auf Figur 35A bis 35F erläutert.
Die Referenzspannung VR wird, wie in Figur 35D gezeigt, verändert. Wenn +Vg an die Abtastbusleitung Si+1 (Si'), wie in Figur 35B gezeigt, angelegt wird, und -Vcg an die Abtastbusleitung Si (Si-1'), wie in Figur 35A gezeigt, angelegt wird, wird der P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPij, der mit der Abtastbusleitung Si verbunden ist, EIN geschaltet und der N- Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNij, der mit der Abtastbusleitung Si' verbunden ist, wird EIN geschaltet. Als Resultat wird die Anzeigeelektrode Eij mit der Referenzspannungsversorgungsleitung VR durch sowohl den Dünnfilmtransistor TFTPij als auch TFTNij elektrisch verbunden. Daher ist die Flüssigkristallspannung Vlc eine Differenz zwischen der Referenzspannung VR und der Datenspannung der Datenbusleitung Dj, wie in Figur 35D, 35E und 35F gezeigt.
In dem vorstehend genannten Zustand werden der N-Kanal- Dünnfilmtransistor TFTNi-1,j, der mit der benachbarten Anzeigeelektrode Ei-1,j verbunden ist, und der P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPi+1,j, der mit der benachbarten Anzeigeelektrode Ei+1,j verbunden ist, AUS geschaltet, und entsprechend wird die Datenspannung nicht an die Anzeigeelektroden Ei-1,j und Ei+1,j angelegt.
In der nächsten horizontalen Abtastzeitperiode wird dann, wenn +Vg an die Abtastbusleitung Si+2 (Si+1) angelegt wird, wie in Figur 35C gezeigt, und -Vcg an die Abtastbusleitung Si+1 (Si'), wie in Figur 35B dargestellt, angelegt wird, der P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPi+1,j, der mit der Abtastbusleitung Si+1 verbunden ist, EIN geschaltet, und der N- Kanal-Dünnfilmtransistor TFTNj+1,j, der mit der Abtastbusleitung Si+1' verbunden ist, wird EIN geschaltet. Als Resultat wird die Anzeigeelektrode Ei+1,j elektrisch mit der Referenzspannungsversorgungsleitung VR durch sowohl den Dünnfilmtransistor TFTPi+1,j als auch TFTNi+1,j verbunden. Daher ist die Flüssigkristallspannung Vlc eine Differenz zwischen der Referenzspannung VR und der Datenspannung der Datenbusleitung Dj, wie in Figur 35D, 35E und 35F gezeigt.
In dem vorstehend genannten Zustand werden der N-Kanal- Dünnfilmtransistor TFTNi,j, der mit der benachbarten Anzeigeelektrode Ei,j verbunden ist, und der P-Kanal-Dünnfilmtransistor TFTPi+2,j, der mit der benachbarten Anzeigeelektrode Ei+2,j verbunden ist, AUS geschaltet, und entsprechend wird die Datenspannung nicht an die Anzeigeelektroden Eij und Ei+2,j angelegt.
Es sei angemerkt, daß die Abtastsignale der Abtastbusleitungen Si (Si-1'), Si+1 (Si'), ... in derselben Weise wie in Figur 10A bis 10H erzeugt werden können.
Auch können in Figur 34 die P-Kanal-Dünnfilmtransistoren und die N-Kanal-Dünnfilmtransistoren gegeneinander ausgetauscht werden.
In Figur 36, welche eine zwölfte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, ist die Vorrichtung von Figur 23 modifiziert. Im allgemeinen dienen die Gates der Dünnfilmtransistoren in Figur 23 als ein Teil der Abtastbusleitungen und sie haben eine Mehrschichtanordnung. Zusätzlich wird die Verbindung der Abschnitte der Gates der Dünnfilmtransistoren leicht unterbrochen. Daher wird dann, wenn die Verbindung der Gates der Dünnfilmtransistoren unterbrochen ist, die Verbindung der Abtastleitungen unterbrochen. Insbesondere in der Vorrichtung von Figur 23 sind die beiden Dünnfilmtransistoren, wie etwa TFTNi-1,j' und TFTNij einander sehr nahe, so daß Unterbrechungen der Verbindung leicht in den Abtastbusleitungen verursacht werden. Im Gegensatz dazu sind in Figur 36 die beiden Dünnfilmtransistoren TFTNi-1,j und TFTNij, die jeweils mit einem Paar der Abtastbusleitungen, wie etwa Si und Si-1', verbunden sind, voneinander beabstandet, womit eine mögliche Unterbrechung der Verbindung der Abtastbusleitungen vermieden wird.
Auch werden die Abtastsignale den Paaren der Abtastbusleitungen Si-1' und Si, Si' und Si+1, Si+1' und Si+2, ... von beiden Seiten derselben zugeführt. Als Resultat können alle Dünnfilmtransistoren durch Abtastsignale angesteuert werden, sofern nicht zwei oder mehr durchgehende Verbindungsunterbrechungen in den Abtastbusleitungen auftreten, so daß keine fehlerhafte Anzeige erzeugt wird.
Die Herstellungsschritte für die aktive Flüssigkristall- Vorrichtung von Figur 36 werden unter Bezug auf Figur 37A bis 40A und Figur 37B bis 40B erläutert, die jeweils Schnittansichten entlang den Linien B-B von Figur 37A bis 40A sind.
Wie in Figur 37A und 37B gezeigt, wird ein ITO mit einer Dicke von etwa 50 nm auf dem Glassubstrat (nicht dargestellt) durch ein Sputterverfahren abgeschieden, um eine transparente leitende Schicht (M&sub1;, M&sub2;) zu erhalten, und n&spplus;-amorphes Silizium mit einer Dicke von 30 nm wird darauf durch ein Plasma Chemical Vapor Deposition (CVD)-Verfahren abgeschieden, um eine ohmsche Kontaktschicht (n+A) auf der transparenten leitenden Schicht zu erhalten. Anschließend wird ein Mustererzeugungsvorgang unter Verwendung eines herkömmlichen Photolithographieverfahrens durchgeführt. In Figur 37B ist die transparente leitende Schicht M&sub1; ein Teil der Anzeigeelektrode Ei,j+1 und die transparente leitende Schicht M&sub2; wird zum Verbinden einer Referenzspannungsversorgungsleitung VR verwendet. Ferner bezeichnet O&sub1; eine Öffnung für einen Dünnfilmtransistor.
Anschließend wird, wie in Figur 38A und 38B gezeigt, amorphes Silizium, welches ein eigenleitender Halbleiter ist, abgeschieden, um eine eigenleitende Schicht I zu erhalten, und eine Siliziumnitridschicht (Si&sub3;N&sub4;) IN wird unter Verwendung des Plasma-CVD-Verfahrens darauf abgeschieden. Es sei angemerkt, daß die amorphe Siliziumschicht I und die Si&sub3;N&sub4;- Schicht IN etwa 30 nm bzw. 50 nm dick sind. Anschließend wird ein Mustererzeugungsvorgang durchgeführt, um eine in Figur 38B gezeigte Konfiguration zu erhalten.
Anschließend wird, wie in Figur 39A und 39B gezeigt, eine weitere Siliziumnitridschicht (Si&sub3;N&sub4;) IN' mit einer Dicke von etwa 250 nm abgeschieden und dann wird ein Mustererzeugungsvorgang durchgeführt, um eine Öffnung O&sub2;, wie in Figur 39B gezeigt, zu bilden.
Schließlich wird, wie in Figur 40A und 40B gezeigt, eine Aluminiumschicht (Al) durch Sputtern abgeschieden und dann wird ein Mustererzeugungsvorgang durchgeführt, um die Abtastbusleitung Si und die Referenzspannungsversorgungsleitung VR zu erhalten.
In Figur 41, welche eine dreizehnte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung ist, ist die Vorrichtung von Figur 23 ebenfalls modifiziert. Das heißt, daß Verbindungen Ni, Ni+1, Ni+2 für die Paare der Abtastbusleitungen Si-1' und Si, Si' und Si+1, Si+1' und Si+2, ... vorgesehen sind. Als Resultat können alle Dünnfilmtransistoren von Abtastsignalen angesteuert werden, sofern nicht zwei oder mehr durchgehende Verbindungsunterbrechungen in den Abtastbusleitungen auftreten, so daß keine fehlerhafte Anzeige erzeugt wird. Insbesondere in dem Fall, in dem die Dünnfilmtransistoren eine gestaffelte Topgatekonfiguration haben, wenn eine leitende Schicht zwischen dem Paar der Abtastbusleitungen, wie etwa Si und Si-1', dieselbe ist wie eine Leiterschicht der Sources und Drains der Dünnfilmtransistoren, beeinträchtigt die Anwesenheit der vorstehend genannten Verbindungen Ni, Nj+1, ... kaum die Referenzspannungsversorgungsleitung VR an ihren Kreuzungspunkten mit den Verbindungselektroden, wie etwa Ni, Ni+1, .... (siehe Figur 45C). Das heißt, daß diese Kreuzungspunkte eine den Dünnfilmtransistoren ähnliche Querschnittskonfiguration haben (siehe: Figur 45B und 45C), um die von den Verbindungen zwischen den Paaren der Abtastbusleitungen eingenommenen Flächen zu minimieren. Beispielsweise ist für ein 480 x 640- Punkte-Farbfeld eine eingenommene Fläche der Dünnfilmtransistoren pro eine Abtastleitung 5 x 20 x 640 x 3 = 192000 um², wenn eine eingenommene Fläche eines Dünnfilmtransistors 5 x 20 um² ist (siehe: S&sub1; von Figur 43A).
Im Gegensatz dazu ist dann, wenn zehn Verbindungen für ein Paar von Abtastbusleitungen vorgesehen sind, eine eingenommene Fläche der Verbindungen pro eine Abtastleitung (siehe S&sub2; von Figur 43A) 10 x 10 x 10 = 1000 um².
Somit beträgt die vergrößerte eingenommene Fläche durch die Verbindungen weniger als 1 %.
Die Herstellungsschritte für die aktive Flüssigkristallvorrichtung von Figur 41 sind unter Bezug auf Figur 42A bis 45A, Figur 42B bis 45B erläutert, welche jeweils Schnittansichten entlang der Linie B-B von Figur 42A bis 45A sind, und Figur 42C bis 45C, welche jeweils Schnittansichten entlang der Linie C-C von Figur 42A bis 45A sind.
Wie in Figur 42A, 42B und 40C gezeigt, wird ein ITO mit einer Dicke von etwa 50 nm auf dem Glassubstrat (nicht dargestellt) durch ein Sputterverfahren abgeschieden, um eine transparente leitende Schicht (M&sub1;, M&sub2;, M&sub3;) zu erhalten, und N&spplus;-amorphes Silizium mit einer Dicke von etwa 30 nm wird darauf durch ein Plasma Chemical Vapor Deposition-Verfahren (CVD) abgeschieden, um eine ohmsche Kontaktschicht (n+A) zu der transparenten leitenden Schicht zu erhalten. Anschließend wird ein Mustererzeugungsvorgang unter Verwendung eines herkömmlichen Photolithographieverfahrens durchgeführt. In Figur 42B ist die transparente leitende Schicht M&sub1; ein Teil der Anzeigeelektrode Ei,j+2 und die transparente leitende Schicht M&sub2; wird zur Verbindung einer Referenzspannungsversorgungsleitung VR verwendet. Ebenso bezeichnet O&sub1; eine Öffnung für einen Dünnfilmtransistor. Ferner dient in Figur 42C die transparente leitende Schicht M&sub3; als die Verbindung Ni.
Danach wird, wie in Figur 43A, 43B und 43C gezeigt, amorphes Silizium, welches ein eigenleitender Halbleiter ist, abgeschieden, um eine eigenleitende Schicht I zu erhalten, und eine Siliziumnitridschicht (Si&sub3;N&sub4;) IN wird unter Verwendung des Plasma-CVD-Verfahrens darauf abgeschieden. Es sei angemerkt, daß die amorphe Siliziumschicht I und die Si&sub3;N&sub4;- Schicht IN etwa 30 nm bzw. 50 nm dick sind. Anschließend wird ein Mustererzeugungsvorgang durchgeführt, um eine Konfiguration, wie in Figur 43B und 43C gezeigt, zu erhalten.
Anschließend wird, wie in Figur 44A, 44B und 44C gezeigt, eine weitere Siliziumnitridschicht (Si&sub3;N&sub4;) IN' mit einer Dicke von etwa 250 nm abgeschieden, und dann wird ein Mustererzeugungsvorgang durchgeführt, um eine Öffnung O&sub2;, wie in Figur 44B gezeigt, und Öffnungen O&sub3; und O&sub4;, wie in Figur 44C gezeigt, zu erzeugen.
Schließlich wird, wie in Figur 45A, 45B und 45c gezeigt, eine Aluminiumschicht (Al) durch Sputtern abgeschieden und anschließend wird ein Mustererzeugungsvorgang durchgeführt, um die Abtastbusleitung Si und die Referenzspannungsversorgungsleitung VR , wie in Figur 45B gezeigt, und die Abtastbusleitungen Si und Si-1' und die Referenzspannungsversorgungsleitung VR, wie in Figur 45C gezeigt, zu erhalten.
In Figur 46, welche eine vierzehnte Ausführungsform der Anzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps gemäß vorliegender Erfindung zeigt, sind die Vorrichtung von Figur 36 und von Figur 41 kombiniert, wodurch das Auftreten von Verbindungsunterbrechungen in den Abtastbusleitungen vermieden wird und eine fehlerhafte Anzeige auch dann vermieden wird, wenn einige Verbindungsunterbrechungen in den Abtastbusleitungen auftreten.
Die Herstellungsschritte für die aktive Flüssigkristallvorrichtung von Figur 46 sind in Figur 47A bis 50A, Figur 47B bis 50B, welche jeweils Schnittansichten entlang der Linie B- B von Figur 47A bis 50A sind, und Figur 47C bis 50C, welche jeweils Schnittansichten entlang der Linie C-C von Figur 47A bis 50A sind, gezeigt. Auf die Beschreibung von Figur 47A bis 50A, Figur 47B bis 50B und Figur 47C bis 50C wird jedoch verzichtet, da diese Figuren ohne weiteres aus den Beschreibungen unter Bezug auf Figur 37A bis 40A, Figur 37B bis 40B, Figur 42A bis 45A, Figur 42B bis 45B und Figur 42C bis 45C verstanden werden können.
Obgleich sich alle vorstehend genannten Ausführungsformen auf eine aktive Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Gegenmatrixtyps, wie in Figur 3 gezeigt, beziehen, kann die vorliegende Erfindung auf eine herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps, wie in Figur 2 gezeigt, angewendet werden. Wenn beispielsweise die Vorrichtung von Figur 5 auf die herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps angewendet wird, wird eine in Figur 50 dargestellte Vorrichtung erhalten.
In den vorstehend genannten Ausführungsformen wird Flüssigkristall als ein elektrooptisches Element verwendet. Es können jedoch auch ein Elektroluminiszenzelement, ein elektrochromes Element und ähnliches verwendet werden. Unterschiedliche Konfigurationen, Formen, Materialien und ähnliches können für die vorstehend genannten Flüssigkristallfelder des Aktivtyps verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben kann gemäß vorliegender Erfindung die durch die verschiedenen parasitären elektrostatischen Kapazitäten bedingte Verschiebespannung kompensiert werden, um die Übersprechung zu verringern, wodurch die Anzeigequalität verbessert wird. Beispielsweise kann Flimmern vermieden werden und die Erzeugung eines nachwirkenden Bildphänomens eines Standbildes kann vermieden werden.
Auch ist es möglich, die Schaltelemente durch ein Schaltelement anzusteuern, auch wenn ein anderes Schaltelement fehlerhaft ist, da eine Redundanz der Konfiguration für die Schaltelemente vorhanden ist.

Claims

1. Anzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps, umfassend:

ein erstes und ein zweites isolierendes Substrat (SUB&sub1;, SUB&sub2;), die parallel zueinander angeordnet sind und zwischen die ein elektrooptisches Material gefüllt ist;

eine Vielzahl von Paaren von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi), die parallel zueinander auf dem ersten isolierenden Substrat ausgebildet sind;

eine Vielzahl von Referenzspannungsversorgungsbusleitungen, die parallel auf dem ersten isolierenden Substrat ausgebildet sind;

eine Vielzahl von Datenbusleitungen, (Dj), die parallel auf dem zweiten isolierenden Substrat ausgebildet sind, welche Datenbusleitungen senkrecht zu den Abtastbusleitungen sind;

eine Vielzahl von Pixelelektroden (Eij) in einer Matrix, die auf dem ersten isolierenden Substrat an Kreuzungspunkten der ersten und der zweiten Abtastleitungen und der Datenbusleitungen ausgebildet sind;

eine Vielzahl von ersten Schaltelementen (TFTNij), die jeweils zwischen eine der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen und eine der Anzeigeelektroden geschaltet sind, welche ersten Schaltelemente durch ein Potential an einer der ersten Abtastbusleitungen gesteuert werden und EIN geschaltet werden, wenn das Potential positiv oder negativ ist; und gekennzeichnet durch

eine Vielzahl von zweiten Schaltelementen (TFTPij, TFTNij), die jeweils zwischen eine der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen und eine der Anzeigeelektroden geschaltet sind, welche zweiten Schaltelemente durch ein Potential an einer der zweiten Abtastbusleitungen gesteuert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher ein Paar von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) für jede der Reihe der Anzeigeelektroden vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die ersten und die zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) unabhängig voneinander sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher das Paar von ersten und zweiten Schaltelementen (TFTPij, TFTNij), welches mit einer der Anzeigeelektroden verbunden ist, durch die Potentiale der entsprechenden ersten bzw. zweiten Abtastbusleitung (SPi, SNi) gleichzeitig EIN geschaltet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher eine Abtastbusleitung (SNi) eines Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) für eine Reihe der Anzeigeelektroden und eine Abtastbusleitung (SPi+1) eines anderen Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi+1, SNi+1) für eine andere Reihe der Anzeigeelektroden, die der Reihe benachbart ist, einstückig sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher das Paar von ersten und zweiten Schaltelementen (TFTPij, TFTNij), die mit einer der Anzeigeelektroden verbunden sind, durch die Potentiale der entsprechenden einstückigen Abtastbusleitungen (SPi (SNi-1), (SPi+1 (SNi)) gleichzeitig EIN geschaltet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher eine Abtastbusleitung (SNi-1) eines Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi-1, SNi-1) für eine Reihe der Anzeigeelektroden und eine Abtastbusleitung (SPi) eines anderen Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) für eine andere Reihe der Anzeigeelektroden benachbart zu dieser Reihe einstückig sind, und die andere Abtastbusleitung (SPi-1) des einen Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi-1, SNi-1) für eine Reihe der Anzeigeelektroden und die andere Abtastbusleitung (SNi) des anderen Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) für eine andere Reihe der Anzeigeelektroden benachbart zu dieser Reihe einstückig sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Referenzspannungsversorgungsleitungen zwei Arten von Leitungen (+VR, -VR) umfassen, an die verschiedene Referenzspannungen angelegt werden,

wobei die ersten Schaltelemente mit einer der beiden Arten von Leitungen verbunden sind und

die zweiten Schaltelemente mit der anderen der beiden Arten von Leitungen verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die zwei Arten von Leitungen (+VR, -VR) wechselweise für jede Reihe der Anzeigeelektroden vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die ersten Schaltelemente, die durch das Potential an den ersten Abtastbusleitungen gesteuert werden, während eines ungeradzahligen Halbbildzyklus EIN geschaltet werden, und die zweiten Schaltelemente, die durch das Potential an den zweiten Abtastbusleitungen gesteuert werden, während eines geradzahligen Halbbildzyklus EIN geschaltet werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher jedes Paar der Paare von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) einstückig (Si) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher jede der einstückigen Abtastbusleitungen für eine Reihe der Anzeigeelektroden auf beiden Seiten derselben vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Potential an den Referenzspannungsversorgungsleitungen festgelegt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Potential an den Referenzspannungsversorgungsleitungen von einem ersten Pegel auf einen zweiten Pegel oder umgekehrt für jede horizontale Abtastzeitperiode geschaltet wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher jede der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen von zwei Abtastbusleitungen umgeben ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher die beiden Abtastbusleitungen, die eine der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen umgeben, an einem Anschluß (Ti)verbunden sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher eine stromabwärtsseitige von jeweils zwei der Abtastbusleitungen in einer Abtastrichtung eine Verlängerung (ES) entlang der Datenbusleitungen zwischen den Anzeigeelektroden hat.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher ein Raum zwischen einer stromabwärtsseitigen von je zwei Abtastbusleitungen in einer Abtastrichtung und ihrer entsprechenden Referenzspannungsversorgungsbusleitung größer ist als ein Abstand zwischen einer stromaufwärtsseitigen von jeweils zwei Abtastbusleitungen in der Abtastrichtung und ihrer entsprechenden Referenzspannungsversorgungsbusleitung.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher das elektrooptische Material Flüssigkristall ist und eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Pegel an den Referenzspannungsversorgungsbusleitungen (Vsat + Vth) ist,

wobei Vsat eine an einen Flüssigkristall angelegte Spannung ist, durch die die Anzeige am hellsten ist, und Vth eine an einen Flüssigkristall angelegte Spannung ist, durch die die Anzeige am dunkelsten ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher eine positive Abtastspannung Vg , die an den Anschluß von zwei ausgewählten verbundenen Abtastbusleitungen angelegt wird, und eine negative Abtastspannung -Vcg , die an den Anschluß von zwei verbundenen Abtastbusleitungen stromaufwärts der beiden ausgewählten verbundenen Abtastbusleitungen in Abtastrichtung angelegt wird

Vcg / Vg C&sub2; / C&sub1;

erfüllen,

wobei C&sub1; eine elektrostatische Kapazität zwischen einer stromaufwärtsseitigen der beiden verbundenen Abtastbusleitungen und den Anzeigeelektroden ist und C&sub2; eine elektrostatische Kapazität zwischen einer stromabwärtsseitigen der beiden verbundenen Abtastbusleitungen und den Anzeigeelektroden ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20,' bei welcher die negative Abtastspannung -Vcg an den Anschluß von zwei verbundenen Abtastbusleitungen stromabwärts der beiden ausgewählten verbunden Abtastbusleitungen angelegt wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei welcher eine Zeilensprungabtastung ausgeführt wird.

23. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher eine Anordnung der ersten Schaltelemente asymmetrisch zu einer Anordnung der zweiten Schaltelemente bezüglich der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher Verbindungen vorgesehen sind, um die beiden Abtastbusleitungen zu verbinden, die eine der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen umgeben.

25. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die ersten Schaltelemente N-Kanal-Dünnfilmtransistoren umfassen und die zweiten Schaltelemente P-Kanal-Dünnfilmtransistoren umfassen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die ersten und die zweiten Schaltelemente N-Kanal-Dünnfilmtransistoren umfassen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die ersten und die zweiten Schaltelemente P-Kanal-Dünnfilmtransistoren umfassen.

28. Anzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps, umfassend:

eine Vielzahl von Paaren von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi), die parallel auf dem ersten isolierenden Substrat ausgebildet sind;

eine Vielzahl von Referenzspannungsversorgungsbusleitungen, die parallel auf dem zweiten isolierenden Substrat ausgebildet sind;

eine Vielzahl von Datenbusleitungen (Dj), die parallel auf dem ersten isolierenden Substrat ausgebildet sind, welche Datenbusleitungen senkrecht zu den Abtastbusleitungen sind;

eine Vielzahl von ersten Schaltelementen (TFTNij), die jeweils zwischen eine der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen und eine der Anzeigeelektroden geschaltet sind, welche ersten Schaltelemente durch ein Potential an einer der ersten Abtastbusleitungen gesteuert werden und EIN geschaltet werden, wenn das Potential positiv ist; und gekennzeichnet durch

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher ein Paar von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) für jede Reihe der Anzeigeelektroden vorgesehen ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, bei welcher erste und zweite Abtastbusleitungen (SPi, SNi) unabhängig voneinander sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, bei welcher das Paar von ersten und zweiten Schaltelementen (TFTPij, TFTNij), die mit einer der Anzeigeelektroden verbunden sind, gleichzeitig durch die Potentiale der entsprechenden ersten bzw. zweiten Abtastbusleitung (SPi, SNi) EIN geschaltet werden.

32. Vorrichtung nach Anspruch 29, bei welcher eine Abtastbusleitung (SNi) eines Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) für eine Reihe der Anzeigeelektroden und eine Abtastbusleitung (SPi+1) eines anderen Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi+1, SNi+1) für eine weitere Reihe der Anzeigeelektroden, die dieser Reihe benachbart ist, einstückig sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, bei welcher das Paar von ersten und zweiten Schaltelementen (TFTPij, TFTNij), die mit einer der Anzeigeelektroden verbunden sind, gleichzeitig durch die Potentiale der entsprechenden einstückigen Abtastbusleitungen (SPi (SNi-1), (SPi+1 (SNi)) EIN geschaltet werden.

34. Vorrichtung nach Anspruch 29, bei welcher eine Abtastbusleitung (SNi-1) eines Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi-1, SNi-1) für eine Reihe der Anzeigeelektroden und eine Abtastbusleitung (SPi) eines anderen Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) für eine andere Reihe der Anzeigeelektroden, die dieser Reihe benachbart ist, einstückig sind, und die andere Abtastbusleitung (SPi-1) des einen Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi-1, SNi-1) für eine Reihe der Anzeigeelektroden und die andere Abtastbusleitung (SNi) des anderen Paares von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) für eine andere Reihe der Anzeigeelektroden, die dieser Reihe benachbart ist, einstückig sind.

35. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher die Referenzspannungsversorgungsleitungen zwei Arten von Leitungen (+VR, -VR) umfassen, an die verschiedene Referenzspannungen angelegt werden,

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, bei welcher die zwei Arten von Leitungen (+VR, -VR) wechselweise für jede Reihe der Anzeigeelektroden vorgesehen sind.

37. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher die ersten Schaltelemente, die durch das Potential an den ersten Abtastbusleitungen gesteuert werden, während eines ungeradzahligen Halbbildzyklus EIN geschaltet werden, und die zweiten Schaltelemente, die durch das Potential an den zweiten Abtastbusleitungen gesteuert werden, während eines geradzahligen Halbbildzyklus EIN geschaltet werden.

38. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher jedes der Paare von ersten und zweiten Abtastbusleitungen (SPi, SNi) einstückig (Si) ist.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, bei welcher jede der einstückigen Abtastbusleitungen für eine Reihe der Anzeigeelektroden auf beiden Seiten derselben angeordnet ist-

40. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher das Potential an den Referenzspannungsversorgungsleitungen festgelegt ist.

41. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher das Potential an den Referenzspannungsversorgungsleitungen von einem ersten Pegel auf einen zweiten Pegel oder umgekehrt für jede horizontale Abtastzeitperiode umgeschaltet wird.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, bei welcher jede der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen von zwei Abtastbusleitungen umgeben ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 42, bei welcher die zwei Abtastbusleitungen, die eine der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen umgeben, an einem Anschluß (Ti)verbunden sind.

44. Vorrichtung nach Anspruch 43, bei welcher eine stromabwärtsseitige von je zwei Abtastbusleitungen in Abtastrichtung eine Verlängerung (ES) entlang den Datenbusleitungen zwischen den Anzeigeelektroden hat.

45. Vorrichtung nach Anspruch 43, bei welcher ein Abstand zwischen einer stromabwärtsseitigen von je zwei Abtastbusleitungen in einer Abtastrichtung und ihrer entsprechenden Referenzspannungsversorgungsbusleitung größer ist als ein Abstand zwischen einer stromaufwärtsseitigen von je zwei Abtastbusleitung in Abtastrichtung und ihrer entsprechenden Referenzspannungsversorgungsbusleitung.

46. Vorrichtung nach Anspruch 41, bei welcher das elektrooptische Material Flüssigkristall ist und eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Pegel an den Referenzspannungsversorgungsbusleitungen (Vsat + Vth) ist,

wobei Vsat eine an eine Flüssigkristall angelegte Spannung ist, durch welche die Anzeige am hellsten ist, und Vth eine an einen Flüssigkristall angelegte Spannung ist, durch welche die Anzeige am dunkelsten ist.

47. Vorrichtung nach Anspruch 43, bei welcher eine positive Abtastspannung Vg an den Anschluß von zwei ausgewählten verbundenen Abtastbusleitungen angelegt wird, und eine negative Abtastspannung -Vcg, die an den Anschluß der beiden verbundenen Abtastbusleitungen stromaufwärts der beiden ausgewählten verbundenen Abtastbusleitungen in einer Abtastrichtung angelegt wird,

Vcg /Vg C&sub2; / C&sub1;

erfüllen,

wobei C&sub1; eine elektrostatische Kapazität zwischen einer stromaufwärtsseitigen der beiden verbundenen Abtastbusleitungen und Anzeigeelektroden ist und C&sub2; eine elektrostatische Kapazität zwischen einer stromabwärtsseitigen der beiden verbundenen Abtastbusleitungen und den Anzeigeelektroden ist.

48. Vorrichtung nach Anspruch 47, bei welcher die negative Abtastspannung -Vcg an den Anschlui3 der beiden verbundenen Abtastbusleitungen stromabwärts der beiden ausgewählten verbunden Abtastbusleitungen angelegt wird.

49. Vorrichtung nach Anspruch 48, bei welcher eine Zeilensprungabtastung durchgeführt wird.

50. Vorrichtung nach Anspruch 42, bei welcher eine Anordnung der ersten Schaltelemente asymmetrisch zu einer Anordnung der zweiten Schaltelemente bezüglich der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen ist.

51. Vorrichtung nach Anspruch 43, bei welcher Verbindungen vorgesehen sind, um die beiden Abtastbusleitungen zu verbinden, die eine der Referenzspannungsversorgungsbusleitungen umgeben.

52. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher die ersten Schaltelemente N-Kanal-Dünnfilmtransistoren umfassen und die zweiten Schaltelemente P-Kanal-Dünnfilmtransistoren umfassen.

53. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher die ersten und die zweiten Schaltelemente N-Kanal-Dünnfilmtransistoren umfassen.

54. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher die ersten und die zweiten Schaltelemente P-Kanal-Dünnfilmtransistoren umfassen.