DE3886678T2

DE3886678T2 - Verfahren zum Eliminieren des Übersprechens in einer Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeigeeinrichtung.

Info

Publication number: DE3886678T2
Application number: DE3886678T
Authority: DE
Inventors: Paul Matthew Alt; Webster Eugene Howard
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2008-10-04
Also published as: EP0313876A2; SG149894G; EP0313876B1; JPH01137293A; HK137894A; US4845482A; JP2505864B2; DE3886678D1; EP0313876A3

Description

Die Erfindung ist aus dem Gebiet der Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen (TFT/LCDs). Insbesondere wird ein Verfahren offenbart, um das Übersprechen in TFT/LCDs zu eliminieren.
Es hat den Anschein, daß die Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen die kommende Anzeigetechnologie der Wahl sind. Es gibt weltweite Anstrengungen, um diese Technologie zu praktischen Anzeigeprodukten fortzuentwickeln. Das Übersprechen steht auf der Liste der zu lösenden Probleme ganz oben. Dabei handelt es sich um das Problem, Information, die für ein Bildelement einer Spalte vorgesehen ist, auf ein anderes Bildelement dieser Spalte und benachbarter Spalten zu übertragen. Die sich ergebenden, unerwünschten Effekte sind auf dem Schirm sichtbar. Die Ursache ist die parasitäre (geometrische) Kapazität zwischen der Spalten- oder Datenleitung und dem Leiterpunkt, der den Bildpunkt definiert. Obwohl der Transistor, der die Datenleitung mit dem Punkt verbindet, ausgeschaltet sein kann, bewirkt die parasitäre Kapazität, daß ein Teil der Datenspannung auf dem Punkt erscheint, das heißt über dem Flüssigkristallbildpunkt.
Es gibt eine Anzahl von Patentschriften auf dem Stand der Technik, die direkt oder indirekt das Problem des Übersprechens ansprechen, obwohl sich die meisten von ihnen mit anderen Arten des Übersprechens beschäftigen, die mit konventionellen Matrix- Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen verbunden sind.
US-A-4 655 550, Erfinder Crossland et al., bezieht sich auf eine ferroelektrische Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, bei der die einzelnen Bildpunkte über eine Adressenmatrix adressiert werden, die für jeden Bildpunkt einen Feldeffekttransistor und eine Vielzahl von Reihen- und Spaltenleitern umfaßt, wobei in jeden Bildpunkt die Daten zum Ändern oder Beibehalten seiner Anzeigebedingungen geschrieben werden. Das Übersprechen wird reduziert, indem selektiv nur an solche Bildpunkte eine Spannung gelegt wird, auf die zugegriffen werden muß.
US-A-3 995 942, Erfinder Kawakami et al., bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung vom Matrixtyp. Das Übersprechen zwischen Flüssigkristallzellen wird durch die Verwendung eines Vorspannungsimpulses reduziert.
US-A-3 765 011, Erfinder Sawyer et al., bezieht sich auf eine Flachbildschirmanzeige mit einem Adressierungsschema, das 2 Endentladeschalter einsetzt.
US-A-3 532 813, Erfinder Lechner, bezieht sich auf eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, die das Übersprechen erster Ordnung eines einfachen X-Y-Adressierungsschemas überwindet, die aber auf andere Formen des Übersprechens nicht anwendbar ist.
US-A-4 660 030, Erfinder Maezawa, bezieht sich auf eine verbesserte Flüssigkristallanzeigeeinrichtung für Bildschirmanzeigevorrichtungen. Als Bildschirmanzeigeverfahren wird ein Zeilensprungverfahren benutzt, und in sequentieller Folge wird jede zweite Abtastelektrodenleitung mit Abtastsignalen versorgt, wobei die selektierten Leitungen bei jedem Vollbild verschoben werden. Während des Zeitintervalls wird eine zusätzliche ausgewählte Spannung angelegt, die die ausgewählten Abtastelektrodenleitungen zu den benachbarten, nicht ausgewählten Elektroden sowohl oberhalb als auch unterhalb der ausgewählten Abtastelektrodenleitungen hin überlappt. Es wird eine hochauflösende Anzeige geliefert, wobei das damit verbundene Flimmern reduziert wird, indem alle Bildzeilen in der gewünschten Reihenfolge angesteuert werden.
US-A-4 640 582, Erfinder Oguchi et al., bezieht sich auf ein System zur Steuerung einer Flüssigkristallmatrixanzeigeeinrichtung für den Gebrauch in einem Fernsehgerät, bei der das an jeden Bildpunkt angelegte Signal bei einer Rate invertiert wird, die nicht größer ist als die, welche nötig ist, um einen einzelnen Bildpunkt abzutasten, aber größer ist als die Rate, die nötig ist, um Übersprechen zu verursachen, und auf jeden Fall größer ist als die Rate, die nötig ist, um eine Zeile ohne Invertierung abzutasten.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Reduzierung des Übersprechens in einer Anzeigeeinrichtung zu liefern, die eine Matrix aus Zellen mit Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen enthält.
Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise grundlegend durch die Erfindung gelöst, wie sie in den unabhängigen Hauptansprüchen niedergelegt ist. Weitere, vorteilhafte Entwicklungen der grundlegenden Lösung sind in den jeweiligen Unteransprüchen niedergelegt.
Gemäß der Erfindung wird ein vorteilhaftes Verfahren zur Reduzierung des Übersprechens in einer Anzeige offenbart, die eine Matrix aus Zellen mit Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen enthält, wobei jede Zelle durch den senkrechten Schnitt einer Leitung einer ersten Vielzahl von Datenleitungen und einer Leitung einer zweiten Vielzahl von Gate-Leitungen gekennzeichnet ist. Eine gegebene Zelle wird dadurch eingeschaltet, daß die Datenleitung und die Gate-Leitung, die sich bei der Zelle schneiden, an diese ein Datensignal bzw. ein Gate-Signal legen. Das an der einen Gate-Leitung anliegende Gate-Signal ist für eine ausgewählte Zeit eingeschaltet, die kleiner ist als das Standardzeitintervall der Abtastzeile der Anzeigevorrichtung, und wird für den Rest des Zeitintervalls der Abtastzeile ausgeschaltet. Ein Datensignal wird in der Zeit, während der das Gate-Signal anliegt, an die eine Datenleitung gelegt, und in der Zeit, während der das Gate-Signal ausgeschaltet ist, wird ein Signal zur Kompensation des Übersprechens an die eine Datenleitung gelegt.
Die Erfindung wird ausführlicher dargelegt in der folgenden Beschreibung in Übereinstimmung mit den Abbildungen, die ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen und von denen
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild des TFT/LCD-Feldes ist;
Fig. 2 ein typischer Zellenaufbau für ein TFT/LCD-Feld ist;
Fig. 3 eine schematische Schaltbilddarstellung des Zellenaufbaus aus Fig. 2 ist;
Fig. 4, 5 und 6 Darstellungen der Wellen formen sind, die an die Datenleitungen in einem TFT/LCD-Feld gelegt werden;
Fig. 7 ein schematisches Schaltbild der Adressierungsschaltung für das TFT/LCD-Feld zur Erzeugung des Gate-Signals, des Datensignals und des Signals zur Kompensation des Übersprechens ist; und
Fig. 8 ein schematisches Schaltbild der Adressierungsschaltung für ein Farb-TFT/LCD-Feld ist, das mit einer Standardschnittstelle für CRT-Farbmonitore betrieben wird.
Der Gebrauch von Dünnfilmtransistoren in Verbindung mit Flüssigkristallen bietet viele Vorteile hinsichtlich einer verbesserten Bildqualität im Vergleich zu dem, was mit konventionellen Matrix-Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen im Multiplexbetrieb erreicht wird. Bei einer LC/TFT-Anzeigeeinrichtung wird eine Matrix aus Flüssigkristallzellen mittels eines X-Y-Feldes aus Dünnfilmtransistoren gesteuert, einer pro Zelle, der durchgeschaltet werden kann, eine Reihe gleichzeitig, um die Ladung auf der entsprechenden Reihe aus Flüssigkristallelektroden zu steuern, wodurch der sichtbare Zustand dieser Flüssigkristallzellen gesteuert wird. Fig. 1 zeigt die zu einem solchen Feld gehörige Schaltung, die elektrisch mit der Schaltung eines dynamischen Speichers mit Eintransistor-Zellen (DRAM) äquivalent ist. Wenn die jeweilige Reihe aus Transistoren 2 und 4 durch einen Impuls, der an die Leitungen 6 bzw. 8 und folglich an die entsprechenden horizontalen Gate-Elektroden gelegt wird, eingeschaltet wird, werden die Spannungen auf den vertikalen Datenelektroden 10, 12, 14 und 16 auf die Zellenkondensatoren übertragen, zum Beispiel auf den zum Transistor 20 gehörigen Zellenkondensator 18, der aus der Flüssigkristallzelle selbst wie auch in manchen Fällen aus einem zusätzlichen Dünnfilmspeicherkondensator besteht. Wenn dieser Aufladevorgang genügend häufig wiederholt wird, kann die Ladung auf den Flüssigkristallelementen beibehalten werden, und es wird ein sichtbares Bild erzeugt, das der Datenspannung entspricht. Der Transistor wird hier als idealer Schalter betrachtet, der das Fließen von Ladung nur in der Zeit erlaubt, in der die Gate-Leitung aktiviert ist, und jegliche Ladung daran hindert, vom Kondensator abzufließen, während die anderen Reihen adressiert werden. Ein solches ideales Verhalten ist jedoch keine notwendige Bedingung für diese Erfindung.
Wirkliche Felder leiden unter verschiedenen nicht idealen Merkmalen, die bewirken, daß die Qualität des angezeigten Bildes vermindert wird. Eines der wichtigsten davon ist das Übersprechen, bei dem die Datenspannung, die an einer vertikalen Elektroden liegt, auch solche Zellen beeinflussen kann, für die der Transistor in einer AUS-Stellung ist. Der grundsätzliche Vorgang, durch den dies auftreten kann, besteht in einer kapazitiven Kopplung, die die Transistorschaltung mit Wechselstrom effektiv überbrückt. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß Flüssigkristalle sowohl auf Wechselstrom- als auch auf Gleichstromanregung reagieren können. Die vorherrschende, aber nicht einzige Quelle für das überbrückende Koppeln ist die Kapazität zwischen den Datenelektroden 22 und 24 und der transparenten Flüssigkristallelektrode 26, wie schematisch in Fig. 2 gezeigt, die eine Darstellung des Zellenaufbaus einer typischen LC/TFT- Zelle ist. Der Kopplungskondensator und die Zellenkapazität bilden dann einen kapazitiven Teiler, so daß zu jeder Zeit ein Teil der Datenspannung über dem Flüssigkristall liegt. Da die Spannung an einer gegebenen Spaltenelektrode aus einer sich wiederholenden, seriellen Folge der Datenspannungen für alle Elemente der Spalte besteht, ist ein gegebener Flüssigkristallzellenkondensator der Reihe nach einem Teil all der Spannungen in einer Spalte ausgesetzt, wobei der Anteil von der Größe des Kopplungskondensators im Verhältnis zur Zellenkapazität abhängt. Bei typischen Geometrien und typischen Zellenkapazitäten ist dieses Übersprechsignal von Bedeutung und führt zu sichtbaren Bildfehlern in Graustufenbildern. Die üblichen Antworten auf dieses Problem bestehen 1) im Vermeiden von Graustufen, das heißt darin, daß die Flüssigkristallzelle gegenüber kleinen Spannungsänderungen unempfindlich gemacht wird, indem sie im gesättigten Reaktionsbereich betrieben wird, oder 2) im Hinzufügen von mehr Zellenkapazität, um den relativen Einfluß der Kopplungskondensators zu reduzieren.
Der erstgenannte Zugang beschränkt die Anzeigefunktion beträchtlich, da die genaue Wiedergabe vieler Bilder Graustufen erfordert und da sogar grafische Bilder visuell verbessert werden können, wenn Graustufen verwendet werden (Antialiasing) Der zweite Zugang, der der gebräuchlichste für Fernsehanzeigeeinrichtungen ist, leidet unter dem Mißstand, daß das Hinzufügen von Dünnfilmkapazitäten zu jeder Zelle ein schwerer Schlag gegen die Produktionsausbeute solcher Anzeigeeinrichtungen ist, da es schwierig ist, große Flächen eines Dünnfilmdielektrikums ohne einige Kurzschlußdefekte herzustellen.
Was hier, wie es in Fig. 3 gezeigt wird, offenbart wird, ist ein Verfahren, um das Übersprechen durch kapazitive Kopplung größtenteils zu reduzieren, indem es einen neuartigen Adressierungsansatz verwendet. Beim gewöhnlichen Ansatz werden die Reihen- Gate-Elektroden 28 in Folge kurz angesprochen, wobei jede einmal pro Vollbildzeit T für eine Dauer von ungefähr T/N aktiviert wird, wobei N die Zahl der Reihen der Anzeigeeinrichtung ist. Jede Spaltendatenelektrode wie 30 und 32 hat dann eine sich wiederholende Folge von Spannungen Vi, jede synchron mit den Gate- Impulsen für ein Zeitintervall T/N. Im Gegensatz dazu besteht das vorgeschlagene Verfahren darin, den Gate-Impuls für einen Teil der Zeilenzeit an die Gate-Elektrode 34 des Transistors 36 anzulegen, zum Beispiel nur für die Hälfte der Zeilenzeit T/N, d. h. für T/2N Sekunden, und die Folge der Datenleitungsspannungen, die an der Source-Elektrode 38 liegen, auf Vi, VM-Vi, Vi+1, VM-Vi+1, usw. abzuändern, wobei VM eine feste Spannung ist (die null sein kann). Wesentlich ist, daß diese Adressierungsfolge sich aus Daten, Datenkomplement, Daten, Datenkomplement, usw. zusammensetzt, wobei die Gate-Impulse mit den Intervallen der Datenspannungen zum Übertragen von Ladung auf die Zellenkapazität 40 synchronisiert sind. Die Datenkomplement-Impulse steuern die Spaltenelektroden, wenn keine Gate-Impulse aktiv sind, d. h. wenn alle Transistoren ausgeschaltet sind, wodurch der Effekt des Übersprechens durch kapazitive Kopplung der Zellenkapazitäten 42 und 44 aufgehoben wird.
Dieses Schema wird in Fig. 4 dargestellt, die einen typischen Satz von Wellenformen zeigt. Der Effektivwert der Spannung am Flüssigkristall, der sich aus einer solchen Wellenform ergibt, kann ohne Umwege berechnet werden, wobei ein mit der Überbrückungskapazität verbundener Kopplungsfaktor α angenommen wird und angenommen wird, daß es bei der Ladungsübertragung auf die Zellenkapazität 40 keinen Verlust gibt, wenn der Transistor sperrt. Die Ergebnisse ändern sich nicht wesentlich, wenn ein solcher Verlust zugelassen wird. Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt der Steuerung, der noch nicht erwähnt worden ist, besteht darin, daß Flüssigkristalle AC-Steuerung erfordern, um Potentialeffekte der Ionenleitung zu vermeiden. Dies wird gewöhnlich erreicht, indem die Spannung am Ende jeder Vollbildabtastung umgekehrt wird. Wird dies berücksichtigt, so führt es zu einem Ausdruck für den Effektivwert der Spannung, der einen Term enthält, der die Reihennummer einbezieht; insbesondere gibt es eine Fehlerspannung, die vom oberen Rand der Anzeige bis zum unteren Rand leicht schwankt. Dies kann jedoch in der Steuerschaltung leicht kompensiert werden.
Der Ausdruck für den Effektivwert der Spannung an der Stelle der i-ten Reihe ist dann gegeben durch:
Die Entwicklung dieser Ausdrücke zeigt, daß sich die linearen Terme in α und in Vj aufheben, die gewöhnlich die vorherrschenden Übersprechterme sind. Der Ausdruck wird dann:
Der erste Term stellt eine kleine Verstärkungskorrektur dar; der zweite Term ist eine Korrektur, die vom oberen Rand der Anzeige bis zum unteren Rand leicht schwankt. Dies könnte leicht mit einer analogen Schaltung korrigiert werden. Der letzte Term, der ein Term zweiter Ordnung proportional zu α² ist, stellt das verbleibende Übersprechen dar.
Diese Ausdrücke umfassen nur die Terme, die die Kopplung der Datenleitung zur LC-Elektrode beschreiben. Es gibt auch eine Kopplung von der benachbarten Datenelektrode, wie es Fig. 3 zeigt, aber dies kann mit denselben Kompensationen problemlos auf dieselbe Art einbezogen werden. Führt man für die benachbarte Datenelektrode einen Kopplungskoeffizienten β ein, dann ist die Oben-nach-unten-Korrektur proportional zu (α+β), und es treten zusätzlich Korrekturen zweiter Ordnung proportional zu β² und 2αβ auf.
Diese Wellenformen können aus einen gewöhnlichen, seriellen Datenfluß durch einfache analoge Mittel erzeugt werden, wenn solche Treiber sehr wahrscheinlich auch mehr kosten werden als gewöhnliche Treiber. Der schwerwiegendste Nachteil ist die Forderung nach einem Faktor zwei in der Geschwindigkeit, der T/2N- Zeilenzeit.
Der oben beschriebene Entwurf für die Reduzierung des Übersprechens hat den Nachteil, daß vom der Adressierungsschaltung gefordert wird, zweimal so schnell zu schalten wie es gewöhnliche Entwürfe erfordern. Somit müssen FTs dazu gebracht werden, schneller zu schalten, und die Übertragungsleitungen (die Gate- und Datenleitungen), die sie versorgen, müssen ebenfalls für eine höhere Geschwindigkeit ausgelegt werden.
Ein zusätzliches Konzept besteht allgemein gesprochen darin - während noch das Konzept eines Datensignals und eines Kompensationssignals pro Zeilenzeit (T/N) benutzt wird - eine länger andauernde Datensignalzeit gegen eine kürzere Dauer des Kompensationssignals mit vergrößerter Amplitude einzutauschen. Erhalten bleiben muß der Effektivwert-Beitrag der beiden Signale. Insbesondere kann gezeigt werden, daß zur Kompensation der Terme erster Ordnung des Übersprechens folgende Beziehung erfüllt sein muß:
γ² = δ/(1-δ),
wobei, wie Fig. 4 zeigt, folgende Definitionen gelten:
δ = Teil der Zeilenzeit, während der das Gate-/Datensignal EIN ist, und es kann jeden Wert im Bereich 0 ≤ δ ≤ 1 annehmen.
γ = Skalierungsfaktor für die Amplitude des Kompensationsimpulses wie oben definiert und dem gewählten δ-wert entsprechend.
Als Beispiel hat der zuvor besprochene Fall, der in Fig. 5 gezeigt wird, die Werte δ = 0,5 und γ = 1. Das heißt, daß das Gate/Datensignal für die halbe Zeilenzeit mit der Amplitude Vi eingeschaltet ist und das Kompensationssignal für die halbe Zeilenzeit mit der Amplitude (VM-Vi) eingeschaltet ist. Alternativ kann ein Betrieb, wie in Fig. 6 gezeigt, bei z. B. & = 0,8 und γ = 2 gewählt werden. In diesem Fall ist das Gate-/Datensignal 80% der Zeilenzeit mit einer Amplitude Vi eingeschaltet, und das Kompensationssignal ist 20% der Zeilenzeit mit einer Amplitude 2(VM-Vi) eingeschaltet. Man kann so zusätzliche Adressierungszeit zum Preis eines ein wenig größeren Kompensationssignals zurückkaufen.
Das durch (VM-Vi) definierte Kompensationssignal kann von jedem geeigneten Wert für VM einschließlich null abgeleitet werden. Das Kompensationssignal kann daher dieselbe oder die entgegengesetzte Polarität von Vi haben oder kann eine größere oder kleinere Amplitude als Vi haben, was von der speziell eingesetzten TFT/LCD-Technologie abhängt.
Die Implementierung kann geradlinig durchgeführt werden, da nur eine einfache Skalierung des Kompensationssignals eingeht. Eine der gesamten Anzeigeeinrichtung gemeinsame Schaltung kann den Skalierungsfaktor in Abhängigkeit davon, wie die Breite des Gate-/Datenimpulses gesetzt wird, erzeugen.
Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Implementierung für die Adressierung. Serielle Reihendaten, die zum Beispiel von einem Bildspeicher (nicht gezeigt) geliefert werden könnten, werden über Leitung 46 an einen ersten Eingang eines analogen Trigger- Flipflops 48 und an den Eingang eines Inverters 50 gelegt. Ein Bildpunkt-Taktsignal wird auf einer Leitung 52 an ein Spaltenschieberegister 54 gelegt. Ein Strobesignal wird auf Leitung 56 zum Eingang des Flipflops 58 und zu den Gate-Steuereingängen 60, 62 und 64 der analogen Schalter 66, 68 bzw. 70 geleitet, wie auch zum Triggereingang des Trigger-Flipflops 48. Ein Synchronsignal wird über Leitung 72 zum Takteingang eines Schieberegisters 74 zur Gate-Steuerung geleitet. Ein Gate-Steuer-Rückstellsignal wird über Leitung 76 zum Rückstellanschluß des Schieberegisters 74 geleitet, und ein Freigabesignal wird über Leitung 78 vom Flipflop 58 zum Freigabeanschluß des Schieberegisters 74 geleitet.
Das Schieberegister 74 liefert Gate-Steuersignale über die Reihenleitungen 78 und 80 zu einem TFT/LCD 82, der durch die Schnittpunkte der Reihenleitungen 78 und 80 mit den Spaltenleitungen 84, 86 und 88 gebildet wird, wobei sich an jedem Schnittpunkt ein Transistor befindet, wie etwa der Transistor 90 am Schnittpunkt der Reihe 78 und der Spalte 84. Der Transistor 90 hat eine Gate-Elektrode 92, die mit der Reihenleitung 78 verbunden ist, eine Source-Elektrode 94, die mit der Spaltenleitung 84 verbunden ist, und eine Drain-Elektrode 96, die mit einem Anschluß eines Kondensators 98 verbunden ist; dessen anderer Anschluß liegt an einer Referenzspannung Vc. Wie zuvor erklärt, zeigt die Ladung auf dem Kondensator 98 die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Signals an der Zelle an, die durch den Schnitt der Spalte 84 und der Reihe 78 definiert wird.
Die seriellen Reihendaten auf Leitung 46, zum Beispiel von einem Bildwiederholspeicher, werden zum analogen Trigger-Flipflop 48 und zum Inverter 50 geleitet. Auf jede Reihe wird zweifach zugegriffen, d. h. R1, R1, R2, R2, R3, . . . Dies wird erreicht, indem der δT/N- oder T/2N-Strobe auf Leitung 56 an das analoge Trigger-Flipflop 48 gelegt wird. Wie Fig. 5 zeigt, wird das Datensignal Vi, das direkt um Trigger-Flipflop 48 liegt, während der Zeitspanne 0-T/2N auf die Ausgangsleitung 100 geschaltet. Während der Zeitspanne T/2N-T/N wird das komplementäre Datensignal am Ausgang des Inverters 50 auf die Ausgangsleitung 100 geschaltet. Allgemein vollzieht sich das Schalten des Trigger- Flipflops wie in Fig. 6 gezeigt, wenn der Strobe δT/N dauert und der Inverter 50 einen Verstärkungsfaktor γ einschließt. Das heißt, daß das Datensignal Vi, das direkt am Trigger-Flipflop 48 liegt, während der Zeitspanne 0-δT/N auf die Ausgangsleitung 100 geschaltet wird. Während der Zeitspanne δT/N-T/N wird das komplementäre Datensignal γ(VM-Vi) am Ausgang des Inverters 50 auf die Ausgangsleitung 100 geschaltet. Wie zuvor erklärt, ist das Signal während der Zeit spannen 0-T/2N und 0-δT/N das Datensignal, und das Signal während der Zeitspannen T/2N-T/N und δT/N-T/N ist das Signal zur Kompensation des Übersprechens.
Das zusammengesetzte Signal auf der Leitung 100, das das Datensignal und das Signal zur Kompensation des Übersprechens enthält, wird an die analogen Schalter 104, 106 und 108 gelegt. Schalter 104 wird für eine gegebene Abtastzeile zur Positionierzeit des Bildpunktes 1 durchlässig, Schalter 106 wird für eine gegebene Abtastzeile zur Positionierzeit des Bildpunktes 2 durchlässig, Schalter 108 wird für eine gegebene Abtastzeile zur Positionierzeit des Bildpunktes 3 durchlässig usw. Die entsprechenden Gate-Signale werden vom Spaltenschieberegister 54 auf Leitung 110 zur Bildpunkt-1-Zeit, auf Leitung 112 zur Bildpunkt-2-Zeit und auf Leitung 114 zur Bildpunkt-3-Zeit geliefert. Wenn die Schalter 104, 106 und 108 durchlässig sind, wird das Signal auf Leitung 100 in den Kondensatoren 116, 118 bzw. 120 gespeichert und über die Verstärker 122, 124 und 126 an die analogen Schalter 66, 68 bzw. 70 geleitet.
Die analogen Schalter 66, 68 und 70 werden mit den Kondensatoren 128, 130 und 132 durch den δT/N- oder T/2N-Strobe auf Leitung 56 ein- und ausgeschaltet. Die Ladung auf diesen Kondensatoren ist für das zusammengesetzte Signal auf Leitung 100 kennzeichnend, d. h. es wird eine Umformung serieller Daten in parallele Daten bewirkt. Diese zusammengesetzten Signale werden wiederum über die Verstärker 134, 136 und 138 zu den Spaltenleitungen 84, 86 bzw. 88 der TFT/LCD-Matrix 82 geleitet.
Während der Zeitspanne 0-T/2N (Fig. 5) oder 0-δT/N (Fig. 6) ist das Gate-Signal auf Leitung 78 EIN, und das Gate-Signal auf Leitung 80 ist AUS. Die Ladung auf dem Kondensator 128 wird über den Verstärker 128 auf die Source-Elektrode 94 des Transistors 90 geleitet. Da an der Gate-Elektrode ein Gate-Signal liegt, wird das Datensignal auf den Kondensator 98 geleitet, um diese Zelle in der Anzeige aufleuchten zu lassen. Wie zuvor dargelegt, gibt es eine Komponente des Übersprechens, d. h. ein Teil dieses Datensignals wird auf den zum Transistor 142 gehörigen Kondensator 140 übertragen, verursacht durch kapazitive Kopplung über die Zellenkapazität (nicht abgebildet) zwischen der Leitung 84 und der Verbindung zwischen der Drain-Elektrode 144 und dem Kondensator 140, die den Kondensator 140 bis zu einem Teil der Datenspannung auflädt und dadurch den Graustufenwert dieser Zelle bewirkt. Das auf die Zellenkapazität zurückzuführende Übersprechen ist zuvor mit Bezug auf Fig. 3 erörtert worden.
Während der Zeitspanne T/2N-T/N (Fig. 5) oder δT/N-T/N (Fig. 6) wird das Signal zur Kompensation des Übersprechens VM- Vi bzw. γ(VM-Vi) an die Spalte 84 gelegt, um ein Kompensationssignal während der Abwesenheit des Gate-Signals auf Leitung 78 zu liefern. Dieses Signal zur Kompensation des Übersprechens wird über die Zellenkapazität, wie oben erörtert, an den Kondensator 140 gekoppelt, um den Teil des Datensignals, d. h. das zuvor im Kondensator gespeicherte Übersprechen, auf eine solche Weise zu ergänzen, daß ein gleichmäßiger, konstanter Effekt hervorgebracht wird, der von den Daten nahezu unabhängig ist. Die Kompensation findet bei allen Zellen statt, die mit der Spaltenleitung 84 verbunden sind.
Obiger Erörterung kann entnommen werden, daß unmittelbar nachdem die analogen Schalter 60, 62 und 64 die Datensignale an die Kondensatoren 128, 130 bzw. 132 geleitet haben, um sie während der Zeitspanne 0-T/2N (Fig. 5) oder 0-δT/N (Fig. 6) an die Leitungen 84, 86 und 88 bzw. an die Matrix 82 zu legen, die analogen Schalter 104 und 108 beginnen, der Reihe nach die Signale zur Kompensation des Übersprechens in den Kondensatoren 116, 118 und 120 zu speichern, um sie anschließend während der Zeitspanne T/2N-T/N (Fig. 5) oder δT/N-T/N (Fig. 6) an die Matrix zu legen.
Zur Zeit der Abtastzeile 2, ist das Gate-Signal auf Leitung 78 AUS, und das Gate-Signal auf Leitung 80 ist EIN, und obiges Verfahren wird wiederholt, und so geht es weiter für jede folgende Reihe der Matrix.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung der Implementierung der Adressierung für ein Farb-TFT/LCD-Feld, das über eine Standardschnittstelle für CRT-Monitore betrieben wird, in der rot (R), grün (G) und blau (B) in vertikalen Streifen in der Matrix angeordnet sind. Die grundsätzliche Arbeitsweise dieser Schaltung gleicht der in Zusammenhang mit Fig. 7 erörterten, so daß nur die Unterschiede ausführlich beschrieben werden.
Jede Bildpunktposition in der Matrix setzt sich aus einer R-, G- und B-Position zusammen. Zum Beispiel setzt sich die Position des Bildpunktes 1 in Reihe 1 der Matrix folgendermaßen zusammen: einer R-Position, dem Schnitt der Leitung 146 mit der Leitung 148; einer G-Position, dem Schnitt der Leitung 146 mit der Leitung 150; und einer B-Position, dem Schnitt der Leitung 146 mit der Leitung 152. Die Position des Bildpunktes 1 in Reihe 2 setzt sich zusammen aus: einer R-Position, dem Schnitt der Leitung 154 mit der Leitung 148; einer G-Position, dem Schnitt der Leitung 154 mit der Leitung 150; und einer B-Position, dem Schnitt der Leitung 154 mit der Leitung 152.
Serielle Reihendaten in Form von R-, G- und B-Farbdaten, die CRT-kompatibel sind, werden von einem Bildwiederholspeicher (nicht gezeigt) auf die Leitungen 156, 158 bzw. 160 gelegt. Statt eines einzigen, analogen Trigger-Flipflops 48 (Fig. 7), gibt es für jedes der Datensignale einen analogen Schalter und für jede Reihe ein Signal zur Kompensation des Übersprechens. Das R-Datensignal für den Bildpunkt 1 wird an den analogen Schalter 162 gelegt, und das Signal zur Kompensation des Übersprechens wird über den Inverter 164 an den analogen Schalter 166 gelegt. Die G- und B-Datensignale und die G- und B- Signale zur Kompensation des Übersprechens werden in gleicher Weise geschaltet.
Ein horizontales Synchronsignal wird über die Leitung 168 an einen Phasenregelkreis-(PLL-)Bildtaktgenerator 170, den Takteingang des Schieberegisters 172 zur Gate-Steuerung und an eine Vielzahl von analogen Schaltern wie die Schalter 174 und 176 geleitet. Der Bildtaktgenerator liefert Bildtaktimpulse an ein Spaltenschieberegister 1?8, das die analogen Schalter der Reihe nach einschaltet, zum Beispiel 162 und 166, für jede Reihe eine Bildpunktposition zur Zeit, ähnlich dem Schieberegister 54 (Fig. 7). Die Bildpunkt-Taktsignale werden auch über die Leitung 180 als Freigabesignale an das Schieberegister 172 und als Schaltsignale an die Trigger-Flipflops 182, 184 und 186 gelegt. Diese Trigger-Flipflops werden gebraucht, um vom Datensignal auf das Signal zur Kompensation des Übersprechens umzuschalten. Ist das Trigger-Flipflop 182 zum Beispiel in einem Zustand, wird das vom Schalter 174 gelieferte Datensignal auf die Leitung 148 gelegt, während im anderen Zustand das Signal zur Kompensation des Übersprechens vom Schalter 176 auf die Leitung 148 gelegt wird.
Hinsichtlich der Aufhebung des Übersprechens arbeitet die oben beschriebene CRT-kompatible Schaltung in ähnlicher Weise wie die in Bezug auf Fig. 7 beschriebene.

Claims

1. Verfahren zur Verminderung des Übersprechens in einer Anzeigeeinrichtung mit einer Matrix aus Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen enthaltenden Zellen, wobei jede Zelle durch den Schnittpunkt einer aus einer ersten Vielzahl von Datenleitungen, die sich in eine erste Richtung erstrecken, und einer aus einer zweiten Vielzahl von Gate- Leitungen, die sich in eine zweite Richtung, die mit der ersten Richtung einen Winkel bildet, erstrecken, definiert ist, wobei eine gegebene Zelle durch die Datenleitung und die Gate-Leitung, die sich bei der Zelle schneiden und auf denen ein Datensignal bzw. ein Gate-Signal liegt, eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

Einschalten eines Gate-Signals für eine Zeitspanne, die kleiner ist als die Standardzeit für eine Abtastzeile der Anzeigeeinrichtung, um das Gate-Signal auf eine der Gate- Leitungen zu legen, und Ausschalten des Gate-Signals für die verbleibende Standardzeit für eine Abtastzeile;

Anlegen eines Datensignals an eine der Datenleitungen während das Gate-Signals eingeschaltet ist; und

Anlegen eines Signals zur Kompensation des Übersprechens an die eine Datenleitung während das Gate-Signals ausgeschaltet ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Signal zur Kompensation des Übersprechens eine Funktion des komplementären Datensignals ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Gate-Signal für wenigstens die Hälfte der Standardzeit für eine Abtastzeile der Anzeigeeinrichtung an eine der Gate-Leitungen gelegt wird und das Gate-Signal während der verbleibenden Standardzeit für eine Abtastzeile nicht an die genannte eine Leitung der Gate-Leitungen gelegt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem das Vollbild eine Periode T und N Gate-Leitungen hat, wobei Vi das Datensignal für eine Zelle ist, VM eine feste Spannung ist, die null sein kann, δ der Teil der Abtastzeit T/N für eine Zeile ist, während der ein Gate- und ein Datensignal gleichzeitig eingeschaltet sind, und γ ist ein Skalierungsfaktor zur Impulsamplitudenkompensation, wobei das Gate-Signal während der Zeitspanne (0-δT/N) eingeschaltet wird und während der Zeitspanne (T/N-δT/N) ausgeschaltet wird; und

bei dem ein zusammengesetztes Signal während der Abtastzeit für eine Zeile T/N an eine der Datenleitungen gelegt wird, wobei das zusammengesetzte Signal in der Zeit, während der das Gate-Signal eingeschaltet ist, das Datensignal Vi enthält und in der Zeit, während der das Gate-Signal ausgeschaltet ist, ein Signal zur Kompensation des Übersprechens γ (VM - Vi) enthält, wobei das Signal zur Kompensation des Übersprechens die Erscheinung des Übersprechens wenigstens in den weiteren mit der genannten Datenleitung verbundenen Zellen verringert.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei δ einen Wert im Bereich ≤ δ ≤ 1 annimmt und γ dem δ-wert entsprechend durch γ² = δ/(1-δ) definiert ist.

6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei das Kompensationssignal, als VM-Vi definiert, von jedem geeigneten Wert für ±VM einschließlich Null abgeleitet werden kann.

7. Anzeigeeinrichtung mit einer Matrix aus Dünnfilmtransistor- Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen enthaltenden Zellen, wobei jede Zelle durch den Schnittpunkt einer aus einer ersten Vielzahl von Datenleitungen, die sich in eine erste Richtung erstrecken, und einer aus einer zweiten Vielzahl von Gate- Leitungen, die sich in eine zweite Richtung, die mit der ersten Richtung einen Winkel bildet, erstrecken, definiert ist, wobei eine gegebene Zelle durch die Datenleitung und die Gate-Leitung, die sich bei der Zelle schneiden und auf denen ein Datensignal bzw. ein Gate-Signal liegt, eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung weiter umfaßt

Mittel zum Einschalten eines Gate-Signals für eine Zeitspanne, die kleiner ist als die Standardzeit für eine Abtastzeile der Anzeigeeinrichtung, um das Gate-Signal auf eine der Gate-Leitungen zu legen, und zum Ausschalten des Gate-Signals für die verbleibende Standardzeit für eine Abtastzeile; und Mittel, um ein zweistufiges Signal während der Standardzeit für eine Abtastzeile der Anzeigeeinrichtung auf eine der Datenleitung zu legen, wobei die erste Stufe ein Signal zur Kompensation des Übersprechens enthält und das zweistufige Signal während der ersten Stufe zur selben Zeit wie das eingeschaltete Gate-Signal vorliegt und während der zweiten Stufe vorliegt, wenn das Gate-Signal ausgeschaltet ist.

8. Anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das Signal zur Kompensation des Übersprechens eine Funktion des komplementären Datensignals ist.

9. Anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, die Mittel enthält, um ein Gate-Signal für wenigstens die Hälfte der Standardzeit für eine Abtastzeile der Anzeigeeinrichtung an eine der Gate-Leitungen zu legen und um das Gate-Signal für die verbleibende Standardzeit für eine Abtastzeile nicht an die genannte eine Leitung der Gate-Leitungen zu legen.