DE68917404T2 - Matrixanzeigegerät. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Matrixanzeigegerät mit einem Zeilen- und Spaltenfeld aus elektrooptischen Bildelementen, die durch einander gegenüberliegende Elektroden mit einem zwischenliegenden elektrooptischen Anzeigemedium definiert werden, und mit einem Schalttransistor für jedes Bildelement, dem über einen Schaltsignalleiter und einem Datensignalleiter Schalt- und Datensignale aus Steuermitteln zugeführt werden.
• Ein Matrixanzeigegerät dieser Art eignet sich zum Anzeigen alphanumerischer Information oder Videoinformation (beispielsweise zum Fernsehen) unter Verwendung von passivem elektrooptischem Anzeigewerkstoff, wie z.B. Flüssigkristallmaterial, elektrophoretischen Suspensionen und Elektrochromwerkstoffen oder lichtemittierendem, beispielsweise elektrolumineszierendem Anzeigematerial. Ein derartiges aktives matrixadressiertes Anzeigegerät kann typisch aus einem Matrixfeld mit einer Großzahl beispielsweise von etwa 200.000 oder mehr Bildelementen bestehen.
• In einem bekannten Ausführungsbeispiel eines derartigen Matrixanzeigegeräts, in dem das elektrooptische Medium Flüssigkristallmaterial enthält, wird jedes Bildelement durch eine jeweilige Elektrode, die auf einem Substrat angeordnet ist, und durch einen zugewandten Anteil einer Elektrode definiert wird, die für alle Bildelemente gemeinsam und auf einem anderen Substrat angeordnet ist. Die Schaltelemente enthalten Dünnschichttransistoren (TFTs) mit im wesentlichen gleichen Betriebseigenschaften, die neben ihren zugeordneten Bildelementelektroden auf dem einen Substrat in einem Feld von Pfeilen und Spalten angeordnet sind, wobei die Drain jedes TFT mit seiner zugeordneten Bildelementelektrode verbunden ist. Die Sources aller TFTs, die mit einer Bildelementspalte verknüpft sind, sind mit je einem aus einer Gruppe paralleler Spaltenleiter (Datensignalleiter) verbunden, und die Gate-Elektroden aller TFTs, die mit einer Bildelementzeile verknüpft sind, sind mit je einem aus einer Gruppe paralleler Zeilenleiter (Schaltsignalleiter) verbunden, die sich senkrecht zur Spaltenleitergruppe erstrecken. Die Zeilenleiter werden mit einem Schaltsignal wiederholt in einer Aufeinanderfolge abgetastet, um alle TFTs in jeder Zeile der Reihe nach aufzusteuern, und beispielsweise durch Abtasten des entsprechenden Fernsehzeilensignals bei Fernsehwiedergabe abgeleitete Datensignale gelangen auf entsprechende Weise für jede Zeile der Reihe nach zum Aufbauen eines Anzeigebilds an die Spaltenleiter. Wenn die TFTs aufgesteuert werden, laden sich die Bildelementelektroden der betreffenden Zeile auf die angelegte Spaltenspannung (Datenspannung) auf. Wenn das Schaltsignal verschwindet, werden die TFTs gesperrt, wodurch die Bildelementelektroden der Zeile isoliert werden, so daß Ladung in jedem Bildelement gespeichert wird. Die Bildelemente bleiben im Zustand, in den sie eingesteuert wurden, bis das nächste Mal die TFTs adressiert werden, was üblicherweise in der folgenden Halbbildperiode der Fall ist.
• Es wird klar sein, daß in der obigen Beschreibung des Anzeigegeräts die Mindestzahl erforderlicher Zeilen- und Spaltenleiter der Zahl von Zeilen- bzw. Spaltenleitern der Bildelemente entspricht. Neben dem Bedarf zum Zuweisen eines Teils des Gebiets des Anzeigegeräts zum Aufnehmen der Zeilen- und Spaltenleiter ist es ebenfalls möglich, daß im Hinblik auf die Großzahl betreffender Leiter einer oder mehrere sich defekt zeigen kann, wodurch vielleicht das Gerät unbrauchbar wird. Offensichtlich wird diese Möglichkeit größer bei einer größeren Anzahl benutzter Leiter, so daß bei verhältnismäßig großflächigen Anzeigegeräten die Leistungen stark beeinflußt werden können.
• Außerdem können die Anzahlen erforderlicher Zeilen- und Spaltenleiter ebenfalls Schwierigkeiten bei der Herstellung von Hochauflösungs-Kleinflächenanzeigegeräten verursachen, wie z.B. bei Kleinflächen-LC-Anzeigegeräten zur Verwendung in einem Projektionssystem. Für einen derartigen Zweck wird ein Kleinflächen-LC- Anzeigegerät mit einem sehr gedrängten Bildelementfeld zum Liefern einer ausreichenden Bildelementdichte für geeignete Auflösung nach der Projektion erfordert. In herkömmlichen LC-Anzeigegeräten wird das Anbringen eines gedrängten Bildelementfeldes durch die Anzahlen erforderlicher Zeilen- und Spaltenleiter und durch das belegte Gebiet gehindert.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aktives matrixadressiertes Anzeigegerät zu schaffen, in dem weniger Adreßleiter erforderlich sind.
• Erfindungsgemäß ist ein Matrixanzeigegerät der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens ein Paar benachbarter Bildelementzeilen die jeder Zeile zugeordneten Schalttransistoren jeweils von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp sind, und daß die Schalttransistoren beider Zeilen mit einem gemeinsamen Schaltsignalleiter verbunden sind, dem Schaltsignale für beide Schalttransistortypen zugeführt werden.
• Diese Anordnung ergibt eine Reduktion der Anzahl von Schaltsignalleitern.
• In einem Ausführungsbeispiel enthalten die einer Zeile der beiden benachbarten Bildelementzeilen zugeordneten Transistoren beispielsweise n-Kanal-MOS- Transistoren und die der anderen Zeile zugeordneten Transistoren p-Kanal-MOS- Transistoren. Die beiden Transistorarten werden abwechselnd mit Hilfe von Schaltsignalen aufgesteuert, die aus Aufsteuerimpulsen mit positiver und negativer Polarität bestehen, die dem gemeinsamen Schaltsignalleiter zugeführt werden. Also wird die eine Bildelementzeile mit einem Aufsteuerimpuls der einen Polarität an den Leiter adressiert, wonach die betreffenden Transistoren aufgesteuert werden, wodurch das Aufladen der betreffenden Bildelemente mit Anzeigeinformation entsprechend den Werten von Datensignalen möglich wird, die zu diesem Zeitpunkt auf ihren zugeordneten Datensignalleitern vorhanden sind, wonach die andere Bildelementzeile dadurch adressiert wird, daß ein vorübergehender deutlicher Aufsteuerimpuls mit entgegengesetzter Polarität dem Leiter zugeführt wird, um die Transistoren der anderen Zeile aufzusteuein, wobei gleichzeitig die Bildelemente der anderen Zeile sich mit Anzeigeinformation auf gleiche Weise aufladen können, während die Transistoren der einen Zeile bei Beendung des Aufsteuerimpulses mit der einen Polarität zum Isolieren ihrer Bildelemente gesperrt werden.
• Die Dauer jedes der zwei Aufsteuerimpulse kann gleich der eines Zeilenschaltsignals in einem herkömmlichen Anzeigegerät sein, beispielsweise entsprechend ungefähr der herkömmlichen Fernsehzeilenzeit bei einer Fernsehwiedergabe.
• Wenn dieser Plan auf alle Bildelementzeilen im ganzen Anzeigegerät derart angewandt wird, daß jedes einzelne Paar benachbarter Bildelementzeilen jeweils einen gemeinsamen Schaltsignalleiter verwendet, wird die Anzahl der erforderlichen Schaltsignalleiter im Vergleich zum bekannten Anzeigegerät halbiert. Dies bietet wesentliche Vorteile. Die Gefahr eines fehlerhaften Schaltleiters, beispielsweise durch einen Kurzschluß mit einem Datensignalleiter bei einer Überkreuzung zwischen den Leitern, wenn die Schaltsignal- und Datensignalleiter einander physikalisch überkreuzen, wird dementsprechend reduziert. Auch die Zwischenverbindungen zwischen den Schaltsignalleitern und ihren zugeordneten Steuerschaltungen wird vereinfacht. Da der Bedarf zum Anbringen eines Schaltsignalleiters, der sich zwischen jedem einzelnen und jedem Paar benachbarter Bildelementzeilen erstreckt, vermieden wird, können außerdem Bildelementzeilen enger aneinander gepackt werden, wodurch hohe Dichten erhalten werden können, so daß ein gedrängteres Anzeigegerät beispielsweise zur geeigneten Verwendung in einem Projektionssystem erhalten werden kann.
• Weiterhin kann der Raum, der tatsächlich durch die Reduktion der Anzahl von Schaltsignalleitern zur Verfügung kommt, zum Erhöhen der Abmessung der Bildelementelektroden und daher des aktiven Anzeigegebiets des Geräts oder nach Bedarf zum Anbringen wenigstens einiger duplizierter Schaltsignalleiter für Redundanzzwecke durch die Bildung von Sekundärschaltsignalleitern parallel zu den Primärleitern verwendet werden, so daß, wenn ein Teil eines Primärleiters versagt, dieser beispielsweise durch Laserritzen entfernt werden kann, wodurch der Duplikatleiter zum Aufrechterhalten des guten Betriebs der betreffenden Bildelementzeilen zurückbleibt.
• Die Schalttransistoren können TFTs enthalten, die auf einem gemeinsamen Isoliersubstrat beispielsweise aus Quarz oder Glas, oder MOSFETs auf einem Halbleitersubstrat, zum Beispiel einem Siliziumsubstrat, enthalten, obgleich entgegengesehen wird, daß andere Transistortypen verwendbar sind, was dem versierten Fachmann bekannt sein wird.
• Hinsichtlich der TFTs können entgegengesetzte Leitfähigkeitstypen gut unter Verwendung von Polysilizium gebildet werden. Ein Beispiel eines Polysilizium- TFT zur Verwendung als Schaltelement in einem aktiven matrixadressierten LC- Anzeigegerät und sein Herstellungsverfahren sind in einer Veröffentlichung mit dem Titel "Polycrystalline-Silicon Thin Film Transistors on Glass" von M. Matsui et al, beschrieben, veröffentlicht in Applied Physics Letters 37(10), 15. November 1980, als Bezugsliteratur. Mit dem beschriebenen Verfahren werden TFTs auf Glas unter Verwendung von polykristallinem Silizium gebildet, das mit einer Molekülstrahlepitaxietechnik erzeugt wird, und es ist davon die Rede, daß der Leitfähigkeitstyp durch die Verwendung von Dotierungsmitteln steuerbar ist. Weitere Beispiele von Polysilizium- TFTs zur Verwendung als Schaltern in LC-Anzeigegeräten sind in der Veröffentlichung mit dem Titel "Progress in Active Matrix Addressing of LCDs" von P. Migliorato beschrieben, veröffentlicht in den Proceedings of Eurodisplay 1987 auf Seiten 44 bis 54 und in der Veröffentlichung mit dem Titel "Low Temperature Fabrication of Polysilicon Active Matrix LC Displays" von A.C. Ipri et al, ebenfalls veröffentlicht in den Proceedings of Eurodisplay 1987 auf den Seiten 188 und 189, die als Bezugsmaterial heranzuziehen sind.
• Die TFTs können stattdessen TFTs aus amorphem Silizium enthalten. TFTs aus amorphem Silizium können vom n- oder p-Typ mittels Phosphin- oder Diboran-Dotierungsmittel an Ort und Stelle hergestellt werden.
• Das Anordnen von Transistoren beider Leitfahigkeitstypen im erfindungsgemäßen Anzeigegerät vergrößert offensichtlich die Komplexität der Herstellung im Vergleich zu einem Anzeigegerät, dessen Schalttransistoren alle vom selben Leitfähigkeitstyp sind. Jedoch wurde vorgeschlagen, daß die Daten- und Schaltsignalsteuerschaltungen der Matrixanzeigegeräte, bestehend aus Schieberegisterschaltungen, auf demselben Substrat angeordnet werden, wie die Schalttransistoren, jedoch außerhalb des von den Bildelementen eingenommenen Gebiets, um eine größere Baudichte zu erhalten, die Kosten zu verringern und die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Integrierte Steuereinrichtungen, wie sie mit Polysiliziumgeräten unter Verwendung der PMOS- und NMOS- Technologie bekannt sind, wurden erzeugt. Ebenfalls wurde in der Beschreibung in zwei der oben erwähnten Veröffentlichungen vorgeschlagen, die Steuerschaltungen unter Verwendung eines CMOS-Prozesses zu erzeugen. Selbstverständlich wird bei der Verwendung eines CMOS-Prozesses das Anbringen sowohl von n- als auch p-Kanal- Polysilizium-TFTs für die Schalttransistoren verhältnismäßig einfacher, ohne daß dabei wesentliche zusätzliche Prozeßschritte ausgelöst werden.
• Verfahren zum Erzeugen von n- und p-Kanal-Polysilizium unter Verwendung von CMOS-Prozessen werden in der bereits erwähnten Veröffentlichung von A.C. Ipri et al und in einer Veröffentlichung mit dem Titel "Active Matrix Addressed Liquid Crystal Displays" von S. Morozumi in der 1985 International Display Research Conference, veröffentlicht im Konferenzprotokoll auf Seite 9 bis 13 beschrieben.
• Obgleich Polysilizium- oder a-Si-TFTs für die Schalttransistoren bevorzugt werden, können stattdessen auf an sich bekannte Weise MOSFETs auf einem Einkristallsiliziumsubstrat unter Verwendung eines CMOS-Prozesses enthalten.
• Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Matrixanzeigegeräts wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
• Fig. 1 schematisch und in vereinfachter Blockform ein erfindungsgemäßes Flüssigkristall-Matrixanzeigegerät mit einem Spalten- und Zeilenfeld von Bildelementen, die über ruppen von Zeilen- und Spaltenleitern und jeweiligen Schalttransistoren adressiert werden,
• Fig. 2 die Zeitsteuerwellenform für Aufsteuersignale nach einer typischen Gruppe von drei aufeinanderfolgenden Zeilenleitern des Anzeigegeräts, und
• Fig. 3 die graphische Darstellung bestimmter Eigenschaften der im Anzeigegerät benutzten Schalttransistoren.
• In Fig. 1 enthält das Matrixanzeigegerät, das sich zum Wiedergeben von Videobildern, zum Beispiel Fernsehbildern eignet, ein aktives matrixadressiertes Flüssigkristallanzeigefeld 10, das aus m Zeilen (1 bis m) mit n horizontal angeordneten Bildelementen 12 (1 bis n) in jeder Zeile besteht. Der Deutlichkeit halber werden nur wenige der Bildelemente dargestellt. In der Praxis besteht die Gesamtzahl der Bildelemente (mxn) im Matrixfeld aus 200.000 oder mehr.
• Jedes Bildelement 12 enthält einen zugeordneten Schalttransistor 11, der in diesem Ausführungsbeispiel ein TFT ist, beispielsweise ein Polysilizium-TFT, der zum Steuern der Zufuhr von Datensignalspannungen an das Bildelement dient. Die Schalttransistoren 11 werden über Zeilenleiter 14 gesteuert, denen nach der Beschreibung weiter unten Aufsteuersignale zugeführt werden und mit denen die Gate-Elektroden der Schalttransistoren verbunden sind. Mit allen Bildelementen 12 in einer Spalte verknüpften Schalttransistoren 11 werden mit einem jeweiligen gemeinsamen Spaltenleiter 15 verbunden, dem Datensignalspannungen für die betreffenden Bildelemente zugeführt werden. Also gibt es n Spaltenleiter 15. Die zwei Gruppen von Zeilen- und Spaltenleitern erstrecken sich senkrecht aufeinander.
• Ausgängen von den Schalttransistoren 11 werden mit einer Elektrode 16 ihrer betreffenden Bildelemente auf einem Substrat des Geräts zusammen mit den Leitern 14 und 15 und den Schalttransistoren 11 verbunden. Ein Zählelektrode 17, die für alle Bildelemente gemeinsam ist, ist auf einem anderen Substrat angeordnet, das sich parallel und im Abstand zu diesem einen Substrat mit zwischenliegendem TN-Flüssigkristallmaterial angeordnet ist. Die einander gegenüberliegenden Substrate bestehen aus transparentem Isoliermaterial, beispielsweise Glas oder Quarz, und werden auf herkömmliche Weise mit Polarisator- und Analysatorschichten versehen. Das Flüssigkristallmaterial moduliert das von den Bildelementen entsprechend der angelegten Spannung übertragene Licht, wobei jedes Bildelement das von einer betreffenden Elektrode 16 auf einem Substrat, von einem gegenüberliegenden Anteil der gemeinsamen Elektrode 17 auf dem anderen Substrat und von dem zwischenliegenden Flüssigkristallmaterial definiert wird, zum Ändern der Lichtübertragung durch das Anzeigefeld entsprechend einer Steuerspannung an seinen betreffenden Elektroden betreibbar ist. Das Gerät wird auf eine Zeile-für-Zeile-Basis durch Abtastung der Zeilenleiter 14 in Aufeinanderfolge mit Aufsteuersignalen gesteuert, um alle Schalttransistoren in jeder Zeile der Reihe nach aufzusteuern und Datensignale an die Spaltenleiter für jede Zeile von Bildelementen der Reihe nach auf geeignete Weise und synchron mit den Aufsteuersignalen anzulegen, um ein vollständiges Anzeigebild aufzubauen. Bei einer Fernsehwiedergabe enthalten diese Datensignale Videoinformationssignale, wobei jede Bildelementzeile mit Videoinformationssignalen entsprechend einer Fernsehzeile beliefert wird. Bei Verwendung jeweils einer Zeile beim Adressieren wird jeder Schalttransistor 11 der adressierten Zeile für eine Dauer Tl aufgesteuert, in der die Videoinformationssignale von den Spaltenleitern 15 auf die Anzeigeelemente 12 übertragen werden. In der Restzeit der Halbbildzeit Tf (Tf ist dabei etwa gleich m.Tl) werden die Schalttransistoren gesperrt und ihre Funktion ist das Aufrechterhalten der Videoinformationsspannung am Flüssigkristall durch die natürliche Kapazität des Anzeigeelements. Nach dem Adressieren einer Zeile und nach Beendung des Aufsteuersignals werden die Schalttransistoren 11 der Zeile abgeschaltet, wobei die Bildelemente von den Leitern 15 isoliert werden, und gewährleist wird, daß die zugeführte Ladung in den Bildelementen gespeichert wird, bis das nächste Mal die Schalttransistoren in der folgende Halbbildperiode adressiert werden.
• Die Zeilenleiter werden mit Aufsteuersignalen über eine digitale Schieberegisterschaltung 20 adressiert, die mit regelmässigen Zeitsteuerimpulsen aus einer Zeitsteuer- und Kontrollschaltung 21 beliefert wird. Die Schaltung 21 wird darauf mit Synchronisationssignalen beliefert, die aus den empfangenen Fernsehsignalen über einen Tuner, eine HF-Schaltung, einen Videoverstärker und über Synchrontrennstufen (nicht dargestellt) abgeleitet werden. Videoinformationssignale (Datensignale) gelangen an die Spaltenleiter 15 aus einer analogen Schieberegisterschaltung 22 mit einem oder mehreren Schieberegistern, die als Abtast-und-Halte-Schaltung dienen. Die Schaltung 22 empfängt Videosignale aus dem Videoverstärker über einen Videoprozessor 23 und Zeitsteuerimpulse aus der Schaltung 21 synchron mit dem Zeilenabtasten und versorgt Serien/Parallel-Umsetzung entsprechend der Zeile-für-Zeilebasis-Adressierung des Anzeigefelds 10. Die Zeilen- und Spaltensteuerschaltungen 20 und 22 entsprechen in dieser Hinsicht der herkömmlichen Praxis.
• Der Grundautbau und der Betrieb des Anzeigegeräts sind in vielen Hinsichten gleich denen herkömmlicher aktiver matrixadressierter Flüssigkristallanzeigegeräte unter Verwendung eines Schalttransistors für jedes Bildelement, die an anderen Stellen ausführlich beschrieben sind und deshalb erscheint es überflüssig, weitere Einzelheiten der allgemeineren baulichen und betrieblichen Hinsichten des Anzeigegeräts zu beschreiben.
• Das Anzeigegerät der Erfindung unterscheidet sich von derartigen herkömmlichen Anzeigegeräten darin, daß die Schalttransistoren nicht alle vom selben Leitfahigkeitstyp sind, und daß ein einzelner Zeilenleiter 14 nicht für jede Bildelementzeile 12 verwendet wird.
• Erfindungsgemäß sind die im Anzeigegerät benutzten Schalttransistoren 11 von beiden Leitfähigkeitstypen. Insbesondere werden abwechselnde Zeilen von n- und p- Kanal-TFTs verwendet, wobei die verschiedenen Leitfähigkeitstypen einfach mit p und n in Fig. 1 bezeichnet werden. Also bestehen die der ersten Zeile von Bildelementen zugeordneten Transistoren 11 aus n-Kanal-TFT, die der zweiten Zeile zugeordneten Transistoren aus p-Kanal-TFT, die der dritten Zeile zugeordneten Transistoren aus n- Kanal-FFT usw. für alle Zeilen des Anzeigegeräts.
• Außerdem werden die Transistoren jeweiliger Paare benachbarter Bildelementzeilen über einen gemeinsamen Zeilenleiter 14 gesteuert. Also werden die Gate-Elektroden der n-Kanal- und p-Kanal-TFT, die den ersten zwei Bildelementzeilen zugeordnet sind, mit dem ersten Zeilenleiter 14 verbunden, die Gate-Elektroden der n- und p-Kanal-TFT, die den dritten und vierten Bildelementzeilen zugeordnet sind, werden mit dem zweiten Zeilenleiter verbunden usw.
• Die Anzahl der Zeilenleiter 14 entspricht dabei m/2.
• Die Bildelemente werden durch Anlegen von Aufsteuersignalen an jeden Zeilenleiter 14 der Reihe nach adressiert. Die Aufsteuersignale an jeden Zeilenleiter bestehen aus einem Paar nicht gleichzeitig erscheinender Impulse mit entgegengesetzten Polarttäten, wobei die zwei Polaritätsimpulse zum Aufsteuern der zwei Transistortypen dienen, die den zwei betreffenden Bildelementzeilen zugeordnet sind. In Fig. 2 sind Beispiele von Aufsteuersignalen an drei aufeinanderfolgende und typische Zeilenleiter 14 mit den Bezeichnungen Ri, Ri+1 und Ri+2 dargestellt. Die Aufsteuersignale an Ri enthalten einen positiven Impuls, der die Zeile der n-Kanal-TFT aufsteuert, wodurch ihre zugeordneten Bildelemente mit zu diesem Zeitpunkt auf den Spaltenleitern 15 vorhandener Videosignalspannung aufgeladen werden kann, aber nicht die p-Kanal-TFT aufsteuert. Direkt danach erscheint ein negativer Impuls, der die Zeile von p-Kanal-TFT aufsteuert, wodurch ihre zugeordneten Bildelemente sich aufladen können. Die n-Kanal- TFT werden am Ende des positiven Impulses gesperrt (entsprechend dem Anfang des negativen Impulses), wobei die zugeordneten Bildelemente isoliert werden. Am Ende des negativen Impulses an Ri oder kurz danach gelangt ein positiver Impuls und direkt danach ein negativer Impuls an den folgenden Zeilenleiter Ri+1, um das Aufladen der folgenden zwei Bildelementzeilen aufeinanderfolgend mit richtigen Videosignalspannungen auf den Spaltenleitern 15 während der beiden Impulse zu ermöglichen. Danach gelangen gleichartige Aufsteuersignale auf ähnliche Weise an Ri+2. Die Dauer jedes positiven oder negativen Impulses entspricht einer Zeilenadreßzeit (Tl) in einer herkömmlichen Wiedergabe und bei einer Fernsehwiedergabe ist sie äquivalent oder etwas geringer als eine Standardzeilenperiode, d.h. 64 us für eine PAL-Nonn-Wiedergabe.
• Bildelementzeilen 12 werden auf diese Weise auf eine Zeile für Zeile- Basis in derselben Reihenfolge wie das bekannte Anzeigegerät geladen und sorgen für gleiche Wiedergabeeffekte.
• Die Zeilensteuerschaltung 20, die die Aufsteuersignale liefert und aus einer digitalen Schieberegisterschaltung besteht, ist gleich der Schaltungen, die in bekannten Anzeigegeräten verwendet werden, aber mit richtiger Abwandlung zum Liefern von Impulsen mit entgegengesetzter Polarität, wie es dem Fachmann bekannt sein wird.
• In einer anderen Anordnung können zwei getrennte Schieberegistersteuerschaltungen zur Lieferung positiver und negativer Impulse mit einander gegenüberliegenden Enden der Zeilenleiter 14 verbunden werden und derart synchronisiert werden, daß Aufsteuerimpulse gegensinniger Polarität aufeinanderfolgend jedem Zeilenleiter wie erforderlich zugeführt werden.
• Für den wirksamsten Betrieb des oben beschriebenen Steuerplans sei bemerkt, daß die TFT vorzugsweise in ihren Sperrzustanden niedrige Leckströme und gut ausgearbeitete Übertragungseigenschaften haben müssen. Diese Eigenschaften sind in graphischer Darstellung in Fig. 3 veranschaulicht, wobei die ausgezogene Linie einen n-Kanal-TFT, die punktierte Linie einen p-Kanal-TFT, VG die Aufsteuerspannung, d.h. die Aufsteuersignalimpulsamplitude und ID der Drainstrom für eine feste Drainspannung VD darstellen. Im Idealfall müssen beide TFT-Typen bei VG=0 Volt gesperrt sein, die n-Kanal-TFT bei VG1 für einen Bereich von Drainspannungen entsprechend dem Bereich des Videosignals (des Datensignals) aufgesteuert sein, während die p- Kanal-TFT unter diesen Bedingungen im Sperrzustand bleiben. Ebenfalls aber in einem symmetrisch entgegengesetzten Sinn müssen die p-Kanal-TFT bei VG2 über einen entsprechenden Voltbereich aufgesteuert sein, die durch Drainspannungsschwankungen im Betrieb verursacht werden, wobei die n-Kanal-TFT unter diesen Bedingungen abgeschaltet bleiben. Die TFT 11 in diesem Ausführungsbeispiel enthalten Polysilizium-TFT und werden auf einem Glas- oder Quarzsubstrat gebildet. Diese TFT werden auf richtige Weise zum Erzeugen von n- und p-Kanal-Geräten unter Verwendung beispielsweise von Leuchtstoff- bzw. Borionenimplantation dotiert. Auf andere Weise können a-Si-TFT auf Glas verwendet werden, wobei n- und p-Typen an Ort und Stelle beispielsweise unter Verwendung von Phosphin- und Diboran-Dotierungsmittel hergestellt werden.
• Die zwei TFT-Typen können getrennt unter Verwendung von NMOS bzw. PMOS-Prozessen hergestellt werden. Jedoch werden der Deutlichkeit halber die TFT unter Anwendung von CMOS-Technologie gebildet. Auf vorteilhafte Weise wird die Zeilensteuerschaltung 20 (und möglicherweise auch die Spaltensteuerschaltung 22) gleichzeitig mit den TFT 11 auf demselben Substrat in einem Peripheriegebiet oder in Peripheriegebieten gebildet, im letzten Fall wenn getrennte Zeilensteuerschaltungen zum Erzeugen positiver bzw. negativer Aufsteuerimpulse des Anzeigefelds 10 außerhalb des von den Bildelementen belegten aktiven Wiedergabegebiets verwendet werden. Unter Verwendung von CMOS können Steuerschaltungen mit geringerer Komplexität und besserem Betrieb und größerer Stabilität erhalten werden.
• Die Zeilen- und Spaltenadreßleiter 14 und 15 werden bei der TFT- Herstellung unter Verwendung von Polysiliziummaterial gebildet, wie in der Praxis in Anzeigegeräten unter Verwendung von Polysilizium-TFT bekannt ist, obgleich andere Werkstoffe wie Metalle, ITO oder Silicide verwendbar sind sowohl anstelle von Polysilizium-TFT-Geräten als auch von Geräten mit anderen Transistorformen. Da im Vergleich zu einem herkömmlichen Gerät die Anzahl der erforderlichen Zeilenleiter 14 halbiert wird, verringert sich die Größe des Anzeigefeldbereichs, die den Zeilenleitern zugewiesen ist. Hierdurch kann für eine vorgegebene Abmessung des Anzeigefelds mit einer bestimmten Anzahl von Bildelementen entweder der Bereich jedes Bildelements nach der Bestimmung durch seine Elektrode auf dem Substrat mit den TFT wenigstens in der Spaltenrichtung vergrößert werden, oder auf andere Weise können Duplikat- Zeilenleiter für Redundanzzwecke vorgesehen werden, während das Gleichhalten des aktiven Wiedergabegebiets ermöglicht wird. Der Duplikat-Zeilenleiter erstreckt sich entlang seines zugeordneten Zeilenleiters und ist elektrisch parallel damit verbunden. Die Gate-Elektroden jedes TFt für die betreffenden zwei Bildelementzeilen werden auch mit diesem Duplikat-Zeilenleiter verbunden. Wenn sich herausstellt, daß der primäre Zeilenleiter fehlerhaft ist, beispielsweise durch einen Kurzschluß bei der Überkreuzung mit einem Spaltenleiter, kann der fehlerhafte Leiter oder ein Anteil von der Schaltung durch Laserritzen gelöst werden.
• Die p- und n-Kanal-TFT 11 können auf andere Weise als durch Anwendung der Polysiliziumtechnologie oder der Technologie des amorphen Siliziums hergestellt werden. Beispielsweise können mikrokristallines Silizium, neukristallisierte Halbleiter-TFT beispielsweise durch die Bildung aus lasergeglühtem polykristallinem Silizium, amorphem Silizium oder anderem Halbleitermaterial oder TFT unter Verwendung anderer Halbleiterwerkstoffe, wie z.B. Cadmiumsulphid verwendet werden.
• Außerdem brauchen die Schalttransistoren nicht TFT zu sein. Stattdessen können sie MOSFET in der Herstellung in einem Einkristallhalbleitersubstrat, beispielweise aus Silizium, enthalten, das ein Substrat des Wiedergabepanels 10 darstellt. Die Begriffe MOSFET und MOS sind in dieser Beschreibung in ihrem erweiterten Begriff verwendet und sollen nicht ausschließlich auf Strukturen bei Verwendung von Metalloxidkomponenten beschränkt werden. Eine derartige Anordnung kann in einem reflexiven Betrieb statt in einem transmissiven Betrieb verwendet werden. Die Steuerschaltung 20 kann ebenfalls auf dem Halbleitersubstrat in ein Peripheriegebiet oder in Peripheriegebiete ausßerhalb des aktiven Wiedergbegebiets integriert werden.

Claims (9)

1. Matrixanzeigegerät mit einem Zeilen- und Spaltenfeld aus elektrooptischen Bildelementen, die durch einander gegenüberliegende Elektroden mit einem zwischenliegenden elektrooptischen Anzeigemedium definiert werden, und mit einem Schalttransistor für jedes Bildelement, dem über einen Schaltsignalleiter und einen Datensignalleiter Schalt- und Datensignale aus Steuermitteln zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens ein Paar benachbarter Bildelementzeilen die jeder Zeile zugeordneten Schalttransistoren jeweils von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp sind, und daß die Schalttransistoren beider Zeilen mit einem gemeinsamen Schaltsignalleiter verbunden sind, dem Schaltsignale für beide Schalttransistortypen zugeführt werden.

2. Matrixanzeigeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttransistoren mit gegensinnigen Polaritäten n- und p-Kanal-TFT in der Herstellung auf einem gemeinsamen Substrat enthalten.

3. Matrixanzeigeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die TFT Polysilizium-TFT enthalten.

4. Matrixanzeigeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die TFT amorphe Silizium-TFT enthalten.

5. Matrixanzeigeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die TFT wiederkristallisierte Halbleiter-TFT enthalten.

6. Matrixanzeigeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttransistoren mit gegensinnigen Polaritäten n- und p-Kanal-TFT in der Herstellung auf einem Halbleitersubstrat enthalten.

7. Matrixanzeigeanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsignale von einer Schaltsignalsteuerschaltung geliefert werden, die auf dem Substrat mit den Schalttransistoren hergestellt sind.

8. Matrixanzeigeanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttransistoren und die Steuerschaltung in einem CMOS-Prozeß hergestellt sind.

9. Matrixanzeigeanordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrooptischen Bildelemente Flüssigkristall-Bildelemente enthalten.