DE69430156T2

DE69430156T2 - Steuerverfahren und Vorrichtung für eine Flüssigkristallfarbanzeige mit aktiver Matrix

Info

Publication number: DE69430156T2
Application number: DE69430156T
Authority: DE
Inventors: Seiji Hashimoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2014-07-30
Also published as: US5619225A; DE69430156D1; EP0637009A2; EP0637009B1; JPH0830241A; JP3133216B2; EP0637009A3

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren und eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix. Genauer gesagt, die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Flüssigkristallanzeige, die in der Lage ist, ein hochqualitatives Bild anzuzeigen, und auf ein Steuerverfahren für die Vorrichtung für dieselbe Flüssigkristallanzeige.

Beschreibung des Standes der Technik

In den letzten Jahren fanden Vorrichtungen für eine Flüssigkristallanzeige, die als Anzeigeelemente in flachen Vorrichtungen gebildet werden können und die Flüssigkristallanzeigeelemente verwenden, die eine geringe Stromleistung erfordern, zunehmend praktische Anwendung.
Nachstehend wird eine Erläuterung einer Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige und ein Steuerverfahren für die Vorrichtung für dieselbe Flüssigkristallanzeige anhand der beiliegenden Zeichnung gegeben.
Fig. 1(a) ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Vorrichtung für eine Flüssigkristallfarbanzeige darstellt, und Fig. 1(b) ist eine schematische Ansicht, die die Farbanordnung eines Filters darstellt. In den Fig. 1(a) und 1(b) bedeutet Bezugszeichen 10 ein Flüssigkristallanzeigeelement; Bezugszeichen 11 bedeutet einen Schalttransistor, wie beispielsweise einen Dünnfilmtransistor (TFT), bei dem amorphes Silizium oder Polysilizium in einer Halbleiterschicht Anwendung findet; Bezugszeichen 12 bedeutet eine Pixelelektrode; Bezugszeichen 13 bedeutet eine Zeilensteuerleitung; Bezugszeichen 14 bedeutet eine Spaltensteuerleitung; Bezugszeichen 20 bedeutet eine Vertikalabtastschaltung (V·SR); Bezugszeichen 30 bedeutet eine Horizontalabtastschaltung (H·SR); Bezugszeichen 40 bedeutet eine Signalverarbeitungsschaltung; und Bezugszeichen 50 bedeutet eine Steuerschaltung. In einem in Fig. 1(b) gezeigten Filter 15 bedeutet R Rot, G bedeutet Grün und B bedeutet Blau. Dieses Filter 15 entspricht der Pixelelektrode 12 in dieser Reihenfolge der Farbanordnung.
Wie in Fig. 1(a) gezeigt, hat das Flüssigkristallanzeigeelement 10 Schalttransistoren 11 für jedes Pixel. Die Schalttransistoren haben eine große Anzahl von Pixeln, so daß die Source (oder Drain) verbunden ist mit der Spaltendatenleitung 14, der Drain (oder die Source) verbunden ist mit der Pixelelektrode 12, und das Gate verbunden ist mit der Zeilensteuerleitung 13. Die Pixelelektroden 12 sind in Horizontal- und Vertikalleitungen angeordnet, und in Übereinstimmung mit dieser Anordnung sind die Farben im Filter 15 in Horizontal- und Vertikalleitungen angeordnet.
Die Zeilensteuerleitungen 13 sind jeweils mit der Vertikalabtastschaltung 20 verbunden, und die Spaltensteuerleitungen 14 sind jeweils mit der Horizontalabtastschaltung 30 verbunden. Ein Signal aus der Steuerschaltung 15 wird sowohl der Vertikalabtastschaltung 20 als auch der Horizontalabtastschaltung 30 eingegeben. Des weiteren wird ein Signal mit Bildinformationen aus der Signalverarbeitungsschaltung 40 in die Horizontalabtastschaltung 30 eingegeben.
Impulse werden der Reihe nach von der Vertikalabtastschaltung 20 an die Zeilensteuerleitungen 13 bei jeder Horizontalabtastperiode angelegt, so daß die Ein- /Ausschaltung der Schalttransistoren 11 für jeweilige benachbarte Pixel steuerbar ist. Die Farbsignale R, G und B aus der Signalverarbeitungsschaltung 40 werden der Reihe nach ausgewählt von der Horizontalabtastschaltung 30 und geliefert an die Spaltensteuerleitung 14. Die Steuerschaltung 50 treibt und steuert die Vertikalabtastung und die Horizontalabtastung der Anzeigevorrichtung, und die Signalverarbeitungsschaltung gemäß Betriebsart des Systems.
Fig. 2 zeigt ein Verfahren der Eingabe von Farbsignalen im Falle der in Fig. 1 gezeigten Farbfilteranordnung. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Farbfilter ist es erforderlich, Signale in der Reihenfolge von R, G und B für eine Pixelleitung einzugeben, wenn man dies von der Spaltendatenleitung 14 her sieht. Die Farbsignale der Signalleitungen 31, 32 und 33 werden folglich von einem Farbschaltkreis 41 für jede Leitung umgeschaltet.
Die Signale mit Farbinformationen für R, G und B aus der Signalverarbeitungsschaltung 14 werden folglich verteilt in Signale, die Farbinformationen gemäß einem jeden Filter 15 haben, und werden dann in die Signalleitungen 31, 32 und 33 eingegeben. Ein Schaltelement 16 wird von der Horizontalabtastschaltung 30 ein- und ausgeschaltet, wodurch ein Signal mit einer Farbinformation entsprechend dem Pixel geliefert wird, das mit der Spaltendatenleitung 14 verbunden ist.
Da jedoch im Falle von Fig. 1 dieselben Farbfilter schräg angeordnet sind, wird das Bild schräg als eine Farbe und eine Linie gesehen, und die Bildqualität ist verschlechtert. Da auch ein Farbschaltkreis erforderlich ist, ist daran gedacht worden, die Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern und die Vorrichtung unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Schaltungen aufzubauen.
Ein Beispiel des Obigen ist nachstehend anhand Fig. 3 erläutert. Im in Fig. 3 gezeigten Beispiel werden zur Lösung des Problems der obigen Bildverschlechterung die ungradzahligen und gradzahligen Spalten der Pixelspalten mit den Zeilensteuerleitungen 13 verbunden und jeweils wiederholt in der Filterreihenfolge derselben Farben, und die Wiederholeinheit der Farbfilter, angeordnet in den gradzahligen Spalten, wird um 1¹/&sub2; Pixel von den ungradzahligen Spalten verschoben, das heißt, in einer sogenannten Delta-Anordnung.
In der Spaltendatenleitung 14 sind Pixel in einer Zickzackform in Einheiten derselben Farben verbunden. Wenn dies erfolgt, wird die Horizontalortsfrequenz zweifach verbessert, und die Auflösung ist verbessert, wenn man dies von den Pixeln in benachbarten Zeilen sieht. Da auch die Zeilen derselben Farben mit den Spaltenelektrodenleitungen verbunden sind, wird der Farbschaltkreis überflüssig. Da des weiteren die Pixel derselben Farbe nicht schräg angeordnet sind, kann das Problem von schrägen Farbzeilen vermieden werden.
Die in Fig. 3 gezeigte und zuvor beschriebene Anordnung wird verwendet für einen vereinfachten elektronischen Sucher (EVF) zur Teilbildanzeige, die aus etwa 230 Pixeln gebildet ist. In einer Teilbildanzeige eines Anzeigeelements, das keine hohe Auflösung wie oben hat, wenn die Pixelabtastung bei jeder Horizontalabtastung um 1¹/&sub2; Pixel verschoben ausgeführt wird, ist es möglich, ein Bild ohne diese Probleme zu erzeugen.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung des aktiven Matrixtyps darstellt. Bezugszeichen 410 bedeutet einen Anzeigeelementabschnitt; Bezugszeichen 420 bedeutet eine Vertikalabtastschaltung zur vertikalen Abtastung des Anzeigeelementabschnitts 410; Bezugszeichen 430 bedeutet eine Abtastschaltung zum Abtasten eingegebener Bildsignale und zum Ausgeben dieser an den Anzeigeelementabschnitt 410; und Bezugszeichen 440 bedeutet eine Horizontalabtastschaltung.
Das Einheitspixel des Anzeigeelementabschnitts 410 wird gebildet aus einem Schalttransistor 411, einem Flüssigkristall und einer Pixelhaltekapazität 412. Das Gate vom Schalttransistor 411 ist verbunden mit der Vertikalabtastschaltung 420 über eine Gate-Leitung 413, und der Eingangsanschluß des Schalttransistors 411 ist mit der Abtastschaltung 430 durch eine Vertikaldatenleitung 414 verbunden. Der andere Anschluß der Pixelhaltekapazität 412 ist mit einer gemeinsamen Elektrodenleitung 412-a verbunden, an deren Anschluß eine gemeinsame Elektrodenspannung VLC anliegt.
Farbsignale (Rot, Blau, Grün) werden von einer Signalverarbeitungsschaltung 450 an den Eingang der Abtastschaltung 430 geliefert. Die Signalverarbeitungsschaltung 450 führt eine Gammaverarbeitung aus, bei der Flüssigkristalleigenschaften in Betracht gezogen werden, invertierte Signalverarbeitung, um dem Flüssigkristall eine längere Lebensdauer zu verleihen, und andere Verarbeitungen bezüglich eingegebener Bildsignale. In einer Steuerschaltung 460 werden erforderliche Impulse erzeugt, die geliefert werden an die Vertikalabtastschaltung 420, die Horizontalabtastschaltung 440, die Signalverarbeitungsschaltung 450 und dergleichen.
Fig. 5 ist ein Ersatzschaltbild des Anzeigeelementabschnitts 410 und der Abtastschaltung 430. Jede Zeile ist gebildet im Anzeigeelementabschnitt 410 in der Weise, daß Pixel für R, G und B entsprechend den drei unterschiedlichen Farben Rot, Grün und Blau wiederholt horizontal angeordnet sind in der Reihenfolge von R, G, und B, und eine Vielzahl von Pixelzeilen ist vertikal angeordnet. Die Pixelpositionen derselben Farbe sind um 1,5 Pixel zwischen benachbarten Zeilen verschoben. Das heißt, die Pixel (R, G, und B) sind in einer Deltaform angeordnet, die Pixel derselben Farbe sind mit jeder Datenleitung 414 (d1, d2, ...) bei jeder anderen Leitung an beiden Seiten der Vertikaldatenleitung 414 verbunden. Die Abtastschaltung 430 enthält Schalttransistoren SW1, SW2, ... und einen Kondensator (die Parasitärkapazität und Pixelkapazität der Vertikaldatenleitungen). Wenn die Gates der Schalttransistoren SW1, SW2, ... durch Impulse h1, h2, ... aus der jeweiligen Horizontalabtastschaltung 440 angesteuert werden, erfolgt das Übertragen des Signals von jeder Farbe an eine Eingangssignalleitung 416 an jedes Pixel durch die Datenleitung 414 (d1, d2, ...) und wird geschrieben. Die Auswahl einer Zeile zu dieser Zeit wird gesteuert von Vertikalimpulsen φg1 und φg2, ... aus der Vertikalabtastschaltung 420.
Fig. 6 ist eine Darstellung einer Zeilensprungabtastung in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit derselben Anzahl von Vertikalpixeln wie diejenige beim Fernsehen. Die Pixel von jeder Zeile (werden nachstehend als Zeilenpixel bezeichnet) im Anzeigeelementabschnitt sind entsprechend den Vertikalimpulsen φg1 und φg2, ... eingerichtet und bestimmt durch Symbole g1, g2, .... In den ungradzahligen Teilbildern wird das Signal der Horizontalabtastleitung odd1 in Zeilenpixel g2 und g3 geschrieben, und gleichermaßen wird das Signal der Horizontalabtastleitung odd2 in Zeilenpixel g4 und g5 geschrieben. Die Zeilenpixel werden angesteuert in Einheiten von zwei Zeilen für odd3 und nachfolgende Abtastleitungen. In den gradzahligen Teilbildern wird die Abtastkombination um eine Zeile verschoben, und das Signal von even1 wird in die Zeilenpixel g3 und g4 geschrieben. Gleichermaßen werden die nachfolgenden Signale in Einheiten zweier Zeilen geschrieben.
Ein Beispiel einer Ansteuerzeitvorgabe im Falle, bei dem das Abtastbeispiel von Fig. 6 auf das Beispiel von Fig. 4 angewandt wird, ist in Fig. 7 gezeigt (dieses Ansteuerverfahren wird zweizeilige Simultanansteuerung genannt). In der Abtastleitung odd1 im ungradzahligen Teilbild erreichen die Vertikalpixel g2 und g3 gemäß den Zeilenpixeln g2 und g3 den H-Zustand, und veranlassen die Schalttransistoren 411 derjenigen Zeilen die Durchführung. Die aufeinanderfolgend abgetasteten Bildsignale von der Abtastschaltung 430 werden in jedes Pixel der Zeilenpixel g2 und g3 geschrieben. Die Abtastung wird in der H- Periode der Horizontalabtastimpulse h1, h2, ... ausgeführt. Die Abtastung von odd2 und den nachfolgenden Abtastleitungen wird gleichermaßen ausgeführt.
In den letzten Jahren ist der Bedarf nach einem Flüssigkristallanzeigeelement aufgekommen, das insbesondere verwendet wird bei einem EVF oder einem Flüssigkristallprojektor, um ein höher aufgelöstes Bild zu erzielen. In einem EVF oder einem Flüssigkristallprojektor wird beispielsweise eine Tafel mit vertikal 460 Pixeln oder mehr entwickelt, um ein hochaufgelöstes Bild zu erzielen. Wenn Fernsehsignale auf einer Tafel mit vertikal 460 Pixeln anzuzeigen sind, wie zuvor beschrieben, wird eine Zeilensprungansteuerung in Betracht gezogen. Wenn gewechselt wird in die invertierte Ansteuerung bei einer Frequenz von 30 Hz im Zeilensprungbetrieb, kommt ein Flimmern mit 15 Hz auf. Um dieses Flimmern zu verringern, ist es erforderlich, die Ansteuerung mit 60 Hz für jedes Teilbild auszuführen.
Wenn Teilbildansteuerung ausgeführt wird in dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau, ist folglich ein Verfahren der Simultanansteuerung zweier Zeilen von Pixeln, wie im zuvor beschriebenen Beispiel, denkbar. Auch das Flimmern kann verringert werden durch eine zweizeilige Simultanansteuerung, wobei die Horizontalauflösung verschlechtert ist, da dasselbe Abtastsignal an Pixeln angelegt ist, die zwischen zwei Zeilen um 1¹/&sub2; Pixel verschoben sind.
Da gemäß der zweizeiligen Simultanansteuerung dasselbe Abtastsignal in die um 1¹/&sub2; Pixel getrennten Pixel von zwei Zeilen von Pixeln geschrieben wird, die gleichzeitig angesteuert werden, ist das Ansteuerverfahren einfach. Jedoch ist die Abtastfrequenz nicht verbessert, und ein Farbmoiré tritt bei geringer Auflösung auf. Die Pixelverschiebeanordnung, bei der die Pixel um 1¹/&sub2; Pixel horizontal verschoben werden, übt einen ungünstigen Einfluß aus, so daß die Kante eines Bildes zickzackförmig angezeigt wird durch Ansteuern auf der Grundlage der Kombination von um eine Zeile zwischen ungradzahligen Teilbildern verschobenen Zeilenpixeln und den gradzahligen Teilbildern.
Da die Pixel der drei Farben (R, G und B) in einer Punktfolgeweise durch die Horizontalabtastimpulse h1, h2 und h3 abgetastet werden, wird die Ansteuerfrequenz zu einem größeren Maß in der Tafel höher, die eine große Anzahl von Pixeln hat. Beispielsweise auf einer Tafel mit etwa 600 Horizontalpixeln im NTSC-System wird die Abtastfrequenz für zwei Zeilen, in denen die Pixelschiebeanordnung in Betracht gezogen wird, etwa 20 MHz. Bei der Hi-Vision-Anzeige ist es erforderlich, daß die Anzahl von Horizontalpixeln 1500 oder mehr ist. In diesem Falle wird die Abtastfrequenz etwa 50 MHz oder mehr. Selbst in einem aktuellen TFT-Flüssigkristall ist die ansteuerbare Frequenz 10- odd MHz. Folglich sind eine Vielzahl von Abtastschaltungen erforderlich, um eine Tafel mit einer großen Anzahl von Pixeln anzusteuern.
Auf diese Weise könnte das zweizeilige Simultanansteuerverfahren (teilbildverschoben), das zuvor beschrieben wurde, die Auflösung verschlechtern. Da auch die Horizontalansteuerfrequenz erhöht ist, ist eine Vielzahl von Abtastschaltungen erforderlich, wodurch das Problem aufkommt, daß beispielsweise eine größere Anzahl von Ansteuerimpulsen erforderlich und der elektrische Strombedarf erhöht ist.
Spaltenelektrodenleitungsverbindungen, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind, sind folglich denkbar, um die Horizontalauflösung nicht zu verschlechtern. Fig. 8 zeigt eine Anordnung, bei der die Anzahl von Spaltendatenleitungen 14 auf das Doppelte erhöht ist und die Pixel derselben Farbe untereinander verbunden sind. Wenn mit einer derartigen Anordnung die Abtastung zweier Zeilen von Pixeln verschoben wird bei H1n und H2n, ist es möglich, die Verschlechterung der Horizontalauflösung aufzuheben.
Eine Erhöhung der Leitungen von Spaltendatenleitungen veranlaßt, daß der Halbleiterprozeß komplex wird und das Öffnungsverhältnis für jedes Pixel weitestgehend herabgesetzt ist. Wenn das Herstellen feiner Strukturen in Betracht gezogen wird, kann folglich der obige Aufbau kein geeigneter sein.
Ein Anzeigeverfahren, das ein Nichtzeilensprungbild unter Verwendung eines Vollbildspeichers oder eines Teilbildspeichers anzeigt, ist denkbar. Insbesondere ist es eine Abtastung mit doppelter Geschwindigkeit, bei der das Bildsignal verdoppelt wird und die Frequenz der Horizontalabtastung doppelt so hoch wird und zwei Horizontalzeilenpixel nacheinander in einer Horizontalabtastperiode abgetastet werden, wie in Fig. 9 gezeigt.
Weitere Beispiele von Anzeigen nach den Stand der Technik sind in den Dokumenten EP 0 241 562 A und EP 0 461 928 A offenbart.
Ein Bildverbesserungsverfahren des oben beschriebenen zweizeiligen Simultanansteuerverfahrens enthält eine Doppelgeschwindigkeitsabtastung. Bei der Doppelgeschwindigkeitsabtastung sind jedoch ein Bildspeicher und ein Breitbandsignalverarbeitungs-IC erforderlich, ein hoher Betrag an Herstellkosten ist erforderlich, und die Anzeigevorrichtung verbraucht viel Strom.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zu schaffen, deren Vorrichtung die zuvor genannten Probleme löst und in der Lage ist, eine Anzeige in Hochauflösung und hoher Qualität des Bildes zu schaffen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige des aktiven Matrixtyps und ein Steuerverfahren für dieselbe Vorrichtung für die Flüssigkristallanzeige zu schaffen, deren Vorrichtung in der Lage ist, eine Pixelanzeige mit hoher Auflösung und hoher Bildqualität zu leisten, wobei die Anzahl von Pixeln gleich der Anzahl von Abtastzeilen eines Fernsehens ist durch Hinzufügen einer einfachen Schaltung ohne Verwendung eines Vollbildspeichers.
Eine weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige und ein Steuerverfahren für dieselbe Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige zu schaffen, die in der Lage ist, eine Pixelanzeige mit hochauflösendem Bild durch Abtasten von Bildsignalen mit einem niedrigen Horizontalsteuerfrequenzimpuls zu schaffen, wobei die Anzahl von Pixeln gleich oder größer ist als die Anzahl von Abtastzeilen eines Fernsehens.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige und ein Steuerverfahren zum Steuern derselben Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige zu schaffen, deren Vorrichtung leicht Farben umschalten kann und in der Lage ist, leicht eine hochauflösende Vorrichtung zur Flüssigkristallfarbanzeige zu steuern, und in der Farben nicht vermischt werden, selbst wenn zwei Farben abwechselnd in Spaltendatenzeilen plaziert werden, und die nur eine geringe Menge an Strom verbraucht, weil ihre Horizontalabtastschaltung mit einer normalen Ansteuerfrequenz betrieben werden kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige und ein Steuerverfahren für dieselbe Vorrichtung für die Flüssigkristallanzeige zu schaffen, deren Vorrichtung eine höhere Horizontal- und Vertikalauflösung besitzt als nach dem Stand der Technik und in der Lage ist, ein Bild flimmerfrei anzuzeigen.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige und ein Steuerverfahren für dieselbe Vorrichtung für die Flüssigkristallanzeige zu schaffen, deren Vorrichtung in der Lage ist, ein hochaufgelöstes Bild durch einen einfachen Aufbau zu erzeugen, wobei zwei Bildeingabemittel vorgesehen sind.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix und ein Steuerverfahren für dieselbe Vorrichtung für die Flüssigkristallanzeige zu schaffen, deren Vorrichtung wenig Strom verbraucht, weil kein Vollbildspeicher verwendet wird, geringe Abmessungen aufweist und kostengünstig ist.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige und ein Steuerverfahren für dieselbe Flüssigkristallanzeige zu schaffen, die in der Lage ist, die Abtastzeit durch weitgehendes Herabsenken der Horizontalansteuerfrequenz zu verlängern, in der Lage ist, eine hochauflösende getreue Anzeige für Bildsignale auszuführen, und in der Lage ist, den Stromverbrauch zu senken.
Zur Lösung der zuvor genannten Aufgaben ist nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige vorgesehen, deren Merkmale im unabhängigen Patentanspruch 1 angegeben sind.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerverfahren für eine Vorrichtung zur Flüssigkristallanzeige vorgesehen, das die in dem unabhängigen Patentanspruch 7 angegebenen Verfahrensschritte aufweist.
Obige und andere Aufgabe, Aspekte und neue Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung deutlich, wenn diese in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung gelesen wird. Es muß nicht ausdrücklich gesagt werden, daß die Zeichnungen lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung gedacht sind, und es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung zu beschränken.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1(a) und 1(b) sind Darstellungen eines Beispiels einer Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige;
Fig. 2 ist eine Darstellung eines Steuerverfahrens für die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige;
Fig. 3 ist eine Darstellung einer anderen Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Vorrichtung für eine Flüssigkristallfarbanzeige darstellt;
Fig. 5 ist ein Ersatzschaltbild eines Anzeigeelementabschnitts 410 und einer Abtastschaltung 430 in der Vorrichtung gemäß Fig. 4;
Fig. 6 ist eine Darstellung einer Zeilensprungabtastung in der Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige;
Fig. 7 ist eine Zeittafel, die ein Beispiel von Ansteuerzeitvorgaben darstellt, wenn das Abtastbeispiel von Fig. 6 angewandt wird auf dasjenige von Fig. 5;
Fig. 8 ist eine Darstellung eines Beispiels der Verdrahtung einer anderen Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige;
Fig. 9 ist eine Zeittafel, die ein Beispiel von Ansteuerzeitvorgaben einer Abtastung mit doppelter Geschwindigkeit darstellt;
Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige darstellt, die nicht zur vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 11 ist ein schematisches Blockdiagramm der obigen Vorrichtung für die Flüssigkristallanzeige;
Fig. 12 ist eine Zeittafel, die ein Beispiel eines Steuerverfahrens für die Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige darstellt, die nicht zur vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 13 ist ein schematisches Blockschaltbild der Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige, die nicht zur vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 14 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel der Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige darstellt, die nicht zur vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 15 ist eine Zeittafel aller Signale im in Fig. 14 gezeigten Beispiel;
Fig. 16 ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels, bei dem das Beispiel von Fig. 14 in der Weise abgewandelt ist, daß die Verbindung von Pixeln an die Vertikalsignalleitung geänderte ist;
Fig. 17 ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels, bei dem Farbsignale gleichzeitig für zwei Zeilen von Pixelspalten abgetastet werden;
Fig. 18 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren Beispiels, bei dem Farbsignale gleichzeitig für zwei Zeilen von Pixelspalten abgetastet werden;
Fig. 19 ist ein schematisches Teildiagramm eines Beispiels, bei dem drei Signalleitungen für R, G und B in sechs Signalleitungen über eine Verzögerungsschaltung geleitet werden;
Fig. 20 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 21 ist ein schematisches Schaltbild der in Fig. 20 gezeigten Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige;
Fig. 22(A) und 22(B) sind Zeittafeln, die die Ansteuerzeitvorgaben des Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung veranschaulichen; und
Fig. 23 ist ein schematisches Schaltbild, das ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.

[Erstes Beispiel, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört]

Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Flüssigkristallanzeige darstellt. Bezugszeichen 31, 32 und 33, 31', 32' und 33' bedeuten jeweils eine Signalleitung mit Farbinformationen entsprechend den Filtern der Pixel einer jeden Farbe R, G und B; Bezugszeichen 100 und 200 bedeuten jeweils eine Speicherschaltung zum Abtasten der Signale der Signalleitungen 31, 32 und 33 und 31', 32' und 33' und zum Speichern der jeweiligen Signale; und Bezugszeichen 300 bedeutet eine Zeilensprungschaltung. Aus diesen Elementen wird ein Steuersignal an jedes Pixel geliefert. Jedes Pixel ist mit einem Schalttransistor, um ein Steuersignal an einen Flüssigkristall anzulegen, einer Pixelelektrode und einem Filter versehen.
Wie in Fig. 10 gezeigt, sind die Pixel einer jeden Zeile wiederholt in einer Sequenz in der Reihenfolge von G, R und B angeordnet, und die Pixel der benachbarten Zeilen sind voneinander verschoben angeordnet um 1/2 des wiederholten Rastermaßes. Es wird nämlich die zuvor beschriebene Delta- Anordnung gebildet. Die Pixel derselben Farben sind folglich um 1,5 Pixel zwischen den benachbarten Zeilen verschoben. Pixel sind mit Spaltendatenleitungen D1, D2, ..., Dn in einer solchen Weise verbunden, daß die Farben der zugehörigen Pixel in jeder Leitung Verbindungen von entweder B und R, G und B oder R und G haben. In Fig. 10 sind die Pixel so verteilt, daß sie eine der Farben eines beliebigen Satzes von B und R, G und B beziehungsweise R und G in der linken Seite positioniert haben, und die anderen sind auf der rechten Seite positioniert in Hinsicht auf die Spaltendatenleitung Dn. Ein Rücksetzschalttransistor Tr-c zum Beseitigen der Restladung der Spaltendatenleitungen ist mit jeder der Spaltendatenleitungen D1, D2, ..., Dn verbunden, und einem Rücksetzimpuls φc, der an die Gate-Leitung angelegt wird, und einem elektrisches Rücksetzpotential Vc, das an der Source anliegt. Zusätzlich sind die Spaltendatenleitungen D1, D2, ..., Dn mit den Speicherschaltungen 100 und 200 verbunden, um ein Signal einer jeden Farbe anzuliefern. Die Speicherschaltungen 100 und 200 haben Kondensatoranordnungen C1n und C2n, die Speichermittel bilden, und Übertragungsschaltanordnungen Tr-T1 beziehungsweise Tr-T2.
Die Übertragung von Signalen aus den Speicherschaltungen 100 und 200 auf die Spaltendatenleitungen D1, D2, ..., Dn wird gesteuert durch Übertragungsimpulse φT1 und φT2, die an jedes Gate der Übertragungsschaltanordnungen Tr-T1 beziehungsweise Tr- T2 anliegen. Ein R-Signal ist im einem Speicher C11 gespeichert, der mit der Spaltendatenleitung D1 verbunden ist, und ein B- Signal ist in einem Speicher C21 gespeichert. Gleichermaßen ist ein B-Signal im Speicher C12 der Spaltendatenleitung D2 gespeichert, und ein G-Signal ist in einem Speicher C22 gespeichert. Das Ausgeben von Signalen aus den Signalleitungen 31, 32 und 33, 31', 32' und 33' zu den Speicherschaltungen 100 und 200 wird gesteuert durch Bitimpulse H1n beziehungsweise H2n aus einem Horizontalschieberegister.
Eine Zeilensteuerleitung Vn, die mit dem Gate des Schalttransistors eines jeden Pixels verbunden ist, ist mit einer Zeilensprungsteuerung 300 verbunden. Die Gate-Elektrode der Schalttransistoren der Zeilensprungsteuerschaltung 300 ist mit der Vertikalabtastschaltung 20 verbunden, Gate-Impulse φGo, φGe und φG liegen an der jeweiligen Source-Elektrode an.
Fig. 11 ist ein schematisches Blockdiagramm des in Fig. 10 gezeigten Beispiels. Die Horizontalabtastschaltungen 30-1 und 30-2 beziehungsweise die Speicherschaltungen 100 und 200 sind in dem oberen beziehungsweise unteren Abschnitt der Tafel (Flüssigkristallanzeigeelement) 10 angeordnet. Die Signale aus der Bildaufnahme-/-wiedergabeeinheit 60 werden sowohl der Signalverarbeitungsschaltung 40 als auch der Steuerschaltung 50 eingegeben, und die Signale aus der Steuerschaltung 50 werden sowohl den Horizontalabtastschaltungen 30-1 als auch 30-2 eingegeben. Die Signale aus der Signalverarbeitungsschaltung 40 werden den Speicherschaltungen 100 und 200 eingegeben, die verteilt sind auf zwei Abschnitte, gleichermaßen wie zuvor beschrieben. Des weiteren werden die Signale aus der Steuerschaltung 50 auch in die Vertikalabtastschaltung 20 und in die Signalverarbeitungsschaltung 40 eingegeben.
Fig. 12 ist eine Zeittafel, die das in Fig. 10 gezeigte Beispiel darstellt. In der Figur mit R (G und B) bezeichnete Signale gehen in die Signalleitungen 31 bis 33 und 31' bis 33' ein. Jedes der Farbsignale wird zeitweilig in den Speichern 100 und 200 entsprechend den Impulsen φH1n und φH2n der Horizontalabtastschaltung gespeichert. Signale R, B und G werden jeweils nacheinander durch Impuls φH1n abgetastet, und Signale B, G und R werden jeweils nacheinander durch Impuls φH2n abgetastet. Wie dargestellt, ist φH1n 180 Grad außer Phase mit φH2n.
Wenn die effektive Horizontalabtastperiode beendet ist, wird ein Gate-Impuls φGo (P2) an die Zeilensteuerleitung (Gate- Leitung) V1 angelegt, und ein Rücksetzimpouls φc (P1) wird zur selben Zeit angelegt. Das mit der Zeilensteuerleitung V1 und der Spaltensteuerleitung verbundene Pixel wird auf das elektrische Potential Vc zurückgesetzt.
Obwohl das elektrische Rücksetzpotential vorzugsweise in schwarzes elektrisches Potential ist, kann es auch ein elektrisches Zwischenpotential eines invertierten Signals sein. Als nächstes wird φc ausgeschaltet, und ein Übertragungsimpuls φT1 (P3) wird eingeschaltet, so daß die Signalladung des Speichers 100 in das mit der Gate-Leitung V1 verbundene Pixel geschrieben wird.
Danach wird die Gateimpuls-Rücksetzung φGe (PS) bei der Gate-Leitung V2 angewandt, und der Rücksetzimpuls φc (P2) wird angelegt, wodurch das Pixel und die Spaltenelektrodenleitung zurückgesetzt werden. Dann wird der Impuls φT2 (P6) eingeschaltet und verursacht, daß die Signalladung vom Speicher 200 in das mit der Gate-Leitung V2 verbundene Pixel eingeschrieben wird. Im nächsten Teilbild werden Gate-Impulse φGe und φG (nicht dargestellt) an die Zeilensprungsteuerschaltung 300 angelegt, so daß die Zeilensprungsteuerung ausgeführt wird.
Mit einem derartigen Aufbau ist es möglich, ein Bild mit exzellenter Horizontal- und Vertikalauflösung anzuzeigen, das flimmerfrei ist.

[Zweites Beispiel, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört]

Fig. 13 zeigt ein anderes Beispiel einer Flüssigkristallanzeige.
In diesem Beispiel ist der Tafelaufbau derselbe wie der in Fig. 10 gezeigte, aber die Eingangssignale sind unterschiedlich. Genauer gesagt, obwohl im zuvor beschriebenen Beispiele dieselben Signale R, G und B in zwei Leitungen von Pixeln in einem Zustand eingeschrieben werden, in dem die Abtastphase variiert ist, werden in diesem Ausführungsbeispiel ungradzahlige Teilbildsignale im Speicher 100 gespeichert, und gradzahlige Teilbildsignale werden im Speicher 200 für den Vollbildspeicher 70 gespeichert, und sowohl die ungradzahligen als auch die gradzahligen Teilbildsignale werden zur selben Zeit angezeigt. Aufgrund dieser Steuerung ist es möglich, ein hervorragendes Bild zu erzeugen, das eine hohe Horizontal- und Vertikalauflösung besitzt und flimmerfrei ist.

[Drittes Beispiel, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört]

Fig. 14 ist ein schematisches Diagramm, das dieses Beispiel darstellt. Die Bezugszeichen in Fig. 14, die dieselben sind wie jene in Fig. 10, zeigen dieselben Teile oder Funktionen auf. Der Unterschied zwischen Fig. 14 und Fig. 10 ist der, daß eine Verzögerungsschaltung 15 in diesem Beispiel vorgesehen ist und Impulse φH1n und φH2n gemäß einer Vielzahl von Schaltern angelegt werden. In Fig. 14 sind Spaltendatenleitungen D1, D2, ..., Dn jeweils so bezeichnet, daß irgendeine der Kombinationen B und G, R und B oder G und R gebildet wird und so verteilt wird, daß eine dieser auf der linken und die andere auf der rechten Seite ist.
Genauer gesagt, Bezugszeichen 15 bedeutet eine Verzögerungsschaltung. Eine Verzögerungszeit 2T ist ein Raumabtastzyklus zwischen einer Pixelleitung, die etwa 90 ns dauert, wenn die Anzahl von Horizontalpixeln 600 beträgt. Da die Signale B und R mit dem Signal G gleichphasig sind, wird die Verzögerung des B-Signals 4T, was zwei Pixeln entspricht, und die Verzögerung des R-Signals wird 2T, was einem Pixel entspricht. Im Ergebnis können Videosignale im Speicher 100 oder im Speicher 200 in Einheiten von drei Pixeln durch eine Operation gespeichert werden.
Das heißt, Impulse φH1n und φH2n werden jeweils parallel an drei Schalter angelegt, und Signale R, G und B werden gleichzeitig gemäß diesem Impuls abgetastet und dann zeitweilig im Speicher gespeichert. Beispielsweise werden die Signale B1, R1 und G1 in den Kondensatoren C11, Cl2 und C13 gespeichert, und Signale B2, R2 und G2 werden in den Kondensatoren C22, C22 und C23 gespeichert.
Fig. 15 ist eine Zeittafel für alle Signale des in Fig. 14 gezeigten Beispiels. In der Figur mit R (G und B) bezeichnete Signale bedeuten Signale, die in die Signalleitungen 31 bis 33 und 31' bis 33' eingegeben werden. Jedes Farbsignal wird zeitweilig in den Speichern 100 und 200 gemäß den Impulsen H1n und H2n aus der Horizontalabtastschaltung 30-1 gespeichert. Die Signale B, R und G werden gleichzeitig gemäß dem Impuls H1n abgetastet, und die Signale B, R und G werden gleichzeitig gemäß Impuls H2n abgetastet. Wie in der Figur gezeigt, ist H1n 180 Grad außer Phase mit H2n.
Wenn die effektive Horizontalabtastperiode auf diese Weise beendet ist, wird Gate-Impuls φGo (P2) an die Zeilensteuerleitung (Gate-Leitung) V1 angelegt, und ein Rücksetzimpuls φc (P1) wird gleichzeitig angelegt. Das mit der Zeilensteuerleitung V1 verbundene Pixel und die Spaltensteuerleitung werden folglich auf das elektrische Potential Vc zurückgesetzt. Obwohl das elektrische Rücksetzpotential vorzugsweise ein schwarzes elektrisches Signal ist, kann es auch ein elektrisches Zwischenpotential eines invertierten Signals sein. Als nächstes wird φc ausgeschaltet, und Übertragungsimpulse φT1 (P3) wird eingeschaltet, so daß die Signalladung vom Speicher 100 in das mit der Gate-Leitung V1 verbundene Pixel geschrieben wird.
Danach wird die Gateimpuls-Rücksetzung φGe (P5) auf Gate- Leitung V2 angewandt, und der Rücksetzimpuls φc (P2) wird angelegt, wodurch das zugehörige Pixel und die zugehörige Spaltenelektrode zurückgesetzt werden. Dann wird Impuls φT2 (P6) eingeschaltet und veranlaßt die Signalladung des Speichers 200, in das Pixel geschrieben zu werden, das mit der Gate-Leitung V2 verbunden ist. Dieselbe Operation wird wiederholt für eine Teilbildperiode ausgeführt. Im nächsten Teilbild werden Gate- Impulse φGe und φG (nicht dargestellt) an die Zeilensprungsteuerschaltung 300 angelegt, so daß eine Zeilensprungsteuerung ausgeführt wird.
Mit einem derartigen Aufbau ist es möglich, ein Bild mit sehr hoher Horizontal- und Vertikalauflösung anzuzeigen, das flimmerfrei ist.
Der Aufbau von Fig. 11 ist anwendbar bei dem schematischen Blockdiagramm dieses Beispiels. In diesem Falle kann eine Signalverzögerungsschaltung in der Signalverarbeitungsschaltung 40 vorgesehen sein. Die Signalverzögerungsschaltung kann separat von der Signalverarbeitungsschaltung 40 vorgesehen sein. Die Darstellung der Zeilensprungsteuerschaltung 300 ist in Fig. 11 fortgelassen worden.
Mit anderen Worten, ein Signal aus dem Signalverzögerungsmittel 15 dieses Ausführungsbeispiels, welches die Zeitvorgabe der Abtastbildsignale einer jeden Farbe synchronisiert, wird an die zuvor beschriebene Speicherschaltung geliefert. Das Steuersignal-Anliefermittel tastet auch die Leitung eines jeden Pixels durch Zeilensprungabtastung ab und liefert ein Steuersignal und hat zwei Speicherschaltungen im oberen und im unteren Abschnitt. Abgetastete Signale werden an das Steuersignalanlegemittel zum Anlegen von Signalen an zwei Leitungen benachbarter Pixel geliefert, die paarweise abgetastet werden.

[Viertes Beispiel, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört]

Nachstehend beschrieben ist ein weiteres Beispiel, welches eine Abwandlung des zuvor beschriebenen Beispiels ist. In diesem Beispiel wird eine Erläuterung gegeben, bei der der Tafelaufbau derselbe ist wie der in Fig. 14 gezeigte, die Eingangssignale jedoch unterschiedlich sind. Das schematische Blockdiagramm dieses Beispiels gleicht dem von Fig. 13, das oben beschrieben ist.
Obwohl im zuvor beschriebenen Beispiel dieselben Signale R, G und B in zwei Zeilen von Pixeln in einem Zustand geschrieben werden, bei dem die Abtastphase variiert ist, werden in diesem Beispiel ungradzahlige Teilbildsignale im Speicher 100 gespeichert und gradzahlige Teilbildsignale werden im Speicher 2100 vom Vollbildspeicher 70 gespeichert, und sowohl die ungradzahligen als auch die gradzahligen Teilbildsignale werden gleichzeitig angezeigt.
In diesem Beispiel liefert das Steuersignalliefermittel gleichzeitig abgetastete Signale einer jeden Farbe an das Steuersignalanlegemittel für eine Zeile oder benachbarte zwei Zeilen von Pixeln. Auch in diesem Falle erübrigt es sich zu sagen, daß die Signale B und G von der Verzögerungsschaltung 15 verzögert sind, wodurch es möglich wird, eine Vielzahl von Pixeln durch eine Operation zu handhaben. Basierend auf dieser Steuerung ist es möglich, eine sehr hohe Bildqualität und sehr hohe Horizontal- und Vertikalauflösungen und ein exzellentes flimmerfreies Bild zu erlangen.
Genauer gesagt, in diesem Beispiel ist die zuvor beschriebene Speicherschaltung mit einem Mittel 801 versehen zur Verteilung synchronisierter Bildsignale einer jeden Farbe, um die Signale zu verzögern, und tastet die verzögerten Signale gemeinsam mit den synchronisierten Bildsignalen einer jeden Farbe ab. Es ist im oben beschriebenen Beispiel vorzuziehen, daß Abtastzeitvorgaben in zwei Speicherschaltungen, die zuvor beschrieben wurden, um 1/2 Zyklen voneinander verschoben werden, und der Horizontalversatz zwischen den benachbarten Zeilen wird die Hälfte des Wiederholgrundmaßes.
Da im oben beschriebenen dritten Beispiel Signale einer jeden Farbe gleichzeitig abgetastet werden, ist die Schaltung nicht komplex, die Abtastfrequenz ist verringert und die Abtastperiode ist verlängert im Vergleich mit einem Falle, bei dem die Signale für jedes einzelne Farbsignal abgetastet werden. Eine getreuere Anzeige für das eingegebene Bildsignal ist möglich, die Abtastimpulse sind verringert und der Stromverbrauch ist ebenfalls verringert.
Noch weitere Beispiele sind in den Fig. 16 bis 19 gezeigt.

[Fünftes Beispiel]

Fig. 16 zeigt eine Abwandlung des in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiels, bei dem die Verbindung der Pixel mit den Spaltendatenleitungen geändert ist, so daß die Pixel derselben Farbe mit der Spaltendatenleitung abwechselnd auf der rechten und linken für jede Leitung verbunden sind.

[Sechstes Beispiel, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört]

Fig. 17 zeigt ein Beispiel, bei dem Farbsignale gleichzeitig für zwei Zeilen von Pixelspalten abgetastet werden. Da in diesem Beispiel zwei Zeilen von Pixelsignalen B1, R1 und G1 (B2, R2 und G2) zur selben Zeit abgetastet werden und die räumliche Horizontalabtastfrequenz die Hälfte derjenigen des Beispiels von Fig. 14 wird, wird die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 15 eine halbe (jedoch ist die Ortsabtastfrequenz von zwei Leitungen gleich derjenigen des Beispiels von Fig. 14). Wenn die Verzögerungsschaltung 15 eine analoge Schaltung ist, kann folglich ein hochqualitatives Bild erzielt werden, weil das Signal mit einer kürzeren Verzögerungszeit im allgemeinen hochphasige Eigenschaften besitzt.

[Siebentes Beispiel, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört]

Fig. 18 zeigt ein Beispiel, bei dem das Verfahren des Verbindens von Pixeln dasselbe ist wie das vom in Fig. 16 gezeigten Beispiel. Da Farbsignale zweier Zeilen von Pixelspalten gleichzeitig abgetastet werden, hat dieses Ausführungsbeispiel denselben Vorteil wie das in Fig. 17 gezeigte Beispiel.

[Achtes Beispiel]

Fig. 19 zeigt ein Beispiel, bei dem zur weiteren Verringerung der Steuerfrequenz bei der Horizontalabtastung die drei Signale B, R und G in sechs Signalleitungen über eine Verzögerungsschaltung 801 für 6T gebildet werden. Wenn in diesem Beispiel die Abtastung gleichzeitig von diesen sechs Signalleitungen erfolgt, wird die Horizontalsteuerfrequenz wiederum eine Hälfte.

[Erstes Ausführungsbeispiel]

Obwohl die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Beispiel beschreiben, bei dem Bildsignale verteilt sind auf die Speicherschaltungen 100 beziehungsweise 200, kann nur eine der Speicherschaltungen 100 beziehungsweise 200 vorgesehen sein.
Fig. 20 ist ein schematisches Blockdiagramm dieses Ausführungsbeispiels. Die Schaltungen in Fig. 20 mit derselben Arbeitsweise oder Funktion wie jene in Fig. 4 sind mit denselben Bezugszeichen versehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Bildeingabeschreibmittel für eine Vertikaldatenleitung angeordnet; das erste Schreibmittel ist eine Abtastschaltung 430-B und eine Horizontalabtastschaltung 440-B, und das zweite Schreibmittel ist eine Abtastschaltung 430A, eine Horizontalabtastschaltung 440-A und eine Zwischenspeicherschaltung 470. Mit anderen Worten, in diesem Ausführungsbeispiel wird die Zwischenspeicherschaltung 470, die eine Speicherschaltung ist, nur auf der Seite des zweiten Schreibmittels vorgesehen.
Die Farbsignale verzweigen sich in ein System, bei dem die Signale direkt an die Abtastschaltung 430-B von der Zwischenspeicherschaltung 470 gegeben werden, und in ein System, bei dem die Signale an die Abtastschaltung 430-A über einen Verstärker 480 abgegeben werden.
Da die Zwischenspeicherschaltung 470 im allgemeinen aus einem Kondensator gebildet ist, wird die Kapazität hauptsächlich wegen der parasitären Kapazität der Vertikaldatenleitungen geteilt, wenn das Signal aus der Speicherschaltung an die Pixelkapazität über die Vertikaldatenleitung übertragen wird, und die Amplitude des Signals ist verringert. Der Verstärker 480 ist vorgesehen, dieses Absinken in der Signalamplitude zu kompensieren.
Fig. 21 zeigt schematisch ein Beispiel einer Ersatzschaltung dieses Ausführungsbeispiels. Wie in Fig. 21 gezeigt, sind in einer Vertikaldatenleitung 414 die Pixel derselben Farbe vom Anzeigelementabschnitt 410 verteilt angeordnet, abwechselnd auf der linken und rechten Seite für jede andere Zeile. Jedes Pixel ist auch mit einem nicht dargestellten Schaltelement versehen, das es ermöglicht, ein Anzeigesignal an jede Pixelelektrode (nicht dargestellt) durch Auswahl des Gates zu liefern.
Eine der Hauptelektroden eines Rücksetztransistors 417 ist mit jeder Vertikaldatenleitung 414 verbunden, und die andere ist mit dem elektrischen Rücksetzpotential Vc verbunden. Die Steuerelektroden einer Vielzahl von Rücksetztransistoren 417, die mit jeder Vertikaldatenleitung 414 verbunden sind, sind untereinander elektrisch verbunden, wodurch es möglich wird, eine Vielzahl von Rücksetztransistoren 417 gleichzeitig anzusteuern.
Die Zwischenspeicherschaltung 470 hat eine Zwischenspeicherkapazität 418 (CT) und einen Übertragungstransistor 419 zum Übertragen von Signalladungen, die in der Zwischenspeicherkapazität 418 gespeichert sind, auf die Vertikaldatenleitung 414. Ähnlich wie zum Rücksetztransistor 417 sind in diesem Ausführungsbeispiel die jeweiligen Steuerelektroden der Vielzahl von Übertragungstransistoren 419 elektrisch gemeinsam verbunden, wodurch es möglich wird, diese gleichzeitig anzusteuern.
Fig. 22(A) zeigt ein Beispiel einer Steuerzeitvorgabe gemäß diesem Ausführungsbeispiel. In jedem der dargestellten Impulse leitet jeder Transistor in einer H-Periode.
In der T1-Periode wird der Rücksetztransistor 417 leitend geschaltet, in dem Impuls φc einen H-Zustand erreicht, und die Vertikaldatenleitung 414 wird auf das elektrische Potential Vc zurückgesetzt. Wenn als nächstes der Horizontalabtastimpuls φH1 (h11, h12, ...) und der Vertikaltorimpuls φg2 veranlaßt sind, einen H-Zustand in der T2-Periode zu erreichen, werden die Farbsignale R, G und B direkt in die Pixel g2 einer jeden Zeile geschrieben. Auch wenn die Horizontalabtastimpulse φH2 (h21, h22, ...) veranlaßt werden, jeweils den H-Zustand zu erreichen, werden Farbsignale R', G' und B' in der Zwischenspeicherkapazität 418 der Zwischenspeicherschaltung 470 gespeichert. Wenn die T2-Periode abgeschlossen ist, erreicht der Vertikalgateimpuls φg2 einen L-Zustand, der die Pixeltransistoren der Zeilenpixel veranlaßt zu sperren, und somit wird solchermaßen die Schreibspannung beibehalten.
In der T3-Periode wird der Rücksetztransistor 417 veranlaßt zu leiten, indem der Impuls φc einen H-Zustand annimmt, die Restladung der Vertikaldatenleitung 414 wird gelöscht, und die Datenleitung ist auf das elektrische Bezugspotential Vc zurückgesetzt. In der T4-Periode wird dann der Übertragungstransistor 419 veranlaßt zu leiten, indem der Impuls φc einen H-Zustand annimmt, und das Zeilenpixel (g1) wird veranlaßt zu leiten, indem der Impuls φg1 einen H-Zustand annimmt, die Farbsignale R', G' und B' der Zwischenspeicherkapazität 418 werden übertragen und dann geschrieben. Zu dieser Zeit ist der Signalpegel der in das Zeilenpixel geschriebenen Signale (g1) aufgrund der Kapazitätsteilung abgesenkt, der Pegel wird gleich dem Signalpegel, der in die vorherige Pixelleitung (g2) geschrieben wurde, weil das Signal zuvor verstärkt wurde.
Auf diese Weise werden die Farbsignale aus der Signalverarbeitungsschaltung 450 in zwei Zeilenpixel geschrieben und gehalten zu unterschiedlichen Zeiten durch eine Steuerserie während einer Horizontalabtastperiode von T1 bis T4 Perioden. Die Abtastfrequenz vom Bildsignal wird doppelt so hoch wie beim Stand der Technik zwischen zwei Zeilenpixeln. Solchermaßen ist die Auflösung verbessert, und Kernmoiré, verursacht durch Abtastschleifenstörung, kann verringert werden.
Die Abweichung von Startzeiten zwischen Impulsen φH1 und φH2 und zwischen h11 und h22 in Fig. 22(A) berücksichtigt die Abweichung für 1,5 Pixel in der räumlichen Anordnung der Signale derselben Farbe zwischen zwei Zeilenpixeln.
In Fig. 21 kann gi (i = 1, 2, ...) eine Gate-Leitung eines Schaltelements mit drei Anschlüssen sein oder einem Abtastpol gegenüberstehen. Das heißt, der Abschnitt 414 von gi (i = 1, 2, ...) und der Datenleitung können ein Dünnfilmtransistor (TFT) oder ein Diode sein (einschließlich einer Metall-Isolator-Metall-Diode (MIM-Diode)).

[Zweites Ausführungsbeispiel]

Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nun beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel ist dasselbe wie das erste Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme der Steuerzeitvorgabe. Die Steuerzeitvorgabe vom zweiten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 22(B) gezeigt. Die Abtastzeitvorgaben von φH2 und φH1 sind dieselben wie in Fig. 21(A).
Abgetastete Bildsignale von der Abtastschaltung 430-B in der T2-Periode werden in diesem Ausführungsbeispiel zeitweilig in der Verdrahtungskapazität einer jeden der Vertikaldatenleitungen gespeichert, und die gespeicherten Signale werden zu einem entsprechenden Pixel gemäß dem Impuls φg2 in der T3-Periode übertragen. Als nächstes wird die Datenleitung zurückgesetzt auf das elektrische Bezugspotential Vc in der T3'-Periode, und das Signal der Zwischenspeicherkapazität 418 wird auf das entsprechende Pixel durch Überführen der Impulse φg1 und φT in den H-Zustand in der T4-Periode übertragen.
Wenn die Spannung der Gate-Leitung fluktuiert, wenn ein Signal anliegt, abhängig von den Eigenschaften des Schaltelements, werden die Pixel in einer anderen Leitung als die Leitung, bei der die Pixel zu schreiben sind, fluktuieren und übersprechen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel gibt es jedoch kein Übersprechen, und es ist möglich, ein stabiles Bild lediglich durch Bereitstellen eines Speichers auf einer Seite zu bekommen.

[Drittes Ausführungsbeispiel]

Fig. 23 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Durch Bereitstellen einer Pufferschaltung 400-B in der Stufe, die der Datenleitung 414 auf der Seite der Speicherschaltung 74 vorangeht, ist es möglich, das Signal daran zu hindern, aufgrund der Kapazitätsteilung abzusinken, und der Verstärker 480, der in dem Ausführungsbeispiel anhand Fig. 20 beschrieben wurde, ist überflüssig. Durch Bereitstellen einer Pufferschaltung 400-A in der Stufe, die vor der Datenleitung 414 auf der Seite der Abtastschaltung 430 liegt, ist es möglich, eine feste Offsetspannung zwischen den Pufferschaltungen 400-A und 400-B zu beseitigen.
In Fig. 23 bedeuten φTd und φTs jeweils einen Stromversorgungssteuerimpuls. Es ist möglich, den Stromverbrauch abzusenken durch Stromlieferung an die Pufferschaltung nur dann, wenn eine Signalladung zum Pixel zu übertragen ist. Die Pixel des Anzeigeabschnitts 410 sind nicht dargestellt.
Nach der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschrieben wurde, werden eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige, die in der Lage ist, mit höherer Auflösung und höherer Qualität Bilder anzeigen zu können als zuvor, und ein Steuerverfahren von der Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige bereitgestellt. Nach der vorliegenden Erfindung sind eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige, die in der Lage ist, ein Bild in hoher Auflösung anzuzeigen, in einem solch einfachen Aufbau, daß zwei Bildeingabemittel vorgesehen sind, und ein Steuerverfahren für die Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige vorgesehen. Ebenso werden eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix, die wenig Strom verbraucht, geringe Abmessungen besitzt und kostengünstig ist, da kein Vollbildspeicher Verwendung findet, und ein Steuerverfahren für eine Flüssigkristallanzeige geschaffen.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es darüber hinaus möglich, leicht Farben umzuschalten, und leicht eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallfarbanzeige mit hoher Auflösung zu steuern. Selbst wenn zwei Farben in Spaltenelektrodenzeilen abwechselnd vorkommen, werden die Farben nicht gemischt, und ein geringer Stromverbrauch ist erforderlich, da die Horizontalabtastschaltung betrieben werden kann mit einer normalen Ansteuerfrequenz. Nach der vorliegenden Erfindung ist es des weiteren möglich, ein Bild mit hoher Horizontal- und Vertikalauflösung und flimmerfrei anzuzeigen.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es darüber hinaus möglich, die Horizontalsteuerfrequenz herabzusetzen und die Abtastdauer zu verlängern. Es wird dadurch möglich, eine hochaufgelöste Anzeige getreu dem Bildsignal zu erzeugen und den Stromverbrauch zu senken.
Obwohl in der obigen Beschreibung nicht erwähnt, ist es vorzuziehen, daß die an den Flüssigkristall angelegte Polarität umgekehrt wird, um die Polarität abwechselnd zu invertieren (Inversionsansteuerung). In diesem Falle können die auf die oberen und unteren Abschnitte verteilten Signale entgegengesetzte Polarität zueinander haben, und die Polarität kann für jedes Teilbild umgekehrt werden.
Obwohl in der obigen Beschreibung ein Beispiel erläutert ist, in dem drei Farben R, G und B Anwendung finden, können andere Farben erforderlichenfalls zusätzlich kombiniert werden. Es erübrigt sich zu sagen, daß eine Monochromfarbe, wie Weiß und Schwarz, oder zwei Farbanzeigen verwendet werden können.
Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf eine Anordnung von Farbpixeln. Die vorliegende Erfindung ist anwendbar durch Variieren der Zeitvorgabe von der Abtastschaltung in passender Weise gemäß der Farbpixelanordnung.
Es erübrigt sich zu sagen, daß die zweite Horizontalabtastschaltung in der vorliegenden Erfindung zusätzlich angeordnet werden kann gegenüber der ersten Horizontalabtastschaltung, die auf derselben Seite angeordnet werden kann.
Viele unterschiedliche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können aufgebaut werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, die in der Beschreibung angegeben sind. Ganz im Gegenteil, die vorliegende Erfindung beabsichtigt, verschiedene Abwandlungen und Äquivalente abzudecken, die im Schutzumfang der Patentansprüche enthalten sind. Die nachstehenden Ansprüche sind weitestgehend zu interpretieren, um alle derartige Abwandlungen und Äquivalentstrukturen und -funktionen abzudecken.
Eine Vorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige, die die Horizontal- und Vertikalauflösung verbessert, ist in der Lage, ein hochqualitatives Bild flimmerfrei anzuzeigen. Pixel jeder Farbe sind in Delta-Form angeordnet, von den Pixeln einer jeden Farbe ausgewählte Farben sind mit einer Balkendatenleitung verbunden, eine Speicherschaltung ist gemäß der ausgewählten Farbe vorgesehen, und Bildinformationen werden an jedes Pixel in der Weise geliefert, daß die Bildinformation auf die oberen und unteren Abschnitte der Spaltendatenleitung verteilt werden.

Claims

1. Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit:

einer Vielzahl von Bildelementen (12), die in einer Matrixform mit einer Vielzahl von Bildelementzeilen (13) angeordnet sind, wobei jedes Bildelement ein Schaltelement (11) aufweist;

einer Vielzahl von Datenleitungen (414), die durch die Schaltelemente (11) an die Bildelementzeilen (13) gekoppelt sind;

einer Vertikalabtastschaltung (420) zur Auswahl einer Zeile der Bildelemente;

einer mit einer Seite der Vielzahl von Datenleitungen verbundenen ersten Schreibeinrichtung (430-B, 440-B), die eine erste Horizontalabtastschaltung (440-B) zur Erzeugung eines ersten Signals beinhaltet, das zum Abtasten eines den Bildelementen zuzuführenden Bildsignals verwendet wird;

einer mit einer gegenüberliegenden Seite der Vielzahl von Datenleitungen verbundenen zweiten Horizontalabtastschaltung (440-A) zur Erzeugung eines zweiten Signals, das zum Abtasten eines den Bildelementen zuzuführenden Bildsignals verwendet wird; und

einer zweiten Schreibeinrichtung (430-A, 470) mit einer Speichereinrichtung (470) zur Speicherung von durch die zweite Horizontalabtastschaltung (440-A) abgetasteten Bildsignalen,

dadurch gekennzeichnet, dass

die erste Schreibeinrichtung (430-B, 440-B) fortlaufend die Bilddaten direkt den Datenleitungen ohne Zwischenspeicherung der Bildsignale in einer T&sub2;-Periode einer jeden Horizontalabtastperiode (1H) zuführt, wobei die T&sub2;-Periode einen Abschnitt einer Horizontalabtastperiode umfasst, währenddessen allen Datenleitungen ein Bildsignal zugeführt wird, und

die zweite Schreibeinrichtung (430-A, 470) fortlaufend die Bildsignale der Speichervorrichtung (470) in der T&sub2;-Periode zuführt, so dass die Bildsignale von der Speichereinrichtung (470) gespeichert sind und dann gleichzeitig den Datenleitungen zugeführt sind, wenn die T&sub2;-Periode beendet ist.

2. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schreibeinrichtung Signale verschiedenen Bildelementzeilen zuführt.

3. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Bildelemente Filter von unter zumindest drei verschiedenen Farben (R, G, B) ausgewählten Farben aufweist.

4. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildsignale Signale darstellen, denen jeweils Bilddaten bezüglich Rot (R), Grün (G) und Blau (B) zugrunde liegen.

5. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Rücksetzeinrichtung (417) zum Zurücksetzen des Potentials der Vielzahl der Datenleitungen (414) auf ein Bezugspotential.

6. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücksetzeinrichtung eine Vielzahl von Transistoren (417), von welchen ein jeder eine erste und eine zweite Hauptelektrode und eine Steuerelektrode aufweist, wobei die erste Hauptelektrode eines jeden Transistors mit einer jeweiligen Datenleitung aus der Vielzahl der Datenleitungen (414) verbunden ist, und wobei die zweite Hauptelektrode eines jeden Transistors mit dem Bezugspotential verbunden ist, und eine Steuerleitung zum Verbinden der entsprechenden Steuerelektroden der Transistoren beinhaltet.

7. Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Vielzahl von in einer Matrixform angeordneten Bildelementen (12), von welchen ein jedes ein Schaltelement (11) aufweist, wobei die Bildelemente in einer Vielzahl von Zeilen (13) angeordnet sind, einer Vielzahl von mit den Bildelementzeilen durch die Schaltelemente (11) gekoppelten Datenleitungen (414), einer mit einer Seite der Vielzahl der Datenleitungen verbundenen ersten Horizontalabtastschaltung (440-B) zum Erzeugen eines ersten Signals, das zum Abtasten eines den Bildelementen zuzuführenden Bildsignals verwendet wird, einer mit einer gegenüberliegenden Seite der Vielzahl der Datenleitungen verbundenen zweiten Horizontalabtastschaltung (440-A) zum Erzeugen eines zweiten Signals, das zum Abtasten eines den Bildelementen zuzuführenden Bildsignals verwendet wird, einer Speichereinrichtung (470) zum Speichern von durch die zweite Horizontalabtastschaltung (440-A) abgetasteten Bildsignalen und einer Vertikalabtastschaltung (420) zum Auswählen einer Zeile der Bildelemente, mit dem Schritt:

(a) Speichern in der Speichereinrichtung (470) der durch die zweite Horizontalabtastschaltung (440-A) abgetasteten Bildsignale während einer ersten Periode,

gekennzeichnet durch die Schritte

(b) direktes Schreiben der durch die erste Horizontalabtastschaltung (440-B) abgetasteten Bildsignale auf eine erste Zeile aus der Vielzahl der Bildelementzeilen ohne Zwischenspeicherung während des Speicherns der Bildsignale; und

(c) Schreiben der gespeicherten Bildsignale zugleich auf die Bildelemente einer der ersten Zeile benachbarten Zeile, wenn die erste Periode beendet ist.

8. Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass während der Periode zwischen dem direkten Schreiben der Bildsignale und dem Schreiben der gespeicherten Bildsignale das Potenzial der Vielzahl der Datenleitungen auf ein Referenzpotential zurückgesetzt wird.