DE2811290C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft einen Speichertransistor in Dünn­ schicht-Technik für eine Matrix-Anzeige gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.
Eine Matrix-Anzeige, bei der ein Speichertransistor in Dünn­ schicht-Technik Verwendung findet, ist durch SID 75 Digest, 1975, Seite 82 und 83, bekannt.
Der dort mit einem Flüssigkristallelement integrierte Spei­ chertransistor eliminiert die Notwendigkeit für großflächige Speicherkapazitäten als Teil des Anzeigeelementes. Damit läßt sich das Flüssigkristallelement bezüglich der Größe optimie­ ren. Der Speichertransistor liefert die notwendige Schwell­ spannung und den Speicher für das Element für sich wieder­ holende multiplexe Anwendungen.
Allerdings besitzt der Speichertransistor dort nur ein "Floa­ ting"-Gate zur verbesserten Steuerbarkeit seiner Leitwert­ eigenschaften und weist auch nur ein Gate zur Adressierung seines Anzeigeelementes innerhalb der Anzeige-Matrix auf.
Derartige Transistoren sind bezüglich ihrer Herstellung be­ reits bekannt ("Experimental Realization of Floating-Gate- Memory Thin-Film Transistor", Proceeding of the IEEE, Band 63, Seiten 826-827, Mai 1975).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Speicher­ transistor für ein Anzeigefeld zu schaffen, bei dem eine schnelle und sichere Steuerung der Potentialdifferenz zwi­ schen Source und Drain zur sicheren Einstellung des gewünsch­ ten Leitwertzustandes möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Speichertransistor für ein Anzeigefeld der eingangs genannten Art durch die kennzeich­ nenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
Im Zusammenhang mit der Adressierung der Anzeigeelemente wurde auch schon die Verwendung von Dünnschicht-Transistoren vorgeschlagen, die in das Anzeigefeld integriert und indi­ viduellen Anzeigeelementen zur Steuerung zugeordnet sind (US 38 40 695 und 40 06 383).
Darüber hinaus ist der US 38 40 695 bereits ein Aufbau mit zwei Gates zur Adressierung zu entnehmen, wobei diese Gates galvanisch miteinander verbunden sind. Jedoch sind dort "Floating"-Gates nicht vorgesehen.
Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dem Anspruch und der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Flüssigkristall-Matrix-Anzeige;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Aufbau eines Flüssigkristallelementes für die Matrix-Anzeige;
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2, welcher den Schicht­ aufbau eines Speichertransistors zeigt;
Fig. 4 Schwingungsformen für Betriebspotentiale, wenn eine Information zur Darstellung gelangt, wobei sich diese Schwingungsformen nicht auf das Einschreiben bzw. Löschen einer Information beziehen;
Fig. 5 beispielsweise Schwingungsformen, welche an die Informationssignal­ leitungen Xi und die Umschaltsignalleitungen Yj angelegt werden, um ein Informationssignal an ein bestimmtes Anzeigeelement anzu­ legen.
Die Erläuterung der Erfindung erfolgt in Verbindung mit ihrer Anwendung auf eine Flüssigkristall-Matrix-Anzeige.
Eine Matrix-Anzeige 10 ist schematisch für lediglich einige Flüssigkristallelemente in Fig. 1 dargestellt und besteht aus einer Matrix mit Flüssigkristallelemen­ ten 12. Diese Elemente sind an vertikale Informationssignalleitungen X 1, X 2, X 3, X 4 und horizontale Umschaltsignalleitungen Y 1, Y 2, Y 3 angeschlossen. Die Anzahl der Spalten und Reihen und damit die Anzahl der einzelnen Flüssig­ kristallelemente kann beliebig sein und hängt von der Größe der gewünschten Matrix-Anzeige ab, wobei die Anzahl der in den Spalten und Reihen angeordne­ ten Flüssigkristallelemente pro cm das Auflösevermögen bestimmt.
Die Informationssignalleitungen Xi sind an der Peripherie des Anzeigefeldes mit einer Treiberstufe 50 für die Informationssignale verbunden, welche das ent­ sprechende Informationssignal für ein bestimmtes Flüssigkristallelement der Matrix liefert. Das Potential dieses Informationssignals legt fest, ob das Flüssig­ kristallelement teilweise oder ganz eingeschaltet bzw. abgeschaltet ist. Die Um­ schaltsignalleitungen Yi sind ebenfalls an der Peripherie mit einer Treiberstufe 52 für die Umschaltsignale verbunden, welche die Adressierung der Informations­ signale auf der Informationssignalleitung Xi synchronisiert, um festzulegen, daß das richtige Flüssigkristallelement der Matrix mit dem richtigen Informations­ signal adressiert wird.
Jedem Flüssigkristallelement 12 ist ein Speichertransistor TM zugeordnet, dessen Gate mit der seiner Position entsprechenden Umschaltsignalleitung Yj verbunden ist, welche die dem Anzeigeelement zugeordnete Reihe definiert. Die Source des Speichertransistors TM ist mit der Informationssignalleitung Xi verbunden und definiert damit die Spalte des zugeordneten Anzeigeelementes. Die Drain des Speichertransistors TM ist mit der einen Elektrode 14 des Flüssigkristall­ elementes 16 verbunden. Die vorderseitige Elektrode 18 ist lichtdurchlässig und überzieht als einheitliche Elektrode das gesamte Anzeigefeld. Der Speicher­ transistor TM ist mit einem Floating-Gate versehen, wodurch sich die Speicher­ eigenschaften des Transistors ergeben.
Die vorderseitige Elektrode 18 ist an der Peripherie des Anzeigefeldes mit einer Stromversorgung 54 versehen, von welcher aus das Ansteuerpotential für die Flüssigkristallelemente zugeführt wird, um die Lichtdurchlässigkeit der einzelnen individuellen Flüssigkristallelemente entsprechend der Ansteuerung einzustellen. Für eine Matrix-Anzeige, die mit gesteuerter Lichtdurchlässigkeit der Flüssig­ kristallelemente arbeitet, sind die individuellen Elektroden 14 lichtdurchlässig, wobei das Licht durch die Substratrückseite des Anzeigefeldes zugeführt wird, um eine Anzeige zu bewirken. Bei einer Matrix-Anzeige, die mit Reflexlicht arbeitet, reflektieren die individuellen Elektroden 14 das Licht und wirken wie ein Spiegel für das durch die vorderseitige Elektrode einfallende Licht.
Der Aufbau eines Flüssigkristallelementes sowie des Speichertransistors ist in den Fig. 2 und 3 im Detail dargestellt. Der Speichertransistor TM ist im oberen linken Eck des Anzeigeelementes 12 angeordnet, und zwar im Bereich der Überkreuzung der Umschaltsignalleitung Y 1 mit der Informationssignallei­ tung X 1. Die Drain des Speichertransistors TM wird in den Bereich der indi­ viduellen Elektrode 14 weitergeführt, welche den größten Flächenanteil zwischen den senkrecht verlaufenden Informationssignalleitungen und den waagrecht ver­ laufenden Umschaltsignalleitungen einnimmt. Die Flüssigkristalle sind über die gesamte Fläche des Anzeigefeldes verteilt, wobei isolierende Schichten über die leitenden Flächen mit Ausnahme der Elektrode 14 verlaufen. Diese Elektro­ de 14 steht in unmittelbarer Kontaktverbindung mit den Flüssigkristallen. Über den Flüssigkristallen liegt die gemeinsame und lichtdurchlässige sowie vorderseitige Elektrode 18 des Anzeigefeldes.
Der als Dünnschichttransistor aufgebaute Speichertransistor TM ist im Schnitt in Fig. 3 dargestellt. Das Anzeigefeld ist auf einem Substrat 20 mit Isolier­ eigenschaften aufgebaut, auf welchem die leitenden Signalleitungen und die An­ zeigeelemente in der gewünschten Verteilung angebracht sind. Typischerweise besteht dieses isolierende Substrat aus Quarz oder einem Hochtemperaturglas, das mit einer dünnen Schicht 22 aus Aluminiumoxid überzogen ist. Die Vielzahl der horizontal verlaufenden Umschaltsignalleitungen Yj werden als Dünnschichtlei­ tungen aus Aluminium oder einem anderen leitenden Metall in einem der Größe der gewünschten Anzeigeelemente entsprechenden Abstand voneinander aufge­ bracht. Auch die individuelle Elektrode 14 kann direkt auf das Substrat als Aluminiumschicht aufgebracht werden, die zweckmäßigerweise etwa quadratisch ist, wie aus der Darstellung gemäß Fig. 2 hervorgeht. Diese Aluminiumschicht ist mit dem Drainkontakt 36 des Speichertransistors TM verbunden.
Der Speichertransistor wird in unmittelbarer Nähe der Überkreuzungspunkte der jeweiligen Umschaltsignalleitungen mit den Informationssignalleitungen aufge­ baut. Die Umschaltsignalleitung Yj, welche bereits auf der Aluminiumoxid­ schicht 22 angebracht ist, dient dabei als Gateanschluß für den Transistor. Der Teil der Umschaltsignalleitung, welcher als unteres Gatter 24 des Speichertran­ sistors TM dient, wird mit einer isolierenden Aluminiumoxidschicht 26 überzogen, auf der das untere Floating-Gate 28 unmittelbar neben dem Überkreuzungspunkt der Umschaltsignalleitung mit der Informationssignalleitung durch Niederschla­ gen von Aluminium ausgebildet wird. Über dem unteren Floating-Gate 28 wird eine dünne Siliciumoxidschicht 30 ausgebildet. Der Kanalbereich 32 aus Cadmium­ selenid wird in Ausrichtung auf das untere Gate 24 und das untere Floating- Gate 28 über diesen angebracht. Die Source- und Drainkontakte 34 bzw. 36 werden über den isolierenden Schichten derart angebracht, daß sie mit dem Kanalbereich 32 an gegenüberliegenden Seiten überlappen. Dieser Aufbau würde einen funktionsfähigen Speichertransistor darstellen, jedoch hat man festgestellt, daß eine konstruktive Ausgestaltung mit einem oberen Floating-Gate 38 und einem oberen Gate 40, welche über der Kanalstrecke 32 mit zwischenliegen­ den Isolierschichten 42 und 44 ausgebildet sind, Vorteile zeigen. Das obere Gate 40 ist elektrisch mit der als unteres Gate 24 dienenden Anschlußlei­ tung verbunden. Auf diese Weise kann die Kanalstrecke 32 sowohl vom oberen als auch vom unteren Gate aus angesteuert werden.
Die Vielzahl der vertikal verlaufenden Informationssignalleitungen Xi werden auf ein Niveau angebracht, in welchem sie in Verbindung mit dem Source- Kontakt 34 des Speichertransistors stehen.
Die Isolierschicht 42 ist als verhältnismäßig dünne Siliciumoxidschicht und die Isolierschicht 44 als verhältnismäßig dicke Aluminiumoxidschicht ausgebildet. Die Floating-Gates 28 und 38 sind als Metallschichten mit einer sehr geringen Dicke von typischerweise nur etwa 5 Å bis 30 Å aus Aluminium oder Gold her­ gestellt. Man kann sich diese Schichten als dotierte Grenzschichten zwischen der Siliciumoxidschicht und der Aluminiumoxidschicht vorstellen.
Die Umschaltsignalleitungen Yj und die Informationssignalleitungen Xi er­ strecken sich bis zur Peripherie des Anzeigefeldes, wo sie mit den Treiberstufen zur Ansteuerung verbunden sind.
In Verbindung mit Fig. 4 wird der Betrieb des Anzeigefeldes im eingeschwun­ genen Zustand erläutert. Während dieses eingeschwungenen Zustandes wird eine Information zur Darstellung gebracht, jedoch keine Information eingeschrieben bzw. gelöscht. Die beiden Anschlußleitungen Xi und Yj werden auf einem ge­ meinsamen Bezugspotential bzw. Nullpotential gehalten. An die vorderseitige Elektrode werden gering negative Tastimpulse angelegt, welche von einem posi­ tiven Potential ausgehen. Diese Tastimpulse haben die in Fig. 4 in der oberen Rei­ he gezeigte Form und sind für alle Flüssigkristallelemente der Matrix gleich. Die positive Vorspannung, von der die Impulse ausgehen, bestimmt sich aus dem maximalen erforderlichen Signale für die speziellen Flüssigkristalle. Die Impuls­ amplitude ist etwas größer als dieses Vorspannungspotential, um den Potential­ verlust durch Potentialteilung an der Kapazität des Flüssigkristallelements sowie der Drain-Gate-Kapazität des Transistors zu kompensieren. Bei dieser Betriebs­ art, wenn ein hoher Leitwertzustand in dem Speichertransistor gespeichert ist, wird das Flüssigkristallelement bzw. der von ihm gebildete Kondensator infolge einer Vorderflanke bzw. einer Rückflanke der an die frontseitige Elektrode angelegten Impulse entladen bzw. geladen. Wie aus der Darstellung hervorgeht, ergibt sich daraus eine sehr hohe Taktpotentialvorspannung am Flüssigkristallelement. Wenn ein niederer Leitwertzustand im Speichertransi­ stor gespeichert ist, wird der Flüssigkristallkondensator periodisch mit jedem Impuls entladen, um die Ladung, welche sich während der Impulsperiode in­ folge von Leckströmen aufbaut, zu entfernen. In diesem Zustand hat das am Flüssigkristallelement liegende Feld einen Wert von nahezu Null.
Eine zweite Betriebsart für dieselbe Matrix-Anzeige ergibt sich, wenn die posi­ tive Vorspannung an der gemeinsamen vorderseitigen Elektrode auf Null redu­ ziert ist. Bei dieser Betriebsart entspricht der im Speichertransistor gespeicher­ te hohe Leitwertzustand der Nullpotentialvorspannung mit kurzen, sehr gerin­ gen Taktimpulsen am Flüssigkristallelement. Ein niederer, im Speichertransistor gespeicherter Leitwertzustand entspricht einer Vorspannung im eingeschwungenen Zustand, die etwas kleiner als die Impulsamplitude an dem Flüssigkristallelement ist. Durch das Einführen oder das Eliminieren einer einzigen Vorspannung, wo­ durch eine Änderung zwischen den beiden Betriebsarten erfolgt, kann die in der Matrix-Anzeige dargestellte Information während des Normalbetriebs ent­ fernt werden.
Die Auswahl der Betriebsart für eine spezielle Anzeige hängt von vielen Fakto­ ren ab. Die nachfolgenden Unterschiede zwischen den zwei Betriebsarten stellen Faktoren dar, die unter anderem berücksichtigt werden müssen.
  • 1. Die erste Betriebsart resultiert aus einem Vorspannungspotential zwischen den Signalleitungen der Matrix-Anzeige und der gemein­ samen Elektrode der Flüssigkristallschicht. In der zweiten Betriebs­ art werden nur kurze Impulse an das Flüssigkristallelement ange­ legt, das die Anschlußleitungen Xi und Yj überdeckt. Es könnte eine dünne isolierende Schicht gefordert werden, um den Gradien­ ten des Vorspannungspotentials für die erste Betriebsart unter den Schwellwert des Flüssigkristalls zu verringern.
  • 2. Wenn für die zweite Betriebsart ein geringes Feld herrscht, ergibt sich ein Vorspannungspotential an dem Flüssigkristallelement, das etwa gleich Null ist. Damit werden kurze niedere Taktimpulse mit voller Amplitude dem Flüssigkristall überlagert. Ein Material für das Flüssigkristallelement mit sehr schnellem Ansprechverhalten ist möglicherweise mit dieser Betriebsart nicht kompatibel.
  • 3. Bei jeder der Betriebsarten ist der Leistungsverlust im eingeschwun­ genen Zustand in Elementen mit einem hohen, im zugeordneten Spei­ chertransistor gespeicherten Leitwertzustand größer als bei solchen mit einem niederen gespeicherten Leitwertzustand. Wenn das zu er­ wartende Verhältnis zwischen den optisch eingeschalteten und den optisch abgeschalteten Elementen von 1 verschieden ist, können die Leistungserfordernisse durch die Anwahl der Betriebsart minimali­ siert werden.
  • 4. Bei jeder der Betriebsarten ist die Zeit, welche erforderlich ist, um den hohen Leitwertzustand in den Speichertransistor einzuspeichern, größer als für die Einspeicherung eines niederen Leitwertzustandes. Die Erfordernisse für die Signalverteilung in dem Zeitbereich wird sehr stark von der Auswahl der Betriebsart beeinflußt.
  • 5. Wenn das Material der Flüssigkristalle einen Schwellwert hat, kann über die gemeinsame vorderseitige Elektrode eine Vorspannung ein­ geführt werden, um dadurch die Niveaus für die Impulsamplituden, die Verlustleistung und die Signalverteilung zu reduzieren.
Typische Betriebsparameter, wie sie beispielsweise für die in Fig. 4 dargestellte Betriebsart des eingeschwungenen Zustandes Verwendung finden können, haben für die positive Vorspannung V 1 80 V, für die Zeit t r zwischen den Impulsen eine Millisekunde und für die Impulsbreite t p der negativen Impulse einen Wert von 100 msec. Die Kapazität des Flüssigkristallelements zwischen den Elektro­ den beträgt 0,14 pF. Für den Speichertransistor, in welchem ein hoher Leit­ wertzustand im Floating-Gate gespeichert ist und an welchem ein Nullpoten­ tial zwischen dem Gate und der Source liegt, ist der Drain-Strom I DS gleich oder größer als 200 nA, wobei die Drain-Source-Spannung 10 V beträgt. Wenn in dem Floating-Gate des Speichertransistors ein niederer Leitwertzustand ge­ speichert ist, ergibt sich ein Drainstrom I DS gleich oder kleiner 1 nA mit einer Drain-Source-Spannung von 80 V. Der Leckwiderstand des Flüssigkristall­ elementes ist gleich oder größer als 1010 Ohm. Die negative Impulsamplitude an der gemeinsamen vorderseitigen Elektrode des Flüssigkristallelementes beträgt 90 V.
Die zur Darstellung zu bringende Information wird in der Matrix der Speichertransistoren als hoher und niedriger Leitwertzustand durch eine Kombination positiver und negativer Potentialimpulse über die Umschaltsignalleitungen Yj und die Informationssignalleitungen Xi gespeichert. Es gibt eine Vielzahl von Verfahren, um die Signale bzw. Information der Matrix zu verteilen. So kann z. B. der hohe Leitwertzustand in der gesamten Matrix auf einmal und anschließend der niedere Leitwertzustand an bestimmten Matrixpunkten von Element zu Element nacheinander eingespeichert werden. In Fig. 5 sind Schwin­ gungsformen zum Anlegen an die Umschaltsignalleitungen und die In­ formationssignalleitungen angegeben, mit welchen ein solcher Be­ trieb grundsätzlich ausgeführt werden kann. Obwohl es nicht notwendig ist,wird für die angegebenen Schwingungsformen der Vereinfachung wegen angenommen, daß während der Einspeicherung der Information die gemeinsamen Impulse für die vorderseitige Elektrode nicht vorhan­ den sind. Die ersten drei Zeitintervalle gemäß Fig. 5 illustrieren das Einspeichern eines hohen Leitwertzustandes in einen bestimmten bzw. in bestimmte Speichertransistoren. Da die Speichertransistoren während eines Speicherimpulses für einen hohen Leitwertzustand in den AUS-Zu­ stand vorgespannt sind, gehen diesen Impulsen Ladungsausgleichs­ impulse V 3 voraus, die die Transistoren in den EIN-Zustand umschal­ ten und den Flüssigkristallkondensator auf das erforderliche Potential aufladen. Die Impulse V 9 auf den Informationssignalleitungen Xi während der Zeit des Ladungsausgleiches kompensieren die kapazitive Potential­ teilung und stellen sicher, daß während der Speicherperiode die Potential­ differenz zwischen der Source und Drain eines jeden Transistors Null ist. Wie in Fig. 5 für das Zeitintervall I angedeutet, kann ein hoher Leitwertzustand in den Speichertransistoren einer ganzen Reihe von Anzeigeelementen auf einmal mit einem einzigen negativen Impuls mit der vollen Amplitude V 6 auf der entsprechenden Umschaltsignalleitung Yj eingespeichert werden. Zu jeder Zeit können auch mehr als eine Reihe für diesen Zweck ausgewählt werden. Das zweite und dritte Zeit­ intervall II und III gemäß Fig. 5 zeigt die gleichzeitige Einspeicherung hoher Leitwertzustände. Ein negativer Impuls V 5 mit einer ²/₃-Amplitude auf der Umschaltsignalleitung Yj der ausgewählten Reihe und ein positiver Impuls V 8 mit einer ¹/₃-Amplitude an einer oder mehreren Informations­ signalleitungen Xi entsprechend der ausgewählten Elemente der Reihe bewirken einen Speicherimpuls voller Amplitude an dem bzw. den ausgewählten Matrixpunkten. Der negative Impuls V 11 mit einer ¹/₃- Amplitude an allen anderen Informationssignalleitungen Xi verringert die Speicherimpulsamplitude auf ein Drittel der Gesamtamplitude für alle übrigen Elemente der ausgewählten Reihe, Die Information, welche in diese Elemente eingespeichert ist und ebenso auch in alle anderen Elemente der übrigen Reihen der Matrix bleibt unverändert. Es können also hohe Leitwertzustände an bestimmten Punkten einer Spalte gleich­ zeitig durch eine gleichartige Schwingungsform eingespeichert werden.
Das Zeitintervall IV und V gemäß Fig. 5 zeigt die koinzidente Speicherung des niederen Leitwertzustandes in einem oder mehreren Elementen einer ausgewählten Reihe. Für diesen Vorgang wird keine Ausgleichsperiode benötigt, da die Speichertransistoren bereits während eines Speicher­ impulses für den niederen Leitwertzustand in den EIN-Zustand vorgespannt sind. Auf der Umschaltleitung Yj einer ausgewählten Reihe wird ein positiver Impuls V 2 mit einer ²/₃-Amplitude, wogegen ein negativer Impuls V 11 mit einer ¹/₃-Amplitude auf einer oder mehreren Informationssignal­ leitungen Xi entsprechend dem ausgewählten bzw. der ausgewählten Matrix­ punkte wirksam ist. Ein positiver Impuls V 8 mit einer ¹/₃-Amplitude auf allen anderen Informationssignalleitungen Xi verringert die Speicher­ impulsamplitude an den verbleibenden Elementen der Reihe, so daß sie ihren zuvor gespeicherten Informationsinhalt beibehalten. Niedere Leit­ wertzustände können auch gleichzeitig pro Reihe oder pro Spalte oder bezüglich des gesamten Anzeigefeldes eingespeichert werden, was auch für ausgewählte Elemente gleichzeitig pro Spalte mit gleichartigen Schwingungsformen möglich ist. Diese grundsätzlichen Arbeitsweisen können mit einer Vielzahl von Informationsverteilungsverfahren sowohl im Einzelbetrieb als auch im Mehrfachbetrieb kombiniert werden.
Für den gemäß Fig. 5 vorausgesetzten Arbeitsbetrieb gelten beispiels­ weise die folgenden Anforderungen für das Adressieren der Information und das Fehlen der Impulse an der gemeinsamen vorderseitigen Elektrode. Der positive Impuls V 3 hat einen Wert von 35 V und eine Impulslänge t c von 100 µsec. Der Signalimpuls V 6 für den hohen Leitwertzustand hat ein Potential von -150 V und eine Impulsbreite t h von 3 msec. Der Signalimpuls V 2 für den niederen Leitwertzustand hat ein Potential von 100 V bei einer Impulsbreite t L von 3 µsec. Die übrigen Potentiale aufgrund der dargestellten Schwingungsformen betragen für V 4 gleich 85 V, V 5 gleich -100 V, V 7 gleich 70 V, V 8 gleich 50 V, V 9 gleich 20 V, V 10 gleich -30 V und V 11 gleich -50 V.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Verwendung von Flüssig­ kristallen beschrieben, jedoch können auch elektrolumineszierende Anzeigeelemente ohne Schwierigkeiten benutzt werden, wobei lediglich einige Anpassungen der entsprechenden Betriebspotentiale erforderlich sind.

Claims (1)

  1. Speichertransistor in Dünnschicht-Technik für eine Matrix- Anzeige, insbesondere Flüssigkristall-Matrix-Anzeige, mit einem zur Adressierung dienenden Gate (40) und einem "Floa­ ting"-Gate (38), dadurch gekennzeichnet,
    daß eine weiteres zur Adressierung dienendes Gate (24) und ein weiteres "Floating"-Gate (28) vorgesehen sind, derart, daß die "Floating-Gates (28, 38) näher am Kanalbereich an­ geordnet sind als die zur Adressierung dienenden Gates (24, 40) und
    daß die zur Adressierung dienenden Gates (24, 40) galvanisch miteinander verbunden sind.
DE19782811290 1977-03-23 1978-03-15 Anzeigefeld Granted DE2811290A1 (de)

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Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2811290A1 DE2811290A1 (de) 1978-09-28
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US (1) US4112333A (de)
JP (1) JPS53117997A (de)
DE (1) DE2811290A1 (de)
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GB (1) GB1602772A (de)
NL (1) NL188062C (de)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1513999A (en) * 1976-12-22 1978-06-14 Ibm Electrochromic display device
GB2016780B (en) * 1978-02-08 1982-04-28 Sharp Kk Type liquid crystal display
GB2042238B (en) * 1979-02-14 1982-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Drive circuit for a liquid crystal display panel
DE3176454D1 (en) * 1980-02-22 1987-10-22 Toshiba Kk Liquid crystal display device
FR2484141A1 (fr) * 1980-06-06 1981-12-11 Thomson Csf Element bipolaire a conduction non lineaire, et dispositif a commutation, de visualisation notamment, incorporant un tel element
GB2118347B (en) * 1982-04-01 1985-06-19 Standard Telephones Cables Ltd Coherent light image generation
US6294796B1 (en) * 1982-04-13 2001-09-25 Seiko Epson Corporation Thin film transistors and active matrices including same
US5698864A (en) * 1982-04-13 1997-12-16 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing a liquid crystal device having field effect transistors
JPS5910988A (ja) * 1982-07-12 1984-01-20 ホシデン株式会社 カラ−液晶表示器
JPS5913274A (ja) * 1982-07-15 1984-01-24 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置
JPS6048090A (ja) * 1983-08-26 1985-03-15 伊勢電子工業株式会社 螢光表示装置
GB8402654D0 (en) * 1984-02-01 1984-03-07 Secr Defence Flatpanel display
FR2571526B1 (fr) * 1984-08-22 1991-02-08 Canon Kk Panneau d'affichage et son procede de commande
FR2571913B1 (fr) * 1984-10-17 1986-12-26 Richard Joseph Ecran d'affichage a matrice active a double transistor d'adressage
GB2169746B (en) * 1984-11-13 1988-09-14 Sharp Kk Thin film transistor
JPS61121081A (ja) * 1984-11-19 1986-06-09 キヤノン株式会社 液晶表示パネル
US4653860A (en) * 1985-01-07 1987-03-31 Thomson Components-Mostek Corporation Programable mask or reticle with opaque portions on electrodes
JPH061313B2 (ja) * 1985-02-06 1994-01-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
FR2579806B1 (fr) * 1985-03-26 1987-05-07 Morin Francois Procede de fabrication d'un ecran d'affichage a cristaux liquides et a reseau de diodes
FR2580106B1 (de) * 1985-04-05 1988-03-18 Commissariat Energie Atomique
FR2593630B1 (fr) * 1986-01-27 1988-03-18 Maurice Francois Ecran d'affichage a matrice active a resistance de drain et procedes de fabrication de cet ecran
DE3750855T2 (de) * 1986-02-21 1995-05-24 Canon Kk Anzeigegerät.
JPS6337394A (ja) * 1986-08-01 1988-02-18 株式会社日立製作所 マトリクス表示装置
KR900004989B1 (en) * 1986-09-11 1990-07-16 Fujitsu Ltd Active matrix type display and driving method
JPS63175832A (ja) * 1987-01-16 1988-07-20 Hosiden Electronics Co Ltd アクテイブマトリクス液晶表示装置
JP2727562B2 (ja) * 1988-04-27 1998-03-11 ソニー株式会社 表示装置
DE69321308T2 (de) * 1992-07-31 1999-03-25 Canon Kk Anzeigesteuergerät
US5414283A (en) * 1993-11-19 1995-05-09 Ois Optical Imaging Systems, Inc. TFT with reduced parasitic capacitance
US6819310B2 (en) 2000-04-27 2004-11-16 Manning Ventures, Inc. Active matrix addressed bistable reflective cholesteric displays
US6816138B2 (en) 2000-04-27 2004-11-09 Manning Ventures, Inc. Graphic controller for active matrix addressed bistable reflective cholesteric displays
US6850217B2 (en) 2000-04-27 2005-02-01 Manning Ventures, Inc. Operating method for active matrix addressed bistable reflective cholesteric displays
JP2002050762A (ja) * 2000-08-02 2002-02-15 Sony Corp 表示素子およびその製造方法、並びに表示装置
KR100539833B1 (ko) 2002-10-21 2005-12-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
KR20080080117A (ko) * 2005-11-16 2008-09-02 폴리머 비젼 리미티드 강유전성 박막 트랜지스터 기반의 픽셀들을 가지는 액티브메트릭스 디스플레이들을 어드레싱하기 위한 방법
GB0721567D0 (en) * 2007-11-02 2007-12-12 Cambridge Display Tech Ltd Pixel driver circuits

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3840695A (en) * 1972-10-10 1974-10-08 Westinghouse Electric Corp Liquid crystal image display panel with integrated addressing circuitry
US3885196A (en) * 1972-11-30 1975-05-20 Us Army Pocketable direct current electroluminescent display device addressed by MOS or MNOS circuitry
US4041481A (en) * 1974-10-05 1977-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Scanning apparatus for an electrophoretic matrix display panel
US4042854A (en) * 1975-11-21 1977-08-16 Westinghouse Electric Corporation Flat panel display device with integral thin film transistor control system
US4006383A (en) * 1975-11-28 1977-02-01 Westinghouse Electric Corporation Electroluminescent display panel with enlarged active display areas

Also Published As

Publication number Publication date
DE2811290A1 (de) 1978-09-28
US4112333A (en) 1978-09-05
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JPS53117997A (en) 1978-10-14
NL7802991A (nl) 1978-09-26
FR2385165A1 (fr) 1978-10-20
NL188062C (nl) 1992-03-16
NL188062B (nl) 1991-10-16
FR2385165B1 (de) 1985-01-25

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