DE3313804C2

DE3313804C2 -

Info

Publication number: DE3313804C2
Application number: DE3313804A
Authority: DE
Inventors: Shinji Suwa Nagano Jp Morozumi
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1982-10-01
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1990-04-05
Also published as: US4653862A; HK69889A; USRE33882E; GB8304174D0; DE3313804A1; GB2130781A; US4716403A; US4600274A; GB2130781B; FR2534052A1; JPS5961818A; SG40188G; FR2534052B1; JPH0469370B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrich tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Ausbildung derartiger Flüssigkristall-Anzeigevorrich tungen in Großformat, d. h. mit einer hohen Bildelement- Zahl, erscheint interessant insbesondere im Hinblick auf den Ersatz der bislang praktisch ausschließlich verwendeten Bildröhren in Fernsehgeräten.

Eine vielseitig verwendbare Farbanzeigevorrichtung erfor dert mindestens 100 Zeilen. Dementsprechend muß die An steuerung einer solchen Anzeigevorrichtung mit einem Tast verhältnis von 1/100 realisiert werden. Eine Anzeigevor richtung der eingangs genannten Art ist z. B. aus Funkschau 1977, Heft 21, S. 52-56 und Heft 22, S. 117-119 (speziell Bild 3 auf Seite 53) bekannt. Bei der bekannten Anzeigevor richtung sind die beiden Substrate als Glasplatten ausge bildet, auf deren dem Flüssigkristallmaterial zugewandten Seiten die Bildelementelektrode sowie die Gegenelektrode ausgebildet sind, während auf den Rückseiten der Glasplat ten Farbfilter vorgesehen sind. Die Fläche der Bildelement elektroden ist etwa so groß wie diejenige der einzelnen Farbfilter, wobei zwischen den Bildelementelektroden Ab stände vorgesehen sind. Aufgrund des relativ großen Abstan des zwischen den Elektroden einerseits und den Farbfiltern andererseits kann es zu Parallaxenfehlern kommen, d. h. bei Betrachtung des Anzeigeschirms unter einem schrägen Winkel fällt auf das Auge des Betrachters Licht, welches zwischen den Farbfiltern bzw. den Elektroden hindurchgelangt ist. Eine ähnliche Anordnung ist aus der US-PS 40 06 986 be kannt. Auch hier sind die mit Abstand auf den beiden Seiten des Flüssigkristallmaterials befindlichen Bildelementelek troden bzw. Farbfilter auf Lücke angeordnet, so daß die Um risse der Bildelemente nicht scharf und nicht die richtige Farbe aufweisen.

Aus der GB-PS 14 90 110 ist eine Flüssigkristall-Anzeige vorrichtung bekannt, die anders als die hier in Rede ste henden Anzeigevorrichtungen keine aktive Anzeigevorrichtung mit Treiberschaltungskomponenten ist, sondern als passive Vorrichtung ausgebildet ist. Derartige passive Vorrichtun gen eignen sich generell nur für kleine Anzeigevorrichtun gen mit einer geringen Anzahl von Bildelementen. Bei dieser Vorrichtung befinden sich großflächige Farbfilterschichten entweder zwischen einem Substrat und einer das Flüssigkri stallmaterial begrenzenden Elektrode, oder aber zwischen dieser Elektrode und dem Flüssigkristallmaterial selbst. Die beiden Möglichkeiten werden als gleichwertig darge stellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flüssigkristall-Anzeige vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine hohe Anzahl von Bildelementen vorgegebener Flächeneinheit ermöglicht und darüber hinaus auch bei Betrachtung unter einem spitzen Winkel das Austreten von nicht-gefiltertem Licht aus der Anzeigevorrichtung vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Er findung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Gegenelektrode auf der dem ersten Substrat zugewandten Seite der Farbfilter ist ein im Vergleich zum Stand der Technik weitergehende Reduzierung des Spalts zwischen den Elektroden, und mithin der gesamten Vorrichtung möglich. Es lassen sich die ein zelnen Bildelemente mit einem hohem Tastverhältnis ansteu ern, und dennoch ergeben sich scharf umrissene Punkte. Da durch, daß die Grundfläche der einzelnen Farbfilter größer ist als die Grundfläche der jeweiligen Bildelementelektro den, wird in jedem Fall vermieden, daß ungefiltertes Licht durch das dem Betrachter zugewandte transparente Substrat gelangt. Somit erhält man eine ausgezeichnete Farbgebung unter Vermeidung jeglicher Farbverfälschungen.

Durch aktive Schaltelemente, z. B. Transistorschalter oder nicht-lineare Elemente (MIN-Elemente oder Dioden) lassen sich die einzelnen Punkte der Anzeigevorrichtung gezielt und mit hohem Tastverhältnis anstrahlen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichungen näher erläu tert. Es zeigt

Fig. 1 ein Beispiel des Aufbaus der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung,

Fig. 2 und 3 den Aufbau der bei der Erfindung eingesetzten Farbfilter,

Fig. 4a bis 4c den Aufbau der bei der Erfindung eingesetzten aktiven Matrix,

Fig. 5a, 5b und 6a, 6b Beispiele von bei der Erfindung einge setzten nicht-linearen Elementen,

Fig. 7 die Strom-Spannungs-Kennlinie des nicht- linearen Elements,

Fig. 8 ein Ersatzschaltbild von nicht-linearem Element und Flüssigkristallzelle,

Fig. 9a bis 9c den Aufbau der Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 10, 11, 12, 16 und 18 die Anordnung der Farbfilter und die An- steuerung der Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 13 Signale, die in der Anordnung nach Fig. 12 auftreten,

Fig. 14 die Schaltung zur Erzeugung der Taktsignale Φ₁, Φ₂ und Φ₃,

Fig. 15 Signale zum Verständnis der Arbeitsweise der Schaltung von Fig. 14,

Fig. 17a und 17b das Beispiel eines abgetasteten Video signals bzw. die Kontrast-Spannungs- Kennlinie des Flüssigkristalls,

Fig. 19 Signale, die in der Anordnung von Fig. 18 auftreten,

Fig. 20a und 20b die grundsätzliche Anordnung der Bild elemente bzw. der Bildelementelektroden zur Erzielung eines hohen Auflösungs vermögens gemäß der Erfindung,

Fig. 21 die Anordnung der Bildelemente für den Fall einer passiven Matrix mit Multi plexansteuerung,

Fig. 22 bis 25 Beispiele der Anordnung der Bildelemente zur Erzielung eines hohen Auflösungsver mögens bei einer aktiven Matrix mit Dünnfilmtransistoren und

Fig. 26 eine Anordnung der Bildelemente zur Er zielung eines hohen Auflösungsvermögens gemäß der Erfindung bei Verwendung von nicht-linearen Elementen.

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Ausführungs form der Erfindung. Auf einem Glassubstrat 1 sind drei verschiedene Farbfilter ausgebildet. Beispielsweise sind ein Rotfilter 8, ein Grünfilter 9 und ein Blaufilter 10 mosaikartig oder in Streifenform ausgebildet. Auf diesen Farbfiltern ist eine Passivierungsschicht 6, etwa aus SiO₂, ausgebildet. Auf der Passivierungsschicht befinden sich eine gemeinsame oder mehrere getrennte transparente Elektroden 5 als untere Bildelementelektroden. Die Passi vierungsschicht 6 kann unter Umständen entfallen. Auf der den Bildelementelektroden 5 gegenüberliegenden Seite be findet sich auf einem Glassubstrat 2 eine Schicht 3, in der Schaltelemente oder nicht-lineare Elemente ausgebildet sind. Auf der Schicht 3 sind transparente Elektroden 4 entsprechend den einzelnen Farbfilterpunkten als obere Bildelementelektroden ausgebildet. Die beiden Glassubstra te 1 und 2 liegen einander gegenüber, und in dem Raum zwischen ihnen ist eine Flüssigkristallschicht 7 mittels einer um die Glassubstrate herumlaufenden Dichtung ein gekapselt. Im Fall einer Durchlichtanzeigetafel wird Licht von der Unterseite des Glassubstrats 1 durch einen Polarisator eingeführt. Das von den Farbfiltern 8, 9 und 10 durchgelassene Licht bestimmter Wellenlänge (Farbe) wird durch die mittels entsprechender Ansteuerung der jeweiligen Bildelementelektrode 4 transparent gehaltenen Flüssigkristallteile hindurchgelassen. An den dunklen Stellen des Flüssigkristalls (dort wo keine Spannung an den Bildelementelektroden anliegt) wird kein Licht durch gelassen, sondern nur an den transparenten Stellen des Flüssigkristalls (wo eine Spannung an den Bildelement elektroden anliegt) wird Licht der dem zugehörigen Farb filter entsprechenden Wellenlänge durchgelassen. Durch Kombination der drei Primärfarben ergeben sich sieben Farben für eine grafische Anzeige.

Man kann verschiedene Leuchtdichtepegel von Vollfarben mittels einer Grauwertanzeige realisieren, bei der halb transparente Zustände des Flüssigkristalls eingestellt werden.

Im folgenden soll das vorliegende Ausführungsbeispiel detailliert beschrieben werden.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für den Aufbau der Farbfilter. Eine wasserlösliche, organische Harzschicht wie Polyvenyl alkohol, Gelatine oder ähnliches, wird auf das transpa rente Substrat 1 aufgebracht. Diese Schicht wird dann mit roten, blauen und grünen Farbstoffen in einem be stimmten Muster bedruckt und dadurch gefärbt. Jedes rote Farbfilter 8, blaue Farbfilter 9 und grüne Farbfilter 10 ist in seiner Anordnung auf eine jeweilige Bildelement elektrode 4 ausgerichtet. Zusätzlich sind schwarze Rahmen 11 dadurch geschaffen, daß die Ränder der einzelnen Primärfarbfilter mit schwarzen Pigmenten gefärbt sind, um an diesen Rändern Farbunschärfen zu vermeiden. Diese schwarzen Rahmen werden allerdings nicht benötigt, wenn die gefärbte Schicht, wie Gelatine etc. in diesen Rand bereichen weggeätzt wird. Im Fall eines Negativ-Flüssig kristalls muß ein Färbungsverhinderer anstelle eines schwarzen Farbstoffs im Bereich der schwarzen Rahmen 11 zugesetzt werden, wenn das Färbungsvermögen des Farb stoffs in seitlicher Richtung stark ist.

Als nächstes wird auf den Farbfiltern der transparente Passivierungsfilm 6 hergestellt, auf welchem dann die transparente, leitende Elektrode 5 ausgebildet und zum Erhalt des erforderlichen Musters photo-geätzt wird Damit wird die untere Bildelementelektrode bzw. werden die unteren Bildelementelektroden 5 geschaffen. Unter Umständen kann die Elektrode 5 ohne Passivierungsfilm 6 direkt auf den Farbfiltern ausgebildet werden. In diesem Fall kann sie die Funktion des Passivierungs films zusätzlich übernehmen.

Die Farbstoffe der Farbfilter können bei der Herstellung des die Elektrode 5 bildenden transparenten, leitenden Films beschädigt oder verschlechtert werden. Dies kann durch die Ausbildung einer Passivierungsschicht 34 auf den Farbfiltern 31 oder dadurch vermieden werden, daß die untere Elektrode 5 auf einem dünnen Glas- oder Kunststoff film 32 ausgebildet und dieser an das Glassubstrat 1 an geheftet wird (Fig. 3).

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines auf einem transparenten Substrat ausgebildeten Bildelements einer als Aktivmatrix gestalteten Anzeigevorrichtung. Der Vorteil der Aktivmatrix besteht darin, daß ein Tastver hältnis von mehr als 1 : 100 und eine Grauwertanzeige leicht erzielbar sind. In diesem Beispiel ist ein Siliciumdünnfilmtransistor als das aktive Element auf einem transparenten Glassubstrat mit relativ hohem Schmelz punkt wie Pyrex, Quarz etc. ausgebildet. Im Vergleich zu herkömmlichen aktiven Matrixelementen auf einem Siliciumeinkristallscheibchen läßt sich der Dünnfilmtran sistor leichter auf einem transparenten Substrat her stellen.

Fig. 4a zeigt in der Draufsicht ein Bildelement 41 als eines der an den Kreuzungsstellen von X-Leitungen und Y-Leitungen gebildeten Matrixpunkte. Eine Y- oder Gate- Leitung 44 ist mit dem Gate eines Transistors 49 verbun- den, dessen Source über ein Kontaktloch 47 mit einer X- oder Daten-Leitung 43 verbunden ist. Eine Bildelement elektrode 42 ist über ein Kontaktloch 46 mit der Drain des Transistors 49 verbunden. Zwischen einer Masseleitung 45 bzw. einem Ansatz an derselben und der Bildelement elektrode 42 ist ein Kondensator 48 als Ladungsspeicher ausgebildet.

Fig. 4b zeigt das Ersatzschaltbild des Bildelements 41. Wenn der Transistor 49 in den leitenden Zustand geschal tet wird, dann wird die Spannung an der X-Leitung 43 an den Kondensator 48 und an die Bildelementelektrode 42 angelegt. Der Kondensator hält die elektrische Ladung. Da der Leckstrom von Transistor und Flüssigkristall vernachlässigbar klein ist, kann die elektrische Ladung lange Zeit gehalten werden, so daß das Tastverhältnis durch das Verhältnis von Haltezeit der elektrischen Ladung zur benötigten Zeit zur Datensignaleingabe gegeben ist und einen Wert von über 10 000 annehmen kann. Der Kondensator 48 braucht keine große Fläche der Bildelement elektrode 42 einzunehmen.

Fig. 4c zeigt eine Schnittansicht längs der Linie AB in Fig. 4a. Auf dem transparenten Substrat 40 wird durch Niederdruck-CVD (CVD=chemische Dampfabscheidung) oder Plasma-CVD eine erste Siliciumdünnschicht für die Kanal zone ausgebildet. Nach Mustergebung wird durch Oxidation der Oberfläche der Siliciumdünnschicht eine Oxidschicht gebildet und danach eine zweite Dünnschicht aus Silicium aufgebracht. Durch Musterung dieser zweiten Dünnschicht werden dann die Y-Leitung und die Gateelektrode sowie die Masseleitung gebildet und die Oxidschicht unter Ver wendung der zweiten Dünnschicht als Ätzmaske geätzt. Auf diese Weise wird der Gateisolierfilm 51 unter der Gate elektrode 50 ausgebildet. Durch Implantieren positiver Ionen in die erste Dünnschicht unter Verwendung der Gate elektrode 50 als Maske werden N-leitende Zonen als Source 53 und Drain 54 des Transistors geschaffen und zwischen diesen Zonen der Kanal 55 gebildet. Nach Niederschlagen einer Oxidschicht 52 werden Kontaktlöcher eingebracht und dann die X-Leitung 43 und die Bildelementelektrode 42 durch Abscheiden eines transparenten, leitenden Films, der dann gemustert wird, gebildet. Jedes der so aufge bauten Bildelemente bzw. die von gegenüberliegenden Bild elementelektroden und dem dazwischen befindlichen Flüs sigkristallmaterial gebildete Flüssigkristallzelle jedes Bildelements spielt die Rolle eines Lichtverschlusses, der farbiges Licht von dem der Flüssigkristallzelle ent sprechenden Farbfilter hindurchläßt oder sperrt. Durch stetiges Verändern der Lichtdurchlässigkeit des Flüssig kristalls mittels Steuerung des Eingangsspannungspegels an der X-Leitung kann eine Grauwertanzeige erreicht werden. Diese Anzeige ist sehr vorteilhaft, weil sie Voll farben realisiert, die durch Mischen der drei Primär farben unter Erhaltung der Grauwertstufen der Farbe selbst erzielt werden. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß ein sich aus 500 × 500 Bildelementen zusammensetzen des Gesamtfarbbild erzielbar ist, da bei diesem System ein sehr hohes Tastverhältnis bei punktweiser Ansteuerung möglich ist.

Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung des Tastver hältnisses bei der Ansteuerung von FK-Anzeigevorrichtungen dieser Erfindung besteht darin, die Flüssigkristallzellen unter Verwendung nicht-linearer Elemente anzusteuern. Die Fig. 5 und 6 zeigen Beispiele des Aufbaus solcher nicht-linearer Elemente.

Fig. 5 zeigt ein Bildelement 61, mit der Bildelementelektro de 57 und einem MIM-(Metall-Isolator-Metall)-Element 62 sowie der X-Leitung 58. Die Bildelementelektrode 57 wird dadurch angesteuert, daß ein Datensignal über das MIM- Element 62 von der X-Leitung 58 an diese Bildelementelektro de 57 angelegt wird. Ein Tantal-Film wird durch Auf stäuben erzeugt und dann zu den X-Leitungen 58 gemustert. Auf diesem Tantal-Film wird durch Anodisieren eine Oxid schicht von 30 bis 50 nm ausgebildet. Danach wird eine weitere Tantalschicht aufgestäubt und zur oberen Elektro de 60 des MIM-Elementes gemustert und weiterhin die transparente Bildelementelektrode 57 ausgebildet.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel, bei dem zwei Dioden gegeneinan der in Reihe geschaltet sind und die X-Leitung 66 prak tisch über die N(P)-Zone 67, die P(N)-Zone 68 und die N(P)-Zone 69 mit der Bildelementelektrode 65 verbunden ist. Fig. 6b ist eine Schnittansicht von Fig. 6a, deren Aufbau sich wie folgt ergibt. Nach Ausbilden einer Insel auf einer Siliciumschicht auf einem transparenten Substrat 63 werden durch Ionenimplantation die N(P)-Zonen 67 und 69 und die P(N)-Zone 68 ausgebildet. Dann werden aus einem transparenten leitenden Film die X-Leitung 66 und die Bildelementelektrode 65 der Flüssigkristallzelle herge stellt. 64 ist das Bildelement.

Das so geschaffene nicht-lineare Element besitzt eine Strom-Spannungs-Kennlinie, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist und bei der der Strom bei bestimmten Eingangsspannungen steil ansteigt. Das Ersatzschaltbild von Fig. 8 zeigt ein Bildelement, das sich aus einer Flüssigkristallzelle 81 und dem nicht-linearen Element 80 zusammensetzt. Das Element 80 ist als Parallelschaltung eines nicht-linearen Widerstands RM mit einem Kondensator CM wiedergegeben, während die Flüssigkristallzelle 81 als Parallelschaltung eines Ersatzwiderstands RL mit einem Kondensator CL dar gestellt ist.

Eine Betriebsspannung, die höher als der Schwellenwert V _TH ist, wird an das nicht-lineare Element 80 angelegt, wenn die Flüssigkristallzelle transparent werden soll. Die Spannung VM ist wegen des dann geringen Werts des Widerstands RM nahezu gleich der Betriebsspannung VD. An den beiden Bildelementelektroden der Flüssigkristallzelle liegt also nahezu die Betriebsspannung VD an. Wenn dann die Betriebsspannung VD unter den Schwellenwert V _TH (Fig. 7) absinkt, wird der Widerstand RM sehr hoch. Dabei fällt die Spannung VM aufgrund der Entladung des Konden sators CL entsprechend der durch RL und CL bestimmten Zeitkonstante allmählich ab. Der den Flüssigkristall lichtdurchlässig haltende Spannungspegel kann aber für eine lange Zeit gehalten werden. Wenn der Flüssigkristall lichtundurchlässig ist, ist VM nahezu OV, da eine unter halb dem Schwellenwert liegende Spannung angelegt wird. Auf diese Weise wird die für die Lichtdurchlässigkeit des Flüssigkristalls erforderliche Spannung VM vom Kon densator CL gehalten, so daß das Tastverhältnis vergrößert werden kann, und dieser Effekt ist ähnlich wie bei der Aktivmatrix von Fig. 4. Auch in diesem Fall spielen die Bildelementelektroden 57 und 65 in den Fig. 5 bzw. 6 bzw. die zugehörigen Flüssigkristallzellen die Rolle eines dem jeweiligen Farbfilter zugeordneten Lichtverschlusses.

Der Vorteil dieser nicht-linearen Elemente ist ihr einfacher Aufbau, der eine einfache Multiplexansteuerung wie die herkömmliche, deren Tastverhältnis entweder 1/8 oder 1/16 ist, zuläßt. Diese nicht-linearen Elemente eignen sich sowohl für Grauwertanzeigen als auch für grafische An zeigen. Es gibt zwei Wege der Ansteuerung des Flüssig kristalls zur Realisierung einer Grauwertanzeige. Der eine besteht darin, daß bei Verwendung einer Aktivmatrix mit Dünnfilmtransistoren zur Erzielung kontinuierlicher Grau werte an die X-Leitung 43 in Fig. 4 Spannungen entsprechend dem Kontrastpegel oder Grauwert angelegt werden. Diese Spannungen, die Grauwerten entsprechen, können durch Ab tasten und Halten eines Videosignals, das heißt ein punkt weise arbeitendes System erhalten werden.

Ein anderer Weg besteht darin, bei einer mit hohem Tast verhältnis multiplex-gesteuerten passiven Matrix Grau werte durch Veränderung der Pulsbreite des Treibersignals zu erzielen. Beispielsweise können 16 Grauwerte dadurch erhalten werden, daß man eine Adressierzeit in 16 Zeitab schnitte unterteilt, wobei ein Zeitabschnitt einen Grau wert bedeutet. Dieses Pulsbreitenmodulationssystem ist ein zeilenweise arbeitendes System.

Wenn eine andere erfindungsgemäße FK-Anzeigevorrichtung, nämlich solche mit nicht-linearen Elementen verwendet wird, stehen beide Systeme, das heißt die zeilenweise Ansteuerung und die punktweise Ansteuerung zur Verfügung.

Diese Ansteuerung wird später erläutert.

Bei der Erfindung werden Schaltelemente oder nicht-lineare Elemente auf einem Glassubstrat ausgebildet, das obere Bildelementelektroden trägt. Ein anderes Glassubstrat, das mit den Farbfiltern versehen ist, trägt untere Bild elementelektroden, da die direkte Ausbildung des Elements auf dem in Fig. 2 gezeigten Filter die Filtereigenschaf ten verschlechtert und die Filterausbeute verringert. Es gibt zwei Wege, diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wobei der eine darin besteht, daß Schaltelemente auf dem in Fig. 3 gezeigten dünnen Blatt 32 ausgebildet werden und dann am unteren Filterteil angebracht werden. Ein anderer Weg besteht darin, daß die Schaltelemente direkt auf dem Glassubstrat und die Farbfilterschicht auf diesen Schalt elementen ausgebildet werden.

Fig. 9 zeigt den Aufbau einer Anzeigetafel als ein Bei spiel der Erfindung. Die Schnittansicht in Fig. 9a zeigt, daß der obere Teil sich aus einem Glassubstrat 99, einem Schaltelemententeil 90 und den Bildelementelektroden 97 zusammensetzt. Der untere Teil umfaßt Farbfilter 92, 93 und 94 auf einem Glassubstrat 91 und unter Zwischenlage einer Passivierungsschicht 94 eine Bildelementelektrode 96. Zwischen die beiden Glassubstrate 99 und 91 ist eine Flüssigkristallschicht 98 gebracht. Ferner ist entweder am oberen oder am unteren Teil eine Polarisatorplatte befestigt. Licht wird von außen durch die Polarisatorplat te eingeführt.

Hierbei tritt das Problem der Lichtabschirmung auf, weil zwischen den Farbfiltern bzw. zwischen den Bildelement elektroden Spalte existieren, in die Licht eintreten kann, welches dann die Qualität der Farbwiedergabe beein trächtigt. Wenn beispielsweise der untere Teil mit Licht angestrahlt wird, dann tritt ein Lichtleckfluß auch bei geschlossenem Flüssigkristallverschluß durch die Spalte zwischen den Farbfiltern und zwischen den Bildelement elektroden auf. Es gibt drei Maßnahmen, um dieser Schwierigkeit zu begegnen. Die erste besteht darin, einen Negativ-Flüssigkristall zu verwenden, das heißt einen solchen, bei dem ohne angelegte Spannung kein Licht über tragen werden kann. In diesem Fall ist die Lichtübertra gung durch die Spalte zwischen den Bildelementelektroden 97 stets blockiert. Ein zweiter Weg besteht in der Schaffung eines dunklen Rahmens an den Spalten zwischen den Farbfiltern, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Verwendung beider Gegenmaßnahmen zusammen bringt ein be sonders wirkungsvolles Ergebnis. Der dritte Weg besteht darin, daß die wirksame Fläche der einzelnen Farbfilter groß im Verhältnis zur wirksamen Fläche der zugehörigen Flüssigkristallverschlüsse gemacht wird.

Beim Lichtdurchgang durch den Flüssigkristall bei geöffne tem Verschluß macht sich eine Trübung bzw. eine Lichtun schärfe bemerkbar. Wenn beispielsweise nur der Verschluß über dem Rotfilter 92 geöffnet ist, tritt ein Lichtleck fluß an den Rändern von Blaufilter 94 und Grünfilter 93 von dem Verschluß auf dem Rotfilter 92 auf, wodurch die Farbbildwiedergabe beeinträchtigt wird. Um dieses Problem zu beseitigen, wird die Fläche des Farbfilters vorzugs weise größer als die wirksame Verschlußfläche der Flüssig kristallzelle gemacht. Beispielsweise werden die Bild elementelektroden 97 der Aktivmatrix kleiner als die mosaikartigen Farbfilter ausgebildet, wie dies in Fig. 9b gezeigt ist. Fig. 9c geht von einer Matrix mit nicht- linearen Elementen aus, wobei die Kreuzungsbereiche zwischen den unteren Bildelementelektroden 96 und den oberen Bildelementelektroden 97 die eigentlichen Ver schlußbereiche darstellen, die je eine kleinere Fläche als die streifenartigen oder mosaikartigen Farbfilter aufweisen. Auf diese Weise läßt sich auch mit Positiv- Flüssigkristall in Form herkömmlichen verdrillten nematischen Flüssigkristalls eine zufriedenstellende Farbwiedergabe erzielen.

Für eine FK-Farbanzeigevorrichtung ist es erforderlich, daß der Unterschied der Lichtdurchlässigkeit zwischen offenem Zustand des Flüssigkristallverschlusses und ge schlossenem Zustand groß ist. Bei TN-Anzeigevorrichtungen (solche mit verdrillten nematischen Zellen), die normaler weise verwendet werden, werden zwei Polarisatorplatten vorgesehen, von denen je eine an der Oberseite und an der Unterseite der Anzeigetafel angeordnet wird und die so eingestellt werden, daß sich eine Positiv-Anzeige ergibt. In diesem Fall wird das Lichtdurchlässigkeitsverhältnis des Verschlusses durch die Anordnung der Polarisator platten bestimmt, das heißt, es entspricht dem Verhältnis von parallel ausgerichteten Polarisatorplatten zu senk recht ausgerichteten Polarisatorplatten. Dieses Verhält nis reicht in der Praxis von 10 bis 50.

Bei Verwendung von Guest-Host-Flüssigkristallen ergibt sich eine Helligkeit, die doppelt so groß wie die von TN-Flüssigkristallen ist, und das Lichtdurchlässigkeits verhältnis wird vollkommen von den Flüssigkristallmateri alien bestimmt. Dieses Verhältnis ist relativ groß, da nur eine Polarisatorplatte benötigt wird. In den meisten Fällen blockieren Guest-Host-Flüssigkristalle, die schwarzen Farbstoff enthalten, beispielsweise vollständig den Lichtdurchgang und werden bei angelegter Spannung gut lichtdurchlässig, so daß das Lichtdurchlässigkeits verhältnis über 50 liegt.

Nebenbei bemerkt, zeigt der Positiv-Guest-Host-Flüssig- Kristall im Vergleich zum Negativ-Typ ausgezeichnete Eigenschaften, speziell im Hinblick auf Stabilität, Verläßlichkeit, niedrige Treiberspannung und großes Durchlässigkeitsverhältnis, was ein sehr wichtiger Faktor für die vorliegende Erfindung ist. Speziell schwarze Farbstoffe (Farbpigmente) ergeben eine ausgezeichnete Wiedergabe der drei Primärfarben.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel einer Filteranordnung und einer punktweisen Ansteuerung einer FK-Farbanzeigevor richtung gemäß der Erfindung. Filter 106 der drei Primär farben sind als Streifen ausgebildet und in Y-Richtung nebeneinander angeordnet. Die filterseitigen Bildelement elektroden sind als Streifen in gleicher Richtung wie die Filter oder ganzflächig als gemeinsame Elektrode an geordnet. Obere Bildelementelektroden 105 sind in X- Richtung in die einzelnen Bildelemente unterteilt (in der Zeichnung sind sie grob als Streifen dargestellt). Ein Schieberegister 101 liefert an Transistoren 104 synchron mit einem Übertragungstakt Φ₅ Signale S₁, . . . S _n. Video signale VS werden durch Anschaltung der einzelnen Tran sistoren 104 nacheinander den X-Leitungen X₁ bis X _n zuge führt, und dies wird als punktweise Ansteuerung (immer ein Matrixpunkt zur Zeit) bezeichnet. Ein Schieberegister 102 wählt synchron mit einem Takt Φ₄ nacheinander die Y-Leitungen Y₁ bis Y _m aus. Drei Farbsignale VSR, VSB und VSG werden für jede Y-Leitung synchron mit Takten Φ₁ bis Φ₃ ausgewählt. Die Takte Φ₁, Φ₂ und Φ₃ besitzen die gleiche Impulsbreite wie der Takt Φ₄ und eine Periode, die dreimal so lange wie die von Φ₄ ist. Die Farbfilter sind in diesem Fall in Streifen in Y-Richtung angeordnet, und die Frequenz zur Umschaltung der Farbsignale kann relativ niedrig sein. Die Anzahl von Leitungen in Y- Richtung kann daher größer gemacht werden, was zu einer besseren Auflösung der Anzeige und einer guten Qualität der Farbbildwiedergabe führt.

Fig. 11 zeigt ein Beispiel, bei dem Farbfilter 116 als in X-Richtung aufgereihte Streifen angeordnet sind. Auch in diesem Fall erfolgt die Ansteuerung punktweise wie bei Fig. 10. Dadurch kann die Anzahl von Leitungen in Querrichtung größer gemacht werden, und die Punkte werden quadratähnlich. Hierdurch wird eine natürliche Bildwiedergabe erreicht.

Der Ausgang von einem Schieberegister 112 wählt synchron mit dem Takt Φ₄ nacheinander die Bildelementelektroden 115 über die Y-Leitungen Y₁ bis Y _m aus. Während eine Bildelementelektrode 115 ausgewählt ist, wählt ein Schiebregister 111 nacheinander einzelne Filtergruppen jeweils enthaltend ein Rotfilter, ein Grünfilter und ein Blaufilter aus. Dies erfolgt synchron mit dem Takt Φ₅. Der Takt Φ₅ ist in drei Phasen entsprechend den Takten Φ₁, Φ₂ und Φ₃ unterteilt, und die Farbsignale VSR, VSG und VSB werden synchron mit diesen Takten Φ₁, Φ₂ und Φ₃ nacheinander ausgewählt und auf die jeweiligen X-Leitun gen X₁ bis X _m übertragen. Bei dieser Art der Ansteuerung werden die drei Farbsignale auf parallelen Leitungen zugeführt und jeweils mittels eines Abtast- und Halte schalters 113 angeschlossen. Der Vorteil hierbei ist, daß der Stromverbrauch des Schieberegisters verringert wird und ein Schieberegister mit geringerer Arbeits geschwindigkeit verwendet werden kann, da die Frequenz des das Schieberegister 111 weiterschaltenden Takts Φ₅ einem Drittel der Anzahl von Punkten pro Zeile entspricht.

Fig. 12 zeigt ein Beispiel; wo jeweilige Farbfilter R, G und B in Mosaikform angeordnet sind. Jedes Farbfilter R, G und B ist einem Bildpunkt bzw. Bildelement zugeord net, und die Filterfolge einer Zeile ist gegenüber der darüberliegenden Zeile um ein Filter nach links versetzt, so daß sich das in der Figur gezeigte Muster ergibt. Jedes in Fig. 12 gezeigte Bildelement wird beispielsweise mittels Signalen von X- und Y-Leitungen gesteuert, die auf den Glasplatten, welche in den Fig. 4 bis 8 gezeigt sind, ausgebildet sind. Ein Schieberegister 122 gibt synchron mit einem Takt YCL Signale ab, durch die die Y-Leitungen Y₁ bis Y _m nacheinander ausgewählt werden. Während der Zeitspanne der Auswahl einer Y-Leitung liefert ein Schieberegister 121 nacheinander Signale S₁ bis S _n an die Gateelektroden von Transistoren 123. Dadurch wird das Videosignal VS von einem Verstärker 124 nacheinander abgetastet und auf den X-Leitungen X₁ bis X _n gehalten. Hierdurch werden die Videosignalwerte zu jeweiligen Bildelementen übertragen, so daß ein Bild wiedergegeben werden kann. Im Videosignal VS sind die jeweiligen Farb signale VSR, VSB und VSB synchron mit den Takten Φ₁ bis Φ₃ zeitverschachtelt. Die Zeitsteuerung dieser Takte Φ₁ bis Φ₃ muß daher der Anordnung der einzelnen Farbfilter, die den Bildelementen zugeordnet sind, entsprechen. Während der Auswahl der Y-Leitung Y₁ muß beispielsweise das Signal S₁ dem Gate des Transistors 123 synchron mit dem Takt Φ₁ zugeführt werden. Während der Auswahl der Y- Leitung Y₂ muß dieses Signal hingegen synchron mit dem Takt Φ₂ dem Transistorgate geliefert werden, weil das Farbsignal VSR an ein Bildelement mit einem Farbfilter R und das Farbsignal VSG an ein Bildelement mit einem Farbfilter G anzulegen ist.

Fig. 13 zeigt zugehörige Signalverläufe sowie die Zuord nung der Takte Φ₁ bis Φ₃ zu den Auswahl- oder Adressier zeiten der Y-Leitungen. Bei Auswahl der Leitung Y₁ wird zuerst das Farbsignal VSR synchron mit dem Takt Φ₁ an die Leitung X₁ angelegt, während das Signal S₁ für die Abtast- und Haltesteuerung dem Gate des der Leitung X₁ zugeordneten Transistors 123 zugeführt wird. Dann wird während des Signals S₂ das Farbsignal VSG synchron mit dem Takt Φ₂ der Leitung X₂ zugeführt. Als drittes wird während des Signals S₃ das Farbsignal VSB synchron mit dem Takt Φ₃ an die Leitung X₃ geliefert. Bei der Auswahl der Leitung Y₂ werden über die Leitungen X₁, X₂ bzw. X₃ zuerst das Farbsignal VSG, dann das Farbsignal VSB und als drittes das Farbsignal VSR an die Bildelementelektro den geliefert, und zwar entsprechend der Zufuhr der Sig nale S₁, S₂ und S₃ für die Abtast- und Haltesteuerung zu den Gateanschlüssen der den Leitungen X₁, X₂ und X₃ zugeordneten Transistoren 123. Die Takte Φ₁, Φ₂ und Φ₃ müssen also mit jeder Y-Leitung verschoben werden, damit die drei Primärfarbsignale in richtiger Zuordnung ent sprechend den in einem Mosaik angeordneten drei Primär farbfiltern an die jeweiligen Bildelementelektroden gelangen. Spx in Fig. 13 ist ein Startimpuls für das Schieberegister 121.

Fig. 14 zeigt ein konkretes Beispiel einer Schaltung zur Erzielung dieser Verschiebung der Phasen der Takte Φ₁ bis Φ₃. Die Arbeitsweise der Schaltung ergibt sich aus den Signalverläufen in Fig. 15. Ein 1/3-Frequenzteiler 143 wird durch das Vertikalsynchronsignal V zurückgesetzt und liefert synchron mit einem Takt YCL Signale Q₁ und Q₂ an einen 1/3-Frequenzteiler 142. Der Frequenzteiler 142 untersetzt die Eingangssignale Q₁ und Q₂ im Verhältnis 1/3 synchron mit dem X-Leitungstakt XCL und lädt (stellt vorein) die Werte von Q₁ und Q₂ mit jedem Horizontal synchronimpuls H. Daher werden die Phasen der Ausgangs signale Q₃ und Q₄ mit jedem Takt YCL verschoben, so daß die jeweiligen Farbvideosignale den einzelnen Bildelementen R, G und B in der in Fig. 12 gezeigten Schaltung richtig zugeführt werden können.

Fig. 16a zeigt ein anderes Beispiel, bei dem die Filter in Mosaikform angeordnet sind. Ein Rotfilter 161, ein Grünfilter 162, ein Blaufilter 163 und ein Weißfilter 164 bilden einen Block, und eine Vielzahl solcher Blöcke 165 ist in Form einer Matrix angeordnet. Wenn die Licht durchlässigkeit der drei Farbfilter gering ist, ergibt sich eine schlechte Wiedergabe von Weiß. Zur Lösung dieses Problems ist das Weißfilter 164 als transparenter Bereich zusätzlich vorgesehen und wird vom Leuchtdichtesignal VSW gesteuert. Auf diese Weise kann die Helligkeit insge samt verbessert werden und eine gute Weißwiedergabe er reicht werden. Bei dieser Art der Ansteuerung steuert in bezug auf die X-Richtung ein Schieberegister 169 einen Block mit vier Farbfiltern in gleicher Weise wie in Fig. 11. Bezüglich der Y-Richtung wird synchron mit dem Takt Φ′₃ die Leitung Y₁ und dann Y _i+1 von einem Schieberegister 166 ausgewählt, und die Farbsignale VSR und VSB oder das Farbsignal VSG bzw. das Leuchtdichtesignal VSW werden alternativ den Bildelementen entsprechend den einzelnen Farbfiltern synchron mit den Takten Φ′₁ und Φ′₂ zuge führt, deren Frequenz die Hälfte der des Taktes Φ′₃ ist. Die Arbeitsweise der Anordnung von Fig. 16a im einzelnen ergibt sich aus der Darstellung der Signale in Fig. 16b, die für den Fachmann aus sich heraus verständlich ist.

Bezüglich der Grauwertanzeige zeigt Fig. 17 im einzelnen wie die Spannungsamplitude zu steuern ist. Das Videosignal VS, das in Fig. 17a gezeigt ist, wird synchron mit dem Takt Φ₅, der an die X-Leitungen angelegt ist, abgetastet und gehalten. Die Kennlinie, die den Zusammenhang zwischen angelegter Spannung V und Kontrast C wiedergibt, hat die in Fig. 17b gezeigte Neigung. Innerhalb des Be reichs Δ V ist aufgrund dieser Kennlinie eine Grauwert wiedergabe möglich. Nebenbei bemerkt kann die Grauwert wiedergabe verbessert werden, wenn eine γ-Korrektur, das heißt eine Videosignalkorrektur entsprechend den Kenn werten des Flüssigkristallmaterials durchgeführt wird.

Die oben erwähnte Art der Grauwertwiedergabe durch Steuerung der Spannungsamplitude wird hauptsächlich zur Ansteuerung der Aktivmatrix, die aus Dünnfilmtransistoren oder nicht-linearen Elementen aufgebaut ist, eingesetzt, während eine andere Art der Grauwertwiedergabe durch Steuerung oder Modulation einer Impulsbreite hauptsäch lich zur Ansteuerung einer passiven Matrix mit einem Aufbau für einen Multiplexbetrieb bei hohem Tastver hältnis oder einer aus nicht-linearen Elementen zusammen gesetzten Matrix eingesetzt wird.

Fig. 18 zeigt den Aufbau einer Farbbildanzeigevorrichtung, die mittels Pulsbreitenmodulation betrieben wird, wie dies aus den Signalverläufen in Fig. 19 hervorgeht. Farbfilter 186 sind in Mosaikform in dem aus der Zeichnung ersicht lichen versetzten Muster angeordnet. Bei der multiplex gesteuerten passiven Matrix sind die Bildelementelektroden in ähnlicher Weise wie bei Fig. 9c angeordnet, das heißt die X-Leitungen auf dem unteren Glassubstrat und die Y-Leitungen auf dem oberen Glassubstrat, während sich die Farbfilter entweder auf der Seite der X-Leitungen oder auf der Seite der Y-Leitungen befinden. Die jeweiligen Farb signale (Farbvideosignale) VSR, VSG und VSB werden synchron mit den Takten Φ₁ bis Φ₃ in gleicher Weise wie bei Fig. 12 zeitlich verschachtelt und dann einem 4-Bit A/D-Umsetzer 187 zugeführt. Die umgesetzten Ausgangswerte D₀ bis D₃ werden während der Auswahldauer einer Y-Leitung an ein Schieberegister 180 übertragen und synchron mit einem Impuls LP einem Auffangglied 181 geliefert. Ein Vierkanalmultiplexer 182 bildet Impulse mit unterschied lichen Impulsbreiten, wobei die 4-Bit-Daten eine von vier Zeitbasen TB 0 bis TB 3 auswählen. Diese Impulse werden über einen Treiber 183 an die X-Leitungen X₁ bis X _n ge liefert.

Auf der Y-Seite werden die Y-Leitungen nacheinander von einem Schieberegister 184 ausgewählt (adressiert), und ein Treiber 185 legt die Auswahl- bzw. Adressiersignale an die Y-Leitungen an.

Gemäß Fig. 19 umfaßt ein Bild ein positives Halbbild A und ein negatives Halbbild B, und die Breite der Treiber impulse Xi wird innerhalb einer Wähldauer T _SEL ausgewählt. Wenn der Grauwert beispielsweise 0 ist, ist der Verlauf des Treibersignals gemäß Darstellung bei Xi (0). Die Treibersignalverläufe bei Xi (7) und Xi (15) entsprechen den Grauwerten 7 bzw. 15. Diese Treibersignalverläufe werden durch Kombinieren der Zeitbasen TB 0 bis TB 3 nach Maßgabe der 4-Bit-Datensignale gebildet.

Bei der Anzeigevorrichtung mit passivem Matrixaufbau einschließlich der mit nicht-linearen Elementen sind die Leitungen auf der Y-Seite durch Aufteilen der Bildelement elektroden auf entsprechende Leitungen gebildet.

Bei einer Aktivmatrix mit Dünnfilmtransistoren werden die Y-Leitungen auf demselben Substrat wie die X-Leitun gen ausgebildet, und als Bildelementelektrode oder Gegen elektrode auf dem gegenüberliegenden Substrat wird ein transparenter leitender Film, etwa aus Indium-Zinn-Oxid auf die gesamte Oberfläche dieses gegenüberliegenden Substrats aufgebracht. Bei der Bildung einer Anzeigetafel mit Dünnfilmtransistoren gemäß Fig. 9a bedeckt also dieser transparente Elektrodenfilm alle Farbfilter. Dieser Aufbau beseitigt das Problem, daß die gefärbte Schicht im Farb filter einerseits und die Flüssigkristallschicht anderer seits aufeinander einwirken können, so daß die Verläß lichkeiten beider Schichten verringert würde, da der transparente Elektrodenfilm die gefärbte Schicht völlig von der Flüssigkristallschicht abschirmt. Es ist ein großer Vorteil dieser Dünnfilmtransistor-Aktivmatrixan zeigevorrichtung, daß der transparente Elektrodenfilm Passivierungsfilm für die Farbfilterschicht sein kann.

Bei der praktischen Farbanzeige tritt manchmal ein großes Problem in Verbindung mit dem Auflösungsvermögen auf. Möglichkeiten der Anordnung der Farbfilter in Mosaik form und zur Verbesserung des Auflösungsvermögens werden im folgenden erläutert.

Fig. 20 zeigt den grundsätzlichen Gedanken der Anordnung der Bildelemente gemäß der Erfindung. Fig. 20a zeigt den Fall, daß die Farbfilter in X-Richtung um eine halbe Teilung versetzt sind, also auf Lücke stehen. Fig. 20b zeigt den Fall der entsprechenden Versetzung in Y-Richtung. Bei dieser Anordnung der Bildelemente wird das Auflösungs vermögen in Schrägrichtung erhöht. Selbst bei monochroma tischen Anzeigen oder grafischen Anzeigen erscheinen daher schräge Linien nicht unnatürlich und es kann für diese Anordnung ein gutes visuelles Auflösungsvermögen mit einer geringsten Anzahl von Bildelementen erreicht werden. Im Fall buntfarbiger Anzeigen sind die Farbfilter R, G und B wiederholt angeordnet und liegen jeweils in den Ecken eines Dreiecks auf der Ebene. Daher kann mit dieser Anordnung ein zufriedenstellendes Auflösungsvermögen mit weniger Bildelementen erreicht werden.

Fig. 21 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer Anzeigevorrichtung mit passiver Matrix. Die X-Leitungen erfahren mit jeder Y-Leitung eine Versetzung um eine halbe Teilung gemäß Fig. 20a. Die X- und die Y-Leitungen bestehen normalerweise aus transparenten leitenden Elektroden, und manchmal wird das Verdrahtungsmaterial in Form sehr dünner metallischer Dünnfilmstreifen aufge bracht, um, falls erforderlich, den Verdrahtungswider stand zu senken.

Fig. 22a zeigt eine Art der Anordnung zur Verbesserung des Auflösungsvermögens im Falle einer Aktivmatrix unter Verwendung von Dünnfilmtransistoren gemäß der Erfindung. Es sind X-Leitungen 213 bis 215 und Y-Leitungen (Gate leitungen) 210 bis 212 dargestellt. Die Transistoren und die Bildelementelektroden an den ungeradzahligen Y-Leitun gen sind normal angeordnet, wie beispielsweise der Tran sistor 216 und die Bildelementelektrode 217. An den gerad zahligen Y-Leitungen sind jeweils zwei Transistoren und zwei Bildelementelektroden parallel zueinander und symmetrisch in bezug auf eine jeweilige X-Leitung ange ordnet, wie beispielsweise die Transistoren 219 und 222 und die Bildelementelektroden 221 und 223 an der Y-Leitung 211 in bezug auf die X-Leitung 214. Diese Bildelemente sind also gegenüber denen der ungeradzahligen Y-Leitungen um eine halbe Teilung versetzt. Das Beispiel in Fig. 22a zeigt den Fall, bei dem die X-Leitungen 213 bis 215 und die Bildelementelektroden 217, 220, 221 und 223 in bzw. auf derselben Schicht ausgebildet sind. Wenn der Aufbau so ist, daß die X-Leitungen und die Bildelementelektroden einander überlappen können, dann ist es auch möglich, die Bildelementelektroden selbst um eine halbe Teilung zu versetzen und mit einem einzigen Transistor auszu kommen, wie dies in Fig. 22b für eine Bildelementelektrode 224 mit einem Transistor 225 gezeigt ist.

Fig. 23 zeigt ein weiteres Beispiel, wo Dünnfilmtransis toren in erfindungsgemäßer Weise benutzt werden. Hier sind die Bildelemente zeilenweise um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt, indem die X-Leitungen 230 bis 232 zick-zackförmig ausgebildet sind, wie dies aus der Figur gut erkennbar ist. Der Vorteil besteht hier darin, daß keinerlei Unnatürlichkeit durch die versetzten Elektroden auftritt, da die Größe der Bildelemente in den verschobenen Teilen und in den nicht-verschobenen Teilen übereinstimmt. 233 bis 235 sind Y-Leitungen.

Fig. 24 zeigt die Möglichkeit der Versetzung der Bild elementelektroden um eine halbe Teilung in Y-Richtung durch eine Zick-Zackausbildung der Y-Leitungen 263 bis 265. 260 bis 262 sind X-Leitungen.

Fig. 25 zeigt ein weiteres Beispiel einer Anordnung, bei der Dünnfilmtransistoren verwendet werden. Treiber 270 bis 273 sind direkt mit X-Leitungen 277, 279, 281 und 283 verbunden. X-Leitungen 278, 280 und 282 werden mit jeder Abtastung einer Y-Leitung 284 bis 286 abwechselnd an den rechten und den linken Treiber angeschlossen. Wenn beispielsweise die Dünnfilmtransistoren durch die Y-Leitung 284 leitend geschaltet werden und die Schalter 274 bis 276 nach links geschaltet sind, dann erhalten die Bild elemente 289 und 290 sowie die Bildelemente 291 und 292 jeweils als Paar dieselben Daten. Wenn dann die Dünnfilm transistoren durch die Y-Leitung 284 gesperrt und diejeni gen an der Y-Leitung 285 leitend geschaltet werden, werden die Schalter 274 bis 276 nach rechts geschaltet, so daß die einzelnen Bildelemente der drei Bildelementpaare 294 und 295, 296 und 297 sowie 298 und 299 mit denselben Daten gespeist werden. Auf diese Weise kann die Versetzung von Fig. 20a realisiert werden.

Fig. 26 zeigt den Aufbau von Fig. 20a, wobei die X-Leitun gen (Datenleitungen) 311, 312 und 313 zick-zackförmig ge führt sind.

Wie oben ausgeführt, kann durch die Erfindung eine Farban zeige dadurch realisiert werden, daß Farbfilter mit einem leistungsfähigen Ansteuerungsverfahren kombiniert werden, etwa einem solchen einer Multiplexansteuerung mit hohem Tastverhältnis bei einer passiven Matrixanordnung oder bei Matrixanordnungen, bei denen Dünnfilmvorrichtungen wie nicht-lineare Elemente oder Dünnfilmtransistoren ver wendet werden. Die Durchlichtanzeige kann verwendet werden, wenn ein gewisser Leistungsverbrauch zulässig ist, während die Auflichtanzeige (Relexionslichtanzeige), bei der die Reflexionsebene an der unteren Seite liegt, bei geringem Leistungsverbrauch eingesetzt werden kann. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Voll farbenanzeige bestehend aus mehr als 100 × 100 Linien mit ausgezeichneter verzerrungsfreier Bildqualität, kom pakter Anzeigegröße und niedrigem Leistungsbedarf zur Wiedergabe von Grafik oder Bildern, verglichen mit der Bildqualität von Kathodenstrahlröhren, erreicht werden kann.

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Viel zahl von in Spalten und Zeilen matrixförmig angeordneten Bildelementen, umfassend:
ein erstes und ein zweites transparentes Substrat (91, 99), die einander unter Bildung eines Zwischenraums gegenüberliegen,
auf der dem zweiten Substrat (91) zugewandten Seite des ersten Substrats (99) eine Vielzahl paralleler und von einander beabstandeter Datenleitungen und zu diesen im we sentlichen rechtwinklig verlaufender, von ihnen isolierter Signalleitungen, an jedem Schnittpunkt zwischen Datenlei tung und Signalleitung eine Bildelementelektrode (97) und ein zugehöriges aktives Dünnfilm-Schaltelement zum Verbin den einer jeweiligen Datenleitung mit einer entsprechenden ersten Bildelementelektrode (97),
auf dem zweiten Substrat (91) eine Vielzahl von Farb filtern (92, 93, 94), von denen jedes einer jeweiligen Bildelementelektrode (97) zugeordnet ist, und eine gemein same Gegenelektrode (96) und
ein den Zwischenraum zwischen den beiden Substraten ausfüllendes Flüssigkristallmaterial (98),
dadurch gekennzeichnet, daß die Farb filter (92, 93, 94) auf der dem ersten Substrat (99) zuge wandten Seite des zweiten Substrats (91) liegen, daß die Gegenelektrode (96) auf der dem ersten Substrat (99) zuge wandten Seite der Farbfilter (92, 93, 94) auf diesen ange angeordnet ist, und daß die Fläche eines Farbfilters (92, 93, 94) größer ist als die der Bildelementelektrode auf dem er sten Substrat (99).

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Treiberschaltungskomponen ten Dünnfilmtransistoren oder nicht-lineare Widerstandsele mente umfassen.

3. Anzeigevorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente in der Matrix spalten- oder zeilenweise gegen einander um ein gewisses Maß der Teilung versetzt sind.

4. System zur Ansteuerung einer Flüssigkristall-An zeigevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, umfassend eine Auswahleinrichtung, die einer von drei Primärfarbvi deosignalen der Reihe nach synchron mit drei Arten von Takt impulsen (D₁, D₂, D₃) auswählt, deren Frequenz ein Drit tel derjenigen eines Wählsignals zur Auswahl der Zeilen oder der Spalten ist, und eine Einrichtung, die das Videosignal von der Auswahleinrichtung an die einzelnen Bildelement elektroden entsprechend jeder der drei Primärfarbfilter an legt.