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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildanzeigevorrichtung
und auf ein Inspektionsverfahren für diese. Insbesondere bezieht
sie sich auf eine Bildanzeigevorrichtung mit einem im elektrischen
Feld lichtabstrahlenden Element wie z.B. einem Elektrolumineszenzelement
(im folgenden als EL bezeichnet) und ein Inspektionsverfahren für diese.
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Bei
einer bekannten EL-Anzeigevorrichtung sind in jedem Pixel ein Treibertransistor
und ein EL-Element in Reihe zwischen eine Leitung eines Versorgungspotentials
und eine Leitung eines Massepotentials geschaltet, und ein Zugriffstransistor
ist zwischen eine Datenleitung und das Gate des Treibertransistors
geschaltet. Ein den Anzeigedaten entsprechendes Potential wird über die
Datenleitung und den Zugriffstransistor dem Gate des Treibertransistors
zugeführt,
und ein Strom mit einem diesem Potential entsprechenden Wert kann
durch den Treibertransistor und das EL-Element fließen. Das EL-Element
strahlt Licht mit einer dem Stromwert entsprechenden Lichtintensität ab (s.
z.B. Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-100656).
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Wenn
der Treibertransistor in einer solchen EL-Anzeigevorrichtung aus
einem Dünnfilmtransistor aus
polykristallinem Silizium gebildet ist, schwanken die Eigenschaften
(Schwellenspannung, Beweglichkeit) des Treibertransistors relativ
stark, und der durch das EL-Element fließende Strom schwankt entsprechend.
Daher gibt es das Problem, dass die angezeigten Farben unter einer
Mehrzahl von Pixeln unterschiedlich sind, selbst wenn den Pixeln
ein identisches Potential zugeführt
wird, und insbesondere sind Abweichungen von Farben zwischen benachbarten
Pixeln merkbar.
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Daher
besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine
Bildanzeigevorrichtung und ein Inspektionsverfahren für diese
bereitzustellen, bei der Schwankungen von Anzeigeeigenschaften unter
den Pixeln gering sind.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Bildanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
Bildanzeigevorrichtung zeigt ein Bild entsprechend einem Bildsignal
an und enthält:
eine Mehrzahl von Pixelanzeigeschaltungen, die in einer Mehrzahl
von Zeilen und Spalten angeordnet sind und von denen jede ein im
elektrischen Feld Licht abstrahlendes Element enthält; eine
Mehrzahl von Datenleitungen, die jeweils entsprechend der Mehrzahl von
Spalten bereitgestellt sind; eine Vertikalabtastschaltung, die synchron
zu dem Bildsignal nacheinander jede der Mehrzahl von Zeilen für eine vorbestimmte
Zeitspanne synchron zu dem Bildsignal auswählt; und eine Horizontalabtastschaltung,
die jeder der Mehrzahl von Datenleitungen ein Potential entsprechend
dem Bildsignal zuführt,
während
eine Zeile von der Vertikalabtastschaltung ausgewählt ist. Dabei
enthält
jede der Pixelanzeigeschaltungen: eine Treiberschaltung mit einem
ersten Transistor, der in Reihe zu einem entsprechenden im elektrischen
Feld Licht abstrahlenden Element zwischen eine Leitung eines ersten
Potentials und einen Steuerknoten geschaltet ist, und mit einem
Widerstandselement, das zwischen den Steuerknoten und eine Leitung
eines zweiten Potentials geschaltet ist und es ermöglicht, dass
ein Strom mit einem Wert, die einem Potential des Steuerknotens
entspricht, durch das entsprechende im elektrischen Feld Licht abstrahlende
Element fließt;
eine Differenzverstärkerschaltung,
die entsprechend einer Auswahl einer entsprechenden Zeile durch
die Vertikalabtastschaltung aktiviert wird und ein Potential einer
Steuerelektrode des ersten Transistors einstellt, um zu ermöglichen,
dass ein Potential des Steuerknotens gleich einem Potential eines
Eingangsknotens ist; und eine Offsetkompensationsschaltung, die
in einer Zeitspanne aktiviert ist, in der die Differenzverstärkerschaltung
aktiviert ist, zum Erfassen einer Offsetspannung der Differenzverstärkerschaltung,
Liefern eines Potentials, das durch Addieren der erfassten Offsetspannung
zu einem Potential einer entsprechenden Datenleitung gewonnen wird,
an den Eingangsknoten der Differenzverstärkerschaltung und Beseitigen
der Offsetspannung der Differenzverstärkerschaltung.
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Die
Aufgabe wird ebenfalls gelöst
durch ein Inspektionsverfahren gemäß Anspruch 20.
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Das
Inspektionsverfahren zum Inspizieren der oben beschriebenen Bildanzeigevorrichtung
enthält
die Schritte: Beaufschlagen einer Datenleitung, die einer Pixelanzeigeschaltung
eines Inspektionsziels entspricht, mit einem Testpotential; Aktivieren einer
Differenzverstärkerschaltung
und einer Offsetkompensationsschaltung der Pixelanzeigeschaltung; Lesen
eines Potentials eines Steuerknotens der Pixelanzeigeschaltung über die
entsprechende Datenleitung und Bestimmen auf der Grundlage des gelesenen
Potentials, ob die Pixelanzeigeschaltung normal ist oder nicht.
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Bei
der Bildanzeigevorrichtung wird ein Strom, der durch das im elektrischen
Feld Licht abstrahlende Element fließt, durch das Potential des Steuerknotens
und den Widerstandswert des Widerstandselements bestimmt. Das Potential
des Steuerknotens wird von der Differenzverstärkerschaltung und der Offsetkompensationsschaltung
auf ein Potential gleich dem der Datenleitung eingestellt. Dementsprechend
ist der Faktor für
Schwankungen des Wertes des durch das im elektrischen Feld Licht
abstrahlende Element fließenden
Stromes lediglich der Widerstandswert des Widerstandselements. Da
die Schwankungen des Widerstandswerts des Widerstandselements kleiner
sind als die der Eigenschaften (Schwellenwert, Beweglichkeit) von
Transistoren, werden verglichen mit der bekannten Technik Abweichungen
von Anzeigeeigenschaften zwischen den Pixeln verringert. Da die
Differenzverstärkerschaltung
und die Offsetkompensationsschaltung aktiviert werden, wenn eine
entsprechende Zeile von der Vertikalabtastschaltung 13 ausgewählt ist,
wird zusätzlich
der Stromverbrauch gering.
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Außerdem enthält das Inspektionsverfahren der
Bildanzeigevorrichtung die Schritte: Beaufschlagen einer Datenleitung,
die einer Pixelanzeigeschaltung eines Inspektionsziels entspricht,
mit einem Testpotential; Aktivieren einer Differenzverstärkerschaltung
und einer Offsetkompensationsschaltung der Pixelanzeigeschaltung;
Lesen eines Potentials eines Steuerknotens der Pixelanzeigeschaltung über die
entsprechende Datenleitung und Bestimmen auf der Grundlage des gelesenen
Potentials, ob die Pixelanzeigeschaltung normal ist oder nicht.
Dementsprechend kann die Pixelanzeigeschaltung elektrisch inspiziert
werden, ohne dass die optischen Eigenschaften des im elektrischen
Feld Licht abstrahlenden Elements inspiziert werden, wodurch die
Inspektionskosten verringert werden können.
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Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beigefügten Zeichnungen.
Von den Figuren zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild eines Aufbaus einer EL-Anzeigevorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Blockschaltbild eines Aufbaus einer in 1 gezeigten
Pixelanzeigeschaltung;
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3 ein
Schaltbild eines Aufbaus der in 2 gezeigten
Pixelanzeigeschaltung;
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4 ein
Zeitdiagramm, das einen Betrieb der in 3 gezeigten
Pixelanzeigeschaltung zeigt;
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5 ein
Schaltbild, das eine Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt;
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6 ein
Schaltbild, das eine weitere Abwandlung der ersten Ausführungsform
zeigt;
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7 ein
Schaltbild, das noch eine weitere Abwandlung der ersten Ausführungsform
zeigt;
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8 ein
Schaltbild, das noch eine weitere Abwandlung der ersten Ausführungsform
zeigt;
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9 ein
Schaltbild, das noch eine weitere Abwandlung der ersten Ausführungsform
zeigt;
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10 ein
Schaltbild, das noch eine weitere Abwandlung der ersten Ausführungsform
zeigt;
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11 ein
Schaltbild, das noch eine weitere Abwandlung der ersten Ausführungsform
zeigt;
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12 ein
Schaltbild eines Aufbaus einer Pixelanzeigeschaltung, die in einer
EL-Anzeigevorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
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13 ein
Schaltbild, das eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform zeigt;
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14 ein
Schaltbild, das eine weitere Abwandlung der zweiten Ausführungsform
zeigt;
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15 ein
Schaltbild eines Aufbaus einer Pixelanzeigeschaltung, die in einer
EL-Anzeigevorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
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16 ein
Schaltbild, das eine Abwandlung der dritten Ausführungsform zeigt;
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17 ein
Schaltbild, das eine weitere Abwandlung der dritten Ausführungsform
zeigt;
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18 ein
Blockschaltbild eines Aufbaus einer Pixelanzeigeschaltung, die in
einer EL-Anzeigevorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung enthalten ist;
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19 ein
Schaltbild eines Aufbaus der in 18 gezeigten
Pixelanzeigeschaltung;
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20 ein
Schaltbild, das eine Abwandlung der vierten Ausführungsform zeigt;
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21 ein
Schaltbild, das eine weitere Abwandlung der vierten Ausführungsform
zeigt;
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22 ein
Schaltbild, das noch eine weitere Abwandlung der vierten Ausführungsform
zeigt;
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23 ein
Schaltbild eines Aufbaus einer Pixelanzeigeschaltung, die in einer
EL-Anzeigevorrichtung gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
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24 ein
Zeitdiagramm, das einen Betrieb der in 23 gezeigten
Pixelanzeigeschaltung zeigt;
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25 ein
Schaltbild, das eine Abwandlung der fünften Ausführungsform zeigt; und
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26 ein
Schaltbild zum Veranschaulichen eines Inspektionsverfahrens für eine Pixelanzeigeschaltung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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1 ist
ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer EL-Anzeigevorrichtung nach einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 1 enthält diese
EL-Anzeigevorrichtung: ein Pixelfeld 1, eine Vertikalabtastschaltung 3 und
eine Horizontalabtastschaltung 4. Das Pixelfeld, die Vertikalabtastschaltung 3 und
die Horizontalabtastschaltung 4 können auf einem Substrat angeordnet
sein, oder die Vertikalabtastschaltung 3 und die Horizontalabtastschaltung 4 können teilweise oder
ganz als externe Schaltungen angeordnet sein.
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Das
Pixelfeld 1 enthält
eine Mehrzahl von Pixelanzeigeschaltungen 2, die in einer
Mehrzahl von Zeilen und Spalten angeordnet sind, eine Mehrzahl von
Datenleitungen DL, die jeweils entsprechend der Mehrzahl von Spalten
bereitgestellt sind, und eine Mehrzahl von Signalleitungen SL, die
entsprechend jeder der Mehrzahl von Zeilen bereitgestellt sind. Jede
Pixelanzeigeschaltung 2 weist ein EL-Element auf, wird
durch eine Mehrzahl von Steuersignalen gesteuert, die über eine
Mehrzahl von entsprechenden Signalleitungen SL geliefert werden,
und strahlt Licht mit einer Lichtintensität ab, die einem über eine
entsprechende Datenleitung DL zugeführten Potential entspricht.
Die Pixelanzeigeschaltung 2 wird später detailliert beschrieben.
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Die
Vertikalabtastschaltung 3, die in Synchronisation mit einem
Bildsignal arbeitet, wählt
aufeinanderfolgend eine Mehrzahl von Zeilen, jede für eine Horizontalperiode,
und steuert jede Pixelanzeigeschaltung 2 über die
jeweiligen Signalleitungen SL der ausgewählten Zeile, um zu bewirken,
dass jede Pixelanzeigeschaltung 2 das Potential einer entsprechenden
Datenleitung DL hält.
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Die
Horizontalabtastschaltung 4 versorgt jede Datenleitung
DL mit einem Potential entsprechend einem Bildsignal, während eine
Zeile von der Vertikalabtastschaltung 3 ausgewählt ist.
Das Bildsignal enthält
eine Mehrzahl von Bits, z.B. 6 Bit der Datensignale D0–D5. Die
Datensignale D0–D5
werden seriell erzeugt entsprechend jeder Pixelanzeigeschaltung 2.
Durch die 6-Bit-Datensignale
D0–D5 wird
eine Gradationsanzeige (Abstufungsanzeige in 26 =
64 Stufen in jeder Pixelanzeigeschaltung 2 erzielt. Durch
Bilden einer Farbanzeigeeinheit mit drei Pixelanzeigeschaltungen 2 für R (Rot),
G (Grün)
und B (Blau) wird weiter eine Farbanzeige mit etwa 260000 Farben
erzielt.
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Insbesondere
enthält
die Horizontalabtastschaltung 4 ein Schieberegister 5,
Datenverriegelungsschaltungen 6 und 7, eine Gradationspotentialerzeugungsschaltung 8,
eine Decodierschaltung 9 und eine Ausgangspufferschaltung 10.
Das Schieberegister 5 weist die Datenverriegelungsschaltung 6 an,
die Datensignale D0–D5
mit dem Zeitablauf zu verriegeln, der synchron zu einem vorbestimmten
Zyklus ist, mit dem das Einstellen der Datensignale D0–D5 geschaltet
wird. Die Datenverriegelungsschaltung 6 verriegelt der
Reihe nach die seriell erzeugten Datensignale D0–D5 für eine Zeile und hält sie.
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Zu
der Zeit, zu der die Datensignale D0–D5 für eine Zeile von der Datenverriegelungsschaltung 7 als
Reaktion auf die Aktivierung eines Verriegelungssignals LT verriegelt
werden, wird eine Gruppe von von der Datenverriegelungsschaltung 6 verriegelten Datensignalen
D0–D5
an die Datenverriegelungsschaltung 7 übertragen. Die Gradationspotentialerzeugungsschaltung 8 liefert
64-Stufen-Gradationspotentiale V1–V64 an die Decodierschaltung 9.
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Die
Decodierschaltung 9 wählt
für jede
Spalte entsprechend den von der Datenverriegelungsschaltung 7 verriegelten
Datensignalen D0–D5
eines der 64 Gradationspotentiale V1–V64 aus und liefert das ausgewählte Potential
an die Ausgangsschaltung 10. Die Ausgangspufferschaltung 10 liefert
für jede
Spalte einen Strom an die Datenleitung DL, so dass das Potential
der Datenleitung DL gleich dem von der Decodierschaltung 9 gelieferten
Gradationspotential wird.
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Wenn
das Gradationspotential von der Vertikalabtastschaltung 3 und
der Horizontalabtastschaltung 4 in jede Pixelanzeigeschaltung 2 des
Pixelfelds 1 geschrieben wurde, wird ein Bild auf dem Pixelfeld 1 angezeigt.
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2 ist
ein Blockschaltbild eines Aufbaus der Pixelanzeigeschaltung 2.
Nach 2 enthält
die Pixelanzeigeschaltung 2 eine Abtast-Halte-Schaltung 11 (S/H-Schaltung
= sampling/holding), eine Offsetkompensationsschaltung 12,
eine Differenzverstärkerschaltung 13 und
eine EL-Treiberschaltung 14. Die Abtast-Halte-Schaltung 11 wird
von einem über
die Signalleitung SL gelieferten Steuersignal gesteuert zum Abtasten
und Halten des Potentials der entsprechenden Datenleitung DL in
einer Zeitspanne, während
der eine entsprechende Zeile von der Vertikalabtastschaltung 3 ausgewählt ist,
und zum Liefern des abgetasteten und gehaltenen Potentials VG an
die Offsetkompensationsschaltung 12.
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Die
Offsetkompensationsschaltung 12 wird von einer Mehrzahl
von Steuersignalen gesteuert, die über eine Mehrzahl von Signalleitungen
SL geliefert werden, erfasst eine Offsetspannung VOF der Differenzverstärkerschaltung 13 in
einer Zeitspanne, in der die Differenzverstärkerschaltung 13 aktiviert ist,
und liefert an die Differenzverstärkerschaltung 13 ein
Potential VI = VG + VOF, das durch Addieren der erfassten Offsetspannung
VOF zu dem von der Abtast-Halte-Schaltung 11 gelieferten
Potential VG gewonnen wird, um die Offsetspannung VOF der Differenzverstärkerschaltung 13 zu
beseitigen.
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Die
Differenzverstärkerschaltung 13 empfängt an ihrem
invertierenden Eingangsausschluss (–) ein Ausgangspotential VI
der Offsetkompensationsschaltung 12, sie empfängt an ihrem
nichtinvertierenden Eingangsanschluss (+) ein Potential VO eines
Steuerknotens N27 der EL-Treiberschaltung 14, und ihr Ausgangsanschluss
ist mit der EL-Treiberschaltung 14 verbunden. Die Differenzverstärkerschaltung 13 wird
als Reaktion auf eine Mehrzahl von Steuersignalen aktiviert, die über eine
Mehrzahl von SL-Leitungen geliefert werden, und liefert an die EL-Treiberschaltung 14 eine
Steuerspannung VC, so dass das Potential VO des Steuerknotens N27
der EL-Treiberschaltung 14 gleich dem von der Offsetkompensationsschaltung 12 gelieferten
Potential VI wird. Die EL-Treiberschaltung 14 ermöglicht es,
dass ein Strom IEL mit einem Wert entsprechend dem von der Differenzverstärkerschaltung 13 gelieferten
Steuerpotential VC durch das EL-Element
fließt,
um zu bewirken, dass das EL-Element Licht abstrahlt.
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3 ist
ein Schaltbild, das im Detail einen Aufbau einer Pixelanzeigeschaltung 2 zeigt.
Nach 3 enthält
die Abtast-Halte-Schaltung 11 ein Schaltelement
SG und einen Kondensator 15. Das Schaltelement SG ist zwischen
die Datenleitung DL und einen Knoten NG geschaltet und schaltet
in einer Zeitspanne ein, während
der eine entsprechende Zeile von der Vertikalabtastschaltung 3 ausgewählt ist.
Der Kondensator 15 ist zwischen den Knoten NG und eine
Leitung mit Massepotential GND geschaltet. Wenn das Schaltelement
SG einschaltet, wird der Knoten NG auf dasselbe Potential VG geladen
wie die Datenleitung DL. Wenn das Schaltelement SG ausschaltet,
wird das Potential VG des Knotens NG von dem Kondensator 15 gehalten.
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Die
EL-Treiberschaltung 14 enthält ein EL-Element 26 und
einen p-Feldeffekttransistor 27 (im folgenden als p-Transistor
bezeichnet), die in Reihe zueinander zwischen eine Leitung eines
hohen Potentials VH2 und den Steuerknoten N27 geschaltet sind, ein
Widerstandselement 28, das zwischen den Steuerknoten N27
und eine Leitung eines niedrigen Potentials VL2 geschaltet ist,
und einen Kondensator 29, der zwischen die Leitung des
hohen Potentials VH2 und das Gate des p-Transistors 27 (Knoten N29)
geschaltet ist. Wenn ein Widerstandswert des Widerstandselements 28 R
beträgt,
fließt
durch das EL-Element 26, den p-Transistor 27 und
das Widerstandselement 28 ein Strom IEL = (VO – VL2)/R,
der einen Wert aufweist entsprechend der Spannung VO – VL2 zwischen
dem Potential VO des Steuerknotens N27 und dem niedrigen Potential
VL2. Das EL-Element 26 strahlt Licht mit einer Lichtintensität entsprechend
dem Strom IEL ab.
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Ein
Potential des Gates N29 des p-Transistors 27, d.h. das
Steuerpotential VC, wird durch den Kondensator 29 erhalten.
Auch wenn eine Elektrode des Kondensators 29 mit der Leitung
des hohen Potentials VH2 verbunden ist, kann sie mit einer anderen
Leitung eines konstanten Potentials verbunden sein. Außerdem kann
der Kondensator 29 weggelassen werden, wenn ein Leckstrom
von dem Knoten N29 gering ist.
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Die
Differenzverstärkerschaltung 13 enthält p-Transistoren 21 und 22,
n-Feldeffekttransistoren (im folgenden als n-Transistoren bezeichnet) 23 und 24,
eine Konstantstromquelle 25 und Schaltelemente S1 und S2.
Die p-Transistoren 21 und 22 sind jeweils zwischen
die Leitung eines hohen Potentials VH1 und einen Knoten N21 bzw.
die Leitung des hohen Potentials VH1 und einen Knoten N22 geschaltet, und
die Gates von beiden sind mit dem Knoten N22 verbunden. Die p-Transistoren 21 und 22 bilden
eine Stromspiegelschaltung. Das Schaltelement S1 ist zwischen den
Knoten N21 und den Knoten N29 der EL-Treiberschaltung 14 geschaltet
und schaltet in einer Zeitspanne ein, während der eine entsprechende Zeile
von der Vertikalabtastschaltung 3 ausgewählt ist.
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Die
n-Transistoren 23 und 24 sind jeweils zwischen
die Knoten N21 und N23 bzw. zwischen die Knoten N22 und N23 geschaltet,
und ihre Gates sind jeweils mit dem Knoten NA bzw. N27 verbunden.
Die Gates der n-Transistoren 23 und 24 bilden
jeweils den invertierenden Eingangsanschluss und den nicht invertierenden
Eingangsanschluss der Differenzverstärkerschaltung 13.
Die Konstantstromquelle 25 und das Schaltelement S2 sind
in Reihe zueinander zwischen den Knoten N23 und die Leitung eines
niedrigen Potentials VL1 geschaltet. Das Schaltelement S2 schaltet
in einer Zeitspanne ein, während
der eine entsprechende Zeile von der Vertikalabtastschaltung 3 ausgewählt ist.
Wenn das Schaltelement S2 einschaltet, ermöglicht es die Konstantstromquelle 25, dass
ein vorbestimmter konstanter Strom von dem Knoten N23 zu der Leitung
des niedrigen Potentials VL2 fließt.
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Das
Schaltelement S2 ist bereitgestellt zum Verringern des Leistungsverbrauchs,
und es kann an einer beliebigen Stelle zwischen der Leitung des
hohen Potentials VH1 und der Leitung des niedrigen Potentials VL1
angeordnet sein, solange es einen Strom unterbrechen kann. Das Schaltelement
S2 kann z.B. zwischen dem Knoten N23 und der Konstantstromquelle 25 angeordnet
sein, oder es kann zwischen der Leitung des hohen Potentials VH1
und der Source der p-Transistoren 21 und 22 angeordnet sein.
Außerdem
können
VH1 und VH2 bzw. VL1 und VL2 jeweils dasselbe Potential aufweisen.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Differenzverstärkerschaltung 13 und
der EL-Treiberschaltung 14 beschrieben. Wenn die Schaltelemente
S1 und S2 einschalten, wird die Differenzverstärkerschaltung 13 aktiviert.
Ein Strom mit einem Wert entsprechend dem Potential VO des Steuerknotens
N27 fließt durch
den n-Transistor 24.
Da der n-Transistor 24 und der p-Transistor 22 in
Reihe geschaltet sind und die p-Transistoren 22 und 21 eine
Stromspiegelschaltung bilden, fließt durch den p-Transistor 21 ein Strom
mit einem dem Strom durch den n-Typ Transistors 24 entsprechenden
Wert. Durch den n-Transistor 23 fließt ein Strom mit einem Wert
entsprechend dem Potential VI des Knotens NA.
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Wenn
VO größer ist
als VI, wird der durch den p-Transistor 21 fließende Strom
größer als
der durch den n-Transistor 23 fließende, wodurch das Steuerpotential
VC ansteigt, der durch den p-Transistor 27 fließende Strom
sinkt und das Potential VO des Steuerknotens N27 sinkt. Wenn VO
kleiner ist als VI, wird der durch den p-Transistor 21 fließende Strom kleiner
als der durch den n-Transistor 23 fließende, wodurch die Steuerspannung
VC abfällt,
der durch den p-Transistor 27 fließende Strom ansteigt und VO ansteigt.
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Wenn
eine Schwellenspannung VTN23 des n-Transistors 23 und eine
Schwellenspannung VTN24 des n-Transistors 24 gleich sind,
wird VO = VI erzielt. Wenn dagegen die Schwellenspannung VTN23 des
n-Transistors 23 und
die Schwellenspannung VTN24 des n-Transistors 24 nicht gleich
sind, dann tritt eine Offsetspannung VOF = VI – VO = VTN23 – VTN24
auf. Wenn z.B. VTN23 größer ist
als VTN24, wird die Differenzverstärkerschaltung 13 in einem
Zustand stabil, in dem VO kleiner ist als VI. Diese Offsetspannung
VOF wird durch die Offsetkompensationsschaltung 12 kompensiert.
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Die
Offsetkompensationsschaltung 12 enthält Schaltelement SA-SC und
einen Kondensator 16. Das Schaltelement SA ist zwischen
die Knoten NG und NA geschaltet, während die Schaltelemente SC
und SB in Reihe zueinander zwischen die Knoten NG und N27 geschaltet
sind. Der Kondensator 16 ist zwischen den Knoten NA und
einen Knoten NB geschaltet, der zwischen den Schaltelementen SB
und SC liegt.
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4 ist
ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der in 1-3 dargestellten
Pixelanzeigevorrichtung 2 zeigt. Wenn eine entsprechende
Reihe von Vertikalabtastschaltungen 3 ausgewählt ist,
werden die Schaltelemente SG, SA–SC, S1 und S2 von einer Mehrzahl
von Steuersignalen, die von der Vertikalabtastschaltung 3 über eine
Mehrzahl von Signalleitungen SL der entsprechenden Zeile geliefert werden,
gesteuert zum Ein- und Ausschalten. Das Schaltelement SG wird eingeschaltet,
wenn eine entsprechende Zeile von der Vertikalabtastschaltung 3 ausgewählt ist.
Während
in 4 die Schaltelemente S1, S2, SA und SB zur Vereinfachung
der Beschreibung gleichzeitig eingeschaltet werden, ist es nicht
notwendig, sie alle gleichzeitig einzuschalten, solang der unten
beschriebene Betrieb erzielt wird. Weiterhin kann ein Eingabezeitpunkt
des Potentials der Datenleitung DL vor oder nach dem Zeitpunkt T0 liegen.
In 4 wird angenommen, dass das Potential der Datenleitung
DL bereits eingegeben ist.
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Zum
Zeitpunkt t0, wenn die Schaltelemente S1, S2, SA und SB einschalten,
wird das Potential VG des Knotens NG über das Schaltelement SA an den
Knoten NA übertragen,
und daher wird VI = VG erzielt. Außerdem fließt ein Treiberstrom I, um die
Differenzverstärkerschaltung 13 zu
aktivieren, und das Potential VO des Steuerknotens N27 erhält VO =
VG – VOF.
VO wird über
das Schaltelement SB an den Knoten NB übertragen. Somit wird der Kondensator 16 auf
VI – VO
= VOF geladen.
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Wenn
das Schaltelement SC zu einem Zeitpunkt t2 einschaltet, nachdem
die Schaltelemente SA und SB zu einem Zeitpunkt t1 ausgeschaltet
wurden, ändert
sich das Potential des Knotens NB von VG – VOF auf VG. Diese geänderte Größe VOF wird über den
Kondensator 16 zu dem Knoten NA übertragen, wodurch das Potential
VI des Knotens NA den Wert VI = VG + VOF erhält. Demzufolge erhält das Potential
VO des Steuerknotens N27 den Wert VO = VG, und die Offsetspannung
VOF ist beseitigt.
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Dabei
fließt
durch das Widerstandselement 28 der Strom IEL = (VG – VL2)/R
= (VG/R) – (VL2/R). Wenn
R und VL2 jeweils als konstanter Wert festgelegt sind, ist IEL proportional
zu VG. Insbesondere wenn VL2 das Massepotential GND ist, wird IEL
= VG/R erzielt. Wenn R auf einen vorbestimmten Wert gesetzt ist,
kann IEL durch VG bestimmt werden. Daher kann die Leuchtkraft des
EL-Elements 26 durch VG gesteuert werden.
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Hierbei
ist der Faktor von Schwankungen von IEL die Schwankung von R. In
einer bekannten Technik sind zwei Faktoren, d.h. die Schwellenspannung
und die Beweglichkeit eines Treibertransistors der Grund für Schwankungen
von IEL gewesen. In der vorliegenden Erfindung dagegen ist nur der
Widerstandswert R des Widerstandselements 28 der Schwankungsfaktor
von IEL. Demzufolge ist im Vergleich zu der bekannten Technik die
Anzahl von Schwankungsfaktoren für
IEL verringert, und daher werden die Schwankungen von IEL kleiner.
Es sei angemerkt, dass die Pixelanzeigeschaltung 2 auf
der Oberfläche
einer polykristallinen Siliziumdünnschicht ausgebildet
ist. Der Widerstandswert R des Widerstandselement 28 wird
durch die Menge der Ionenimplantation in die polykristalline Siliziumdünnschicht eingestellt.
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Außerdem wird
der Stromverbrauch in einer EL-Anzeigevorrichtung groß, da IEL
ständig
fließt. Um
den Stromverbrauch der EL-Anzeigevorrichtung zu
verringern, muss IEL verringert werden. Dafür ist es bei einer bekannten
Technik erforderlich, die Spannung zwischen Gate und Source eines
Treibertransistors nahe an die Schwellenspannung des Treibertransistors
einzustellen, um die Steilheit des Treibertransistor zu verringern.
IEL wird jedoch empfindlicher auf die Wirkung von Schwankungen der Schwellenspannung,
wenn die Spannung zwischen Gate und Source näher an die Schwellenspannung des
Treibertransistors eingestellt wird. Daher war es herkömmlicherweise
schwierig, den Stromverbrauch zu verringern. Gemäß der vorliegenden Erfindung dagegen
kann der Stromverbrauch leicht verringert werden, da IEL einfach
durch Erhöhen
des Widerstandswert R des Widerstandselements 28 verringert wird.
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Mit
Bezug zurück
auf 4 wird zu dem Zeitpunkt t3, wenn das Schaltelement
S1 ausschaltet, das Steuerpotential VC von dem Kondensator 29 gehalten.
Zu dem Zeitpunkt t4, wenn das Schaltelement S2 ausschaltet, wird
der Treiberstrom I unterbrochen, und die Differenzverstärkerschaltung 13 wird
deaktiviert. Diese Deaktivierung der Differenzverstärkerschaltung 13 wird
durchgeführt,
da ihr Betrieb nicht mehr erforderlich ist, weil die Spannung zum
Bewirken, dass das EL-Element 26 Licht abstrahlt, von dem
Kondensator 29 gehalten wird. Da der Treiberstrom I der
Differenzverstärkerschaltung 13 nur
in einer Zeitspanne fließt,
während
der eine entsprechende Zeile ausgewählt ist, ist der Anstieg des
Stromverbrauchs durch das Bereitstellen der Differenzverstärkerschaltung 13 gering.
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Es
sei angemerkt, dass auch wenn es möglich ist, die Schaltelemente
S1 und S2 gleichzeitig auszuschalten, wird das Schaltelemente S1
zuerst ausgeschaltet, und danach wird das Schaltelement S2 ausgeschaltet,
da das Ausschalten des Schaltelements S2 das Steuerpotential VC ändern kann
und das geänderte
Potential von dem Kondensator 29 gehalten werden kann.
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Außerdem entweichen
nach dem Ausschalten des Schaltelements S1 Ladungen von dem Knoten
N29, und das Potential VC des Knotens N29 sinkt mit fortlaufender
Zeit. Das Absinkend es Potentials VC in der Zeit eines Rahmens (etwa
16ms) bewirkt in der Praxis kein Problem.
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Im
Folgenden werden verschiedene Abwandlungen der ersten Ausführungsform
beschrieben. In einer in 5 gezeigten Abwandlung ist die EL-Treiberschaltung 14 der
Pixelanzeigeschaltung 2 durch eine EL-Treiberschaltung 31 ersetzt.
In der EL-Treiberschaltung 31 ist
der Kondensator 29 zwischen das Gate und die Source des
p-Transistors 27 geschaltet. Diese Abwandlung erzielt dieselbe
Wirkung wie die erste Ausführungsform.
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In
einer in 6 gezeigten Abwandlung ist die
EL-Treiberschaltung 14 der
Pixelanzeigeschaltung 2 durch eine EL-Treiberschaltung 32 ersetzt.
In der EL-Treiberschaltung 32 sind der p-Transistor 27 und
das EL-Element 26 zwischen die Leitung des hohen Potentials
VH2 und den Steuerknoten N27 geschaltet, und der Kondensator 29 ist
zwischen das Gate und die Source des p-Transistors 27 geschaltet. Diese
Abwandlung erzielt ebenfalls dieselbe Wirkung wie die erste Ausführungsform.
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In
der in 7 gezeigten Abwandlung sind die Konstantstromquelle 25 und
das Schaltelement S2 von 3 ersetzt durch ei nen n-Transistor 33 und einen
Schalter 34. Der n-Transistor 33 ist zwischen den
Knoten N23 und die Leitung des niedrigen Potentials VL1 geschaltet,
und sein Gate ist mit einem gemeinsamen Anschluss 34c des
Schalters 34 verbunden. Ein Anschluss 34a des
Schalters 34 empfängt
eine Vorspannung VBN, und sein anderer Anschluss 34b ist
mit der Leitung des niedrigen Potentials VL1 verbunden. In einer
Zeitspanne, während der
das Schaltelement S2 von 3 einschaltet (Zeitpunkte t0–t4 in 4)
wird der Schalter 34 zwischen seinen Anschlüssen 34a und 34c leitend,
um die Vorspannung VBN dem Gate des n-Transistors 33 zuzuführen, und
der n-Transistor 33 arbeitet in einem Sättigungsbereich und bewirkt,
dass ein konstanter Strom I fließt. In einer Zeitspanne, während der
das Schaltelement 52 von 3 ausschaltet, wird
der Schalter 34 zwischen seinen Anschlüssen 34b und 34c leitend
und liefert das niedrige Potential VL1 an das Gate des n-Transistors 33,
und der n-Transistor 33 schaltet aus. Diese Abwandlung
erzielt ebenfalls dieselbe Wirkung wie die erste Ausführungsform.
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In
einer in 8 gezeigten Abwandlung ist die
Pixelanzeigeschaltung 2 durch eine Pixelanzeigeschaltung 35 ersetzt.
In der Pixelanzeigeschaltung 35 ist eine Elektrode des
Schaltelements SA anstatt mit dem Knoten NG mit dem Knoten eines
Referenzpotentials VR verbunden. Das Referenzpotential VR wird von
einer externen oder internen Leistungsquelle mit einer hohen Stromlieferfähigkeit
zugeführt.
Da in diesem Fall das Laden des Kondensators 16 durch den
Knoten des Referenzpotentials VR durchgeführt wird, wird die Last der
Ausgangspufferschaltung 10 in 1 verringert,
wodurch eine Beschleunigung eines Offsetbeseitigungsbetriebs erzielt
wird.
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In
der Pixelanzeigeschaltung 2 von 3 kann ein
Schwingungsvorgang auftreten, weil eine Schaltung mit negativer
Rückkopplung
gebildet wird. Um den Schwingungsvorgang zu verhindern, wird eine
Phasenkompensation durchgeführt.
In der Pixelanzeige schaltung 36 von 9 ist ein
Kondensator 37 zwischen den Steuerknoten N27 und die Leitung eines
geringen Potentials VL3 geschaltet (Governing-Pole-Kompensationsverfahren).
In der Pixelanzeigeschaltung 38 von 10 ist
eine Elektrode des Kondensators 37 anstatt mit der Leitung
des niedrigen Potentials VL3 mit dem Knoten N21 der Differenzverstärkerschaltung 13 verbunden
(Spiegelkompensationsverfahren). In der Pixelanzeigeschaltung 39 von 11 sind
ein Widerstandselement 40 und der Kondensator 37 zwischen
den Steuerknoten N27 und die Leitung des niedrigen Potentials VL3
geschaltet (Pol/Null-Verfahren). Mit diesen Abwandlungen wird der
Schwingungsvorgang verhindert. Zusätzlich wird abhängig von
den Betriebsbedingungen auch mit der Pixelanzeigeschaltung 2 von 3 der Schwingungsvorgang
verhindert.
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12 ist
im Gegensatz zu 3 ein Schaltbild eines Aufbaus
einer Pixelanzeigevorrichtung 40, die in einer EL-Anzeigevorrichtung
nach einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Mit Bezug auf 12 entspricht
die Pixelanzeigeschaltung 40 der Pixelanzeigeschaltung 2, bei
der die EL-Treiberschaltung 14 durch eine EL-Treiberschaltung 41 ersetzt
ist. Die EL-Treiberschaltung 41 enthält ein Widerstandselement 42,
das zwischen die Leitung des hohen Potentials VH2 und den Steuerknoten
N27 geschaltet ist, einen n-Transistor 43 und ein EL-Element 44,
die in Reihe zueinander zwischen den Steuerknoten N27 und die Leitung
des niedrigen Potentials VL2 geschaltet sind, und einen Kondensator 45,
der zwischen das Gate des n-Transistors 43 und die Leitung
des niedrigen Potentials VL2 geschaltet ist.
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Wenn
ein Widerstandswert des Widerstandselements 42R beträgt, fließt über das
Widerstandselement 42, den n-Transistor 43 und
das EL-Element 44 ein Strom IEL = (VH2 – VO)/R, der einen Wert aufweist
entsprechend der Spannung VH2 – VO zwischen
dem hohen Potential VH2 und dem Potential VO des Steuerknotens N27.
Das EL- Element 44 strahlt
Licht mit einer dem Strom IEL entsprechenden Lichtintensität ab.
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Ein
Potential des Gates (Knoten N45) des n-Transistors 43,
d.h. das Steuerpotential VC, wird durch den Kondensator 45 gehalten.
Auch wenn eine Elektrode des Kondensators 45 mit der Leitung
des niedrigen Potentials VL2 verbunden ist, kann sie auch mit einer
anderen Leitung eines konstanten Potentials verbunden sein. Außerdem kann
der Kondensator 45 weggelassen werden, wenn ein Leckstrom
von dem Knoten N45 gering ist.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Differenzverstärkerschaltung 13 und
der EL-Treiberschaltung 41 beschrieben. Wenn die Schaltelemente
S1 und S2 eingeschaltet werden, wird die Differenzverstärkerschaltung 13 aktiviert.
Ein Strom mit einem Wert entsprechend dem Potential VO des Steuerknotens
N27 fließt
durch den n-Transistor 24. Da der n-Transistor 24 und
der p-Transistor 22 in
Reihe geschaltet sind und die p-Transistoren 22 und 21 eine
Stromspiegelschaltung bilden, fließt durch den p-Transistor 21 ein Strom
mit einem Wert entsprechend dem Strom durch den n-Transistor 24.
Durch den n-Transistor 23 fließt ein Strom mit einem Wert
entsprechend dem Potential VI des Knotens NA.
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Wenn
VO größer ist
als VI, wird der durch den p-Transistor 21 fließende Strom
größer als
der durch den n-Transistor 23 fließende, wodurch das Steuerpotential
VC ansteigt, der durch den n-Transistor 43 fließende Strom
ansteigt und das Potential VO des Steuerknotens N27 sinkt. Wenn
VO kleiner ist als VI, wird der durch den p-Transistor 21 fließende Strom
kleiner als der durch den n-Transistor 23 fließende, wodurch
das Steuerpotential VC sinkt, der durch den n-Transistor 43 fließende Strom
sinkt und VO ansteigt.
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Wenn
eine Schwellenspannung VTN23 des n-Transistors 23 und eine
Schwellenspannung VTN24 des n-Transistors 24 gleich sind,
wird daher VO = VI erzielt. Wenn die Schwellenspannung VTN23 des
n-Transistors 23 und
die Schwellenspannung VTN24 des n-Transistors 24 nicht gleich
sind, tritt dagegen eine Offsetspannung VOF = VI – VO = VTN23 – VTN24
auf. Wenn z.B. VTN23 größer ist
als VTN24, wird die Differenzverstärkerschaltung 13 in einem
Zustand stabil, in dem VO niedriger ist als VI. Diese Offsetspannung
VOF wird durch die Offsetkompensationsschaltung 12 kompensiert.
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Die
zweite Ausführungsform
erzielt dieselbe Wirkung wie die erste Ausführungsform.
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Im
Folgenden werden verschiedene Abwandlungen der zweiten Ausführungsform
beschrieben. In der Abwandlung von 13 ist
die EL-Treiberschaltung 41 durch eine EL-Treiberschaltung 46 ersetzt.
In der EL-Treiberschaltung 46 ist der Kondensator 45 zwischen
das Gate und die Source des n-Transistors 43 geschaltet.
In einer Abwandlung nach 14 ist
die EL-Treiberschaltung 41 durch eine EL-Treiberschaltung 47 ersetzt.
In der EL-Treiberschaltung 47 sind das EL-Element 44 und
der n-Transistor 43 in
Reihe zueinander zwischen den Steuerknoten N27 und die Leitung des
niedrigen Potentials VL2 geschaltet, und der Kondensator 45 ist zwischen
das Gate und die Source des n-Typ-Transistors 43 geschaltet.
Auch diese Abwandlungen erzielen dieselbe Wirkung wie die zweite
Ausführungsform.
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15 ist
im Gegensatz zu 3 ein Schaltbild eines Aufbaus
einer Pixelanzeigeschaltung 50, die in einer EL-Anzeigevorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Mit Bezug auf 15 entspricht
diese Pixelanzeigeschaltung 15 der Pixelanzeigeschaltung 2, bei
der die Differenzverstärkerschaltung 13 durch eine
Differenzverstärkerschaltung 51 ersetzt
ist.
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Die
Differenzverstärkerschaltung 51 enthält Schaltelemente
S1 und S2, eine Konstantstromquelle 52, p-Transistoren 53 und 54 und
n-Transistoren 55 und 56. Das Schaltelement S2
und die Konstantstromquelle 52 sind zwischen die Leitung
des hohen Potential VH1 und einen Knoten N52 geschaltet. Wenn das
Schaltelement S2 einschaltet, ermöglicht es die Konstantstromquelle 52,
dass ein vorbestimmter konstanter Strom von der Leitung des hohen
Potentials VH1 zu dem Knoten N52 fließt. Die p-Transistoren 53 und 54 sind
jeweils zwischen die Knoten N52 und N53 bzw. zwischen die Knoten
N52 und N54 geschaltet, und ihre Gates sind jeweils mit dem Knoten
NA bzw. N27 verbunden. Die Gates der p-Transistoren 53 und 54 bilden
jeweils einen invertierenden Eingangsanschluss bzw. einen nicht
invertierenden Eingangsanschluss der Differenzverstärkerschaltung 51.
Das Schaltelement S1 ist zwischen den Knoten N53 und das Gate des
p-Transistors 27 geschaltet. Die n-Transistoren 55 und 56 sind
jeweils zwischen den Knoten N53 und die Leitung des niedrigen Potentials
VL1 bzw. zwischen den Knoten N54 und die Leitung des niedrigen Potentials
VL1 geschaltet, und beide Gates sind mit dem Knoten N54 verbunden.
Die n-Transistoren 55 und 56 bilden eine Stromspiegelschaltung.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Differenzverstärkerschaltung 51 und
der EL-Treiberschaltung 14 beschrieben. Ein Strom mit einem
Wert entsprechend dem Potential VO des Steuerknotens N27 fließt durch
den p-Transistor 54. Da der p-Transistor 54 und
der n-Transistor 56 in Reihe geschaltet sind und die n-Transistoren 56 und 55 eine
Stromspiegelschaltung bilden, fließt ein Strom mit einem Wert
entsprechend dem Strom des p-Transistors 54 durch den
n-Transistor 55. Durch den p-Transistor 53 fließt ein Strom
mit einem Wert entsprechend dem Potential VI des Knotens NA.
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Wenn
VO größer ist
als VI, wird der durch den n-Transistor 55 fließende Strom
kleiner als der durch den p-Transistor 53 fließende, wodurch
die Steuerspannung VC ansteigt, der durch den p-Transistor 27 fließende Strom
sinkt und VO sinkt. Wenn VO kleiner ist als VI, wird der durch den
n-Transistor 55 fließende
Strom größer als
der durch den p-Transistor 53 fließende, wodurch das Steuerpotential
VC sinkt, der durch den p-Transistor 27 fließende Strom steigt
und VO ansteigt.
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Wenn
eine Schwellenspannung VTP53 des p-Transistors 53 und eine
Schwellenspannung VTP54 des p-Transistors 54 gleich sind,
wird VO daher gleich VI. Wenn dagegen die Schwellenspannung VTP53
des p-Transistors 53 und die Schwellenspannung VTP54 des
p-Transistors 54 nicht
gleich sind, dann tritt eine Offsetspannung VOF = VI – VO = |VTP54| – |VTP53|
auf. Wenn z.B. |VTP53| größer ist als
|VTP54|, wird die Differenzverstärkerschaltung 51 in
einem Zustand stabil, in dem VO größer ist als VI. Diese Offsetspannung
VOF wird durch den Offsetbeseitigungsbetrieb kompensiert, der mit
Bezug auf 4 beschrieben ist.
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Die
dritte Ausführungsform
erzielt dieselbe Wirkung wie die zweite Ausführungsform.
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Als
nächstes
werden Abwandlungen der dritten Ausführungsform beschrieben. Bei
der in 16 gezeigten Abwandlung sind
das Schaltelement S2 und die Konstantstromquelle 52 von 5 durch
einen p-Transistor 57 und einen Schalter 58 ersetzt. Der
p-Transistor 57 ist zwischen die Leitung des hohen Potentials
VH1 und den Knoten N52 geschaltet, und sein Gate ist mit einem gemeinsamen
Anschluss 58c des Schalters 58 verbunden. Ein
Anschluss 58a des Schalters 58 empfängt eine
Vorspannung VBP, und sein anderer Anschluss 58b ist mit
der Leitung des hohen Potentials VH1 verbunden. In einer Zeitspanne,
während
derer das Schaltelement S2 von 15 einschaltet
(Zeitpunkte t0–t4
in 4) wird der Schalter 58 zwischen seinen
Anschlüssen 58a und 58c leitend,
um die Vorspannung VBP an das Gate des p-Transistors 57 zu liefern,
und der p-Transistor 57 arbeitet in einem Sättigungsbereich,
um zu bewirken, dass ein konstanter Strom I fließt. In einer Zeitspanne, während der
das Schaltelement S2 von 15 ausschaltet,
wird der Schalter 58 zwischen seinen Anschlüssen 58b und 58c leitend,
um das hohe Potential VH1 zu dem Gate des p-Transistors 57 zu
liefern, und der p-Transistor 57 schaltet
aus. Diese Abwandlung erzielt dieselbe Wirkung wie die dritte Ausführungsform.
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Eine
in 17 gezeigte Pixelanzeigeschaltung 59 entspricht
der in 15 gezeigten Pixelanzeigeschaltung 50,
bei der die EL-Treiberschaltung 14 durch die EL-Treiberschaltung 41 von 12 ersetzt
ist. Auch diese Abwandlung erzielt dieselbe Wirkung wie die dritte
Ausführungsform.
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18 ist
im Gegensatz zu 2 ein Blockdiagramm eines Aufbaus
einer Pixelanzeigeschaltung 60, die in einer EL-Anzeigevorrichtung
nach einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Mit Bezug auf 18 unterscheidet
sich diese Pixelanzeigeschaltung 60 von der in 2 gezeigten
Pixelanzeigeschaltung 2 darin, dass die EL-Treiberschaltung 14 durch
eine EL-Treiberschaltung 61 ersetzt ist, dass der Steuerknoten
N27 der EL-Treiberschaltung 61 mit dem invertierenden Eingangsanschluss
(–) der
Differenzverstärkerschaltung 13 verbunden
ist und dass das Ausgangspotential VI der Offsetkompensationsschaltung 12 den nicht
invertierenden Eingangsanschluss (+) der Differenzverstärkerschaltung 13 eingegeben
wird.
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19 ist
ein Schaltbild, das einen Aufbau der in 18 gezeigten
Pixelanzeigeschaltung 16 detailliert zeigt. Die EL-Treiberschaltung 61 entspricht
der EL-Treiberschaltung 14 von 3, bei der der
p-Transistor 27 durch einen n-Transistor 62 ersetzt
ist. Das Gate des n-Transistors 23 der Differenzverstärkerschaltung 13 (invertierender
Eingangsanschluss) ist mit dem Steuerknoten N27 verbunden, das Gate
des n-Transistors 24 (nichtinvertierender Eingangsanschluss)
ist mit dem Knoten NA verbunden, und der Knoten N21 ist über das
Schaltelement S1 mit dem Gate des n-Transistors 62 verbunden.
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Als
nächstes
werden der Betrieb der Differenzverstärkerschaltung 13 und
der EL-Treiberschaltung 61 beschrieben. Wenn die Schaltelemente
S1 und S2 einschalten, wird die Differenzverstärkerschaltung 13 aktiviert.
Ein Strom mit einem Wert entsprechend dem Potential VI des Knotens
NA fließt durch
den n-Transistor 24.
Da der n-Transistor 24 und der p-Transistor 22 in
Reihe geschaltet sind und die p-Transistoren 22 und 21 eine
Stromspiegelschaltung bilden, fließt durch den p-Transistor 21 ein Strom
mit einem Wert entsprechend dem Strom durch den n-Transistor 24.
Durch den n-Transistor 23 fließt ein Strom mit einem Wert
entsprechend dem Potential VO des Steuerknotens N27.
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Wenn
VO größer ist
als VI, wird der durch den p-Transistor 21 fließende Strom
kleiner als der durch den n-Transistor 23 fließende, wodurch
das Steuerpotential VC sinkt, der durch den n-Transistor 62 fließende Strom
steigt und das Potential VO des Steuerknotens N27 sinkt. Wenn VO
kleiner ist als VI, wird der durch den p-Transistor 21 fließende Strom größer als
der durch den n-Transistor 23 fließende, wodurch das Steuerpotential
VC steigt, der durch den n-Transistor 62 fließende Strom
steigt und VO sinkt.
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Wenn
eine Schwellenspannung VTN23 des n-Transistors 23 und eine
Schwellenspannung VTN24 des n-Transistors 24 gleich sind,
wird daher VO = VI erzielt. Wenn dagegen die Schwellenspannung VTN23
des n-Transistors 23 und die Schwellenspannung VTN24 des
n-Transistors 24 nicht
gleich sind, dann tritt eine Offsetspannung VOF = VI – VO = VTN24 – VTN23
auf. Wenn z.B. VTN24 größer ist VTN23,
wird die Differenzverstärkerschaltung 13 in einem
Zustand stabil, in dem VO kleiner ist als VI. Diese Offsetspan nung
VOF wird von der Offsetkompensationsschaltung 12 kompensiert.
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In
der vierten Ausführungsform
ist die EL-Treiberschaltung 61 als den n-Transistor 62 verwendende
Spannungsfolgerschaltung ausgebildet, in der der Schwingungsvorgang
weniger wahrscheinlich auftritt. Andererseits ist es erforderlich,
das hohe Potential VH1 um die Schwellenspannung des n-Transistors 62 weiter
anzuheben als in dem in 3 gezeigten Aufbau. Da gemäß der vorliegenden Erfindung
ein zwischen der Leitung des hohen Potentials VH1 und der Leitung
des niedrigen Potentials VL1 fließender Strom durch Ausschalten
des Schaltelements S2 unterbrochen wird, wenn eine entsprechende
Zeile nicht von der Vertikalabtastschaltung 3 ausgewählt ist,
ist der Anstieg des Stromverbrauchs aufgrund einer Erhöhung des
hohen Potentials VH1 gering.
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Im
Folgenden werden verschiedene Abwandlungen der vierten Ausführungsform
beschrieben. Die in 20 gezeigte Pixelanzeigevorrichtung 65 entspricht
der in 19 gezeigten Pixelanzeigeschaltung 16,
bei der die EL-Treiberschaltung 61 durch eine EL-Treiberschaltung 66 ersetzt
ist. Die EL-Treiberschaltung 66 entspricht der EL-Treiberschaltung 41 von 12,
bei der der n-Transistor 43 durch einen p-Transistor 67 ersetzt
ist.
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Wenn
VO größer ist
als VI, wird der durch den p-Transistor 21 fließende Strom
kleiner als der durch den n-Transistor 23 fließende, wodurch
das Steuerpotential VC sinkt, der durch den p-Transistor 67 fließende Strom
steigt und das Potential VO des Steuerknotens N27 sinkt. Wenn VO
kleiner ist als VI, wird der durch den p-Transistor 21 fließende Strom größer als
der durch den n-Transistor 23 fließende, wodurch das Steuerpotential
VC steigt, der durch den p-Transistor 67 fließende Strom
steigt und VO sinkt. Wenn eine Schwellenspannung VTN des n-Transistors 23 und
eine Schwellenspannung VTN 24 des N-Transistors 24 gleich
sind, dann wird daher VO = VI erzielt.
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In
der vorliegenden Abwandlung ist die EL-Treiberschaltung 66 als
den p-Transistor 67 verwendende Spannungsfolgerschaltung
ausgebildet, in der der Schwingungsvorgang weniger wahrscheinlich
auftritt. Andererseits ist es erforderlich, das niedrige Potential
um die Schwellenspannung des p-Transistors 67 weiter zu
verringern als bei dem in 3 gezeigten
Aufbau. Da bei der vorliegenden Erfindung ein zwischen der Leitung
des hohen Potentials VH1 und der Leitung des niedrigen Potentials
VL1 fließender
Strom durch Ausschalten des Schaltelements S2 unterbrochen wird,
wenn eine entsprechende Zeile nicht von der Vertikalabtastschaltung 3 ausgewählt ist,
ist der Anstieg des Stromverbrauchs aufgrund des Verringerns des
niedrigen Potentials VL1 gering.
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Weiterhin
entspricht eine in 21 gezeigte Pixelanzeigeschaltung 70 der
in 19 gezeigten Pixelanzeigeschaltung 60,
bei der die Differenzverstärkerschaltung 13 durch
die in 15 gezeigte Differenzverstärkerschaltung 51 ersetzt
ist. Eine in 22 gezeigte Pixelanzeigeschaltung 71 entspricht der
in 20 gezeigten Pixelanzeigeschaltung 65, bei
der die Differenzverstärkerschaltung 13 durch
die in 15 gezeigte Differenzverstärkerschaltung 51 ersetzt
ist. Auch mit diesen Abwandlungen wird der Schwingungsvorgang verhindert.
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Bei
jeder der oben beschriebenen Pixelanzeigeschaltungen ist das Schaltelement
S1 tatsächlich
durch einen n-Transistor, einen p-Transistor oder parallel geschaltete
n- und p-Transistoren
gebildet. Dabei gibt es ein Problem, das das Steuerpotential VC
sich ändert
und von einem vorbestimmten Wert abweicht aufgrund der parasitären Kapazität, die zwischen
dem Gate und dem Drain des Transistors oder zwischen dem Gate und
der Source des Transistors auftritt, wenn der das Schaltelement
S1 bildende Transistor ausschaltet. Diese geänderte Spannung wird als Durchgriffspannung
bezeichnet. Der in 3 gezeigte Kondensator 29 erzielt
z.B. eine gewisse Wirkung zum Verringern der Durchgriffspannung, aber
er ist nicht ausreichend. Die fünfte
Ausführungsform
ist darauf gerichtet, dieses Problem zu lösen.
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23 ist
im Gegensatz zu 19 ein Schaltbild eines Aufbaus
einer Pixelanzeigeschaltung 75, die in einer EL-Anzeigevorrichtung
nach der fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Mit Bezug auf 23 unterscheidet sich
die Pixelanzeigeschaltung 75 von der in 19 gezeigten
Pixelanzeigeschaltung 60 darin, dass eine Durchgriffkompensationsschaltung 76 hinzugefügt ist und
dass die EL-Treiberschaltung 61 durch eine EL-Treiberschaltung 78 ersetzt
ist.
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Die
Durchgriffkompensationsschaltung 76 enthält Schaltelemente
S3 und S4 und einen Kondensator 77. Die Schaltelemente
S3 und S4 sind in Reihe zwischen den Steuerknoten N27 und den Knoten
NG der Abtast-Halte-Schaltung 11 geschaltet. Das Schaltelement
S3 wird von einem Steuersignal gesteuert, das von der Vertikalabtastschaltung 3 über die
Signalleitung SL geliefert wird, und es schaltet gleichzeitig mit
dem Schaltelement S1 ein und aus. Das Schaltelement S4 wird von
einem Steuersignal gesteuert, das von der Vertikalabtastschaltung 3 durch
die Signalleitung SL geliefert wird, und schaltet als Reaktion auf
das Abschalten der Schaltelemente S1 und S3 ein. Der Kondensator 77 ist
zwischen das Gate des n-Transistors 62 und einen Knoten
N77 geschaltet, der zwischen den Schaltelementen S3 und S4 liegt.
Die EL-Treiberschaltung 78 entspricht der in 19 gezeigten
EL-Treiberschaltung 61, von der der Kondensator 29 entfernt
ist.
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24 ist
ein Zeitdiagramm, das einen Durchgriffbeseitigungsvorgang zeigt.
In 24 schalten zum Zeitpunkt t0 die Schaltelemente
S1 und S3 beide ein, wodurch der mit Bezug auf 4 beschriebene
Offsetbeseitigungsvorgang durchgeführt wird, das Steuerpotential
VC an den Knoten N29 geliefert wird und VO = VG an den Knoten N27
und N77 bereitgestellt wird.
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Zum
Zeitpunkt t1, wenn die Schaltelemente S1 und S3 ausgeschaltet werden,
tritt aufgrund des Schaltens der Elemente S1 und S3 eine Durchgriffspannung
auf. Nun wird nur Schaltelement S1 betrachtet. Wenn aufgrund des
Ausschaltens des Schaltelements S1 eine Durchgriffspannung von –ΔV1 an dem
Knoten N29 auftritt, sinkt das Potential VC des Knotens N29 um ΔV1. Da die
Kapazität
des Kondensators 77 so festgelegt ist, dass sie hinreichend
größer ist
als die parasitäre
Kapazität
des Knotens N77, wird im wesentlichen 100% diese geänderten
Betrags über
den Kondensator 77 an den Knoten N77 übertragen. In ähnlicher
Weise sinkt das Potential VO = VG des Knotens N77 aufgrund des Ausschaltens
des Schaltelements S3 um ΔV3,
und im wesentlichen 100% dieses geänderten Betrags wird an den
Knoten N29 übertragen.
Schließlich
sinkt das Potential des Knotens N77 von VO = VG um ΔV1 + ΔV3. In ähnlicher
Weise sinkt das Potential des Knotens N29 von VC um ΔV1 + ΔV3.
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Als
nächstes
erhält
zum Zeitpunkt t2, wenn das Schaltelement S4 einschaltet, das Potential
des Knotens N77 das Potential VG des Knotens NG, der in einem Zustand
niedriger Impedanz ist. Insbesondere steigt das Potential des Knotens
N77 um ΔV1
+ ΔV3. Dieser
geänderte
Betrag wird über
den Kondensator an den Knoten N29 übertragen, und das Potential
des Knotens N29 wird auf VC zurückgesetzt.
Somit ist die Durchgriffspannung beseitigt.
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Es
sei angemerkt, dass der Kondensator 77 als Kondensator
zum Halten des Potentials des Knotens N29 dient, da eine Elektrode
des Kondensators 77 mit dem konstanten Potential VG verbunden
ist, während
das Schaltelement S4 eingeschaltet ist.
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25 ist
ein Schaltbild einer Abwandlung der fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die Pixelanzeigeschaltung 80 unterscheidet sich
von der in 23 gezeigten Pixelanzeigeschaltung 75 darin,
dass die Durchgriffkompensationsschaltung 76 durch eine
Durchgriffkompensationsschaltung 81 ersetzt ist. Die Durchgriffkompensationsschaltung 81 enthält die Schaltelemente
S3 und S4 und den Kondensator 77. Das Schaltelement S3 ist
zwischen das Gate des n-Transistors 23 der Differenzverstärkerschaltung 13 und
den Steuerknoten N27 geschaltet. Das Schaltelement S4 ist zwischen den
Knoten NG der Abtast-Halte-Schaltung 11 und das
Gate des n-Transistors 23 geschaltet. Der Kondensator 77 ist
zwischen den Knoten N29 und den Knoten N77 geschaltet, der zwischen
den Schaltelementen S33 und S4 liegt. Da bei dieser Abwandlung die
Verdrahtung für
den Rückkoppelweg
von der EL-Treiberschaltung 78 zu der Differenzverstärkerschaltung 13 und
die Verdrahtung für
das Schaltelement S3 gemeinsam genutzt werden, wird die Belegungsfläche der
Schaltung verglichen mit der in 23 gezeigten
Pixelanzeigeschaltung 75 verringert. Andererseits gibt
es einen Nachteil, dass die Gatekapazität des n-Transistors 23 als
parasitäre
Kapazität
des Knotens N77 dient.
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Beim
Herstellen der EL-Anzeigevorrichtungen der vorliegenden Erfindung
ist die Ausbeute wichtig in dem Punkt, wenn sie als EL-Anzeigevorrichtungen
zusammengebaut sind (Rate der konformen Teile). Die Ausbeute der
EL-Anzeigevorrichtungen wird zum großen Teil bestimmt durch die
Fehlerrate des Pixelfelds 2, dass eine große Belegungsfläche hat.
Um die Herstellungskoten der EL-Anzeigevorrichtungen zu verringern,
ist es vorzuziehen, defekte Teile weitmöglichst in der Stufe vor dem
Herstellungsprozess zu entfernen. Insbesondere ist es zum Verringern
der Herstellungskosten wirkungsvoller, defekte Elemente durch eine
elektrische Inspektion in der Stufe zu erfassen, in der die Pixelanzeigeschaltung
gebildet wird, als defekte Elemente in der Stufe der optischen Inspektion
der Anzeigeeigenschaften der EL- Elemente,
die als EL-Anzeigevorrichtung zusammengebaut sind, zu erfassen.
In der sechsten Ausführungsform
wird ein elektrisches Inspektionsverfahren für die Pixelanzeigevorrichtung beschrieben.
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26 ist
ein Schaltbild, das ein Inspektionsverfahren der Pixelanzeigeschaltung 2 nach
der sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In 26 werden
bei dem Inspektionsverfahren ein Schalter 85, ein Schreibtreiber 86 und ein
Leseverstärker 87 verwendet.
Ein gemeinsamer Anschluss des Schalters 85 ist mit der
Datenleitung DL verbunden, während
eines seiner Enden 85a mit dem Ausgangsknoten des Schreibtreibers 86 und sein
anderer Anschluss mit dem Leseverstärker 87 verbunden
ist.
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Zunächst sind
die Schaltelemente SG, SA, SB, S1 und S2 eingeschaltet, und das
Schaltelement SC ist ausgeschaltet. Der Schalter 85 wird
zwischen seinen Anschlüssen 85a und 85c leitend
gemacht, um ein vorbestimmtes Potential VG an einen Eingangsknoten
des Schreibtreibers 86 anzulegen. Demzufolge wird VI =
VG, VO = VI – VOF
erzielt.
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Als
nächstes
werden die Schalter SA und SB ausgeschaltet, das Potential des Knotens
NB ändert sich
um VOF, wodurch das Potential VI des Knotens NA den Wert VI = VG
+ VOF annimmt. Demzufolge wird VO = VG erzielt. Als nächstes werden
die Schaltelemente S1 und S2 nacheinander ausgeschaltet. Der obige
Betrieb ist derselbe wie der mit Bezug auf 4 beschriebene
Betrieb. Es sei angemerkt, dass das Schaltelement S2 eingeschaltet
gehalten wird.
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Als
nächstes
wird ein Potential, das von VG verschieden ist (z.B. das Massepotential
GND) an den Eingangsknoten des Schreibtreibers 86 angelegt,
so dass das Potential der Datenleitung DL auf ein von VG verschiedenes
Potential gesetzt wird.
-
Anschließend wird
der Schalter 85 zwischen seinen Anschlüssen 85b und 85c leitend
gemacht, um die Datenleitung DL mit dem Eingangsknoten des Leseverstärkers 87 zu
verbinden.
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Als
nächstes
wird das Schaltelement SB eingeschaltet. Demzufolge wird das Potential
VO des Steuerknotens N27 an die Datenleitung DL übertragen. Dieses Potential
VO wird von dem Leseverstärker 87 gelesen,
und die Pixelanzeigeschaltung 2 wird als normal bewertet,
wenn VO = VG ist, und die Pixelanzeigeschaltung 2 wird
als defekt beurteilt, wenn VO ≠ VG
ist.
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Auch
wenn in der sechsten Ausführungsform das
Potential VO des Steuerknotens N27 gelesen wird, kann alternativ
ein von dem Steuerknoten N27 in die Datenleitung DL fließender Strom
erfasst werden, und basierend auf dem Erfassungsergebnis kann festgestellt
werden, ob die Pixelanzeigeschaltung 2 konform ist oder
nicht. Weiterhin sind zahlreiche andere Inspektionsverfahren möglich durch Kombination
des Ein/Ausschaltens der Schaltelemente SG, SA, SB, SC, S1 und S2.