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Die vorliegende Anmeldung betrifft eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (OLED-Vorrichtung).
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Flachtafelanzeigevorrichtungen zum Anzeigen von Information werden weitläufig entwickelt. Die Anzeigevorrichtungen umfassen Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, organische lichtemittierende Anzeigevorrichtungen, Elektrophoreseanzeigevorrichtungen, Feldemissionsanzeigevorrichtungen und Plasmaanzeigevorrichtungen. Unter diesen Anzeigevorrichtungen weist die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung im Vergleich zu Flüssigkristallanzeigevorrichtungen Eigenschaften wie geringeren Energieverbrauch, weiteren Betrachtungswinkel, geringeres Gewicht und höhere Helligkeit auf. Somit wird die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung als Anzeigevorrichtung der nächsten Generation betrachtet.
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In der organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung verwendete Dünnschichttransistoren können mit hoher Geschwindigkeit angesteuert werden. Hierzu erhöhen die Dünnschichttransistoren eine Trägermobilität unter Verwendung einer Halbleiterschicht, die aus Polysilizium ausgebildet ist. Polysilizium kann aus amorphem Silizium durch einen Kristallisationsprozess erhalten werden. Im Kristallisationsprozess wird weitgehend ein Laserabtastverfahren verwendet. Während eines solchen Kristallisationsprozesses kann die Leistung eines Laserstrahls instabil sein. Somit können die auf der durch den Laserstrahl abgetasteten Zeile ausgebildeten Dünnschichttransistoren verschiedene Schwellspannungen aufweisen. Dies führt zu einer ungleichen Bildqualität zwischen Pixeln.
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Um diesen Sachverhalt anzugehen, wurde eine Technik zum Erfassen der Schwellspannungen von Pixeln und zum Kompensieren der Schwellspannungen der Dünnschichttransistoren vorgeschlagen. Um jedoch eine solche Schwellspannungskompensation zu realisieren, müssen Transistoren und Signalleitungen, die zwischen die Transistoren geschaltet sind, in die Pixel eingefügt werden. Das Zufügen solcher Transistoren und Signalleitungen erhöht die Schaltungskonfiguration der Pixel. Des Weiteren können der zugefügte Transistor und die Signalleitungen ein Öffnungsverhältnis des Pixels reduzieren, was eine Verkürzung der Lebensdauer der OLED-Vorrichtung verursacht.
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DE 10 2010 061 736 A1 zeigt eine OLED-Anzeigevorrichtung, bei der zwischen den Pixeln einer Anzeigetafel Signalleitungen verlaufen, wobei eine Datenleitung, die an einen Pixelspalte angeschlossen ist, zur Übertragung eines Messsignals und nachfolgend zur Übertragung eines Erfassungssignals verwendet wird.
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US 2010/0188320 A1 beschreibt eine Anzeigevorrichtung, bei der eine Schwellenspannung eines Treibertransistors einer OLED-Anzeigevorrichtung erfasst wird.
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KR 10 2011 063 045 A beschreibt einen Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der die Erfassung von charakteristischen Eigenschaften von Pixeln beschrieben wird, wobei Pixel einer Spalte jeweils an eine Datenleitung und eine Ausleseleitung für Erfassungssignale angeschlossen sind.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausstattungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ausführungsformen betreffen eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung mit einer Signalleitung, die von einer ersten Pixelspalte und einer zweite Pixelspalte geteilt wird, um ein Datensignal und ein Erfassungssignal zu übertragen. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung umfasst mehrere Pixelspalten und mehrere Signalleitungen, die sich zwischen den mehreren Pixelspalten erstrecken. Jede der mehreren Signalleitungen ist eingerichtet, um ein Datensignal von einem Datentreiber zur ersten Pixelspalte zu ersten Zeiten oder zu einem oder mehreren ersten Zeitpunkten zu übertragen. Die Datensignale steuern den Betrieb eines organischen lichtemittierenden Elements in der ersten Pixelspalte. Dieselbe Signalleitung überträgt ein Erfassungssignal von der zweiten Pixelspalte zum Datentreiber zu zweiten Zeiten zu einem oder mehreren zweiten Zeitpunkten. Die zweite Pixelspalte ist benachbart zur ersten Pixelspalte. Das Erfassungssignal repräsentiert eine variable Eigenschaft einer elektrischen Komponente in einem Pixel der zweiten Pixelspalte.
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Die angehängten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen zu bieten und eingefügt sind und einen Teil dieser Anmeldung bilden, zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Erfindung. In den Zeichnungen:
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Draufsicht, die eine organische lichtemittierende Tafel gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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3 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Schaltung eines Pixels in 2 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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4A ist ein Wellenformdiagramm, das an ein Pixel in einer Lichtemissionsperiode angelegte Abtastsignale gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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4B ist ein Schaltungsdiagramm, das die Schaltzustände von Transistoren in einem Pixel in einer Lichtemissionsperiode gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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5A ist ein Wellenformdiagramm, das an ein Pixel in einer Erfassungsperiode zum Erfassen der Eigenschaft eines Transistors im Pixel angelegte Abtastsignale gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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5B ist ein Schaltungsdiagramm, das die Schaltzustände von Transistoren in einem Pixel in einer Erfassungsperiode gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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6A ist ein Wellenformdiagramm, das an ein Pixel in einer Erfassungsperiode zum Erfassen der Eigenschaft eines organischen Lichtemissionselements im Pixel angelegte Abtastsignale gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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6B ist ein Schaltkreisdiagramm, das die Schaltzustände von Transistoren in einem Pixel in einer Erfassungsperiode gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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7 ist ein Wellenformdiagramm, das ein Abtastsignal zeigt, das beim Erfassen relativ zu einem vertikalen Synchronisationssignal gemäß einer Ausführungsform verwendet wird.
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8 ist eine Draufsicht, die eine organische lichtemittierende Tafel gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.
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In der vorliegenden Offenbarung ist zu verstehen, dass, wenn ein Element wie ein Substrat, eine Schicht, ein Bereich, ein Film oder eine Elektrode als „auf” oder „unter” einem anderen Element in den Ausführungsformen beschrieben ist, es direkt auf oder unter dem anderen Element sein kann, oder dass zwischen geschaltete Elemente (indirekt) vorhanden sein können. Der Ausdruck „auf” oder „unter” einem Elements wird basierend auf den Zeichnungen bestimmt.
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Es wird nun im Detail auf die vorliegenden Ausführungsformen Bezug genommen, von denen Bespiele in den angehängten Zeichnungen gezeigt sind. In den Zeichnungen können Größen und Dicken von Elementen für eine Klarheit und Dienlichkeit der Erläuterung übertrieben, weggelassen oder vereinfacht sein, aber sie beziehen sich nicht auf praktische Größen von Elementen.
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (OLED-Vorrichtung) gemäß einer Ausführungsform zeigt. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung der 1 kann, unter anderen Komponenten, eine organische lichtemittierende Tafel 10, eine Steuerung 30, einen Abtasttreiber 40 und einen Datentreiber 50 umfassen.
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Der Abtasttreiber 40 ist ein Schaltkreis, der erste bis dritte Abtastsignale SCAN1 bis SCAN3 erzeugt und diese an die organische lichtemittierende Tafel 10 schickt, wie unten im Detail mit Bezug auf die 4A, 5A und 6A beschrieben.
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Der Datentreiber 50 ist ein Schaltkreis, der Datenspannungssignale an die organische lichtemittierende Tafel 10 anlegt. Der Datentreiber 50 kann auch Erfassungssignale Sens von der organischen lichtemittierende Tafel 10 während einer Erfassungsperiode empfangen und die Erfassungssignale Sens an die Steuerung 30 übertragen.
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Die Steuerung 30 ist eine Hardware, Firmware oder Software oder eine Kombination davon, die Abtaststeuersignale SCS und Datensteuersignale DCS aus einem Freigabesignal Enable, vertikalen Synchronisationssignal Vsync und horizontalen Synchronisationssignal erzeugt. Die Abtaststeuersignale SCS steuern den Abtasttreiber 40, und die Datensteuersignale DCS steuern den Datentreiber 50. Die Steuerung 30 kann empfangene Datensignale RGB basierend auf den Erfassungssignalen Sens des Datentreibers 50 modifizieren, um kompensierte Datensignale R'G'B' zu erzeugen, die an den Datentreiber 50 ausgegeben werden. Die kompensierten Datensignale R'G'B' können durch den Datentreiber 50 in kompensierte analoge Datenspannungssignale DATA gewandelt werden. Die kompensierten analogen Datenspannungssignale DATA können vom Datentreiber 50 an die organische lichtemittierende Tafel 10 angelegt werden.
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Die kompensierten analogen Datenspannungssignale DATA können organische Lichtemissionselemente auf der organischen lichtemittierenden Tafel 10 betreiben. Die kompensierten analogen Datenspannungssignale DATA werden eingestellt, um die Schwellspannung jedes Ansteuertransistors und die Eigenschaften jedes organischen Lichtemissionselements zu kompensieren.
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Abgesehen von anderen Vorteilen kann die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Verwendung eines Erfassungssignals Sens für eine Angabe der Schwellspannung des Ansteuertransistors und der Eigenschaften des organischen Lichtemissionselements in der organischen lichtemittierenden Tafel 10 ermöglichen, und sie ermöglicht auch, dass die Steuerung 30 ein kompensiertes Datensignal R'G'B' basierend auf dem Erfassungssignal Sens erzeugt. So können die Schwellspannung des Ansteuertransistors und die Eigenschaften des organischen Lichtemissionselements kompensiert werden, um eine Ungleichheit der Helligkeit in der organischen lichtemittierenden Tafel 10 zu verhindern.
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2 ist eine Draufsicht, die eine organische lichtemittierende Tafel gemäß einer Ausführungsform zeigt. Die organische lichtemittierende Tafel 10 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst mehrere Datenleitungen 11 bis 15, die mit dem Datentreiber 50 verbunden sind. Die Datenleitungen 11 bis 15 sind mit jeweiligen Kanälen 51 bis 55 des Datentreibers 50 verbunden. Die Kanäle 51 bis 55 sind Anschlüsse zum Anlegen der Datenspannungssignale DATA an die organische lichtemittierende Tafel 10 und zum Empfangen der Erfassungssignale Sens von der organischen lichtemittierenden Tafel 10. Im Beispiel der 2 erstrecken sich die Datenleitungen 11 bis 15 vertikal. Pixel P sind zwischen den Datenleitungen 11 bis 15 angeordnet.
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Obwohl in 2 nicht gezeigt, erstrecken sich erste bis dritte Abtastleitungen horizontal in einer zu den Datenleitungen 11 bis 15 senkrechten Richtung. Die ersten bis dritten Abtastleitungen werden verwendet, um erste bis dritte Abtastsignale SCAN1, SCAN2 und SCAN3 zu übertragen.
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Jedes der Pixel P kann mit zwei zu den Pixeln P benachbarten Datenleitungen 11 bis 15 elektrisch verbunden sein. Beispielsweise sind alle Pixel P zwischen der zweiten und dritten Datenleitung 12 und 13 mit der zweiten und dritten Datenleitung 12 und 13 verbunden.
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Die Datenleitungen 11 bis 15 können elektrisch mit den zueinander benachbarten Pixeln verbunden werden. Beispielsweise kann die zweite Datenleitung 12 mit den Pixeln auf der linken Seite der zweiten Datenleitung 12 und den Pixeln auf der rechten Seite der zweiten Datenleitung 12 verbunden sein. In anderen Worten kann jede Datenleitung 11 bis 15 von benachbarten Pixeln P geteilt werden.
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Die vom Datentreiber 50 erzeugten Datenspannungssignale DATA werden über die Datenleitungen 11 bis 15 an die Pixel P, die an der rechten Seite der Datenleitungen 11 bis 15 positioniert sind, übertragen. Auch die in den an der linken Seite der Datenleitungen 11 bis 15 positionierten Pixeln erfassten Erfassungssignale Sens können durch die Datenleitungen 11 bis 15 übertragen werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden Datenleitungen 11 bis 15 verwendet, um die Datenspannungen DATA zu übertragen, aber sie werden auch verwendet, um die Erfassungssignale Sens zu übertragen. Da es keinen Bedarf für separate Signalleitungen zum Übertragen der Erfassungssignale Sens gibt, kann die Anzahl der Kanäle 51 bis 55 des Datentreibers 50 reduziert werden.
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In der Ausführungsform der 2 ist die Anzahl von Datenleitungen 11 bis 15 größer als die Anzahl von Pixelspalten. Beispielsweise sind in der organischen lichtemittierenden Tafel 10 der 2 fünf Datenleitungen 11 bis 15 aber nur vier Pixelspalten vorhanden.
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3 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Schaltung eines Pixels in 2 gemäß einer Ausführungsform zeigt. Erste bis vierte Transistoren M1 bis M4, ein Speicherkondensator Cst, ein Lastkondensator Cload und ein organisches Lichtemissionselement OLED sind in jedem der Pixel P ausgebildet. Die Anzahl von Transistoren und die Verbindungsbeziehungen zwischen den Transistoren in jedem Pixel P können auf verschiedene Weisen modifiziert werden.
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Der erste, zweite und vierte Transistor M1, M2 und M4 sind Schalttransistoren. Der dritte Transistor M3 ist ein Ansteuertransistor zum Erzeugen eines Ansteuerstroms zum Erleuchten des organischen Lichtemissionselements OLED. Der Speicherkondensator Cst hält die Datenspannung DATA während eines einzelnen Rahmens aufrecht. Der Lastkondensator Cload hält temporär beispielsweise eine Spannung an der Leitung 11 aufrecht.
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Das organische Lichtemissionselement OLED ist ein Element, das ausgelegt ist, um Licht zu emittieren. Das organische Lichtemissionselement OLED kann Licht mit einer Helligkeit oder einer Graustufe emittieren, die gemäß dem Ansteuerstrom durch das organische Lichtemissionselement OLED variiert. Ein solches organische Lichtemissionselement OLED kann ein rotes organisches Lichtemissionselement OLED, das ausgelegt ist um rotes Licht zu emittieren, ein grünes organisches Lichtemissionselement OLED, das ausgelegt ist, um grünes Licht zu emittieren, und ein blaues organisches Lichtemissionselement OLED, das ausgelegt ist, um blaues Licht zu emittieren, umfassen.
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Die ersten bis dritten Transistoren M1 bis M3 können als Dünnschichttransistoren des NMOS-Typs ausgebildet sein. Die ersten bis dritten Transistoren M1 bis M3 werden angeschaltet, wenn die Gatespannung dieser Transistoren bei einer Hochpegelspannung ist, und sie werden abgeschaltet, wenn die Gatespannung dieser Transistoren ein Niedrigspannungspegel ist. Der Niedrigspannungspegel kann eine Massespannung oder ein Spannungspegel nahe an der Massespannung sein. Der Hochspannungspegel ist ein Spannungspegel, der um wenigstens die Schwellspannung höher als das Niedrigpegelsignal ist, aber der obere Grenzwert des Hochpegelsignals kann durch einen Designer variiert werden.
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Die erste Versorgungsspannung VDD kann als Hochspannungspegelsignal verwendet werden. Die zweite Versorgungsspannung VSS kann als ein Niedrigspannungspegelsignal verwendet werden. Die erste und die zweite Versorgungsspannung VDD und VSS sind jedoch nicht hierauf begrenzt. Die erste und die zweite Versorgungsspannung VDD und VSS können beide Gleich(Direct Current)-Spannungen mit festen Pegeln sein.
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Eine Referenzspannung REF kann einen Niedrigspannungspegel aufweisen. In anderen Worten kann die Referenzspannung REF die Massespannung oder eine Spannung nahe an der Massespannung sein. Beispielsweise kann die Referenzspannung REF dieselbe wie die zweite Versorgungsspannung VSS sein, oder kann eine Spannung aufweisen, die höher als die zweite Versorgungsspannung VSS ist.
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Der erste Transistor M1 kann elektrisch mit einem ersten Knoten n1 verbunden sein. Im Detail ist eine Gateelektrode des ersten Transistors M1 mit der ersten Abtastleitung verbunden, um das erste Abtastsignal SCAN1 zu empfangen, ein erster Anschluss des Transistors M1 ist mit der ersten Datenleitung 11 verbunden und ein zweiter Anschluss des ersten Transistors M1 ist mit dem ersten Knoten n1 verbunden. Wenn er durch das erste Abtastsignal SCAN1 angeschaltet wird, kann der erste Transistor M1 angeschaltet werden, um den Spannungspegel des ersten Knotens n1 auf den Spannungspegel der ersten Datenleitung 11 hochzuziehen. Die Datenspannung an der ersten Datenleitung 11 kann erzeugt werden, um den Spannungspegel basierend auf einem am Datentreiber 50 erfassten Erfassungssignal zu kompensieren.
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Der zweite Transistor M2 ist elektrisch mit einem zweiten Knoten n2 verbunden. Im Detail ist eine Gateelektrode des zweiten Transistors M2 mit der zweiten Abtastsignalleitung verbunden, um das zweite Abtastsignal SCAN2 zu empfangen. Ein erster Anschluss des zweiten Transistors M2 ist verbunden, um eine Referenzspannung von einer Referenzspannungsleitung zu empfangen. Ein zweiter Anschluss des zweiten Transistors M2 ist mit dem zweiten Knoten n2 verbunden. Wenn der zweite Transistor M2 durch ein zweites Abtastsignal SCAN2 angeschaltet wird, wird der Spannungspegel des zweiten Knotens n2 durch die Referenzspannung REF eingestellt. Beispielsweise, wenn der Spannungspegel am zweiten Knoten n2 höher als die Referenzspannung REF ist, kann die Spannung am zweiten Knoten n2 heruntergezogen werden. Währenddessen kann der zweite Knoten n2 zur Referenzspannung REF hochgezogen werden, wenn die Spannung am zweiten Knoten n2 geringer als die Referenzspannung REF ist.
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Eine Gateelektrode des dritten Transistors M3 ist mit dem ersten Knoten n1 verbunden. Ein erster Anschluss des dritten Transistors M3 ist mit der ersten Spannungsversorgungsleitung VDD verbunden. Ein zweiter Anschluss des dritten Transistors M3 ist mit dem zweiten Knoten n2 verbunden. Der dritte Transistor M3 kann einen Ansteuerstrom basierend auf der Spannungsdifferenz zwischen der Spannung am ersten Knoten n1 und der Spannung an seinem zweiten Anschluss (also die Spannung am zweiten Knoten n2) erzeugen. Der Ansteuerstrom fließt durch das organische Lichtemissionselement OLED.
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Der Speicherkondensator Cst kann elektrisch zwischen den ersten und zweiten Knoten n1 und n2 geschaltet sein. Im Detail kann der Speicherkondensator Cst eine erste Platte aufweisen, die mit dem ersten Knoten n1 verbunden ist, und eine zweite Platte, die mit dem zweiten Knoten n2 verbunden ist. Der Speicherkondensator Cst hält eine Spannungsdifferenz zwischen der Spannung des ersten Knotens n1 und der Spannung des zweiten Knotens n2 aufrecht. Beispielsweise kann die Spannung des ersten Knotens n1 die Datenspannung des Datenspannungssignals DATA sein, und die Spannung des zweiten Knotens n2 kann die Referenzspannung REF sein.
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Das organische Lichtemissionselement OLED kann elektrisch mit dem zweiten Knoten n2 verbunden sein. Im Detail kann das organische Lichtemissionselement OLED einen ersten Anschluss aufweisen, der mit dem zweiten Knoten n2 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit einer zweiten Spannungsversorgungsleitung VSS verbunden ist. Das organische Lichtemissionselement OLED wird basierend auf dem durch den dritten Transistor M3 erzeugten Ansteuerstrom Ioled betrieben und emittiert Licht mit einer Helligkeit oder einer Graustufe entsprechend dem Ansteuerstrom Ioled.
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Eine Gateelektrode des vierten Transistors M4 kann mit der dritten Abtastsignalleitung verbunden sein, um das dritte Abtastsignal SCAN3 zu empfangen. Ein erster Anschluss des vierten Transistors M4 kann mit dem zweiten Knoten n2 verbunden sein. Ein zweiter Anschluss des vierten Transistors M4 kann mit der zweiten Datenleitung 12 verbunden sein. Wenn der vierte Transistor M4 durch das dritte Abtastsignal SCAN3 angeschaltet wird, wird die Spannung des zweiten Knotens n2 entsprechend einem Erfassungssignal, das die Schwellspannung des dritten Transistors oder die Schwellspannung des organische Lichtemissionselements OLED angibt, zur zweiten Datenleitung 12 übertragen.
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Das Pixel P kann in zwei verschiedenen Perioden betrieben werden: einer Lichtemissionsperiode und einer Erfassungsperiode. Das Pixel P kann in der Erfassungsperiode betrieben werden, bevor die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung nach dem Abschalten derselben angeschaltet wird, oder während einer vertikalen Austastperiode zwischen Rahmen. Als ein Beispiel der Erfassungsperiode der organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung kann der Erfassungsvorgang für eine erste Pixelzeile in einer ersten vertikalen Austastperiode nach einem ersten Rahmen durchgeführt werden. Der Erfassungsvorgang kann auch für eine zweite Pixelzeile in einer zweiten vertikalen Austastperiode nach einem zweiten Rahmen durchgeführt werden. Des Weiteren kann der Erfassungsvorgang für eine dritte Pixelzeile in einer dritten vertikalen Austastperiode nach einem dritten Rahmen durchgeführt werden. Auf diese Weise kann der Erfassungsvorgang für die verbleibenden Pixelzeilen durchgeführt werden.
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4A ist ein Wellenformdiagramm, das Abtastsignale zeigt, die gemäß einer Ausführungsform in einer Lichtemissionsperiode an ein Pixel angelegt werden. In der Lichtemissionsperiode können das erste und das zweite Abtastsignal SCAN1 und SCAN2 bei einem Hochspannungspegel sein, und das dritte Abtastsignal SCAN3 kann bei einem Niedrigspannungspegel sein. Im Beispiel der 4A können das erste und das zweite Abtastsignal SCAN1 und SCAN2 für verschiedene Dauern (also Breiten) auf einem Hochspannungspegel sein. Das zweite Abtastsignal SCAN2 kann eine Breite aufweisen, die weiter als die des ersten Abtastsignals SCAN1 ist. Im Detail kann das zweite Abtastsignal SCAN2 früher ansteigen bevor das erste Abtastsignal SCAN1 ansteigt, und das zweite Abtastsignal SCAN2 kann abfallen nachdem das erste Abtastsignal SCAN1 abfällt. In anderen Ausführungsformen können das erste und das zweite Abtastsignal SCAN1 und SCAN2 dieselben Breiten aufweisen.
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4B ist ein Schaltungsdiagramm, das die Schaltzustände von Transistoren in einem Pixel in einer Lichtemissionsperiode gemäß einer Ausführungsform zeigt. Der zweite Transistor M2 wird durch das zweite Abtastsignal SCAN2 mit einem Hochspannungspegel (also ein aktiver Zustand) angeschaltet, und dann wird der zweite Knoten n2 durch die Referenzspannung REF hoch- oder heruntergezogen. Somit wird der zweite Knoten n2 auf die Referenzspannung REF eingestellt, die als Basisreferenzspannung verwendet wird. Es wird angenommen, dass der zweite Knoten n2 nicht auf die Referenzspannung REF festgelegt ist (also wird der zweite Knoten n2 auf die Referenzspannung REF eingestellt), wobei sich die Spannung am zweiten Knoten n2 in Abhängigkeit von der Änderung der ersten Versorgungsspannung VDD und der verschiedenen Eigenschaften der organische Lichtemissionselement OLED ändern kann. In diesem Fall ändert sich der durch den dritten Transistor M3 erzeugte Ansteuerstrom in Abhängigkeit von den Spannungsänderungen des zweiten Knotens n2, wenn die Datenspannung DATA an den ersten Knoten n1 angelegt wird. So kann sich eine Bildqualität verschlechtern.
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Das erste Abtastsignal SCAN1 mit einem Hochpegel, das hinter der Anstiegszeit des zweiten Abtastsignals SCAN2 ist, schaltet den ersten Transistor M1 an. Somit kann die an die erste Datenleitung 11 angelegte Datenspannung DATA durch den ersten Transistor M1 zum ersten Knoten n1 übertragen werden.
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Während sowohl das erste als auch das zweite Abtastsignal SCAN1 und SCAN2 beim Hochspannungspegel sind (beispielsweise während der ersten Periode der Lichtemissionsperiode), wird die Spannung des ersten Knotens n1 gemäß der Datenspannung DATA eingestellt, und die Spannung des zweiten Knotens n2 wird gemäß der Referenzspannung REF eingestellt. Anschließend, wenn sowohl das erste als auch das zweite Abtastsignal SCAN1 und SCAN2 nach der Hochpegelperiode (also während einer zweiten Periode der Lichtemissionsperiode) auf einen Niedrigpegel abfallen (also ein inaktiver Zustand), kann der dritte Transistor M3 den Ansteuerstrom entsprechend der Differenz zwischen der Datenspannung des ersten Knotens n1 und der Referenzspannung REF des zweiten Knotens n2 erzeugen. Der Ansteuerstrom fließt durch das organische Lichtemissionselement OLED, was dazu führt, dass das organische Lichtemissionselement OLED Licht emittiert.
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5A ist ein Wellenformdiagramm, das Abtastsignale zeigt, die in einer Erfassungsperiode zum Erfassen der Eigenschaft eines Transistors im Pixel gemäß einer Ausführungsform an ein Pixel angelegt werden. Die Erfassungsperiode zum Erfassen der Eigenschaft des dritten Transistors M3 kann in einer vertikalen Austastperiode zwischen Rahmen platziert sein. Die Eigenschaft des dritten Transistors M3, die während der Erfassungsperiode erfasst wird, kann unter anderem die Schwellspannungen des dritten Transistors M3 umfassen.
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Während der Erfassungsperiode sind das erste und das dritte Abtastsignal SCAN1 und SCAN3 bei einem Hochspannungspegel, aber das zweite Abtastsignal SCAN2 ist bei einem Niedrigspannungspegel. Das erste und das dritte Abtastsignal SCAN1 und SCAN3 können verschiedene Breiten aufweisen. Beispielsweise kann das dritte Abtastsignal SCAN3 eine Breite aufweisen, die weiter als die des ersten Abtastsignals SCAN1 ist. In diesem Fall kann das dritte Abtastsignal SCAN3 vor dem ersten Abtastsignal SCAN1 ansteigen, und es kann abfallen, nachdem das erste Abtastsignal SCAN1 auf einen Niedrigspannungspegel abfällt. Alternativ können das erste Abtastsignal SCAN1 und das dritte Abtastsignal SCAN3 dieselbe Breite aufweisen.
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5B ist ein Schaltungsdiagramm, das die Schaltzustände von Transistoren in einem Pixel in einer Erfassungsperiode zeigt. Während der Erfassungsperiode kann das dritte Abtastsignal SCAN3 mit einem Hochspannungspegel den vierten Transistor M4 anschalten. Im Ergebnis wird die mit dem Datentreiber 50 verbundene zweite Datenleitung 12 auf den Spannungspegel am zweiten Knoten n2 eingestellt. Die Spannung des Knotens n2 kann beispielsweise die Schwellspannung des dritten Transistors M3 sein.
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Während der Lichtemissionsperiode der 4A und 4B kann das organische Lichtemissionselement OLED Licht emittieren bis die Spannung am zweiten Anschluss des dritten Transistors M3 (also die Spannung des zweiten Knotens n2) mit der Schwellspannung des dritten Transistors M3 zusammenfällt.
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Ursprünglich kann das organische Lichtemissionselement OLED durch den Speicherkondensator Cst Licht für einen einzelnen Rahmen emittieren. Somit kann das vom zweiten Knoten n2 durch den während der vertikalen Austastperiode nach einem einzelnen Rahmen durchgeführten Erfassungsvorgang der 5A und 5B erfasste Erfassungssignal die Schwellspannung des dritten Transistors M3 werden. Die Schwellspannung des dritten Transistors M3 ändert sich für verschiedene Pixel P. Somit kann das für jedes Pixel erfasste Erfassungssignal unterschiedlich sein.
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Der Datentreiber 50 überträgt die von den Pixeln P erfassten Erfassungssignale zur Steuerung 30. Basierend auf den Erfassungssignalen (die die Schwellspannungen der dritten Transistoren M3 angeben) kann die Steuerung 30 kompensierte Versionen von Datensignalen erzeugen. Die kompensierten Datensignale R'G'B' werden dann durch den Datentreiber 50 in kompensierte Datenspannungssignale DATA gewandelt. Die kompensierten Datenspannungssignale DATA werden an die Pixel P angelegt, so dass das organische Lichtemissionselement OLED Licht emittiert. Je höher beispielsweise das Erfassungssignal ist, desto größer wird ein Offsetsignal oder ein Verstärkungssignal im kompensierten Datensignal. Auf der anderen Seite, je kleiner das Erfassungssignal, desto kleiner wird das im kompensierten Datensignal reflektierte Offsetsignal oder das Verstärkungssignal.
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Der Ansteuerstrom Ioled im organischen Lichtemissionselement OLED kann durch die folgende Gleichung 1 angegeben werden. Ioled = k·(DATA – Vth)2 (1) wobei sich „DATA” auf eine Datenspannung für ein Pixel bezieht, sich „Vth” auf eine Schwellspannung des dritten Transistors M3 im Pixel bezieht, und „k” einen konstanten Wert angibt.
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Um den Ansteuerstrom beim selben Wert zu halten, muss die Datenspannung um den Erhöhungsbetrag der Schwellspannung Vth erhöht oder um einen Erniedrigungsbetrag der Schwellspannung Vth verringert werden. Beispielsweise, wenn eine normale Schwellspannung 2 V ist und die Datenspannung DATA 4 V ist, kann der Ansteuerstrom Ioled durch „Ioled = k·(4 – 2)2 = 4k” zu „4 k” berechnet werden. Wenn die Schwellspannung des dritten Transistors M3 im Pixel P auf 3,5 V ansteigt, was um 1,5 V höher als die normale Schwellspannung ist, kann der Offsetwert von 1,5 V zur Datenspannung DATA addiert werden. Somit kann eine kompensierte Datenspannung mit 5,5 V an das Pixel P angelegt werden. In diesem Fall kann der Ansteuerstrom aus „Ioled = k·(5,5 – 3,5)2 = 4k” erhalten werden.
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Das erste Abtastsignal SCAN1 beim Hochspannungspegel kann den ersten Transistor M1 anschalten. Der angeschaltete erste Transistor M1 kann eine andere Referenzspannung, die vom Datentreiber 50 an die erste Datenleitung 11 angelegt wird, zum ersten Knoten n1 übertragen. Eine andere Referenzspannung kann von der Datenspannung, die für die Lichtemission verwendet wird, verschieden sein. Auf der anderen Seite kann die andere Referenzspannung dieselbe wie die Referenzspannung REF sein, die durch den angeschalteten zweiten Transistor M2 an den zweiten Knoten n2 angelegt wird.
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Die Spannung des ersten Knotens n1 wird durch eine andere Referenzspannung konstant aufrechterhalten. Somit wird die Spannung des zweiten Knotens n2 nicht durch den ersten Knoten n1 beeinflusst. Deshalb kann die Spannung des zweiten Knotens n2, beispielsweise die Schwellspannung des dritten Transistors M3, im Original durch den vierten Transistor M4 und die zweite Datenleitung 12 ohne eine Änderung zum Datentreiber 50 übertragen werden.
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6A ist ein Wellenformdiagramm, das Abtastsignale zeigt, die in einer Erfassungsperiode zum Erfassen der Eigenschaft eines organischen Lichtemissionselements im Pixel P gemäß einer Ausführungsform an ein Pixel P angelegt werden. Die Erfassungsperiode zum Erfassen der Eigenschaft des organischen Lichtemissionselements OLED kann in einer vertikalen Austastperiode zwischen Rahmen platziert sein. Die erfasste Eigenschaft des organischen Lichtemissionselements OLED kann unter anderem die Schwellspannung des organischen Lichtemissionselements OLED umfassen. Die Schwellspannung des organischen Lichtemissionselements OLED kann in jedem Pixel P verschieden sein. In der Erfassungsperiode zum Erfassen der Eigenschaft des organischen Lichtemissionselements OLED ist das dritte Abtastsignal SCAN3 beim Hochspannungspegel, aber das erste und zweite Abtastsignal SCAN1 und SCAN2 werden beim Niedrigspannungspegel gehalten.
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6B ist ein Schaltungsdiagramm, das die Schaltzustände von Transistoren in einem Pixel P in einer Erfassungsperiode gemäß einer Ausführungsform zeigt. Der erste und zweite Transistor M1 und M2 werden durch das erste und zweite Abtastsignal SCAN1 und SCAN2, die jeweils beim Niedrigspannungspegel sind, abgeschaltet. Im Ergebnis werden die Datenspannung und die Referenzspannung REF nicht an den ersten und zweiten Knoten n1 und n2 angelegt. Dementsprechend erzeugt der dritte Transistor M3 keinen Ansteuerstrom zum Betreiben des organischen Lichtemissionselements OLED.
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Das dritte Abtastsignal SCAN3 beim Hochspannungspegel kann den vierten Transistor M4 anschalten. Dann kann ein vom Datentreiber 50 erzeugter konstanter Strom an der zweiten Datenleitung 12 durch den vierten Transistor M4 durch das organische Lichtemissionselement OLED fließen. In anderen Worten wird durch die Datenleitung 12 und den vierten Transistor M4 ein Strompfad vom Datentreiber 50 zum organischen Lichtemissionselement OLED gebildet. Durch Messen des Stroms im Pfad kann der Datentreiber 50 die Eigenschaft des organischen Lichtemissionselements OLED erfassen. Der erfasste Strom kann in ein Erfassungssignal gewandelt werden, das die Schwellspannung des organischen Lichtemissionselements OLED angibt.
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Das Erfassungssignal wird vom Datentreiber 50 zur Steuerung 30 geschickt. Basierend auf dem Erfassungssignal kann die Steuerung 30 den Datentreiber 50 mit einer kompensierten Version des Datensignals versorgen. Der Datentreiber 50 kann das kompensierte Datensignal in eine kompensierte Datenspannung umwandeln, die an das Pixel P angelegt wird. Deshalb kann die Schwellspannung des organischen Lichtemissionselement OLED in jedem Pixel P kompensiert werden.
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In der obigen Beschreibung wird die erste Versorgungsspannung VDD so beschrieben, dass sie immer am dritten Transistor M3 anliegt. Es ist jedoch bevorzugt, dass die erste Versorgungsspannung VDD nicht am dritten Transistor M3 anliegt, während wenigstens eines der ersten bis dritten Abtastsignale SCAN1 bis SCAN3 beim Hochspannungspegel verbleibt. Zu diesem Zweck kann ein fünfter Transistor (nicht gezeigt) auf der ersten Spannungsversorgungsleitung angeordnet sein und verwendet werden, um die Versorgung der ersten Versorgungsspannung VDD zu steuern. Der fünfte Transistor kann ein NMOS-Dünnschichttransistor sein, der durch ein viertes Abtastsignal mit einem Hochspannungspegel angeschaltet wird. Beispielsweise kann das vierte Abtastsignal bei einem Niedrigspannungspegel sein, wenn wenigstens eines der ersten bis dritten Abtastsignale SCAN1 bis SCAN3 beim Hochspannungspegel ist. Auf der anderen Seite kann das vierte Abtastsignal bei einem Hochspannungspegel sein, wenn alle der ersten bis dritten Abtastsignale SCAN1 bis SCAN3 bei einem Niedrigspannungspegel sind.
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7 ist ein Wellenformdiagramm, das das Abtastsignal SCAN3 zeigt, das beim Erfassen relativ zu einem vertikalen Synchronisationssignal Vsync gemäß einer Ausführungsform verwendet wird. Das vertikale Synchronisationssignal Vsync verbleibt während eines einzelnen Rahmens bei einem Hochspannungspegel und fällt dann während einer vertikalen Austastperiode auf einen Niedrigspannungspegel ab. Die vertikale Austastperiode wird bei einem konstanten Intervall wiederholt. In einer Ausführungsform kann das Abtastsignal SCAN3 während der vertikalen Austastperiode aktiv werden.
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8 ist eine Draufsicht, die eine organische lichtemittierende Tafel gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt. Die organische lichtemittierende Tafel der 8 weist dieselbe Konfiguration wie die erste oben beschriebene Ausführungsform auf, mit Ausnahme davon, dass die Datenleitungen 11 bis 14 benachbart zueinander in Paaren angeordnet sind. Somit werden dieselben Bezugszeichen, die für die Beschreibung der organischen lichtemittierenden Tafel der 2 verwendet werden, zum Beschreiben der organischen lichtemittierenden Tafel der 8 verwendet.
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Bezug nehmend auf 8 kann die organische lichtemittierende Tafel 10 mehrere Datenleitungen 11 bis 14 umfassen, die mit dem Datentreiber 50 verbunden sind. Die Datenleitungen 11 bis 14 können mit den Kanälen 51 bis 54 des Datentreibers 50 verbunden sein. Die Datenleitungen 11 bis 14 können benachbart zueinander in Paaren platziert sein. Im Detail kann jedes Paar von Datenleitungen 11 und 12 oder 13 und 14 zwischen zwei Pixelspalten angeordnet sein. Nachstehend werden die auf der linken Seite jedes Paares von Datenleitungen 11 und 12 oder 13 und 14 angeordneten Pixel als ungerade nummerierte Pixel bezeichnet, und die auf der rechten Seite eines jeden Paares von Datenleitungen 11 und 12 oder 13 und 14 angeordneten Pixel werden als gerade nummerierte Pixel bezeichnet. Ähnlich werden zu den ungerade nummerierten Pixeln P benachbarte Datenleitungen 11 und 13 als ungerade nummerierte Datenleitungen bezeichnet, und zu den gerade nummerierten Pixeln P benachbarte Datenleitungen 12 und 14 werden als gerade nummerierte Datenleitungen bezeichnet.
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Das erste und zweite Pixel P sind mit der ersten und zweiten Datenleitung 11 und 12 verbunden. Das erste Pixel P kann die Datenspannung von der ersten Datenleitung 11 empfangen, und das vom ersten Pixel P erfasste Erfassungssignal kann an die zweite Datenleitung 12 angelegt werden. Währenddessen kann das zweite Pixel P die Datenspannung von der zweiten Datenleitung 12 empfangen, und das vom zweiten Pixel P erfasste Erfassungssignal kann an die erste Datenleitung 11 angelegt werden.
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Auf diese Weise kann jedes Paar von Datenleitungen 11 und 12 oder 13 und 14 von den dazu benachbarten Pixelspalten geteilt werden. Im Ergebnis ist die Anzahl von Datenleitungen 11 bis 14 gleich der Anzahl der Pixelspalten. Beispielsweise können vier Datenleitungen 11 bis 14 und vier Pixelspalten vorhanden sein, wie in 8 gezeigt.
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Deshalb weist die organische lichtemittierende Tafel der 8 im Vergleich zur organischen lichtemittierenden Tafel der 2 eine reduzierte Anzahl von Datenleitungen auf. Dementsprechend kann die Anzahl von Kanälen des Datentreibers 50 weiter reduziert werden.
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Wie oben beschrieben, kann dieselbe Signalleitung verwendet werden, um ein analoges Datenspannungssignal DATA und auch ein Erfassungssignal Sens zum Bestimmen der Schwellspannung eines Ansteuertransistors und/oder der Eigenschaften des organischen Lichtemissionselements in einem Pixel zu empfangen. Die Steuerung kann das analoge Datenspannungssignal DATA basierend auf dem Erfassungssignal Sens einstellen, um Änderungen in der Schwellspannung eines Ansteuertransistors und/oder Eigenschaften des organischen Lichtemissionselements in einem Pixel zu kompensieren. Durch die Verwendung derselben Signalleitung für das analoge Datenspannungssignal DATA und das Erfassungssignal Sens kann die Anzahl von Kanälen im Datentreiber reduziert werden.
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Jeder Bezug in dieser Beschreibung auf „eine Ausführungsform”, „beispielhafte Ausführungsform” usw. bedeutet, dass eine besondere Eigenschaft, Struktur oder Charakteristik, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben, in wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. Das Auftreten solcher Phrasen an verschiedenen Stellen in der Beschreibung bezieht sich nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform. Des Weiteren, wenn eine besondere Eigenschaft, Struktur oder Charakteristik in Verbindung mit irgendeiner Ausführungsform beschrieben ist, ist zu verstehen, dass es im Ermessen des Fachmanns liegt, solche Eigenschaften, Strukturen oder Charakteristika in Verbindung mit anderen Ausführungsform zu verwenden.
