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TECHNISCHER BEREICH
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, die einen LED-Chip verwendet.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist eine Anzeigevorrichtung, die Flüssigkristalle und eine Lichtquelle verwendet. Bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung wird die Anordnung der Flüssigkristalle geändert, indem eine Spannung an die Flüssigkristalle angelegt wird. Das von der Lichtquelle emittierte Licht wird aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der Flüssigkristalle durchgelassen oder abgeschirmt. Das heißt, in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung werden die Flüssigkristalle als Schalter verwendet, um die Übertragung oder Nichtübertragung des von der Lichtquelle emittierten Lichts zu steuern.
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Als Lichtquelle der Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann eine lichtemittierende Diode (LED) verwendet werden. Beispielsweise kann eine Lichtquelle (auch als Hintergrundbeleuchtung bezeichnet), bei der mehrere rote LED-Chips, grüne LED-Chips und blaue LED-Chips in einer Matrix angeordnet sind, um weißes Licht zu erhalten, als Lichtquelle einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet werden.
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Der LED-Chip kann jedoch durch elektrostatische Entladung beschädigt werden, wenn eine Spannung in die entgegengesetzte Richtung angelegt wird. Um eine Beschädigung des LED-Chips durch elektrostatische Entladung zu verhindern, ist daher eine Konfiguration bekannt, bei der eine Schutzdiode parallel zum LED-Chip geschaltet ist (siehe zum Beispiel die offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2008-227423).
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Andererseits wurde in den letzten Jahren mit Fokussierung auf ein lichtemittierendes Element, das in der Anzeigevorrichtung enthalten ist, eine Mikro-LED-Anzeigevorrichtung entwickelt, bei der ein winziger LED-Chip in jedem einer Vielzahl von Pixeln angeordnet ist. Die Mikro-LED-Anzeigevorrichtung ist eine selbstleuchtende Anzeigevorrichtung, die sich von der Flüssigkristallanzeigevorrichtung unterscheidet und eine ausgezeichnete Sichtbarkeit aufweist. Darüber hinaus hat der LED-Chip eine hohe Emissionseffizienz und eine lange Lebensdauer. Daher wird erwartet, dass die Mikro-LED-Anzeigevorrichtung die organische EL-Anzeigevorrichtung als Anzeige der nächsten Generation ersetzen wird.
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ZITATIONSLISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung Nr.
2008-227423 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Da jedoch bei der Lichtquelle von Patentliteratur 1 eine Schutzdiode separat von dem LED-Chip ausgebildet werden muss, steigen die Herstellungskosten. Obwohl die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.
2008-227423 beschreibt, dass der LED-Chip für die Schutzdiode verwendet werden kann, bildet der LED-Chip ferner nicht direkt die Lichtemission der Lichtquelle.
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Eine der Aufgaben einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anzeigevorrichtung mit einer hohen elektrostatischen Spannungsfestigkeit bereitzustellen, bei der ein LED-Chip als Lichtquelle oder Anzeigeelement verwendet wird.
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LÖSUNG
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Eine Anzeigevorrichtung enthält mehrere erste Pixel und mehrere zweite Pixel. Jedes der mehreren ersten Pixel umfasst einen ersten LED-Chip, der eine erste Anode und eine erste Kathode umfasst, einen zweiten LED-Chip, der eine zweite Anode und eine zweite Kathode umfasst, und einen ersten Transistor. Eine der Source- und Drain-Elektroden des ersten Transistors ist elektrisch mit einer ersten Stromversorgungsspannungsleitung verbunden. Die andere der Source- und Drain-Elektroden ist elektrisch mit der ersten Anode und der zweiten Kathode verbunden. Die erste Kathode und die zweite Anode sind elektrisch mit einer zweiten Versorgungsspannungsleitung verbunden. Ein erstes Potential der ersten Stromversorgungsspannungsleitung unterscheidet sich von einem zweiten Potential der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Draufsicht einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Draufsicht eines Arrays von Pixeln in einem Anzeigeabschnitt einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist ein Schaltungsdiagramm einer Pixelschaltung in einem Pixel einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist ein Zeitdiagramm einer Pixelschaltung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine Querschnittsansicht eines Pixels einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine Draufsicht einer Anordnung von Pixeln in einem Anzeigeabschnitt einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 7 ist eine Querschnittsansicht eines Anzeigeabschnitts einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8A ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung in einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 8B ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung in einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
- 9 ist eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf verschiedene Arten implementiert werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, und sollte nicht so interpretiert werden, dass sie auf die Beschreibung der unten veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt ist.
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Obwohl die Zeichnungen im Hinblick auf Breite, Dicke, Form und dergleichen jedes Teils im Vergleich zu ihrer tatsächlichen Art schematisch dargestellt sein können, um die Erläuterung klarer zu machen, ist dies nur ein Beispiel und eine Interpretation der vorliegenden Erfindung ist nicht beschränkt. Außerdem sind in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Elemente vorgesehen wie diejenigen, die zuvor unter Bezugnahme auf die vorhergehenden Figuren beschrieben wurden, und wiederholte Erläuterungen können dementsprechend weggelassen werden.
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In dem Fall, in dem ein einzelner Film verarbeitet wird, um eine Vielzahl von Strukturkörpern zu bilden, kann jeder Strukturkörper unterschiedliche Funktionen und Rollen haben, und die unter jedem Strukturkörper gebildeten Basen können ebenfalls unterschiedlich sein. Die Vielzahl von Strukturkörpern wird jedoch von Filmen abgeleitet, die in der gleichen Schicht durch das gleiche Verfahren gebildet werden und das gleiche Material haben. Daher wird die Vielzahl dieser Filme als in derselben Schicht vorhanden definiert.
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Wenn ein Modus ausgedrückt wird, in dem eine andere Struktur über einer bestimmten Struktur angeordnet ist, in dem Fall, in dem es einfach als „über“ beschrieben wird, sofern nicht anders angegeben, ein Fall, in dem eine andere Struktur direkt über einer bestimmten Struktur angeordnet ist, als ob sie in Kontakt damit wäre Struktur und ein Fall, in dem eine andere Struktur über einer anderen Struktur über einer bestimmten Struktur angeordnet ist, sind beide eingeschlossen.
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In jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als allgemeine Regel die Richtung von einem Substrat, wo ein Transistor ausgebildet ist, zu einem LED-Chip als „obere“ Richtung bezeichnet und gezeigt.
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<Erste Ausführungsform>
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Eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.
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1 ist eine Draufsicht der Anzeigevorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die Anzeigevorrichtung 10 einen Anzeigebereich 100 und einen peripheren Bereich 200. Der periphere Bereich 200 befindet sich außerhalb des Anzeigebereichs 100.
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Der Anzeigebereich 100 ist ein Bereich zum Anzeigen eines Bildes oder eines bewegten Bildes. Obwohl die Form des in 1 gezeigten Anzeigebereichs 100 ein Rechteck mit einer langen Seite und einer kurzen Seite ist, ist die Konfiguration der Form des Anzeigebereichs 100 nicht auf diese Form beschränkt. Die Form des Anzeigebereichs 100 kann jede Form sein, die mit der Größe oder Form der Anzeigevorrichtung 10 übereinstimmt, wie etwa ein Polygon, ein Kreis oder eine Ellipse.
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Der Anzeigebereich 100 beinhaltet eine Vielzahl von Pixeln 110. Die in 1 gezeigten mehreren Pixel 110 sind in einer Matrix angeordnet. Jedoch ist die Konfiguration der Anordnung der mehreren Pixel 110 nicht auf diese Anordnung beschränkt. Die mehreren Pixel 110 können beispielsweise in einem versetzten Muster angeordnet sein.
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Der periphere Bereich 200 enthält einen Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitt 210 und einen Anschlussabschnitt 220. Der in 1 gezeigte Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitt 210 ist entlang der Richtung der langen Seite des Rechtecks des Anzeigebereichs 100 vorgesehen. Die Position der Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitt 210 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitt 210 kann beispielsweise entlang der Richtung der kurzen Seite des Rechtecks des Anzeigebereichs 100 vorgesehen sein.
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Obwohl der in 1 gezeigte Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitt 210 an zwei Stellen auf den langen Seiten des Rechtecks des Anzeigebereichs 100 vorgesehen ist, kann der Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitt 210 an einer Stelle auf der langen Seite des Rechtecks vorgesehen sein. Ferner kann der Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitt 210 auf der kurzen Seite des Rechtecks des Anzeigebereichs 100 vorgesehen sein.
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In der Anzeigevorrichtung 10 kann Strom oder ein Signal von außen durch den Anschlussabschnitt 220 zugeführt werden. Daher umfasst der Anschlussabschnitt 220 mehrere Anschlüsse 222, die elektrisch mit der Außenseite verbunden werden können. Die Vielzahl von Anschlüssen 222, die in 1 gezeigt ist, ist elektrisch mit einem flexiblen gedruckten Schaltungssubstrat (FPC) 300 verbunden. Ferner ist ein Treiber-IC 400 auf dem flexiblen gedruckten Schaltungssubstrat 300 bereitgestellt.
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Der Anschlussabschnitt 220 ist an einem Ende der Anzeigevorrichtung 10 bereitgestellt. Ein Videosignal und ein Steuersignal werden der Anzeigevorrichtung 10 von einer Steuerung (nicht gezeigt), die außerhalb der Anzeigevorrichtung 10 vorgesehen ist, durch das flexible gedruckte Schaltungssubstrat 300 zugeführt. Ferner werden das Videosignal und das Steuersignal in Signale für die Anzeigevorrichtung 10 durch den Treiber-IC 400 umgewandelt und in die Vielzahl von Pixeln 110 bzw. den Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitt 210 eingegeben. Außerdem werden der Anzeigevorrichtung 10 nicht nur das Videosignal und das Steuersignal zugeführt, sondern auch Energie zum Treiben des Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitts 210, des Treiber-IC 400 und der Vielzahl von Pixeln 110.
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2 ist eine Draufsicht auf die Anordnung von Pixeln 110 in der Anzeigeregion 100 der Anzeigevorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In dem in 2 gezeigten Anzeigebereich 100 ist die Mehrzahl von Pixeln 110 in einer Matrix von m Zeilen x n Spalten bereitgestellt (m und n sind natürliche Zahlen). Wie in 2 gezeigt, umfasst jedes der mehreren Pixel 110 ein erstes Pixel 110-1 und ein zweites Pixel 110-2. Das erste Pixel 110-1 ist mit einem ersten LED-Chip 120-1 und einem zweiten LED-Chip 120-2 versehen. Ferner ist das zweite Pixel 110-2 mit einem dritten LED-Chip 120-3 und einem vierten LED-Chip 120-4 versehen. Jeder des ersten LED-Chips 120-1, des zweiten LED-Chips 120-2, des dritten LED-Chips 120-3 und des vierten LED-Chips 120-4 ist beispielsweise ein roter LED-Chip, ein grüner LED-Chip, ein blauer LED-Chip und ein weißer LED-Chip. Das heißt, das erste Pixel 110-1 ist ein Pixel, das rotes Licht emittieren und grünes Licht emittieren kann, und das zweite Pixel 110-2 ist ein Pixel, das blaues Licht emittieren und weißes Licht emittieren kann.
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Wenn in der folgenden Beschreibung der erste LED-Chip 120-1, der zweite LED-Chip 120-2, der dritte LED-Chip 120-3 und der vierte LED-Chip 120-4 nicht besonders unterschieden werden, können sie der Einfachheit halber als LED-Chip 120 beschrieben werden.
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Ferner enthält, wie in 2 gezeigt, der Anzeigebereich 100 eine erste Abtastzeile 130-1, eine zweite Abtastzeile 130-2 und ... eine m-te Abtastzeile 130-m. Weiterhin enthält der Anzeigebereich 100 eine erste Datenleitung 140-1, eine zweite Datenleitung 140-2, ..., eine (2n-1)-te Datenleitung 140-2n-1 und eine 2n-te Datenleitung 140-2n.
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Wenn in der folgenden Beschreibung die erste Abtastzeile 130-1, die zweite Abtastzeile 130-2 und ..., die m-te Abtastzeile 130-m nicht besonders unterschieden werden, werden sie der Einfachheit halber als eine Abtastzeile 130 beschrieben. Wenn ferner zwei benachbarte Abtastzeilen 130 erklärt werden, können die zwei Abtastzeilen 130 der Einfachheit halber als eine erste Abtastzeile 130-1 und eine zweite Abtastzeile 130-2 beschrieben werden. Wenn ferner die erste Datenleitung 140-1, die zweite Datenleitung 140-2, ..., die (2n-1)-te Datenleitung 140-2n-1 und die zweite n-Datenleitung 140-2n dies nicht sind besonders hervorzuheben, können sie der Einfachheit halber als eine Datenleitung 140 beschrieben werden. Außerdem können bei der Erläuterung zweier benachbarter Datenleitungen 140, die mit einem Pixel 110 verbunden sind, der Einfachheit halber die zwei Datenleitungen 140 als eine erste Datenleitung 140-1 und eine zweite Datenleitung 140-2 beschrieben werden.
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Die Abtastleitung 130 ist für jedes Pixel 110 in der m-Reihe vorgesehen. Das heißt, eine Abtastleitung 130 ist so vorgesehen, dass sie mit der Vielzahl von Pixeln 110 verbunden ist, die in einer Reihe angeordnet sind. Andererseits sind zwei Datenleitungen 140 für jedes Pixel 110 in der n-Spalte vorgesehen. Das heißt, die zwei Datenleitungen 140 sind so vorgesehen, dass sie gemeinsam mit der Vielzahl von Pixeln 110 verbunden sind, die in einer Spalte angeordnet sind.
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Hier wird die Verbindungsbeziehung zwischen dem ersten Pixel 110-1 und dem zweiten Pixel 110-2 und der Abtastleitung 130 und den Datenleitungen 140 in einem Pixel 110 beschrieben. Die Abtastleitung 130 ist so vorgesehen, dass sie gemeinsam mit dem ersten Pixel 110-1 und dem zweiten Pixel 110-2 verbunden ist. Andererseits sind die Datenleitungen 140 so vorgesehen, dass die erste Datenleitung 140-1 und die zweite Datenleitung 140-2 mit dem ersten Pixel 110-1 bzw. dem zweiten Pixel 110-2 verbunden sind. Daher kann in dem Pixel 110 der erste LED-Chip 120-1 oder der zweite LED-Chip 120-2, der in dem ersten Pixel 110-1 vorgesehen ist, Licht emittieren, indem die Abtastleitung 130 und die erste Datenleitung 140-1 ausgewählt werden. Ähnlich kann der dritte LED-Chip 120-3 oder der vierte LED-Chip 120-4, der in dem zweiten Pixel 110-2 bereitgestellt ist, Licht emittieren, indem die Abtastleitung 130 und die zweite Datenleitung 140-2 ausgewählt werden.
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Eine Pixelschaltung zum Ansteuern des Pixels 110 wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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3 ist ein Schaltungsdiagramm der Pixelschaltung in dem Pixel 110 der Anzeigevorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 3 gezeigt, enthält das Pixel 110 den ersten LED-Chip 120-1, den zweiten LED-Chip 120-2, den dritten LED-Chip 120-3, den vierten LED-Chip 120-4, die Abtastleitung 130, die ersten Daten Leitung 140-1, die zweite Datenleitung 140-2, einen ersten Treibertransistor 150-1, einen zweiten Treibertransistor 150-2, einen ersten Auswahltransistor 160-1, einen zweiten Auswahltransistor 160-2, ein erstes Kapazitätselement 170 -1, ein zweites Kapazitätselement 170-2, eine erste Stromversorgungsspannungsleitung 180-1, eine zweite Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 und eine Kapazitätsleitung 190.
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Das erste Pixel 110-1 umfasst den ersten LED-Chip 120-1, den zweiten LED-Chip 120-2, den ersten Ansteuertransistor 150-1, den ersten Auswahltransistor 160-1 und das erste Kapazitätselement 170-1; und die Abtastleitung 130, die erste Datenleitung 140-1, die erste Energieversorgungsspannungsleitung 180-1, die zweite Energieversorgungsspannungsleitung 180-2 und die Kapazitätsleitung 190 sind mit dem ersten Pixel 110-1 verbunden. Andererseits beinhaltet das zweite Pixel 110-2 den dritten LED-Chip 120-3, den vierten LED-Chip 120-4, den zweiten Ansteuertransistor 150-2, den zweiten Auswahltransistor 160-2 und das zweite Kapazitätselement 170 -2; und die Abtastleitung 130, die zweite Datenleitung 140-2, die erste Energieversorgungsspannungsleitung c, die zweite Energieversorgungsspannungsleitung 180-2 und die Kapazitätsleitung 190 sind mit dem zweiten Pixel 110-2 verbunden.
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Da die Ansteuerung des zweiten Pixels 110-2 die gleiche wie die Ansteuerung des ersten Pixels 110-1 ist, wird die Verbindungsbeziehung und die Ansteuerung in dem ersten Pixel 110-1 hier beschrieben und die Beschreibung der Verbindungsbeziehung und der Ansteuerung des zweiten Pixels 110-2 wird weggelassen.
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Die Abtastleitung 130 ist elektrisch mit einer Gate-Elektrode des ersten Auswahltransistors 160-1 verbunden. Eine der Source- und Drain-Elektroden des ersten Auswahltransistors 160-1 ist elektrisch mit der ersten Datenleitung 140-1 verbunden, und die andere der Source- und Drain-Elektroden des ersten Auswahltransistors 160-1 ist elektrisch mit einer Gate-Elektrode des ersten Treibertransistors 150-1 verbunden. Eine der Source- und Drain-Elektroden des ersten Treibertransistors 150-1 ist elektrisch mit der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 verbunden, und die andere der Source- und Drain-Elektroden des ersten Treibertransistors 150-1 ist elektrisch mit einer Anode des ersten LED-Chips 120-1 und einer Kathode des zweiten LED-Chips 120-2 verbunden. Eine Kathode des ersten LED-Chips 120-1 und eine Anode des zweiten LED-Chips 120-2 sind elektrisch mit der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 verbunden. Eine Elektrode des ersten Kapazitätselements 170-1 ist elektrisch mit der anderen der Source- und Drain-Elektroden des ersten Auswahltransistors 160-1 verbunden, und die andere Elektrode des ersten Kapazitätselements 170-1 ist elektrisch mit der Kapazitätsleitung verbunden 190.
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Wenn die Abtastleitung 130 ausgewählt wird, wird der erste Auswahltransistor 160-1 eingeschaltet und eine Signalspannung wird von der ersten Datenleitung 140-1 an die Gate-Elektrode des ersten Treibertransistors 150-1 geliefert. Ferner wird der erste Treibertransistor 150-1 eingeschaltet und ein Strom entsprechend der Signalspannung wird von der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 oder der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 an den ersten LED-Chip 120-1 oder dem zweiten LED-Chip 120-2 geliefert.
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Der erste LED-Chip 120-1 und der zweite LED-Chip 120-2 sind elektrisch parallel geschaltet. Der erste LED-Chip 120-1 und der zweite LED-Chip 120-2 sind jedoch so parallel geschaltet, dass ihre Polaritäten einander entgegengesetzt sind. Das heißt, wenn dem ersten LED-Chip 120-1 Strom zugeführt wird, wird dem zweiten LED-Chip 120-2 kein Strom zugeführt. Wenn dem zweiten LED-Chip 120-2 Strom zugeführt wird, wird in ähnlicher Weise dem ersten LED-Chip 120-1 kein Strom zugeführt.
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Ein erstes Potential der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 unterscheidet sich von einem zweiten Potential der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2. Wenn das erste Potential größer als das zweite Potential ist, wird Strom nur von der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 an den ersten LED-Chip 120-1 geliefert. Das heißt, der erste LED-Chip 120-1 befindet sich in einem lichtemittierenden Zustand und der zweite LED-Chip 120-2 befindet sich in einem nicht lichtemittierenden Zustand. Wenn andererseits das zweite Potential größer als das erste Potential ist, wird Strom nur von der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 an den zweiten LED-Chip 120-2 geliefert. Das heißt, der zweite LED-Chip 120-2 befindet sich in einem lichtemittierenden Zustand und der erste LED-Chip 120-1 befindet sich in einem nicht lichtemittierenden Zustand. Daher kann einer der LED-Chips 120 der zwei LED-Chips 120 des ersten Pixels 110-1 in einem lichtemittierenden Zustand sein und der andere LED-Chip 120 kann als eine Schutzdiode verwendet werden.
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Das Umschalten des Potentials zwischen der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 und der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 kann durch eine Schaltung gesteuert werden, die auf dem Substrat 500 vorgesehen ist, oder kann durch den Treiber-IC 400 gesteuert werden.
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Die Ansteuerung der Pixelschaltung wird weiter unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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4 ist ein Zeitdiagramm der Pixelschaltung der Anzeigevorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 zeigt jedes Potential der ersten Abtastleitung 130-1, der zweiten Abtastleitung 130-2, ..., der m-ten Abtastleitung 130-m, der ersten Datenleitung 140-1, der zweiten Datenleitung 140-2, der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1, der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 und der Kapazitätsleitung.
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Die Anzeigevorrichtung 10 enthält eine erste Subframe-Periode und eine zweite Subframe-Periode in einer Frame-Periode.
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In der ersten Subframe-Periode ist das erste Potential der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 ein hohes Potential („H“ in 4), und das zweite Potential der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 ist ein niedriges Potential („L“ in 4). Daher befinden sich während der ersten Subframe-Periode der erste LED-Chip 120-1 des ersten Pixels 110-1 und der dritte LED-Chip 120-3 des zweiten Pixels 110-2 in einem lichtemittierenden Zustand.
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Wenn die erste Abtastzeile 130-1 ausgewählt ist („H“ in 4), wird eine Lichtemission von den LED-Chips 120 der Vielzahl von Pixeln 110, die in der ersten Reihe angeordnet sind, möglich. Wenn die zweite Abtastzeile 130-2 ausgewählt ist („H“ in 4), wird eine Lichtemission von den LED-Chips 120 der Vielzahl von Pixeln 110, die in der zweiten Reihe angeordnet sind, möglich. In ähnlicher Weise wird, wenn die m-te Abtastzeile 130-m ausgewählt ist („H“ in 4), eine Lichtemission von den LED-Chips 120 der Vielzahl von Pixeln 110, die in der m-ten Reihe angeordnet sind, möglich.
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In jedem der mehreren Pixel 110 wird, wenn die erste Datenleitung 140-1 ausgewählt ist („H“ in 4), eine Lichtemission von dem ersten LED-Chip 120-1 des ersten Pixels 110-1 möglich („L1[1]“, „L1[2]“, ..., „L1[m]“ im 4). Wenn ferner die zweite Datenleitung 140-2 ausgewählt ist („H“ in 4), wird eine Lichtemission von dem dritten LED-Chip 120-3 des zweiten Pixels 110-2 möglich („L3[1]“, „L3 [2]“, ..., „L3[m]“ in 4). Das heißt, die erste Datenleitung 140-1 und die zweite Datenleitung 140-2 werden nacheinander in jedem der Vielzahl von Pixeln 110 ausgewählt.
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In der zweiten Subframe-Periode ist das zweite Potential der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 ein hohes Potential („H“ in 4), und das erste Potential der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 ist ein niedriges Potential („L“ in 4). Daher befinden sich während der zweiten Subframe-Periode der zweite LED-Chip 120-2 des ersten Pixels 110-1 und der vierte LED-Chip 120-4 des zweiten Pixels 110-2 in dem lichtemittierenden Zustand.
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Wenn die erste Abtastzeile 130-1 ausgewählt ist („H“ in 4), wird eine Lichtemission von den LED-Chips 120 der Vielzahl von Pixeln 110, die in der ersten Reihe angeordnet sind, möglich. Wenn die zweite Abtastzeile 130-2 ausgewählt ist („H“ in 4), wird eine Lichtemission von den LED-Chips 120 der Vielzahl von Pixeln 110, die in der zweiten Reihe angeordnet sind, möglich. In ähnlicherWeise wird, wenn die m-te Abtastzeile 130-m ausgewählt ist („H“ in 4), eine Lichtemission von den LED-Chips 120 der Vielzahl von Pixeln 110, die in der m-ten Reihe angeordnet sind, möglich.
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In jedem der mehreren Pixel 110 wird, wenn die erste Datenleitung 140-1 ausgewählt ist („H“ in 4), eine Lichtemission von dem ersten LED-Chip 120-2 des ersten Pixels 110-1 möglich („L2 [1]“, „L2[2]“,..., „L2[m]“ im 4). Wenn ferner die zweite Datenleitung 140-2 ausgewählt ist („H“ in 4), wird eine Lichtemission von dem dritten LED-Chip 120-4 des zweiten Pixels 110-2 möglich („L4[1]“, „L4 [2]“, ..., „L4[m]“ in 4). Das heißt, die erste Datenleitung 140-1 und die zweite Datenleitung 140-2 werden nacheinander in jedem der Vielzahl von Pixeln 110 ausgewählt.
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Daher können der erste LED-Chip 120-1 und der dritte LED-Chip 120-3 während des ersten Subframes Licht emittieren, und der zweite LED-Chip 120-2 und der vierte LED-Chip 120-4 können während der zweiten Subframe-Periode Licht emittieren. In der Anzeigevorrichtung 10 werden die erste Subframe-Periode und die zweite Subframe-Periode sequentiell und wiederholt ausgewählt. Wenn der erste LED-Chip 120-1, der zweite LED-Chip 120-2, der dritte LED-Chip 120-3 und der vierte LED-Chip 120-4 ein roter LED-Chip, ein grüner LED-Chip, ein blauer LED-Chip beziehungsweise ein weißer LED-Chip sind, ist die Anzeigevorrichtung 10 in der Lage, eine Vollfarbenanzeige durch sequentielles Auswählen der ersten Subframe-Periode und der zweiten Subframe-Periode durchzuführen.
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Eine Konfiguration des Pixels 110 der Anzeigevorrichtung 10 wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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5 ist eine Querschnittsansicht des Pixels 110 der Anzeigevorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere ist 5 eine Querschnittsansicht des ersten Pixels 110-1. Da die Konfiguration des zweiten Pixels 110-2 dieselbe wie die Konfiguration des ersten Pixels 110-1 ist, wird hier die Konfiguration des ersten Pixels 110-1 beschrieben und die Beschreibung der Konfiguration des zweiten Pixels 110-2 wurde weggelassen.
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Wie in 5 gezeigt, enthält das erste Pixel 110-1 ein Substrat 500, eine erste Verdrahtungsschicht 502, eine zweite Verdrahtungsschicht 504, eine dritte Verdrahtungsschicht 506, eine vierte Verdrahtungsschicht 507, eine fünfte Verdrahtungsschicht 508, eine Schutzschicht 510, den ersten LED-Chip 120-1, den zweiten LED-Chip 120-2 und den ersten Treibertransistor 150-1. Das erste Pixel 110-1 enthält auch den ersten Auswahltransistor 160-1 und das erste Kapazitätselement 170-1. Der erste Auswahltransistor 160-1 kann dieselbe Konfiguration wie der erste Treibertransistor 150-1 haben und das erste Kapazitätselement 170-1 hat eine Konfiguration, die die Isolierschicht und Elektroden des ersten Treibertransistors 150-1 verwendet. Daher wird die Beschreibung der Konfigurationen des ersten Auswahltransistors 160-1 und des ersten Kapazitätselements 170-1 hier weggelassen.
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Der erste Treibertransistor 150-1 enthält Source- und Drain-Elektroden 152-1. Der erste Treibertransistor 150-1 kann ein Transistor vom Top-Gate-Typ oder ein Transistor vom Bottom-Gate-Typ sein. Ferner kann die Halbleiterschicht des ersten Treibertransistors 150-1 Silizium (amorphes Silizium oder Polysilizium usw.) und ein Oxidhalbleiter (Zinkoxid (ZnO), Galliumoxid (Ga2O3) oder Indium-Gallium-Zink-Oxid (IGZO)) sein. Ferner kann der erste Treibertransistor 150-1 ein p-Kanal-Typ oder ein n-Kanal-Typ sein.
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Der erste LED-Chip 120-1 umfasst eine erste Anode 122-1 und eine erste Kathode 124-1. Der zweite LED-Chip 120-2 umfasst eine zweite Anode 122-2 und eine zweite Kathode 124-2. Obwohl der in 5 gezeigte LED-Chip 120 eine horizontale LED-Struktur (horizontale Elektrodenstruktur) hat, ist die Struktur des LED-Chips 120 nicht auf diese Struktur beschränkt. Der LED-Chip 120 kann eine vertikale LED-Struktur (vertikale Elektrodenstruktur) haben.
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Wie in 5 gezeigt, sind die erste Verdrahtungsschicht 502, die zweite Verdrahtungsschicht 504 und der erste Ansteuertransistor 150-1 über dem Substrat 500 bereitgestellt. Ferner ist die Schutzschicht 510 so vorgesehen, dass sie die erste Verdrahtungsschicht 502, die zweite Verdrahtungsschicht 504 und den ersten Treibertransistor 150-1 bedeckt. Die dritte Verdrahtungsschicht 506 kann in der Schutzschicht 510 bereitgestellt werden. Sowohl die vierte Verdrahtungsschicht 507 als auch die fünfte Verdrahtungsschicht 508 ist auf der Öffnung der Schutzschicht 510 und der Schutzschicht 510 bereitgestellt. Sowohl der erste LED-Chip 120-1 als auch der zweite LED-Chip 120-2 sind auf der dritten Verdrahtungsschicht 506 und der vierten Verdrahtungsschicht bereitgestellt.
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Das Substrat 500 kann als Trägersubstrat fungieren, das jede auf dem Substrat 500 bereitgestellte Schicht trägt. Als Substrat 500 kann beispielsweise ein starres Substrat wie etwa ein Glassubstrat, ein Quarzsubstrat und ein Saphirsubstrat verwendet werden. Wenn das Substrat 500 ein transparentes Substrat ist, weist der Anzeigebereich 100 der Anzeigevorrichtung 10 Transparenz auf. Ferner kann als Substrat 500 beispielsweise ein flexibles Substrat wie etwa ein Polyimidsubstrat, ein Acrylsubstrat, ein Siloxansubstrat oder ein Fluorharzsubstrat verwendet werden. Verunreinigungen können in das flexible Substrat eingeführt werden, um die Wärmebeständigkeit des flexiblen Substrats zu verbessern. Wenn das Substrat 500 keine Transparenz erfordert, kann als Substrat 500 beispielsweise ein Siliziumsubstrat, ein Siliziumkarbidsubstrat, ein Halbleitersubstrat, wie etwa ein Verbindungshalbleitersubstrat. oder ein leitendes Substrat, wie etwa ein Substrat aus rostfreiem Stahl. verwendet werden. Das Substrat 500 kann einen Siliziumoxidfilm oder einen Siliziumnitridfilm aufweisen, der auf dem oben erwähnten Substrat ausgebildet ist.
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Die erste Verdrahtungsschicht 502 kann als Verdrahtung für die erste Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 fungieren. Beispielsweise kann ein Metall wie etwa Aluminium (AI), Titan (Ti), Molybdän (Mo), Kupfer (Cu) oder Wolfram (W) oder eine Legierung davon als das Material der ersten Verdrahtungsschicht 502 verwendet werden. Ferner kann die erste Verdrahtungsschicht 502 eine einzelne Schicht oder eine gestapelte Schicht sein.
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Die zweite Verdrahtungsschicht 504 kann als Verdrahtung für die zweite Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 fungieren. Das gleiche Material wie das der ersten Verdrahtungsschicht 502 kann für die zweite Verdrahtungsschicht 504 verwendet werden.
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Die dritte Verdrahtungsschicht 506 kann als Verdrahtung zum elektrischen Verbinden der ersten Verdrahtungsschicht 502 und einer der Source- und Drain-Elektroden 152-1 des ersten Treibertransistors 150-1 dienen. Das gleiche Material wie das der ersten Verdrahtungsschicht 502 kann für die dritte Verdrahtungsschicht 506 verwendet werden.
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Die vierte Verdrahtungsschicht 507 kann als Verdrahtung zum elektrischen Verbinden der anderen der Source- und Drain-Elektroden 152-1 des ersten Treibertransistors 150-1 mit der zweiten Anode 122-1 des ersten LED-Chips 120-1 und des zweiten LED-Chips 120-2 dienen. Das gleiche Material wie das der ersten Verdrahtungsschicht 502 kann für die vierte Verdrahtungsschicht 507 verwendet werden.
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Die fünfte Verdrahtungsschicht 508 kann als Verdrahtung zum elektrischen Verbinden der zweiten Verdrahtungsschicht 504 mit der ersten Kathode 124-1 des ersten LED-Chips 120-1 und der zweiten Verdrahtungsschicht 504 mit der zweiten Anode 122-2 der zweiten LED-Chips 120-2 fungieren. Das gleiche Material wie das der ersten Verdrahtungsschicht 502 kann für die fünfte Verdrahtungsschicht 508 verwendet werden.
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Sowohl der erste LED-Chip 120-1 als auch der zweite LED-Chip 120-2 können auf der vierten Verdrahtungsschicht 507 und der fünften Verdrahtungsschicht 508 durch einen leitfähigen Klebstoff montiert werden. Daher ist eine Klebeschicht zwischen der vierten Verdrahtungsschicht 507 und der ersten Anode 122-1 und der zweiten Kathode, zwischen der fünften Verdrahtungsschicht 508 und der ersten Kathode 124-1 und zwischen der fünften Verdrahtungsschicht 508 und der zweiten Anode vorgesehen 122-2. Für den Leitkleber kann beispielsweise Silberpaste oder Lot verwendet werden. Ferner kann auch ein anisotroper leitfähiger Film (ACF) für die Klebeschicht verwendet werden.
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Die Schutzschicht 510 kann den ersten Treibertransistor 150-1 schützen und Stufen des ersten Treibertransistors 150-1 glätten. Als Material für die Schutzschicht 510 kann beispielsweise ein organisches Material wie lichtempfindliches Acryl oder lichtempfindliches Polyimid verwendet werden. Ferner kann als Material der Schutzschicht 510 beispielsweise ein anorganisches Material wie etwa Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid verwendet werden. Darüber hinaus kann die Schutzschicht 510 eine einzelne Schicht oder eine gestapelte Schicht sein. Wenn die Schutzschicht 510 eine gestapelte Schicht ist, kann eine gestapelte Schicht verwendet werden, in der ein anorganisches Material und ein organisches Material kombiniert sind.
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Wie oben beschrieben, können in der Anzeigevorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform zwei LED-Chips 120 unter Verwendung einer Pixelschaltung angesteuert werden. Daher kann die Anzahl der im Anzeigebereich 100 ausgebildeten Pixelschaltungen reduziert werden. Außerdem kann die Anzahl der Pixel im Anzeigebereich 100 erhöht werden. Daher ist die Anzeigevorrichtung 10 eine hochauflösende Anzeigevorrichtung. Da ferner die Anzahl der im Anzeigebereich 100 gebildeten Pixelschaltungen verringert werden kann, kann das Öffnungsverhältnis des Anzeigebereichs 100 erhöht werden. Da der Anzeigebereich 100 eine hohe Transparenz aufweist, ist die Anzeigevorrichtung 10 daher eine Anzeigevorrichtung mit hoher Transparenz. Außerdem kann in der Anzeigevorrichtung 10 ein LED-Chip 120 der zwei LED-Chips 120, die zur Weißlichtemission beitragen, in einem lichtemittierenden Zustand sein, und der andere LED-Chip 120 kann als Schutzdiode verwendet werden. Daher ist die Anzeigevorrichtung 10 eine Anzeigevorrichtung mit einer hohen elektrostatischen Spannungsfestigkeit.
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Ferner ist der vierte LED-Chip 120-4 nicht auf eine weiße LED beschränkt und kann eine LED sein, die eine der Farben Rot, Blau und Grün emittiert. Das heißt, der vierte LED-Chip 120-4 kann ein LED-Chip sein, der dieselbe Farbe emittiert wie der erste LED-Chip 120-1, der zweite LED-Chip 120-2 und der dritte LED-Chip 120-3.
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Außerdem können die Emissionsfarben des ersten LED-Chips 120-1, des zweiten LED-Chips 120-2, des dritten LED-Chips 120-3 und des vierten LED-Chips 120-4 unter Berücksichtigung der Farbbalance der Anzeigevorrichtung 10 ausgewählt werden. Das heißt, der erste LED-Chip 120-1, der zweite LED-Chip 120-2, der dritte LED-Chip 120-3 und der vierte LED-Chip 120-4 können eine beliebige Kombination von Emissionsfarben aufweisen. Beispielsweise ist das erste Pixel 110-1 ein Pixel, das unter Verwendung von zwei roten LED-Chips 120R rotes Licht emittieren kann, und das zweite Pixel 110-2 ist ein Pixel, das unter Verwendung eines grünen LED-Chips 120G und eines blauen LED-Chip 120B grün und blau emittieren kann.
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<Zweite Ausführungsform>
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Eine Konfiguration einer Anzeigevorrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 6 bis 8B beschrieben.
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6 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeln 110A in einem Anzeigebereich 100A der Anzeigevorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung wird die Beschreibung der gleichen Konfiguration wie der Anzeigebereich 100 der Anzeigevorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform weggelassen, und hauptsächlich wird die Konfiguration, die sich von der Anzeigeregion 100 unterscheidet, beschrieben.
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Wie in 6 gezeigt, enthält jeder der Mehrzahl von Pixeln 110A das erste Pixel 110-1 und ein zweites Pixel 110A-2. Das erste Pixel 110-1 ist mit dem ersten LED-Chip 120-1 und dem zweiten LED-Chip 120-2 versehen. Ferner ist das zweite Pixel 110A-2 mit dem dritten LED-Chip 120-3 und einem Infrarot-LED-Chip 120IR versehen. Jeder des ersten LED-Chips 120-1, des zweiten LED-Chips 120-2 und des dritten LED-Chips 120-3 ist beispielsweise irgendeiner von einem roten LED-Chip, einem grünen LED-Chip, einem blauen LED-Chip und einem weißen LED-Chip. Es ist bevorzugt, dass das Pixel 110A eine Weißlichtemission erhalten kann, indem es den ersten LED-Chip 120-1, den zweiten LED-Chip 120-2 und den dritten LED-Chip 120-3 steuert.
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Ferner enthält, wie in 6 gezeigt, der Anzeigebereich 100A die erste Abtastzeile 130-1, die zweite Abtastzeile 130-2 und ... die m-te Abtastzeile 130-m. Weiterhin enthält der Anzeigebereich 100A die erste Datenleitung 140-1, eine zweite Datenleitung 140-2, ..., die (2n-1)-te Datenleitung 140-2n-1 und die 2n-te Datenleitung 140-2n.
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Die Abtastleitung 130 ist so vorgesehen, dass sie gemeinsam mit dem ersten Pixel 110-1 und dem zweiten Pixel 110A-2 verbunden ist. Andererseits ist die Datenleitung 140 so vorgesehen, dass die erste Datenleitung 140-1 und die zweite Datenleitung 140-2 mit dem ersten Pixel 110-1 bzw. dem zweiten Pixel 110A-2 verbunden sind. Daher kann in dem Pixel 110A der erste LED-Chip 120-1 oder der zweite LED-Chip 120-2, der in dem ersten Pixel 110-1 vorgesehen ist, Licht emittieren, indem die Abtastleitung 130 und die erste Datenleitung 140-1 ausgewählt werden. Ähnlich kann der dritte LED-Chip 120-3 oder der Infrarot-LED-Chip 120IR, der in dem zweiten Pixel 110A-2 bereitgestellt ist, Licht emittieren, indem die Abtastleitung 130 und die zweite Datenleitung 140-2 ausgewählt werden.
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Im zweiten Pixel 110A-2 sind der dritte LED-Chip 120-3 und der Infrarot-LED-Chip 120IR elektrisch parallel geschaltet. Der dritte LED-Chip 120-3 und der Infrarot-LED-Chip 120IR sind jedoch parallel geschaltet, so dass ihre Polaritäten einander entgegengesetzt sind. Das heißt, wenn dem dritten LED-Chip 120-3 Strom zugeführt wird, wird dem Infrarot-LED-Chip 120IR kein Strom zugeführt. In ähnlicher Weise wird, wenn dem Infrarot-LED-Chip 120IR Strom zugeführt wird, dem dritten LED-Chip 120-3 kein Strom zugeführt.
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Obwohl es in dem Diagramm nicht gezeigt ist, unterscheidet sich das erste Potential der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 von dem zweiten Potential der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2. Wenn das erste Potential größer als das zweite Potential ist, wird Strom nur dem dritten LED-Chip 120-3 von der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 zugeführt. Das heißt, der dritte LED-Chip 120-3 befindet sich in einem lichtemittierenden Zustand, und der Infrarot-LED-Chip 120IR befindet sich in einem nicht lichtemittierenden Zustand. Wenn andererseits das zweite Potential größer als das erste Potential ist, wird Strom nur dem Infrarot-LED-Chip 120IR von der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 zugeführt. Das heißt, der Infrarot-LED-Chip 120IR befindet sich in einem lichtemittierenden Zustand und der dritte LED-Chip 120-3 befindet sich in einem nicht lichtemittierenden Zustand. Daher kann ein LED-Chip 120 der zwei LED-Chips 120 in dem zweiten Pixel 110A-2 in einem lichtemittierenden Zustand sein und der andere LED-Chip 120 kann als eine Schutzdiode verwendet werden.
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In der zweiten Teilrahmenperiode ist das zweite Potential der zweiten Stromversorgungsspannungsleitung 180-2 ein hohes Potential und das erste Potential der ersten Stromversorgungsspannungsleitung 180-1 ist ein niedriges Potential. Daher befinden sich während der zweiten Sub-Frameperiode der zweite LED-Chip 120-2 im ersten Pixel 110-1 und der Infrarot-LED-Chip 120IR im zweiten Pixel 110A-2 in einem lichtemittierenden Zustand. Wenn ferner die zweite Datenleitung 140-2 ausgewählt wird, wird eine Lichtemission von dem vierten LED-Chip 120-4 in dem zweiten Pixel 110A-2 möglich.
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Eine Konfiguration des Pixels 110A der Anzeigevorrichtung 20 wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
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7 ist eine Querschnittsansicht des Pixels 110A der Anzeigevorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere ist 7 eine Querschnittsansicht des zweiten Pixels 110A-2.
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Wie in 7 gezeigt, enthält das zweite Pixel 110A-2 das Substrat 500, die erste Verdrahtungsschicht 502, die zweite Verdrahtungsschicht 504, die dritte Verdrahtungsschicht 506, die vierte Verdrahtungsschicht 507, die fünfte Verdrahtungsschicht 508, die Schutzschicht 510, eine Schutzabdeckung 520, ein Lichtempfangselement 530, den dritten LED-Chip 120-3, den Infrarot-LED-Chip 120IR und den zweiten Treibertransistor 150-2. Das zweite Pixel 110A-1 enthält auch den zweiten Auswahltransistor 160-2 und das zweite Kapazitätselement 170-2. Der zweite Auswahltransistor 160-2 kann die gleiche Konfiguration wie der zweite Treibertransistor 150-2 haben, und das zweite Kapazitätselement 170-2 hat eine Konfiguration, die die isolierende Schicht und die Elektroden des zweiten Treibertransistors 150-2 verwendet. Daher wird die Beschreibung der Konfiguration des zweiten Auswahltransistors 160-2 und des zweiten Kapazitätselements 170-2 hier weggelassen.
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Der dritte LED-Chip 120-3 enthält die dritte Anode 122-3 und die dritte Kathode 124-3. Der Infrarot-LED-Chip 120IR enthält eine fünfte Anode 122-5 und eine fünfte Kathode 124-5.
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Wie in 7 gezeigt, sind die erste Verdrahtungsschicht 502, die zweite Verdrahtungsschicht 504, das Lichtempfangselement 530 und der zweite Ansteuertransistor 150-2 über dem Substrat 500 bereitgestellt. Ferner ist eine Schutzschicht 510 vorgesehen, um die erste Verdrahtungsschicht 502, die zweite Verdrahtungsschicht 504, das Lichtempfangselement 530 und den zweiten Treibertransistor 150-2 abzudecken. Die dritte Verdrahtungsschicht 506 kann in der Schutzschicht 510 bereitgestellt werden. Sowohl die vierte Verdrahtungsschicht 507 als auch die fünfte Verdrahtungsschicht 508 ist auf der Öffnung der Schutzschicht 510 und der Schutzschicht 510 bereitgestellt. Sowohl der dritte LED-Chip 120-3 als auch der Infrarot-LED-Chip 120IR sind auf der dritten Verdrahtungsschicht 506 und der vierten Verdrahtungsschicht 508 bereitgestellt. Die Schutzabdeckung 520 ist über dem dritten LED-Chip 120-3 und dem Infrarot-LED-Chip 120IR vorgesehen.
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Die Schutzabdeckung 520 kann den dritten LED-Chip 120-3 und den Infrarot-LED-Chip 120IR schützen. Die Schutzabdeckung 520 kann mit einer Lücke zwischen der Schutzabdeckung 520 und dem dritten LED-Chip 120-3 und dem Infrarot-LED-Chip 120IR versehen sein. In diesem Fall wird die Schutzabdeckung 520 vorzugsweise an das Substrat 500 oder die Schutzschicht 510 geklebt. Ferner kann die Schutzabdeckung 520 bereitgestellt werden, indem ein Klebstoff zwischen die Schutzabdeckung 520 und den dritten LED-Chip 120-3 und den Infrarot-LED-Chip 120IR gefüllt wird. Als Schutzabdeckung 520 kann das gleiche Substrat wie das Substrat 500 verwendet werden. Die Schutzabdeckung 520 ist vorzugsweise transparent.
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Das Lichtempfangselement 530 kann Infrarotstrahlen empfangen und sie in ein elektrisches Signal umwandeln. Das Lichtempfangselement 530 ist vorzugsweise eine Fotodiode. Beispielsweise kann ein Material mit einer Bandlücke entsprechend der Wellenlänge der Infrarotstrahlen, wie beispielsweise amorphes Silizium, als Halbleiterschicht der Fotodiode verwendet werden.
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Die Anzeigevorrichtung 20 kann unter Verwendung des Infrarot-LED-Chips 120IR und des Lichtempfangselements 530 eine biometrische Authentifizierung durchführen. Daher wird ein Verfahren zur biometrischen Authentifizierung in der Anzeigevorrichtung 20 unter Bezugnahme auf die 8A und 8B beschrieben.
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8A und 8B sind Diagramme, die das Verfahren der biometrischen Authentifizierung in der Anzeigevorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Obwohl in der folgenden Beschreibung die Fingerabdruckauthentifizierung als ein Beispiel einer biometrischen Authentifizierung in der Anzeigevorrichtung 20 beschrieben wird, ist das biometrische Authentifizierungsverfahren nicht darauf beschränkt. Die biometrische Authentifizierung in der Anzeigevorrichtung 20 kann beispielsweise auch auf eine Venenauthentifizierung oder Handabdruckauthentifizierung angewendet werden.
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Wie in 8A gezeigt, wird ein Finger 600, der ein Objekt der Fingerabdruckauthentifizierung ist, auf der Schutzabdeckung 520 der Anzeigevorrichtung 20 platziert. Der Finger 600 hat Vorsprünge und Vertiefungen auf seiner Oberfläche, die einen Fingerabdruck bilden. Wenn der Finger 600 auf der Schutzabdeckung 520 platziert wird, gibt es daher konvexe Abschnitte, die die Schutzabdeckung 520 kontaktieren, und konkave Abschnitte, die die Schutzabdeckung 520 nicht kontaktieren.
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In der Anzeigevorrichtung 20 wird Infrarotlicht von dem Infrarot-LED-Chip 120IR während der zweiten Subframe-Periode emittiert. Das emittierte Infrarotlicht durchdringt die Schutzabdeckung 520 und wird an der Grenzfläche zwischen der Schutzabdeckung 520 und dem Finger 600 reflektiert. Das reflektierte Licht wird von dem Lichtempfangselement 530 erfasst und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Hier tritt, wie in 8A gezeigt, in der Vertiefung des Fingerabdrucks Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen der Schutzabdeckung 520 und der Vertiefung auf. Daher wird die Intensität des reflektierten Lichts in den konkaven Abschnitten des Fingerabdrucks kaum verringert. Andererseits tritt, wie in 8B gezeigt, in den konvexen Abschnitten des Fingerabdrucks eine diffuse Reflexion an der Grenzfläche zwischen der Schutzabdeckung 520 und den konvexen Abschnitten auf. Infrarotlicht wird auch von den Venen des Fingers 600 absorbiert. Daher wird die Intensität des reflektierten Lichts an den konvexen Abschnitten des Fingerabdrucks stark verringert. Das heißt, das reflektierte Licht wird in den konvexen Abschnitten des Fingerabdrucks stärker und das reflektierte Licht wird in den konkaven Abschnitten des Fingerabdrucks schwächer. Daher kann die Fingerabdruckauthentifizierung des Fingers 600 durchgeführt werden, indem die Intensität des reflektierten Lichts mit dem Lichtempfangselement 530 erfasst wird.
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Wie oben beschrieben, können in der Anzeigevorrichtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform zwei LED-Chips 120 unter Verwendung einer Pixelschaltung angesteuert werden. Daher kann die Anzahl der im Anzeigebereich 100A ausgebildeten Pixelschaltungen verringert werden. Außerdem kann die Anzahl von Pixeln im Anzeigebereich 100A erhöht werden. Daher ist die Anzeigevorrichtung 20 eine hochauflösende Anzeigevorrichtung. Da ferner die Anzahl der im Anzeigebereich 100A ausgebildeten Pixelschaltungen verringert werden kann, kann das Öffnungsverhältnis des Anzeigebereichs 100A erhöht werden. Da der Anzeigebereich 100A eine hohe Transparenz aufweist, ist die Anzeigevorrichtung 20 daher eine Anzeigevorrichtung mit hoher Transparenz. Außerdem kann in der Anzeigevorrichtung 20 einer der zwei LED-Chips 120 in einem lichtemittierenden Zustand sein und der andere LED-Chip 120 kann als Schutzdiode verwendet werden. Daher ist die Anzeigevorrichtung 20 eine Anzeigevorrichtung mit einer hohen elektrostatischen Spannungsfestigkeit.
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Ferner ist die Anzeigevorrichtung 20 eine Anzeigevorrichtung, die zur biometrischen Authentifizierung in der Lage ist, indem sie einen Infrarot-LED-Chip 120IR und ein Lichtempfangselement 530 in dem Pixel 110A bereitstellt. Da der Infrarot-LED-Chip 120IR auf die gleiche Weise wie die anderen LEDs 120 montiert werden kann und die Pixelschaltung gemeinsam verwendet werden kann, können die Herstellungskosten der Anzeigevorrichtung 20 gesenkt werden.
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Obwohl in der zweiten Ausführungsform die Anzeigevorrichtung beschrieben wird, die den Infrarot-LED-Chip verwendet, kann die Anzeigevorrichtung 20 mit dem LED-Chip 120 gemäß der beabsichtigten Verwendung versehen sein. Das heißt, das zweite Pixel 110A-2 kann ein anderer Sensor als eine biometrische Authentifizierung sein. Beispielsweise ist der in dem zweiten Pixel 110A-2 montierte LED-Chip 120 nicht auf den Infrarot-LED-Chip 120IR beschränkt und kann durch unsichtbares Licht wie etwa einen Ultraviolett-LED-Chip oder eine Strahlungsquelle wie etwa Röntgenstrahlen ersetzt werden.
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<Dritte Ausführungsform>
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Eine Konfiguration der Anzeigevorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
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9 ist eine Querschnittsansicht der Anzeigevorrichtung 30 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 9 gezeigt, beinhaltet die Anzeigevorrichtung 30 eine Lichtquelle 700, eine erste Polarisationsplatte 710, ein erstes Substrat 720, ein Flüssigkristallelement 730, ein zweites Substrat 740 und eine zweite Polarisationsplatte 750. Das heißt, die Anzeigevorrichtung 30 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die das Flüssigkristallelement 730 verwendet.
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Die Lichtquelle 700 fungiert als Hintergrundbeleuchtung des Flüssigkristallelements 730. Der LED-Chip 120 kann für die Lichtquelle 700 verwendet werden. Insbesondere kann die Lichtquelle 700 eine Lichtquelle sein, in der mehrere rote LED-Chips, grüne LED-Chips, blaue LED-Chips und weiße LED-Chips in einer Matrix angeordnet sind, um weißes Licht zu erhalten. Ferner können der rote LED-Chip, der grüne LED-Chip, der blaue LED-Chip und der weiße LED-Chip die gleiche Konfiguration wie das Pixel 110 der Anzeigevorrichtung 10 der ersten Ausführungsform haben. Das heißt, selbst in der Lichtquelle 700 können zwei LED-Chips 120 unter Verwendung einer Pixelschaltung angesteuert werden.
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Ferner kann die Lichtquelle 700 in mehrere Abschnitte unterteilt sein, jeder Abschnitt kann mit einem roten LED-Chip, einem grünen LED-Chip, einem blauen LED-Chip und einem weißen LED-Chip versehen sein, und die LED-Chips 120 können in jeder Sektion gesteuert werden. Das heißt, die Lichtquelle 700 kann mit einem Abschnitt für mehrere Pixel des Anzeigeabschnitts versehen sein. Durch eine solche Konfiguration der Lichtquelle 700 kann die Anzahl der in der Lichtquelle 700 bereitgestellten LED-Chips 120 reduziert werden. Da ferner der Abstand zwischen den in der Lichtquelle 700 angeordneten LED-Chips 120 getrennt werden kann, wird das Öffnungsverhältnis der Lichtquelle 700 hoch. Daher ist die Anzeigevorrichtung 30 eine Anzeigevorrichtung mit hoher Transparenz.
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Ferner kann die Lichtquelle 700 eine Linse oder einen Diffusor umfassen, um die Ungleichmäßigkeit der Leuchtdichte zu verringern.
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Obwohl die in 9 gezeigte Lichtquelle 700 eine sogenannte Konfiguration vom Direktlichttyp aufweist, die in einem flachen Oberflächenabschnitt der Anzeigevorrichtung 30 vorgesehen ist, ist die Konfiguration der Lichtquelle 700 nicht darauf beschränkt. Die Lichtquelle 700 kann eine Konfiguration vom sogenannten Randlichttyp aufweisen, die am Rand der Anzeigevorrichtung 30 vorgesehen ist.
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Die erste Polarisationsplatte 710 und die zweite Polarisationsplatte 750 können das von der Lichtquelle 700 emittierte Licht in einer bestimmten Richtung polarisieren. Die erste Polarisationsplatte 710 und die zweite Polarisationsplatte 750 können mit sogenannten gekreuzten Nicols versehen sein, deren Transmissionsachsen orthogonal zueinander sind.
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Das erste Substrat 720 und das zweite Substrat 740 können das Flüssigkristallelement 730 tragen und schützen. Das gleiche Substrat wie das Substrat 500 kann als das erste Substrat 720 und das zweite Substrat 740 verwendet werden. Das erste Substrat 720 und das zweite Substrat 740 sind vorzugsweise transparent.
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Das Flüssigkristallelement 730 enthält einen Flüssigkristall und eine Elektrode, die eine Spannung an den Flüssigkristall anlegt. Das Flüssigkristallelement 730 kann ein Ansteuersystem mit horizontalem elektrischem Feld sein, bei dem Elektroden auf einer Seite der Flüssigkristallanzeige vorgesehen sind, oder ein Ansteuersystem mit vertikalem elektrischem Feld, bei dem die Flüssigkristalle sandwichartig zwischen den Elektroden angeordnet sind.
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Da das Flüssigkristallelement 730 in Vollfarbe anzeigt, kann ferner ein Farbfilter enthalten sein.
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Wie oben beschrieben, können in der Anzeigevorrichtung 30 gemäß der dritten Ausführungsform zwei LED-Chips angesteuert werden, indem eine Pixelschaltung in der Lichtquelle 700 verwendet wird. Ferner kann ein LED-Chip 120 der zwei LED-Chips 120 in einem lichtemittierenden Zustand sein und der andere LED-Chip 120 kann als eine Schutzdiode verwendet werden. Daher ist die Anzeigevorrichtung 30 eine Anzeigevorrichtung mit einer hohen elektrostatischen Spannungsfestigkeit.
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Jede der oben als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen Ausführungsformen kann geeignet kombiniert und implementiert werden, solange sie einander nicht widersprechen. Hinzufügungen, Weglassungen oder Designänderungen von Bestandteilelementen oder Hinzufügungen, Weglassungen oder Änderungen der Bedingungen von Schritten, soweit angemessen, basierend auf den jeweiligen Ausführungsformen, sind ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten, solange der Kern der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird.
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Andere Wirkungen, die sich von denen unterscheiden, die durch jede der oben beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden, die aber aus der Beschreibung hierin ersichtlich sind oder die von Fachleuten leicht vorhergesagt werden können, werden natürlich als durch die vorliegende Erfindung bewirkt verstanden.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 20, 30
- Anzeigevorrichtung,
- 100, 100A
- Anzeigebereich,
- 110, 110A
- Pixel,
- 110-1
- erstes Pixel,
- 110-2, 110A-2
- zweites Pixel,
- 120
- LED-Chip,
- 120-1
- erster LED-Chip,
- 120-2
- zweiter LED-Chip,
- 120-3
- dritter LED-Chip,
- 120-4
- vierter LED-Chip,
- 120IR
- Infrarot-LED-Chip,
- 122-1
- erste Anode,
- 122-2
- zweite Anode,
- 122-3
- dritte Anode,
- 122-5
- fünfte Anode,
- 124-1
- erste Kathode,
- 124-2
- zweite Kathode,
- 124-3
- dritte Kathode,
- 124-5
- fünfte Kathode,
- 130
- Abtastzeile,
- 130-1
- erste Abtastzeile,
- 130-2
- zweite Abtastzeile,
- 130-m
- m-te Abtastzeile,
- 140
- Datenzeile,
- 140-1
- erste Datenzeile,
- 140-2
- zweite Datenzeile,
- 140-2n-1
- (2n-1) -te Datenleitung,
- 150-1
- erster Ansteuertransistor,
- 150-2
- zweiterAnsteuertransistor,
- 152-1
- Source- und Drain-Elektroden,
- 160-1
- erster Auswahltransistor,
- 160-2
- zweiter Auswahltransistor,
- 170-1
- erstes Kapazitätselement,
- 170-2
- zweites Kapazitätselement,
- 180-1
- erste Energieversorgungsspannungsleitung,
- 180-2
- zweite Energieversorgungsspannungsleitung,
- 190
- Kapazitätsleitung,
- 200
- Peripheriebereich,
- 210
- Abtastleitungstreiberschaltungsabschnitt,
- 220
- Anschlussabschnitt,
- 222
- Anschluss,
- 300
- Substrat für flexible gedruckte Schaltungen (FPC),
- 500
- Substrat,
- 502
- erste Verdrahtungsschicht,
- 504
- zweite Verdrahtungsschicht,
- 506
- dritte Verdrahtungsschicht,
- 507
- vierte Verdrahtungsschicht,
- 508
- fünfte Verdrahtungsschicht,
- 510
- Schutzschicht,
- 520
- Schutzabdeckung,
- 530
- Lichtempfangselement,
- 600
- Finger,
- 700
- Lichtquelle,
- 710
- erste Polarisationsplatte,
- 720
- erstes Substrat,
- 730
- Kristallelement,
- 740
- zweites Substrat,
- 750
- zweite Polarisationsplatte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008227423 [0006, 0007]
