DE602005006337T2

DE602005006337T2 - Pixelschaltung

Info

Publication number: DE602005006337T2
Application number: DE602005006337T
Authority: DE
Inventors: Simon c/o Cambridg Tam
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2025-02-19
Also published as: EP1580722A2; JP4289311B2; TW200603048A; CN100498902C; GB0404919D0; JP4289321B2; JP2005258436A; EP1580722B1; KR100713679B1; CN1664901A; JP2005301290A; EP1580722A3; DE602005006337D1; KR20060043376A; JP2009015345A; JP4697281B2; GB2411758A; TWI277931B; US20050237281A1; US7528808B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Pixelschaltung einer Art, die in einem Anzeigesystem verwendet wird, das eine stromgesteuerte organische oder andere Lichtemissionsvorrichtung als Lichtquelle verwendet.
Anzeigesysteme umfassen allgemein eine Gruppe von Pixelschaltungen mit einer organischen Lichtemissionsvorrichtung (OLED) als Lichtquelle und eine Ansteuerungsschaltung zum Ansteuern der OLED in Übereinstimmung mit einem empfangenen Datensignal. Die OLED besteht aus einer Leuchtpolymer-(LEP) Schicht, die zwischen einer Anodenschicht und einer Katodenschicht liegt. Elektrisch arbeitet die OLED als Diode, während die OLED optisch Licht ausstrahlt, wenn sie vorgespannt ist, wobei die Helligkeit des ausgestrahlten Lichts zunimmt, wenn der Vorwärtsspannungsstrom zunimmt. Durch Integrieren der Ansteuerungsschaltungen einzelner Pixelschaltungen in der Gruppe unter Verwendung der Niedertemperatur-Polysilizium-Dünnfilmtransistor (TFT)-Technologie, ist es möglich, die Helligkeit jeder einzelnen OLED zu steuern, um ein Standbild oder bewegliches Bild auf der Anzeige bereitzustellen.
Da eine OLED eine stromgesteuerte Vorrichtung ist, ist, wenn die Pixelschaltung ein Spannungssignal empfängt, ein Ansteuerungstransistor oder dergleichen erforderlich, um der OLED als Reaktion auf das empfangene Spannungssignal einen geeigneten Strompegel zuzuführen. Ein Beispiel für eine bekannte spannungsgesteuerte Pixelschaltung für eine OLED-Anzeige mit aktiver Matrix ist in 1 dargestellt. Unter Bezugnahme auf 1 umfasst eine Pixelschaltung 10 einen ersten p-Kanal TFT T₁ und einen zweiten p-Kanal TFT T₂ pro Pixel. Der erste TFT T₁ ist ein Schalter zum Adressieren der Pixelschaltung 10 und umfasst eine Anschlussklemme, die zum Empfangen eines Spannungsdatensignals VData an eine erste Versorgungsleitung 12 gekoppelt ist. Der erste TFT T₁ umfasst auch eine Gate-Anschlussklemme, die zum Empfangen einer Versorgungsspannung VSEL an eine zweite Versorgungsleitung 14 gekoppelt ist, und eine Anschlussklemme, die an eine Gate-Anschlussklemme des zweiten TFT T₂ gekoppelt ist. Der zweite TFT T₂ umfasst eine Anschlussklemme, die zum Empfangen einer Versorgungsspannung VDD an eine dritte Versorgungsleitung 16 gekoppelt ist, und eine Anschlussklemme, die an eine Anoden-Anschlussklemme einer OLED 18 gekoppelt ist, wobei eine Katoden-Anschlussklemme der OLED 18 an die Erde gekoppelt ist. Der zweite TFT T₂ ist ein analoger Ansteuerungs-TFT zum Umwandeln des Spannungsdatensignals VData in ein Stromsignal, das seinerseits die OLED 18 bei einer bestimmten Helligkeit ansteuert.
Anzeigesysteme, die eine Gruppe von spannungsgesteuerten Pixelschaltungen verwenden, wie in 1 dargestellt ist, können Ungleichförmigkeitsprobleme in ihren angezeigten Bildern erfahren, selbst wenn einzelnen Ansteuerungs-TFTs in der Gruppe ein identisches Spannungsdatensignal und eine identische Versorgungsspannung zugeleitet werden. Die Ungleichförmigkeit entsteht aufgrund einer räumlichen Schwankung in der Schwellenspannung der einzelnen Ansteuerungs-TFTs innerhalb der Gruppe von Pixelschaltungen, die die Anzeige bilden. Jede OLED wird daher entsprechend der Differenz in der Schwellenspannung zwischen den Ansteuerungs-TFTs bei einer anderen Helligkeit angesteuert. Eine Methode zur Lösung des Ungleichförmigkeitsproblems wurde von S. M. Choi, et al. in "A self-compensated voltage programming Pixel structure for active-matrix organic light emitting diodes", International Display Workshop 2003, S. 535–538, offenbart. Eine Ausführungsform einer Pixelschaltung, wie von Choi et al. offenbart, ist in 2 dargestellt.
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst eine Pixelschaltung 20 zum Kompensieren von Schwellenspannungsschwankungen einzelner Ansteuerungs-TFTs sechs TFTs, M1, M2, M3, M4, M5 und M6, einen Kondensator C1 und zwei horizontale Steuerlei tungen, scan[n – 1] und scan[n]. M2, M3, M4, M5 und M6 sind Schalt-TFTs und M1 ist ein analoger Ansteuerungs-TFT zum Bereitstellen eines Stroms, der seinerseits eine OLED 22 bei einer bestimmten Helligkeit in einer Zeitperiode eines Frames ansteuert.
In Betrieb stellt der vierte TFT M4 einen Strompfad bereit, um eine Gate-Anschlussklemmenspannung des Ansteuerungs-TFT M1 bei einem vorbestimmten Wert bereitzustellen. Der Kondensator C1 ist ein Speicherkondensator und speichert die Gate-Anschlussklemmenspannung des Ansteuerungs-TFT M1. Da die Pixelschaltung 20 zwei Reihenlinienzeiten benötigt, um den Datenprogrammierungsvorgang zu beenden, werden die scan[n]-(aktuelle Reihenabtastung) und die scan[n – 1]-(vorangehende Reihenabtastung) Signale angelegt, um die Pixelschaltung 20 zu programmieren.
Wenn während der vorangehenden Reihenabtastung das scan[n-1]-Signal logisch nieder ist, wird eine Gate-Anschlussklemmenspannung des Ansteuerungs-TFT M1 auf eine Spannung V1 in einem Schritt geladen, der als Initialisierung bezeichnet wird. Wenn anschließend und während der aktuellen Reihenabtastung das scan[n]-Signal logisch nieder ist, werden TFT M2 und TFT M3 eingeschaltet, so dass das Spannungsdatensignal data[m] auf einen Gate-Knoten des Ansteuerungs-TFT M1 durch den als Diode geschalteten Ansteuerungs-TFT M1 programmiert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die programmierte Spannung am Gate-Knoten des Ansteuerungs-TFT M1 automatisch auf eine Wertdatensignalsspannung data[m] verringert, die geringer als eine Schwellenspannung V_TH des Ansteuerungs-TFT M1 ist. Während der Initialisierung und Programmierung sind die TFTs M5 und M6 ausgeschaltet.
Nach den vorangehenden und aktuellen Reihenabtastungen werden TFT M5 und TFT M6 durch ein em[n] Signal eingeschaltet, um einen Strompfad von VDD zur Erde zu errichten, so dass Strom durch den Ansteuerungs-TFT M1 fließen und die OLED 22 ansteuern kann. Der Ansteuerungs-TFT M1 moderiert daher den Strom unabhängig von der Schwellenspannung V_TH.
Obwohl die oben genannte Pixelschaltung 20 ein Mittel zum Kompensieren der Schwellenspannungsschwankung der einzelnen Ansteuerungs-TFTs bereitstellt, besteht ein Bedarf an der Erhöhung der Geschwindigkeit, bei der eine Pixelschaltung programmiert werden kann, da eine Erhöhung in der Programmierungsgeschwindigkeit notwendig ist, damit die Anzeigesysteme eine angemessene Leistung zeigen können, wenn ihnen Daten mit hoher Bandbreite zugeführt werden oder wenn sie in großen Anzeigen verwendet werden. Ferner besteht ein Bedarf an kleineren Anzeigesystemen, die einen geringeren Energieverbrauch aufweisen, um die Lebensdauer der Energieversorgung zu verlängern und die Funktionalität des Systems zu erweitern.
Die Schrift "Pixel-Driving Methods for Large-Sized Poly-Si AM-OLED Displays" von A. Yumoto et al., Asia Display, XP-001134248, S. 1395–1398, beschreibt eine Pixelansteuerungsschaltung, in der Abtastansteuerungen an beiden Seiten der Pixelmatrix angeordnet sind. Jede Abtastansteuerung besteht aus vier Schieberegistern. Es sind eine Schreibe-Abtastleitung und drei Lösch-Abtastleitungen für jede Reihe vorhanden, so dass die Emissionshaltezeit der drei Farben (RGB) separat gesteuert werden kann. Integrierte Datenleitungsansteuerungen werden ebenso verwendet.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Pixelschaltung wie in Anspruch 1 definiert bereitgestellt.
Eine Anzeigevorrichtung, wie in Anspruch 10 beschrieben, bildet einen zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung.
In einem dritten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Ansteuern einer Pixelschaltung die Schritte, die in Anspruch 12 dargelegt sind.
In Verwendung wird die Zeit, die zur Initialisierung und Programmierung der Pixelschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung aufgewendet wird, verringert, wodurch ein effizienteres, schnelleres und vielseitigeres Anzeigesystem als nach dem Stand der Technik bereitgestellt wird. Das dritte Signal em[n], das nach dem Stand der Technik verwendet wird, ist nicht mehr notwendig, da die Anordnung der Pixelschaltung ermöglicht, dass die Signale em[n] und scan[n] durch ein einziges Steuersignal ersetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Referenzsignalversorgungsleitung nicht mehr notwendig, wodurch ein kompakteres Anzeigesystem bereitgestellt wird. Die Anzahl von Steuerleitungen kann ebenso verringert werden, wodurch auch ein kompakteres und effizienteres Anzeigesystem als nach dem Stand der Technik bekannt bereitgestellt werden kann.
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur anhand eines weiteren Beispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von welchen:
1 ein schematisches Diagramm einer spannungsgesteuerten Pixelschaltung nach dem Stand der Technik für eine OLED Anzeige mit aktiver Matrix ist;
2 ein schematisches Diagramm einer selbst-kompensierten, Spannung programmierenden Pixelstruktur für eine OLED Anzeige mit aktiver Matrix ist;
3 ein schematisches Diagramm ist, das zwei Arten zeigt, um einen Transistor als Diode zu schalten;
4 ein schematisches Diagramm einer Pixelschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 ein schematisches Diagramm ist, das einen Abschnitt der Pixelschaltung von 4 bei einer stationären Spannung zeigt;
6 ein schematisches Diagramm einer Pixelschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7 ein schematisches Diagramm einer Pixelschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8 ein schematisches Diagramm einer Pixelschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
9 ein schematisches Diagramm einer Pixelschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
10 ein schematisches Diagramm allgemeiner Ansteuerungswellenformen für die Pixelschaltungen ist, die in 4, 6, 7, 8 und 9 dargestellt sind;
11 ein schematisches Diagramm allgemeiner Ansteuerungswellenformen für die Pixelschaltungen ist, die in 6, 7, 8 und 9 dargestellt sind;
12 ein schematisches Diagramm der Architektur für die Pixelschaltungen ist, die in 4, 6, 7, und 8 dargestellt sind;
13 ein schematisches Diagramm der Architektur für die Pixelschaltung ist, die in 9 dargestellt ist;
14 ein schematisches Diagramm einer Simulation einer Spannung am Knoten newdg für die Pixelschaltung ist, die in 4 dargestellt ist;
15 ein schematisches Diagramm einer Simulation eines Ausgangsstroms für verschiedene Werte von ΔV_T ist;
16 ein schematisches Diagramm einer Simulation eines Ausgangsstroms für verschiedene Eingangsspannungen und verschiedene Werte von ΔV_T ist;
17 eine schematische Ansicht eines Mobiltelefons ist, das ein Anzeigesystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthält;
18 eine schematische Ansicht eines mobilen Personal-Computers ist, der ein Anzeigesystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthält; und
19 eine schematische Ansicht einer Digitalkamera ist, die ein Anzeigesystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
In der gesamten folgenden Beschreibung sollen gleiche Bezugszeichen zur Identifizierung gleicher Teile verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 3 kann ein Ansteuerungstransistor 74 mit Stiften 1, 2, 3 auf zwei Weisen als Diode geschaltet sein, obwohl in jeder Konfiguration eines als Diode geschalteten Transistors eine Gate-Anschlussklemme immer an eine Drain-Anschlussklemme angeschlossen ist. Stifte 1 und 2 können verbunden sein, wodurch eine Katoden-Anschlussklemme mit einem Stift 3 gebildet wird, der eine Anoden-Anschlussklemme bildet. Als Alternative können die Stifte 2 und 3 verbunden werden, um dadurch eine Katoden-Anschlussklemme zu bilden, wobei Stift 1 eine Anoden-Anschlussklemme bildet.
Wie zuvor festgehalten wurde, haben gleiche TFTs unterschiedliche Schwellenspannungen, selbst wenn sie gleichzeitig und durch denselben Prozess hergestellt werden. Es kann angenommen werden, dass alle TFTs in einer Gruppe eine gemeinsame Nennschwellenspannung V_T haben. Zusätzlich kann angenommen werden, dass einzelne TFTs verschiedene Schwellenspannungsschwankungen ΔV_T haben. Somit ist die tatsächliche Schwellenspannung für jeden TFT V_T + ΔV_T, wobei ΔV_T zwischen TFTs variiert.
In der vorliegenden Erfindung haben Ansteuerungstransistoren die Eigenschaft, dass die Schwellenspannung V_T + ΔV_T dieselbe ist, unabhängig von der Richtung, in die der Strom fließt – mit anderen Worten, welche Anschlussklemme als Source eingerichtet ist und welche Anschlussklemme als Drain eingerichtet ist.
Ansteuerungstransistoren, die zwischen der Source- und der Drain-Anschlussklemme symmetrisch sind und die nicht belastet sind, haben diese Eigenschaft. In symmetrischen Transistoren sind die Source- und Drain-Anschlussklemme gleich dotiert und in Bezug auf die Gate-Anschlussklemme symmetrisch. Solche Transistoren sind im Allgemeinen selbst ausgerichtet. Für einen symmetrischen Ansteuerungstransistor 74 mit einer Nennschwellenspannung V_T und einer Schwellenspannungsschwankung ΔV_T bleibt die beobachtete Schwellenspannung des Ansteuerungstransistors 74, wenn dieser als Diode geschaltet ist, V_T + ΔV_T und ist unabhängig von der Art, in der der Ansteuerungstransistor 74 als Diode geschaltet ist.
Unter Bezugnahme auf 4 umfasst eine Pixelschaltung 50 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine erste Schiene 52 mit einem ersten Knoten 54, der an eine erste Anschlussklemme eines ersten Kondensators 56 gekoppelt ist. Eine zweite Anschlussklemme des ersten Kondensators 56 ist an einen zweiten Knoten 58 (als newdg bezeichnet) gekoppelt, der an eine Source-Anschlussklemme eines ersten n-Kanal Transistors 60 und einen dritten Knoten 62 gekoppelt ist. Der erste n-Kanal Transistor 60 umfasst eine Gate-Anschlussklemme und auch eine Drain-Anschlussklemme, die an eine zweite Schiene 64 gekoppelt ist.
Die erste Schiene 52 umfasst einen vierten Knoten 66, der an eine Source-Anschlussklemme eines ersten p-Kanal Transistors 68 gekoppelt ist, der eine Gate-Anschlussklemme umfasst, die an einen fünften Knoten 70 gekoppelt ist, und eine Drain-Anschlussklemme, die an einen sechsten Knoten 72 (als int bezeichnet) gekoppelt ist. Der sechste Knoten 72 int ist an eine erste Anschlussklemme des Ansteuerungstransistors 74 gekoppelt, der eine Gate-Anschlussklemme und eine dritte Anschlussklemme umfasst. Der Ansteuerungstransistor 74 ist ein zweiter p-Kanal Transistor. Wie am besten unter Bezugnahme auf 3 erkennbar und auch später unter Bezugnahme auf 5 ausführlich beschrieben ist, können die erste Anschlussklemme und die dritte Anschlussklemme des Ansteuerungstransistors 74 austauschbar als Source- und Drain-Anschlussklemme dienen, abhängig davon, ob der Ansteuerungstransistor 74 als Diode geschaltet ist. Die dritte Anschlussklemme des Ansteuerungstransistors 74 ist an einen siebenten Knoten 76 (als ipn bezeichnet) gekoppelt, und die Gate-Anschlussklemme ist an den dritten Knoten 62 gekoppelt.
Der sechste Knoten 72 int ist auch an eine Source-Anschlussklemme eines zweiten n-Kanal Transistors 78 gekoppelt, der eine Gate-Anschlussklemme, die an einen achten Knoten 80 gekoppelt ist, und eine Drain-Anschlussklemme, die an den dritten Knoten 62 gekoppelt ist, umfasst. Der achte Knoten 80 ist an einen neunten Knoten 82 gekoppelt, der an eine Gate-Anschlussklemme eines dritten n-Kanal Transistors 84 und an eine Gate-Anschlussklemme eines dritten p-Kanal Transistors 86 gekoppelt ist. Eine Drain-Anschlussklemme des dritten n-Kanal Transistors 84 ist an den siebenten Knoten 76 ipn gekoppelt, und eine Source-Anschlussklemme ist an eine dritten Schiene 88 gekoppelt. Eine Source-Anschlussklemme des dritten p-Kanal Transistors 86 ist an den siebenten Knoten 76 ipn gekoppelt und eine Drain-Anschlussklemme ist an eine Anoden-Anschlussklemme einer OLED 96 gekoppelt, die eine Katoden-Anschlussklemme umfasst, die an die vierte Schiene 94 gekoppelt ist. Ein zweiter Kondensator 92 ist auch in der Pixelschaltung 50 enthalten und stellt eine zugehörige parasitäre Kapazität der OLED 96 dar.
Unter Bezugnahme auf die vorangehende Beschreibung und in der gesamten folgenden Beschreibung ist ein Verweis auf einen Knoten in der Pixelschaltung 50 nur beschreibend. Zum Beispiel können die Knoten 70, 80 und 82 von 4 als Alternative als eine Verbindung dargestellt sein.
In Betrieb wird eine Spannung V_DD, zum Beispiel von 5 V über die Pixelschaltung 50 angelegt, um die OLED 96 anzusteuern, obwohl andere Spannungen verwendet werden können. Wie zuvor unter Bezugnahme auf 3 besprochen, hat der Ansteuerungstransistor 74 eine Nennschwellenspannung V_T und eine Schwellenspannungsschwankung ΔV_T. Die beobachtete Schwellenspannung des Ansteuerungstransistors 74, wenn dieser als Diode geschaltet ist, ist daher V_T + ΔV_T. Die Schwellenspannungsschwankung ΔV_T ist in 4 und den folgenden durch eine variable Spannungsquelle dargestellt, die in Serie mit der Gate-Anschlussklemme des Ansteuerungstransistors 74 geschaltet ist. Der erste n-Kanal Transistor 60, der zweite n-Kanal Transistor 78 und der dritte n-Kanal Transistor 84 arbeiten gemeinsam mit dem ersten p-Kanal Transistor 68 und dem dritten p-Kanal Transistor 86 als Schalter unter der Steuerung eines ersten Signals ϕ1 und eines zweiten Signals ϕ2, während der zweite p-Kanal Transistor der Ansteuerungstransistor 74 zum Zuleiten eines gesteuerten Strompegels zu der OLED 96 ist.
Die Pixelschaltung 50 hat drei Betriebsstufen: eine Vor-Ladungsstufe, eine Selbsteinstellungsstufe und eine Ausgangsstufe.
In der Vor-Ladungsstufe ist das erste Signal ϕ1 eine logische 1 und wird an die Gate-Anschlussklemme des zweiten n-Kanal Transistors 78, des dritten n-Kanal Transistors 84, des ersten p-Kanal Transistors 68 und des dritten p-Kanal Transistors 86 angelegt. Der zweite n-Kanal Transistor 78 und der dritte n-Kanal Transistor sind daher eingeschaltet, während der erste p-Kanal Transistor 68 und der dritte p-Kanal Transistor 86 ausgeschaltet sind. Auch in der Vor-Ladungsstufe ist das zweite Signal ϕ2 eine logische 1 und wird an die Gate-Anschlussklemme des ersten n-Kanal Transistors 60 angelegt, wodurch der erste n-Kanal Transistor 60 eingeschaltet wird. Der Ansteuerungstransistor 74 ist daher unter Verwendung des zweiten n-Kanal Transistors 78 als Diode geschaltet, isoliert von dem V_DD-Erde-Pfad durch das Abschalten des ersten p-Kanal Transistors 68, und der zweite Knoten 58 newdg ist durch das Einschalten des ersten n-Kanal Transistors 60 geerdet.
Die dritte Schiene 88 ist bei einer Spannung V_DAT, die in der Vor-Ladungsstufe der vorliegenden Ausführungsform zum Beispiel 0 V ist, obwohl andere Spannungen verwendet werden können. Folglich wird der zweite Knoten 58 newdg auf eine Spannung Vnewdg vorgeladen, die gleich jener der zweiten Schiene 64 ist, wie die Erde (0 V), und die Pixelschaltung 50 kann durch die Pixelschaltung 50 dargestellt werden, die in 5(a) gezeigt wird. Als solches ist die Spannung über dem ersten Kondensator 56 durch V_DD – Vnewdg = 5 V gegeben.
Der zweite Knoten 58 newdg und der sechste Knoten 72 int sind durch den zweiten n-Kanal Transistor 78 verbunden und die Spannung über dem zweiten Knote 58 Vnewdg ist gleich der Spannung über dem sechsten Knoten 72 Vint. Die Versorgungsschiene 88, die die Spannung V_DAT zuführt, ist an den siebenten Knoten 76 ipn durch den dritten n-Kanal Transistor 84 angeschlossen und die Spannung über dem siebenten Knoten 76 Vipn ist gleich V_DAT. Als solches ist der zweite Knoten 58 newdg die Katoden-Anschlussklemme und der siebente Knoten 76 ipn ist die Anoden-Anschlussklemme des als Diode geschalteten Ansteuerungstransistors 74.
In der Selbsteinstellungsstufe und insbesondere während der Datenübertragung der Selbsteinstellungsstufe bleibt das erste Signal ϕ1 eine logische 1, die an die Gate-Anschlussklemme des zweiten n-Kanal Transistors 78, des dritten n-Kanal Transistors 84, des ersten p-Kanal Transistors 68 und des dritten p-Kanal Transistors 86 angelegt wird. Der zweite n-Kanal Transistor 78 und der dritte n-Kanal Transistor bleiben eingeschaltet, während der erste p-Kanal Transistor 68 und der dritte p-Kanal Transistor 86 ausgeschaltet bleiben.
Das zweite Signal ϕ2 wird eine logische 0, die an die Gate-Anschlussklemme des ersten n-Kanal Transistors 60 angelegt wird, wodurch der erste n-Kanal Transistor 60 ausgeschaltet wird, wodurch der zweite Knoten newdg nicht mehr geerdet ist.
Die Spannung V_DAT pulst nun auf einen erforderlichen Wert von V_DAT zum Ansteuern der OLED 96, zum Beispiel 3 V. Vorzugsweise tritt der Beginn des Pulses auf den erforderlichen Wert von V_DAT gleichzeitig oder später als das Ausschalten des ersten n-Kanal Transistors 60 ein.
Da der zweite Knoten 58 newdg auf die Erde (0 V) vorgeladen wird und geringer als V_DAT (3 V) ist, wird der als Diode geschaltete Ansteuerungstransistor 74 vorgespannt, und Strom, I, fließt zu dem ersten Kondensator 56, um den ersten Kondensator 56 zu entladen, bis ein stationärer Zustand erreicht ist.
Im stationären Zustand ist Vnewdg = V_DAT – (V_T + ΔV_T). Die Spannung über dem ersten Kondensator 56 ist daher: V_DD – Vnewdg = V_DD – (V_DAT – (V_T + ΔV_T)). Wenn ein Wert von 1,1 V für die Nennschwellenspannung V_T bereitgestellt ist, ist die Spannung über dem ersten Kondensator 56 im stationären Zustand gleich 3,1 V + ΔV_T. Die Zeit, die notwendig ist, um den stationären Zustand zu erreichen, hängt primär von der RC-Zeitkonstante ab, die zwischen dem ersten Kondensator 56 und der Impedanz des zweiten n-Kanal Transistors 78 erzeugt wird, die dem Ansteuerungstransistor 74 ermöglicht, als Diode geschaltet zu werden. Wenn auch weniger signifikant, tragen der Widerstand des Ansteuerungstransistors 74 und des dritten n-Kanal Transistors 84 auch zu der Zeit bei, die zum Erreichen des stationären Zustandes notwendig ist.
Die effektive Spannung der Gate-Anschlussklemme ist Vdg = Vnewdg + ΔV_T. Wenn daher der stationäre Zustand erreicht ist, kann die effektive Spannung der Gate-Anschlussklemme Vdg als Vdg = V_DAT – V_T = 1,9 V geschrieben werden, die unabhängig von jeder Schwellenspannungsschwankung ΔV_T ist.
In der Ausgangsstufe ist das erste Signal ϕ1 eine logische 0 und wird an die Gate-Anschlussklemme des zweiten n-Kanal Transistors 78, des dritten n-Kanal Transistors 84, des ersten p-Kanal Transistors 68 und des dritten p-Kanal Transistors 86 angelegt. Der zweite n-Kanal Transistor 78 und der dritte n-Kanal Transistor werden daher abgeschaltet, während der erste p-Kanal Transistor 68 und der dritte p-Kanal Transistor 86 eingeschaltet sind. In der Ausgangsstufe bleibt das zweite Signal ϕ2 eine logische 0.
Wie am besten in 5(b) dargestellt ist, ist der Ansteuerungstransistor 74 nicht mehr zwischen der ersten Anschlussklemme und der Gate-Anschlussklemme als Diode geschaltet und dient daher als Konstantstromquelle für die OLED 96. Die Amplitude des Stroms, der zu der OLED 96 durch den Ansteuerungstransistor 74 geleitet wird, hängt von dem Wert von V_DAT (insbesondere dem Wert, auf den V_DAT in der Selbsteinstellungsstufe pulst) ab und nicht von der Schwellenspannungsschwankung ΔV_T. Daher werden alle Pixelschaltungen 50 in einer Gruppe, die eine Anzeige bilden, für denselben Wert von V_DAT auf dieselbe Helligkeit angesteuert.
Beispielhafte Ansteuerungswellenformen für die Pixelschaltung 50, wie in 4 dargestellt, sind in 10 dargestellt. Unter Bezugnahme auf 10(a) sind das erste Signal ϕ1 und das zweite Signal ϕ2 beide eine logische 1, was den Beginn der Vor-Ladungsstufe anzeigt, um den zweiten Knoten 58 newdg auf eine Spannung gleich der Erde wie zuvor beschrieben zu setzen. Wenn das zweite Signal ϕ2 auf die logische 0 fällt, beginnt die Selbsteinstellungsstufe und V_DAT pulst auf einen Wert von z. B. 3 V. Da der zweite Knoten 58 newdg auf eine Spannung gleich jener der Erde vorgeladen ist und geringer als V_DAT (3 V) ist, wird der als Diode geschaltete Ansteuerungstransistor 74 vorgespannt und Strom, I, fließt zu dem ersten Kondensator 56, um den ersten Kondensator 56 zu entladen, bis ein stationärer Zustand erreicht ist. Beim Erreichen des stationären Zustandes wird das erste Signal ϕ1 eine logische 0 und die Ausgangsstufe beginnt, so dass die OLED 96 unabhängig von der Schwellenspannungsschwankung ΔV_T angesteuert wird. Wie für den Fachmann offensichtlich sein sollte, sind die Ansteuerungswellenformen, die in den 10(b) bis (d) dargestellt sind, auch gleichermaßen zur Verwendung mit der zuvor beschriebenen Pixelschaltung 50 anwendbar.
Allgemein hat bei den in der Folge besprochenen Anordnungen die Anordnung, die in 4 dargestellt ist, die Vorteile, dass die Zeit, die zur Initialisierung und Programmierung der Pixelschaltung benötigt wird, im Vergleich zu Anordnungen nach dem Stand der Technik signifikant verringert ist, wodurch eine effizienteres, schnelleres und vielseitigeres System bereitgestellt wird. Ferner ist die Größe einer einzelnen Pixelschaltung in der vorliegenden Erfindung verringert, wodurch eine kompaktere und effizientere Anzeige mit einem verbesserten Aperturverhältnis bereitgestellt wird.
In einer alternativen Ausführungsform der Pixelschaltung 50 von 4 ist der erste n-Kanal Transistor 60 an eine Versorgungsleitung V_SS anstelle der zweiten Schiene 64 gekoppelt. Die Katoden-Anschlussklemme der OLED 96 kann auch oder stattdessen an die Versorgungsleitung V_SS anstelle der vierten Schiene 94 gekoppelt sein.
Unter Bezugnahme auf 6 umfasst die Pixelschaltung 50 von 4 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen zusätzlichen vierten p-Kanal Transistor 98, der eine Source-Anschlussklemme, die an die Drain-Anschlussklemme des dritten p-Kanal Transistors 86 gekoppelt ist, und eine Drain-Anschlussklemme, die an die Anoden-Anschlussklemme der OLED 96 gekoppelt ist, umfasst.
In Betrieb wird in der Vor-Ladungsstufe das zweite Signal 42 an eine Gate-Anschlussklemme des vierten p-Kanal Transistors 98 angelegt. Der erste n-Kanal Transistor 60 wird während der Vor-Ladungsstufe, selbst wenn das erste Signal ϕ4 eine logische 0 ist, wenn das zweite Signal ϕ2 eine logische 1 ist, eingeschaltet und der vierte p-Kanal Transistor 98 wird ausgeschaltet, wodurch die OLED 96 iso liert wird. Die zweite Ausführungsform ermöglicht daher die Verwendung verschiedener Ansteuerungswellenformen, wie in der Folge unter Bezugnahme auf 11(a) und 11(b) beschrieben ist.
Unter Bezugnahme auf 11(a) und (b) ist das zweite Signal ϕ2 eine logische 1, bevor das erste Signal ϕ1 eine logische 1 wird. Sollten diese Ansteuerungswellenformen in der Schaltung von 4 verwendet werden, wird, wenn dann das zweite Signal ϕ2 eine logische 1 ist, der Knoten newdg 58 geerdet und die Gate-Spannung des p-Kanal Transistors wird ebenso geerdet. Somit kann der Ansteuerungstransistor 74 kurz eingeschaltet werden, bevor das erste Signal ϕ1 eine logische 1 ist, und die Transistoren 68 und 86 werden ausgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt würde die OLED 96 kurz auf die maximale Helligkeit angesteuert werden. In der Pixelschaltung von 6 macht das jedoch nichts aus, da der Schalter 98 ausgeschaltet ist, wenn der Schalter 60 eingeschaltet ist, und die OLED 96 isoliert ist, wie zuvor besprochen wurde.
Unter Bezugnahme auf 7 umfasst die Pixelschaltung 50 von 4 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen zusätzlichen fünften p-Kanal Transistor 102 und einen zusätzlichen vierten n-Kanal Transistor 104. Der vierte n-Kanal Transistor 104 umfasst eine Source-Anschlussklemme, die an die erste Schiene 52 gekoppelt ist, und eine Drain-Anschlussklemme, die an einen Knoten 108 gekoppelt ist, der als newdg2 bezeichnet wird. Der Knoten newdg2 ist an den dritten Knoten 62 gekoppelt – das heißt, der Knoten newdg2 und der dritte Knoten 62 sind technisch derselbe – und an eine erste Anschlussklemme des fünften p-Kanal Transistors 102. Der fünfte p-Kanal Transistor 102 umfasst eine zweite Anschlussklemme, die an den zweiten Knoten 58 (newdg) gekoppelt ist.
In Betrieb wird in der Vor-Ladungsstufe das zweite Signal ϕ2 an eine Gate-Anschlussklemme des vierten p-Kanal Transistors 104 und eine Gate-Anschlussklemme des fünften p-Kanal Transistors 102 angelegt. Wenn das zweite Signal ϕ2 eine logische 1 ist und der erste n-Kanal Transistor 60 eingeschaltet ist, wird der fünfte p-Kanal Transistor 102 ausgeschaltet und der vierte n-Kanal Transistor 104 wird eingeschaltet, wodurch sichergestellt ist, dass der Ansteuerungstransistor 74 auch ausgeschaltet ist, um die OLED 96 zu isolieren.
Die zuvor und in der Folge unter Bezugnahme auf 11(a) und (b) beschriebenen Wellenformen können auch mit der Pixelschaltung 50 verwendet werden, die in 7 dargestellt ist. Insbesondere wird in 7 der Knoten newdg2 108 solange bei V_DD gehalten, solange der Knoten newdg 58 geerdet ist, so dass die Gate-Spannung des Ansteuerungstransistors gleich V_DD ist und der Ansteuerungstransistor nicht eingeschaltet wird. Daher besteht kein Bedarf an dem Transistor 98, der in 6 bereitgestellt ist.
In einer Alternative zu der Anordnung, die in 7 dargestellt ist, kann der Transistor 104 von einem n-Kanal Transistor zu einem p-Kanal Transistor geändert werden, und der Transistor 102 kann von einem p-Kanal Transistor zu einem n-Kanal Transistor geändert werden. Dies ist günstig, um Strom von der Energieversorgung V_DD abzuziehen. Bei den Gates beider derart geänderten Transistoren jedoch, die an das zweite Signal ϕ2 angeschlossen sind, dienen die zwei Transistoren als Inverter. Wenn nur diese Änderung durchgeführt werden sollte, würde der erhaltene Inverter das invertierte zweite Signal ϕ2bar am Knoten newdg2 ausgeben. Somit würde, zu demselben Zeitpunkt, zu dem ϕ2 hoch ist, so dass der Transistor 60 eingeschaltet wird und der Knoten newdg geerdet ist, der Inverter, der durch die Transistoren 104, 102 gebildet wird, das invertierte ϕ2bar (mit anderen Worten ein niederes) bei newdg2 ausgeben. Unter diesen Umständen würde der Ansteuerungstransistor vom p-Typ eingeschaltet werden, und die OLED würde leuchten, bevor ϕ1 hoch wird und bevor der Ansteuerungstransistor als Diode geschaltet wird.
Um dem entgegen zu wirken, wird ein weiterer Inverter zwischen der zweiten Signalleitung und dem Inverter, der durch die geänderten Transistoren 104, 102 gebildet wird, hinzugefügt. Daher ist das Signal, das dem Inverter eingegeben wird, der durch die geänderten Transistoren 104, 102 gebildet wird, ϕ2bar. Somit hat zu demselben Zeitpunkt, zu dem ϕ2 hoch ist, so dass der Transistor 60 eingeschaltet und der Knoten newdg geerdet ist, der Inverter, der durch die Transistoren 104, 102 gebildet wird, ϕ2bar als Eingang, und gibt ϕ2 (mit anderen Worten, ein Hoch) bei newdg2 aus. Folglich wird der Ansteuerungstransistor vom p-Typ ausgeschaltet, so dass die OLED 96 nicht leuchtet, bevor ϕ1 hoch geht und bevor der Ansteuerungstransistor als Diode geschaltet ist.
Unter Bezugnahme auf 8 umfasst eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Pixelschaltung 50 von 7 mit dem vierten n-Kanal Transistor 104 in einer alternativen Konfiguration als Transistor 107. Der vierte Transistor 104 umfasst eine Anschlussklemme, die an den sechsten Knoten 72 int gekoppelt ist, und eine Anschlussklemme, die an den zweiten Knoten newdg gekoppelt ist. Der vierte n-Kanal Transistor 104 umfasst eine Gate-Anschlussklemme, die an den achten Knoten 80 gekoppelt ist, zum Empfangen des ersten Signals ϕ1.
Wenn in Betrieb das erste Signal ϕ1 eine logische 1 während der Vor-Ladungsstufe und der Selbsteinstellungsstufe ist, wird der vierte n-Kanal Transistor 104 eingeschaltet, um den leitenden Pfad zwischen dem siebenten Knoten ipn und dem zweiten Knoten newdg zu verbessern.
Unter Bezugnahme auf 9 umfasst die Pixelschaltung 50 von 4 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Anschlussklemme des ersten n-Kanal Transistors 60, die an den siebenten Knoten ipn gekoppelt ist und nicht an die zweite Schiene 64 gekoppelt ist. Daher ist der Ansteuerungstransistor 74 an eine Anschlussklemme des dritten p-Kanal Transistors 86 und eine Anschlussklemme des dritten n-Kanal Transistors 84 gekoppelt.
In Betrieb leitet die Spannung V_DAT eine Vor-Ladungsstufenspannung durch den ersten n-Kanal Transistor 60 und den dritten n-Kanal Transistor 84 zu dem zweiten Knoten newdg. Daher wird die zweite Schiene 64 nicht mehr als Erde (0 V) benötigt und braucht auch nicht durch eine Versorgungsleitung V_SS ersetzt werden. Während der Vor-Ladungsstufe muss die Spannung V_DAT geringer als die Spannung sein, auf die V_DAT in der Selbsteinstellungsstufe pulst, so dass der Ansteuerungstransistor 74 sich wie ein vorgespannter, als Diode geschalteter Transistor verhalten kann.
Beispielhafte Ansteuerungswellenformen für die Pixelschaltung 50, wie in 9 dargestellt, sind in 11(b) dargestellt. Wenn in der Vor-Ladungsstufe das erste Signal ϕ1 eine logische 0 ist und das zweite Signal ϕ2 eine logische 1 wird, entlädt sich zunächst der Knoten newdg durch den ersten n-Kanal Transistor 60, den dritten p-Kanal Transistor 86 und die OLED 96 zur Erde. Das erste Signal ϕ1 wird eine logische 1 und V_DAT steigt auf einen Wert V_DATlow. Somit wird der Ansteuerungstransistor 74 als Diode geschaltet und der Knoten newdg auf die Spannung V_DATlow durch den dritten n-Kanal Transistor 84 und den ersten n-Kanal Transistor 60, den Ansteuerungstransistor 74 und den zweiten n-Kanal Transistor 78 initialisiert.
Wenn das zweite Signal ϕ2 auf die logische 0 fällt, und in der Selbsteinstellungsstufe, steigt V_DATlow auf einen Wert V_DAThigh. Somit steigt der Knoten newdg durch den dritten n- Kanal Transistor 84, den Ansteuerungstransistor 74 und den zweiten n-Kanal Transistor 78 auf einen Wert V_DAThigh – (V_T + ΔV_T).
In der Ausgangsstufe ist das erste Signal ϕ1 eine logische 0 und der Ansteuerungstransistor 74 ist nicht mehr zwischen der ersten Anschlussklemme und der Gate-Anschlussklemme als Diode geschaltet. Der Ansteuerungstransistor 74 dient daher als Konstantstromquelle für die OLED 96 durch den ersten p-Kanal Transistor 68, den Ansteuerungstransistor 74 und den dritten p-Kanal Transistor 86. Die Amplitude des Stroms, der durch den Ansteuerungstransistor 74 zu der OLED 96 geleitet wird, ist von dem Wert von V_DAT (insbesondere dem Wert von V_DAThigh in der Selbsteinstellungsstufe) abhängig und nicht von der Schwellenspannungsschwankung ΔV_T. Daher werden alle Pixelschaltungen 50 in einer Gruppe, die eine Anzeige bilden, auf dieselbe Helligkeit angesteuert.
In einer weiteren Alternative kann der Transistor 98, der in 6 dargestellt ist, auch in jeder der Anordnungen enthalten sein, die in 7 bis 9 dargestellt sind. Somit enthält in jedem Fall die Pixelschaltung einen p-Kanal Transistor 98, der in Serie zwischen dem Transistor 86 und der OLED 96 geschaltet ist. Das Steuersignal ϕ2 wird an das Gate des p-Kanal Transistors 98 angelegt, so dass der p-Kanal Transistor 98 ausgeschaltet ist, während der n-Kanal Transistor 60 eingeschaltet ist.
Unter Bezugnahme auf 12 ist eine Architektur für die Pixelschaltung 50, die in 4, 6, 7 und 8 dargestellt ist, in einer Gruppe 150 dargestellt, die ein Anzeigesystem bildet. Die Gruppe 150 wird durch eine der beispielhaften Wellenformen von 10 oder 11(a) angesteuert. Jede Pixelschaltung 50 der Gruppe 150 umfasst eine Erdungsleitung Gnd, die durch eine Versorgungsleitung V_SS ersetzt werden kann, wie zuvor besprochen wurde. Die Architektur umfasst auch zwei getrennte horizontale Steuerleitungen zum Zuleiten des ersten und zweiten Versorgungssignals ϕ1 und ϕ2.
Unter Bezugnahme auf 13 ist eine Architektur für die Pixelschaltung 50, die in 9 dargestellt ist, in einer Gruppe 200 dargestellt, die ein Anzeigesystem bildet. Durch Verwendung einer Wellenform, die in 11(d) dargestellt ist, bei der Pixelschaltung 50, die in 9 dargestellt ist, wird eine Verringerung in der Anzahl horizontaler Steuerleitungen im Vergleich zu der Architektur von 12 gezeigt.
Die Verringerung in der Anzahl horizontaler Steuerleitungen wird erreicht, da die Steuerleitung SEL,2 (als Steuersignal V_SELn+1 in 11(c) und (d) bezeichnet) sowohl das erste Steuersignal ϕ1 wie auch das zweite Steuersignal ϕ2 für benachbarte Pixelschaltungen 50 liefert.
Natürlich könnte die Architektur, die in 12 dargestellt ist, in der zwei Signalleitungen für jede Reihe von Pixeln bereitgestellt sind, so eingestellt werden, dass sich der Kondensator in jeder Pixelschaltung zu einer Datenleitung VDAT und nicht zur Erde Gnd, ähnlich wie in 13, entlädt. Durch Verwenden einer Wellenform, die in 11(c) dargestellt ist, bei einer Pixelschaltung 50, die in 6, 7 und 8 dargestellt ist, würde sich eine Verringerung in der Anzahl horizontaler Leitungen im Vergleich zu der Architektur von 12 zeigen.
Ebenso könnte die Architektur, die in 13 dargestellt ist, in der Signalleitungen von benachbarten Reihen von Pixeln gemeinsam benützt werden, so eingestellt werden, dass sich der Kondensator in jeder Pixelschaltung zur Erde Gnd und nicht zu einer Datenleitung VDAT entlädt, ähnlich 12. Durch Verwenden einer Wellenform, die in 11(b) dargestellt ist, bei einer Pixelschaltung 50, die in 9 dargestellt ist, würde sich eine Verringerung in der Anzahl horizontaler Steuerleitungen im Vergleich zu der Architektur von 12 zeigen.
Natürlich sind die Gruppen in 12 und 13 auch bei allen geeigneten Alternativen von Pixelschaltungen der vorliegenden Erfindung anwendbar, egal, ob sie zuvor beschrieben wurden oder nicht.
Es wird festgehalten, dass in jeder der 11(a) bis (d) das erste und zweite Steuersignal ϕ1 und ϕ2 überlappen. Das heißt, ϕ1 ist für einen Teil der Zeit hoch, in der ϕ2 hoch ist, und ϕ2 ist für einen Teil der Zeit hoch, in der ϕ1 hoch ist. ϕ1 ist jedoch auch für einen Teil der Zeit hoch, in der ϕ2 nieder ist, und ϕ2 ist auch für einen Teil der Zeit hoch, in der ϕ1 nieder ist. Die Möglichkeit, überlappende Steuersignale zu verwenden, die bisher unbekannt war, ermöglicht erhöhte Abtastgeschwindigkeiten und verbessert folglich die Qualität der angezeigten beweglichen Bilder.
Unter Bezugnahme auf 14 ist eine Simulation der Spannung Vnewdg am zweiten Knoten 58 für die Pixelschaltung 50, die in 4 dargestellt ist, grafisch gegenüber der Zeit in Mikrosekunden dargestellt. In der Vor-Ladungsstufe (als PRESST in 12 bezeichnet) fällt die Spannung Vnewdg im Wesentlichen auf die Erde (0 V). In der Selbsteinstellungsstufe (als PROGRAM bezeichnet) in 12 steigt die Spannung Vnewdg auf einen Wert V_DAT – (V_T + ΔV_T), da V_DAT auf eine Spannung zum Ansteuern der OLED 96 pulst. In der Ausgangsstufe (als LOCK DOWN bezeichnet) in 12 wird die Spannung Vnewdg durch den ersten Kondensator 56 gehalten, bis der Prozess wiederholt wird. Wie leicht aus 12 erkennbar ist, schwankt die Spannung Vnewdg in Bezug auf die schwankenden Werte von ΔV_T.
Aus 14 ist erkennbar, dass die Vor-Ladungs- und Selbsteinstellungsstufen in nur einigen Mikrosekunden voll endet werden können. Dies ist ungefähr zwei Größenordnungen (oder hundert mal) schneller als nach dem Stand der Technik erreicht werden konnte. Zusätzlich können geringere Spannungen verwendet werden. Daher bietet die vorliegende Erfindung eine verbesserte Anzeigequalität und einen verringerten Energieverbrauch. Ferner sind eine Pixelschaltung und eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kleiner und kompakter als jene nach dem Stand der Technik.
Unter Bezugnahme auf 15 ist eine Simulation eines Ausgangsstroms (IOLED) zum Ansteuern der OLED 96 gegenüber schwankenden Werte von ΔV_T eingetragen. Als solches zeigt 15, dass der Ausgangsstrom IOLED derselbe ist, unabhängig von ΔV_T, so dass die Pixelschaltungen, die eine Gruppe bilden, auf dieselbe Helligkeit angesteuert werden können, trotz schwankender Werte von ΔV_T.
16 zeigt einen ähnlichen Effekt. In 16(a) ist der Ausgangsstrom IOLED grafisch gegenüber der Zeit in Mikrosekunden für schwankende Werte von Eingangsspannungen, V_DD, eingetragen, die zu schwankenden Amplituden des Ausgangsstroms IOLED führen, wie auch schwankenden Werten von ΔV_T, die den Ausgangs-IOLED nicht beeinflussen. 16(b) zeigt eine Schwankung von IOLED bei einer Schwankung in V_DAT für verschiedene ΔV_T. Der Ausgangsstrom IOLED ist im Wesentlichen gleich, unabhängig von ΔV_T, und daher sind Ausgangsströme IOLED für entsprechende Werte von ΔV_T überlagert. Die Pixelschaltungen, die eine Gruppe bilden, können daher auf dieselbe Helligkeit angesteuert werden, trotz schwankender Werte von ΔV_T.
Ein Anzeigesystem 1000, das die zuvor beschriebene Pixelschaltung 50 verwendet, ist zur Verwendung in kleinen, mobilen, elektronischen Produkten vorteilhaft, wie Mobiltelefonen, Personal Digital Assistants (PDA), Computern, CD- Playern, DVD-Playern und dergleichen – ohne darauf beschränkt zu sein.
Mehrere Endgeräte, in welchen das Anzeigesystem 1000 eingebaut werden kann, werden nun beschrieben.
Ein Beispiel, in dem das Anzeigesystem 1000 bei einem tragbaren oder mobilen Telefon verwendet wird, wird beschrieben. 17 ist eine isometrische Ansicht, die die Konfiguration des tragbaren Telefons zeigt. In der Zeichnung ist das tragbare Telefon 1200 mit mehreren Bedienungstasten 1202, einem Ohrstück 1204, einem Mundstück 1206 und dem Anzeigesystem 1000 in der Form eines Anzeigefeldes bereitgestellt. Das Mundstück 1206 oder Ohrstück 1204 kann zur Ausgabe von Sprache verwendet werden.
Ein Beispiel, in dem das Anzeigesystem 1000 gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen bei einem mobilen Personal-Computer angewendet wird, wird nun beschrieben.
18 ist eine isometrische Ansicht, die die Konfiguration dieses Personal-Computers zeigt. In der Zeichnung ist der Personal-Computer 1100 mit einem Gehäuse 1104 bereitgestellt, das eine Tastatur 1102 und das Anzeigesystem 1000 in der Form eines Anzeigefeldes enthält.
Anschließend wird eine digitale Standbildkamera beschrieben, die das Anzeigesystem 1000 verwendet. 19 ist eine isometrische Ansicht, die die Konfiguration der digitalen Standbildkamera und den Anschluss an externe Geräte kurz zeigt.
Typische Kameras belichten Filme auf der. Basis optischer Bilder von Objekten, während die digitale Standbildkamera 1300 Bilderzeugungssignale von dem optischen Bild eines Objekts durch fotoelektrische Umwandlung unter Verwendung zum Beispiel einer ladungsgekoppelten Vorrichtung ("Charge Coupled Device" – CCD) erzeugt. Die digitale Standbildkamera 1300 ist mit dem Anzeigesystem 1000 in der Form eines Anzeigefeldes an der Rückseite eines Gehäuses 1302 bereitgestellt, um eine Anzeige auf der Basis der Bilderzeugungssignale von der CCD auszuführen. Somit dient das Anzeigesystem 1000 als Sucher zur Anzeige des Objekts. Eine Fotoaufnahmeeinheit 1304, die optische Linsen und die CCD enthält, ist an der Vorderseite (hinten in der Zeichnung) des Gehäuses 1302 bereitgestellt. Das Anzeigesystem 1000 kann in der digitalen Standbildkamera eingebaut sein.
Weitere Beispiel für Endgeräte, die nicht das tragbare Telefon, das in 17 dargestellt ist, der Personal-Computer, der in 18 dargestellt ist, und die digitale Standbildkamera, die in 19 dargestellt ist, sind, enthalten einen Personal Digital Assistant (PDA), Fernsehgeräte, Videorecorder vom Bildsuchertyp oder Monitor-Direktsichttyp, Autonavigationssysteme, Pager, elektronische Notebooks, Taschenrechner, Word-Prozessoren, Workstations, TV-Telefone, Point-of-Sales-(POS)Terminals und Vorrichtungen, die mit Berührungsbildschirmen versehen sind. Natürlich kann das Anzeigesystem der vorliegenden Erfindung auch bei jedem dieser Endgeräte angewendet werden.
Die vorangehende Beschreibung war nur beispielhaft und für den Fachmann ist offensichtlich, dass Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Pixelschaltung zum Ansteuern eines stromgesteuerten Elements, wobei die Pixelschaltung enthält: einen Kondensator (56); ein stromgesteuertes Element (96); eine erster Transistor (60), der in Serie mit dem Kondensator (56) geschaltet ist und eine erste Gate-Anschlussklemme aufweist, die zum Empfangen eines ersten Steuersignals (ϕ₂) angeordnet ist; einen zweiten Transistor (74) zum Ansteuern des stromgesteuerten Elements (96), wobei der zweite Transistor (74) eine zweite Gate-Anschlussklemme aufweist, die an einen ersten Knoten (58) zwischen dem ersten Transistor (60) und dem Kondensator (56) angeschlossen ist; einen dritten Transistor (78), der so angeordnet ist, dass der zweite Transistor (74) als Reaktion auf ein zweites Steuersignal (ϕ₁) als Diode geschaltet wird, das an einer dritte Gate-Anschlussklemme des dritten Transistors (78) empfangen wird, und der des Weiteren so angeordnet ist, dass er eine elektrisch Verbindung zwischen einem zweiten Knoten (72) zwischen dem zweiten und vierten Transistoren (74, 68) und dem ersten Knoten (58) steuert; einen vierten Transistor (68), der in Serie mit dem zweiten Transistor (74) geschaltet ist und zwischen einer Energieversorgungsleitung (V_DD) und dem zweiten Transistor (74) angeschlossen ist; einen fünften Transistor (86), der in Serie mit dem stromgesteuerten Element (96) und dem zweiten Transistor (74) geschaltet ist, und einen sechsten Transistor (84), der zur Steuerung einer elektrischen Verbindung zwischen einer Datensignalleitung (V_DAT) und einem dritten Knoten (76) zwischen dem zweiten Transistor (74) und dem fünften Transistor (86) angeordnet ist, wobei der sechste Transistor eine sechste Gate-Anschlussklemme aufweist, die das zweite Steuersignal (Φ₁) empfängt; dadurch gekennzeichnet, dass: der vierte Transistor (68) eine vierte Gate-Anschlussklemme aufweist, die das zweite Steuersignal (ϕ₁) empfängt; der fünfte Transistor (86) eine fünfte Gate-Anschlussklemme aufweist, die das zweite Steuersignal (ϕ₁) empfängt, und der sechste Transistor (84) einen Kanaltyp aufweist, der sich von jenem des fünften Transistors (86) unterscheidet.
Pixelschaltung nach Anspruch 1, wobei der sechste Transistor (84) vom n-Kanaltyp ist.
Pixelschaltung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, des Weiteren umfassend: einen siebenten Transistor (98), der zwischen dem fünften Transistor (86) und dem stromgesteuerten Element (96) angeschlossen ist.
Pixelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, des Weiteren umfassend: einen achten Transistor (102), der zwischen dem ersten Knoten (58) und der zweiten Gate-Anschlussklemme angeschlossen ist.
Pixelschaltung nach Anspruch 4, des Weiteren umfassend: einen neunten Transistor (104), der zwischen dem achten Transistor (102) und der Energieversorgungsleitung (V_DD) angeschlossen ist.
Pixelschaltung nach Anspruch 5, wobei der neunte Transistor (104) einen Kanaltyp aufweist, der sich von jenem des achten Transistors (102) unterscheidet.
Pixelschaltung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei die zweite Gate-Anschlussklemme an einen vierten Knoten (108) zwischen dem achten Transistor (102) und dem neunten Transistor (104) angeschlossen ist.
Pixelschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, des Weiteren umfassend: einen zehnten Transistor (105), der zwischen dem ersten Knoten (58) und einem von einer Source und einem Drain des dritten Transistors (78) angeschlossen ist, und einen elften Transistor (107), der zwischen dem ersten Knoten (58) und dem anderen von der Source und dem Drain des dritten Transistors (78) angeschlossen ist.
Pixelschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das stromgesteuerte Element (96) ein Lichtemissionselement ist.
Anzeigevorrichtung, umfassend die Pixelschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, des Weiteren umfassend: eine erste Steuersignalleitung (SEL, 1), eine zweite Steuersignalleitung (SEL, 2), eine dritte Steuersignalleitung (SEL, 3) und eine Datensignalleitung (VDAT, 1) in einer Matrix, wobei die erste Steuersignalleitung (SEL, 1) das zweite Steuersignal (ϕ₁) für eine erste Pixelschaltung (50) bereitstellt, und die zweite Steuersignalleitung (SEL, 2) das erste Steuersignal (ϕ₂) für die erste Pixelschaltung bereitstellt; wobei ein zweites Steuersignal (ϕ₁) für eine zweite Pixelschaltung das erste Steuersignal (ϕ₂) für die erste Pixelschaltung ist, das von der zweiten Steuersignalleitung (SEL, 2) bereitgestellt wird, und die dritte Steuersignalleitung (SEL, 3) ein erstes Steuersignal (ϕ₂) für die zweite Pixelschaltung bereitstellt.
Verfahren zum Ansteuern eines Pixelschaltung, wobei das Verfahren umfasst: Anlegen eines ersten Steuersignals (ϕ₂) zum Einschalten eines ersten Transistors (60) über eine erste Gate-Anschlussklemme des ersten Transistors (60), wobei der erste Transistor (60) zwischen einer Energieversorgungsleitung (V_DD) und einer Referenzleitung (64; 88) und in Serie mit einem ersten Kondensator (56) angeschlossen ist; Anlegen eines zweiten Steuersignals (ϕ₁) zum Einschalten eines dritten Transistors (78), um einen zweiten Transistor (74) als Diode zu schalten, wobei der zweite Transistor (74) ein Ansteuerungstransistor für ein stromgesteuertes Element (96) ist und eine zweite Gate-Anschlussklemme aufweist, die an einen ersten Knoten (58) zwischen dem ersten Transistor (60) und dem Kondensator (56) angeschlossen ist, wobei der zweite Transistor (74) in Serie mit dem stromgesteuerten Element (96) geschaltet ist und eine erste Anschlussklemme zum Empfangen eines Datensignals (V_DAT) aufweist; Anlegen des ersten Steuersignals (ϕ₂) zum Ausschalten des ersten Transistors (60); Anlegen des Datensignals (V_DAT) an die erste Anschlussklemme des zweiten Transistors (75); Anlegen des zweiten Steuersignals (ϕ₁) zum Ausschalten des dritten Transistors (78), und Anlegen des zweiten Steuersignals (ϕ₁) an einen vierten Transistor (68), der in Serie zwischen der Energieversorgungsleitung (V_DD) und dem zweiten Transistor (74) geschaltet ist, und an einen fünften Transistor (86), der in Serie zwischen der stromgesteuerten Vorrichtung (96) und dem zweiten Transistor (74) geschaltet ist, um den vierten und fünften Transistor (68, 86) auszuschalten, während der dritte Transistor eingeschaltet ist, und um den vierten und fünften Transistor (68, 86) einzuschalten, während der dritte Transistor (78) ausgeschaltet ist, wobei eine Anschlussklemme des dritten Transistors (78) an eine An schlussklemme des zweiten Transistors (74) an einem zweiten Knoten (72) zwischen dem zweiten Transistor (74) und dem vierten Transistor (68) gekoppelt ist; wobei der Schritt des Anlegens des Datensignals (V_DAT) an die erste Anschlussklemme des zweiten Transistors (74) durch Anlegen des zweiten Steuersignals (4_l ) an einen sechsten Transistor (84) ausgeführt wird, der zwischen einer Datensignalleitung (88) und einem dritten Knoten (76) zwischen dem zweiten Transistor (74) und dem fünften Transistor (86) angeschlossen ist, um den sechsten Transistor (84) einzuschalten, während der dritte Transistor (78) eingeschaltet ist, und um den sechsten Transistor (84) auszuschalten, während der dritte Transistor (78) ausgeschaltet ist, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst: Bereitstellen des fünften und sechsten Transistors (85, 84) in einer solchen Weise, dass sie unterschiedliche Kanaltypen aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 12, des Weiteren umfassend: Anlegen des ersten Steuersignals (ϕ₂) an einen siebenten Transistor (98), der in Serie zwischen dem fünften Transistor (86) und der stromgesteuerten Vorrichtung (96) gekoppelt ist, um den siebenten Transistor (98) auszuschalten, während der erste Transistor (60) eingeschaltet ist, wobei der siebente Transistor (98) den entgegen gesetzten Kanaltyp zu dem ersten Transistor (60) hat.
Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch, des Weiteren umfassend: Anlegen des ersten Steuersignals (ϕ₂) an einen achten Transistor (102), der in Serie zwischen der zweiten Gate-Anschlussklemme und dem ersten Knoten (58) gekoppelt ist, an einen neunten Transistor (104), der zwischen der Energieversorgungsleitung (V_DD) und einem vierten Knoten (108) zwischen einer Anschlussklemme des achten Transistors (102) und der zweiten Gate-Anschlussklemme gekoppelt ist, wobei der neunte Transistor (104) von demselben Kanaltyp ist wie der erste Transistor (60) und der achte Transistor (102) vom entgegen gesetzten Kanaltyp zu dem ersten Transistor (60) ist, um den achten Transistor (102) auszuschalten und den neunten Transistor (104) einzuschalten, während der erste Transistor (60) eingeschaltet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, des Weiteren umfassend: Anlegen des ersten Steuersignals (ϕ₂) an einen zehnten Transistor (105), der zwischen dem ersten Knoten (58) und der Anschlussklemme des dritten Transistors (78) angeschlossen ist, die an die zweite Gate-Anschlussklemme anschlossen ist, und Anlegen des zweiten Steuersignals (ϕ₁) an einen elften Transistor (107), der zwischen dem ersten Knoten (58) und der anderen Anschlussklemme des dritten Transistors gekoppelt ist, die an eine zweite Anschlussklemme des zweiten Transistors angeschlossen ist, wobei der zehnte Transistor (105) vom entgegen gesetzten Kanaltyp zu dem elften Transistor (107) ist, um den zehnten Transistor (105) auszuschalten, wenn der erste Transistor (60) eingeschaltet ist, und den elften Transistor (107) einzuschalten, wenn der dritte Transistor (78) eingeschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Referenzleitung eine Datensignalleitung (88) ist, wobei der erste Transistor (60) in Serie zwischen dem sechsten Transistor (84) und dem Kondensator (56) angeschlossen ist, wobei das Verfahren umfasst: nach dem Anlegen des ersten Steuersignals (ϕ₂) zum Einschalten des ersten Transistors (60) und vor dem Anlegen des ersten Steuersignals (ϕ₂) zum Ausschalten des ersten Transistors (60), Anlegen eines Vor-Ladungssignals auf der Datensignalleitung, wobei das Vor-Ladungssignal einen geringeren Wert als das Datensignal (V_DAT) hat.