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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrooptische Vorrichtung,
die durch ein Ansteuerverfahren mit aktiver Matrix angesteuert wird,
und eine Technik zum Ansteuern von Datenleitungen, die in der Steuerung
von Einheitsschaltungen in einer elektrooptischen Vorrichtung mit
aktiver Matrix-Ansteuerung verwendet wird.
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In
den letzten Jahren wurden elektrooptische Vorrichtungen, die organische
EL-Elemente (organische elektrolumineszente Elemente) verwenden, entwickelt.
Organische EL-Elemente strahlen selbst Licht aus und benötigen kein
Gegenlicht. Daher wird erwartet, dass solche Elemente ermöglichen,
Anzeigegeräte
zu erreichen, die einen geringeren Energieverbrauch, einen hohen
Sichtfeldwinkel und ein hohes Kontrastverhältnis haben. Ferner bezieht
sich in der vorliegenden Beschreibung der Begriff "elektrooptische Vorrichtung" auf eine Vorrichtung,
die ein elektrisches Signal in Licht umwandelt. Ein typisches Beispiel
für eine
elektrooptische Vorrichtung ist eine Vorrichtung, die ein elektrisches
Signal, das ein Bild ausdrückt,
in Licht umwandelt, das ein Bild darstellt, eine solche Vorrichtung
ist besonders als Anzeigegerät
geeignet.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die allgemeine Struktur eines Anzeigegeräts zeigt,
das organische EL-Elemente verwendet. Dieses Anzeigegerät hat einen
Anzeigematrixabschnitt 120, einen Gate-Treiber 130 und
einen Datenleitungstreiber 140. Der Anzeigematrixabschnitt 120 hat
mehrere Pixelschaltungen 110, die in der Form einer Matrix
angeordnet sind, und ein organisches EL-Element 114 ist
in jeder Pixelschaltung 110 angeordnet. Eine Mehrzahl von
Datenleitungen X1, X2 ..., die sich entlang der Spaltenrichtung
der Matrix erstrecken, und eine Mehrzahl von Gate-Leitungen Y1, Y2,
..., die sich entlang der Reihenrichtung der Matrix erstrecken,
sind jeweils an die Matrix der Pixelschaltungen 110 angeschlossen.
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Wenn
eine große
Anzeigeplatte unter Verwendung der in 1 dargestellten
Konfiguration konstruiert wird, ist die elektrostatische Kapazität Cd jeder
Datenleitung ziemlich groß.
Wenn die elektrostatische Kapazität Cd der Datenleitungen groß ist, ist
beachtliche Zeit zum Ansteuern der Datenleitungen erforderlich.
Es ist sehr schwierig, eine große
Anzeigeplatte unter Verwendung organischer EL-Elemente zu konstruieren,
da die große
Anzahl organischer EL-Elemente
eine sehr hohe Ansteuerungsgeschwindigkeit benötigt.
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Das
obengenannte Problem ist nicht auf Anzeigegeräte beschränkt, die organische EL-Elemente verwenden,
sondern betrifft auch Anzeigegeräte
und elektrooptische Vorrichtungen, die stromgesteuerte Leuchtelemente
verwenden, die keine organischen EL-Elemente sind. Ferner ist dieses
Problem nicht auf Leuchtelemente beschränkt, sondern betrifft auch
generell allgemeine elektronische Vorrichtungen, die stromgesteuerte
Elemente verwenden, die durch elektrischen Strom angesteuert werden.
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EP 1071070 A2 ,
veröffentlicht
am 24. Januar 2001, offenbart eine Steuerschaltung für die Niederstromansteuerung
einer Anordnung von Leuchtvorrichtungen. Das Dokument bietet eine
Möglichkeit zum
Laden und Entladen einer parasitären
Kapazität, die
mit Datenleitungen der Anordnung verbunden ist, während eines
Multiplex-Betriebs. Dies wird durch die Bereitstellung erster und
zweiter Stromquellen erreicht, wobei die erste Stromquelle an eine
erste Spaltenlinie angeschlossen ist und die zweite Stromquelle
an die erste Spaltenlinie angeschlossen ist. Wenn die erste Leuchtvorrichtung
eingeschaltet wird, wird die erste Stromquelle eingeschaltet, bis
eine Spannung auf der ersten Spaltenlinie gleich einer vorbestimmten
Spannung ist. Dann wird die erste Stromquelle abgeschaltet und die
zweite Stromquelle leitet ausreichend Strom zu, so dass die erste Leuchtvorrichtung
Licht bis zu einem ersten Helligkeitspegel ausstrahlt.
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US 4,366,504 , erteilt am
28. Dezember 1982, beschreibt eine elektrolumineszente Dünnfilm-Bildanzeigeplatte,
die eine Halbtonanzeige erreichen kann. Es wird eine Amplitudenmodulation
verwendet, wodurch die Amplitude einer Impulsspannung, die an eine
Dünnfilm-EL-Anzeigeplatte
angelegt wird, entsprechend Videosignalen variiert wird.
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Daher
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ansteuerungszeit
von Datenleitungen zu verkürzen,
die in Einheitsschaltungen verwendet werden.
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Um
die obengenannten und andere verwandte Aufgaben der vorliegenden
Erfindung zu lösen,
wird eine elektrooptische Vorrichtung gemäß jener bereitgestellt, die
in Anspruch 1 beansprucht ist, und ein Steuerverfahren für die elektrooptische
Vorrichtung gemäß jenem,
das in Anspruch 8 beansprucht ist.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
dargelegt.
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Diese
und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die allgemeine Struktur eines Anzeigegeräts unter
Verwendung von EL-Elementen zeigt.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Anzeigegeräts als ein
Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das die innere Struktur des Anzeigematrixabschnitts 200 und
des Datenleitungstreibers 400 zeigt.
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4 ist
ein Schaltungsdiagramm, das die innere Struktur einer Pixelschaltung 210 in
dem ersten Vergleichsbeispiel zeigt.
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5(a) bis 5(d) sind
Zeitablaufdiagramme, die den herkömmlichen Betrieb einer Pixelschaltung 210 in
dem ersten Vergleichsbeispiel zeigen.
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6 ist
ein Schaltungsdiagramm, das die innere Struktur eines Einzellleitungstreibers 410 in dem
ersten Vergleichsbeispiel zeigt.
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7(a) bis 7(c) sind
erklärende
Diagramme, die die Variation im Stromwert während der Programmierungsperiode
Tpr in einem Fall zeigen, in dem eine zusätzliche Stromerzeugungsschaltung 430 verwendet
wird.
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8(a) bis 8(c) sind
erklärende
Diagramme, die die Variation in der Ladungsmenge Qd der Datenleitung
Xm während
der Programmierungsperiode Tpr zeigen.
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9(a) und 9(b) sind
Grafiken, die das Verhältnis
eines Emissionspegels G von Licht, das von dem organischen EL-Element ausgestrahlt
wird, eines Programmierungsstroms Im und einer Ladungsmenge Qd der
Datenleitung zeigen.
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10 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Anzeigegeräts als zweites
Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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11 ist
ein Schaltungsdiagramm, das die innere Struktur einer Pixelschaltung 210a in
dem zweiten Vergleichsbeispiel zeigt.
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12(a) bis 12(d) sind
Zeitablaufdiagramme, die den herkömmlichen Betrieb einer Pixelschaltung 210a in
dem zweiten Vergleichsbeispiel zeigen.
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13 ist
ein Schaltungsdiagramm, das einen Einzellleitungstreiber 410a in
dem zweiten Vergleichsbeispiel zeigt.
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14(a) und 14(b) sind
Grafiken, die das Verhältnis
des Emissionspegels G des Lichts, das von dem organischen EL-Element ausgestrahlt wird,
dem Programmierungsstrom Im und der Ladungsmenge Qd der Datenleitung
in dem zweiten Vergleichsbeispiel zeigen.
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15(a) bis 15(c) sind
erklärende
Diagramme, die die Variation der Ladungsmenge Qd der Datenleitung
Xm während
der Programmierungsperiode Tpr in dem zweiten Vergleichsbeispiel
zeigen.
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16 ist
ein Schaltungsdiagramm, das einen Einzellleitungstreiber 410b in
einem dritten Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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17(a) bis 17(c) sind
erklärende
Diagramme, die den Betrieb der Programmierungsperiode Tpr in einem
Fall zeigen, in dem die zusätzliche Stromerzeugungsschaltung 430a eines
dritten Vergleichsbeispiels verwendet wird.
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18 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Anzeigegeräts als erste
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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19(a) bis 19(d) sind
erklärende
Diagramme, die den Betrieb der Programmierungsperiode in der ersten
Ausführungsform
zeigen.
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20(a) bis 20(c) sind
erklärende
Diagramme, die eine Modifizierung der Vorladeperiode zeigen.
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21(a) bis 21(c) sind
erklärende
Diagramme, die eine Modifizierung der Vorladeperiode zeigen.
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22 ist
ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung der Anordnung der Vorladeschaltung zeigt.
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23 ist
ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung der Anordnung der Vorladeschaltung zeigt.
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24 ist
ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung der Anordnung der Vorladeschaltung zeigt.
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25 ist
ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung der Anordnung der Vorladeschaltung zeigt.
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26 ist
ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung der Anordnung der Vorladeschaltung zeigt.
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27 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Struktur eines Personal-Computers
als ein Beispiel eines elektronischen Geräts zeigt, bei dem das Anzeigegerät der vorliegenden
Erfindung angewendet wird.
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28 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Struktur eines Zellulartelefons
als ein Beispiel für ein
elektronisches Gerät
zeigt, bei dem das Anzeigegerät
der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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29 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Struktur der Rückseite
einer digitalen Standkamera als ein Beispiel für ein elektronisches Gerät zeigt,
bei dem das Anzeigegerät
der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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30 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur einer magnetischen RAM-Vorrichtung
als weiteres Vergleichsbeispiel zeigt.
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31 ist
ein erklärendes
Diagramm, das die schematische Struktur eines magnetischen RAM zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Reihenfolge beschrieben:
- A. Erstes Vergleichsbeispiel (Stromzugabe 1)
- B. Zweites Vergleichsbeispiel (Stromzugabe 2)
- C. Drittes Vergleichsbeispiel (Stromzugabe 3)
- D. Modifizierungen unter Verwendung der Stromzugabe
- E. Erste Ausführungsform
(Vorladen)
- F. Modifizierung bezüglich
der Zeitsteuerung des Vorladevorgangs
- G. Modifizierung bezüglich
der Anordnung der Vorladeschaltung
- H. Beispiele für
die Anwendung bei elektronischen Geräten
- I. Andere Modifizierungen
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A. Erstes Vergleichsbeispiel (Stromzugabe
1)
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die schematische Struktur eines Anzeigegeräts eines
ersten Vergleichsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieses
Anzeigegerät
hat eine Steuerung 100, einen Anzeigematrixabschnitt 200 (auch
als "Pixelabschnitt" bezeichnet), einen
Gate-Treiber 300 und einen Datenleitungstreiber 400.
Die Steuerung 100 erzeugt Gate-Ansteuerungssignale und
Datenleitungsansteuerungssignale, die zur Ausführung von Anzeigen auf dem
Anzeige matrixabschnitt 200 verwendet werden, und leitet
diese Signale zu dem Gate-Treiber 300 beziehungsweise zu
dem Datenleitungstreiber 400.
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3 zeigt
die innere Struktur des Anzeigematrixabschnitts 200 und
des Datenleitungstreibers 400. Der Anzeigematrixabschnitt 200 hat
eine Mehrzahl von Pixelschaltungen 210, die in der Form
einer Matrix angeordnet sind, und jede dieser Pixelschaltungen 210 hat
ein organisches EL-Element 220. Es ist eine Mehrzahl von
Datenleitungen Xm bereitgestellt (m = 1 bis M), die sich entlang
der Spaltenrichtung der Matrix erstrecken, und eine Mehrzahl von Gate-Leitungen
Yn (n = 1 bis N), die sich entlang der Reihenrichtung der Matrix
erstrecken, und diese sind jeweils an die Matrix der Pixelschaltungen 210 angeschlossen.
Die Datenleitungen werden auch als "Source-Leitungen" bezeichnet, und die Gate-Leitungen
werden auch als "Abtastleitungen" bezeichnet. Ferner
werden in der vorliegenden Beschreibung die Pixelschaltungen 210 auch
als "Einheitsschaltungen" oder "Pixel" bezeichnet. Die
Transistoren im Inneren der Pixelschaltungen 210 sind für gewöhnlich als Dünnfilmtransistoren
konstruiert.
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Der
Gate-Treiber 300 steuert selektiv eine der Mehrzahl von
Gate-Leitungen Yn an und wählt eine
Reihe von Pixelschaltungen. Der Datenleitungstreiber 400 hat
eine Mehrzahl von Einzellleitungstreibern 410, die zum
Ansteuern der jeweiligen Datenleitungen Xm verwendet werden. Diese
Einzellleitungstreiber 410 leiten Datensignale über die
entsprechenden Datenleitungen Xm zu den Pixelschaltungen 210.
Wenn die internen Funktionen (die später beschrieben werden) der
Pixelschaltungen 210 gemäß diesen Datensignalen eingestellt
werden, werden die Stromwerte, die durch die organischen EL-Elemente 220 fließen, gemäß diesen
Einstellungen gesteuert; dadurch wird der Emissionspegel des Lichts,
das von den organischen EL-Elementen ausgestrahlt wird, gesteuert.
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Die
Steuerung 100 (2) wandelt Anzeigedaten (Bilddaten),
die einen Anzeigezustand des Pixelbereichs 220 darstellen,
in Matrixdaten um, die die Emissionspegel des Lichts ausdrücken, das
von den entsprechenden organischen EL-Elementen 220 ausgestrahlt
wird. Diese Matrixdaten enthalten Gate-Leitungsansteuerungssignale,
die für
die aufeinanderfolgende Wahl einer Reihe von Pixelschaltungen verwendet
werden, und Datenleitungsansteuerungssignale, die die Pegel der
Datenleitungssignale anzeigen, die zu den organischen EL-Elementen
in der gewählten
Reihe von Pixelschaltungen geleitet werden. Die Gate-Leitungsansteuerungssignale
und Datenleitungsansteuerungssignale werden zu dem Gate-Treiber 300 beziehungsweise
zu dem Datenleitungstreiber 400 geleitet. Die Steuerung 100 steuert auch
die Zeitsteuerung der Gate-Leitungen und Datenleitungen.
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4 ist
ein Schaltungsdiagramm, das die innere Struktur einer Pixelschaltung 210 zeigt.
Diese Pixelschaltung 210 ist an dem Schnittpunkt der m-ten Datenleitung
Xm und der n-ten Gate-Leitung Yn angeordnet. Die Gate-Leitung Yn
enthält
zwei Sub-Gate-Leitungen V1 und V2 in diesem Beispiel.
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Die
Pixelschaltungen 210 ist eine Schaltung vom Stromprogrammierungstyp,
die den Emissionspegel des organischen EL-Elements 220 gemäß dem Stromwert
einstellt, der durch die Datenleitung Xm fließt. Konkret gesagt, diese Pixelschaltung 210 hat vier
Transistoren 211 bis 214 und einen Speicherkondensator 230 zusätzlich zu
dem organischen EL-Element 220.
Der Speicherkondensator 230 hält eine elektrische Ladung
entsprechend einem Strom des Datensignals, das über die Datenleitung Xm zugeleitet
wird. Auf diese Weise wird der Speicherkondensator zur Einstellung
des Emissionspegels des Lichts verwendet, das von dem organischen
EL-Element 220 ausgestrahlt wird. Insbesondere entspricht
der Speicherkondensator 230 einem Spannungs haltemittel
zum Halten einer Spannung, die dem Strom entspricht, der durch die
Datenleitung Xm fließt.
Der erste bis dritte Transistor 211 bis 213 sind
FETs vom n-Kanaltyp und der vierte Transistor 214 ist ein
FET vom p-Kanaltyp. Das organische EL-Element 220 ist ein
Leuchtelement vom Strominjektionstyp (stromgesteuerten Typ) ähnlich einer
Fotodiode; daher ist dieses Element hier durch ein Diodensymbol
dargestellt.
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Die
Source des ersten Transistors 21 ist an den Drain des zweiten
Transistors 212, den Drain des dritten Transistors 213 und
den Drain des vierten Transistors 214 angeschlossen. Der
Drain des ersten Transistors 211 ist an das Gate des vierten
Transistors 214 angeschlossen. Der Speicherkondensator 230 ist
zwischen der Source und dem Gate des vierten Transistors 214 gekoppelt.
Die Source des vierten Transistors ist auch an die Stromversorgungsspannung
Vdd angeschlossen.
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Die
Source des zweiten Transistors 212 ist an den Einzellleitungstreiber 410 (3) über die Datenleitung
Xm angeschlossen. Das organische EL-Element 22 ist zwischen
der Source des dritten Transistors 213 und der Erdspannung
angeschlossen.
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Die
Gates des ersten und zweiten Transistors 211 und 212 sind
gemeinsam an die erste Sub-Gate-Leitung V1 angeschlossen. Das Gate
des dritten Transistors 213 ist an die zweite Sub-Gate-Leitung
V2 angeschlossen.
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Der
erste und zweite Transistor 211 und 212 sind Schalttransistoren,
die zum Akkumulieren von Ladungen in den Speicherkondensator 230 verwendet
werden. Der dritte Transistor 213 ist ein Schalttransistor,
der während
der Lichtemissionsperiode des organischen EL-Elements 220 in
einem "EIN-Zustand" gehalten wird. Der
vierte Transistor 214 ist ein Treibertransistor, der zum
Einstellen des Stromwertes verwendet wird, der durch das organische EL-Element 220 fließt. Der
Stromwert des vierten Transistors 214 wird durch die Ladungsmenge
(akkumulierte Ladungsmenge) gesteuert, die in dem Speicherkondensator 230 gehalten
wird.
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5(a) bis 5(d) sind
Zeitablaufdiagramme, die den herkömmlichen Betrieb der Pixelschaltungen 210 zeigen.
Dargestellt sind der Spannungspegel der ersten Sub-Gate-Leitung
V1 (in der Folge auch als "erstes
Gate-Signal V1" bezeichnet), der
Spannungspegel der zweiten Sub-Gate-Leitung V2 (in der Folge auch
als "zweites Gate-Signal
V2" bezeichnet),
der Stromwert Iout der Datenleitung Xm (in der Folge auch als "Datensignal Iout" bezeichnet), und
der Stromwert IEL, der durch das organische EL-Element 220 fließt.
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Die
Ansteuerungsperiode Tc ist in eine Programmierungsperiode Tpr und
eine Lichtemissionsperiode Tel geteilt. Heir bezieht sich die "Ansteuerungsperiode
Tc" auf eine Periode,
in der die Lichtemissionswerte oder Gradationswerte aller organischen
EL-Elemente 220 in dem Anzeigematrixabschnitt 200 einzeln
aktualisiert werden und ist dieselbe wie eine sogenannte "Frame-Periode". Die Aktualisierung
der Emissionspegel wird für
jede Reihe von Pixelschaltungen durchgeführt; die Emissionspegel von
N Reihen von Pixelschaltungen werden der Reihe nach während der
Ansteuerungsperiode Tc aktualisiert. Wenn zum Beispiel die Emissionspegel
aller Pixelschaltungen bei 30 Hz aktualisiert werden, ist die Ansteuerungsperiode
etwa 33 ms.
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Die
Programmierungsperiode Tpr ist eine Periode, in der die Lichtemissionspegel
der organischen EL-Elemente 220 innerhalb der Pixelschaltungen 210 eingestellt
werden. In der vorliegenden Beschreibung wird die Einstellung der
Emissionspegel in den Pixelschaltungen 210 als "Programmierung" bezeichnet. Wenn
zum Beispiel die An steuerungsperiode Tc etwa 33 ms ist und die Gesamtzahl
N von Gate-Leitungen Yn 480 Leitungen ist, ist die Programmierungsperiode
Tpr etwa 69 μs
(= 33 ms/480) oder weniger.
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In
der Programmierungsperiode Tpr wird das zweite Gate-Signal V2 zunächst bei
dem L-Pegel eingestellt und der dritte Transistor 213 wird
in einem "AUS-Zustand" gehalten. Anschließend, während ein Stromwert
Im, der dem Lichtemissionspegel entspricht, durch die Datenleitung
Xm fließt,
wird das erste Gate-Signal V1 beim H-Pegel eingestellt, und der
erste und zweite Transistor 211 und 212 werden in
einen "EIN-Zustand" geschaltet. Der
Einzellleitungstreiber 410 (4) dieser
Datenleitung Xm dient als Konstantstromquelle, die einen konstanten Stromwert
Im entsprechend dem Lichtemissionspegel fließen lässt. Wie in 5(c) dargestellt ist, wird dieser Stromwert Im
bei einem Wert eingestellt, der dem Lichtemissionspegel des organischen
EL-Elements 220 innerhalb eines spezifizierten Stromwertbereichs
RI entspricht.
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Daher
dient der Speicherkondensator 230 zum Halten einer Ladung
entsprechend dem Stromwert Im, der durch den vierten Transistor 214 (Treibertransistor)
fließt.
Infolgedessen wird die Spannung, die in dem Speicherkondensator 230 gespeichert
ist, über
die Source und das Gate des vierten Transistors 214 angelegt.
In der vorliegenden Beschreibung sind die Stromwerte Im der Datensignale, die
im Programmierungsbetrieb verwendet werden, sogenannte "Programmierungsstromwerte
Im".
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Wenn
die Programmierung beendet ist, stellt der Gate-Treiber 300 das Gate-Signal
V1 beim L-Pegel ein, und schaltet den ersten und zweiten Transistor 211 und 212 in
einen "AUS-Zustand" um; ferner stoppt
der Datenleitungstreiber 400 das Datensignal Iout.
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In
der Lichtemissionsperiode Tel ist das zweite Gate-Signal V2 beim
H-Pegel eingestellt, um den dritten Transistor 213 in einen "EIN-Zustand" zu stellen, während das
erste Gate-Signal
V1 bei dem L-Pegel gehalten wird, um den ersten und zweiten Transistor 211 und 212 in
einen "AUS-Zustand" zu stellen. Da eine
Spannung, die dem Programmierungsstromwert Im entspricht, im Voraus
im Speicherkondensator 230 gespeichert wurde, fließt ein Strom,
der etwa derselbe wie der Programmierungsstromwert Im ist, durch
den vierten Transistor 214. Daher fließt auch ein Strom, der etwa
derselbe wie der Programmierungsstromwert Im ist, durch das organische
EL-Element 220, so dass Licht bei einem spezifischen Pegel ausgestrahlt
wird, der diesem Stromwert Im entspricht. Eine Pixelschaltung 210 jener
Art, in der die Spannung (d.h., Ladung) des Speicherkondensators 230 durch
den Stromwert Im geschrieben wird, wird als "stromprogrammierbare Schaltung" bezeichnet.
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6 ist
ein Schaltungsdiagramm, das die innere Struktur eines der Einzellleitungstreiber 410 zeigt.
Dieser Einzellleitungstreiber 410 ist mit einer Datensignalerzeugungsschaltung 420 (auch
als "Steuerstromgenerator" oder "Stromerzeugungsschaltung" bezeichnet), und
einer zusätzlichen Stromerzeugungsschaltung
(auch als "zusätzlicher Stromgenerator" bezeichnet) ausgestattet.
Die Datensignalerzeugungsschaltung 420 und die zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430 sind parallel zwischen der
Datenleitung Xm und der Erde angeschlossen.
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Die
Datensignalerzeugungsschaltung 420 hat eine Struktur, in
der N Serienverbindungen 421 eines Schalttransistors 41 und
eines Treibertransistors 42 parallel verbunden sind, wobei
N eine ganze Zahl gleich oder größer 2 ist.
In dem Beispiel, das in 6 dargestellt ist, ist N gleich
6. Eine Referenzspannung Vref1 wird gemeinsam an die Gates der sechs
Treibertransistoren 42 angelegt. Das Verhältnis der
Verstärkungskoeffizienten β der sechs
Treibertransistoren 42 ist bei 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32
eingestellt. Wie allgemein bekannt ist, ist der Verstärkungskoeffizient β als β = (μC0W/L) definiert. Hier ist μ die Trägermobilität, G0 ist die Gate-Kapazität, W ist die Kanalbreite und
L ist die Kanallänge.
Jeder der sechs Treibertransistoren 42 dient als Konstantstromquelle. Da
die Stromsteuerungskapazität
eines Transistors proportional zu dem Verstärkungskoeffizienten β ist, ist
das Verhältnis
der Stromsteuerungskapazität
der sechs Treibertransistoren 42 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32.
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Das
Ein/Aus-Schalten der sechs Schalttransistoren 41 wird durch
ein 6-Bit-Daten Ansteuerungssignal Ddata (auch als "Eingangssignal" bezeichnet) gesteuert,
das von der Steuerung 100 zugeleitet wird (2).
Das niederwertigste Bit des Datenansteuerungssignals Ddata wird
zu der Serienverbindung 421 mit dem kleinsten Verstärkungskoeffizienten β geleitet
(d.h., zu der Serienverbindung, in der der relative Wert von β 1 ist) und
das höchstwertige
Bit wird zu der Serienverbindung 421 mit dem größten Verstärkungskoeffizienten β geleitet
(d.h., zu der Serienverbindung, in der der relative Wert von β 32 ist).
Daher dient die Datensignalerzeugungsschaltung 420 als
Stromquelle, die einen Stromwert Im erzeugt, der zu dem Wert des
Datenansteuerungssignals Ddata proportional ist. Der Wert des Datenansteuerungssignals
Ddata wird bei einem Wert eingestellt, der den Emissionspegel des
Lichts anzeigt, das von dem organischen EL-Element 220 auszustrahlen
ist. Daher wird ein Datensignal mit einem Stromwert Im, der dem
Emissionspegel des Lichts entspricht, das von dem organischen EL-Element 220 auszustrahlen
ist, von der Datensignalerzeugungsschaltung 420 ausgegeben.
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Die
zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430 ist durch die Serienverbindung
eines Schalttransistors 43 und eines Treibertransistors 44 konstruiert. Eine
Referenzspannung Vref2 wird an die Gate-Elektrode des Treibertransistors 44 angelegt.
Das Ein/Aus-Schalten des Schalttransistors 43 wird durch ein
zusätzliches
Stromsteuersignal Dp gesteuert, das von der Steuerung 100 zugeleitet
wird. Wenn der Schalttransistor 43 im EIN-Zustand ist,
wird ein vorbestimmter zusätzlicher
Strom Ip, der der Referenzspannung Vref2 entspricht, von der zusätzlichen Stromerzeugungsschaltung 430 auf
der Datenleitung Xm ausgegeben.
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7(a) bis (c) sind erklärende Diagramme, die die Variation
des Stromwertes in der Programmierungsperiode Tpr (5)
zeigen, wenn die zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430 verwendet wird. Zum Zeitpunkt
t1 beginnt die Datensignalerzeugungsschaltung 430 mit der
Ausgabe des Programmierungsstroms Im, und die zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430 beginnt auch mit der Ausgabe des
zusätzlichen
Stroms Ip; in diesem Fall ist der Stromwert Iout, der von dem Einzellleitungstreiber 410 ausgegeben
wird, die Summe des Programmierungsstroms Im und des zusätzlichen
Stroms Ip (Im + Ip). In der Periode t2 bis t4, nachdem der zusätzliche Strom
Ip zum Zeitpunkt t2 gestoppt wurde, bildet nur der Programmierungsstrom
Im den Ausgangsstrom des Einzellleitungstreibers 410. Zum
Beispiel ist die Periode t1 bis t2, in der der zusätzliche
Strom Ip fließt,
bei einer Periode eingestellt, die gleich etwa dem anfänglichen
Viertel der Periode t1 bis t4 ist, in der der Programmierungsstrom
Im fließt.
Der Grund, dass die Periode t1 bis t2, in der der zusätzliche Strom
Ip fließt,
gleich der Anfangsphase der Periode eingestellt ist, in der der
Programmierungsstrom Im fließt,
ist die Unterdrückung
der Auswirkungen des zusätzlichen
Stroms Ip auf den Lichtemissionspegel. Der Wert des zusätzlichen
Stroms Ip ist zum Beispiel auf etwa einen Mittelwert des Maximalwertes
und des Minimalwertes des Programmierungsstroms Im eingestellt.
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Genauer
gesagt, der Ausgangsstrom Iout, der in 7(a) dargestellt
ist, zeigt die Stromansteuerungsfähigkeit des Einzellleitungstreibers 410 an und
der tatsächliche
Strom wert Is auf der Datenleitung Xm ändert sich, wie durch die Volllinie
in 7(b) dargestellt ist. Insbesondere
fließt
zum Zeitpunkt t1 ein vorübergehend
großer
Strom; dieser Strom nimmt jedoch allmählich ab und nähert sich dem
Stromwert (Im + Ip). Wenn die zusätzliche Stromerzeugungsschaltung 430 zum
Zeitpunkt t2 ausgeschaltet wird, nimmt der tatsächliche Strom Is noch weiter
ab. Da jedoch nach dem Zeitpunkt t2 der Stromwert selbst klein ist,
fällt die
Rate, mit der die Datenleitungskapazität Cd (3) geladen
oder entladen wird; als Ergebnis ist die Variationsrate des Stroms
geringer als in der Periode von t1 bis t2. Ferner nimmt zum Zeitpunkt
t3 der tatsächliche
Stromwert auf dem Programmierungsstromwert Im ab und dieser Programmierungsstromwert
Im wird in der Periode von t3 bis t4 aufrechterhalten. Daher wird
die Pixelschaltung 210 durch den korrekten Programmierungsstromwert
Im innerhalb der Programmierungsperiode Tpr programmiert.
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Die
Nutzung eines solchen zusätzlichen Stroms
Ip kann auch als "der
Betrieb, der den Programmierungsstromwert Im von einem ersten Stromwert
während
der Programmierung der vorangehenden Linie auf einen zweiten Stromwert
während
der Programmierung der gegenwärtigen
Linie in mehreren Perioden (d. h., der Periode t1 bis t2 und der
Periode t2 bis t3 in 7(a))
mit verschiedenen Variationsraten im Stromwert im Laufe der Zeit" angesehen werden.
Ferner wird diese Variation von einem ersten Stromwert auf einen
zweiten Stromwert über
einen dritten Stromwert (Im + Ip) ausgeführt, der die Summe des Programmierungsstroms
Im während
der gegenwärtigen
Programmierung und des zusätzlichen Stroms
Ip ist.
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Die
Punktlinie, die in 7(b) dargestellt ist, zeigt
die Variation in dem tatsächlichen
Stromwert, wenn kein zusätzlicher
Strom Ip verwendet wird, so dass die Stromansteuerungsfähigkeit
des Einzellleitungstreiber 410 fixiert ist (Fig. (c)).
In diesem Fall ist der Stromwert in der Periode t1 bis t2 im Vergleich
zu einem Fall, in dem ein zusätzlicher
Strom Ip verwendet wird, gering; folglich ist auch die Variationsrate des
Stroms geringer. Daher können
Fälle eintreten,
in welchen der tatsächliche
Strom Is den Programmierungsstromwert Im selbst zum Zeitpunkt t4
nicht erreicht, zu dem die Programmierung vollendet ist. In solchen
Fällen
besteht die Möglichkeit,
dass die Pixelschaltung 210 nicht auf den korrekten Emissionspegel
programmiert wird. Oder es kann das Problem entstehen, dass die
Programmierungsperiode Tpr verlängert
werden muss, um die korrekte Programmierung zu erreichen. Wenn andererseits
ein zusätzlicher
Strom Ip verwendet wird, kann eine korrekte Programmierung innerhalb
der Programmierungsperiode Tpr ausgeführt werden.
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8(a) bis 8(c) sind
erklärende
Diagramme, die die Variation der Ladungsmenge Qd der Datenleitung
Xm während
der Programmierungsperiode Tpr zeigen. 8(a) bis 8(c) zeigen den Betrieb von 7(a) bis 7(c) vom
Standpunkt der elektrischen Ladung. Genauer gesagt, die Zeitpunkte t1
bis t4, die in 7(c) dargestellt sind, entsprechen den
Zeitpunkten, bei welchen sich der Pegel des ersten Gate-Signals V1 ändert, wie
in 8(a) dargestellt ist.
-
Im
Allgemeinen hängt,
bevor die Programmierung der n-ten Reihe von Pixelschaltungen eingeleitet
wird, die Ladung Qc0 der Datenleitung Xm von dem Programmierungsstromwert
Im der Datenleitung Xm in der Programmierung der (n-1)-ten Reihe von
Pixelschaltungen ab. 9(a) und 9(b) zeigen das Verhältnis des Lichtemissionspegels
G organischer EL-Elemente, des Stromwerts Im der Datenleitung Xm
(d.h., des Programmierungsstromwertes) und der Ladungsmenge Qd der
Datenleitung. In der Schaltungsstruktur des ersten Vergleichsbeispiels neigt
der Strom Im zu einem Anstieg bei einem Anstieg im Lichtemissionspegel
G (d.h., bei einem Anstieg in der Helligkeit), und die Ladungsmenge
Qd der Datenleitung (d.h., die Spannung Vd) neigt zu einer Abnahme bei
einem Anstieg im Emissionspegel G. Bei dem niedrigsten Emissionspegel
Gmin entspricht die Ladungsmenge Qd einer Spannung, die nahe der
Stromversorgungsspannung Vdd ist, und beim höchsten Emissionspegel Gmax
entspricht die Ladungsmenge Qd einer Spannung, die nahe der Erdspannung
ist. Ferner wird in dem Beispiel, das in 8(c) dargestellt
ist, ein Fall betrachtet, in dem der Programmierungsstromwert Im
bei der Programmierung der unmittelbar vorangehenden Reihe (d.h.,
der (n-1)-ten Reihe) relativ groß ist, so dass die Ladungsmenge
Qd0 vor dem Einleiten der gegenwärtigen Programmierung
relativ gering ist.
-
Wenn
die Programmierung zum Zeitpunkt t1 in 8(a) bis 8(c) eingeleitet wird, wird die Datenleitung Xm
durch den Ausgangsstrom Iout (= Im + Ip) des Einzellleitungstreibers 410 geladen
oder entladen, so dass die Ladungsmenge Qd bei einer relativ hohen
Rate steigt. Wenn der zusätzliche
Strom Ip zum Zeitpunkt t2 eliminiert wird, fällt die Lade-/Entladerate und
die Variation in der Ladungsmenge Qd wird mäßiger. Zum Zeitpunkt t3 in
der Programmierungsperiode Tpr jedoch erreicht die Ladungsmenge Qdm,
was dem gewünschten
Programmierungsstrom Im entspricht.
-
Wie
aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, dient die zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430 als Lade-/Entladebeschleunigungsabschnitt,
der zum Beschleunigen des Lade- oder Entladevorgangs der Datenleitung
Xm verwendet wird. In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich
der Begriff "Beschleunigen
des Lade- oder Entladevorgangs" auf
einen Vorgang, der das Laden oder Entladen beschleunigt, so dass
das Laden oder Entladen der Datenleitung in einer kürzeren Zeit
beendet ist, als das Laden oder Entladen der Datenleitung nur durch
den ursprünglichen
gewünschten
Stromwert (d.h., den Programmierungsstromwert Im im Falle des vorliegenden
Beispiels). Die zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430 kann auch als Schaltung betrachtet
werden, die als Beschleunigungsmittel zum Be schleunigen der Variation
im Strom entsprechend der Variation in dem Datensignal dient, oder als
Rückstellmittel
zum Zurückstellen
der Ladungsmenge der Datenleitung Xm auf einen spezifischen Wert.
-
Wie
durch die strichpunktierte Linie in 8(c) dargestellt
ist, wird die Lade-/Entladerate bei einer geringen Rate gehalten,
wenn kein zusätzlicher
Strom Ip vorhanden ist, so dass in diesem Beispiel die Ladungsmenge
die Ladungsmenge Qdm nicht erreicht, die dem gewünschten Programmierungsstromwert
Im entspricht, auch nicht am Ende t4 der Programmierungsperiode
Tpr. Daher besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Programmierung
auf den korrekten Lichtemissionspegel durch Zuleiten des korrekten
Programmierungsstroms Im zu der Pixelschaltung 210 nicht
erreicht werden kann.
-
Somit
kann in dem vorliegenden Beispiel eine korrekte Programmierung der
Pixelschaltung 210 durch Beschleunigen des Lade- oder Entladevorgangs
der Datenleitung unter Verwendung des zusätzlichen Stroms Ip erreicht
werden. Die Programmierungszeit kann stattdessen verkürzt werden, so
dass die Geschwindigkeit der Ansteuerungskontrolle des organischen
EL-Elements 220 erhöht
werden kann.
-
Die
Beschleunigung des Lade- oder Entladevorgangs der Datenleitung unter
Verwendung des zusätzlichen
Stroms Ip wird für
gewöhnlich
für alle Datenleitungen
Xm durchgeführt,
die in der Pixelschaltungsmatrix enthalten sind. Es ist jedoch auch möglich, das
System so zu gestalten, dass die Beschleunigung des Lade- oder Entladevorgangs
dieser Datenleitungen unter Verwendung des zusätzlichen Stroms Ip selektiv
nur für
einige der Datenleitungen von der Mehrzahl von Datenleitungen ausgeführt wird,
die in der Pixelschaltungsmatrix enthalten sind. Wenn zum Beispiel
die Ladungsmenge Qd0 (8(c))
der m-ten Datenleitung Xm zu dem Zeitpunkt, zu dem die Programmierung
eingeleitet wird, ausreichend nahe der Ladungsmenge Qdm ist, die dem
gewünschten
Programmierungsstrom Im entspricht, muss der zusätzliche Strom Ip nicht verwendet
werden. Konkret gesagt, für
die entsprechenden Datenleitungen kann die Steuerung 100 den
Programmierungsstromwert in der (n-1)-ten Reihe mit dem Programmierungsstromwert
in der n-ten Reihe vergleichen, und wenn die Differenz geringer
als ein bestimmter Schwellenwert ist, kann die Steuerung 100 beurteilen,
dass der zusätzliche
Strom Ip während
der Programmierung der n-ten Reihe nicht verwendet wird. Ferner
kann der Wert des zusätzlichen Stroms
Ip entsprechend der Differenz in diesen Programmierungsstromwerten
variiert werden. Mit anderen Worten, es ist möglich, das System so zu gestalten,
dass es ein Mittel zum Bestimmen des Stromswertes des zusätzlichen
Stroms Ip entsprechend der Differenz zwischen dem vorangehenden
wert und dem gegenwärtigen
Wert des Programmierungsstromwertes Im umfasst, und ein Mittel zum
Zuleiten des bestimmten zusätzlichen
Stromwertes Ip zu den entsprechenden Datenleitungen Xm. In dieser
Struktur kann der zusätzliche
Stromwert Ip effektiver verwendet werden, so dass eine erhöhte Ansteuerungsgeschwindigkeit
gefördert
wird.
-
Als
Alternative kann beurteilt werden, dass der zusätzliche Strom Ip nur in Fällen verwendet
wird, in welchen der gegenwärtige
Programmierungsstromwert Im kleiner als einer spezifizierter Schwellenwert
ist, und dass der zusätzliche
Strom Ip dann nicht verwendet wird, wenn der Programmierungsstromwert
Im größer als
der Schwellenwert ist. Der Grund dafür ist folgender: wenn nämlich der
Programmierungsstromwert groß ist,
kann der Lade- oder Entladevorgang der Datenleitungen Xm mit ausreichender
Geschwindigkeit ausgeführt
werden, so dass der gewünschte
Programmierungsstromwert Im bei einer ausreichend hohen Geschwindigkeit
erreicht werden kann, ohne den zusätzlichen Strom Ip zu verwenden.
-
Stattdessen
ist es auch möglich,
den zusätzlichen
Strom Ip nur dann zu verwenden, wenn der gegenwärtige Programmierungsstromwert
(zweite Stromwert) kleiner als der vorangehende Programmierungsstromwert
(erste Stromwert) ist, und die Summe des gegenwärtigen Programmierungsstromwertes
Im und des zusätzlichen
Stromwertes Ip (diese Summe ist der dritte Stromwert) kleiner als
der vorangehende Programmierungsstromwert ist. Diese drei Stromwerte
können
auch in verschiedenen anderen Verhältnissen eingestellt werden.
Zum Beispiel kann der dritte Stromwert auch ein Stromwert sein, der
zwischen dem ersten Stromwert und dem zweiten Stromwert liegt. Ferner
wäre es
auch möglich, den
Absolutwert der Stromvariationsrate im Laufe der Zeit vom ersten
Stromwert auf den dritten Stromwert bei einem Wert einzustellen,
der größer als
der Absolutwert der Stromvariationsrate im Laufe der Zeit vom dritten
Stromwert auf den zweiten Stromwert ist. Ferner wäre es auch
möglich,
den Absolutwert der Differenz zwischen dem ersten Stromwert und
dem dritten Stromwert bei einem Wert einzustellen, der größer als
der Absolutwert der Differenz zwischen dem dritten Stromwert und
dem zweiten Stromwert ist.
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Es
ist wünschenswert,
dass die obengenannte Beurteilung, ob der zusätzliche Strom Ip zu verwenden
ist oder nicht, für
jede Datenleitung getroffen wird. Wenn jedoch der zusätzliche
Strom Ip immer verwendet wird, unabhängig vom Wert des Programmierungsstroms
während
der Programmierung der unmittelbar vorangehenden Reihe, wird der Vorteil
einer vereinfachten Steuerung des Anzeigegeräts insgesamt erreicht.
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Somit
kann in dem vorliegenden ersten Vergleichsbeispiel eine exakte Programmierung
in einer kurzen Zeit ausgeführt
werden, indem ein zusätzlicher
Strom Ip bei dem Programmierungsstrom Im in der Anfangsphase der
Programmierungsperiode angelegt wird. Als Alternative kann die Programmierungsperiode
verkürzt
werden, so dass die Ge schwindigkeit der Ansteuerungskontrolle der
organischen EL-Elemente 220 erhöht wird.
Insbesondere ist eine Erhöhung
in der Geschwindigkeit der Ansteuerungskontrolle erforderlich, wenn
die Größe oder Auflösung der
Anzeigeplatte erhöht
wird; daher sind die obengenannten Effekte bei großen Anzeigeplatten
und Anzeigeplatten mit hoher Auflösung nützlicher.
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B. Zweites Vergleichsbeispiel (Stromzugabe 2)
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10 ist
ein Blockdiagramm, das die schematische Struktur eines Anzeigegeräts als zweites Vergleichsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieses Anzeigegerät unterscheidet
sich von dem ersten Vergleichsbeispiel darin, dass ein Datenleitungstreiber 400a an
der Seite der Stromversorgungsspannung Vdd installiert ist. Wie
in der Folge beschrieben ist, unterscheidet sich auch die innere Struktur
der Einzellleitungstreiber 410a und die innere Struktur
der Pixelschaltungen 210 von jenen des ersten Vergleichsbeispiels.
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11 ist
ein Schaltungsdiagramm, das die innere Struktur einer Pixelschaltung 210a zeigt.
Diese Pixelschaltung 210a ist eine sogenannte stromprogrammierbare
Schaltung vom Sarnoff-Typ. Diese Pixelschaltung 210a hat
ein organisches EL-Element 220, vier Transistoren 241 bis 244,
und einen Speicherkondensator 230. Ferner sind die vier
Transistoren FETs vom p-Kanal-Typ.
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Der
erste Transistor 241, der Speicherkondensator 230 und
der zweite Transistor 242 sind in Serie in dieser Reihenfolge
an die Datenleitung Xm angeschlossen. Der Drain des zweiten Transistors 242 ist
an das organische EL-Element angeschlossen. Die erste Sub-Gate-Leitung
V1 ist gemeinsam an die Gates des ersten und zweiten Transistors 241 und 242 angeschlossen.
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Eine
Serienverbindung des dritten Transistors 243, vierten Transistors 244 und
des organischen EL-Elements 220 ist zwischen der Stromversorgungsspannung
Vdd und der Erde eingefügt.
Der Drain des dritten Transistors 243 und die Source des vierten
Transistors 244 sind an den Drain des ersten Transistors
angeschlossen. Die zweite Gate-Leitung V2 ist an das Gate des dritten
Transistors 243 angeschlossen. Das Gate des vierten Transistors 244 ist an
die Source des zweiten Transistors 242 angeschlossen. Der
Speicherkondensator 230 ist zwischen der Source und dem
Gate des vierten Transistors 244 angeschlossen.
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Der
erste und zweite Transistor 241 und 242 sind Schalttransistoren,
die beim Akkumulieren einer gewünschten
Ladung in dem Speicherkondensator 230 verwendet werden.
Der dritte Transistor 243 ist ein Schalttransistor, der
während
der Lichtemissionsperiode des organischen EL-Elements 220 in
einem EIN-Zustand gehalten wird. Der vierte Transistor 244 ist
ein Treibertransistor, der zum Kontrollieren des Stromwerts verwendet
wird, der durch das organische EL-Element 220 fließt. Der
Stromwert des vierten Transistors 244 wird durch die Ladungsmenge kontrolliert,
die in dem Speicherkondensator 230 gehalten wird.
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12(a) bis 12(d) sind
Zeitablaufdiagramme, die den normalen Betrieb der Pixelschaltung 210a des
zweiten Vergleichsbeispiels zeigen. In diesem Betrieb ist die Logik
der Gate-Signale V1 und V2 zu dem Betrieb des ersten Vergleichsbeispiels, das
in 5(a) bis 5(d) dargestellt
ist, umgekehrt. Ferner fließt
bei dem zweiten Vergleichsbeispiel, wie aus der Schaltungsstruktur
ersichtlich ist, die in 11 dargestellt
ist, ein Programmierungsstrom Im während der Programmierungsperiode
Tpr durch das organische EL-Element 220 über den
ersten und vierten Transistor 241 und 244. Daher
strahlt in dem zweiten Vergleichsbeispiel das organische EL-Element
auch Licht während
der Programmierungsperiode Tpr aus. Somit kann das organische EL- Element 220 in
der Programmierungsperiode Tpr Licht ausstrahlen, oder kann kein
Licht ausstrahlen, wie in dem ersten Vergleichsbeispiel.
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13 ist
ein Schaltungsdiagramm, das einen der Einzellleitungstreiber 410a des
zweiten Vergleichsbeispiels zeigt. Dieser Einzellleitungstreiber 410a ist
an die Seite der Stromversorgungsspannung (Vdd) der Datenleitung
Xm angeschlossen. Dadurch unterscheidet sich dieses Vergleichsbeispiel
von dem ersten Vergleichsbeispiel, das in 6 dargestellt
ist, darin, dass der Treibertransistor 42 der Datensignalerzeugungsschaltung 420a und
der Treibertransistor 44 der zusätzlichen Stromerzeugungsschaltung 430a beide
aus FETs vom p-Kanaltyp konstruiert sind. Die übrige Struktur ist dieselbe
wie im ersten Vergleichsbeispiel.
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14(a) und 14(b) zeigen
das Verhältnis
des Emissionspegels G des Lichts, das von dem organischen EL-Element
ausgestrahlt wird, des Stromwerts Im der Datenleitung Xm und der
Ladungsmenge Qd der Datenleitung in dem zweiten Vergleichsbeispiel.
In dem zweiten Vergleichsbeispiel sind, anders als im ersten Vergleichsbeispiel, die
Einzellleitungstreiber 410a an der Seite der Stromversorgungsspannung
(Vdd) der Datenleitungen Xm installiert; daher ist das Verhältnis zwischen dem
Emissionspegel G und der Ladungsmenge Qd (d.h., der Spannung Vd)
jeder Datenleitung Xm das Inverse von jenem in dem ersten Vergleichsbeispiel. Insbesondere
neigt die Ladungsmenge Qd (d.h., die Spannung Vd) jeder Datenleitung
zum Ansteigen, wenn der Emissionspegel G steigt (d.h., wenn die Helligkeit
zunimmt). Bei dem niedrigsten Emissionspegel Gmin entspricht die
Ladungsmenge Qd einer Spannung, die nahe der Erdspannung ist, während beim
höchsten
Emissionspegel Gmax die Ladungsmenge Qd einer Spannung entspricht,
die nahe der Stromversorgungsspannung Vdd ist.
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15(a) bis 15(c) sind
erklärende
Diagramme, die die Variation der Ladungsmenge Qd jeder Datenleitung
Xm in der Programmierungsperiode Tpr in dem zweiten Vergleichsbeispiel
zeigen. Diese Variation ist im Wesentlichen dieselbe wie die Variation
in dem ersten Vergleichsbeispiel, das in 8(a) bis 8(c) dargestellt ist). Die Tatsache, dass die Ladungsmenge
Qd0 vor dem Einleiten der Programmierung in 15(c) relativ
gering ist, bedeutet, dass (anders als im ersten Vergleichsbeispiel)
der Programmierungsstromwert Im in der Programmierung der unmittelbar
vorangehenden Reihe (d.h., der (n-1)-ten Reihe) relativ gering ist.
-
Das
Anzeigegerät
dieses zweiten Vergleichsbeispiels hat ähnliche Effekte wie jenes des ersten
Vergleichsbeispiels. Insbesondere kann eine exakte Programmierung
der Pixelschaltungen 210a in einer kurzen Zeit durch Zugabe
eines zusätzlichen Stroms
Ip zu dem Programmierungsstrom Im in der Anfangsphase der Programmierungsperiode
Tpr erreicht werden. Die Programmierungszeit kann stattdessen verkürzt werden,
so dass die Geschwindigkeit der Ansteuerungskontrolle der organischen EL-Elemente 220 erhöht werden
kann.
-
C. Drittes Vergleichsbeispiel (Stromzugabe
3)
-
16 ist
ein Schaltungsdiagramm, das eine der Einzellleitungstreiber 410b in
einem dritten Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die
Datensignalerzeugungsschaltung 420 im Inneren dieses Einzellleitungstreibers 410b ist
dieselbe wie jene des ersten Vergleichsbeispiels (in 6 dargestellt);
die Struktur der zusätzlichen
Stromerzeugungsschaltung 430b unterscheidet sich jedoch
von jener des ersten Vergleichsbeispiels. Insbesondere hat die zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430b zwei Sätze von Serienverbindungen
eines Schalttransistors 43 und eines Treibertransistors 42,
und diese Serienverbindungen sind parallel zueinander geschaltet.
Zum Beispiel ist das Verhältnis
der Verstärkungskoeffizienten βc der zwei
Treibertransistoren 44 bei 1:2 eingestellt. Das Zusatzstromsteuersignal
Dp ist in diesem Vergleichsbeispiel ein Zwei-Bit-Signal. Wenn diese
zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430b verwendet wird, kann der zusätzliche
Stromwert Ip willkürlich
bei einem von vier Pegeln eingestellt werden, die den vier Werten
0 bis 3 entsprechen, die durch das Zusatzstromsteuersignal Dp dargestellt
werden können.
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17(a) bis 17(c) sind
erklärende
Diagramme, die den Betrieb während
der Programmierungsperiode Tpr zeigen, wenn die zusätzliche Stromerzeugungsschaltung 430b des
dritten Vergleichsbeispiels verwendet wird. Hier variiert der zusätzliche
Stromwert Ip von einem höheren
ersten Pegel Ip2 auf einen tieferen zweiten Pegel Ip1. Infolgedessen
besteht eine Möglichkeit,
dass die Datenleitungen rascher als in dem ersten Vergleichsbeispiel oder
in dem zweiten Vergleichsbeispiel geladen oder entladen werden können. Wie
aus diesem Beispiel ersichtlich ist, kann, wenn ein zusätzlicher
Strom verwendet wird, das System so aufgebaut sein, dass der zusätzliche
Stromwert in zwei oder mehr Stufen variiert wird, wodurch der Ausgangsstrom
Iout der Datenleitungen Xm in drei oder mehr Stufen variiert wird.
-
Wenn
die zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430b von 16 verwendet
wird, wie im Falle des ersten Vergleichsbeispiels, kann der Pegel des
zusätzlichen
Stromwerts Ip entsprechend dem Programmierungsstromwert für die unmittelbar
vorangehende Reihe und dem Programmierungsstromwert für die gegenwärtige Reihe
bestimmt werden. Wenn dies erfolgt ist, können geeignete zusätzliche Stromwerte,
die für
die Programmierungsstromwerte geeignet sind, selektiv verwendet
werden.
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Es
sollte hier festgehalten werden, dass die zusätzliche Stromerzeugungsschaltung 430b,
die mehrere zusätzliche Stromwerte
Ip verwendet, bei dem zweiten Vergleichsbeispiel angewendet werden kann.
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C. Modifizierungen unter Verwendung einer
Stromzugabe
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Modifizierung D1:
-
Die
zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung muss nicht innerhalb des Einzellleitungstreibers 410 installiert
sein; diese Schaltung kann auch an einer anderen Position installiert
sein, solange die Schaltung an die entsprechende Datenleitung Xm
angeschlossen ist. Ferner ist es auch möglich, anstatt eine zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung für
jede Datenleitung Xm zu installieren, eine zusätzliche Stromerzeugungsschaltung
gemeinsam für
eine Mehrzahl von Datenleitungen zu installieren.
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Modifizierung D2:
-
Es
wäre auch
möglich,
das System so aufzubauen, dass keine zusätzliche Stromerzeugungsschaltung
installiert wird, und dass ein Stromwert, der größer als der Programmierungsstromwert
Im ist, durch die Datensignalerzeugungsschaltung 420 während der
Anfangsphase der Programmierungsperiode erzeugt wird, und der Stromwert
dann auf den Programmierungsstromwert Im umgeschaltet wird, wenn
eine spezifizierte Zeitperiode verstrichen ist.
-
Wie
aus den jeweiligen, zuvor beschriebenen Vergleichsbeispielen und
Modifizierungen hervorgeht, ist es im Allgemeinen ausreichend, einen Strom,
der größer als
der Programmierungsstromwert Im ist, durch die Datenleitungen in
der Anfangsphase der Programmierungsperiode fließen zu lassen, wenn ein zusätzlicher
Strom verwendet wird. Dadurch ist es möglich, das Laden oder Entladen
der Datenleitungen zu beschleunigen, so dass eine exakte Programmierung
und Hochgeschwindigkeitsansteuerung möglich sind.
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E. Erste Ausführungsform (Vorladen)
-
18 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Anzeigegeräts als erste
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt. In diesem Anzeigegerät ist eine
Vorladeschaltung 600 für
jede der Datenleitungen Xm (m = 1 bis M) des Anzeigegeräts des ersten
Vergleichsbeispiels installiert, das in 3 dargestellt
ist. Die übrige
Struktur ist dieselbe wie jene, die in 3 dargestellt
ist. Die elektrostatische Kapazität Cd der Datenleitungen fehlt
jedoch der Deutlichkeit der Darstellung wegen. Ferner kann ein Schaltungskreis,
der keine zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung 430 hat (6) für die Einzellleitungstreiber 410 verwendet
werden.
-
Vorladeschaltungen 600 sind
jeweils an jede Datenleitung Xm an einer Position zwischen dem Anzeigematrixabschnitt 200 und
dem Datenleitungstreiber 400 angeschlossen. Diese Vorladeschaltungen 600 sind
jeweils aus einer Serienverbindung einer Vorladestromversorgung
VP, die eine konstante Spannungsversorgung
ist, und einem Schalttransistor 610 konstruiert. In diesem
Beispiel ist der Schalttransistor 610 ein FET vom n-Kanal-Typ
und die Source dieses Transistors ist an die entsprechende Datenleitung
Xn angeschlossen. Ein Vorladesteuersignal Pre wird gemeinsam an
das Gate jedes Schalttransistors 610 von der Steuerung 100 eingegeben (2).
Die Spannung der Vorladestromversorgung VP ist
zum Beispiel bei der Ansteuerungsstromversorgungsspannung Vdd (4)
der Pixelschaltungen 210 eingestellt. Es kann jedoch ebenso
eine Stromversorgungsschaltung, die eine willkürliche Einstellung der Vorladespannung
VP ermöglicht,
verwendet werden.
-
Die
Vorladeschaltungen 600 werden zum Verkürzen der Zeit verwendet, die
zum Programmieren erforderlich ist, indem eine Ladung oder Entladung
der jeweiligen Datenleitungen Xm vor Vollendung der Programmierung
durchgeführt
wird. Mit anderen Worten, die Vorladeschaltungen 600 dienen als
Lade-/Entladebeschleunigungsabschnitte, die zum Beschleunigen des
Lade- oder Entladevorgangs der Datenleitungen Xm verwendet werden.
Ferner können
die Vorladeschaltungen 600 auch als Schaltungen betrachtet
werden, die als Beschleunigungsmittel zum Beschleunigen der Variation
in dem Strom verwendet werden, die die Variation in den Datensignalen
begleitet, oder als Rückstellmittel
zum Zurückstellen
der Ladungsmengen der Datenleitungen Xm auf spezifizierte Werte.
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19(a) bis 19(d) sind
erklärende
Diagramme, die den Betrieb während
der Programmierungsperiode Tpr in der ersten Ausführungsform
zeigen. In diesem Beispiel ist das Vorladesteuersignal Pre während der
Periode von t11 bis t12 vor der Ausführung der Programmierung in
der Periode von t13 bis t15 beim H-Pegel, so dass ein Vorladen oder
Vorentladen durch die Vorladeschaltungen 600 in dieser Periode
ausgeführt
wird. Infolge dieses Vorladens erreichen die Ladungsmengen Qd der
Datenleitungen Xm einen spezifischen Wert entsprechend der Vorladespannung
VP (18). Mit
anderen Worten, die Datenleitungen Xm erreichen eine Spannung, die mehr
oder weniger gleich der Vorladespannung VP ist.
Danach, wenn die Programmierung in der Periode von t13 bis t15 durchgeführt wird,
erreichen die Ladungsmengen Qd der Datenleitungen Xn eine Ladungsmenge
Qdm entsprechend dem gewünschten Programmierungsstromwert
Im zum Zeitpunkt t14 innerhalb der Programmierungsperiode Tpr.
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Die
strichpunktierte Linie in 19(d) zeigt die
Variation in den Ladungsmengen wenn kein Vorladen oder zusätzlicher
Strom verwendet wird. In diesem Fall erreichen die Ladungsmengen
der Datenleitungen selbst am Ende der Programmierungsperiode Tpr
eine Ladungsmenge Qdm nicht, die dem gewünschten Programmierungsstromwert
Im entspricht. Daher besteht die Möglichkeit, dass eine Programmierung
auf die korrekten Emissionspegel durch Zuleiten des korrekten Programmierungsstroms
Im zu den Pixelschaltungen 210 nicht durchgeführt werden
kann.
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Somit
können
in der vorliegenden Ausführungsform
die korrekten Lichtemissionspegel für die Pixelschaltungen 210 durch
das Vorladen eingestellt werden, das das Laden oder Entladen der
Datenleitungen beschleunigt.
-
Wenn
der Datenleitungstreiber 400 an der Seite der Erdspannung
der Datenleitungen Xm installiert ist, steigen die Ladungsmengen
Qd der Datenleitungen bei einer Abnahme im Programmierungsstromwert
Im, wie oben in 9(a) und 9(b) dargestellt
ist, so dass die Spannung Vd auch groß ist. In diesem Fall ist es
wünschenswert, dass
die Vorladespannung VP bei einem relativ
hohen Spannungspegel eingestellt wird, der dem relativ kleinen Programmierungsstromwert
Im entspricht (d.h., dem relativ geringen Lichtemissionspegel).
-
Wenn
andererseits der Datenleitungstreiber 400 an der Seite
der Stromversorgungsspannung der Datenleitungen Xm installiert ist,
nehmen die Ladungsmengen Qd der Datenleitungen bei einer Abnahme
im Programmierungsstromwert Im ab, wie oben in 14(a) bis 14(c) dargestellt
ist, so dass die Spannung Vd auch klein ist. In diesem Fall ist
es wünschenswert,
dass die Vorladespannung VP bei einem relativ
niederen Spannungspegel eingestellt ist, der dem relativ geringen
Programmierungsstromwert Im entspricht (d.h., dem relativ geringen
Lichtemissionspegel).
-
Konkret
ist es wünschenswert,
dass die Vorladespannung VP so eingestellt
ist, dass die Datenleitungen auf einen Spannungspegel vorgeladen
werden können,
der einem niederen Lichtemissionsbereich gleich oder kleiner dem
zentralen Wert des Lichtemissionspegels entspricht. Insbesondere
ist es wünschenswert,
die Vorladespannung VP so einzustellen,
dass die Datenleitungen auf einen Spannungspegel vorgeladen werden
können,
der einem Lichtemissionspegel in der Nähe des niedrigsten Nicht-Null-Lichtemissionspegels
entspricht. Hier bezieht sich der Begriff "ein Lichtemissionspegel in der Nähe des niedrigsten
Nicht-Null-Lichtemissionspegels" zum
Beispiel auf einen Bereich von 1 bis 10, wenn der Gesamtbereich
0 bis 255 ist. Wenn dies erfolgt, kann die Programmierung bei einer
ausreichend hohen Geschwindigkeit selbst dann ausgeführt werden,
wenn der Programmierungsstromwert Im klein ist.
-
Wie
im Falle der jeweiligen Vergleichsbeispiele und Modifizierungen,
die wie zuvor beschrieben einen zusätzlichen Strom verwenden, kann
die Beurteilung, ob ein Vorladen ausgeführt wird oder nicht, auch in Übereinstimmung
mit dem Programmierungsstromwert für die unmittelbar vorangehende Reihe
und dem Programmierungsstromwert für die gegenwärtige Reihe
vorgenommen werden. Wenn zum Beispiel die Ladungsmenge Qd0 (19(c)) der m-ten Datenleitung Xm zum Zeitpunkt
der Einleitung der Programmierung ausreichend nahe dem gewünschten
Programmierungsstrom Im ist, muss kein Vorladen für diese
Datenleitung Xm ausgeführt
werden. Als Alternative wäre
es möglich,
die Beurteilung zu treffen, das ein Vorladen nur dann verwendet
wird, wenn der gegenwärtige
Programmierungsstromwert Im kleiner als ein spezifizierter Schwellenwert
ist, und dass das Vorladen nicht verwendet wird, wenn der gegenwärtige Programmierungsstromwert
Im größer als
dieser Schwellenwert ist. Der Grund dafür ist folgender: wenn nämlich der
Prozessor Im groß ist, kann
der Lade- oder Entladevorgang der Datenleitungen Xm bei einer ausreichend
hohen Geschwindigkeit ausgeführt
werden; daher kann der gewünschte
Programmierungsstromwert Im erreicht werden, selbst wenn kein Vorladen
ausgeführt
wird.
-
Ferner
kann ein Vorladen selektiv ausgeführt werden, wenn eine Beurteilung
getroffen wird, ob ein Vorladen für jede Datenleitung ausgeführt werden soll
oder nicht. Wenn ein Vorladen immer für alle Datenleitungen ausgeführt wird,
wird jedoch der Vorteil einer Vereinfachung der Kontrolle des gesamten
Anzeigegeräts
erhalten.
-
Übrigens
ist ein Farbanzeigegerät
für gewöhnlich mit
Pixelschaltungen der drei Farbkomponenten R, G und B ausgestattet.
In diesem Fall ist es wünschenswert,
die Vorrichtung so zu konstruieren, dass die Vorladespannung VP unabhängig
für jede Farbe
eingestellt werden kann. Konkret ist es wünschenswert, drei Vorlade-Stromversorgungsschaltungen
bereitzustellen, so dass eine jeweils passende Vorladespannung VP für
die R Datenleitung, B Datenleitungen und G Datenleitungen eingestellt
werden kann. Ferner ist es wünschenswert,
wenn Pixelschaltungen aus drei Farbkomponenten an dieselbe Datenleitung
angeschlossen sind, eine variable Stromversorgungsschaltung, die
eine Änderung
der Ausgangsspannung ermöglicht,
als Vorladestromversorgungsschaltung zu verwenden. Wenn das System so
gestaltet ist, dass Vorladespannungen VP separat für die entsprechenden
Farben eingestellt werden können,
kann der Vorladevorgang effizienter durchgeführt werden.
-
F. Modifizierungen in Bezug auf die Zeitsteuerung des
Vorladevorgangs
-
20(a) bis 20(c) sind
erklärende
Diagramme, die eine Modifizierung der Vorladeperiode zeigen. In
diesem Beispiel wird die Periode Tpc, in der das Vorladesignal Pre
auf "EIN" ist (auch als "Vorladeperiode Tpc" bezeichnet) auf
eine Zeit verlängert,
die die Anfangsphase der Periode überlappt, in der das erste
Gate-Signal V1 "EIN" ist. In diesem Fall befinden
sich die zwei Schalttransistoren 211 und 211,
die zum Laden und Entladen des Speicherkondensators 230 verwendet
werden (4), während der späteren Hälfte der
Vorladeperiode Tpc in einem "EIN"-Zustand; folglich
kann der Speicherkondensator 230 zu demselben Zeitpunkt
wie die Datenleitung Xm vorgeladen werden. Wenn daher die elektrostatische
Kapazität
des Speicherkondensators relativ zu der elektrostatischen Kapazität Cd der
Datenleitung Xm nicht ignoriert werden kann, kann die Zeit, die zum
anschließenden
Zurückkehren
zur Programmierung erforderlich ist, verkürzt werden.
-
Wenn
andererseits das System so gestaltet ist, dass das Vorladen vor
dem Einleiten der tatsächlichen
Programmierung durchgeführt
wird, wie in 19(a) bis 19(d) dargestellt
ist, kann die Wirkung des Vorladens auf die akkumulierte Ladungsmenge
des Speicherkondensators auf einen noch geringeren Pegel gedrückt werden.
-
Es
sollte auch festgehalten werden, dass in 20(a) bis 20(c) der Programmierungsstrom Im bei 0 gehalten
wird, bis die Vorladeperiode Tpc vollendet ist. Der Grund dafür ist folgender:
wenn der Programmierungsstrom Im während der Vorladeperiode Tpc
fließen
gelassen wird, fließt
ein Teil dieses Stroms auch durch die Vorladeschaltungen 600,
so dass daraus ein übermäßiger Stromverbrauch
resultiert. Wenn jedoch die Menge an Strom, die durch diesen Vorgang
verbraucht wird, vernachlässigbar ist,
kann das System so gestaltet werden, dass der Programmierungsstrom
Im während
der Vorladeperiode Tpc fließt.
-
21(a) bis 21(c) sind
erklärende
Diagramme, die eine weitere Modifizierung der Vorladeperiode zeigen.
In diesem Beispiel wird die Vorladeperiode Tpc eingeleitet, nachdem
das erste Gate-Signal V1 eingeschaltet wurde. Auch in diesem Fall kann
der Speicherkondensator 230 zu demselben Zeitpunkt wie
die Datenleitung Xm vorgeladen werden. Auch in diesem Beispiel ist
es wünschenswert, dass
der Programmierungsstrom Im bei 0 gehalten wird, bis die Vorladeperiode
Tpc vollendet ist.
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Wie
aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, kann die Vorladeperiode
vor der Periode eingestellt werden, in der die Programmierung der
Pixelschaltungen ausgeführt
wird (Beispiel von 19(a) bis 190(c)), oder kann als eine Periode eingestellt
werden, die einen Teil der Anfangsphase der Periode enthält, in der
die Programmierung der Pixelschaltungen ausgeführt wird (z.B. wie in den Fällen, die
in 20(a) bis 20(c) und 21(a) bis 21(c) dargestellt
sind). Hier bezieht sich der Begriff "Periode, in der die Programmierung der
Pixelschaltungen ausgeführt
wird" auf eine Periode,
in der das Gate-Signal V1 in einem EIN-Zustand ist und die Schalttransistoren,
die die Datenleitung Xm und den Speicherkondensator 230 verbinden
(z.B. 211 und 212 in 4) sich
in einem EIN-Zustand befinden. Mit anderen Worten, es ist wünschenswert,
dass das Vorladen in einer spezifizierten Vorladeperiode vor der
Vollendung der Programmierungsperiode ausgeführt wird. Wenn dies erfolgt,
wird das Vorladen vor dem Vollenden der Akkumulierung einer Ladung (Speichern
einer Spannung) in dem Speicherkondensator 230 ausgeführt; daher
kann ein Abweichen der akkumulierten Ladungsmenge des Speicherkondensators 230 von
dem gewünschten
Wert aufgrund eines Vorladens verhindert werden.
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G. Modifizierung in Bezug auf das Anordnung
der Vorladeschaltung
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22 bis 25 zeigen
verschiedene Modifizierungen der Anordnung der Vorladeschaltungen 600.
In dem in 22 dargestellten Beispiel ist
eine Mehrzahl von Vorladeschaltungen 600 in dem Anzeigematrixabschnitt 200b installiert.
Diese Struktur wird durch Hinzufügen
der Vorladeschaltungen 600 zu dem Anzeigematrixabschnitt 200 des
ersten Vergleichsbeispiels erhalten, das in 3 dargestellt
ist. In dem Beispiel, das in 23 dargestellt
ist, ist eine Mehrzahl von Vorladeschaltungen 600 in dem
Datenleitungstreiber 400c installiert. Das Beispiel, das
in 24 dargestellt ist, ist auch ein Beispiel, in
dem eine Mehrzahl von Vorladeschaltungen 600 in dem Anzeigematrixab schnitt 200d installiert
ist. Die Struktur, die in 24 dargestellt
ist, wird durch Hinzufügen
der Vorladeschaltungen 600 zu dem Anzeigematrixabschnitt 200d des
zweiten Vergleichsbeispiels erhalten, das in 10 dargestellt
ist. In dem Beispiel, das in 25 dargestellt
ist, ist eine Mehrzahl von Vorladeschaltungen 600 in dem
Einzellleitungstreiber 400e installiert. Der Betrieb der
Schaltungen, die in 22 bis 25 dargestellt
sind, ist mehr oder weniger derselbe wie der Betrieb der obengenannten
ersten Ausführungsform.
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Wenn
die Vorladeschaltungen 600 in dem Anzeigematrixabschnitt 200 installiert
sind, wie in den Beispielen, die in 22 und 24 dargestellt sind,
sind die Vorladeschaltungen 600 auch aus TFTs konstruiert ähnlich jenen
der Pixelschaltungen. Wenn andererseits die Vorladeschaltungen 600 außerhalb des
Anzeigematrixabschnitts 200 installiert sind, können die
Vorladeschaltungen 600 zum Beispiel aus TFTs im Inneren
einer Anzeigeplatte konstruiert sein, die den Anzeigematrixabschnitt 200 enthält, oder Vorladeschaltungen 600 können im
Inneren einer IC gebildet sein, die von dem Anzeigematrixabschnitt 200 getrennt
ist.
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26 zeigt
ein Beispiel eines weiteren Anzeigegeräts, das mit einer Vorladeschaltung 600 ausgestattet
ist. In diesem Anzeigegerät
wird anstelle der Mehrzahl von Einzellleitungstreiber 410 und
Mehrzahl von Vorladeschaltungen 600, die in der Struktur verwendet
werden, die in 23 dargestellt ist, ein einziger
Einzellleitungstreiber 410, eine einzige Vorladeschaltung 600 und
ein Schieberegister 700 installiert. Ferner werden Schalttransistoren 250 für jede Datenleitung
des Anzeigematrixabschnitts 200f installiert. Ein Anschluss
jedes Schalttransistors 250 ist an die entsprechende Datenleitung
Xm angeschlossen und der andere Anschluss ist gemeinsam an die Ausgangssignalleitung 411 des
Einzellleitungstreibers 410 angeschlossen. Die Vorladeschaltung 600 ist
auch an diese Ausgangssignal leitung 411 angeschlossen.
Das Schieberegister 700 leitet EIN/AUS-Steuersignale zu
den Schalttransistoren 250 der entsprechenden Datenleitungen
Xm; infolgedessen werden die Datenleitungen Xm der Reihe nach einzeln
gewählt.
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In
diesem Anzeigegerät
werden die Pixelschaltungen 210 punktförmige der Reihe nach aktualisiert.
Insbesondere wird nur eine Pixelschaltung 210, die sich
an dem Schnittpunkt der Gate-Leitung Yn, die von dem Gate-Treiber 300 gewählt wird,
und einer Datenleitung Xm, die von dem Schieberegister 700 gewählt wird,
in einem einzigen Programmierungsdurchlauf aktualisiert. Zum Beispiel
werden M Pixelschaltungen 210 auf der n-ten Gate-Leitung
Yn der Reihe nach einzeln programmiert; nach Beendigung dieser Programmierung
werden die M Pixelschaltungen 210 auf der nächsten (n+1)-ten Gate-Leitung
einzeln programmiert. Im Gegensatz dazu unterscheidet sich in den
entsprechenden, zuvor beschriebenen Vergleichsbeispielen und Modifizierungen
der Betrieb von jenem des Anzeigegeräts, das in 26 dargestellt
ist, darin, dass eine Reihe von Pixelschaltungen gleichzeitig programmiert
wird (d.h., in linienförmiger
Reihenfolge).
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Wenn
die Programmierung der Pixelschaltungen in punktförmiger Reihenfolge
durchgeführt wird,
wie bei dem Anzeigegerät,
das in 26 dargestellt ist, wie im Falle
der obengenannten ersten Ausführungsform,
kann eine korrekte Programmierung der Pixelschaltungen 210 durch
Vorladen der Datenleitungen vor dem Vollenden der Programmierung der
entsprechenden Pixelschaltungen erreicht werden, oder die Geschwindigkeit
der Ansteuerungskontrolle der organischen EL-Elemente 220 kann
durch Verkürzen
der Programmierungszeit erhöht
werden.
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Ein
Merkmal, das das Gerät,
das in 26 dargestellt ist, mit den
obengenannten Vergleichsbeispielen und Modifizierungen teilt, ist,
dass die Vorladeschaltung 600 das Laden und Entladen der
Mehrzahl von Datenleitungen Xm (m = 1 bis M) beschleunigen kann.
Die Vorladeschaltung 600, die in 26 dargestellt
ist, lädt
oder entlädt
jedoch nicht eine Mehrzahl von Datenleitungen gleichzeitig; stattdessen
kann diese Vorladeschaltung 600 die Datenleitungen nur
einzeln laden oder entladen. Wie aus dieser Beschreibung erkennbar
ist, bezieht sich der Ausdruck "kann
das Laden oder Entladen einer Mehrzahl von Datenleitungen beschleunigen", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, nicht nur auf Fälle, in welchen die Schaltung
das gleichzeitige Laden oder Entladen einer Mehrzahl von Datenleitungen beschleunigen
kann, sondern umfasst auch Fälle,
in welchen die Schaltung das Laden oder Entladen einer Mehrzahl
von Datenleitungen einzeln der Reihe nach beschleunigen kann.
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In
dem Beispiel von 26 wird das Vorladen von Datenleitungen
in einem Anzeigegerät durchgeführt, in
dem eine Programmierung in punktförmiger Reihenfolge erfolgt.
Die obengenannte zusätzliche
Stromerzeugungsschaltung kann jedoch auch als Mittel zum Beschleunigen
des Lade- oder Entladevorgangs der Datenleitungen in einem solchen
Gerät verwendet
werden. Zum Beispiel hat der Einzellleitungstreiber 410,
der in 26 dargestellt ist, die Schaltungsstruktur,
die in 6 dargestellt ist; daher kann ein zusätzlicher
Strom Ip unter Verwendung der zusätzlichen Stromerzeugungsschaltung 430 erzeugt
werden. Es besteht jedoch kein Bedarf, die Schaltung so zu konstruieren,
dass sowohl der Vorlade- wie auch der zusätzliche Strom gleichzeitig verwendet
werden können;
eine Schaltungsstruktur, die die Verwendung des einen oder anderen
zulässt, ist
ausreichend.
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H. Anwendungsbeispiele bei elektronischen
Geräten
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Die
obengenannte Anzeigegeräte,
die organische EL-Elemente verwenden, können bei verschiedenen Arten
von elektro nischen Geräten
angewendet werden, wie bei mobilen Personal-Computern, Zellulartelefonen
und digitalen Standkameras.
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27 ist
eine perspektivische Ansicht eines Personal-Computers der mobilen Art. Der Personal-Computer 1000 ist
mit einem Hauptkörper 1040 ausgestattet,
der eine Tastatur 1010 und eine Anzeigeeinheit 1060 aufweist,
die organische EL-Elemente verwendet.
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28 ist
eine perspektivische Ansicht eines Zellulartelefons. Dieses Zellulartelefon 2000 ist mit
einer Mehrzahl von Bedienungstasten 2020, einem Empfänger 2040,
einem Sender 2060 und einer Anzeigeplatte 2080 ausgestattet,
die organische EL-Elemente verwendet.
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29 ist
perspektivische Ansicht einer digitalen Standkamera 3000.
Die Verbindungen mit externen Vorrichtungen sind in vereinfachter
Form dargestellt. Während
eine normale Kamera einen Film mit Hilfe eines Lichtbildes des Abbildungsobjekts
belichtet, erzeugt die digitale Standkamera 3000 ein Abbildungssignal
durch fotoelektrische Umwandlung eines Lichtbildes des Abbildungsobjekts
mit Hilfe eines Abbildungselements wie einer CCD ("charge-coupled device", ladungsgekoppelten
Vorrichtung). Hier ist eine Anzeigeplatte 3040, die organische
EL-Elemente verwendet, an der Rückseite
des Gehäuses 3020 der
digitalen Standkamera 3000 angeordnet und eine Anzeige
wird auf der Basis der Abbildungssignale von der CCD ausgeführt. Daher
dient die Anzeigeplatte 3040 als Sucher, der das Abbildungsobjekt
anzeigt. Ferner ist eine Lichtempfangseinheit 3060, die
eine optische Linse und eine CCD enthält, an der Betrachtungsseite
(Rückflächenseite
in der Figur) des Gehäuses 3020 angeordnet.
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Wenn
der Fotograf den Blendenknopf 3080 drückt, während ein Bild des Abbildungsobjekts
betrachtet wird, das auf der Anzeigeplatte 3040 angezeigt
wird, wird hier das Abbildungssignal der CCD zu diesem Zeitpunkt übertragen
und im Speicher einer Schaltungsplatte 3100 gespeichert.
Ferner sind in dieser digitalen Standkamera ein Videosignal-Ausgangsanschluss 3120 und
ein Datenkommunkations-Eingangs-Ausgangs-Anschluss 3140 an
der Seitenfläche
des Gehäuses 3020 angeordnet.
Wie in der Figur dargestellt ist, ist ferner ein Fernsehmonitor 4300 an
den Videosignal-Ausgangsanschluss 3120 angeschlossen, und
ein Personal-Computer 4400 ist an den Datenkommunkations-Eingangs-Ausgangs-Anschluss 3140 angeschlossen,
falls notwendig. Ferner werden Abbildungssignale, die im Speicher
der Schaltungsplatte 3100 gespeichert sind, an den Fernsehmonitor 4300 oder
den Personal-Computer 4400 durch spezifische Operationen
ausgegeben.
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Beispiele
für elektronische
Geräte,
die nicht der Personal-Computer,
der in 27 dargestellt ist, das Zellulartelefon,
das in 28 dargestellt ist, und die
digitale Standkamera, die in 29 dargestellt ist,
sind, enthalten Fernsehgeräte,
Videorecorder vom Bildsuchertyp oder Monitor-Direktsichttyp, Autonavigationssysteme,
Pager, elektronische Notebooks, Tischrechner, Word-Prozessoren,
Workstations, Fernsehtelefone, POS-Terminals und Vorrichtungen,
die mit einem Berührungsbildschirm
ausgestattet sind. Die obengenannten Anzeigegeräte, die organische EL-Elemente verwenden,
können
als Anzeigeabschnitt in diesen verschiedenen Arten von elektronischen
Geräten
verwendet werden.
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I. Andere Modifizierungen
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Modifizierung I1:
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Obwohl
in den verschiedenen, zuvor beschriebenen Beispielen, der Ausführungsform
und den Modifizierungen alle der Transistoren aus FETs konstruiert
sind, können
einige oder alle der Transistoren durch bipolare Transistoren oder
andere Arten von Schalttransistoren ersetzt werden. Die Gate-Elektroden
von FETs und die Basiselektroden von bipolaren Transistoren entsprechen
den "Steuerelektroden" in der vorliegenden
Erfindung. Zusätzlich
zu den Dünnfilmtransistoren
(TFTs) können
auch Transistoren auf Siliziumbasis für diese verschiedenen Arten
von Transistoren verwendet werden.
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Modifizierung I2:
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In
den verschiedenen, zuvor beschriebenen Beispielen, der Ausführungsform
und den Modifizierungen hatte der Anzeigematrixabschnitt 200 eine einzige
Matrix von Pixelschaltungen; der Anzeigematrixabschnitt 200 kann
jedoch auch mehrere Matrizen von Pixelschaltungen aufweisen. Wenn
zum Beispiel eine große
Platte konstruiert wird, kann das System so gestaltet sein, dass
der Anzeigematrixabschnitt 200 in eine Mehrzahl von benachbarten
Regionen unterteilt ist, und eine Pixelschaltungsmatrix für jede Region
installiert wird. Ferner können
drei Pixelschaltungsmatrizen, die den drei Farben R, G und B entsprechen,
im Inneren eines Anzeigematrixabschnitts 200 installiert
sein. In Fällen,
in welchen eine Mehrzahl von Pixelschaltungsmatrizen (eine Mehrzahl
von Einheitsschaltungsmatrizen) vorhanden ist, können die obengenannten Beispiele,
die Ausführungsform oder
Modifizierungen bei jeder Matrix angewendet werden.
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Modifizierung I3:
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In
den Pixelschaltungen, die in den verschiedenen, zuvor beschriebenen
Beispielen, der Ausführungsform
und den Modifizierungen verwendet werden, sind die Programmierungsperiode
Tpr und die Lichtemissionsperiode Tel getrennt, wie in 5(a) bis 5(d) dargestellt
ist. Es ist jedoch auch möglich,
Pixelschaltungen zu verwenden, in welchen die Programmierungsperiode
Tpr innerhalb eines Abschnitts der Lichtemissionsperiode vorhanden
ist. Im Falle solcher Pixelschaltungen wird die Programmierung des
Lichtemissionspegels in der Anfangsphase der Lichtemissionsperiode
Tel ausgeführt;
danach setzt sich die Lichtemission bei demselben Pegel fort. In
einer Vorrichtung, die auch solche Pixelschaltungen verwendet, können korrekte
Lichtemissionspegel in den Pixelschaltungen durch Beschleunigen des
Lade- und Entladevorgangs der Datenleitungen durch einen zusätzlichen
Strom oder ein Vorladen eingestellt werden. Die Programmierungsperiode kann
stattdessen verkürzt
werden, so dass die Geschwindigkeit der Ansteuerungskontrolle der
organischen EL-Elemente erhöht
werden kann.
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Modifizierung I4:
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Obwohl
die verschiedenen, zuvor beschriebenen Beispiele, die Ausführungsform
und Modifizierungen sich auf Anzeigegeräte mit stromprogrammierbaren
Pixelschaltungen beziehen, kann die vorliegende Erfindung auch bei
Anzeigegeräten
mit spannungsprogrammierbaren Pixelschaltungen angewendet werden.
Im Falle von spannungsprogrammierbaren Pixelschaltungen wird die
Programmierung (Einstellung der Lichtemissionspegel) gemäß den Spannungspegeln
der Datenleitungen ausgeführt.
Eine Beschleunigung des Lade- oder Entladevorgangs der Datenleitungen
unter Verwendung eines zusätzlichen
Stroms oder einem Vorladen kann auch in einem Anzeigegerät ausgeführt werden,
das spannungsprogrammierbare Pixelschaltungen hat.
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Im
Falle von Anzeigegeräten,
die stromprogrammierbare Pixelschaltungen verwenden, ist der Programmierungsstromwert
jedoch extrem gering, wenn der Lichtemissionspegel gering ist; folglich
besteht die Möglichkeit,
dass eine beachtliche Zeit zum Programmieren erforderlich ist. Daher
ist der Effekt einer Beschleunigung des Lade- oder Entlade vorgangs
der Datenleitungen im Fällen,
in welchen die vorliegende Erfindung bei Anzeigegeräten angewendet
wird, die stromprogrammierbare Pixelschaltungen verwenden, stärker.
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Modifizierung I5:
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In
den verschiedenen, zuvor beschriebenen Beispielen, der Ausführungsform
und den Modifizierungen sind die Emissionspegel des Lichts, das
von den organischen EL-Elementen ausgestrahlt wird, einstellbar;
die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei Anzeigegeräten angewendet
werden, in welchen zum Beispiel eine schwarze und weiße Anzeige
(Zweiweganzeige) durch Erzeugen eines konstanten Stroms durchgeführt wird.
Im Falle von Anzeigegeräten,
in welchen eine Mehrfachpegeleinstellung möglich ist, und Anzeigegeräten, die
ein Aktiv-Matrix-Ansteuerungsverfahren verwenden, ist der Bedarf
an einer erhöhten
Geschwindigkeit der Ansteuerung größer; daher ist der Effekt der
vorliegenden Erfindung im Falle solcher Anzeigegeräte stärker.
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Modifizierungen I6:
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Obwohl
die zuvor beschriebenen Beispiele, die Ausführungsform und Modifizierungen
Anzeigegeräte
betreffen, die organische EL-Elemente verwenden, kann die vorliegende
Erfindung auch bei Anzeigegeräten
und elektronischen Vorrichtungen angewendet werden, die Leuchtelemente
oder andere als organische EL-Elemente verwenden. Zum Beispiel kann
die vorliegende Erfindung auch bei Vorrichtungen angewendet werden,
die andere Arten von Leuchtelementen haben, wie LEDs und FEDs (Feldemissionsanzeigen),
bei welchen der Lichtemissionspegel in Übereinstimmung mit dem Ansteuerungsstromwert
eingestellt werden kann.
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Modifizierung I7:
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Die
Prinzipien der vorliegenden Erfindung können auch bei anderen stromgesteuerten
Elementen angewendet werden, die keine Leuchtelemente sind. Beispiele
für solche
stromgesteuerten Elemente enthalten einen magnetischen RAM (MRAM). 30 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Speichervorrichtung zeigt,
die einen magnetischen RAM verwendet.
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Diese
Speichervorrichtung hat einen Speicherzellen-Matrixabschnitt 820,
einen Wortleitungstreiber 830 und einen Bit-Leitungstreiber 840.
Der Speicherzellen-Matrixabschnitt 820 hat eine Mehrzahl
von magnetischen Speicherzellen 810, die in Form einer
Matrix angeordnet sind. Eine Mehrzahl von Bit-Leitungen X1, X2,
..., die sich entlang der Spaltenrichtung erstrecken, und eine Mehrzahl
von Wortleitungen Y1, Y2, ..., die sich entlang der Reihenrichtung
erstrecken, sind jeweils an die Matrix der magnetischen Speicherzellen 810 angeschlossen. Wie
aus einem Vergleich dieser 30 mit 3 des
ersten Vergleichsbeispiels erkennbar ist, entspricht der Speicherzellen-Matrixabschnitt 820 dem Anzeigematrixabschnitt 200.
Ferner entsprechen die magnetischen Speicherzellen 810 den
Pixelschaltungen 210, der Wortleitungstreiber 830 entspricht
dem Gate-Treiber 300 und der Bit-Leitungstreiber 840 entspricht
dem Datenleitungstreiber 400.
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31 ist
ein erklärendes
Diagramm, das die Struktur einer magnetischen Speicherzelle 810 zeigt.
Diese magnetische Speicherzelle 810 hat eine Struktur,
in der eine Sperrschicht 813, die aus einem Isoliermaterial
besteht, zwischen zwei Elektroden 811 und 812 eingesetzt
ist, die aus ferromagnetischen Metallschichten bestehen. Der magnetische RAM
ist so gestaltet, dass Daten unter Nutzung des folgenden Phänomens gespeichert
werden: wenn nämlich
ein Tunnelstrom zwischen den zwei Elektroden 811 und 812 über die
Sperrschicht 813 fließt, hängt die
Größe dieses
Tunnelstroms von den Orientierungen der Magnetisierungen M1 und M2
der oberen und unteren ferromagnetischen Metalle ab. Konkret gesagt,
die gespeicherten Daten werden durch Messen der Spannung (oder des
Widerstandes) zwischen den zwei Elektroden 811 und 812 mit "0" und "1" beurteilt.
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Eine
Elektrode 812 wird als Referenzschicht verwendet, in der
die Orientierung der Magnetisierung M2 unveränderlich ist, während die
andere Elektrode 811 als Datenspeicherschicht verwendet
wird. Zum Beispiel werden Informationen gespeichert, indem ein Datenstrom
Idata durch die Bit-Leitung
Xm (Schreibelektrode) fließt,
und die Orientierung der Magnetisierung der Elektrode 811 mit
Hilfe des Magnetfeldes, das entsprechend diesem Strom erzeugt wird,
verändert
wird. Das Lesen gespeicherter Informationen erfolgt, indem ein Strom
in die entgegengesetzte Richtung durch die Bit-Leitung Xm (Leseelektrode)
fließen
gelassen wird, und der Tunnelwiderstand oder die Tunnelspannung
magnetisch ausgelesen wird.
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Die
Speichervorrichtung, die in 30 und 31 dargestellt
ist, ist ein Beispiel einer Vorrichtung, die einen solchen magnetischen
RAM verwendet, und es wurden verschiedene magnetische RAM-Strukturen
und Verfahren zum Aufzeichnen und Auslesen von Informationen vorgeschlagen.
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Die
Prinzipien der vorliegenden Erfindung können auch bei elektronischen
Vorrichtungen angewendet werden, die stromgesteuerte Elemente verwenden,
die keine Leuchtelemente sind, wie der obengenannte magnetisch RAM.
Insbesondere können
die Prinzipien der vorliegenden Erfindung allgemein bei elektronischen
Vorrichtungen angewendet werden, die stromgesteuerte Elemente verwenden.
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Der
Umfang der vorliegenden Erfindung soll durch die Begriffe der beiliegenden
Ansprüche
definiert sein.