DE69919124T2 - Anzeigevorrichtung und elektronisches gerät - Google Patents

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Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft den technischen Bereich einer Anzeige-Einrichtung, welche pro Pixel ein Licht-emittierendes Element umfasst, und eine elektronische Einrichtung, welche eine solche Anzeige-Einrichtung verwendet.
  • Hintergrund-Technik
  • Herkömmlicherweise wird bei Anzeige-Einrichtungen, welche pro Pixel ein Licht-emittierendes Element umfassen, nachdem ein digitalisiertes Bild-Signal in ein analoges Bild-Signal konvertiert ist, dieses analoge Bild-Signal an die Licht-emittierenden Elemente angelegt.
  • Hierbei ist es zum Konvertieren des digitalen Bild-Signals in ein analoges Bild-Signal notwendig, einen so genannten Digital/Analog-Konverter (im Folgenden als "D/A-Konverter" bezeichnet) zu verwenden.
  • Druckschriften US-A-5714968 und JP-A-09305146 offenbaren Licht-emittierende Anzeige-Vorrichtungen mit D/A-Konverter.
  • Als solche D/A-Konverter, sind so genannte kapazitive D/A-Konverter und so genannte resistive D/A-Konverter bekannt.
  • Unter den Obigen gibt es als resistiven D/A-Konverter einen D/A-Konverter, welcher so genannte Leiter-Resistenz verwendet, wobei Widerstände in einer Leiter-Form verbunden sind. Da D/A-Konverter, welche Leiter-Resistenten verwenden, leicht integriert werden können, sind sie zum Einbeziehen in eine Anzeige-Einrichtung vom Aktive-Matrix-Typ bevorzugt.
  • Um allerdings beim Verwenden eines D/A-Konverters, welcher Leiterresistenz verwendet, große Antriebsleistung zu realisieren, ist es notwendig, den Widerstandswert der jeweiligen Widerstände, welche den D/A-Konverter strukturieren, zu erniedrigen. Daher wird der gesamte elektrische Leistungsverbrauch erhöht. Insbesondere ist bei einer Anzeige-Einrichtung vom Aktive-Matrix-Typ der elektrische-Leistungs-Verbrauch erheblich, da D/A-Konverter für eine Vielzahl von Licht-emittierenden Elementen benötigt werden.
  • Darüber hinaus ist es zum Realisieren einer großen Antriebsleistung beim Verwenden eines kapazitiven D/A-Konverters notwendig, den Kapazitäts-Wert des D/A-Konverters zu erhöhen. Dadurch wird Integrieren schwierig.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung realisiert eine Anzeige-Einrichtung, welche dazu geeignet ist, Licht-emittierende Elemente unter Verwendung von Treibe-Strömen zu treiben, welche eine großen Stromstärke aufweisen, und den elektrischen-Leistungs-Verbrauch durch Unterdrücken des Strom-Verbrauchs zu erniedrigen, und eine elektronische Einrichtung, welche eine solche Einrichtung verwendet.
  • Die Anzeige-Einrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst:
    eine Mehrzahl von strombetriebenen Licht-emittierenden Vorrichtungen, welche jeweils in einer Mehrzahl von in einer Matrixform ausgebildeten Pixeln enthalten sind; und eine Treibe-Vorrichtung zum Konvertieren eines digitalen Daten-Signals in ein analoges Daten-Signal und Applizieren des analogen Daten- Signals auf die Licht-emittierenden Vorrichtung zum Treiben der Licht-emittierende Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibe-Vorrichtung umfasst: einen Strom-addierenden Digital-zu-Analog-Konverter mit einem ersten Transistor und einer Mehrzahl von durch die digitalen Daten-Signale steuerbaren zweiten Transistoren, wobei der erste Transistor und die Mehrzahl von zweiten Transistoren eine Strom-Spiegel-Schaltung bilden; wobei im Betrieb der Digital-zu-Analog-Konverter das digitale Daten-Signal durch Aufaddieren von Stromflüssen durch die Mehrzahl von zweiten Transistoren konvertiert, um die Licht-emittierende Vorrichtung zu treiben.
  • Die Mehrzahl von Pixeln ist auf einem Substrat, wie etwa einem transparenten Substrat, ausgebildet. Stromgetriebene Dünnschicht-Licht-emittierende Elemente (Licht-emittierende Elemente, bei welchen der Lumineszenz-Grad im Verhältnis zu der Strom-Stärke, welche in die Diode fließen wird, variiert) können als die Mehrzahl von Licht-emittierenden Vorrichtungen verwendet werden. Indem eine Strom-Spiegel-Schaltung enthalten wird, kann das analoge Datensignal der Licht-emittierenden Vorrichtung effektiv zugeführt werden.
  • Da die Treibe-Vorrichtung ein analoges Datensignal durch Addieren eines Stroms erzeugt, wird die Lichtemissionsvorrichtung mit großer Treibe-Leistung getrieben, und der elektrische Leistungs-Verbrauch wird erniedrigt, da verlustvolle Treibe-Ströme unterdrückt werden.
  • Bevorzugter Weise umfasst die Mehrzahl von zweiten Transistoren verschiedene Kanalbreiten.
  • Ferner bevorzugt umfasst die Treibe-Vorrichtung ferner eine Zusatz-Grund-Strom-Applizier-Vorrichtung zum zusätzlichen Applizieren eines vorbestimmten zusätzlichen Grund-Stroms zu der Licht-emittierenden Vorrichtung.
  • Bevorzugter Weise umfasst die Treibevorrichtung eine Zusatz-Grund-Strom-Applizier-Vorrichtung zum konstanten Applizieren eines vorbestimmten zusätzlichen Grund-Stroms auf die Licht-emittierende Vorrichtung, während die Licht-emittierende Vorrichtung in Übereinstimmung mit dem digitalen Datensignal leuchten werden gelassen wird.
  • Der zusätzliche Grund-Strom kann ein Strom mit einer vorbestimmten Strom-Stärke sein, welche im Voraus gesetzt ist, und welche niedriger ist, als die Minimal-Strom-Stärke innerhalb des Bereichs von Strömen, in welchem sich die Lumineszenz des Licht-emittierenden Polymers im Verhältnis zu der Strom-Lumineszenz-Eigenschaft der Licht-emittierenden Vorrichtung ändert.
  • Indem der zusätzliche Grund-Strom kontinuierlich an die Licht-Emissions-Vorrichtung angelegt wird, während die Licht-Emissions-Vorrichtung leuchtend ist, wird die Lumineszenz der Licht-Emissions-Vorrichtung eine zu der Strom-Stärke des analogen Datensignals im Verhältnis stehende Lumineszenz sein. Dadurch werden Bilder erreicht, welche genau zu dem zugeführten digitalen Datensignal korrespondieren.
  • Die Anzeige-Einrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst ferner:
    eine Scann-Leitung zum Zuführen eines Scann-Signals;
    eine mit der Daten-Leitungs-Treibe-Vorrichtung verbundene Daten-Leitung zum Zuführen des analogen Datensignals; und
    eine mit der Scann-Leitung, der Daten-Leitung und der Licht-emittierenden Vorrichtung innerhalb des Pixels verbundene Schaltvorrichtung zum Applizieren des analogen-Daten-Signals auf die Licht-emittierende Vorrichtung in Korrespondenz zu dem Scann-Signal, welches von der Scann-Leitung zur Verfügung gestellt wird und die Licht-Emissions-Vorrichtung treibt.
  • Während die Daten-Leitung-Treibe-Vorrichtung ein analoges Datensignal durch Addieren eines Stroms erzeugt, wird die Licht-Emissions-Vorrichtung mit einer großen Treibe-Leistung getrieben, und der elektrische Leistungs-Verbrauch ist erniedrigt, indem das Erzeugen von Verlust-Treibe-Strömen unterdrückt wird.
  • Durch Bereitstellen einer Schalt-Vorrichtung für jede Licht-emittierende Vorrichtung wird eine Anzeige-Einrichtung vom Aktive-Matrix-Typ realisiert, welche dazu geeignet ist, das Treiben der Licht-Emissions-Vorrichtung für jedes Pixel zu steuern. Daher werden Bilder von hoher Auflösung angezeigt.
  • Bevorzugter Weise ist die Schalt-Vorrichtung aus einem Dünnschicht-Transistor (im Folgenden als "TFT" bezeichnet) ausgebildet, beispielsweise einen Polysilizium-Dünnschicht-Transistor. Durch Verwenden des Polysilizium-Dünnschicht-Transistors wird das Erniedrigen der Treibe-Leistung unterdrückt, um einen Langzeit-Fluss eines starken Stroms zu erreichen.
  • Die Licht-emittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist bevorzugter Weise aus einem Licht-emittierenden Polymer ausgebildet. Durch Verwenden eines Licht-emittierenden Polymers werden Bilder hoher Intensität erhalten.
  • Eine elektronische Apparatur der vorliegenden Erfindung umfasst die Anzeige-Einrichtung der vorliegenden Erfindung. Daher ist es möglich, in der elektronischen Einrichtung der vorliegenden Erfindung Bilder effektiv und mit niedrigem elektrischen Leistungs-Verbrauch anzuzeigen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Draufsicht, welche die Gesamt-Struktur der Anzeige-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Draufsicht, welche die spezielle Struktur des Pixel-Abschnitts der Anzeige-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist ein Äquivalenz-Schaltung des Pixel-Abschnitts der Anzeige-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau der (Datenleitungs-)Treibe-Schaltung zeigt.
  • 5 ist ein Schaltungs-Diagramm, welches die Detail-Struktur des D/A-Konverters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 6 ist ein Diagramm, welches die Strom-Lumineszenz-Beziehung des Licht-emittierenden Polymers zeigt.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, welches die schematische Struktur der elektronischen Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 ist eine Vorderansicht, welche das Aussehen des Personalcomputers der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Beste Form zum Ausführen der Erfindung
  • (I) Ausführung der Anzeige-Einrichtung
  • Die beste Form, die Erfindung auszuführen, wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt.
  • Zuallererst wird mit Bezug auf 1 die Zusammenfassung der Gesamt-Aufbau der Anzeige-Einrichtung vom Aktive-Matrix-Typ erklärt, welcher in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
  • Wie in deren Draufsicht in 1 zu sehen ist, mit der Anzeige-Einrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, wird das Zentrum des Substrats, d. h. transparentes Substrat 10, die Anzeige 2, wo Bilder tatsächlich dargestellt werden. Um die Anzeige 2 herum sind an dem transparenten Substrat 10 an der Oberseite und Unterseite von 1 eine Daten-Leitungs-Treibe-Schaltung 3 und eine Inspektions-Schaltung 4 ausgebildet. Die Daten-Leitungs-Treibe-Schaltung arbeitet als eine Treibe-Schaltung (oder Daten-Leitungs-Treibe-Schaltung) zum Ausgeben eines auf den darzustellenden Bildern basierenden Bild-Signals auf die Daten-Leitung 6. Die Inspektions-Schaltung 4 wird zum Inspizieren der Qualität, von Defekten usw. der Anzeige-Einrichtung 1, während deren Herstellung oder deren Versand, verwendet.
  • Darüber hinaus sind um die Anzeigeeinheit 2 herum auf dem transparenten Substrat 10 an der linken und rechten Seite von 1 eine Scann-Leitungs-Treibe-Schaltung 5 ausgebildet. Die Scann-Leitungs-Treibe-Schaltung 5 gibt ein auf den darzustellenden Bildern basierendes Scann-Signal an die Scann-Leitungen 7 aus.
  • Fernerhin sind an dem transparenten Substrat 10 Befestigungs-Anschlüsse 9 an der Außenseite der Inspektions-Schaltung 4 ausgebildet. Die Befestigungs-Anschlüsse 9 werden zum externen Eingeben sowohl eines Bildsignals, als auch verschiedener Spannungs- und Puls-Signale verwendet.
  • Hierbei sind, jeweils der Überschneidung der Daten-Leitung 6 und der Scanning-Leitung 7 zugeordnet, innerhalb der Anzeige 2 Pixel 11 ausgebildet. Bei einem einzelnen Pixel 11 sind, wie später (siehe 3) beschrieben wird, ein Licht-emittierender Polymer als die Licht-emittierende Vorrichtung, ein TFT als die Treibe-Vorrichtung usw. ausgebildet.
  • Darüber hinaus sind Kapazitäts-Leitungen 8 für die später beschriebene akkumulative Kapazität (siehe 2) an der Anzeige 2 angeordnet. Die Kapazitäts-Leitungen 8 sind innerhalb der jeweiligen Pixel 11 parallel zu den Scann-Leitungen 7 angeordnet.
  • Als Nächstes werden mit Bezug auf 2 und 3 die Strukturgebenden Elemente, welche in dem Pixel 11 enthalten sind, beschrieben. 2 ist eine Draufsicht, welche die Anordnung des TFT und dergleichen zeigt, welche innerhalb des Pixels 11 mit Dünn-Schicht-Technologie ausgebildet sind. 3 ist ein Äquivalenz-Schaltung eines einzelnen Pixels 11.
  • Wie in 2 gezeigt, sind eine Pixel-Elektrode 12 und ein TFT 13 innerhalb des einzelnen Pixels 11 ausgebildet. Die Pixel-Elektrode 12 wird, wie später beschrieben, zum Applizieren eines Stroms an den Licht-emittierenden Polymer verwendet. Der TFT 13 arbeitet als eine Schalt-Vorrichtung zum Liefern eines Bildsignals von der Daten-Leitung 6 an die Pixel-Elektrode 12. Die Pixel-Elektrode 12 und der TFT 13 sind als Dünn-Schichten ausgebildet. Der TFT 13 weist ferner eine aus Polysilizium ausgebildete Halbleiter-Schicht (Halbleiter-Schicht mit einer Kanal-Region, Source-Region und einer Drain-Region) auf.
  • Eine Kapazitäts-Leitung 8 ist in der Pixel-Elektrode 12 gegenüberliegenden Position angeordnet. Die Leitung 8 bildet zusammen mit der Pixel-Elektrode 12 die später beschriebene akkumulative Kapazität (siehe 3).
  • Nun wird das Licht-emittierende Polymer im Detail beschrieben.
  • In der Anzeige-Einrichtung 1 der vorliegenden Erfindung ist das Licht-emittierende Polymer als eine Dünn-Schicht ausgebildet. Insbesondere ist das Licht-emittierende Polymer durch Laminieren einer Abstands-Schicht, organischen Lumineszenz-Schicht und Loch-Injektions-Schicht ausgebildet, und ist im Verhältnis zu der Strom-Stärke des fließenden Stroms selbstleuchtend.
  • Das Licht-emittierende Polymer ist ein Licht-emittierendes Element, in welchem das Leuchtmittel, welches zu der Beleuchtung beiträgt, ein organisches Material ist. Die grundlegenden Merkmale hiervor sind wie folgt:
    • (1) Es lässt sich leicht als Tinte darstellen und in Lösung bringen und weist ein hohes Potenzial auf um als Dünn-Schicht ausgebildet zu werden. Daher kann es in einem kurzen Zeitraum in eine dünne Schicht gebracht werden, und es ist ebenfalls leicht, eine mehrlagige dünne Schicht auszubilden.
    • (2) Die physische Stärke ist stark gegenüber Ausbilden in dünner Schicht. Daher treten Kristallisation und Kohäsion aufgrund von Alterung nur schwerlich auf. Darüber hinaus werden nicht leicht Anzeige-Defekte wie Sonnen-Punkte ("sunspots") erzeugt.
    • (3) Muster-Bildung in eine gewünschte Form ist einfach. Es ist ferner möglich, Materialien mit Fotosensitivität zu verwenden. Daher ist es möglich, Musterbildung direkt mit Tintenstrahl-Technologie, mit Druck-Technologie oder dergleichen zu leiten.
    • (4) Der molekulare Aufbau ist extrem vielfältig, und es ist einfach Funktionen hinzuzufügen oder Lumineszenz-Farben zu kontrollieren.
  • Als solche organischen Materialien kommen insbesondere die folgenden Substanzen in Betracht. Als solche mit einer Lumineszenz-Farbe von Rot bis Orange beispielsweise Poly[2-(2'-ethylhexyloxy)-5-methoxy-1,4-phenylenvinylen] (so genanntes MEH-PPV), Poly[2-(3,7-dimethyloctyloxy)-5-methoxy-1,4-phenylenvinylen] (so genanntes OC1C10PPV) oder Poly[2-(2-ethylhexyloxy)-5-methoxy-1,4-phenylen-(1-cyanovinylen)] (so genanntes MEH-CN-PPV) und so weiter.
  • Als solche mit einer roten Lumineszenz-Farbe beispielsweise Poly[2,5-bis(hexyloxy)-1,4-phenylen(1-cyanovinylen)] (so genanntes CN-PPV) oder Polythiophen und so weiter.
  • Als solche mit einer grünen Lumineszenz-Farbe beispielsweise Poly[para-phenylenvinylen] (so genanntes PPV) oder Poly[2-(dimethyloctylsilyl)-1,4-phenylenvinylen] (so genanntes DMOS-PPV) und so weiter. Als solche mit einer Lumineszenz-Farbe von Blau zu Grün beispielsweise m-LPPP und so weiter. Als solche mit einer blauen Lumineszenz-Farbe beispielsweise Poly(paraphenylen) (so genanntes PPP), DO-PPP, PDAF, oder P3V/PV5 und so weiter.
  • Als Nächstes werden mit Bezug auf die in 3 gezeigte Äquivalenz-Schaltung die in Pixel 11 enthaltenen jeweiligen strukturellen Elemente und der Leucht-Betrieb des Pixels 11 erklärt.
  • Wie in 3 gezeigt, ist die Gate-Elektrode G des TFT 13 mit der Scann-Leitung 7 verbunden, die Source-Elektrode S ist mit der Datenleitung 6 verbunden, die Drain-Elektrode D ist mit einem Ende des Licht-emittierenden Polymers 14 beziehungsweise der akkumulativen Kapazität 15 verbunden. Das andere Ende des Licht-emittierenden Polymers 14 beziehungsweise der akkumulativen Kapazität 15 sind gemeinsam mit einem vorbeschriebenen festen Potenzial (nicht gezeigt) verbunden.
  • Während der Anfangsphase, wenn der Licht-emittierende Polymer 14 AUS ist, ist kein Scann-Signal an die Scann-Leitung 7 angelegt. Daher ist der TFT 13 in einem AUS-Zustand.
  • Zuerst wird von der später beschriebenen Daten-Leitung-Treibe-Schaltung 3 ein analoges Datensignal, welches zu dem Bildsignal korrespondiert, an die Datenleitung 6 angelegt. Dann wird mit einer Zeitgebung, welche mit dem Liefern eines solchen analogen Bildsignals korrespondiert, von der Scann-Leitungs-Treibe-Schaltung 5 ein Scann-Signal an die Scann-Leitung 7 appliziert, und der TFT 13 geht in einen AN-Zustand über. Als ein Ergebnis fließt das von der Datenleitung 6 übertragene analoge Datensignal von der Source-Elektrode S zu der Drain-Elektrode D und wird ferner an eine Elektrode des Licht-emittierenden Polymers 14 und der akkumulativen Kapazität 15 angelegt.
  • Dadurch beginnt das Licht-emittierende Polymer 14 mit zu der Strom-Stärke des angelegten Analog-Daten-Signals im Verhältnis stehender Helligkeit selbst zu leuchten. Simultan beginnt sich in der akkumulativen Kapazität 15 elektrische Ladung zu sammeln.
  • Auch wenn das Zuführen des analogen Datensignals von der Daten-Leitung 6 beendet ist, fließt der Strom weiterhin zu dem Licht-emittierenden Polymer 14 und die Illumination wird aufrechterhalten, während die akkumulierte elektrische Ladung in der akkumulativen-Kapazität 15 verbleibt.
  • Als Nächstes wird mit Bezug auf 4 und 5 die Struktur und der Betrieb der Daten-Leitungs-Treibe-Schaltung 3 beschrieben. 4 ist ein Blockdiagramm, welches den schematischen Aufbau des Daten-Leitungs-Treibe-Schaltung 3 zeigt. 5 ist ein Schaltungs-Diagramm, welches innerhalb ("among") der in 4 gezeigten Daten-Leitung-Treibe-Schaltung 3 die detaillierte Struktur (eines Abschnitts, welcher nur einem Einzel-Pixel 11 zugeordnet ist) einer zweiten Zwischenspeicher-Schaltung und des D/A-Konverters zeigt, welche später beschrieben werden.
  • Hierbei ist der Aufbau der unten beschriebenen Daten-Leitungs-Treibe-Schaltung 3 ein Fall, bei welchem das extern mittels der Befestigungs-Anschlüsse 9 eingegebene Bild-Signal ein 3-Bit-Digital-Bild-Signal ist. Ferner ist die in 4 gezeigte Daten-Leitungs-Treibe-Schaltung 3 von einer Struktur, welche die jeweiligen TFTs 13 in so genannter Serien-Schaltung treibt.
  • Wie in 4 gezeigt, ist die Daten-Leitungs-Treibe-Schaltung 3 derart strukturiert, dass sie umfasst: ein Schiebe-Register 20, Schalter 24 und 25, eine erste Zwischenspeicher-Schaltung 21, eine zweiten Zwischenspeicher-Schaltung 22 und einen für jede Daten-Leitung 6 bereitgestellten D/A-Konverter 23.
  • Die erste Zwischenspeicher-Schaltung 21 ist entsprechend den jeweiligen Bits in dem Bild-Signal in eine Zwischenspeicher-Schaltung 21A, eine Zwischenspeicher-Schaltung 21B, und eine Zwischenspeicher-Schaltung 21C strukturiert.
  • Die zweite Zwischenspeicher-Schaltung 22 ist entsprechend den jeweiligen Bits des Bildsignals in eine Zwischenspeicher-Schaltung 22A, eine Zwischenspeicher-Schaltung 22B und eine Zwischenspeicher-Schaltung 22C strukturiert.
  • Als Nächstes wird der Betrieb erläutert.
  • Der Schalter 25 und die erste Zwischenspeicher-Schaltung 21 tasten gemäß der Steuerung des Schiebe-Registers 20 das extern eingegebene 3-Bit-Bild-Signal Sg ab.
  • In dem mit dem externen Eingangs-Zwischenspeicher-Signal S1 gezeigten Zeitverlauf transferiert der Schalter 24 das digitale Bildsignal Sg für jedes abgetastete Bit zu den jeweiligen Zwischenspeicher-Schaltungen 22A~22C in der zweiten Zwischenspeicher-Schaltung 22.
  • Anschließend gibt in dem Zeitverlauf des Leitungs-Abtastens des Licht-emittierenden Polymers 14 in den jeweiligen Pixeln 11 die zweite Zwischenspeicher-Schaltung 22 an den D/A-Konverter 23 für die jeweiligen Daten-Leitungen 6 das übertragenen Digital-Bild-Signal Sg für jedes Bit aus.
  • Als Nächstes konvertiert der jeweilige D/A-Konverter 23 das eingegebene Digital-Bild-Signal Sg in ein analoges Bild-Signal, und gibt dieses Signal an die jeweiligen Daten-Leitungen 6 aus. Das analoge Bild-Signal hat eine hohe Stromstärke, welche für jede Daten-Leitung 6 im Verhältnis steht zu dem Digital-Wert des Digital-Bild-Signals Sb.
  • Dann wird gemäß dem Analog-Bild-Signal ein vorgeschriebener Strom über die jeweiligen TFTs 13 an das Licht-emittierende Polymer 14 appliziert, und das Licht-emittierende Polymer 14 wird leuchten.
  • Nun wird mit Bezug auf 5 die detaillierte Struktur und der Betrieb des D/A-Konverters 23 erklärt.
  • Wie in 5 gezeigt, ist der D/A-Konverter 23 strukturiert aus: Schaltern 30A, 31A und TFT 32A, welche in Korrespondenz mit dem ersten Bit-Signal Sga, welches das erste Bit (korrespondierend zu 20) im Digital-Bild-Signal Sg zeigt, bereitgestellt sind; Schaltern 30B, 31B und TFT 32B, welche in Korrespondenz mit dem zweiten Bit-Signal Sgb, welches das zweite Bit (korrespondierend zu 21) im digitalen Bildsignal Sg zeigt, bereitgestellt sind; Schaltern 30C, 31C und TFC 32C, welche in Korrespondenz mit dem dritten Bit-Signal Sgc, welches das dritte Bit (korrespondierend zu 22) im digitalen Bildsignal Sg zeigt, bereitgestellt sind; TFT 33, welcher den jeweiligen Bits gemeinsam bereitgestellt ist, und TFT 34 als die Zusatz-Grund-Strom-Applizier-Vorrichtung, Widerstände 35~38, und Gate-Schalte-Schaltung 39. Hierbei ist, wie aus 5 offensichtlich, aus dem jeweiligen TFTs 32A, 32B, 32C, 34 und TFT 33 die Strom-Spiegel-Schaltung strukturiert.
  • Die Kanalbreite in den jeweiligen TFTs 32A, 32B und 32C haben die folgende Beziehung. In anderen Worten, wenn die Kanalbreite von TFT 32A W ist, beträgt die Kanalbreite von TFT 32B 2W und die Kanalbreite von TFT 32C beträgt 4W. Dabei sind die Kanallängen von TFTs 32A, 32B, 32C, 33 und 34 gleich.
  • Gemäß dieser Struktur wird der Strom I, welcher zu TFT 32A fließt, wenn sowohl TFT 33 als auch TFT 32A simultan den AN-Zustand annehmen, wenn der zu TFT 33 fließende Strom i ist und die Kanalbreite von TFT 33 w ist, I = i × (W/w)
  • Als Nächstes ist der Strom I', welcher zu TFT 32B fließt, wenn sowohl TFT 33 als auch TFT 32B simultan den AN-Zustand annehmen, I' = i × (2W/w) = 2I
  • Als Nächstes ist der Strom I'', welcher zu TFT 32C fließt, wenn sowohl TFT 33 als auch TFT 32C simultan den AN-Zustand annehmen, I'' = i × (4W/w) = 4I.
  • Die Kanalbreite von TFT 34 ist dabei die Kanalbreite des Flusses des Stroms mit Stromstärke It, wenn sowohl TFT 33 als auch TFT 34 simultan den AN-Zustand annehmen. Die vorgenannte Stromstärke It ist die Minimal-Strom-Stärke innerhalb des Bereichs von Strömen in welchem die Lumineszenz des Licht-emittierenden Polymers sich im Verhältnis zur Stromstärke gemäß der Strom-Lumineszenz-Beziehung des Licht-emittierenden Polymers 14 (siehe 6) ändert.
  • Nun wird der Betrieb beschrieben.
  • Wie in 5 gezeigt, schaltet die Zwischenspeicher-Schaltung 22A basierend auf dem ersten Bit-Signal Sga und in dem Zeitverlauf des Treibens des Pixels 11 in Reihenschaltung den Schalter 31A AN und schaltet simultan dazu den Schalter 30A AUS, wenn das erste Bit-Signal Sga "1" ist. Im gleichen Zeitverlauf, wenn das erste Bit-Signal Sga "0" ist, schaltet darüberhinaus die Zwischenspeicher-Schaltung 22A den Schalter 31A AUS und schaltet gleichzeitig den Schalter 30A AN.
  • In ähnlicher weise, basierend auf dem zweiten Bit-Signal Sgb und in dem Zeitverlauf des Treibens des Pixels 11 in Reihenschaltung, schaltet die Zwischenspeicher-Schaltung 22B den Schalter 31B AN und schaltet gleichzeitig den Schalter 30B AUS, wenn das zweite Bit-Signal Sgb "1" ist. Darüberhinaus schaltet im gleichen Zeitverlauf die Zwischenspeicher-Schaltung 22B den Schalter 31B AUS und schaltet gleichzeitig den Schalter 30B AN, wenn das zweite Bit-Signal Sgb "0" ist.
  • Basierend auf dem dritten Bit-Signal Sgc und in dem Zeitverlauf des Treibens des Pixels 11 in Reihenschaltung wie mit der Zwischenspeicher-Schaltung 22A oder 22B, schaltet die Zwischenspeicher-Schaltung 22C den Schalter 31C AN und schaltet gleichzeitig den Schalter 30C AUS, wenn das dritte Bit-Signal Sgc "1" ist. Wenn das dritte Bit-Signal Sgc "0" ist, schaltet in dem gleichen Zeitverlauf die Zwischenspeicher-Schaltung 22C darüberhinaus den Schalter 31C AUS und schaltet gleichzeitig den Schalter 30C AN.
  • TFTs 32A, 32B und 32C bilden jeweils die Strom-Spiegel-Schaltung zu TFT 33 basierend auf den Operationen des jeweiligen Schalters 30A~30C und 31A~31C. Das heißt, wenn die jeweiligen Bits "1" sind, wird der vorgenannte Strom I, I', oder I'' an die Datenleitung 6 angelegt, und wenn die jeweiligen Bits "0" sind, wird kein Strom angelegt.
  • Ströme I, I', I'', welche durch TFT 32A, 32B oder 32C geflossen sind, werden addiert, und werden über die Daten-Leitung 6 als Analog-Bild-Signal Sa an die DRAIN-Elektrode D des TFT 13 angelegt.
  • Als Nächstes wird unter Bezug auf 5 der oben beschriebene Betrieb durch detaillierte Beschreibung erklärt.
  • In der folgenden Erklärung, wird der Fall als Beispiel gewählt, dass das zweite Bit-Signal Sgb und das dritte Bit-Signal Sgc jeweils "1" sind und das erste Bit-Signal Sga "0" ist; in anderen Worten, wenn "6" (= 20 × 0 + 21 × 1 + 22 × 1) als Digital-Bild-Signal Sg eingegeben ist.
  • Das digitale Bild-Signal Sg mit den Digital-Wert von "6" wird, nachdem es von der ersten Zwischenspeicher-Schaltung 21 und dem Schalter 25 abgetastet ("sampled") ist, in die Zwischenspeicher-Schaltung 22A, 22B und 22C als das erste Bit-Signal Sga, zweite Bit-Signal Sgb beziehungsweise dritte Bit-Signal Sgc eingegeben.
  • Wenn das erste Bit-Signal Sga "0" ist, schaltet jetzt in dem Zeitverlauf des Treibens des Pixels 11 in Reihenschaltung die Zwischenspeicher-Schaltung 22A den Schalter 31A AUS und schaltet gleichzeitig den Schalter 30A AN. Dadurch fließt kein Strom I in TFT 32A.
  • Wenn dahingegen das zweite Bit-Signal Sgb "1" ist, schaltet in dem Zeitverlauf des Treibens des Pixels 11 in einer Reihenschaltung die Zwischenspeicher-Schaltung 22A den Schalter 31A AUS und schaltet gleichzeitig den Schalter 30B AN. Dadurch fließt Strom I' (= 2I) in TFT 32B.
  • Wenn das dritte Bit-Signal Sgc "1" ist, schaltet darüber hinaus in dem Zeitverlauf des Treibens des Pixels 11 in einer Reihenschaltung die Zwischenspeicher-Schaltung 22C den Schalter 31C AUS und schaltet gleichzeitig den Schalter 30C AN. Dadurch fließt Strom I'' (= 4I) in TFT 32C.
  • Dementsprechend ist der als das analoge Bildsignal an TFT 13 gelieferte Stromstärke: 2I + 4I = 6I
  • In anderen Worten ist im Vergleich zu dem Digital-Wert "6", welcher als Digital-Bild-Signal Sg eingegeben ist, der als Analog-Bildsignal Sa zugeführte Stromstärke 6I. Daher leuchtet der Licht-emittierende Polymer 14 in der zu dem Digital-Wert "6" korrespondierenden Lumineszenz (das heißt 6 mal die Lumineszenz derjenigen Lumineszenz, welche dem Digital-Wert "1" entspricht).
  • Im Gegensatz dazu schaltet in paralleler Weise zu dem Betrieb der TFTs 32A~32C die Gate-Schaltungs-Schaltung 39 den TFT 34 AN, wenn eines der Signale aus dem ersten Bit-Signal Sga~dritten Bit-Signal Sgc "1" ist.
  • Hier bildet TFT 34 durchgängig die Strom-Spiegel-Schaltung zu TFT 33. Wenn TFT 34 AN-geschaltet ist, wird zu Datenleitung 6 ein Strom als der zusätzliche Grund-Strom zugeführt, welcher innerhalb des Bereiches der Ströme, in welchem die Lumineszenz des Licht-emittierenden Polymers 14 im Verhältnis zur Strom-Stärke variiert, die kleinste Stromstärke It annimmt.
  • Als ein Ergebnis wird der zusätzliche Grund-Strom mit Stromstärke It dem analogen Bild-Signal Sa konstant überlagert und fließt in dieses ein, wenn das Licht-emittierende Polymer 14 in dem Pixel 11 in einer bestimmten Leuchtstärke leuchten gelassen werden soll.
  • Wenn das analoge Bildsignal Sa innerhalb des Bereichs, in welchem die Leuchtstärke des Licht-emittierenden Polymers 14 im Verhältnis zur Stromstärke variiert, angewendet wird, leuchtet das Licht-emittierende Polymer 14 in einer genau im Verhältnis zur Stromstärke des analogen Bild-Signals Sa (das heißt, zum Digitalwert des digitalen Bildsignals Sg) stehenen Leuchtstärke.
  • Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Betrieb der Anzeige-Einrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform das stromgetriebene Licht-emittierende Polymer 14 mit einem Strom-addierenden D/A-Konverter 23 betrieben, und realisiert ein Treiben mit großer Treibe-Leistung. Da Ströme, welche nur direkt den Licht-emittierenden Polymer 14 treiben verwendet werden, ist darüber hinaus der elektrische Leistungs-Verbrauch durch das Erzeugen von Verlust-Treibe-Strömen unterdrückt.
  • Da der Licht-emittierende Polymer 14 angetrieben wird, indem für jedes Pixel 11 ein TFT 13 bereitgestellt wird, ist es möglich, ein Hoch-Qualitäts-Bild anzuzeigen, welches eine hohe Auflösung hat, und kein Übersprechen im Bild aufweist.
  • Da darüber hinaus die jeweiligen TFTs 13 aus Polysilizium ausgebildete Dünnschicht-Transistoren sind, wird selbst dann, wenn ein starker Strom zum Treiben des Licht-emittierenden Polymers 14 für eine lange Zeit fließen gelassen wird, dessen Treibeleistung nicht geringer.
  • Da darüber hinaus das analoge Bild-Signal Sa über strukturieren einer Strom-Spiegel-Schaltung in dem D/A-Konverter 23 angelegt wird, ist es möglich, das analoge Bild-Signal Sa dem Licht-emittierenden Polymer 14 effektiv zuzuführen.
  • Da im Vergleich zu anderen D/A-Konverter-Systemen die Anzahl der benötigten Elemente für die Struktur extrem niedrig ist, ist diese insbesondere für Treibe-Schaltungen geeignet, welche mit einem schmalen Abstand ("pitch") angeordnet werden müssen, wie in Anzeige-Einrichtungen.
  • Da das Element, welches selbstleuchtet, ein Licht-emittierender Polymer 14 ist, werden Bilder von hoher Intensität und reichhaltiger Farb-Reproduzierbarkeit durch Molekül-Design ("molecular designing") von geeigneten organischen Materialien erhalten.
  • Obwohl die vorgenannte Ausführungsform eine Erklärung war, welche den Licht-emittierenden-Polymer 14 als das Licht-emittierende Element verwendet, kann die vorliegende Erfindung in anderer Weise auf Anzeige-Elemente breit angewendet werden, indem Strom-getriebene Licht-emittierende Elemente wie organische oder inorganische EL-(Elektro-Lumineszenz)-Elemente und dergleichen verwendet werden.
  • (II) Ausführungsformen der elektronischen Einrichtung
  • Als Nächstes werden Ausführungsformen von verschiedenen elektronischen Einrichtungen, welche die Anzeige-Einrichtung 1 der vorgenannten Ausführungsform verwenden, mit Bezug auf 7~9 beschrieben werden.
  • Wie in 7 gezeigt, enthält die unter Verwenden der Anzeige-Einrichtung 1 von oben strukturierte elektronische Einrichtung eine Anzeige-Informations-Ausgabe-Quelle 1000, ein Anzeige-Informations-Verarbeitungs-Schaltung 1002, eine Anzeige-Treibe- Schaltung 1004, ein Anzeige-Feld 1006, eine Takt-Erzeugungs-Schaltung 1008 und eine Leistungsquelle-Schaltung 1010.
  • Unter den oben Genannten enthält die Anzeige-Informations-Ausgabe-Quelle 1000 einen Speicher wie etwa einen ROM ("Read only Memory") RAM ("Random Access Memory"), eine Abstimm-Schaltung zum Abstimmen und zum Ausgeben eines Fernseh-Signals, usw. Die Anzeige-Informations-Ausgabe-Quelle 1000 gibt Anzeige-Information wie ein auf dem Takt-Signal vom Takt-Erzeugungs-Schaltung 1008 basierendes Video-Signal aus.
  • Die Anzeige-Information-Verarbeitungs-Schaltung 1002 verarbeitet basierend auf dem Takt-Signal vom Takt-Erzeugungs-Schaltung 1008 die Anzeige-Information und gibt diese aus. Diese Anzeige-Informations-Verarbeitungs-Schaltung 1002 kann beispielsweise eine Verstärker-Schaltung, eine Entwicklungs-Schaltung ("mutual development circuit"), eine Rotations-Schaltung oder eine Pegelhaltungs-Schaltung beziehungsweise Klemm-Schaltung ("clamping circuit") und so weiter enthalten.
  • Die Anzeige-Treibe-Schaltung 1004 ist so strukturiert, dass sie eine Abtast-seitige Treibe-Schaltung und eine Daten-seitige Treibe-Schaltung enthält. Die Anzeige-Treibe-Schaltung 1004 treibt das Anzeige-Feld 1006 zum Anzeigen an.
  • Die Leistungsquelle-Schaltung 1010 liefert Elektrizität an die jeweiligen oben genannten Schaltungen.
  • Als elektronische Einrichtungen mit der oben genannten Struktur können aufgezählt werden: ein Personalcomputer (PC) und eine Ingenieurs-Workstation ("engineering workstation", EWS), wie in 8 gezeigt, mit Multimedia-Fähigkeit, ein Mobiltelefon, Wort-Prozessor ("word processor"), Fernseher, ein Video-Band-Rekorder vom Sucher-Stil oder vom Direkt-Monitor-Sicht-Typ, ein elektronisches Notebook, ein elektronischer Tischrechner ("desk top calculator"), ein Fahrzeug-Navigations-System, ein POS-Endgerät ("POS-Terminal"), eine Vorrichtung, welche eine berührungsempfindliche Anzeige ("touch panel") und dergleichen aufweist.
  • Der in 8 gezeigte Personalcomputer hat einen Haupt-Körper, welcher eine Tastatur 1202 aufweist, und eine Anzeige 1206, welche die Anzeige-Einrichtung der vorliegenden Erfindung enthält.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Licht-emittierende Vorrichtung mit großer Treibe-Leistung zu treiben, da die Strom-getriebene Licht-Emissions-Vorrichtung durch eine Strom-addierende-D/A-Konverter-Treibe-Vorrichtung getrieben wird. Darüber hinaus kann durch das Erzeugen von Verlust-Treibe-Strömen verursachter elektrische Leistungs-Verbrauch reduziert werden. Es werden daher Bilder von hoher Intensität in einer effizienten Weise mit niedrigem elektrischen Leistungs-Verbrauch erhalten.

Claims (11)

  1. Eine Anzeige-Einrichtung (1) umfassend: eine Mehrzahl von Strom-getriebenen Licht-emittierenden Vorrichtungen (14), welche jeweils in einer in Matrix-Form ausgebildeten Mehrzahl von Pixeln (11) enthalten sind; und eine Treibe-Vorrichtung (3) zum Konvertieren eines digitalen Daten-Signals (Sga, Sgb, Sgc) in ein analoges Daten-Signal und zum Applizieren des analogen Daten-Signals auf die Licht-emittierende Vorrichtung (14) zum Treiben der Licht-emittierenden Vorrichtung (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Treibe-Vorrichtung (3) umfasst: einen Strom-addierenden Digital-zu-Analog-Konverter (23) mit einem ersten Transistor (33) und einer Mehrzahl von durch die digitalen Daten-Signale (Sga, Sgb, Sgc) steuerbaren zweiten Transistoren (32A, 32B, 32C), wobei der erste Transistor (33) und die Mehrzahl von zweiten Transistoren (32A, 32B, 32C) eine Stromspiegel-Schaltung bilden; wobei im Betrieb der Digital-zu-Analog-Konverter (23) das digitale Datensignal (Sga, Sgb, Sgc) durch Aufaddieren von Stromflüssen (I, I', I'') durch die Mehrzahl von zweiten Transistoren (32A, 32B, 32C) in das genannte analoge Daten-Signal konvertiert, um die Licht-emittierende Vorrichtung (14) zu treiben.
  2. Eine Anzeige-Einrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von zweiten Transistoren (32A, 32B, 32C) unterschiedliche Kanal-Weiten (W, 2W, 4W) umfasst.
  3. Eine Anzeige-Einrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Treibe-Vorrichtung (3) ferner eine Zusatz-Grund-Strom-Applizier-Vorrichtung (34) umfasst, um einen zusätzlichen vorbestimmten Grund-Strom an die Licht-emittierende Vorrichtung (14) zu applizieren.
  4. Eine Anzeige-Einrichtung (1) gemäß Anspruch 3, wobei die Zusatz-Grund-Strom-Applikations-Vorrichtung (34) im Betrieb kontinuierlich einen vorbestimmten zusätzlichen Grund-Strom an die Licht-emittierende Vorrichtung (14) appliziert, während sie die Licht-emittierende Vorrichtung (14) in Übereinstimmung mit dem digitalen Datensignal (Sga,Sgb, Sgc) leuchten läßt.
  5. Eine Anzeige-Einrichtung (1) gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei der Zusatz-Grund-Strom ein Strom mit einer vorbestimmten Strom-Stärke ist, welche im Voraus gesetzt ist, und welche kleiner als die minimale Strom-Stärke aus dem Bereich der Ströme ist, in welchem die Leuchtstärke der Licht-emittierenden Vorrichtung (14) im Verhältnis zu dem Strom der Licht-emittierenden Vorrichtung (14) variiert.
  6. Eine Anzeige-Einrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Licht-emittierende Vorrichtung (14) aus Licht-emittierendem Polymer strukturiert ist.
  7. Eine elektronische Einrichtung, welche die Anzeige-Einrichtung (1) gemäß Anspruch 1 umfasst.
  8. Eine Anzeige-Einrichtung (1) gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: eine Scann-Leitung (7) zum Liefern eines Scann-Signals; eine mit der Treibe-Vorrichtung (3) verbundene Daten- Leitung (6) zum Zuführen des analogen Daten-Signals; und eine mit der Scann-Leitung (7), der Daten-Leitung (6) und der Licht-emittierenden Vorrichtung (14) verbundene Schalt-Vorrichtung (13) innerhalb des Pixels (11) zum Anlegen des analogen Daten-Signals an die Licht-emittierende Vorrichtung (14) korrespondierend zu dem von der Scann-Leitung (7) zugeführten Scann-Signal und die Licht-emittierenden Vorrichtung (14) treibend; wobei die Treibe-Vorrichtung (3) eine Zusatz-Grund-Strom-Applizier-Vorrichtung (34) umfasst, um an die Licht-emittierende Vorrichtung (14) einen zusätzlichen Grund-Strom zu applizieren.
  9. Eine Anzeige-Einrichtung (1) gemäß Anspruch 8, wobei die Schalt-Vorrichtung (13) aus einem Polysilizium-Dünnschicht-Transistor strukturiert ist.
  10. Eine Anzeige-Einrichtung (1) gemäß Anspruch 8, wobei die Licht-emittierende Vorrichtung (14) aus einem Licht-emittierenden Polymer strukturiert ist.
  11. Eine elektronische Einrichtung, welche die Anzeige-Einrichtung (1) gemäß Anspruch 8 umfasst.
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