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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität gemäß 35 USC § 119(a) der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0056584 , eingereicht am 12. Mai 2014, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
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Hintergrund
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Gebiet der Offenbarung
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Die vorliegende Anmeldung zieht sich auf eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung und ein Ansteuerverfahren dafür.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In letzter Zeit sind viele verschiedene Flachbildschirmanzeigevorrichtungen mit verringertem Gewicht und Volumen, die Nachteilen einer Kathodenstrahlröhre (CRT) entsprechen, entwickelt worden. Die Flachbildschirmanzeigevorrichtungen umfassen Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (LCD-Vorrichtungen), Feldemissionsanzeigevorrichtungen (FED-Vorrichtungen), Plasmaanzeigetafeln (PDPs), Elektrolumineszenz-Vorrichtungen und so weiter.
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Die PDPs haben Vorteile wie etwa einen einfachen Herstellungsprozess, geringes Gewicht und schmale Bauweise und sind unkompliziert, um einen großen Bildschirm zu schaffen. Angesichts dieser Punkte ziehen die PDPs öffentliche Aufmerksamkeit an. Die PDPs haben jedoch ernsthafte Probleme wie etwa geringe Lichtemissionseffizienz, geringe Helligkeit und hohen Leistungsverbrauch. Auch Dünnschichttransistor-LCD-Vorrichtungen verwenden Dünnschichttransistoren als Schaltelemente. Solche Dünnschichttransistor-LCD-Vorrichtungen werden verbreitet als flache Anzeigevorrichtungen verwendet. Die Dünnschichttransistor-LCD-Vorrichtungen haben jedoch Nachteile wie etwa einen engen Betrachtungswinkel und eine niedrige Antwortzeit, weil sie nicht leuchtende Vorrichtungen sind. Inzwischen werden die Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtungen auf der Grundlage des Bildungsmaterials einer Lichtemissionsschicht in eine anorganische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung und eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung klassifiziert. Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung, die einer selbstleuchtenden Anzeigevorrichtung entspricht, hat Merkmale wie etwa eine hohe Antwortzeit, eine hohe Lichtemissionseffizienz, hohe Helligkeit und einen breiten Betrachtungswinkel.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung steuert eine Spannung zwischen einer Gate-Elektrode und einer Source-Elektrode eines Ansteuertransistors. Daher kann ein Strom, der von einer Drain-Elektrode des Ansteuertransistors zu einer Source-Elektrode des Ansteuertransistors fließt, gesteuert werden.
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Der Strom, der durch die Drain- und die Source-Elektrode des Ansteuertransistors geht, wird an eine organische Leuchtdiode angelegt und erlaubt der organischen Leuchtdiode, Licht zu emittieren. Die Menge der Lichtemission der organischen Leuchtdiode kann durch Einstellen der Strommenge, die in die organische Leuchtdiode fließt, eingestellt werden.
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Der Strom, der durch die organische Leuchtdiode fließt, wird in hohem Maße durch eine Schwellwertspannung Vth und eine Mobilität des Ansteuertransistors beeinflusst. Daher müssen die Schwellwertspannung und die Mobilität des Ansteuertransistors genau gemessen und ausgeglichen werden.
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Kurze Zusammenfassung
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Dementsprechend sind die Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung auf eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung und ein Ansteuerverfahren dafür gerichtet, die eines oder mehrere der Probleme aufgrund der Einschränkungen und Nachteile des Standes der Technik vermeiden.
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Die Ausführungsformen beziehen sich auf eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung und ein Ansteuerverfahren dafür, die dafür ausgelegt sind, eine Schwellwertspannung eines Ansteuertransistors zu detektieren und einen Strom, der durch eine organische Leuchtdiode fließt, genau zu steuern.
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Die Ausführungsformen beziehen sich auch darauf, eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung und ein Ansteuerverfahren dafür zu schaffen, die dafür ausgelegt sind, die Genauigkeit eines Ausgleichs durch die Mobilitätsdetektion eines Ansteuertransistors zu verbessern.
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Darüber hinaus beziehen sich die Ausführungsformen darauf, eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung und ein Ansteuerverfahren dafür zu schaffen, die dafür ausgelegt sind, die Genauigkeit des Ausgleichs zu verbessern, indem Fehlerkomponenten beseitigt werden, die durch die Kapazität eines Kondensators auf der Erfassungsleitung und anomale Eigenschaften von Elementen verursacht werden.
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Eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Ausführungsform enthält: einen Abtastschalter, der durch einen Abtastimpuls auf einer Gate-Leitung gesteuert wird und zwischen eine Datenleitung und einen ersten Knoten geschaltet ist; einen Ansteuerschalter, der eine Gate-Elektrode, die mit dem ersten Knoten verbunden ist, eine Source-Elektrode, die mit einem zweiten Knoten verbunden ist, und eine Drain-Elektrode, die mit einer ersten Ansteuerspannungsleitung verbunden ist, enthält; einen Erfassungsschalter, der durch ein Erfassungssteuersignal gesteuert wird und zwischen den zweiten Knoten und einen dritten Knoten auf einer Erfassungsleitung geschaltet ist, und eine organische Leuchtdiode, die zwischen den zweiten Knoten und eine zweite Ansteuerspannungsleitung geschaltet ist, wobei der Abtastschalter und der Erfassungsschalter eingeschaltet sind und erlauben, dass eine erste Bezugsspannung während eines ersten Initialisierungsintervalls an den ersten Knoten angelegt wird, Spannungen an dem zweiten und dem dritten Knoten in einem ersten Erfassungsintervall variiert werden und die Spannung an dem dritten Knoten in einem ersten Aufnahmeintervall detektiert wird und als eine Schwellwertspannung des Ansteuerschalters in einer zweiten Bezugsspannung widergespiegelt ist.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung legt in einem ersten Initialisierungsintervall eine Initialisierungsspannung durch die Erfassungsleitung an den dritten Knoten an und versetzt den zweiten Knoten in dem ersten Erfassungsintervall in einen potentialfreien Zustand.
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In der organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung sind der Abtastschalter und der Erfassungsschalter eingeschaltet und erlauben, dass die zweite Bezugsspannung während eines zweiten Initialisierungsintervalls an den ersten Knoten angelegt wird, die Spannungen an dem zweiten und dem dritten Knoten während eines zweiten Erfassungsintervalls variiert werden und die Spannung an dem dritten Knoten detektiert und verwendet wird, um die Mobilität des Ansteuerschalters auszugleichen.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung erlaubt nicht nur, dass in dem zweiten Initialisierungsintervall eine Initialisierungsspannung durch die Erfassungsleitung an den dritten Knoten angelegt wird, sondern auch, dass der zweite Knoten in dem zweiten Erfassungsintervall in einen potentialfreien Zustand versetzt wird.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung schaltet den Abtastschalter in dem zweiten Erfassungsintervall aus.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung schaltet den Abtastschalter in dem zweiten Aufnahmeintervall ein und ermöglicht, dass eine Spannung schwarzer Daten an den ersten Knoten übertragen wird.
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In der organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ermöglicht die Spannung schwarzer Daten, die während des zweiten Aufnahmeintervalls durch den eingeschalteten Abtastschalter an den ersten Knoten angelegt wird, dass der zweite Knoten eine niedrigere Spannung als eine Schwellwertspannung der organischen Leuchtdiode beibehält.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung erlaubt, dass der Erfassungsschalter ausgeschaltet wird, bevor der Abtastschalter während des zweiten Aufnahmeintervalls eingeschaltet wird.
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In der organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ermöglicht der Erfassungsschalter, der vor dem Einschalten des Abtastschalters ausgeschaltet wird, dass die Spannung an dem dritten Knoten während des zweiten Aufnahmeintervalls konstant beibehalten wird.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung erlaubt, dass die Erfassungsleitung durch mehrere Unterpixel, die jedes den Abtastschalter, den Ansteuerschalter, den Erfassungsschalter und die organische Leuchtdiode enthalten, geteilt wird.
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In der organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthalten die mehreren Unterpixel rote, grüne, blaue und weiße Unterpixel, die in einer horizontalen Richtung angeordnet sind.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung erlaubt, dass die Initialisierungsspannung höher gesetzt wird als eine Spannung auf der zweiten Ansteuerspannungsleitung.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ferner einen Datentreiber, der konfiguriert ist, eine Datenspannung und eine Initialisierungsspannung an die Datenleitung und den dritten Knoten der Erfassungsleitung anzulegen und die Spannung an dem dritten Knoten der Erfassungsleitung zu detektieren.
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In der organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält der Datentreiber: eine Erfassungsschaltung, die konfiguriert ist, die Spannung an dem dritten Knoten der Erfassungsleitung zu detektieren; einen Analog-Digital-Umsetzer, der konfiguriert ist, die Spannung, die durch die Erfassungsschaltung detektiert wird, in einen digitalen Wert umzusetzen; einen Speicher, der konfiguriert ist, den digitalen Wert von dem Analog-Digital-Umsetzer zu speichern; einen Controller, der konfiguriert ist, den digitalen Wert, der in dem Speicher gespeichert ist, an einen Zeitvorgabencontroller anzulegen, und eine Initialisierungsspannungsquelle, die konfiguriert ist, die Initialisierungsspannung an die Erfassungsleitung anzulegen.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ferner einen Aufnahmeschalter, der elektrisch zwischen die Erfassungsschaltung und die Erfassungsleitung geschaltet ist und in dem ersten und dem zweiten Aufnahmeintervall eingeschaltet ist.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ferner einen Initialisierungsspannungsschalter, der elektrisch zwischen die Initialisierungsspannungsquelle und die Erfassungsleitung geschaltet ist und in dem ersten und dem zweiten Initialisierungsintervall eingeschaltet ist.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ermöglicht, dass der Aufnahmeschalter und der Initialisierungsspannungsschalter in dem ersten und dem zweiten Erfassungsintervall ausgeschaltet sind.
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Ein Ansteuerverfahren einer organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auf eine Anzeigevorrichtung angewendet, die einen Abtastschalter, der durch einen Abtastimpuls gesteuert wird und zwischen eine Datenleitung und einen ersten Knoten geschaltet ist, einen Ansteuerschalter, der durch eine Spannung auf dem ersten Knoten gesteuert wird und zwischen einen zweiten Knoten und eine erste Ansteuerspannungsleitung geschaltet ist, einen Erfassungsschalter, der durch ein Erfassungssteuersignal gesteuert wird und zwischen den zweiten Knoten und einen dritten Knoten auf einer Erfassungsleitung geschaltet ist, und eine organische Leuchtdiode, die zwischen den zweiten Knoten und eine zweite Ansteuerspannungsleitung geschaltet ist, enthält. Das Ansteuerverfahren enthält: Anlegen einer Bezugsspannung und einer Initialisierungsspannung an den ersten Knoten und den zweiten Knoten durch Einschalten des Abtastschalters und des Erfassungsschalters; Ermöglichen, dass nicht nur der Ansteuerschalter als eine konstante Stromquelle angesteuert wird, sondern auch die Spannungen an dem zweiten Knoten und dem dritten Knoten, indem der Erfassungsschalter ausgeschaltet ist und die Erfassungsleitung in einen potentialfreien Zustand versetzt wird, und Detektieren einer Mobilitätseigenschaft des Ansteuerschalters durch Erfassen der Spannung an dem dritten Knoten nach dem Ausschalten des Erfassungsschalters.
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In dem Ansteuerverfahren gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält die Detektion der Mobilitätseigenschaft das Anlegen einer Spannung schwarzer Daten an den ersten Knoten durch Einschalten des Abtastschalters nach dem Ausschalten des Erfassungsschalters.
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Das Ansteuerverfahren gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ermöglicht, dass die Spannung an dem dritten Knoten erfasst wird, nachdem die Spannung schwarzer Daten an den ersten Knoten angelegt ist.
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Andere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile werden dem Fachmann auf dem Gebiet nach der Untersuchung der folgenden Figuren und der genauen Beschreibung ersichtlich sein oder werden. Es ist vorgesehen, dass alle derartigen zusätzlichen Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile in dieser Beschreibung enthalten sind, innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen und durch die folgenden Ansprüche geschützt sind. Nichts in diesem Abschnitt sollte als eine Einschränkung dieser Ansprüche genommen werden. Weitere Aspekte und Vorteile werden im Folgenden in Verbindung mit den Ausführungsformen diskutiert. Es ist selbstverständlich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende genaue Beschreibung der vorliegenden Offenbarung beispielhaft und erläuternd sind und vorgesehen sind, um eine weitere Erläuterung der Offenbarung, wie sie beansprucht ist, bereitzustellen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen zu schaffen, und die hier aufgenommen sind und einen Teil dieser Anmeldung bilden, stellen Ausführungsform(en) der vorliegenden Offenbarung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Offenbarung zu erläutern. In den Zeichnungen sind:
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1 ein schematisches Diagramm, das die Struktur einer organischen Leuchtdiode zeigt;
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2 ein Ersatzschaltbild, das ein einzelnes Pixel zeigt, das in einer organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung eines Aktivmatrixmodus enthalten ist;
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3 ein Experimentergebnisblatt, das eine charakteristische Variation eines Dünnschichttransistors aus hydriertem amorphen Silizium (a-Si:H) darstellt, der als eine Probe verwendet wird, eine Kanalbreite W von 120 und eine Kanallänge von 6 hat, verursacht durch Anwenden einer positiven Gate-Vorspannungsbelastung;
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4 ein Blockdiagramm, das eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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5 ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration eines Unterpixels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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6 ein Schaltungsdiagramm, das vier Unterpixel zeigt, die jedes die Konfiguration von 5 haben und in einer horizontalen Richtung angeordnet sind;
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7 ein Zeitablaufplan, der Betriebsbeziehungen von Schaltelementen bei der Detektion einer Schwellwertspannung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
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8 ein Zeitablaufplan, der Betriebsbeziehungen von Schaltelementen bei der Detektion der Mobilität gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
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9 ein Schaltungsdiagramm, das Unterpixel zeigt, die in einer vertikalen Richtung angeordnet sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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10 ein Zeitablaufplan, der eine Erhöhung einer Spannung auf einem Knoten B in einem Aufnahmeintervall aufgrund von anomalen Charakteristiken darstellt;
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11 ein Zeitablaufplan, der Betriebsbeziehungen von Schaltelementen zum Verhindern eines Fehlers in einem Aufnahmeintervall gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, und
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12 ein detailliertes Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Teils eines Datentreibers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
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Es wird nun im Einzelnen Bezug auf eine OLED-Anzeigevorrichtung in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung genommen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Diese nachstehend eingeführten Ausführungsformen sind als Beispiele vorgesehen, um dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ihre Erfindungsgedanken zu vermitteln. Deshalb könnten diese Ausführungsformen in einer anderen Form verkörpert sein, daher sind sie nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt. In den Zeichnungen können die Größe, die Dicke usw. einer Vorrichtung für die Einfachheit der Erläuterung übertrieben sein. Warm immer es möglich ist, werden überall in dieser Offenbarung einschließlich der Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um auf die gleichen oder auf ähnliche Teile zu verweisen.
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Struktur einer organischen Leuchtdiode
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1 ist ein schematisches Diagramm, das die Struktur einer organischen Leuchtdiode zeigt.
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Eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung kann organische Leuchtdioden, die in 1 gezeigt sind, enthalten.
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Die organische Leuchtdiode kann organische Verbundschichten HIL, HTL, EML, ETL und EIL enthalten, die zwischen einer Anodenelektrode und einer Kathodenelektrode gebildet sind.
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Die organischen Verbundschichten können eine Löcherinjektionsschicht HIL, eine Löchertransportschicht HTL, eine Emissionsschicht EML, eine Elektronentransportschicht ETL und eine Elektroneninjektionsschicht EIL enthalten.
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Wenn eine Ansteuerspannung zwischen der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode angelegt wird, werden die Löcher, die durch die Löchertransportschicht HTL gehen, und die Elektronen, die durch die Elektronentransportschicht ETL gehen, in die Emissionsschicht EML getrieben. Daher werden Exzitonen innerhalb der Emissionsschicht EML gebildet. In Übereinstimmung damit kann sichtbares Licht von der Emissionsschicht EML emittiert werden.
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Die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung ist mit Pixeln konfiguriert, die in einer Matrixgestalt angeordnet sind und die jedes die oben genannte organische Leuchtdiode enthalten. Die Helligkeit der Pixel, die durch einen Abtastimpuls ausgewählt werden, kann auf der Grundlage eines Graustufenwerts von digitalen Videodaten gesteuert werden.
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Eine solche organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung kann in einen Passivmatrixmodus und einen Aktivmatrixmodus eingeteilt werden, der einen Dünnschichttransistor als Schaltelement verwendet.
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Unter den organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtungen wählt der Aktivmatrixmodus die Pixel durch selektives Einschalten der Dünnschichttransistoren aus. Die ausgewählten Pixel können unter Verwendung einer Spannung, die in einen Speicherkondensator innerhalb des Pixels geladen ist, einen lichtemittierenden Zustand beibehalten.
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Ersatzschaltbild eines Pixels des Aktivmatrixmodus
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2 ist ein Ersatzschaltbild, das ein einzelnes Pixel zeigt, das in einer organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung eines Aktivmatrixmodus enthalten ist.
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Bezugnehmend auf 2 enthält jedes der Pixel innerhalb der organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung des Aktivmatrixmodus eine organische Leuchtdiode OLED, Daten- und Gate-Leitungen D und G, einen Schalttransistor SW, einen Ansteuertransistor DR und einen Speicherkondensator Cst. Als Schalttransistor SW und Ansteuertransistor DR können MOS-FETSs (Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren) verwendet werden.
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Der Schalttransistor SW wird als Reaktion auf einen Abtastimpuls von der Gate-Leitung G eingeschaltet (oder aktiviert). Daher wird ein Strompfad zwischen einer Source-Elektrode und einer Drain-Elektrode des Schalttransistors SW gebildet.
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Während eines eingeschalteten Zeitintervalls des Schalttransistors SW wird eine Datenspannung von der Datenleitung D über die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode des Schalttransistors SW an den Speicherkondensator Cst übertragen. Der Speicherkondensator Cst, der mit einer Gate-Elektrode des Ansteuertransistors DR verbunden ist, speichert die übertragene Datenspannung.
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Der Ansteuertransistor DR steuert auf der Grundlage einer Differenzspannung Vgs zwischen der Gate-Elektrode und einer Source-Elektrode des Ansteuertransistors DR einen Strom (oder eine Strommenge), der bzw. die durch die organische Leuchtdiode OLED fließt.
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Zu diesem Zweck wird eine Potentialdifferenz zwischen der Gate-Elektrode und der Source-Elektrode des Ansteuertransistors DR programmiert durch Einschalten des Schalttransistors SW, Versorgen einer Erfassungsleitung mit einer Initialisierungsspannung Vinit, die niedriger ist als eine Schwellwertspannung der organischen Leuchtdiode OLED, und Anlegen der Datenspannung an die Gate-Elektrode des Ansteuertransistors DR über die Datenleitung D und den Schalttransistor SW. Danach wird, obwohl nicht nur der Schalttransistor SW und ein Erfassungstransistor SEW (nicht gezeigt) ausgeschaltet sind, sondern auch eine Spannung der Source-Elektrode des Ansteuertransistors DR variiert wird, die programmierte Potentialdifferenz zwischen der Gate-Elektrode und der Source-Elektrode des Ansteuertransistors DR konstant beibehalten.
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Der Speicherkondensator Cst speichert die Datenspannung, die an seine eine Elektrode angelegt wird. Ein solcher Speicherkondensator Cst hält die Spannung, die an die Gate-Elektrode des Ansteuertransistors DR während einer einzelnen Rahmenzeitdauer angelegt wird, konstant bei.
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Die organische Leuchtdiode OLED mit der Struktur, die in 1 gezeigt ist, ist zwischen die Source-Elektrode des Ansteuertransistors DR und eine Ansteuerspannungsleitung Vss mit niedrigem Potential geschaltet. Die Ansteuerspannungsleitung Vss mit niedrigem Potential ist mit einer Ansteuerspannungsquelle Vss mit niedrigem Potential verbunden, die nicht in der Zeichnung gezeigt ist.
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Das Pixel mit der Konfiguration, die in 2 gezeigt ist, emittiert Licht einer Helligkeit, die proportional zu dem Strom (oder der Strommenge) ist, die durch die organische Leuchtdiode OLED fließt, wie durch die folgende Gleichung 1 dargestellt ist.
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Gleichung 1
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Vgs = Vg – Vinit
Vg = Vdata
Vs = Vinit
Ioled = β / 2(Vgs – Vth)2 = β / 2(Vdata – Vinit – Vth)
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In Gleichung 1 ist 'Vgs' die Differenzspannung zwischen einer Gate-Spannung Vg und einer Source-Spannung Vs des Ansteuertransistors, 'Vdata' ist die Datenspannung und 'Vinit' ist die Initialisierungsspannung. Außerdem ist 'Ioled' ein Ansteuerstrom der organischen Leuchtdiode OLED, 'Vth' eine Schwellwertspannung des Ansteuertransistors DR und 'β' steht für einen konstanten Wert, der durch die Mobilität und die parasitäre Kapazität des Ansteuertransistors DR bestimmt ist.
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Wie in Gleichung 1 gezeigt, ist es offensichtlich, dass der Strom (oder die Strommenge) Ioled der organischen Leuchtdiode OLED durch die Schwellwertspannung Vth des Ansteuertransistors DR beeinflusst wird.
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Im Allgemeinen erhöht sich die Gate-Vorspannungsbelastung dann, wenn die Gate-Spannung mit der gleichen Polarität an die Gate-Elektrode des Ansteuertransistors DR angelegt wird. Daher wird die Schwellwertspannung Vth des Ansteuertransistors DR höher. Deswegen müssen die Betriebscharakteristiken des Ansteuertransistors DR variiert werden.
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Die Variation der Betriebscharakteristiken des Ansteuertransistors DR ist durch ein Experimentergebnis, das in 3 gezeigt sind, deutlich offengelegt.
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3 ist ein Experimentergebnisblatt, das eine charakteristische Variation eines Dünnschichttransistors aus hydriertem amorphen Silizium (a-Si:H) darstellt, der als eine Probe verwendet wird, eine Kanalbreite W von 120 und eine Kanallänge von 6 hat, verursacht durch Anwenden einer positiven Gate-Vorspannungsbelastung.
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In 3 ist eine seitliche Achse eine Gate-Spannung Vg des aufgenommen a-Si:H-TFTs und eine vertikale Achse stellt einen Strom (oder eine Strommenge) dar, die zwischen der Drain-Elektrode und der Source-Elektrode des aufgenommen a-Si:H-TFTs fließt.
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Wenn eine positive Spannung von ungefähr 30 V an die Gate-Elektrode des aufgenommenen a-Si:H-TFTs angelegt wird, zeigt 3 verschobene Zustände einer Schwellwertspannung und eine charakteristische Übertragungskurve des TFTs in Übereinstimmung mit einer angewendeten Zeitdauer der Spannung.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist nicht nur die charakteristische Übertragungskurve des TFTs nach rechts verschoben, sondern auch die Schwellwertspannung Vth ist von Vth1 nach Vth4 verschoben, weil die Zeitdauer des Anwendens der positiven Spannung für die Gate-Elektrode des a-Si:H-TFTs länger wird. Die zunehmende Breite der Schwellwertspannung des Ansteuertransistors DR kann entlang der Pixel variiert werden.
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Zum Beispiel kann während einer langen Zeitdauer eine erste Datenspannung an ein erstes Pixel angelegt werden und eine zweite Datenspannung, die höher als die erste Datenspannung ist, kann an ein zweites Pixel angelegt werden. In diesem Fall kann die zunehmende Breite der Schwellwertspannung des Ansteuertransistors DR innerhalb des zweiten Pixels größer sein als die der Schwellwertspannung des Ansteuertransistors DR innerhalb des ersten Pixels.
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Deswegen wird, obwohl die gleiche Datenspannung an das erste Pixel und das zweite Pixel angelegt wird, eine Ansteuerstrommenge, die durch die organische Leuchtdiode OLED des zweiten Pixels fließt, kleiner werden als die, die durch die organische Leuchtdiode des ersten Pixel fließt. In Übereinstimmung damit muss sich die Anzeigequalität der organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung verschlechtern.
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Um sich mit dieser Sache zu befassen, kann ein Verfahren des Anlegens einer negativen Gate-Vorspannungsbelastung an den Ansteuertransistor DR verwendet werden, um die Zunahme der Schwellwertspannung des Ansteuertransistors DR zu unterdrücken. Das Verfahren des Anlegens der negativen Gate-Vorspannungsbelastung und des Unterdrückens der Zunahme der Schwellwertspannung des Ansteuertransistors DR kann das Ansteuern der Stromabweichungen zwischen den Pixeln vollständig ausgleichen. Dies folgt aus der Tatsache, dass der Strom Ioled, der durch die organische Leuchtdiode OLED fließt, nicht nur durch die Schwellwertspannung Vth des Ansteuertransistors DR beeinflusst ist, sondern auch durch einen Potentialwert der Erfassungsleitung S, die für das Anlegen der Initialisierungsspannung Vint verwendet wird, einen parasitären Kondensator auf der Erfassungsleitung S, der für das Erfassen der Schwellwertspannung Vth verwendet wird, und die Mobilität des Ansteuertransistors DR, die in dem 'β', wie es in Gleichung 1 beschrieben ist, enthalten ist.
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Wenn der Ansteuerstrom durch jedes der Pixel auf einer Anzeigetafel fließt, muss der Potentialwert auf der Erfassungsleitung S wegen des Widerstands auf der Erfassungsleitung S entlang von Positionen der Pixel variiert werden. Außerdem muss sich die Mobilität des Ansteuertransistors DR gemäß der Ansteuerzeitdauer verschlechtern. Daher ist es, um die Anzeigequalität zu verbessern, indem die Ansteuerstromabweichungen zwischen den Pixeln verringert werden, notwendig, Schwellwertspannungsabweichungen zwischen den Ansteuertransistoren DR, die Potentialdifferenz der Erfassungsleitung S und Mobilitätsabweichungen zwischen den Ansteuertransistoren DR vollständig auszugleichen.
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Blockdiagramm der organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung
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4 ist ein Blockdiagramm, das eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Bezugnehmend auf 4 kann eine organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Anzeigetafel 116, einen Gate-Treiber 118, einen Datentreiber 120 und einen Zeitvorgabencontroller 124 enthalten.
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Die Anzeigetafel 116 kann m Datenleitungen D1–Dm, k Erfassungsleitungen S1–Sm, n Gate-Leitungen G1–Gn, n Erfassungssteuerleitungen SC1–SCn und m×n Pixel 122 enthalten. Die Erfassungsleitungen S1–Sk können mindestens jede zweite Datenleitung angeordnet sein. Zum Beispiel können die Erfassungsleitungen S1–Sk alle vier Datenleitungen angeordnet sein. In diesem Fall können die m Datenleitungen D1–Dm und die k Erfassungsleitungen S1–Sk in k Gruppen unterschieden werden. Mittlerweile sind die Gate-Leitungen G1–Gn und die Erfassungssteuerleitungen SC1–SCN miteinander abwechselnd angeordnet und in n Paare gruppiert. Die m×n Pixel 122 sind in Gebieten gebildet, die durch die m Datenleitungen D1–Dm und die n Paare der Gate-Leitungen G1–Gn und der Erfassungsleitungen SC1–SCn, die einander kreuzen, definiert sind.
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Außerdem können Signalleitungen, die verwendet werden, um eine erste Ansteuerspannung Vdd an jedes der Pixel anzulegen, und Signalleitungen, die verwendet werden, um eine zweite Ansteuerspannung Vss an jedes der Pixel anzulegen, auf der Anzeigetafel 116 gebildet sein. Die erste Ansteuerspannung Vdd kann in einer Ansteuerspannungsquelle Vdd mit hohem Potential erzeugt werden, die nicht in der Zeichnung gezeigt ist. Die zweite Ansteuerspannung Vss kann in einer Ansteuerspannungsquelle Vss mit niedrigem Potential erzeugt werden, die nicht in der Zeichnung gezeigt ist.
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Der Gate-Treiber 118 kann als Reaktion auf Gate-Steuersignale GDC von dem Zeitvorgabencontroller 124 Abtastimpulse erzeugen. Die Abtastimpulse können nacheinander an die Gate-Leitungen G1–Gn angelegt werden.
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Außerdem kann der Gate-Treiber 118 Erfassungssteuersignale SCS unter der Steuerung des Zeitvorgabencontrollers 124 erzeugen. Das Erfassungssteuersignal SCS wird verwendet, um einen Erfassungsschalter (nicht gezeigt) zu steuern, der in jedem der Pixel enthalten ist.
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Obwohl erläutert ist, dass der Gate-Treiber 118 sowohl Abtastimpulse SP als auch das auch Erfassungssteuersignal SCS ausgibt, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf eingeschränkt. Alternativ kann die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung einen Erfassungsschaltersteuertreiber enthalten, der die Erfassungssteuersignale SCS unter der Steuerung des Zeitvorgabencontrollers 124 ausgibt.
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Der Datentreiber 120 kann durch Datensteuersignal DDC gesteuert werden, die von der Zeitvorgabensteuereinheit 124 angelegt werden. Außerdem kann der Datentreiber 120 Spannungen an die Datenleitungen D1–Dm anlegen. Darüber hinaus kann der Datentreiber 120 nicht nur eine Initialisierungsspannung an die Erfassungsleitungen S1–Sk anlegen, sondern auch Erfassungsspannungen durch die Erfassungsleitungen S1–Sk detektieren.
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Die Datenleitungen D1–Dm sind mit den Pixeln 122 verbunden. Daher können die Datenspannungen über die Datenleitungen D1–Dm an die Pixel 122 angelegt werden.
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Die Erfassungsleitungen S1–Sk sind mit den Pixeln 122 verbunden. Solche Erfassungsleitungen S1–Sm können nicht nur verwendet werden, um die Initialisierungsspannungen an die Pixel 122 anzulegen, sondern auch um die Erfassungsspannungen für die Pixel zu messen. Um die Erfassungsspannung zu messen, kann jedes Pixel mit der Initialisierungsspannung geladen werden, die durch die Erfassungsleitung S übertragen wird, und dann in einen potentialfreien Zustand eintreten.
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Obwohl erläutert ist, dass der Datentreiber 120 die Datenspannungen und die Initialisierungsspannung ausgeben und die Erfassungsspannungen detektieren kann, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf eingeschränkt. Alternativ kann die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung zusätzlich einen Erfassungstreiber enthalten, der die Initialisierungsspannung ausgibt und die Erfassungsspannungen detektiert.
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Konfiguration eines Pixels
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5 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration eines Unterpixels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 6 ist ein Schaltungsdiagramm, das vier Unterpixel zeigt, die in einer horizontalen Richtung angeordnet sind und jedes die Konfiguration von 5 haben.
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Jedes der Pixel von 4 kann Unterpixel enthalten, die in 5 und 6 gezeigt sind.
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Ein erstes Unterpixel 112a kann ein rotes Pixel sein. Ein zweites Unterpixel 122b kann ein grünes Pixel sein. Ein drittes Unterpixel 122c kann ein blaues Pixel sein. Ein viertes Unterpixel 122d kann ein weißes Pixel sein.
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Jedes der Unterpixel 122a, 122b, 122c und 122d kann einen Abtastschalter SW1, einen Ansteuerschalter SW2, einen Erfassungsschalter SW3, einen Speicherkondensator Cs und eine organische Leuchtdiode OLED enthalten.
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Der Abtastschalter SW1 kann durch einen Abtastimpuls SP auf der Gate-Leitung G1 gesteuert werden. Ein solcher Abtastschalter SW1 kann zwischen eine entsprechende Datenleitung D1, D2, D3 oder D4 und einen ersten Knoten A geschaltet sein.
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Der Ansteuerschalter SW2 kann durch eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten Knoten A und einem zweiten Knoten B gesteuert werden. Ein solcher Ansteuerschalter SW2 kann zwischen eine erste Ansteuerspannungsleitung Vdd und den zweiten Knoten B geschaltet sein.
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Der Erfassungsschalter SW3 kann durch ein Erfassungssteuersignal SCS auf einer Erfassungsleitung SC1 gesteuert werden. Ein solcher Erfassungsschalter SW3 kann zwischen den Knoten B und einen dritten Knoten C1, C2, C3 oder C4 geschaltet sein.
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Der Speicherkondensator Cs kann zwischen den ersten Knoten A und den zweiten Knoten B geschaltet sein.
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Der Abtastschalter SW1 kann als Reaktion auf einen Abtastimpuls SP auf der Gate-Leitung G1 einen Strompfad zwischen der entsprechenden Datenleitung D1, D2, D3 oder D4 und dem ersten Knoten A schalten. Wenn der Abtastschalter SW1 eingeschaltet ist, wird eine Datenspannung auf der entsprechenden Datenleitung D1, D2, D3 oder D4 an den ersten Knoten A übertragen. Zu diesem Zweck kann der Abtastschalter SW eine Gate-Elektrode, die mit der Gate-Leitung G1 verbunden ist, eine Drain-Elektrode, die mit der entsprechenden Datenleitung D1, D2, D3 oder D4 verbunden ist, und eine Source-Elektrode, die mit dem ersten Knoten A verbunden ist, enthalten.
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Der Ansteuerschalter SW2 steuert einen Ansteuerstrom, der aufgrund seiner Gate-Source-Spannung an die organische Leuchtdiode OLED angelegt wird. Zu diesem Zweck kann der Ansteuerschalter SW2 eine Gate-Elektrode, die mit dem ersten Knoten A verbunden ist, eine Drain-Elektrode, die mit der ersten Ansteuerspannungsleitung Vdd verbunden ist, und eine Source-Elektrode, die mit dem zweiten Knoten B verbunden ist, enthalten.
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Der Erfassungsschalter SW3 kann als Reaktion auf das Erfassungssteuersignal SCS eine Spannung an dem zweiten Knoten B an den dritten Knoten C1, C2, C3 oder C4 übertragen. Außerdem kann die Spannung an dem dritten Knoten C1, C2, C3 oder C4 eine Spannung auf der Erfassungsleitung S1 werden.
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Solche Unterpixel 122a, 122b, 122c und 122d können eine Erfassungsleitung S1 miteinander teilen. Im Einzelnen kann eine Elektrode des Erfassungsschalters SW3 des ersten Unterpixels 122a mit dem dritten Knoten C1 verbunden sein, eine Elektrode des Erfassungsschalters SW3 des zweiten Unterpixels 122b kann mit dem dritten Knoten C2 verbunden sein, eine Elektrode des Erfassungsschalters SW3 des dritten Unterpixels 122c kann mit dem dritten Knoten C3 verbunden sein und eine Elektrode des Erfassungsschalters SW3 des vierten Unterpixels 122d kann mit dem dritten Knoten C4 verbunden sein.
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Außerdem können die Leitungen, die von der Erfassungsleitung S1 abzweigen, mit dem ersten bis vierten Unterpixel 122a, 122b, 122c und 122d verbunden sein. Daher kann die Erfassungsleitung S1 strukturmäßig durch die vier Unterpixel 122a, 122b, 122c und 122 geteilt werden.
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Eine solche Konfiguration, die erlaubt, dass die vier Unterpixel eine einzelne Erfassungsleitung miteinander teilen, kann die Anzahl der Erfassungsleitungen auf 1/4 im Vergleich zu der Anzahl der Datenleitungen D1–Dm verringern. Daher kann das Öffnungsverhältnis der Anzeigetafel verbessert werden. Außerdem kann die Einschränkung der Anzahl der Pads gelöst werden, die dadurch verursacht wird, dass die Erfassungsleitungen S1–Sk eine nach dem anderen mit den Unterpixeln verbunden werden.
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Obwohl erläutert ist, dass eine einzelne Erfassungsleitung mit den Elektroden der Erfassungsschalter der vier Unterpixel, die in einer horizontalen Richtung angeordnet sind, verbunden ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf eingeschränkt. Alternativ kann eine einzelne Erfassungsleitung mit den Elektroden der Erfassungsschalter von mindestens zwei Unterpixeln verbunden sein.
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Um eine Schwellwertspannung und die Mobilität von einem der vier Unterpixel zu detektieren, wird eine Bezugsspannung anstatt einer Datenspannung nur an das entsprechende Unterpixel angelegt mit der Ausnahme der anderen Unterpixel. In diesem Fall wird im Allgemeinen eine Spannung schwarzer Daten anstatt von Datenspannungen an die anderen Unterpixel angelegt, die die Erfassungsleitung mit dem entsprechenden Unterpixel teilen. Daher kann verhindert werden, dass Erfassungsdaten durch die anderen Unterpixel beeinflusst werden, die von der Detektion der Schwellwertspannung und der Mobilität ausgenommen sind.
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Detektion der Schwellwertspannung
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7 ist ein Zeitablaufplan, der Betriebsbeziehungen von Schaltelementen bei der Detektion einer Schwellwertspannung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Bezugnehmend auf 7 kann eine Zeitdauer zum Detektieren einer Schwellwertspannung Vth in ein erstes Initialisierungsintervall Ti1, ein zweites Erfassungsintervall Ts1 und ein erstes Aufnahmeintervall Tsa1 definiert werden.
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1. Erstes Initialisierungsintervall Ti1
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Der Abtastschalter SW1 ist durch den Abtastimpuls SP mit einem hohen Pegel eingeschaltet und der Erfassungsschalter SW3 wird als Reaktion auf das Erfassungssteuersignal SCS mit dem hohen Pegel eingeschaltet. Außerdem wird der Knoten C1 mit der Initialisierungsspannung Vinit, die durch die Erfassungsleitung S1 angelegt wird, geladen. Die Ladung, die in den dritten Knoten C1 geladen wird, kann über den eingeschalteten Erfassungsschalter SW3 an den zweiten Knoten B übertragen werden. Daher kann der zweite Knoten B mit der Initialisierungsspannung Vinit geladen werden.
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Inzwischen wird die erste Bezugsspannung Vref1 auf der Datenleitung D1 durch den eingeschalteten Abtastschalter SW1 an den ersten Knoten A angelegt. Daher wird der erste Knoten A mit der ersten Bezugsspannung Vref1 geladen.
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Die erste Bezugsspannung Vref1 ist höher eingestellt als die Initialisierungsspannung Vinit, um den Ansteuerschalter SW2 einzuschalten. Die Differenzspannung zwischen der ersten Bezugsspannung Vref1 und der Initialisierungsspannung Vinit kann höher werden als die Schwellwertspannung des Ansteuerschalters SW2. Außerdem kann die zweite Ansteuerspannung Vss höher eingestellt sein als die Spannung an dem zweiten Knoten B, um die organische Leuchtdiode OLED umgekehrt anzusteuern und den Eingang eines Stroms in die organische Leuchtdiode OLED zu verhindern.
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Auf diese Weise wird während des Initialisierungsintervalls Ti1 nicht nur der erste Knoten A mit der ersten Bezugsspannung Vref1 geladen, sondern auch der zweite Knoten B wird mit der Initialisierungsspannung Vinit geladen. Außerdem schaltet die Gate-Source-Spannung des Ansteuerschalters SW2, die höher als die Schwellwertspannung ist, während des Initialisierungsintervalls Ti1 den Ansteuerschalter SW2 ein. Daher kann ein Strom, der durch den Ansteuerschalter SW2 fließt, ein geeigneter Initialisierungswert werden.
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2. Erstes Erfassungsintervall Tse1
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Die Erfassungsleitung S1 wird in dem ersten Erfassungsintervall Tse1 in einen potentialfreien Zustand versetzt. Zu diesem Zweck wird die Versorgung der Initialisierungsspannung Vinit für die Erfassungsleitung S1 unterbrochen.
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Weil die Erfassungsleitung S1 in den potentialfreien Zustand versetzt wird, indem die Versorgung der Initialisierungsspannung Vinit unterbrochen wird, wird der Ansteuerschalter SW2 durch eine Spannung Vgs zwischen der Gate-Elektrode und der Source-Elektrode des Ansteuerschalters SW2 in einem Source-Folger-Modus angesteuert. Daher wird ein Strom, der durch den Ansteuerschalter SW2 fließt, in einen parasitären Kondensator Cg auf der Erfassungsleitung S1 des potentialfreien Zustands geladen, wodurch die Spannung auf dem Knoten B erhöht wird. Die zunehmende Spannung in dem zweiten Knoten B ermöglicht nicht nur, dass die Spannung Vgs zwischen der Gate- und der Source-Elektrode des Ansteuerschalters SW2 allmählich erniedrigt wird, sondern auch, dass der Strom, der durch den Ansteuerschalter SW2 fließt, allmählich abnimmt. Wenn die Spannung Vgs zwischen der Gate- und der Source-Elektrode des Ansteuerschalters SW2 die Schwellwertspannung des Ansteuerschalters SW2 erreicht, wird der Ansteuerschalter SW2 ausgeschaltet. Daher wird der Strom, der durch den Ansteuerschalter SW2 fließt, unterbrochen und die Spannung an dem zweiten Knoten B wird konstant beibehalten. Deshalb kann die Schwellwertspannung des Ansteuerschalters SW2 auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen der Spannung an dem zweiten Knoten B und der Spannung Vg der Gate-Elektrode des Ansteuerschalters SW2 detektiert werden.
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Mit anderen Worten, wenn die Gate-Source-Spannung Vgs des Ansteuerschalters SW2 die Schwellwertspannung Vth des Ansteuerschalters SW2 erreicht, wird der Ansteuerschalter SW2 ausgeschaltet. Zu dieser Zeit wird die Schwellwertspannung Vth des Ansteuerschalters SW2 in dem Source-Folger-Modus an dem zweiten Knoten B und dem dritten Knoten C1 widergespiegelt. Deshalb kann die Schwellwertspannung Vth des Ansteuerschalters DR detektiert werden.
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3. Erstes Aufnahmeintervall Tsa1
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In dem ersten Aufnahmeintervall Tsa1 wird der Datentreiber 120 als Reaktion auf ein Aufnahmesignal ”Sampling” mit der Erfassungsleitung S1, die in dem potentialfreien Zustand gewesen ist, verbunden (oder liest sie). Daher wird die Spannung an dem dritten Knoten C1 an den Datentreiber 120 angelegt. Die Spannung, die von dem dritten Knoten C1 detektiert wird, kann verwendet werden, um die Schwellwertspannung Vth des Ansteuerschalters SW2 auszugleichen.
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Auf diese Weise kann die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem externen Ausgleichsmodus angesteuert werden, der Daten für den Ausgleich der Schwellwertspannung Vth unter Verwendung einer Rückmeldungsspannung von dem dritten Knoten C1 erhält.
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Erste Ausführungsform
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Detektion der Mobilität
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8 ist ein Zeitablaufplan, der Betriebsbeziehungen von Schaltelementen bei der Detektion der Mobilität gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Die Mobilitätsdetektionszeitdauer kann in ein zweites Initialisierungsintervall Ti2, ein zweites Erfassungsintervall Tse2 und ein zweites Aufnahmeintervall Tsa2 definiert werden.
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1. Zweites Initialisierungsintervall Ti2
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Das zweite Initialisierungsintervall Ti2 ist eine Zeitdauer zum Initialisieren des ersten, des zweiten und des dritten Knotens A, B und C mit einer festgelegten Spannung.
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In dem zweiten Initialisierungsintervall Ti2 wird der Abtastschalter SW1 als Reaktion auf einen Abtastimpuls mit einem hohen Pegel eingeschaltet und der Erfassungsschalter SW3 wird als Reaktion auf ein Erfassungssteuersignal SCS mit dem hohen Pegel auch eingeschaltet. Daher kann die Initialisierungsspannung Vinit auf der Erfassungsleitung S1 an den zweiten Knoten B angelegt werden und gleichzeitig kann eine zweite Bezugsspannung Vref2, die die detektierte Schwellwertspannung Vth widerspiegelt, an den ersten Knoten A angelegt werden.
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Die zweite Bezugsspannung Vref2 ist höher als die Initialisierungsspannung Vinit, um den Ansteuerschalter SW2 einzuschalten.
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Die Initialisierungsspannung Vinit kann gesetzt sein, ein geeigneter niedriger Wert zu sein, der unter Berücksichtigung der zweiten Ansteuerspannung Vss erlaubt, dass die organische Leuchtdiode OLED nicht in einer Zeitdauer außer einer Emissionszeitdauer emittiert.
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Auf diese Weise wird während des zweiten Initialisierungsintervalls Ti2 der erste Knoten A mit der zweiten Bezugsspannung Vref2 geladen und der zweite Knoten B wird mit der Initialisierungsspannung Vinit geladen.
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Daher ist eine Spannung Vgs zwischen der Gate-Elektrode und der Source-Elektrode des Ansteuerschalters SW§ höher als die Schwellwertspannung Vth des Ansteuerschalters SW2. In Übereinstimmung damit wird der Ansteuerschalter SW2 eingeschaltet und ein Strom, der durch den Ansteuerschalter SW2 fließt, hat einen geeigneten Initialisierungswert.
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2. Zweites Erfassungsintervall Tse2
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Das zweite Erfassungsintervall Tse2 ist eine Zeitdauer zum Erfassen der Mobilität des Ansteuerschalters.
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Weil die Datenspannung (d. h. die zweite Bezugsspannung Vref2), die die detektierte Schwellwertspannung des Ansteuerschalters SW2 widerspiegelt, die in der Schwellwertspannungsdetektionszeitdauer erhalten wird, an den ersten Knoten A angelegt wird, kann ein Strom Ioled, der durch die organische Leuchtdiode OLED fließt, aus der Gleichung 1 abgeleitet werden, wie durch die folgende Gleichung 2 dargestellt ist.
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Gleichung 2
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Ioled = β / 2(Vgs + Vth – Vth)2 = β / 2(Vgs)2
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Mit anderen Worten, da die detektierte Schwellwertspannung widergespiegelt wird, ist es deutlich, dass der Strom Ioled, der durch die organische Leuchtdiode OLED fließt, durch die Mobilität (d. h. 'β' in Gleichung 2) beeinflusst wird.
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In dem zweiten Erfassungsintervall Tse2 wird der Abtastschalter SW1 durch den Abtastimpuls SP mit einem niedrigen Pegel ausgeschaltet und die Erfassungsleitung S1 wird in den potentialfreien Zustand versetzt, indem sie von dem Datentreiber 120 getrennt wird. Daher wird die Versorgung der Initialisierungsspannung Vinit für die Erfassungsleitung S1 unterbrochen.
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Die Versorgungsunterbrechung der Initialisierungsspannung Vinit ermöglicht, dass der Strom, der durch den Ansteuerschalter SW2 fließt, in den zweiten Knoten B geladen wird. Daher nimmt die Spannung an dem zweiten Knoten B zu. Außerdem erhöht sich die Spannung auf dem ersten Knoten A, der in dem potentialfreien Zustand ist, zusammen mit der Spannung an dem zweiten Knoten B durch ein Kondensatorkopplungsphänomen des Speicherkondensators Cs. Daher kann die Gate-Source-Spannung Vgs des Ansteuerschalters SW2 konstant beibehalten werden und darüber hinaus der Ansteuerschalter SW2 als eine konstante Stromquelle angesteuert werden. Zudem kann der parasitäre Kondensator Cg auf der Erfassungsleitung S1 mit dem Strom geladen werden, der durch den Ansteuerschalter SW2 fließt.
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Mit anderen Worten, da der Strom in den parasitären oder potentialfreien Kondensator Cg auf der Erfassungsleitung S1 fließt, können sich die Spannungen an dem zweiten Knoten B und dem dritten Knoten C1 erhöhen.
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Wie in 3 gezeigt, kann die Spannung an dem dritten Knoten Ci entlang einer der drei Signalformen variiert werden.
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Mit anderen Worten, die Signalform der Spannung an dem dritten Knoten C1 kann anders werden. Dies folgt aus der Tatsache, dass die Steigung der Spannung an dem dritten Knoten C1 entlang der Mobilität des Ansteuerschalters SW2 verschieden variiert wird.
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Wenn die Mobilität des Ansteuerschalters SW2 höher wird, wird der parasitäre Kondensator Cg auf der Erfassungsleitung schnell geladen. Im Gegensatz dazu wird dann, wenn die Mobilität des Ansteuerschalters SW2 niedriger wird, der parasitäre Kondensator Cg auf der Erfassungsleitung S1 langsamer geladen.
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Auf diese Weise kann die zunehmende Breite der Spannung an dem dritten Knoten C1 entlang der Mobilität des Ansteuerschalters SW2 variiert werden. Daher kann die abschließende Spannung an dem dritten Knoten C1 zu einem Aufnahmezeitpunkt des Aufnahmeintervalls variiert werden. Deshalb können Ausgleichsdaten, die die Mobilität des Ansteuerschalters SW2 für jedes der Pixel widerspiegeln, durch Detektieren der Spannung an dem dritten Knoten C1 detektiert werden.
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3. Zweites Aufnahmeintervall Tsa2
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In dem Aufnahmeintervall Tsa2 wird der Abtastschalter SW1 durch den Abtastimpuls SP mit dem hohen Pegel eingeschaltet und überträgt eine Spannung schwarzer Daten auf der Datenleitung D1 an den ersten Knoten A. Die Versorgung der Spannung schwarzer Daten kann das Einschalten und die Lichtemission der organischen Leuchtdiode OLED verhindern. Tatsächlich kann, weil sich die Spannung an dem zweiten Knoten erhöht, die Spannung des zweiten Knotens B höher werden als die Schwellwertspannung der Leuchtdiode OLED. Deswegen kann die organische Leuchtdiode OLED eingeschaltet werden und Licht emittieren. Die schwarzen Daten, die an den ersten Knoten A angelegt werden, ermöglichen jedoch, dass kein Strom durch den Ansteuerschalter SW2 fließt. Daher kann die organische Leuchtdiode OLED kein Licht emittieren.
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Wenn der Abtastschalter SW1 durch den Abtastimpuls SP mit dem hohen Pegel eingeschaltet wird, wird die Spannung schwarzer Daten auf der Datenleitung D1 an den ersten Knoten A übertragen. Zu dieser Zeit nimmt die Spannung auf dem ersten Knoten A durch die Spannung schwarzer Daten ab, aber eine Kondensatorkomponente der Erfassungsleitung S1, die eine größere Kapazität hat als die des Speicherkondensators Cs, ermöglicht ein Kopplungsphänomen des Speicherkondensators Cs, dass der zweite Knoten B nicht beeinflusst wird. Daher kann die Spannung an dem zweiten Knoten B ohne jegliche Schwankung konstant beibehalten werden. Auch die Spannung an dem dritten Knoten C1 kann, da die Spannung an dem zweiten Knoten B konstant beibehalten wird, auf einem konstanten Pegel beibehalten werden. In Übereinstimmung damit liest oder (detektiert) der Datentreiber 120, der auf das Aufnahmesignal ”Sampling” reagiert, die Spannung an dem dritten Knoten C1. Deshalb kann eine Abweichung in Übereinstimmung mit der Mobilität des Ansteuerschalters SW2 ausgeglichen werden.
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9 ist ein Schaltungsdiagramm, das Unterpixel zeigt, die in einer vertikalen Richtung angeordnet sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 10 ist ein Zeitablaufplan, der eine Erhöhung einer Spannung auf einem Knoten B in einem Aufnahmeintervall aufgrund von anomalen Charakteristiken darstellt. 11 ist ein Zeitablaufplan, der Betriebsbeziehungen von Schaltelementen zum Verhindern eines Fehlers in einem Aufnahmeintervall gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Zweite Ausführungsform
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Ein Ansteuerverfahren einer organischen Leuchtdiodenanzeigevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann gleichzeitig Mobilitätsunterschiede zwischen den Ansteuerschaltern SW2 und parasitären und potentialfreien Kapazitätsunterschieden zwischen den Erfassungsleitungen S ausgleichen.
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Eine verbindende Konfiguration von Unterpixeln, die in einer vertikalen Richtung angeordnet sind, wird nun mit Bezug auf 9 beschrieben werden. Die Unterpixel enthalten ein erstes rotes Unterpixel 122a1, ein zweites rotes Unterpixel 122a2 und ein n-tes rotes Unterpixel 122a, die in einer horizontalen Richtung angeordnet sind. Abtastschalter SW1 des ersten, des zweiten und des n-ten roten Unterpixels 122a1, 122a2 und 122an können durch Abtastimpulse auf den entsprechenden Gate-Leitungen G1, G2 und Gn gesteuert werden, geben eine Datenspannung von einer ersten Datenleitung D1 ein und geben Erfassungsspannungen durch eine erste Erfassungsleitung S1 aus.
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Das erste bis n-te rote Unterpixel 122a1–122an werden nacheinander durch die Abtastimpulse SP auf den Gate-Leitungen G1–Gn angesteuert. Daher können die Erfassungsspannungen für den Ausgleich nacheinander detektiert werden.
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Grüne, blaue und weiße Unterpixel, die durchgängig von jedem des ersten bis n-ten roten Unterpixels 122a1–122an angeordnet sind, können die erste Erfassungsleitung S1 mit dem roten Unterpixel 122a teilen und zusammen mit dem entsprechenden roten Unterpixel ein einzelnes Pixel bilden, obwohl sie nicht in der Zeichnung gezeigt sind. Wenn die Detektion der Erfassungsspannung für eines der vier Unterpixel innerhalb eines einzelnen Pixels durchgeführt wird, kann eine Spannung schwarzer Daten an die anderen Unterpixel angelegt werden.
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Bezugnehmend auf 9 und 10 kann sich eine Spannung an dem zweiten Knoten B während des zweiten Aufnahmeintervalls Tsa2 erhöhen, obwohl die Spannung schwarzer Daten an den ersten Knoten angelegt ist. In Übereinstimmung damit kann sich aufgrund der Spannung an dem zweiten Knoten B auch eine Spannung an dem dritten Knoten C1 erhöhen, wie durch die gestrichelten Linien gezeigt ist. Dies folgt aus der Tatsache, dass die Spannung an dem zweiten Knoten B durch eine Position des Ansteuerschalters SW2, der ein Messobjekt ist, einen Kapazitätswert eines parasitären Kondensators Cg auf der Erfassungsleitung S1, einen Abstand zwischen dem Ansteuerschalter SW2 des Messobjekts und dem parasitären Kondensator Cg auf der Erfassungsleitung S1 und anomalen Eigenschaften von Elementen innerhalb des entsprechenden Unterpixels beeinflusst wird.
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Um das oben genannte Problem zu lösen und die Abweichung genau auszugleichen, wird das Erfassungssteuersignal SCS, das an den Erfassungsschalter SW3 angelegt wird, bevorzugt in einen niedrigen Pegel überführt, bevor der Abtastimpuls wird auf den hohen Pegel erhöht wird.
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Bezugnehmend auf 11 wird in dem zweiten Aufnahmeintervall Tsa2 das Erfassungssteuersignal SCS von dem hohen Pegel in den niedrigen Pegel überführt, bevor der Abtastimpuls SP wieder auf den hohen Pegel erhöht wird. Daher kann der Erfassungsschalter SW3 in dem zweiten Aufnahmeintervall Tsa2 ausgeschaltet werden. Der ausgeschaltete Erfassungsschalter SW3 ermöglicht, dass der dritte Knoten C1 nicht durch die Spannungserhöhung des zweiten Knotens B beeinflusst wird, die durch den Strom des Ansteuerschalters SW2 verursacht wird. In Übereinstimmung damit kann eine Spannungsschwankung an dem dritten Knoten C1 wegen des Stromflusses zwischen dem zweiten Knoten B und dem dritten Knoten C1 verhindert werden. Mit anderen Worten, der Erfassungsschalter SW3 wird ausgeschaltet, bevor die Spannung an dem dritten Knoten C1 aufgenommen wird. Daher wird der dritte Knoten C1 von dem zweiten Knoten B elektrisch getrennt und zudem kann eine festgelegte Spannung an dem dritten Knoten C1 entwickelt werden. Danach wird eine Mobilitätseigenschaft durch Aufnehmen der Spannung an dem dritten Knoten C1 genau detektiert. Deshalb kann die Mobilitätseigenschaft präzise ausgeglichen werden.
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Genaue Konfiguration des Datentreibers
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12 ist ein detailliertes Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Teils eines Datentreibers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Bezugnehmend auf 12 kann der Datentreiber 120 einen Aufnahmeschalter SW10, der für das Aufnehmen von Erfassungsspannungen verwendet wird, und einen Initialisierungsspannungsschalter SW20, der für das Anlegen einer Initialisierungsspannung verwendet wird, enthalten. Außerdem kann der Datentreiber 120 eine Erfassungsschaltung 210, einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC) 220, einen Speicher 230, einen Controller 240 und eine Initialisierungsspannungsquelle 250 enthalten. Obwohl in der Zeichnung gezeigt ist, dass der Datentreiber 120 den Aufnahmeschalter SW10, den Initialisierungsspannungsschalter SW20, die Erfassungsschaltung 210, den ADC 220, den Speicher 230, den Controller 240 und die Initialisierungsspannungsquelle 250 enthält, kann der Datentreiber 120 ferner Komponenten enthalten, die verwendet werden, um Datenspannungen und Bezugsspannungen an die Datenleitungen anzulegen.
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Der Initialisierungsspannungsschalter SW20 kann während eines ersten Initialisierungsintervalls Ti1 und eines zweiten Initialisierungsintervalls Ti2 eingeschaltet sein. Der eingeschaltete Initialisierungsspannungsschalter SW20 kann die Initialisierungsspannung Vinit, die von der Initialisierungsspannungsquelle 250 angelegt wird, an ein Pixel 122 übertragen.
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Ein solcher Initialisierungsspannungsschalter SW20 kann durch ein Steuersignal gesteuert werden. Das Steuersignal kann von einem Zeitvorgabencontroller 124 an den Initialisierungsspannungsschalter SW20 angelegt werden.
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Der Aufnahmeschalter SW10 kann durch ein Aufnahmesignal ”Sampling” mit einem hohen Pegel während eines ersten Aufnahmeintervalls Tsa1 und eines zweiten Aufnahmeintervalls Tsa2 eingeschaltet werden. Der eingeschaltete Aufnahmeschalter SW10 ermöglicht, dass die Erfassungsschaltung 210 Erfassungsspannungen auf Erfassungsleitungen S1–Sk erfasst (oder detektiert).
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Das Aufnahmesignal ”Sampling”, das zum Steuern des Aufnahmeschalters SW10 verwendet wird, kann von dem Zeitvorgabencontroller 124 angelegt werden.
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Inzwischen können der Aufnahmeschalter SW10 und der Initialisierungsspannungsschalter SW20 in einem ersten Erfassungsintervall Tse1 und einem zweiten Erfassungsintervall Tse2 eingeschaltet werden. Daher können dritte Knoten C auf den Erfassungsleitungen S1–Sk und zweite Knoten, die mit den dritten Knoten C verbunden sind, in einen potentialfreien Zustand versetzt werden.
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Der ADC 220 kann die Erfassungsspannungen, die von den Erfassungsleitungen S1–Sk durch die Erfassungsschaltung 210 detektiert werden, in digitale Erfassungswerte umsetzen. Die umgesetzten digitalen Erfassungswerte werden an den Speicher 230 angelegt.
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Der Speicher 230 kann die digitalen Erfassungswerte temporär speichern. Die digitalen Erfassungswerte können Informationen über die Schwellwertspannung und die Mobilität eines Ansteuerschalters SW2 innerhalb des Pixels 122 werden. Daher kann der Speicher 230 Informationen über die Schwellwertspannung und die Mobilität des Ansteuerschalters SW2 innerhalb des Pixels 122 speichern.
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Der Controller 240 kann die digitalen Erfassungswerte (d. h. Informationen über die Schwellwertspannung und die Mobilität des Ansteuerschalters SW2 innerhalb des Pixels 122), die in dem Speicher 230 gespeichert sind, an den Zeitvorgabencontroller 124 übertragen.
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Der Zeitvorgabencontroller 124 kann die digitalen Erfassungswerte (d. h. Informationen über die Schwellwertspannung und die Mobilität des Ansteuerschalters SW2 innerhalb des Pixels 122) von dem Controller 240 verwenden und den Datentreiber 120 steuern, ausgeglichene Datenspannungen an die Datenleitungen D1–Dm anzulegen.
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Wie oben beschrieben, können die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung und das Ansteuerverfahren dafür gemäß der vorliegenden Offenbarung Datenspannung auf der Grundlage der Schwellwertspannung und der Mobilität des Ansteuerschalters SW2 innerhalb des Pixels 122 ausgleichen. Außerdem können die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung und das Ansteuerverfahren dafür parasitäre Kondensatoren Cg auf den Erfassungsleitungen S1–Sk und anomale Eigenschaften von Elementen innerhalb des Pixels 122 auf die Datenspannungen widerspiegeln. Deshalb können die organische Leuchtdiodenanzeigevorrichtung und das Ansteuerverfahren dafür die Bildqualität verbessern.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung nur bezüglich der oben beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt erläutert worden ist, sollte es für den Durchschnittsfachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen eingeschränkt ist, sondern dass eher verschiedenartige Änderungen und Abwandlungen davon möglich sind, ohne von dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend soll der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nur durch die beigefügten Ansprüche und Äquivalente bestimmt sein, ohne auf die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung eingeschränkt zu sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2014-0056584 [0001]
