DE102020100335A1 - Bildelement für eine anzeigevorrichtung und anzeigevorrichtung - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Bildelement (1) für eine Anzeigevorrichtung (100) und eine Anzeigevorrichtung (100) angegeben. Das Bildelement (1) umfasst ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement (B), eine Vergleichseinheit mit einem ersten und zweiten Eingang (3E1, 3E2) sowie einem Ausgang (3A), einen Versorgungs-schalter (A), einen Auswahleingang (4) und einen Dateneingang (5), ein Speicherelement und einen Steuer-schalter, wobei der Versorgungs-schalter (A) eingerichtet ist, einen Stromfluss über das lichtemittierende Halbleiterbauelement (B) abhängig von der am Ausgang (3A) der Vergleichseinheit anliegenden Spannung zu steuern, der Steuer-schalter eingerichtet ist, ein über den Dateneingang (5) bereitgestelltes Datensignal (data) abhängig von einem am Auswahleingang (4) anliegenden Auswahlsignal (scan) dem ersten Eingang (3E1) der Vergleichseinheit zuzuführen und im Speicherelement vorzuhalten, und der zweite Eingang (3E2) der Vergleichseinheit zur Aufnahme eines Rampensignals (Vpwm) vorgesehen ist, so dass abhängig von dem Datensignal (data) ein Stromfluss durch das lichtemittierende Halbleiterbauelement (B) einstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bildelement und eine Anzeigevorrichtung mit einer Vielzahl von Bildelementen.
  • Konventionelle Ansteuerungen für Pixel einer Anzeigevorrichtung arbeiten in einer Kreuz-Matrix-Anordnung und nutzen die Reduktion des Stroms (sog. Stromdimmen), um die Helligkeit durch Intensitätsveränderung des abgestrahlten Lichts der Pixel zu beeinflussen. Dies wird auch als analoges Dimmen bezeichnet. Es wird beispielsweise für OLEDs und LCDs eingesetzt. Solch eine Ansteuerung ist für LED-Displays wegen des ungünstigen Einflusses auf den Farbort nachteilig.
  • Es stellt sich die Aufgabe, ein Bildelement für eine Anzeigevorrichtung sowie eine Anzeigevorrichtung mit einer alternativen Ansteuerung bereitzustellen.
  • Zu diesem Zweck werden ein Bildelement sowie eine Anzeigevorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Bildelement für eine Anzeigevorrichtung. Als Bildelement wird eine elektronische Untereinheit der Anzeigevorrichtung bezeichnet, die zur Darstellung eines Pixels oder eines Sub-pixels der Anzeigevorrichtung eingerichtet ist. Insbesondere im Falle einer polychromatischen Anzeigevorrichtung können einzelne Pixel durch mehrere verschiedenfarbige Sub-pixel gebildet sein, beispielsweise durch ein rotes Sub-pixel, ein grünes Sub-pixel und ein blaues Sub-pixel. Ein derartiger Verbund wird nachfolgend auch als RGB-Triplett bezeichnet.
  • Das Bildelement weist in einer Ausgestaltung einen ersten Versorgungsanschluss auf. Hierbei kann es sich etwa um einen elektrischen Anschluss handeln, über den dem Bildelement eine vorgegebene Betriebsspannung oder ein vorgegebener Betriebsstrom zugeführt wird. Darüber hinaus weist das Bildelement einen zweiten Versorgungsanschluss auf. Bei dem zweiten Versorgungsanschluss handelt es sich beispielhaft um einen Masseanschluss. Mit dem zweiten Versorgungsanschluss kann aber auch ein elektrischer Anschluss zur Zuführung einer vorgegebenen Betriebsspannung oder eines vorgegebenen Betriebsstroms bezeichnet sein.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement auf, das zwischen dem ersten und zweiten Versorgungsanschluss angeordnet ist. Bei dem Halbleiterbauelement handelt es sich insbesondere um eine lichtemittierende Diode, LED. Zur elektrischen Versorgung ist das Halbleiterbauelement mit dem ersten und zweiten Versorgungsanschluss insbesondere mittelbar gekoppelt. Insbesondere ist vorgesehen, dass dem Halbleiterbauelement je Bildelement zur Steuerung des Stromflusses eine Treibereinheit vorgeschaltet ist.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement eine Vergleichseinheit mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang sowie einem Ausgang auf. Die Vergleichseinheit ist eingerichtet, eine Spannung am Ausgang der Vergleichseinheit abhängig von einem Vergleich einer am ersten Eingang der Vergleichseinheit anliegenden Spannung mit einer am zweiten Eingang der Vergleichseinheit anliegenden Spannung einzustellen. Insbesondere kann die Vergleichseinheit hierzu einen Komparator bzw. 1-Bit-Analog-Digital-Umsetzer umfassen oder als solcher ausgebildet sein. Die Vergleichseinheit kann in diesem Zusammenhang insbesondere weitere Eingänge zur Versorgung aufweisen, die etwa mit dem ersten und zweiten Versorgungsanschluss verbunden sind. Bei dem ersten Eingang handelt es sich beispielhaft um einen nicht-invertierenden Eingang. Bei dem zweiten Eingang handelt es sich beispielhaft um einen invertierenden Eingang. Insbesondere kann die Vergleichseinheit eingerichtet sein, im Falle, dass die am ersten Eingang anliegende Spannung größer ist als die am zweiten Eingang anliegende Spannung, am Ausgang die am ersten Versorgungsanschluss anliegende Spannung auszugeben, und anderenfalls die am zweiten Versorgungsspannung anliegende Spannung auszugeben.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Versorgungs-schalter auf, der eingerichtet ist, einen Stromfluss zwischen dem ersten und zweiten Versorgungsanschluss über das lichtemittierende Halbleiterbauelement abhängig von der am Ausgang der Vergleichseinheit anliegenden Spannung zu steuern. Bei dem Versorgungs-schalter handelt es sich beispielsweise um einen Transistor. Insbesondere ist der Versorgungs-schalter eingerichtet, bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts der am Ausgang der Vergleichseinheit anliegenden Spannung einen Stromfluss durch das Halbleiterelement zuzulassen und anderenfalls zu sperren.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Auswahleingang und einen Dateneingang auf. Über den Auswahleingang bereitgestellte Signale können auch als Auswahlsignal, „select“ oder „scan“ bezeichnet werden; der Auswahleingang kann in diesem Zusammenhang zur Verbindung mit einer Spaltenleitung der Anzeigevorrichtung vorgesehen sein. Über den Dateneingang bereitgestellte Signale können auch als Datensignal oder „data“ bezeichnet werden; der Dateneingang kann in diesem Zusammenhang zur Verbindung mit einer Zeilenleitung der Anzeigevorrichtung vorgesehen sein.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement ein Speicherelement und einen Steuer-schalter auf. Der Steuer-schalter ist eingerichtet, ein über den Dateneingang bereitgestelltes Datensignal abhängig von einem am Auswahleingang anliegenden Auswahlsignal dem ersten Eingang der Vergleichseinheit zuzuführen und im Speicherelement vorzuhalten. Bei dem Auswahlsignal handelt es sich insbesondere um einen vorgegebenen Spannungsimpuls zur Schaltung des Steuer-schalters. Bei dem Datensignal handelt es sich insbesondere um eine vorgegebene Spannung, die zu einer Helligkeit des Halbleiterbauelements im bestimmungsgemäßen lichtemittierenden Betrieb korrespondiert. Bei dem Speicherelement handelt es sich beispielsweise um einen Kondensator, der eingerichtet ist, eine angelegte Spannung für eine vorgegebene Zeitdauer vorzuhalten, etwa für eine Dauer, bis ein nächstes Bild auf der Anzeigevorrichtung dargestellt werden soll (z.B. Kehrwert der Bildwiederholfrequenz der Anzeigevorrichtung). Bei dem Steuer-schalter handelt es sich beispielsweise um einen Transistor. Insbesondere ist der Steuer-schalter eingerichtet, bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts der am Auswahleingang anliegenden, das Auswahlsignal repräsentierenden Spannung, ein Zuführen der das Datensignal repräsentierenden Spannung zu dem ersten Eingang der Vergleichseinheit sowie dem Speicherelement zuzulassen und anderenfalls zu sperren. Das Speicherelement und der Steuer-schalter bilden in anderen Worten eine sogenannte „Sample-and-hold“-Einheit.
  • In einer Ausgestaltung ist der zweite Eingang der Vergleichseinheit zur Aufnahme eines Rampensignals vorgesehen. Beispielhaft kann das Rampensignal extern bezüglich des Bildelements erzeugt und dem Bildelement bereitgestellt werden, oder aber durch eine interne Schaltung im Bildelement erzeugt werden. Bei dem Rampensignal handelt es sich insbesondere um einen vorgegebenen, periodischen Spannungsverlauf. Beispielhaft ist das Rampensignal ein Sägezahnsignal, insbesondere mit einem linear steigenden Sägezahn. Alternativ kann ein periodischer Anstieg auch nichtlinear, etwa logarithmisch oder exponentiell erfolgen. Periodisch bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein Sägezahn- bzw. Rampen-artiger Signalanteil mit jeweils einem Anstieg und einem Abfall, sich innerhalb einer vorgegebenen Zeit (Periodendauer) identisch oder im Wesentlichen identisch wiederholt.
  • Das Rampensignal ist insbesondere derart gewählt, dass sich bei einem Vergleich mit der das Datensignal repräsentierenden Spannung durch die Vergleichseinheit am Ausgang der Vergleichseinheit ein pulsweitenmodulierter (PWM) Spannungsverlauf ergibt, dessen Pulsweite von dem Datensignal abhängt, beispielsweise einer Amplitude eines analogen Datensignals. Insbesondere ist so abhängig von dem Datensignal ein Stromfluss durch das lichtemittierende Halbleiterbauelement einstellbar, und zwar mittels des PWM-Spannungsverlaufs.
  • Die Periodendauer des Rampensignals ist in diesem Zusammenhang um ein Vielfaches geringer gewählt als ein zeitlicher Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden „scan“-Spannungsimpulsen, z.B. um einen Faktor 2-100, bevorzugt um einen Faktor 50. Die Periodendauer ist dementsprechend ebenso um einen Faktor von mindestens 1 bis um ein Vielfaches geringer gewählt als die Bildwiederholrate der Anzeigevorrichtung.
  • In vorteilhafter Weise kann durch das vorgeschlagene Bildelement ein analoges PWM Signal auf Pixel- bzw. Sub-pixel-ebene erzeugt werden. Hierfür ist lediglich eine geringe Integrationstiefe innerhalb eines Bildelements erforderlich, während eine komplexe und präzise Schaltung etwa außerhalb des Bildelements angeordnet sein kann.
  • In einer Ausgestaltung umfasst das Datensignal eine vorgegebene Anzahl digitaler Datenbits. Das Speicherelement weist korrespondierend zu der vorgegebenen Anzahl digitaler Datenbits mehrere Daten-Kondensatoren auf. Der Steuer-Schalter weist korrespondierend zu der vorgegebenen Anzahl digitaler Datenbits mehrere Steuereinheiten auf, die eingerichtet sind, jeweils eines der digitalen Datenbits abhängig von dem Auswahlsignal einem dem ersten Eingang der Vergleichseinheit vorgeschalteten Addierer zuzuführen und in jeweils einem der Daten-Kondensatoren vorzuhalten.
  • Die digitalen Datenbits repräsentieren einen vorgegebenen Wertebereich, etwa [0;7] bei 3 Datenbits, die jeweils eine Abstufung der Helligkeit des Halbleiterbauelements repräsentieren. Die einzelnen Datenbits werden dem Bildelement beispielhaft sequentiell zugeführt, wobei das Auswahlsignal eine der vorgegebenen Anzahl digitaler Datenbits N entsprechende Anzahl N an Pulsen umfasst. Alternativ ist den Steuereinheiten jeweils ein Verzögerungselement vorgeschaltet, das einen einzigen Puls des Auswahlsignals zwischen aufeinanderfolgenden Steuereinheiten jeweils entsprechend der zeitlichen Abfolge der Datenbits verzögert. Die Daten-kondensatoren können in diesem Zusammenhang unterschiedlich große Kapazitäten aufweisen, um einen Multiplikator der Datenbit-Wertigkeit abbilden zu können. Bei 3 Datenbits könnte beispielhaft der erste Datenkondensator die 4-fache Kapazität des dritten Daten-Kondensators und der zweite Daten-Kondensator die 2-fache Kapazität des dritten Daten-Kondensators aufweisen. In diesem Zusammenhang kann die Ansteuerung des Halbleiterbauelements insbesondere derart ausgelegt sein, dass die Ladung der einzelnen Datenkondensatoren konstant bleibt. Alternativ ist auch denkbar, dem Addierer jeweils einen entsprechenden Multiplikator vorzuschalten.
  • In vorteilhafter Weise können so digitale Datensignale zur Erzeugung des analogen PWM Signals auf Pixel- bzw. Sub-pixel-ebene herangezogen werden. Das Rampensignal liegt in diesem Zusammenhang insbesondere in analoger Form vor.
  • In einer Ausgestaltung ist das Halbleiterbauelement als LED ausgebildet und weist eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf. Hierbei kann es sich insbesondere um eine sogenannte µLED handeln. In einer Ausgestaltung ist die Vergleichseinheit als Komparator ausgebildet. In einer Ausgestaltung ist der Versorgungs-schalter als Versorgungs-transistor ausgebildet. Beispielhaft handelt es sich hierbei um einen Dünnfilmtransistor. In einer Ausgestaltung umfasst der Steuer-schalter einen Steuer-transistor. Beispielhaft handelt es sich hierbei ebenfalls um einen Dünnfilmtransistor. In einer Ausgestaltung weisen sowohl der Versorgungs-transistor als auch der Steuer-transistor jeweils eine Steuerelektrode, eine Abflusselektrode und eine Quellenelektrode auf. Unter einer Abflusselektrode wird hier und im Folgenden der Drain-Anschluss eines Transistors verstanden. Analog hierzu bezeichnet die Quellenelektrode einen Source-Anschluss und die Steuerelektrode einen Gate-Anschluss des Transistors. In einer Ausgestaltung umfasst das Speicherelement einen Daten-Kondensator mit einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode.
  • In einer Ausgestaltung ist der Versorgungs-transistor über seine Quellenelektrode mit dem ersten Versorgungsanschluss gekoppelt. Darüber hinaus ist der Versorgungs-transistor über seine Steuerelektrode mit dem Ausgang des Komparators gekoppelt. Ferner ist der Versorgungs-transistor über seine Abflusselektrode mit der ersten Elektrode der LED gekoppelt. Die LED ist über die zweite Elektrode mit dem zweiten Versorgungsanschluss gekoppelt. Der Steuer-transistor ist über seine Quellenelektrode mit dem Dateneingang gekoppelt. Darüber hinaus ist der Steuer-transistor über seine Steuerelektrode mit dem Auswahleingang gekoppelt. Ferner ist der Steuer-transistor über seine Abflusselektrode mit dem ersten Eingang des Komparators sowie der ersten Elektrode des Daten-Kondensators gekoppelt. Die zweite Elektrode des Daten-Kondensators ist mit dem zweiten Versorgungsanschluss gekoppelt.
  • Die der LED des Bildelements gemäß dieser Ausgestaltung vorgeschalteten Baueinheiten des Bildelements werden hier und im Folgenden zusammengefasst auch als Treibereinheit bezeichnet. In vorteilhafter Weise ermöglicht vorgenannte Treibereinheit eine (Sub-)Pixel-interne Erzeugung eines PWM-Signals zum Betreiben der LED. Ein teurer, komplexer bzw. platzraubender Mikrocontroller, der in diesem Zusammenhang eingesetzt werden könnte, ist lediglich optional.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Rampeneingang auf, der zum Empfang eines extern bezüglich des Bildelements generierten Rampensignals vorgesehen und mit dem zweiten Eingang der Vergleichseinheit gekoppelt ist. In vorteilhafter Weise kann dasselbe Rampensignal so mehreren Bildelementen einer Anzeigevorrichtung, insbesondere allen Bildelementen der Anzeigevorrichtung zugeführt werden, so dass sämtlichen Bildelementen dieselbe Referenzgröße zugrunde gelegt wird, ein Bauraum der Bildelemente kompakt gehalten werden kann und Bauelemente zur Erzeugung des Rampensignals eingespart werden können.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Rücksetzeingang auf, der zum Empfang eines vorgegebenen Rücksetzsignals vorgesehen ist. Das Bildelement weist darüber hinaus einen Rampen-kondensator mit einer ersten und zweiten Elektrode auf, wobei die erste Elektrode mit dem zweiten Eingang der Vergleichseinheit und die zweite Elektrode mit dem zweiten Versorgungsanschluss gekoppelt ist. Ferner weist das Bildelement eine Rampen-stromquelle auf, die mit der ersten Elektrode des Rampen-kondensators gekoppelt und eingerichtet ist, den Rampen-kondensator zu laden. Überdies weist das Bildelement einen Rampen-transistor mit einer Steuerelektrode, einer Abflusselektrode und einer Quellenelektrode auf. Der Rampen-transistor ist über seine Abflusselektrode mit dem zweiten Versorgungsanschluss gekoppelt. Darüber hinaus ist der Rampen-transistor über seine Steuerelektrode mit dem Rücksetzeingang gekoppelt. Ferner ist der Rampen-transistor über seine Quellenelektrode mit der ersten Elektrode des Rampen-kondensators gekoppelt.
  • Der Rampen-transistor ist insbesondere eingerichtet, bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts einer das vorgegebene Rücksetzsignal repräsentierenden Spannung einen Stromfluss zwischen der ersten Elektrode des Rampen-kondensators und dem zweiten Versorgungsanschluss zuzulassen und anderenfalls zu sperren. Lässt der Rampen-transistor einen Stromfluss zu, kann der Rampen-kondensator über den Rampen-transistor entladen werden, anderenfalls kann der Rampen-kondensator durch die Rampen-stromquelle geladen werden. Abhängig von dem Ladungszustand des Rampen-kondensators ergibt sich damit eine durch das Rücksetzsignal steuerbare Spannung, die als Rampensignal an dem zweiten Eingang der Vergleichseinheit anliegt. Das Rücksetzsignal ist in diesem Zusammenhang insbesondere derart gewählt, dass sich ein rampen-artiger Verlauf der am zweiten Eingang der Vergleichseinheit anliegenden Spannung ergibt. Insbesondere kann es sich bei dem Rücksetzsignal um ein Pulssignal handeln, dessen Periodendauer mit der des Rampensignals übereinstimmt.
  • In vorteilhafter Weise kann so neben dem analogen PWM Signal auch ein analoges Rampensignal zur Erzeugung des PWM Signals auf Pixel- bzw. Sub-pixel-ebene erzeugt werden.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement eine Versorgungs-stromquelle auf, die zwischen dem ersten Versorgungsanschluss und dem Versorgungs-schalter angeordnet und eingerichtet ist, einen Strom zum Betreiben des lichtemittierenden Halbleiterbauelements bereitzustellen. Beispielhaft handelt es sich hierbei um einen Transistor, der über seine Quellenelektrode mit dem ersten Versorgungsanschluss verbunden ist und über seine Abflusselektrode mit dem Versorgungs-schalter verbunden ist, oder über seine Quellenelektrode mit der zweiten Elektrode des lichtemittierenden Halbleiterbauelements verbunden ist, die über ihre erste Elektrode mit dem ersten Versorgungsanschluss verbunden ist, und über seine Abflusselektrode mit dem Versorgungsschalter verbunden ist. Eine Steuerelektrode dieses Transistors kann beispielhaft als Steuereingang der Versorgungs-stromquelle dienen.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Dimmeingang auf. Die Versorgungs-stromquelle weist einen Steuereingang auf, der mit dem Dimmeingang gekoppelt ist. Die Versorgungs-Stromquelle ist eingerichtet, abhängig von einer am Dimmeingang anliegenden Spannung als Dimmsignal eine Amplitude des Stromflusses zwischen dem ersten und zweiten Versorgungsanschluss über das lichtemittierende Halbleiterbauelement zu steuern. Insbesondere kann dasselbe Dimmsignal mehreren Bildelementen zugeführt werden, beispielsweise solchen Bildelementen, die jeweils ein Sub-pixel eines Pixels bilden, insbesondere einem RGB-Triplett, oder sämtlichen Bildelementen einer Spalte oder Zeile der Anzeigevorrichtung, oder sämtlichen Bildelementen der Anzeigevorrichtung, um ein globales Dimmen mehrerer Bildelemente der Anzeigevorrichtung umzusetzen. In einer alternativen Ausgestaltung kann auch die Versorgungs-stromquelle mit dem Versorgungs-transistor kombiniert sein, d.h. während der on-Zeit regelt der Versorgungs-transistor den Stromfluss (z.B. im Sättigungsbereich), während der off-Zeit ist er nichtleitend. Ein high-Pegel am Ausgang der Vergleichseinheit enstpricht dann einer Spannung, die über den Versorungs-transistor einen entsprechendne Strom in die LED einprägt.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Dimmeingang sowie eine weitere Vergleichseinheit mit einem ersten und zweiten Eingang sowie einem Ausgang auf. Der erste Eingang der weiteren Vergleichseinheit ist mit dem Dimmeingang gekoppelt. Der Ausgang der Vergleichseinheit ist mit dem zweiten Eingang der weiteren Vergleichseinheit gekoppelt. Die weitere Vergleichseinheit ist eingerichtet, eine Spannung am Ausgang abhängig von einem Vergleich einer am ersten und einer am zweiten Eingang anliegenden Spannung einzustellen, so dass abhängig von einer am Dimmeingang anliegenden Spannung als Dimmsignal eine Amplitude des am Ausgang der Vergleichseinheit anliegenden Spannung angepasst werden kann. Insbesondere lässt sich so die Amplitude der Spannung am Ausgang der weiteren Vergleichseinheit auf eine Amplitude des Dimmsignals einstellen, wobei gleichzeitig die Pulsweite des Signals am Ausgang der Vergleichseinheit als Pulsweite des Signals am Ausgang der weiteren Vergleichseinheit beibehalten werden kann.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Dimm-kondensator mit einer ersten und zweiten Elektrode auf. Die erste Elektrode des Dimm-kondensators ist mit dem Steuereingang der Versorgungs-stromquelle gekoppelt. Die zweite Elektrode des Dimm-kondensators ist mit dem zweiten Versorgungsanschluss gekoppelt. Darüber hinaus weist das Bildelement einen Dimm-Transistor mit einer Steuerelektrode, einer Abflusselektrode und einer Quellenelektrode auf, der über seine Quellenelektrode mit dem Dimmeingang gekoppelt ist. Der Dimm-Transistor ist ferner über seine Steuerelektrode mit dem Auswahleingang gekoppelt und über seine Abflusselektrode mit der ersten Elektrode des Dimm-kondensators gekoppelt. Das Dimmsignal bzw. eine das Dimmsignal repräsentierende Spannung ist so abhängig von dem Auswahlsignal bzw. der das Auswahlsignal repräsentierenden und am Auswahleingang anliegenden Spannung dem Steuereingang der Versorgungs-stromquelle zuführbar und im Dimm-kondensator vorhaltbar. Der Dimm-kondensator und der Dimm-transistor bilden in anderen Worten eine sogenannte „Sample-and-hold“-Einheit. In vorteilhafter Weise lässt sich so ein individuelles Dimmen („local dimming“) einzelner Bildelemente umsetzen.
  • Soll dasselbe Dimmsignal mehreren Bildelementen zugeführt werden, um ein globales Dimmen mehrerer Bildelemente einer Anzeigevorrichtung zu ermöglichen, kann in weiteren Ausgestaltungen eine einzige Sample-and-hold-Einheit diesen mehreren Bildelementen zugeordnet und mit der jeweiligen Versorgungs-stromquelle gekoppelt sein.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Setzeingang zur Aufnahme einer Referenzspannung auf. Die Versorgungs-stromquelle ist als erster Kompensations-Transistor ausgebildet. Die Rampen-stromquelle ist als zweiter Kompensations-Transistor ausgebildet. Der erste und zweite Kompensations-transistor weisen jeweils eine Steuerelektrode, eine Abflusselektrode und eine Quellenelektrode auf. Der erste Kompensations-transistor ist über seine Quellenelektrode mit dem ersten Versorgungsanschluss gekoppelt. Darüber hinaus ist der erste Kompensations-transistor über seine Steuerelektrode mit dem Setzeingang gekoppelt. Ferner ist der erste Kompensations-transistor über seine Abflusselektrode mit der Quellenelektrode des Versorgungs-transistors gekoppelt. Der zweite Kompensations-transistor ist über seine Quellenelektrode mit dem ersten Versorgungsanschluss gekoppelt. Darüber hinaus ist der zweite Kompensations-transistor über seine Steuerelektrode mit dem Setzeingang gekoppelt. Ferner ist der zweite Kompensations-transistor über seine Abflusselektrode mit der Quellenelektrode des Rampen-transistors gekoppelt.
  • Der erste Kompensations-transistor und der zweite Kompensations-transistor sind insbesondere lokal derart nahe beieinander angeordnet, dass ein Mismatch Fehler gering gehalten wird. Bevorzugt sind die beiden Kompensations-transistoren gemäß dem common-centroid-layout ausgebildet, um etwa einen Gradienten im Gateoxid auszugleichen. In diesem Zusammenhang wird auf die Ausführungen von Daniel Payne in „A Review of an Analog Layout Tool called HiPer DevGen“ sowie Nurahmad Omar in „Automated Layout Synthesis Tool for Op-Amp“ verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird.
  • Insbesondere sind die beiden Kompensations-transistoren in einem selben Herstellungsverfahren gefertigt, beispielhaft auf einem selben Wafer, und weisen somit fertigungsbedingt gleiche Eigenschaften und anordnungsbedingt gleiche Umgebungseinflüsse auf, so dass in vorteilhafter Weise bei dieser Verschaltung eine Abweichung im ersten Kompensations-transistor etwa des Stromflusses zum Betreiben der entsprechenden LED gegenüber anderen Bildelementen der Anzeigevorrichtung, beispielhaft aufgrund von Schichtdickenungenauigkeiten, auch zu einer entsprechenden Abweichung im zweiten Kompensations-transistor führt. Durch besagte Verschaltung kann eine derartige Abweichung analog, d.h. nicht diskretisiert, auf den Rampen-kondensator rückgekoppelt werden, so dass sich im Falle eines erhöhten Ladestroms eine steilere Ladekurve, damit ein geringerer Tastgrad („Dutycycle“) des PWM-Signals und infolge dessen eine verringerte Helligkeit der LED ergibt, und somit Mismatch-Fehler zwischen einzelnen Bildelementen ohne zusätzliche Kalibrierung kompensiert werden können.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Dimmanschluss auf. Die Rampen-stromquelle ist als Dimm-transistor mit einer Steuerelektrode, einer Abflusselektrode und einer Quellenelektrode ausgebildet. Der Dimm-transistor ist über seine Quellenelektrode mit dem ersten Versorgungsanschluss gekoppelt. Darüber hinaus ist der Dimm-transistor über seine Steuerelektrode mit dem Dimmanschluss gekoppelt. Ferner ist der Dimm-transistor über seine Abflusselektrode mit der Quellenelektrode des Rampen-transistors gekoppelt.
  • Durch die Verschaltung gemäß dieser Ausgestaltung ist eine am Rampen-kondensator anliegende Spannung zum Laden des Rampen-kondensators abhängig von einer am Dimmanschluss anliegenden Spannung steuerbar. Die am Dimmanschluss anliegende Spannung kann etwa durch ein von dem zuvor genannten Dimmsignal verschiedenes Dimmsignal dem Bildelement zugeführt werden. Abhängig von diesem Dimmsignal ist insbesondere eine Steuerung des Tastgrads des PWM-Signals möglich. Analog zu vorigen Ausführungen kann dasselbe derartige Dimmsignal mehreren Bildelementen zugeführt werden, um ein globales Dimmen mehrerer Bildelemente der Anzeigevorrichtung umzusetzen.
  • In einer Ausgestaltung weist das Bildelement einen Kalibrierungseingang auf. Des Weiteren weist das Bildelement einen Kalibrierungs-transistor mit einer Steuerelektrode, einer Abflusselektrode und einer Quellenelektrode auf. Der Kalibrierungs-transistor ist über seine Quellenelektrode mit dem Kalibrierungseingang gekoppelt. Darüber hinaus ist der Kalibrierungs-transistor über seine Steuerelektrode mit dem Auswahleingang gekoppelt. Ferner ist der Kalibrierungs-transistor über seine Abflusselektrode mit dem Dimmanschluss gekoppelt. Überdies weist das Bildelement einen Kalibrierungs-kondensator mit einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode auf. Der Kalibrierungs-kondensator ist über seine erste Elektrode mit dem Dimmanschluss gekoppelt. Ferner ist der Kalibrierungs-kondensator über seine zweite Elektrode mit dem zweiten Versorgungsanschluss gekoppelt. Durch die Verschaltung gemäß dieser Ausgestaltung ist dem Dimmanschluss abhängig von dem am Auswahleingang anliegenden Auswahlsignal ein an dem Kalibrierungseingang anliegendes Kalibrierungssignal zuführbar, das in dem Kalibrierungs-kondensator vorhaltbar ist. Insbesondere ist der Kalibrierungs-transistor eingerichtet, bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts der am Auswahleingang anliegenden, das Auswahlsignal repräsentierenden Spannung ein Zuführen der das Kalibrierungssignal repräsentierenden Spannung zu Dimmanschluss sowie dem Kalibrierungs-kondensator zuzulassen und anderenfalls zu sperren. Der Kalibrierungs-kondensator und der Kalibrierungs-transistor bilden in anderen Worten eine sogenannte „Sample-and-hold“-Einheit.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Anzeigevorrichtung. Bei der Anzeigevorrichtung handelt es sich insbesondere um eine MicroLED-Anzeige oder eine andere Anzeige basierend auf aktivmatrix-Technologie.
  • In einer Ausgestaltung weist die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von Bildelementen gemäß dem ersten Aspekt auf. Die Bildelemente sind insbesondere matrixartig in Zeilen und Spalten angeordnet.
  • Die Anzeigevorrichtung weist darüber hinaus eine Vielzahl von Spaltenleitungen auf, die jeweils mit dem jeweiligen Auswahleingang der Bildelemente einer der Spalten verbunden sind. Ferner weist die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von Zeilenleitungen auf, die jeweils mit dem jeweiligen Dateneingang der Bildelemente einer der Zeilen verbunden sind.
  • Überdies weist die Anzeigevorrichtung eine Steuervorrichtung auf, die mit der Vielzahl der Spaltenleitungen verbunden und geeignet ist, einen Impuls als Auswahlsignal für eine ausgewählte Spaltenleitung aus der Vielzahl der Spaltenleitungen zu generieren. Die Steuervorrichtung ist ferner verbunden mit der Vielzahl von Zeilenleitungen und geeignet, ein Datensignal für eine ausgewählte Zeilenleitung aus der Vielzahl der Zeilenleitungen zu generieren.
  • In einer Ausgestaltung weist die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von Rampenleitungen auf, die jeweils mit dem Rampeneingang eines der Bildelemente verbunden sind. Die Steuervorrichtung ist mit der Vielzahl von Rampenleitungen verbunden und geeignet, extern bezüglich der Bildelemente ein Rampensignal für die Vielzahl von Rampenleitungen zu generieren. Insbesondere kann dasselbe Rampensignal mehreren Bildelementen, zugeführt werden, beispielsweise sämtlichen Bildelementen einer Spalte oder Zeile der Anzeigevorrichtung, sämtlichen Bildelementen eines Anteils wie etwa eines Quadranten der Anzeigevorrichtung oder sämtlichen Bildelementen der Anzeigevorrichtung.
  • In einer alternativen Ausgestaltung weist die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von Rücksetzleitungen auf, die jeweils mit dem Rücksetzeingang eines der Bildelemente verbunden sind. Die Steuervorrichtung ist mit der Vielzahl von Rücksetzleitungen verbunden und geeignet, einen Impuls als vorgegebenes Rücksetzsignal für eine ausgewählte Rücksetzleitung aus der Vielzahl der Rücksetzleitungen zu generieren. Insbesondere kann dasselbe Rücksetzsignal mehreren Bildelementen, zugeführt werden, beispielsweise sämtlichen Bildelementen einer Spalte oder Zeile der Anzeigevorrichtung, sämtlichen Bildelementen eines Anteils wie etwa eines Quadranten der Anzeigevorrichtung oder sämtlichen Bildelementen der Anzeigevorrichtung.
  • In einer Ausgestaltung weist die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von ersten Dimmleitungen auf, die jeweils mit dem Dimmeingang eines der Bildelemente verbunden sind. Alternativ sind die ersten Dimmleitungen jeweils mit dem Dimmeingang eines der Bildelemente eines Anteils wie etwa eines Quadranten der Anzeigevorrichtung oder eines der Bildelemente einer Reihe oder einer Spalte der Anzeigevorrichtung verbunden. Alternativ sind die ersten Dimmleitungen mit dem Dimmeingang eines der Bildelemente eines RGB-Tripletts der Anzeigevorrichtung verbunden. Die Steuervorrichtung ist mit der Vielzahl von ersten Dimmleitungen verbunden und geeignet, ein erstes Dimmsignal für eine ausgewählte erste Dimmleitung aus der Vielzahl der ersten Dimmleitungen zu generieren.
  • Alternativ oder zusätzlich weist die Anzeigevorrichtung in einer Ausgestaltung eine Vielzahl von zweiten Dimmleitungen auf, die jeweils mit dem Dimmanschluss eines der Bildelemente verbunden sind. Die Steuervorrichtung ist mit der Vielzahl von zweiten Dimmleitungen verbunden und geeignet, ein zweites Dimmsignal für eine ausgewählte zweite Dimmleitung aus der Vielzahl der zweiten Dimmleitungen zu generieren.
  • Alternativ oder zusätzlich weist die Anzeigevorrichtung in einer Ausgestaltung eine Vielzahl von Setzleitungen auf, die jeweils mit dem Setzeingang eines der Bildelemente verbunden sind. Darüber hinaus weist die Anzeigevorrichtung eine Referenzspannungsquelle auf, die mit der Vielzahl von Setzleitungen verbunden und geeignet ist, eine Referenzspannung für die Vielzahl von Setzleitungen bereitzustellen.
  • Alternativ oder zusätzlich weist die Anzeigevorrichtung in einer Ausgestaltung eine Vielzahl von Kalibrierungsleitungen auf, die jeweils mit dem Kalibrierungseingang eines der Bildelemente verbunden sind. Die Steuervorrichtung ist mit der Vielzahl von Kalibrierungsleitungen verbunden und geeignet, ein Kalibrierungssignal für eine ausgewählte Kalibrierungsleitung aus der Vielzahl der Kalibrierungsleitungen zu generieren.
  • In einer Ausgestaltung weist die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von ersten Verzögerungsgliedern auf, die jeweils mit den Spaltenleitungen zweier aufeinanderfolgender Spalten gekoppelt und eingerichtet sind, das Auswahlsignal jeweils um eine vorgegebene erste Zeitdauer τ1 verzögert an der jeweiligen zweiten Spaltenleitung im Vergleich zu der jeweiligen ersten Spaltenleitung bereitzustellen. Darüber hinaus weist die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von zweiten Verzögerungsgliedern auf, die jeweils mit den Rampenleitungen zweier aufeinanderfolgender Spalten gekoppelt und eingerichtet sind, das Rampensignal jeweils um eine vorgegebene zweite Zeitdauer τ2 verzögert an der jeweiligen zweiten Rampenleitung im Vergleich zu der jeweiligen ersten Rampenleitung bereitzustellen. Die vorgegebene erste Zeitdauer τ1 steht in einem vorgegebenen Verhältnis zu der vorgegebenen zweiten Zeitdauer τ2.
  • In einer Ausgestaltung beträgt das vorgegebene Verhältnis τ1/τ2 = 1. In anderen Worten sind das Rampensignal und das Auswahlsignal synchron zueinander.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Bildelements und der Anzeigevorrichtung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung,
    • 2 beispielhafte Detailansicht des Bildelements gemäß 1,
    • 3 beispielhafte Signalverläufe im bestimmungsgemäßen Betrieb des Bildelements gemäß 1,
    • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung,
    • 5 einen Signalverlauf im bestimmungsgemäßen Betrieb des Bildelements 1 gemäß 4,
    • 6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung,
    • 7 einen Signalverlauf bei Betreiben einer LED des Bildelements gemäß 6,
    • 8 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung,
    • 9-11 Signalübersicht im bestimmungsgemäßen Betrieb eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung gemäß einem fünften und sechsten Ausführungsbeispiel,
    • 12 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung,
    • 13 ein achtes Ausführungsbeispiel eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung,
    • 14 ein neuntes Ausführungsbeispiel eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung,
    • 15 ein elftes Ausführungsbeispiel eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung,
    • 16 ein zwölftes Ausführungsbeispiel eines Bildelements für eine Anzeigevorrichtung,
    • 17 eine beispielhafte Anzeigevorrichtung.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • Eine Anzeigevorrichtung mit Aktivmatrix-Ansteuerung kann beispielsweise auf µLEDs basieren, wobei jeder Pixel der Anzeigevorrichtung einer Zelle mit drei µLEDs (Sub-Pixel) entspricht. Bei den µLEDs handelt es sich jeweils um einen roten, einen grünen und einen blauen Chip. Jedem dieser Sub-Pixel ist eine Schaltung mit aktiven Komponenten in Form von Dünnschichttransistoren (TFTs) zur Regelung des Stroms über die jeweilige µLED zugeordnet. Eine solche Einheit wird hier und im Folgenden als Bildelement der Anzeigevorrichtung bezeichnet. Zur Anpassung der Helligkeit einzelner Sub-Pixel („dimming“) kann der Strom über eine Programmierspannung analog geregelt werden. Da bei LEDs eine Abhängigkeit zwischen Farbort und Strom besteht, kann es bei einem solchen reinen Analogbetrieb zu Änderungen des Weißpunktes kommen (Farbort/Color Gamut). Um dieses Problem zu umgehen kann die Helligkeit der Sub-Pixel mit Hilfe von Pulsweitenmodulation (PWM) eingestellt werden. Man spricht hierbei vom digitalen Betrieb. Diese Pulsweitenmodulation kann durch wiederholtes Programmieren der Pixelzellen erzeugt werden. Ein Sub-Pixel wird dann nur eine gewisse Zeit mit dem Nominalstrom betrieben und bleibt den Rest der Zeit aus. Vom Betrachter wird die mittlere Helligkeit über die Zeit als statische Helligkeit des Sub-Pixels wahrgenommen.
  • Hierbei wird die Pulsweitenmodulation außerhalb der Anzeigevorrichtung mit Hilfe einer sich wiederholenden Programmiersequenz erzeugt. Um jedoch eine Farbtiefe von 8 Bit je Farbe (insgesamt 24 Bit, Standard) mit digitalem Betrieb zu erreichen sind im Fall von hochauflösenden Displays mit mindestens 60 Hz Wiederholfrequenz Schaltzeiten nötig, die mit der heutigen TFT Technologie nicht erreicht werden können.
  • Alternativ zur Erzeugung der Pulsweitenmodulation über die externe Programmierungsspannung kann ein Mikrocontroller innerhalb eines Pixels mit einer oder mehreren LEDs verbunden werden und deren Betrieb regeln. Dies ist jedoch mit hohen Kosten und enormen Platzbedarf verbunden, insbesondere wenn jedem Sub-Pixel der Anzeigevorrichtung ein solcher Mikrocontroller zugeordnet wird.
  • Im Folgenden werden ein Bildelement und eine Anzeigevorrichtung angegeben, die es ermöglichen, eine Pulsweitenmodulation für (Sub-)pixel einer Aktivmatrix-Anzeigevorrichtung pixelfein zu erzeugen. Insbesondere wird vorgeschlagen, ein analoges PWM Signal innerhalb eines Bildelements zu erzeugen, um auf effiziente Weise eine hohe Dynamik im Hinblick auf Bittiefen, Graustufen, und Dimmen zu erreichen bei gleichzeitig geringer Integrationstiefe innerhalb eines Bildelements. Eine komplexe bzw. präzise Schaltung zur Ansteuerung der einzelnen Bildelemente kann außerhalb der Bildelemente vorgesehen sein.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bildelements 1 für eine Anzeigevorrichtung 100.
  • Ein Bildelement 1 mit einem lichtemittierenden Halbleiterbauelement B in einer Matrixanordnung einer Anzeigevorrichtung 100 (vgl. 17) wird über eine Kombination aus einem Auswahlsignal scan und Datensignal data angesteuert. Bei dem Auswahlsignal scan handelt es sich beispielsweise um einen Puls mit einer Pulsweite von 10ns, der für jedes der Bildelemente 1 einer Anzeigevorrichtung 100 erzeugt wird und nach 16ms wiederholt wird (dies entspricht der frame rate der Anzeigevorrichtung 100). Bei dem Datensignal handelt es sich beispielhaft um einen analogen Graustufenwert der etwa von einem Digital-Analog-Wandler bereitgestellt wird.
  • Die Anzeigevorrichtung 100 weist eine Vielzahl an Bildelementen 1 auf, die jeweils in Zeilen x und Spalten y angeordnet sind (17). Mittels einer Steuervorrichtung 12, die extern bezüglich der einzelnen Bildelemente 1 angeordnet ist, werden das Auswahlsignal scan über eine Vielzahl an Spaltenleitungen y1 bis yn jeweils verbunden mit einem entsprechenden Auswahleingang 4 und das Datensignal data über eine Vielzahl an Zeilenleitungen x1 bis xm jeweils verbunden mit einem entsprechenden Dateneingang 5 den Bildelementen 1 bereitgestellt (Versorgungsanschlüsse sind nicht näher dargestellt).
  • Dem Bildelement 1 ist ein Speicher für ein analoges Spannungssignal, dem Datensignal data zugeordnet. Statt dieses analoge Spannungssignal in einen analogen Stromwert umzuwandeln, erzeugt das Bildelement 1 in Abhängigkeit des analogen Spannungssignals einen pulsweitenmodulierten Stromfluss Iled, dessen Amplitude zusätzlich (während der on-Zeit) analog stromgeregelt sein kann.
  • Hierzu ist dem Bildelement 1 eine Einheit 1S zugeordnet ( 2), die eine Schaltung mit aktiven Komponenten umfasst, z.B. in Form von Dünnfilmtransistoren (TFTs). Hierbei kann es sich insbesondere um einen µIC oder eine TFT Schaltung der Aktivmatrix-Backplane der Anzeigevorrichtung 100 handeln. Das Bildelement 1 weist einen ersten Versorgungsanschluss Vdd und einen zweiten Versorgungsanschluss Vss auf, über die jeweils eine Versorgungsspannung oder ein Versorgungsstrom zum Betreiben des Halbleiterbauelements B bereitgestellt werden kann. Ein Versorgungs-Schalter A kann dem Halbleiterbauelement B vorgeschaltet sein und abhängig von einem durch die Einheit 1S erzeugten PWM-Signals PWM den Stromfluss Iled steuern. Anhand 2 sind zwei beispielhafte Detailansichten des Bildelements 1 gemäß 1 gezeigt.
  • Wie links dargestellt ist der Versorgungs-Schalter A beispielhaft als PMOS Transistor ausgebildet und dem Halbleiterbauelement B vorgeschaltet. Über den ersten Versorgungsanschluss Vdd wird eine erste Versorgungsspannung bereitgestellt, an dem zweiten Versorgungsanschluss Vss liegt beispielhaft Masse oder eine negative Betriebsspannung des Halbleiterbauelements B an. Der erste Versorgungsanschluss Vdd ist über eine Versorgungs-Stromquelle T4 mit dem Versorgungs-Schalter A verbunden. Die Versorgungs-Stromquelle T4 ist beispielhaft steuerbar, etwa als PMOS Transistor ausgebildet und eingerichtet, abhängig von einem Dimmsignal dim einen Strom am Eingang des Versorgungs-Schalters A bereitzustellen. Abhängig von dem PWM-Signal PWM wird der Stromfluss Iled pulsweitenmoduliert, so dass eine Helligkeit des Halbleiterbauelements B eingestellt werden kann. Dieser Aufbau kann auch als „common cathode“ bezeichnet werden.
  • In der Darstellung rechts liegt an dem zweiten Versorgungsanschluss Masse an. Über den ersten Versorgungsanschluss Vdd wird beispielsweise die erste Versorgungsspannung oder eine positive Betriebsspannung des Halbleiterbauelements B bereitgestellt. Der erste Versorgungsanschluss Vdd ist über das Halbleiterbauelement B mit der Versorgungs-Stromquelle T4 verbunden, die der Versorgungs-Schalter A nachgeschaltet ist. Die Versorgungs-Stromquelle T4 und der Versorgungs-Schalter A sind hier beispielhaft als NMOS Transistoren ausgebildet. Dieser Aufbau kann auch als „common anode“ bezeichnet werden.
  • Mittig zeigt 2 eine mögliche Umsetzung der Einheit 1S. Über einen Auswahleingang 4 (vgl. 1) der Einheit 1S wird das Auswahlsignal scan, über einen Dateneingang 5 das Datensignal data und über einen Rampeneingang 6 ein Rampensignal Vpwm bereitgestellt, welches einen sägezahnähnlichen Spannungsverlauf führt. Das Datensignal data liegt an einem Schalter T2 an, der abhängig von dem Auswahlsignal scan gesteuert wird, das Datensignal data in einem Daten-kondensator Cprog zu speichern (sample-and-hold) sowie einem ersten Eingang 3E1 einer Vergleichseinheit zuzuführen. Die Vergleichseinheit ist beispielhaft als Komparator 3, Flipflop oder ähnliches ausgebildet. An einem zweiten Eingang 3E2 der Vergleichseinheit liegt das Rampensignal Vpwm an. Abhängig von einer Amplitude des Datensignals data und einer Steigung und Pulsweite des Rampensignals Vpwm ergibt sich eine Pulsweite des PWM-Signals PWM am Ausgang 3A der Vergleichseinheit.
  • Bei dem Rampensignal Vpwm handelt es sich beispielhaft um eine von einem Digital-Analog-Wandler ausgegebene Spannung, die periodisch eine logarithmische, exponentielle oder lineare Steigung aufweist. Eine maximale und minimale Spannung des Rampensignals Vpwm definieren beispielhaft einen Dimmbereich des Halbleiterbauelements B, also eine minimale und maximale Pulsbreite des PWM-Signals PWM. Das Rampensignal Vpwm weist beispielhaft je Bild der Anzeigevorrichtung 100 ein ganzzahliges Vielfaches an Sägezähnen auf, der Kehrwert der frame rate der Anzeigevorrichtung 100 entspricht in anderen Worten einem N-fachen der Periode des Rampensignals Vpwm. Insbesondere weist das Rampensignal Vpwm für jedes (Sub-)pixel der Anzeigevorrichtung 100 je Bild genau einen Sägezahn auf. Anhand 3 ist jeweils ein beispielhafter Sägezahn eines Signalverlaufs des Rampensignals Vpwm sowie ein analoger Graustufenwert des Datensignals data im bestimmungsgemäßen Betrieb des Bildelements 1 gemäß 1 über die Zeit t gezeigt. Das Rampensignal Vpwm ist hier synchron zu dem Datensignal data, das heißt, ein Rampenstart erfolgt z.B. immer nachdem der Puls des Auswahlsignals scan beendet und entsprechend der analogen Graustufenwert des Datensignals data in den Daten-kondensator Cprog geladen ist.
  • Das Rampensignal Vpwm weist hier beispielhaft eine nichtlineare Steigung auf. Je nach Ausgestaltung ist das Halbleiterbauelement B in einem eingeschalteten Zustand (Zeitdauer ton) solange eine das Datensignal data repräsentierte Spannung V größer als eine durch das Rampensignal Vpwm repräsentierte Spannung V ist und anderenfalls in einem ausgeschalteten Zustand (Zeitdauer toff), oder umgekehrt.
  • Wie links in 3 dargestellt können das Rampensignal Vpwm und das Datensignal data einen gleichen Spannungsbereich abdecken oder zur Verbesserung einer Auflösung etwa im niedrigen nanosekunden-Bereich unterschiedliche Spannungsbereiche abdecken (in 3 rechts gezeigt). Denkbar sind in diesem Zusammenhang insbesondere verschiedene Kombinationen aus Rampensignal Vpwm und Datensignal data: So kann ein lineares Rampensignal Vpwm mit einem linearen Datensignal data, ein nichtlineares Rampensignal Vpwm mit einem linearen Datensignal data oder ein lineares Rampensignal Vpwm mit einem nichtlinearen Datensignal data kombiniert werden.
  • Bei dem Bildelement 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist insbesondere vorgesehen, das Rampensignal Vpwm mehreren Bildelementen 1 einer Anzeigevorrichtung 100, insbesondere allen Bildelementen 1 eines Quadranten der Anzeigevorrichtung 100 oder gänzlich allen Bildelementen 1 der Anzeigevorrichtung 100 bereitzustellen. Ein solcher Ansatz wird hier und im Folgenden auch als „global“ bezeichnet. Wie anhand 17 gezeigt, kann die Steuervorrichtung 12 in diesem Zusammenhang mit einer Vielzahl an Zuleitungen z1 bis zn mit einem entsprechenden Rampeneingang 6 der Bildelemente 1 verbunden sein, um dasselbe Rampensignal Vpwm bereitzustellen. Die einzelnen Zuleitungen z1-zn sind etwa über Verzögerungsglieder D2 gekoppelt, die eine Verzögerung um etwa genau eine Periodendauer ermöglichen. Synchron hierzu sind etwa die Spaltenleitungen y1-yn über Verzögerungsglieder D1 gekoppelt, die eine selbe Verzögerung ermöglichen. Überdies können die Verzögerungsglieder D1, D2 als Verstärker dienen, um eine Integrität der einzelnen Signale zu wahren. In vorteilhafter Weise ermöglicht ein globales Rampensignal Vpwm eine dynamische Anpassung der Helligkeit der Anzeigevorrichtung 100 über die Pulsbreite des jeweiligen PWM-Signals PWM für die Anzeigevorrichtung 100 als Ganzes bzw. für Quadranten.
  • Anhand der 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bildelements 1 für eine Anzeigevorrichtung 100 dargestellt. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel wird hier statt eines globalen Rampensignals Vpwm das Rampensignal Vpwm durch eine Bildelementinterne Schaltung erzeugt. Dem Bildelement 1 gemäß 1 ist in diesem Zusammenhang anstelle des Rampeneingangs 6 (1) beispielsweise ein Rücksetzeingang 11 (4) zugeordnet, über den ein Rücksetzsignal blank bereitgestellt wird.
  • Das Datensignal data wird im Daten-kondensator Cprog gespeichert. Der Schalter T2 ist hier als Steuer-Transistor T2 ausgebildet, der mit seiner Quellenelektrode T2Q mit dem Dateneingang 5 verbunden ist, mit seiner Steuerelektrode T2S mit dem Auswahleingang 4 verbunden ist, und mit seiner Abflusselektrode mit einer ersten Elektrode CprogE1 des Daten-kondensators Cprog verbunden ist, der mit seiner zweiten Elektrode CprogE2 mit dem zweiten Versorgungsanschluss Vss gekoppelt ist. Die erste Elektrode CprogE1 ist darüber hinaus mit dem ersten Eingang 3E1 eines Komparators 3 gekoppelt, an dessen Ausgang 3A das PWM-Signal PWM ausgegeben wird. Das PWM-Signal PWM wird einer Steuerelektrode T1S eines Versorgungs-transistors T1 zugeführt, der mit seiner Quellenelektrode T1Q über eine Versorgungs-Stromquelle T4 mit dem ersten Versorgungsanschluss Vdd verbunden ist und über seine Abflusselektrode T1A mit einer ersten Elektrode 2E1 einer LED 2 verbunden ist, die über ihre zweite Elektrode 2E2 mit dem zweiten Versorgungsanschluss Vss verbunden ist.
  • Eine mit dem ersten Versorgungsanschluss Vdd verbundene Stromquelle T5 ist mit einer ersten Elektrode CpwmE1 eines Rampen-kondensators Cpwm gekoppelt und lädt diesen mit einem konstanten Ladestrom Icharge. Der Rampen-kondensator Cpwm ist mit seiner zweiten Elektrode CpwmE2 mit dem zweiten Versorgungsanschluss Vss verbunden. Durch den konstanten Ladestrom Icharge wird ein linearer Anstieg der am Rampen-kondensator Cpwm anliegenden Spannung Vpwm über der Zeit t erzeugt. Der Komparator 3 ist mit über seinen zweiten Eingang 3E2 mit der ersten Elektrode CpwmE1 des Rampen-kondensators Cpwm gekoppelt, vergleicht die am Daten-kondensator Cprog anliegende Spannung Vprog mit der am Rampen-kondensator Cpwm anliegenden Spannung Vpwm und schaltet seinen Ausgang 3A auf „low“, wenn am Rampen-kondensator Cpwm dieselbe Spannung wie am Daten-kondensator Cprog anliegt. Nach Ablauf einer Periodendauer T wird über das Rücksetzsignal blank der Rampen-kondensator Cpwm entladen und der Vorgang beginnt von vorne. Der Rücksetzeingang 11 ist in diesem Zusammenhang mit einer Steuerelektrode T3S eines Rampen-Transistors T3 gekoppelt, der mit seiner Abflusselektrode T3A mit dem zweiten Versorgungsanschluss Vss und mit seiner Quellenelektrode mit der ersten Elektrode CpwmE1 des Rampen-kondensators Cpwm gekoppelt ist.
  • 5 zeigt einen Signalverlauf im bestimmungsgemäßen Betrieb des Bildelements 1 gemäß 4. Zu Beginn ist der Rampen-kondensator Cpwm. Die durch das Datensignal data repräsentierte Spannung Vprog (=Soll-Grauwert) ist im Daten-kondensator Cprog eingespeichert und größer als die am Rampen-kondensator Cpwm anliegende Spannung Vpwm (Rampensignal). Der Ausgang 3A des Komparators 3 ist damit auf „high“ Pegel und der Steuer-Transistor T1 (z.B. NMOS) schaltet durch. Nachfolgend lädt sich der Rampen-kondensator Cpwm auf. Nach der Zeit ton1 übersteigt das Rampensignal Vpwm die durch das Datensignal data repräsentierte Spannung Vprog und der Ausgang 3A nimmt einen „low“ Pegal an, so dass der Steuer-Transistor T1 den Stromfluss Iled sperrt. Nach Ablauf einer Periodendauer T wird ein Puls als Rücksetzsignal blank bereitgestellt, so dass sich der Rampen-kondensator Cpwm entlädt und der Vorgang (mit verändertem Datensignal data und entsprechend anderer ton2) neu gestartet werden kann.
  • Anhand 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Bildelements 1 für eine Anzeigevorrichtung 100 dargestellt, das sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel darin unterscheidet, dass die Versorgungs-Stromquelle T4 steuerbar ausgebildet ist:
  • Die Amplitude des Stromflusses Iled über die LED 2 während der on-Zeit ton wird über eine einstellbare Stromquelle T4 von einem globalen Dimmsignal dim von außen vorgegeben. Das Bildelement 1 weist in diesem Zusammenhang einen zusätzlichen Dimmeingang 7 auf. Das Dimmsignal dim kann beispielsweise mehrere Bildelemente 1 gemeinsam einstellen, beispielsweise ein Pixel mit 3 Subpixeln (RGB), beispielsweise mehrere Pixel zugleich, beispielsweise eine ganze Zeile x, eine ganze Spalte y oder die ganze Anzeigevorrichtung 100. Die Stromquelle T4 kann auch mit dem Steuer-transistor T1 kombiniert sein, d.h. während der on-Zeit ton regelt der Steuer-transistor T1 den Strom (z.B. im Sättigungsbereich), während der Off-zeit toff ist er nichtleitend.
  • 7 zeigt zu dem dritten Ausführungsbeispiel einen beispielhaften Verlauf des Stromflusses Iled über die LED 2. Eine Amplitude L des Stromflusses Iled wird global durch das Dimmsignal dim vorgegeben. Ein Tastgrad (duty cycle) des PWM-Signals PWM bzw. eine Pulsweite DC es Stromflusses Iled wird pixelfein durch das PWM-Signal PWM bzw. Rampensignal Cpwm und Datensignal data definiert.
  • 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Bildelements 1 für eine Anzeigevorrichtung 100, das sich von dem dritten Ausführungsbeispiel darin unterscheidet, dass der steuerbaren Versorgungs-Stromquelle T4 ein Dimm-kondensator Cdim sowie ein Dimm-transistor T6 vorgeschaltet sind. Der Dimm-kondensator Cdim ist mit seiner ersten Elektrode CdimE1 eingangsseitig mit der Stromquelle T4 verbunden und mit seiner zweiten Elektrode CdimE2 mit dem zweiten Versorgungsanschluss Vss verbunden. Der Dimm-transistor T6 ist mit seiner Abflusselektrode T6A mit der ersten Elektrode CdimE1 des Dimm-kondensators Cdim verbunden, mit seiner Steuerelektrode T6S mit dem Auswahleingang 4 verbunden und mit seiner Quellenelektrode T6Q mit dem Dimmeingang 7 verbunden.
  • Der Wert des Stromflusses Iled über die LED 2 während der on-Zeit ton wird über die einstellbare Versorgungs-Stromquelle T4 von dem Dimmsignal dim vorprogrammiert vorgegeben. Das Dimmsignal dim kann in diesem Zusammenhang im Unterschied zu dem globalen Dimmsignal gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel über eine separate Dataleitung (Spalte) programmiert und in dem Dimm-kondensator Cdim gespeichert werden. In einer Ausführungsform können sich mehrere (Sub-)pixel ein derartiges Dimmsignal dim bzw. einen Dimm-kondensator Cdim teilen. Beispielsweise teilt sich ein RGB-Pixel einen Dimm-kondensator Cdim, oder eine Gruppe von RGB-Pixeln teilt sich einen Dimm-kondensator Cdim oder ein Datensignal dim.
  • Gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel wird ein nominales Level des Stromfluss Iled über die LED 2 (nachfolgend mit Iled,nominal bezeichnet) so festgelegt, dass die nominale Helligkeit der LED 2 bereits mit einem Tastgrad von weniger als 100% erreicht wird (vgl. 9 und 10). In anderen Worten wird, um z.B. eine nominale TFT-Backplane mit einer nominalen µLED bei nominaler Helligkeit zu betreiben, eine Amplitude Iled,nominal so hoch gewählt, dass die LED 2 zeitlich gesehen nicht dauerhaft angeschaltet ist. Das heißt, dass im lichtemittierenden Betrieb zur Erreichung der nominalen Helligkeit der LED 2 die on-Zeit ton,nominal kleiner als die maximal mögliche on-Zeit ton,max (9). Dadurch bleibt ein „Puffer“ ton,buffer, der verwendet werden kann, um zu dunkle LEDs (bzw. Pixel circuits mit zu wenig Strom) mittels Pulsweitenmodulation nach „oben“ korrigieren zu können und so eine Fehlerkompensation bzw. einen Weißabgleich zu ermöglichen. Beispielsweise entspricht die ton,buffer einem Anteil an der Periodendauer T von 5%, beispielsweise von 10% oder von 15%. Die maximale on-Zeit ton,max entspricht der Periodendauer T der Pulsweitenmodulation und damit einem Dutycycle 100%.
  • Wie in 10 dargestellt kann ein Anteil Vprog,buffer oberhalb einer nominalen Spannung Vprog,nominal der durch das Datensignal data repräsentierten Spannung Vprog verwendet werden, um den Tastgrad der Pulsweitenmodulation größer als ton,nominal einzustellen (also ton,buffer zu nutzen) und hierdurch z.B. eine zu dunkle LED heller einzustellen.
  • Alternativ hierzu oder zusätzlich kann in einem sechsten Ausführungsbeispiel wie anhand 11 dargestellt eine Kalibrierung durch Anpassung des Ladestroms Icharge durch die Rampen-Stromquelle T5 erfolgen. Die on-Zeit ton (gestrichelt dargestellt) bzw. der Tastgrad der Pulsweitenmodulation kann im Vergleich zu der nominalen on-Zeit ton,nominal durch einen niedrigeren Ladestrom Icharge und einen daraus resultierenden flacheren Anstieg der Spannung Vpwm* im Vergleich zu dem Rampensignals Vpwm erhöht werden, sich im Vergleich zu dem Rampensignal Vpwm bei nominalem Ladestrom Icharge,nominal.
  • Mit Vorteil kann im Gegensatz zu dem fünften Ausführungsbeispiel kann die Kalibrierung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel durch eine Anpassung des Tastgrads der Pulsweitenmodulation über den Ladestrom Icharge erreicht werden. Unabhängig von der Stärke der Kalibrierung (Steilheit der Ladekurve des Rampensignals Vpwm) teilt z.B. eine 8 Bit Auflösung der durch das Datensignal data repräsentierten Spannung Vprog die Pulsweitenmodulation automatisch in gleichmäßige 8-Bit (256) Stufen. Das Datensignal data muss daher nicht höher aufgelöst sein, als für die reine Farbauflösung nötig.
  • Zusammenfassend bleibt gemäß dem fünften und sechsten Ausführungsbeispiel ein Puffer für die Kalibrierung (auch hin zu höheren Helligkeiten) per Pulsweitenmodulation, wenn das nominale Stromlevel so festgelegt wird, dass die Pulsweitenmodulation für die nominale Helligkeit der LED 2 nicht 100% on-Zeit ton hat. Der Puffer in der on-Zeit kann zur Kompensation bzw. für Abgleichmaßnahmen verwendet werden. Der Puffer kann angesprochen werden mittels eines sogenannten overhead des Datensignals data oder mittels einer Veränderung (Verringerung) des Ladestroms Icharge des Rampen-kondensators Cpwm.
  • 12 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Bildelements 1 für eine Anzeigevorrichtung 100, das sich von dem dritten Ausführungsbeispiel darin unterscheidet, dass das Bildelement 1 einen Setzeingang 8 aufweist, über den eine Referenzspannung Vset bereitgestellt werden kann. Überdies ist die steuerbare Versorgungs-Stromquelle T4 als erster Kompensations-transistor und die Rampen-stromquelle T5 als zweiter Kompensations-transistor ausgebildet. Eine Quellenelektrode T4Q des ersten Kompensations-transistors ist mit dem ersten Versorgungsanschluss Vdd verbunden, seine Abflusselektrode T4A mit der Quellenelektrode T1Q des Steuertransistors T1 verbunden, und seine Steuerelektrode T4S mit dem Setzeingang 8 verbunden. Eine Quellenelektrode T5Q des zweiten Kompensations-transistors ist mit dem ersten Versorgungsanschluss Vdd verbunden, seine Abflusselektrode T5A mit der Quellenelektrode T3Q des Rampen-transistors T3 verbunden, und seine Steuerelektrode T5S mit dem Setzeingang 8 verbunden. Der erste und zweite Kompensations-transistor sind insbesondere derart zueinander angeordnet, dass extrinsische Einwirkungen wie Umgebungstemperatur im Wesentlich identisch auf die beiden Transistoren auswirken (angedeutet durch Baueinheit T45). Überdies können die beiden Transistoren in einem selben Fertigungsverfahren hergestellt sein, um so auch intrinsische Normabweichungen auszugleichen. Beispielhaft bilden der erste und zweite Kompensations-transistor einen Stromspiegel.
  • Der Ladestrom Icharge wird in anderen Worten von einer Stromquelle T5 betrieben, die fertigungstoleranzmäßig dieselben Einflüsse erfährt, wie die Stromquelle T4, beispielsweise durch sehr enge Platzierung nebeneinander und gemeinsamen Gate-Anschluss (Setzanschluss 8). Der Setzanschluss 8 ist beispielhaft mit einer Spannungsreferenz verbunden und stellt den Arbeitspunkt zusammen mit den Transistorgeometrien fest ein. Beispielhaft beträgt ein Verhältnis von Breite zu Länge des ersten Kompensations-transistors 10 während ein Verhältnis von Breite zu Länge des zweiten Kompensations-transistors 1 beträgt. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass die Referenzspannung Vset nicht selbst zum Kalibrieren geeignet ist, da sich ihre Veränderung gemäß obiger Erläuterung ebenfalls kompensieren würde.
  • Hat der erste Kompensations-transistor T4 eine Abweichung zu den restlichen Pixeln der Anzeigevorrichtung 100 (z.B. mehr Strom bei selber Gatespannung), beispielsweise aufgrund von Schichtdickenungenauigkeiten, so hat der zugehörige zweite Kompensations-transistor T5 diese Abweichung ebenso (was zu einem höheren Ladestrom Icharge führt).
    Diese Abweichung wird analog (nicht diskretisiert) rückgekoppelt auf den Rampen-kondensator Cpwm, da ein höherer Ladestrom Icharge eine steilere Ladekurve und damit einen geringeren Tastgrad ergibt, was zu einer verringerten Helligkeit der LED 2 führt und insgesamt eine Kompensation der Helligkeit zur Folge hat.
  • Insbesondere in Kombination mit dem fünften oder sechsten Ausführungsbeispiel (ton,nominal < T) kann diese analoge Kompensation den Stromfluss Iled auch nach oben korrigieren.
  • Ungenauigkeiten, welche durch Weißabgleich üblicherweise pixelweise kompensiert werden, sind zu Teilen durch Prozessvariationen bei Fertigung der TFT Backplane gegeben, zu Teilen durch Variationen der eingesetzten LEDs. Die Weißkorrektur geschieht i.d.R. durch einen Mikrocontroller oder FPGA, welcher nach Messung der tatsächlichen Helligkeit einen Korrekturfaktor für jedes (Sub-)pixel festlegt, mit welchem dann jeder Wert des Datensignals data korrigiert wird. Bereits aufgrund der digitalisierten Korrektur (also mit diskretisierten Werten) ergeben sich weitere Ungenauigkeiten, ein Abgleich ist so auch wegen der begrenzten Auflösung nie vollständig möglich.
  • Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel wird der Fehleranteil des TFT-Circuits jedoch analog und somit nicht diskretisiert selbstständig kompensiert, für diesen Fehleranteil muss daher keine Auflösung im externen Weißabgleich vorgehalten werden. Ein Weißabgleich ist somit allenfalls noch für einen Fehleranteil der LEDs erforderlich.13 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel eines Bildelements 1 für eine Anzeigevorrichtung 100, das sich von dem dritten Ausführungsbeispiel darin unterscheidet, dass das Bildelement einen Dimmanschluss 9 aufweist, über den ein Dimmsignal Set_I_charge bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus ist die Rampen-Stromquelle T5 als Dimm-transistor ausgebildet ist, dessen Quellenelektrode T5Q mit dem ersten Versorgungsanschluss Vdd verbunden ist, dessen Steuerelektrode T5S mit dem Dimmanschluss 9 verbunden ist und dessen Abflusselektrode T5A mit der Quellenelektrode T3Q des Rampen-transistors T3 verbunden ist.
  • Eine globale Helligkeitseinstellung (z.B. dimming) kann alternativ oder zusätzlich zu der analogen Einstellung der Versorgungs-Stromquelle T4 (DC, vgl. 6) auch über Einstellen der Rampen-Stromquelle T5 und den Ladestrom Icharge erfolgen, und damit über die Pulsweitenmodulation realisiert werden. Beispielhaft erfolgt die Anpassung hier über eine Spannung als Dimmsignal Set_I_charge. Soll global nur gedimmt (und die LEDs 2 nicht über ihren nominale Helligkeit eingestellt) werden, so ist kein Tastgrad-Overhead (vgl. fünftes und sechstes Ausführungsbeispiel) nötig.
  • Aufgrund von Ungenauigkeiten und Alterungseffekten in den aktiven Schaltungskomponenten kann eine Kalibrierung nötig werden. 14 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel eines Bildelements 1 für eine Anzeigevorrichtung 100, das sich von dem achten Ausführungsbeispiel darin unterscheidet, dass das Bildelement 1 einen Kalibrierungseingang 10 aufweist, über den ein Kalibrierungssignal data2 bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus weist das Bildelement 1 einen Kalibrierungs-transistor T6 sowie einen Kalibrierungs-kondensator CprogData auf. Der Kalibrierungs-transistor T6 ist mit seiner Quellenelektrode T6Q mit dem Kalibrierungseingang 10 verbunden, mit seiner Abflusselektrode T6A mit dem Dimmanschluss 9 verbunden, und mit seiner Steuerelektrode mit der Quellenelektrode T3Q des Rampen-transistors T3 verbunden. Der Kalibrierungs-kondensator CprogData ist mit seiner ersten Elektrode CprogDataE1 mit dem Dimmanschluss 9 verbunden und mit seiner zweiten Elektrode CprogDataE1 mit dem zweiten Versorgungsanschluss Vss verbunden.
  • Über den Ladestrom Icharge kann nun auch von extern pixelfein auf den Tastgrad bzw. die Pulsweite der Stromflusses Iled über die LED 2 eingegriffen werden, indem die Rampen-stromquelle T5 jedes (Sub-)pixels an eine separate Sample-and-Hold-Stufe mit einem eigenem Kalibrierungseingang 10 angeschlossen und mit einem separaten Kalibrierungssignal data2 versorgt wird. Dies kann beispielsweise zur Weißpunktkalibrierung verwendet werden.
  • Gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel wird für jedes Bildelement 1 der Anzeigevorrichtung 100 der Kalibrierungseingang 10 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel, welcher jeweils über den Ladestrom Icharge die jeweilige Steilheit des Rampensignals Vpwm kontrolliert, mit Standard-8-Bit Data-Sources (Standard-ICs) beschaltet bzw. versorgt. Die Pulsweitenmodulation kann insgesamt mit 16 Bit aufgelöst werden, durch Verwendung von zwei separaten, kostengünstigen „Standard“ 8 Bit Data-Sources.
  • Zur pixelfeinen (Weiß-)Kalibrierung wird in anderen Worten in diesem Ausführungsbeispiel eine 8 Bit Spannungsquelle eingesetzt, wohingegen ein nominales Graulevel des (Sub-)pixels wie üblich über eine weitere 8 Bit Spannungsquelle eingestellt wird, so dass zwei separate, kostengünstige Standard Sourcedriver-ICs eingesetzt werden können.
  • Um einen Weißabgleich zu realisieren, kann alternativ hierzu das Datensignal data mit einem großen Bit-Overhead versehen werden, d.h. anstatt standardmäßig für 8 Bit Graulevel (8 Bit pro Farbe) wird für einen genauen Weißabgleich das Datensignal data mit 12-14 Bit aufgelöst. Data-Sources in Standard-Display-Driver-ICs sind allerdings nur mit 8 Bit Auflösung vorgesehen. In diesem Zusammenhang kann auf einen im Vergleich zu obigen zwei 8 Bit Standard Sourcedriver-ICs auf einen teureren, speziell angepassten Sourcedriver-IC mit bis zu 16 Bit Genauigkeit zurückgegriffen werden.
  • 15 zeigt ein elftes Ausführungsbeispiel eines Bildelements 1 für eine Anzeigevorrichtung 100, das sich von den vorigen Ausführungsbeispielen darin unterscheidet, dass das Datensignal data in digitaler Form statt analoger Form vorliegt. Das Datensignal data umfasst N Datenbits, beispielsweise 8 bit (hier aus Übersichtsgründen nur 3 bit dargestellt). Korrespondierend hierzu weist das Bildelement 1 N Steuereinheiten T21, T22, T23 sowie N Daten-kondensatoren Cprog1, Cprog2, Cprog3 auf, die jeweils Sample-and-hold-Einheiten bilden. In diesem Zusammenhang umfasst das Auswahlsignal scan N Pulse oder einen Puls, der durch Verzögerungsglieder zwischen den einzelnen Steuereinheiten T21, T22, T23 synchron zu den einzelnen Datenbits des Datensignals data den einzelnen Steuereinheiten T21, T22, T23 zugeführt wird. Beispielhaft weist die Anzeigevorrichtung 100 eine frame rate von 60 Hz bei 8 bit Graustufen und 1920 Spalten y auf, so dass genug Zeit für mehrere solcher Pulse bleibt (Es besteht ein Zeitrahmen von 1/60 sec (Frame) um 1920 Spalten mit zu „pogrammieren“. Da die Pogrammierung sequenziell erfolgt sind dafür 8 CLK-Zyklen notwendig).
  • Die Vergleichseinheit weist N erste Eingänge 3E1 auf und ist als Komparator 3 oder ähnliches ausgebildet. Je nach Wertigkeit der einzelnen Datenbits kann vorgesehen sein, eine Kapazität der Daten-kondensatoren zu staffeln oder den Eingängen einen entsprechend gestaffelten Multiplizierer nachzuschalten (etwa innerhalb des Komparators 3), bevor die anliegende Spannung einem Addierer zugeführt und das Ergebnis mit dem am zweiten Eingang 3E2 anliegenden Rampensignal Vpwm verglichen wird.
  • 16 zeigt ein zwölftes Ausführungsbeispiel eines Bildelements 1 für eine Anzeigevorrichtung 100, das sich von den vorigen Ausführungsbeispielen darin unterscheidet, dass sowohl das Datensignal data als auch das Rampensignal Vpwm in digitaler Form statt analoger Form vorliegen. Sowohl das Datensignal data als auch das Rampensignal Vpwm umfasst N Datenbits, beispielsweise 8 bit (hier aus Übersichtsgründen nur 3 bit dargestellt). Korrespondierend hierzu weist das Bildelement 1 N Vergleichselemente 31, 32, 33 auf, die zu einem Vergleich einzelner Bits („bit by bit comparator“) eingerichtet sind, wobei jeweils ein erster Eingang der Vergleichselemente 31, 32, 33 mit dem digitalen Datensignal data und ein zweiter Eingang der Vergleichselemente 31, 32, 33 mit dem digitalen Rampensignal Vpwm gespeist wird. Beispielhaft handelt es sich hierbei um Komparatoren, Flipflops o.ä. Je nach Wertigkeit der einzelnen Datenbits sind den Ausgängen der Vergleichselemente 31, 32, 33 entsprechend gestaffelte Multiplizierer nachgeschaltet, bevor der generierte Strom einem Knoten zugeführt wird.Dieser Knoten ist ausgangsseitig mit einer Einheit 13 verbunden.
  • Darüber hinaus wird der Einheit 13 eine globale Spannungsreferenz Vref zugeführt. Je Eingang der Einheit 13 ist ein Kondensator vorgesehen, der durch den Ausgang des Knotens bzw. die Spannungsreferenz Vref geladen wird und ausgangsseitig mit einem jeweiligen Eingang eines weiteren Vergleichselements 34 verbunden ist. Am Ausgang des weiteren Vergleichselements 34 liegt dann das PWM-Signal PWM an. Die im Knoten aufsummierten, gewichteten Ströme der Vergleichselemente 31, 32, 33 laden z.B. einen Kondensator in Einheit 13. Wenn die Schwelle der Spannungsreferenz Vref erreicht wird triggert das nachgelagerte weitere Vergleichselement 34. Bei dem weiteren Vergleichselement 34 handelt es sich beispielhaft ebenfalls um einen Komparator, ein Flipflop o.ä. Den Vergleichselementen 31, 32, 33 kann beispielhaft jeweils ein Verzögerungsglied D vorgeschaltet sein, so dass die einzelnen Datenbits des Datensignals data und des Rampensignals Vpwm jeweils synchron zu einem Puls des Auswahlsignals scan den einzelnen Vergleichselementen 31, 32, 33 zugeführt wird. Beispielhaft weist die Anzeigevorrichtung 100 hierbei eine frame rate von 60 Hz bei 24 bit Graustufen und 1920 Spalten y auf, so dass genug Zeit für mehrere solcher Pulse bleibt: 60 Hz Bildwiderholrate entspricht 16 ms, in denen das Bild komplett aufgebaut sein muss, d.h. für jeden Horizontalen Pixel stehen als Zeit zur Verfügung: 16ms / 1920 Spalten (=Pixel) / 24 bit = 0,3 µs (Pulsdauer / Bit) bzw. 0,15 µs on-time bei 50% on time / Puls-on Time.
  • Zusammenfassend wird in obigen Ausführungsbeispielen das PWM-Signal PWM nicht durch eine externe Programmierung vorgegeben, sondern in den einzelnen Bildelementen 1 erzeugt, die zu (Sub-)Pixel der Anzeigevorrichtung 100 korrespondieren. Innerhalb des Bildelements 1 kann ein analoges oder digitales Spannungssignal mit Hilfe von TFTs in ein digitales Signal (PWM-Signal PWM) umgewandelt werden. Ein Mikrocontroller ist zur Erzeugung des PWM-Signals PWM lediglich optional. Optional kann darüber hinaus ein Stromlevel der einzelnen LEDs global oder pixelfein angepasst werden. Überdies wird optional eine Kalibrierung der Anzeigevorrichtung 100 bzw. ein Ausgleich von Ungenauigkeiten einer Stromquelle eines Pixels mittels des erzeugten PWM-Signals PWM und Rückkopplung des Stromflusses Iled über die LED 2 ermöglicht. Insbesondere kann die nominale maximale Helligkeit der LED 2 auf z.B. 90% beschränkt und ein restlicher Anteil zur Kalibrierung genutzt werden, indem der nominale Stromfluss Iled über die LED 2 während der on-Zeit ton über die Versorgungs-Stromquelle T4 geregelt wird und fest vorgegeben oder programmiert werden kann, etwa über die zusätzliche Sampe-and-hold Stufe gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel (zusätzlicher Kalibrierungs-kondensator CprogData und zusätzlicher Kalibrierungseingang 10 je Bildelement 1) zur pixelfeinen Programmierung des analogen Stromlevels oder über ein globales (oder zeilenweises oder spaltenweises) Dimmsignal gemäß dem dritten oder achten Ausführungsbeispiel welches von außen herangeführt wird zur Umsetzung eines Tag / Nachtmodus und Zwischenstufen.
  • In vorteilhafter Weise kann das Bildelement 1 gemäß voriger Ausführungsbeispiele in einer üblichen Aktivmatrix Struktur einer Anzeigevorrichtung 100 eingesetzt werden, bei der eine Spannungsprogrammierung über Auswahlsignale scan und Datensignale data erfolgt. Durch die Verwendung des Auswahlsignals scan als externen Trigger der Pulsweitenmodulation können Zuleitungen gespart werden. In diesem Zusammenhang ist der Rücksetzanschluss 11 beispielhaft mit dem Auswahleingang 4 verbunden und das Rücksetzsignal blank entspricht dem Auswahlsignal scan. Durch Erzeugung der Pulsweitenmodulation in dem Bildelement 1 ist kein An- und Abschalten des Bildelements 1 über die Programmierung erforderlich: üblicherweise erfogt die Speicherung der analogen Bildinformation innerhalb eines Haltekondensators einer 2T1C Zelle. Wird nun die Pulsweitenmodulation ebenso über diesen Haltekondensator und den Scan Transitor abgebildet, so erhöht sich die Datenrate um 2^N der gewünschten PWM- Auflösung. Im Vergleich zu Alternativen zur Erzeugung der Pulsweitenmodulation sind weniger aktive Schaltungskomponenten nötig, so dass eine Integration in eine TFT Schaltung ermöglicht wird.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Bildelement
    1S
    Einheit
    B, 2
    Halbleiterbauelement / LED
    2E1, 2E2
    LED-elektroden
    3
    Komparator
    4
    Auswahleingang
    scan
    Auswahlsignal
    5
    Dateneingang
    data
    Datensignal
    6
    Rampeneingang
    Vpwm
    Rampensignal
    7
    Dimmeingang
    dim
    Dimmsignal
    8
    Setzeingang
    Vset, Vref
    Referenzspannung
    9
    Dimmanschluss
    Set_I_charge
    Dimmsignal
    10
    Kalibrierungseingang
    data2
    Kalibrierungssignal
    11
    Rücksetzeingang
    blank
    Rücksetzsignal
    3E1, 3E2, 3A
    Komparator-eingänge /-ausgang
    A, T1
    Versorgungs-schalter / -transistor
    T2
    Steuer-transistor
    T3
    Rampen-transistor
    T4
    Versorgungs-stromquelle
    T5
    Rampen-stromquelle
    T6
    Dimm-Transistor
    T1S-T6S
    Steuerelektrode
    T1A-T6A
    Abflusselektrode
    T1Q-T6Q
    Quellenelektrode
    T21, T22, T23
    Steuereinheiten
    Cprog, Cprog1, Cprog2,
    Cprog3 Datenkondensatoren
    CprogE1, CprogE2
    Kondensatorelektroden
    Cpwm
    Rampen-kondensator
    CpwmE1, CpwmE2
    Kondensatorelektroden
    Cdim
    Dimm-kondensator
    CdimE1, CdimE2
    Kondensatorelektroden
    CprogData
    Kalibrierungs-kondensator
    CprogDataE1, CprogDataE2
    Kondensatorelektroden
    D1, D2
    Verzögerungsglieder
    100
    Anzeigevorrichtung
    Vdd, Vss
    Versorgungsanschluss
    Iled
    Stromfluss
    x
    Zeilen
    y
    Spalten
    y1-yn
    Spaltenleitungen
    x1-xm
    Zeilenleitungen
    12
    Steuervorrichtung
    Z1-zn
    Rampenleitungen
    τ1, τ2, ton, ton1, ton2, toff
    Zeitdauer
    T
    Periodendauer
    Icharge
    Ladestrom
    T45
    Baueinheit

Claims (20)

  1. Bildelement (1) für eine Anzeigevorrichtung (100), umfassend - einen ersten und zweiten Versorgungsanschluss (Vdd, Vss), - ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement (B), das zwischen dem ersten und zweiten Versorgungsanschluss angeordnet ist, - eine Vergleichseinheit mit einem ersten und zweiten Eingang (3E1, 3E2) sowie einem Ausgang (3A), die eingerichtet ist, eine Spannung am Ausgang (3A) abhängig von einem Vergleich einer am ersten und einer am zweiten Eingang (3E1, 3E2) anliegenden Spannung einzustellen, - einen Versorgungs-schalter (A), der eingerichtet ist, einen Stromfluss zwischen dem ersten und zweiten Versorgungsanschluss (Vdd, Vss) über das lichtemittierende Halbleiterbauelement (B) abhängig von der am Ausgang (3A) der Vergleichseinheit anliegenden Spannung zu steuern, - einen Auswahleingang (4) und einen Dateneingang (5), - ein Speicherelement und einen Steuer-schalter, der eingerichtet ist, ein über den Dateneingang (5) bereitgestelltes Datensignal (data) abhängig von einem am Auswahleingang (4) anliegenden Auswahlsignal (scan) dem ersten Eingang (3E1) der Vergleichseinheit zuzuführen und im Speicherelement vorzuhalten, wobei der zweite Eingang (3E2) der Vergleichseinheit zur Aufnahme eines Rampensignals (Vpwm) vorgesehen ist, so dass abhängig von dem Datensignal (data) ein Stromfluss durch das lichtemittierende Halbleiterbauelement (B) einstellbar ist.
  2. Bildelement (1) nach Anspruch 1, wobei das Datensignal (data) eine vorgegebene Anzahl digitaler Datenbits umfasst, das Speicherelement korrespondierend zu der vorgegebenen Anzahl digitaler Datenbits mehrere Daten-Kondensatoren (Cprog1, Cprog2, Cprog3) aufweist und der Steuer-Schalter korrespondierend zu der vorgegebenen Anzahl digitaler Datenbits mehrere Steuereinheiten (T21, T22, T23) aufweist, wobei die Steuereinheiten (T21, T22, T23) eingerichtet sind, jeweils eines der digitalen Datenbits abhängig von dem Auswahlsignal (scan) einem dem ersten Eingang (3E1) der Vergleichseinheit vorgeschalteten Addierer zuzuführen und in jeweils einem der Daten-Kondensatoren (Cprog1, Cprog2, Cprog3) vorzuhalten.
  3. Bildelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei - das lichtemittierende Halbleiterbauelement (B) als lichtemittierende Diode, LED, (2) ausgebildet ist und eine erste und zweite Elektrode (2E1, 2E2) aufweist, - die Vergleichseinheit als Komparator (3) ausgebildet ist, - der Versorgungs-schalter (A) als Versorgungs-transistor (T1) ausgebildet ist und der Steuer-schalter einen Steuer-transistor (T2) umfasst, wobei der Versorgungs-transistor (T1) und der Steuer-transistor (T2) jeweils eine Steuerelektrode (T1S, T2S), eine Abflusselektrode (T1A, T2A) und eine Quellenelektrode (T1Q, T2Q) aufweisen, und - das Speicherelement einen Daten-Kondensator (Cprog) mit einer ersten und zweiten Elektrode (CprogE1, CprogE2) umfasst, wobei - der Versorgungs-transistor (T1) über seine Quellenelektrode (T1Q) mit dem ersten Versorgungsanschluss (Vdd), über seine Steuerelektrode (T1S) mit dem Ausgang (3A) des Komparators (3) und über seine Abflusselektrode (T1A) mit der ersten Elektrode (2E1) der LED (2) gekoppelt ist, - die LED (2) über die zweite Elektrode (2E2) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (Vss) gekoppelt ist, - der Steuer-transistor (T2) über seine Quellenelektrode (T2Q) mit dem Dateneingang (5), über seine Steuerelektrode (T2S) mit dem Auswahleingang (4) und über seine Abflusselektrode (T2A) mit dem ersten Eingang (3E1) des Komparators (3) sowie der ersten Elektrode (CprogE1) des Daten-Kondensators (Cprog) gekoppelt ist, und - die zweite Elektrode (CprogE2) des Daten-Kondensators (Cprog) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (Vss) gekoppelt ist.
  4. Bildelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend einen Rampeneingang (6), der zum Empfang eines extern bezüglich des Bildelements generierten Rampensignals (Vpwm) vorgesehen und mit dem zweiten Eingang (3E2) der Vergleichseinheit gekoppelt ist.
  5. Bildelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend - einen Rücksetzeingang (11), der zum Empfang eines vorgegebenen Rücksetzsignals (blank) vorgesehen ist, - einen Rampen-kondensator (Cpwm) mit einer ersten und zweiten Elektrode (CpwmE1, CpwmE2), wobei die erste Elektrode (CpwmE1) mit dem zweiten Eingang (3E2) der Vergleichseinheit und die zweite Elektrode (CpwmE2) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (Vss) gekoppelt ist, - eine Rampen-stromquelle (T5), die mit der ersten Elektrode (CpwmE1) des Rampen-kondensators (Cpwm) gekoppelt und eingerichtet ist, den Rampen-kondensator (Cpwm) zu laden, und - einen Rampen-transistor (T3) mit einer Steuerelektrode (T3S), Abflusselektrode (T3A) und Quellenelektrode (T3Q), der über seine Abflusselektrode (T3A) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (Vss), über seine Steuerelektrode (T3S) mit dem Rücksetzeingang (11) und über seine Quellenelektrode (T3Q) mit der ersten Elektrode (CpwmE1) des Rampen-kondensators (Cpwm) gekoppelt ist, so dass abhängig von dem vorgegebenen Rücksetzsignal (blank) der Rampen-kondensator (Cpwm) entladbar ist und ein rampen-artiger Verlauf der am zweiten Eingang (3E2) der Vergleichseinheit anliegenden Spannung als Rampensignal (Vpwm) einstellbar ist.
  6. Bildelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Versorgungs-stromquelle (T4), die zwischen dem ersten Versorgungsanschluss (Vdd) und dem Versorgungs-schalter (T1) angeordnet und eingerichtet ist, einen Strom (Iled) zum Betreiben des lichtemittierenden Halbleiterbauelements (B) bereitzustellen.
  7. Bildelement (1) nach Anspruch 6, umfassend einen Dimmeingang (7), wobei - die Versorgungs-stromquelle (T4) einen Steuereingang (T4S) aufweist, der mit dem Dimmeingang (7) gekoppelt ist, und - die Versorgungs-Stromquelle (T4) eingerichtet ist, abhängig von einem am Dimmeingang (7) anliegenden Dimmsignal (dim) eine Amplitude des Stromflusses (Iled) zwischen dem ersten und zweiten Versorgungsanschluss (Vdd, Vss) über das lichtemittierende Halbleiterbauelement (B) zu steuern.
  8. Bildelement (1) nach Anspruch 7, umfassend - einen Dimm-kondensator (Cdim) mit einer ersten und zweiten Elektrode (CdimE1, CdimE2), wobei die erste Elektrode (CdimE1) mit dem Steuereingang (T4S) der Versorgungs-stromquelle (T4) und die zweite Elektrode (CdimE2) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (Vss) gekoppelt ist, und - einen Dimm-Transistor (T6) mit einer Steuerelektrode (T6S), Abflusselektrode (T6A) und Quellenelektrode (T6Q), der über seine Quellenelektrode (T6Q) mit dem Dimmeingang (7), über seine Steuerelektrode (T6S) mit dem Auswahleingang (4) und über seine Abflusselektrode (T6A) mit der ersten Elektrode (CdimE1) des Dimm-kondensators (Cdim) gekoppelt ist, so dass das Dimmsignal (dim) abhängig von dem am Auswahleingang (4) anliegenden Auswahlsignal (scan) dem Steuereingang (T4S) der Versorgungs-stromquelle (T4) zuführbar und im Dimm-kondensator (Cdim) vorhaltbar ist.
  9. Bildelement (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, umfassend einen Setzeingang (8) zur Aufnahme einer Referenzspannung (Vset), wobei - die Versorgungs-stromquelle (T4) als erster Kompensations-Transistor und die Rampen-stromquelle (T5) als zweiter Kompensations-Transistor ausgebildet ist, wobei der erste und zweite Kompensations-transistor jeweils eine Steuerelektrode (T4S, T5S), eine Abflusselektrode (T4A, T5A) und eine Quellenelektrode (T4Q, T5Q) aufweisen, und - der erste Kompensations-transistor über seine Quellenelektrode (T4Q) mit dem ersten Versorgungsanschluss (Vdd), über seine Steuerelektrode (T4S) mit dem Setzeingang (8) und über seine Abflusselektrode (T4A) mit der Quellenelektrode (T1Q) des Versorgungs-transistors (T1) gekoppelt ist, und - der zweite Kompensations-transistor über seine Quellenelektrode (T5Q) mit dem ersten Versorgungsanschluss (Vdd), über seine Steuerelektrode (T5S) mit dem Setzeingang (8) und über seine Abflusselektrode (T5A) mit der Quellenelektrode (T3Q) des Rampen-transistors (T3) gekoppelt ist.
  10. Bildelement (1) nach Anspruch 5, umfassend einen Dimmanschluss (9), wobei - die Rampen-stromquelle (T5) als Dimm-transistor ausgebildet ist, - der Dimm-transistor eine Steuerelektrode (T5S), Abflusselektrode (T5A) und Quellenelektrode (T5Q) aufweist und über seine Quellenelektrode (T5Q) mit dem ersten Versorgungsanschluss (Vdd), über seine Steuerelektrode (T5S) mit dem Dimmanschluss (9) und über seine Abflusselektrode (T5A) mit der Quellenelektrode (T3Q) des Rampen-transistors (T3) gekoppelt ist, so dass eine am Rampen-kondensator (Cpwm) anliegende Spannung zum Laden des Rampen-kondensators (Cpwm) abhängig von einem am Dimmanschluss (9) anliegenden Dimmsignal (Set_I_charge) steuerbar ist.
  11. Bildelement (1) nach Anspruch 10, umfassend - einen Kalibrierungseingang (10), - einen Kalibrierungs-transistor (T6) mit einer Steuerelektrode (T6S), Abflusselektrode (T6A) und Quellenelektrode (T6Q), der über seine Quellenelektrode (T6Q) mit dem Kalibrierungseingang (10), über seine Steuerelektrode (T6S) mit dem Auswahleingang (4), und über seine Abflusselektrode (T6A) mit dem Dimmanschluss (9) gekoppelt ist, und - einen Kalibrierungs-kondensator (CprogData) mit einer ersten und zweiten Elektrode (CprogDataE1, CprogDataE2), der über seine erste Elektrode (CprogDataE1) mit dem Dimmanschluss (9) und über seine zweite Elektrode (CprogDataE2) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (Vss) gekoppelt ist, so dass dem Dimmanschluss (9) abhängig von dem an dem Auswahleingang (4) anliegenden Auswahlsignal (scan) ein an dem Kalibrierungseingang (10) anliegendes Kalibrierungssignal (data2) zuführbar und in dem Kalibrierungs-kondensator (CprogData) vorhaltbar ist.
  12. Anzeigevorrichtung (100) mit - einer Vielzahl von Bildelementen (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die matrixartig in Zeilen (x) und Spalten (y) angeordnet sind, - einer Vielzahl von Spaltenleitungen (y1-yn), jeweils verbunden mit dem jeweiligen Auswahleingang (4) der Bildelemente (1) einer der Spalten (y), - einer Vielzahl von Zeilenleitungen (x1-xm), jeweils verbunden mit dem jeweiligen Dateneingang (5) der Bildelemente (1) einer der Zeilen (x), - einer Steuervorrichtung (12), verbunden mit der Vielzahl der Spaltenleitungen (y1-yn) und geeignet, einen Impuls als Auswahlsignal (scan) für eine ausgewählte Spaltenleitung aus der Vielzahl der Spaltenleitungen (y1-yn) zu generieren, und verbunden mit der Vielzahl von Zeilenleitungen (x1-xm) und geeignet, ein Datensignal (data) für eine ausgewählte Zeilenleitung aus der Vielzahl der Zeilenleitungen (x1-xm) zu generieren.
  13. Anzeigevorrichtung (100) nach Anspruch 12, umfassend - eine Vielzahl von Rampenleitungen (z1-zn), jeweils verbunden mit dem Rampeneingang (6) eines der Bildelemente (1), wobei die Steuervorrichtung (12) mit der Vielzahl von Rampenleitungen (z1-zn) verbunden und geeignet ist, extern bezüglich der Bildelemente (1) ein Rampensignal (Vpwm) für die Vielzahl von Rampenleitungen (z1-zn) zu generieren.
  14. Anzeigevorrichtung (100) nach Anspruch 12, umfassend - eine Vielzahl von Rücksetzleitungen, jeweils verbunden mit dem Rücksetzeingang (11) eines der Bildelemente (1), wobei die Steuervorrichtung (12) mit der Vielzahl von Rücksetzleitungen verbunden und geeignet ist, einen Impuls als vorgegebenes Rücksetzsignal (blank) für eine ausgewählte Rücksetzleitung aus der Vielzahl der Rücksetzleitungen zu generieren.
  15. Anzeigevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, umfassend - eine Vielzahl von ersten Dimmleitungen, jeweils verbunden mit dem Dimmeingang (7) eines der Bildelemente (1) oder mit dem Dimmeingang (7) eines der Bildelemente (1) einer Reihe (x) oder Spalte (y) der Anzeigevorrichtung (100) oder mit dem Dimmeingang (7) eines der Bildelemente (1) eines RGB-Tripletts der Anzeigevorrichtung (100), wobei die Steuervorrichtung (12) mit der Vielzahl von ersten Dimmleitungen verbunden und geeignet ist, ein erstes Dimmsignal (dim) für eine ausgewählte erste Dimmleitung aus der Vielzahl der ersten Dimmleitungen zu generieren.
  16. Anzeigevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, umfassend - eine Vielzahl von zweiten Dimmleitungen, jeweils verbunden mit dem Dimmanschluss (9) eines der Bildelemente (1), wobei die Steuervorrichtung (12) mit der Vielzahl von zweiten Dimmleitungen verbunden und geeignet ist, ein zweites Dimmsignal (Set_I_charge) für eine ausgewählte zweite Dimmleitung aus der Vielzahl der zweiten Dimmleitungen zu generieren.
  17. Anzeigevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, umfassend - eine Vielzahl von Setzleitungen, jeweils verbunden mit dem Setzeingang (8) eines der Bildelemente (1), und eine Referenzspannungsquelle, die mit der Vielzahl von Setzleitungen verbunden und geeignet ist, eine Referenzspannung (Vset) für die Vielzahl von Setzleitungen bereitzustellen.
  18. Anzeigevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, umfassend - eine Vielzahl von Kalibrierungsleitungen, jeweils verbunden mit dem Kalibrierungseingang (10) eines der Bildelemente (1), wobei die Steuervorrichtung (12) mit der Vielzahl von Kalibrierungsleitungen verbunden und geeignet ist, ein Kalibrierungssignal (Data2) für eine ausgewählte Kalibrierungsleitung aus der Vielzahl der Kalibrierungsleitungen zu generieren.
  19. Anzeigevorrichtung (100) nach Anspruch 13, umfassend - eine Vielzahl von ersten Verzögerungsgliedern (D1), jeweils gekoppelt mit Spaltenleitungen (y1-yn) zweier aufeinanderfolgender Spalten und eingerichtet, das Auswahlsignal (scan) jeweils um eine vorgegebene erste Zeitdauer (τ1) verzögert an der jeweiligen zweiten Spaltenleitung im Vergleich zu der jeweiligen ersten Spaltenleitung bereitzustellen, und - eine Vielzahl von zweiten Verzögerungsgliedern (D2), jeweils gekoppelt mit Rampenleitungen (z1-zn) zweier aufeinanderfolgender Spalten und eingerichtet, das Rampensignal (Vpwm) jeweils um eine vorgegebene zweite Zeitdauer (τ2) verzögert an der jeweiligen zweiten Rampenleitung im Vergleich zu der jeweiligen ersten Rampenleitung bereitzustellen, wobei die vorgegebene erste Zeitdauer (τ1) in einem vorgegebenen Verhältnis zu der vorgegebenen zweiten Zeitdauer (τ2) steht.
  20. Anzeigevorrichtung (100) nach Anspruch 19, wobei das vorgegebene Verhältnis τ1/τ2 = 1 beträgt.
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