Un dispositivo de visualización de led orgánico y método para excitar el mismo.

Método para excitar un dispositivo de visualización de LED orgánico que tiene un primer y un segundo electrodo (1,

2) que intercalan una capa (3) orgánica que define una pluralidad de elementos (15) emisores de luz, comprendiendo dicho método:

fijar un ciclo de trabajo de excitación de uno de los elementos emisores de luz en un ciclo de trabajo por defecto inferior al 100%,

establecer (S1) si una tensión de excitación aplicada a lo largo de dicho elemento emisor de luz es mayor que un límite inferior predefinido (Vfusible) y menor que un límite superior predefinido (Vumb.), en el que dicho límite inferior (Vfusible) se determina experimentalmente como una tensión por encima de la cual desaparecen las inestabilidades de corriente entre dichos electrodos, y en el que dicho límite superior (Vumb.) se determina experimentalmente como una tensión por encima de la cual una corriente de fuga entre dichos electrodos se vuelve excepcionalmente alta, de modo que dichos límite inferior y superior (Vfusible, Vumb.) definen un intervalo de tensión dentro del cual se reduce el riesgo de cortocircuitos entre los electrodos (1, 2), y

si dicha tensión de excitación no está dentro de dicho intervalo de tensión, limitar (S2) dicha tensión de excitación para que esté dentro de dicho intervalo de tensión, y

aumentar dicho ciclo de trabajo si se estableció que la tensión de excitación estaba por encima de dicho límite superior, y

disminuir dicho ciclo de trabajo si se estableció que la tensión de excitación estaba por debajo de dicho límite inferior,

de modo que se emite una intensidad de luz deseada desde dicho elemento (15) emisor de luz.

Un dispositivo de visualización de led orgánico y método para excitar el mismo

La presente invención se refiere a un método para excitar un dispositivo de visualización de LED orgánico, que tiene un primer y un segundo electrodo que intercalan una capa orgánica, por ejemplo una capa de polímero (PLED) o una de molécula orgánica pequeña (OLED) .

Los cortocircuitos en pantallas visualización orgánicas son particularmente graves ya que conducen directamente a fallos de píxeles. En un dispositivo de LED orgánico, una capa orgánica proporciona un aislamiento eléctrico entre los dos electrodos, y durante su funcionamiento, esta capa se ve sometida a altos campos eléctricos. Al mismo tiempo, se produce la alteración local de la capa orgánica (partícula, perforación, etc.) , y se crea una corriente de fuga local como resultado del contacto directo entre los electrodos debido a estas alteraciones.

El desarrollo de un cortocircuito lo activa la energía eléctrica disipada por la corriente de fuga local. La disipación de energía aumenta durante la vida útil de la pantalla de visualización, debido a un aumento de tensión necesario para mantener una corriente de dispositivo constante. Tal aumento de tensión con la vida útil es muy característico de las pantallas de visualización de LED orgánico, en las que la corriente de dispositivo constante es la manera de excitación preferida.

Cuando la disipación de energía conduce a una temperatura local mayor que una temperatura de descomposición (incluyendo los puntos de fusión e incluso de ebullición de los materiales presentes) , se produce daño local. Normalmente, el resultado de tal daño es doble. Puede dar lugar a una corriente de fuga local incluso mayor y, en consecuencia, surgirá un nuevo daño. Las capas actúan como "fusible", que no pueden mantener esta alta corriente de fuga. Por otro lado, el daño puede conducir a una disminución de la corriente de fuga, y por tanto, una disminución de la temperatura local. El defecto se neutraliza hasta que un aumento de la tensión aplicada conduce de nuevo a un nuevo daño.

Un objeto de la presente invención es reducir el riesgo de cortocircuitos en pantallas de visualización de LED orgánico.

Este y otros objetos se logran mediante un método según la reivindicación 1.

Según la invención, la probabilidad de cortocircuitos en píxeles de un dispositivo de visualización de LED orgánico se reduce por tanto evitando el funcionamiento de los píxeles de la pantalla de visualización dentro de intervalos de tensión en los que la posibilidad de cortocircuito es alta. Esta limitación de la tensión aplicada se compensa controlando el ciclo de trabajo del elemento emisor de luz. El control del ciclo de trabajo de LED orgánicos se conoce per se, véase por ejemplo el documento US 6.023.259.

La invención se basa en la comprensión de que el brillo percibido de un píxel en una pantalla de visualización es una función de su brillo durante la emisión y la razón de tiempo en que cada píxel emite luz (su "ciclo de trabajo") . Por tanto, teóricamente es posible generar un píxel de cualquier brillo percibido a partir de un píxel con cualquier brillo real dado siempre que el ciclo de trabajo sea variable de manera continua. Esta comprensión permitirá por tanto elegir la tensión de funcionamiento real de cualquier píxel dado, controlando el ciclo de trabajo en consecuencia.

La investigación muestra que normalmente existe un determinado intervalo de tensión, limitado tanto por arriba como por abajo, dentro del cual se reduce el riesgo de cortocircuitos. Controlando el ciclo de trabajo de los elementos emisores de luz en la pantalla de visualización, la tensión puede mantenerse dentro de tal intervalo, sin limitar el intervalo de intensidad de luz emitida.

En algunas situaciones, por ejemplo cuando se visualizan imágenes oscuras, la tensión aplicada está a veces por debajo de un valor crítico, mediante lo cual el riesgo de cortocircuitos aumenta considerablemente. En tal caso, la tensión de funcionamiento de los píxeles puede controlarse para que permanezca por encima del valor crítico reduciendo el ciclo de trabajo del píxel.

En otras aplicaciones, puede aumentarse el ciclo de trabajo para reducir la tensión de excitación. Un ejemplo son las pantallas de visualización de PLED/OLED de matriz activa para aplicaciones de vídeo (TV, reproductores de DVD, etc.) , en las que se reduce el ciclo de trabajo para reducir los artefactos de desenfoque de movimiento (el denominado artefacto "de muestreo y retención") . Otro ejemplo más general es reducir el ciclo de trabajo para aumentar la uniformidad de brillo a lo largo de una pantalla de visualización de matriz activa (reduce los efectos de la variación de transistor a transistor en los TFT de poli-Si sobre la uniformidad) .

En tales situaciones, la elección de un ciclo de trabajo demasiado pequeño, aunque beneficioso para el rendimiento de la pantalla de visualización, puede provocar que determinados píxeles dentro de la pantalla de visualización (por ejemplo, un tipo de píxel coloreado) funcionen a tensiones por encima de un valor crítico, mediante lo cual el riesgo de cortocircuitos aumenta considerablemente. En este caso, la tensión de funcionamiento de los píxeles puede controlarse para que permanezca por debajo del valor crítico aumentando el ciclo de trabajo del píxel (aunque esto reduzca ligeramente el rendimiento de la pantalla de visualización) .

La invención también permite un aumento gradual del ciclo de trabajo con el tiempo. Esto puede ser ventajoso, ya que la tensión aplicada cambia a menudo, y en particular aumenta durante la vida útil de una pantalla de visualización orgánica. Si se conoce la tasa de aumento de la tensión (o puede derivarse a partir de tablas de consulta o funciones analíticas) , en su lugar, puede aumentarse el ciclo de trabajo en consecuencia, permitiendo de ese modo que la tensión de funcionamiento permanezca por debajo de cualquier valor crítico para la formación de cortocircuitos.

Según una realización, esto puede realizarse monitorizando la tensión promedio de píxeles dentro de la pantalla de visualización, por ejemplo monitorizando la disipación de potencia de la pantalla de visualización. En este caso, se monitorizará la tensión (promedio) real, y el ciclo de trabajo se ajustará según se requiera.

Según una realización adicional, se monitoriza la tensión de píxeles individuales, o representativos, en la pantalla de visualización, mediante lo cual sólo es necesario aumentar el ciclo de trabajo de cada píxel cuando realmente se alcanza la tensión crítica. Esto garantiza que la pantalla de visualización siempre está funcionando en su mayor nivel de rendimiento posible sin aumentar el riesgo de formación de cortocircuitos.

El ciclo de trabajo puede controlarse sobre cada trama (un ciclo de trabajo de una sola trama) , o sobre varias tramas (un ciclo de trabajo de múltiples tramas) . Esta última alternativa puede implementarse en dispositivos de visualización de matriz pasiva así como activa.

En una pantalla de visualización de matriz activa, puede controlarse el ciclo de trabajo para cada elemento emisor de luz individualmente, o para varios elementos (por ejemplo, todos los elementos) conjuntamente. La primera implementación permite posibilidades de ajuste óptimo, mientras que esta última es menos compleja y más rentable de implementar.

Estos y otros aspectos de la invención resultarán evidentes a partir de las realizaciones preferidas descritas más claramente con referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de un píxel en una pantalla de visualización de LED orgánico.

La figura 2 es un diagrama que ilustra cuatro regímenes de tensión de la pantalla de visualización de la figura 1.

La figura 3 es un diagrama de circuito esquemático de una excitación de píxel a la que puede aplicarse el método de la invención.

La figura 4 es un diagrama de circuito esquemático de una excitación de píxel a la que puede aplicarse el método de la invención.

La figura 5 es un diagrama de circuito esquemático de una excitación de píxel a la que puede aplicarse el método de la invención.

La figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de la presente invención.

Tal como se mencionó... [Seguir leyendo]

1. Método para excitar un dispositivo de visualización de LED orgánico que tiene un primer y un segundo electrodo (1, 2) que intercalan una capa (3) orgánica que define una pluralidad de elementos (15) emisores de luz, comprendiendo dicho método:

fijar un ciclo de trabajo de excitación de uno de los elementos emisores de luz en un ciclo de trabajo por defecto inferior al 100%, establecer (S1) si una tensión de excitación aplicada a lo largo de dicho elemento emisor de luz es mayor que un límite inferior predefinido (Vfusible) y menor que un límite superior predefinido (Vumb.) , en el que dicho límite inferior (Vfusible) se determina experimentalmente como una tensión por encima de la cual desaparecen las inestabilidades de corriente entre dichos electrodos, y en el que dicho límite superior (Vumb.) se determina experimentalmente como una tensión por encima de la cual una corriente de fuga entre dichos electrodos se vuelve excepcionalmente alta, de modo que dichos límite inferior y superior (Vfusible, Vumb.) definen un intervalo de tensión dentro del cual se reduce el riesgo de cortocircuitos entre los electrodos (1, 2) , y si dicha tensión de excitación no está dentro de dicho intervalo de tensión, limitar (S2) dicha tensión de excitación para que esté dentro de dicho intervalo de tensión, y aumentar dicho ciclo de trabajo si se estableció que la tensión de excitación estaba por encima de dicho límite superior, y disminuir dicho ciclo de trabajo si se estableció que la tensión de excitación estaba por debajo de dicho límite inferior, de modo que se emite una intensidad de luz deseada desde dicho elemento (15) emisor de luz.

2. Método según la reivindicación 1, que comprende además:

determinar un cambio de tensión esperado con el tiempo, requerido para mantener una corriente de excitación constante en dicho elemento emisor de luz, y ajustar el ciclo de trabajo de dicho elemento emisor de luz en consecuencia.

3. Método según la reivindicación 1, que comprende además: monitorizar una tensión de excitación promedio en la pantalla de visualización, y ajustar el ciclo de trabajo de cada elemento emisor de luz según esta tensión promedio.

4. Método según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de establecimiento comprende monitorizar una tensión de excitación de un elemento emisor de luz.

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho ciclo de trabajo se controla sobre cada trama.

6. Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el ciclo de trabajo se controla sobre una pluralidad de tramas.

7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho dispositivo de visualización es del tipo de matriz activa.

8. Método según la reivindicación 7, en el que el ciclo de trabajo se controla para cada elemento emisor de luz individualmente.

9. Método según la reivindicación 7, en el que el ciclo de trabajo se controla para una pluralidad de elementos emisores de luz conjuntamente.

10. Método según la reivindicación 6, en el que el dispositivo de visualización es del tipo de matriz pasiva.