專利名稱：包括多個(gè)發(fā)光二極管的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，該裝置包括多個(gè)發(fā)光二極管(LEDs)，以及用于驅(qū)動(dòng)所述二極管的驅(qū)動(dòng)裝置，所述二極管包括夾在兩個(gè)電極之間的至少一層電致發(fā)光(EL)材料。本發(fā)明還涉及生產(chǎn)顯示裝置的方法，并且涉及包括所述顯示裝置的諸如移動(dòng)電話或系統(tǒng)的電子裝置。
這種類型的顯示裝置可以從諸如日本專利申請(qǐng)?zhí)?9150106(公開號(hào)10321367)中了解到。該文獻(xiàn)披露了一種用于評(píng)估EL顯示器的檢測(cè)裝置，該裝置包括數(shù)據(jù)電極(在

圖1中的編號(hào)為24)、掃描電極(23)和夾在它們之間的有機(jī)EL層。所述電極是成行成列地排列的，因此形成了一種矩陣。
所述顯示器是通過以下方法檢測(cè)的給所述電極施加一個(gè)檢測(cè)電壓，并‘根據(jù)在電壓發(fā)生裝置和所述有機(jī)EL顯示器之間流動(dòng)的電流值判斷其質(zhì)量’。
WO01/22504披露了灰塵吸附在有機(jī)EL元件上的危害。由于有機(jī)EL功能層具有亞微米級(jí)的極小的厚度，在所述電極之間會(huì)出現(xiàn)由于灰塵或其他顆粒引起的短路。盡管短路的發(fā)生可以通過清潔而減少，不過，它可能一直是影響EL顯示器生產(chǎn)和可靠性的一種因素。WO01/22504提出，給EL層施加一個(gè)反向偏壓，測(cè)定泄露電流，并且根據(jù)該測(cè)定值接受或拒絕包括所述層的裝置。
本發(fā)明的目的是改善EL顯示裝置的生產(chǎn)產(chǎn)量和/或一旦投入使用以后降低所述顯示裝置短路的危險(xiǎn)。畢竟，在諸如矩陣顯示器的單一二極管上的短路可能導(dǎo)致一整行和一整列不顯示，這會(huì)使得該顯示器，以至作為該顯示器一部分的電子裝置在實(shí)踐中無用。
為了滿足這一目的，本發(fā)明的顯示裝置的特征是，該裝置包括用于給一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的二極管或二極管組提供反向電壓的裝置，以及用于測(cè)定因?yàn)樵摲聪螂妷寒a(chǎn)生的泄露電流的裝置。
泄露電流是在特定二極管或二極管組上發(fā)生短路危險(xiǎn)的指標(biāo)。本發(fā)明的顯示裝置包括用于定位泄露電流或由泄露電流衍生的值超過預(yù)定閾值的二極管或二極管組(以下又稱之為‘弱二極管’)的裝置，以便能夠適時(shí)地、并且適當(dāng)?shù)亟档退龆O管的負(fù)荷。例如，這一目的可以通過降低驅(qū)動(dòng)這些二極管的頻率或電流而實(shí)現(xiàn)。
為了減少定位弱二極管所必須進(jìn)行的測(cè)定的次數(shù)，優(yōu)選將所述裝置設(shè)計(jì)成測(cè)定二極管組的泄露電流，并且，如果特定二極管組的泄露電流或由此所產(chǎn)生的值超過預(yù)定閾值的話，然后測(cè)定該組的小組。
同樣優(yōu)選的是，該顯示裝置包括一種存儲(chǔ)器，用于保存與一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)過的二極管或二極管組相關(guān)的參數(shù)，如測(cè)定的泄露電流、泄露電流不穩(wěn)定性、或由上述一種或兩種量所衍生的值。因此，無論何時(shí)驅(qū)動(dòng)該顯示器，都不需要重復(fù)定位弱二極管。
本發(fā)明方法的特征在于給獨(dú)立的二極管或二極管組提供反向電壓，并且測(cè)定由該反向電壓所導(dǎo)致的泄露電流、泄露電流不穩(wěn)定性或由這兩種測(cè)定量所衍生的值，并且與預(yù)定的閾值比較。例如，如果弱二極管出現(xiàn)在很少被驅(qū)動(dòng)的部位的話，將其用在顯示裝置上仍然是可以接受的，可選擇性地將其用在二等裝置或電器上，而沒有必要拋棄它。
隨后，優(yōu)選對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行編程，以便降低所述參數(shù)超過所述閾值的二極管或二極管組上的負(fù)荷。例如，這樣足以簡(jiǎn)單地重新定位經(jīng)常使用的符號(hào)即可，如表示移動(dòng)電話電池狀態(tài)的符號(hào)。
下面將通過對(duì)若干實(shí)施方案的詳細(xì)說明進(jìn)一步解釋本發(fā)明。
圖1是表示本發(fā)明電致發(fā)光顯示裝置一部分的橫剖示意圖；圖2表示本發(fā)明顯示裝置的等效電路圖；和圖3和4表示分別在正常的二極管和弱二極管上測(cè)定的泄露電流的結(jié)果。
圖1表示電致發(fā)光顯示裝置的一部分，該裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置1和發(fā)光二極管矩陣(LEDs；在這里，它又被稱為象素)，所述二極管包括夾在兩個(gè)形成圖案的導(dǎo)電材料電極層，即縱向或數(shù)據(jù)電極3和橫向或選擇電極4之間的活性或發(fā)光層2，例如結(jié)合的聚合物，如PPV(對(duì)聚苯乙烯)或PPV-衍生物。所述縱向電極3通常是用透明的導(dǎo)電氧化物(TCO)制成，如氧化銦或銦錫氧化物(ITO)，而橫向電極4通常是用鋁或諸如鈣或鎂的具有低功函數(shù)的材料制成。
在工作期間，縱向電極3以如下方式驅(qū)動(dòng)相對(duì)橫向電極4而言，它具有足夠高的正電壓，以便將空穴注入活性層2。橫向電極4起著(相對(duì)電極3)負(fù)電極的作用，用于將電子注入所述活性層2。例如，用于橫向電極4的材料可以是鋁或諸如鈣或鎂的具有低功函數(shù)的材料。
有關(guān)上述電極、用于所述活性層的適當(dāng)結(jié)合的聚合物、所述層的厚度以及用作LED結(jié)構(gòu)的基體的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，可以參考國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/IB96/00414(公開號(hào)WO96/36959)。
圖2示意性地表示具有N排和M列的LEDs矩陣5的一部分的等效電路圖。該電路圖表明，驅(qū)動(dòng)裝置1包括一個(gè)橫向選擇電路6(例如多路電路)，一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器7，和一個(gè)控制裝置8。在控制裝置8中加工由外部提供的信息，例如圖象信號(hào)，并且，通過控制線9，9′輸送給橫向選擇電路6和數(shù)據(jù)寄存器7。
在本發(fā)明的第一種實(shí)施方案中，所述顯示裝置還包括一個(gè)用于每一列的電流源10，以及電流測(cè)定裝置或優(yōu)選用于連接縱向電極3和集成在諸如數(shù)據(jù)寄存器7和控制裝置8上的中央電流測(cè)定裝置的開關(guān)11。除了使用開關(guān)11之外，還可以提供導(dǎo)電通道或?qū)Ь€以及M個(gè)開關(guān)，用于將縱向電極31...3M連接到電流測(cè)定裝置上。
可以用若干種方式驅(qū)動(dòng)所述矩陣，例如，通過將橫向電壓從非選擇電壓Vnonsel減弱成選擇電壓Vsel，每次顯示一行電極41...4N。然后在時(shí)間tp內(nèi)(tp是由列的數(shù)量M劃分的行時(shí)間)，依次為每一個(gè)LED提供電流，或者更常見的是用接近tline(完整行時(shí)間)的時(shí)間同時(shí)提供。
不過，根據(jù)本發(fā)明，首先通過反向電壓方式檢測(cè)每一列上的泄露電流，例如，-8V的負(fù)電壓的1毫秒的短暫的脈沖，連續(xù)的脈沖，例如，-4V、-6V、-8V和-10V的四次脈沖，或負(fù)電壓陡變。如果測(cè)定的泄露電流超過特定水平或表現(xiàn)出顯著的不規(guī)則波動(dòng)，相應(yīng)電流源的開關(guān)就會(huì)斷開，并且避免向特定二極管提供驅(qū)動(dòng)電流。
本實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在早期定位弱的或損壞的二極管。它特別適用于驅(qū)動(dòng)分段顯示器，其中，顯示器節(jié)段的數(shù)量相對(duì)較少，以及用于可靠性非常重要的顯示器。
一般，優(yōu)選給所述顯示器提供一個(gè)行或帖存儲(chǔ)器12，用于保存諸如一列或整個(gè)顯示器上的二極管5的測(cè)定的泄露電流或泄露電流不穩(wěn)定性的參數(shù)。可以根據(jù)所保存的信息減弱任何弱二極管上的負(fù)荷。在使用帖存儲(chǔ)器時(shí)，進(jìn)行測(cè)定的次數(shù)較少，例如，每天或每小時(shí)一次，或僅在打開該顯示器時(shí)進(jìn)行測(cè)定。
通過測(cè)定所述顯示器的各小組上的反向偏電流，能夠更有效地定位弱二極管。例如，通過測(cè)定兩個(gè)1/2的顯示器的反向偏電流，然后測(cè)定明顯包括一個(gè)弱二極管的一半的兩半，依此類推。人們使用有限次數(shù)的測(cè)定，就能非常快速地確定所述弱二極管。
圖3和4表示在96列、64行PLED矩陣顯示器上的弱二極管的測(cè)定結(jié)果。將該顯示器劃分成16個(gè)24×16塊，并且測(cè)定反向泄露電流。在其中的15塊中，隨著電壓越來越偏向負(fù)的，測(cè)出了電流的平緩升高(圖3)，而在其中的一塊上，在-3V和-10V之間測(cè)出了非常不穩(wěn)定的(噪音)電流(圖4中的圓形標(biāo)記)。將這一塊再劃分成16個(gè)6×4塊，在其中的15塊中產(chǎn)生了平緩電流(類似于圖3)，而在1塊中產(chǎn)生噪音電流(圖4中的十字形標(biāo)記)。測(cè)定該塊上的單個(gè)二極管的泄露電流，并且獲得所述弱二極管的確切定位(圖4中的菱形標(biāo)記)。
一旦檢測(cè)到弱二極管，有若干種方法可以減少實(shí)際發(fā)生短路的危險(xiǎn)。能夠減少甚至是避免存在所述弱二極管的顯示器部分的使用，或所述弱二極管本身的使用。例如，如果該顯示器的大部分時(shí)間處在待機(jī)模式下，該顯示器只有一小部分起作用，該活性部分優(yōu)選避免所述弱的二極管，即對(duì)它進(jìn)行重新定位。另外，可以用‘柔性’方式驅(qū)動(dòng)所述弱二極管，例如以人為減弱的亮度驅(qū)動(dòng)，由此延長(zhǎng)了該顯示器的壽命，而所感受到的顯示器質(zhì)量只有很小的降低。在某些場(chǎng)合下，可以修復(fù)弱二極管，例如，通過一個(gè)具有預(yù)定的(高)強(qiáng)度的短的脈沖燒毀導(dǎo)致弱二極管的因素，而又不會(huì)引起短路?？蓪⑺猩鲜鲅b置增加在驅(qū)動(dòng)器電子裝置上。另外，可以采用一個(gè)反饋機(jī)構(gòu)，以便在完成修復(fù)過程之后測(cè)定反向泄露電流，如果必要的話，調(diào)整，例如通過提高電壓，并重復(fù)所述修復(fù)過程?？梢砸恢敝貜?fù)所述過程，直到修復(fù)成功或者到達(dá)了預(yù)定的極限，超過該極限以后，進(jìn)一步的努力不再起作用。
如果在顯示器生產(chǎn)期間通過一個(gè)獨(dú)立的裝置定位弱二極管的話，通過這種方式能夠提高顯示器生產(chǎn)的產(chǎn)量?？梢源_定所述顯示器的等級(jí)，例如1級(jí)表示不包括弱二極管的顯示器(至少最初是不包括的)，2級(jí)表示具有一個(gè)弱二極管或非常少的弱二極管的顯示器，通過改進(jìn)之后這種顯示器仍然能在很多場(chǎng)合下使用(特別是具有待機(jī)模式的場(chǎng)合)，例如，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行重新編程或預(yù)先編程，而3級(jí)表示具有太多弱點(diǎn)或?qū)嶋H短路的顯示器。3級(jí)顯示器仍然應(yīng)該被拋棄。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方案，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以對(duì)所述實(shí)施方案進(jìn)行多種改變。例如，可以用多種方法實(shí)施干擾檢測(cè)，例如通過統(tǒng)計(jì)高的電流峰值或通過測(cè)定電流波動(dòng)，以及選擇性地通過計(jì)算統(tǒng)一化的干擾水平，如在WO01/22504中所披露的。本發(fā)明還可用于被動(dòng)、主動(dòng)、和分段顯示器。
權(quán)利要求
1.一種包括多個(gè)發(fā)光二極管(5)的顯示裝置，以及用于驅(qū)動(dòng)所述二極管(5)的驅(qū)動(dòng)裝置(1)，所述二極管包括夾在兩個(gè)電極(3，4)之間的至少一層電致發(fā)光材料(2)，其特征在于該裝置包括用于向一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立二極管(5)或二極管(5)組提供反向電壓的裝置(6)，以及用于測(cè)定由該反向電壓產(chǎn)生的泄露電流的裝置(11)。
2.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其中，所述裝置(6，11)被設(shè)計(jì)成測(cè)定二極管組(5)的泄露電流，如果特定二極管組的泄露電流或由泄露電流衍生的值超過預(yù)定閾值的話，然后測(cè)定該組的小組。
3.如權(quán)利要求1或2的顯示裝置，該顯示裝置包括一種存儲(chǔ)器(12)，用于保存與一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)過的二極管(5)或二極管組(5)相關(guān)的參數(shù)，如測(cè)定的泄露電流、泄露電流不穩(wěn)定性、或由上述一種或兩種量所衍生的值。
4.如上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的顯示裝置，其中，將所述驅(qū)動(dòng)裝置(1)設(shè)計(jì)成降低泄露電流或所述參數(shù)分別超過預(yù)定閾值的二極管(5)或二極管組(5)的負(fù)荷。
5.如權(quán)利要求4的顯示裝置，其中，將所述驅(qū)動(dòng)裝置(1)設(shè)計(jì)成減少驅(qū)動(dòng)這樣的二極管(5)或二極管組(5)所使用的電流或者期限。
6.如權(quán)利要求4的顯示裝置，其中，將所述驅(qū)動(dòng)裝置(1)設(shè)計(jì)成基本上避免驅(qū)動(dòng)所述二極管(5)或二極管組(5)。
7.如權(quán)利要求中1-3中任意一項(xiàng)的顯示裝置，其中，將所述提供反向電壓的裝置(6)設(shè)計(jì)成具有較高反向電壓的脈沖。
8.如權(quán)利要求7的顯示裝置，其中，所述裝置(6)被設(shè)計(jì)成隨后測(cè)定反向泄露電流，如果特定組的泄露電流或由泄露電流衍生的值仍然超過預(yù)定閾值的話，產(chǎn)生另一個(gè)脈沖，該脈沖優(yōu)選是調(diào)節(jié)過的。
9.如上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的顯示裝置，其中，用于提供反向電壓的裝置(6)，用于測(cè)定由該反向電壓產(chǎn)生的泄露電流的裝置(11)，和/或存儲(chǔ)器(12)是驅(qū)動(dòng)裝置(1)的集成部分。
10.一種生產(chǎn)包括多個(gè)發(fā)光二極管(5)的顯示裝置，以及用于驅(qū)動(dòng)所述二極管(5)的驅(qū)動(dòng)裝置(1)的方法，所述二極管包括夾在兩個(gè)電極(3，4)之間的至少一層電致發(fā)光材料(2)，其特征在于給獨(dú)立的二極管(5)或二極管組(5)提供反向電壓，并且測(cè)定由該反向電壓所導(dǎo)致的泄露電流、泄露電流不穩(wěn)定性或由這兩種測(cè)定量中的一種或兩種所衍生的值，并且與預(yù)定的閾值比較。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中，隨后對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置(1)進(jìn)行編程，以便降低所述參數(shù)超過所述閾值的二極管(5)或二極管組(5)上的負(fù)荷。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中，對(duì)所述參數(shù)超過所述閾值的二極管(5)或二極管組(5)施加具有較高反向電壓的脈沖。
13.一種包括權(quán)利要求中1-9中任意一項(xiàng)的顯示裝置或通過權(quán)利要求中10-12中任意一項(xiàng)的方法獲得的顯示裝置的諸如移動(dòng)電話或系統(tǒng)的電子裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括多個(gè)發(fā)光二極管(LEDs)的顯示裝置，以及用于驅(qū)動(dòng)所述二極管的驅(qū)動(dòng)裝置，所述二極管包括夾在兩個(gè)電極之間的至少一層電致發(fā)光(EL)材料。該裝置還包括用于向一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立二極管或二極管組提供反向電壓的裝置，以及用于測(cè)定由該反向電壓產(chǎn)生的泄漏電流的裝置。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)所述顯示裝置的方法，并且涉及包括所述顯示裝置的諸如移動(dòng)電話或系統(tǒng)的電子裝置。
文檔編號(hào)G09F9/00GK1462371SQ02801648
公開日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月15日
發(fā)明者M·T·約翰遜, J·N·惠伯茨, A·吉拉爾多 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司