(57)【要約】本発明は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有し、上記発光ダイオードが、電極間に挟まれた少なくとも１つのエレクトロルミネセント（ＥＬ）材料の層と、当該ダイオードを駆動する駆動手段とを備える表示装置に関する。この装置は、逆電圧を１つ若しくはは複数の個別のダイオード又はダイオード群に印加する手段と、この逆電圧からもたらされるリーク電流を測定する手段とを更に有する。本発明は、このような表示装置を製造する方法と、このような表示装置を有するモバイル電話機又は電子手帳のような電子装置とにも関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオードを有し、前記ダイオードは、電極間に挟まれた少なくとも１つのエレクトロルミネセント材料の層と、当該ダイオードを駆動する駆動手段とを有する表示装置であって、逆電圧を１つ若しくは複数の個別のダイオード又はダイオード群に印加する手段と、前記逆電圧からもたらされるリーク電流を測定する手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記手段は、ダイオード群の前記リーク電流を測定するとともに、特定の群のリーク電流から得られる値又は前記リーク電流が予め決定された閾値を超える場合、その後、前記群のサブセクションのリーク電流を測定するように構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記測定されたリーク電流、リーク電流の不安定性、又はこれらの量の１つ又は双方から得られる値のような１つ又は複数のテストされたダイオード又はダイオード群に関するパラメータを記憶するためのメモリユニットを有する、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記リーク電流又は前記パラメータ、それぞれが予め決定された閾値を超えるダイオード又はダイオード群に対する負荷を低減するように構成される、請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、ダイオード又はダイオード群が駆動される前記電流又は持続期間を低減するように構成される、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記ダイオード又は前記ダイオード群の前記駆動を実質的に避けるように構成される、請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
前記逆電圧を印加する手段が、相対的に高い逆電圧のパルスを生成するように構成される、請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記逆電圧を印加する手段は、前記逆リーク電流をその後、測定するように構成されるとともに、前記リーク電流又は特定の群のリーク電流から得られる値が、それでもなお予め決定された閾値を超える場合、好適に調整された他のパルスを生成する、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記逆電圧を印加する手段、前記逆電圧からもたらされるリーク電流を測定する手段、及び／又は前記メモリユニットは、前記駆動手段の統合された部分である、請求項１乃至８の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
複数の発光ダイオードを有し、前記ダイオードは、電極間に挟まれた少なくとも１つのエレクトロルミネセント材料の層と、当該ダイオードを駆動する駆動手段とを有する表示装置を製造する方法であって、個別のダイオード又はダイオード群が逆電圧にかけられ、リーク電流、リーク電流の不安定性、又は前記逆電圧からもたらされるこれらの量の１つ又は双方から得られる値が測定されるとともに、予め決定された閾値と比較されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記駆動手段は、パラメータが前記閾値を超えるダイオード又はダイオード群に対する負荷を低減するように後にプログラミングされる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記パラメータが予め決定された閾値を超えるダイオード又はダイオード群が、相対的に高い逆電圧のパルスにかけられる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の表示装置、又は請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の方法によって得られる表示装置を有するモバイル電話機若しくは電子手帳のような電子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有し、上記発光ダイオードが、電極間に挟まれた少なくとも１つのエレクトロルミネセント（ＥＬ）材料の層と、当該ダイオードを駆動する駆動手段とを備える表示装置に関する。本発明は、このような表示装置を製造する方法と、このような表示装置を有するモバイル電話機又は電子手帳のような電子装置とにも関する。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプの表示装置は、例えば、特願平９―１５０１０６号（特開平１０―３２１３６７号公報）から既知である。この公報は、データ電極（この公報の図１の符号２４）と、走査電極（符号２３）と、両電極間に挟まれた有機ＥＬ層とを有するＥＬディスプレイを評価するためのテスト装置を説明する。これらの電極は行及び列に配置され、したがってマトリクスを形成する。
【０００３】
ディスプレイは、検査電圧を両電極に印加するとともに、「電圧発生手段と有機ＥＬディスプレイとの間を流れる電流値からその品質を判断すること」によってテストされる。
【０００４】
国際公開公報ＷＯ０１／２２５０４は、有機ＥＬ素子へのダスト付着のリスクを論述する。有機ＥＬ機能層はサブミクロンのオーダーの非常に薄い厚みをもつので、ダスト又は他の微粒子による短絡が電極間に起こる可能性がある。短絡の発生は清浄化によって低減され得るけれども、それらはおそらく常にＥＬディスプレイの製造及び信頼性におけるファクタとなるであろう。国際公開公報ＷＯ０１／２２５０４は、このＥＬ層を逆電圧にかけ、そのリーク電流を測定し、測定された値に依存して、上記層を有する当該装置を検査合格にするか、又は検査不合格にするということを提案する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＥＬ表示装置の製造の歩留まりを向上させ、及び／又はひとたび表示装置が使用されると起こる短絡のリスクを低減させることである。何といっても、マトリクスディスプレイなどの単一のダイオードにおける短絡は、行及び列全体のフォールアウトにつながる可能性があり、その結果として、上記ディスプレイ及びそのディスプレイが部品である電子装置を事実上使い物にならないようにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的に対処するために、本発明の表示装置は、逆電圧を１つ若しくは複数の個別のダイオード又はダイオード群に印加する手段と、この逆電圧からもたらされるリーク電流を測定する手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
このリーク電流は、短絡が特定のダイオード又はダイオード群に起こるだろうリスクを示すものである。本発明による表示装置は、リーク電流又はそこから得られる値が予め決定された閾値を超えるダイオード又はダイオード群（本明細書の以下において「弱い」ダイオードとも呼ばれる）を位置付ける機能を有するとともに、それによりこのようなダイオードの負荷の適時且つ調整された低減を可能にする。このことは、例えば、それらのダイオードが駆動される電流又は周波数を低減させることによって行われ得る。
【０００８】
弱いダイオードの場所を突き止める（ｌｏｃａｌｉｚｅ）ために実施されなければならない測定の回数を減らすためには、上記機能が、ダイオード群のリーク電流を測定するとともに、特定の群（グループ）のリーク電流から得られる値又はリーク電流が予め決定された閾値を超える場合、その後、この群のサブセクションのリーク電流を測定するよう構成されることが好ましい。
【０００９】
更に、この表示装置は、測定されたリーク電流、リーク電流の不安定性、又はこれらの量の１つ又は双方から得られる値のような１つ又は複数のテストされたダイオード又はダイオード群に関するパラメータを記憶するためのメモリを有することが好ましい。この場合、弱いダイオードの場所を突き止めることが、ディスプレイが駆動されているときに常に繰り返される必要はない。
【００１０】
本発明による方法は、個別のダイオード又はダイオード群が逆電圧にかけられ、リーク電流、リーク電流の不安定性、又はこの逆電圧からもたらされるこれらの量の１つ又は双方から得られる値が測定されるとともに、予め決定された閾値と比較されることを特徴とする。弱いダイオードが、例えば、めったに駆動されない位置にあるような場合、それでもなお二流の装置又は用途にこの表示装置を任意に用いることが許容されてもよく、検査不合格にされる必要はない。
【００１１】
上記駆動手段は、パラメータが上記閾値を超えるダイオード又はダイオード群に対する負荷を低減するように後にプログラミングされることが好ましい。例えば、モバイル電話機の電池の状態を表示するアイコンのような頻繁に使用される記号を単に再配置するなどを行なえば十分であろう。
【００１２】
本発明は、複数の実施例の詳細な記述によって以下に更に説明されるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、エレクトロルミネセント表示装置の一部分を示している。このエレクトロルミネセント表示装置は、駆動手段１と、発光ダイオード（ＬＥＤ；これに関しては画素とも言う。）のマトリクスとを有しており、上記発光ダイオードは、電気伝導性材料の２つのパターニングされた電極層、すなわち、列又はデータ電極３と行又は選択電極４との間に挟まれた、例えば、ＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン：ｐｏｌｙ（ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅｎｅ））又はＰＰＶ誘導体のような複合ポリマーのアクティブ又は放射（ｅｍｉｓｓｉｖｅ）層２を備えている。列電極３は、通常、酸化インジウム又はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明導電性酸化物（ＴＣＯ）から作られるのに対して、行電極４は、通常、アルミニウム、又はカルシウム若しくはマグネシウムのような低い仕事関数の材料から作られる。
【００１４】
動作中、列電極３は、ホールをアクティブ層２に注入するために行電極４に対して十分に高い正電圧になるようなやり方で駆動される。行電極４は、アクティブ層２に電子を注入するための（列電極３に対して）負電極として役割を果たす。行電極４の材料は、例えば、アルミニウム、又はカルシウム若しくはマグネシウムのような低い仕事関数の材料であってよい。
【００１５】
上述された電極、アクティブ層に用いるための適切な複合ポリマー、これらの層の厚み、及びＬＥＤ構造用の基板についての更なる詳細に関しては、国際特許出願ＰＣＴ／ＩＢ９６／００４１４（国際公開公報ＷＯ９６／３６９５９）を参照してもよい。
【００１６】
図２は、Ｎ個の行及びＭ個の列をもつＬＥＤ５のマトリクスの一部分の電気等価回路図を概略的に示す。この等価回路図は、駆動手段１が、（例えばマルチプレクス回路など）行選択回路６と、データレジスタ７と、制御ユニット８とを含むことを示す。外部から供給される情報、例えば画像信号は、制御ユニット８において処理されるとともに、制御ライン９及び９’を介してデータレジスタ７及び行選択回路６にフィードされる。
【００１７】
本発明による第１の実施の形態において、表示装置は、更に、各列用の電流ソース１０と、電流測定機能部（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）か、好ましくは、例えばデータレジスタ７若しくは制御ユニット８に統合された中央電流測定機能部に列電極３を接続するためのスイッチ１１かのどちらかとを有する。スイッチ１１を使用する代わりに、導電パス又はリード線と、上記電流測定機能部に列電極３１乃至３Ｍを接続するためのＭ個のスイッチとを供給することももちろん可能である。
【００１８】
このマトリクスは、いくつかのやり方で駆動され得る。例えば、非選択電圧Ｖｎｏｎｓｅｌから選択電圧Ｖｓｅｌへの行電圧の低下により一つずつ各々の行電極４１乃至４Ｎをアドレス指定することによるものなどである。この場合、電流は、ｔｐの期間（ｔｐは列数Ｍで割られたラインタイム）順次、又はより一般的にはｔｌｉｎｅ（フルラインタイム）に近い期間同時に各ＬＥＤに印加される。
【００１９】
しかしながら、本発明によれば、−８Ｖの負電圧の１ミリ秒の短期間パルスなどの逆電圧、−４Ｖ，−６Ｖ，−８Ｖ，及び−１０Ｖの４パルスなどの連続パルス、又は負電圧ランプによって、上記リーク電流は各列においてまず調べられる。測定されたリーク電流がある一定のレベルを超える場合、又は実質的に不規則な変動を示す場合、それぞれの電流ソースのスイッチが開かれるとともに、その特定のダイオードへの駆動電流が回避される。
【００２０】
この実施の形態の利点は、弱いダイオード又は劣化しているダイオードがすぐに見つけられることである。このことは、とりわけ、ディスプレイのセグメント数がかなり少ないセグメント化されたディスプレイの駆動と、信頼性が重要不可欠であるディスプレイとに適している。
【００２１】
一般に、ディスプレイは、ライン又はディスプレイ全体、それぞれにおけるダイオード５のリーク電流の不安定性又は測定されたリーク電流のようなパラメータを記憶するためにフレームメモリ又はラインメモリ１２を備えることが好ましい。この記憶された情報に従って、任意の弱いダイオードに対する負荷が低減されることができる。フレームメモリが使用されるとき、測定は、例えば、１日若しくは１時間につき１回又は当該ディスプレイがオンにされるときのみなどより低い頻度で実施され得る。
【００２２】
弱いダイオードの場所を突き止めることは、ディスプレイのサブセクションにおいて逆バイアス電流を測定することによって、より効率的に行われ得る。例えば、あるディスプレイの二等分（ｔｗｏ ｈａｌｖｅｓ）の逆バイアス電流を測定し、続いて弱いダイオードを有するものと見受けられる当該半分の二等分を測定することなどによって、弱いダイオードを限定された回数の側定により非常に迅速に識別することができる。
【００２３】
図３及び図４は、９６列及び６４行のＰＬＥＤマトリクスディスプレイにおいて弱いダイオードの場所を突き止めるための測定の結果を示す。このディスプレイは、２４×１６の１６個のブロックに分割され、逆リーク電流が測定された。１５個のブロックにおいては、電圧がより負になるにつれて滑らか（スムース）に増加する電流が測定された一方で（図３）、１つのブロックにおいて、非常に不安定な（「ノイズが多い」）電流が−３Ｖ〜−１０Ｖに測定された（図４のまる印）。このブロックは６×４の１６個のブロックにサブ分割され、１５ブロックの（図３のような）滑らかな電流と、１つのブロックのノイズの多い電流（図４のばつ印）とをもたらす。後者のブロックの個別のダイオードにおけるリーク電流が測定され、弱いダイオードの正確な位置（図４のダイヤモンド印）が得られた。
【００２４】
いったん弱いダイオードが検出されたら、実際に起こる短絡のリスクを減らすためにいくつかの取り組み方がある。弱いダイオードが位置付けられたディスプレイのセクションの使用、又はまさにその弱いダイオード自身の使用が、最小限化され、又は回避されることさえ可能になる。例えば、ディスプレイの小さな部分のみがアクティブにされ、ディスプレイがその時間のほとんどを待機モードで費やす場合、このアクティブ部分は、好ましくは弱いダイオードを回避するべきであり、すなわち、再配置されるべきである。その代わりに、この弱いダイオードは、例えば、人工的に低減された明るさなどの「よりソフトな」やり方において駆動されることも可能であり、それにより知覚されるディスプレイ品質のわずか最小限の低減によりディスプレイの製品寿命を延ばす。ある場合には、短絡を引き起こすことなくその原因を消滅させるための予め規定された（高い）強度の短いパルスを通すことによって、弱いダイオードを修復することができる。これらの能力の全てがドライバ回路に加えられ得る。更に、フィードバックメカニズムは、修復プロジージャが着手された後に逆リーク電流を測定し、必要に応じて、例えば電圧を増加させることによって調整し、修復プロシージャを繰り返すように組み込まれることができる。このようなプロジージャは、上記修復が成功であるか、これ以上の試みがもはや役に立たないような予め規定された限界に達するかのいずれかまで繰り返され得る。
【００２５】
弱いダイオードの場所が、別個の機器によってディスプレイの製造中に突き止められる場合、これは、この製造の歩留まりを向上させるために用いられ得る。これらのディスプレイは、等級（グレード）又はクラスを与えられることが可能になる。例えば、（少なくとも最初だけではなく）弱いダイオードを有していないディスプレイについてはクラス１、単一の弱いダイオード又は非常に僅かな弱いダイオードをもつディスプレイであって、例えば、（複数の）ドライバの予備プログラミング又は再プログラミングなどを介する修正によって多くの用途（とりわけ、待機モードの用途）に未だに用いられ得るディスプレイについてはクラス２、多すぎる弱い場所（スポット）又は実際の短絡を伴うディスプレイについてはクラス３などである。最後のクラス３は、それでも検査不合格にされるべきである。
【００２６】
本発明は、上述された実施の形態に限定されず、請求項の範囲内にある限り複数のやり方で変形されることができる。例えば、ノイズ検出は、高電流ピークを数えることによって、又は電流変動を測定することによって、及びオプションとして国際公開公報ＷＯ０１／２２５０４に開示されるように正規化されたノイズレベルを計算することなどによって、複数のやり方で実行され得る。本発明は、パッシブ、アクティブ及びセグメント化されたディスプレイにおいて実現されることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエレクトロルミネセント表示装置の一部分の断面図を示す。
【図２】本発明による表示装置の等価回路図を示す。
【図３】正常なダイオードのリーク電流の測定結果を示す。
【図４】弱いダイオードのリーク電流の測定結果を示す。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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2004520624.tif 000007
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【国際調査報告】
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