DE60218488T2 - Verfahren und ansteuermittel zur farbkorrektur in einem organischen elektrolumineszenzbauelement - Google Patents

Verfahren und ansteuermittel zur farbkorrektur in einem organischen elektrolumineszenzbauelement Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Farbkorrektur in einer organischen elektrolumineszierenden Anordnung, die mindestens ein Pixel aufweist, umfassend eine Schicht elektrolumineszierenden Materials, die sich zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode befindet, wobei das Pixel mindestens ein erstes und ein zweites Licht emittierendes Element umfasst.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Ansteuermittel für eine organische elektrolumineszierende Anordnung, umfassend eine Schicht aus elektrolumineszierendem Material, die sich zwischen einem ersten und einem zweiten Elektrodenraster befindet, wobei die Raster mindestens ein Pixel definieren, wobei jedes mindestens ein erstes und ein zweites Licht emittierendes Element umfasst, wobei das Ansteuermittel mit den Elektroden verbunden und angeordnet ist, um elektrische Leistung an das elektrolumineszierende Material anzulegen, um Liehtemission aus diesem Material zu erreichen.
  • Die Technologie organischer elektrolumineszierender Leuchtdioden, wie z.B. von Polymer-Leuchtdioden (PolyLED oder PLED) oder organischen Leuchtdioden (OLED), ist eine erst kürzlich entdeckte Technologie, die auf der Tatsache basiert, dass gewisse organische Materialien, wie z.B. Polymere, als Halbleiter in einer Leuchtdiode verwendet werden können. Diese Technologie ist aufgrund der Tatsache sehr interessant, dass beispielsweise Polymere als Materialien leicht, flexibel und kostengünstig herzustellen sind. Infolgedessen bieten PolyLEDs und OLEDs die Gelegenheit, dünne und hochflexible Anzeigen zu schaffen, beispielsweise zur Verwendung als elektronische Zeitung oder dergleichen. Weitere Anwendungen dieser Anzeigen können beispielsweise Anzeigen für Mobiltelefone sein.
  • Die oben beschriebenen Anzeigen weisen verglichen mit konkurrierenden Technologien, wie z.B. LCD-Anzeigen, mehrere vorteilhafte Merkmale auf. Zuerst einmal sind elektrolumineszierende organische Anzeigen bei der Erzeugung von Licht sehr effizient, und die Lichtausbeute kann bei einer PolyLED-Anzeige dreimal höher als bei einer LCD-Anzeige sein. Als Folge davon kann die PolyLED-Anzeige an derselben Batterie dreimal länger betrieben werden. Außerdem weisen die elektrolumineszierenden organischen Anzeigen Vorzüge in Bezug auf Kontrast und Helligkeit auf. PolyLED-Anzeigen sind beispielsweise nicht vom Betrachtungswinkel abhängig, da Licht in allen Richtungen mit derselben Intensität ausgesendet wird.
  • Die Technologie der organischen elektrolumineszierenden Anordnung ist jedoch bis zu einem Punkt fortgeschritten, an dem Vollfarbanzeigen unter Verwendung dieser Technologie in der Tat als Option anzusehen sind. Um Grundfarben zu erlangen, können mehrere Verfahren verwendet werden.
  • Ein direkter Ansatz ist der durch Erstellen vom Farben mithilfe weißen Lichts kombiniert mit Farbfiltern, wie in beispielsweise TFT-LCD-Anzeigen. Ein großer Nachteil dieses Ansatzes ist jedoch, dass bei Verwendung von Farbfiltern der Zelle Komplexität und Kosten hinzufügt und außerdem 2/3 des verfügbaren Spektrums, das von einer weißen Lichtquelle ausgesendet wird, durch den Farbfilter absorbiert wird, was diesen Ansatz recht energieineffizient macht.
  • Jedoch ist bei organischen elektrolumineszierenden Anordnungen ein anderer möglicher Ansatz, Farben zu erstellen, der, das zugrunde liegende emissive Material in einer derartige Weise abzustimmen, dass die Werte der CIE-Farbkoordinaten x und y sich mit den erforderlichen Farbpunkten für rot, grün und blau decken. Dies kann bei Anordnungen mit geringer Molekularmasse, wie z.B. OLED-Anordnungen, durch Abstimmen des Dotierstoffs im Wirtsmaterial erfolgen. Bei Polymer-Anwendungen wie z.B. PLED können Änderungen im Spektrum durch Modifizieren der Haupt- und Seitenketten-Bestandteile des Polymermaterials erreicht werden. Es ist auch möglich, dem Polymermaterial Dotierstoffe hinzuzufügen. Aufgrund der Tatsache, dass Licht emittierende Polymermaterialien für die Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) verfügbar sind, kann eine Farbanzeige einfach durch Anwenden von R-, G- und B-Material an zweckentsprechenden Positionen in Pixeln einer Matrixstruktur erlangt werden, die mehrere Pixel enthält. Dies kann durch Drucktechnologien nach Stand der Technik erreicht werden.
  • Es besteht jedoch beim obigen Ansatz zum Generieren von Farben ein großes Problem. Dies ist durch die Tatsache bedingt, dass die x- und y-CIE-Farbkoordinaten in realen Anwendungen von der Gesamtzeit abhängen, während der ein Pixel angesteuert ist. Dieser Effekt ist bei im Wesentlichen allen organischen lumineszierenden Materialien ungeachtet der Farbe vorhanden. Während der Lebensdauer der Anzeige verschiebt sich das Emissionsspektrum des elektrolumineszierenden Materials und infolgedessen der CIE- Farbpunkt mit der Zeit. Infolgedessen ändert sich, obgleich viel Mühe für das Erlangen richtiger und spezifischer CIE-Farbkoordinatenwerte für die R-, G- und B-Punkte aufgewendet wird, deren Position, sobald die Pixel eine gewisse Zeit lang angesteuert worden sind. Außerdem ist, da alle Pixel nicht gleich lang angesteuert werden, der oben beschriebene „Alterungs"-Prozess für unterschiedliche Pixel der Anzeige unterschiedlich. Darüber hinaus ist dies bei Vollfarbanwendungen besonders wichtig, da alle Farben nicht dieselbe Zeit lang angesteuert worden sind und jede Farbe ein ähnliches, aber nicht identisches Spektralverschlechterungsverhalten zeigt.
  • Ein Ansatz, dieses Problem zu lösen, ist in Patentdokument WO-9945525 beschrieben. Der beschriebene Aufbau betrifft eine Matrix vom Pixeln, umfassend drei monochrome elektrolumineszierende Dioden (R, G, B). Die Dioden sind durch eine Schaltung gesteuert, die jeder Diode eine Leistung P zuführt, wobei die Leistung durch P = k·Pr bestimmt ist, wobei Pr eine Referenzleistung speziell für die Dioden jeder Farbe ist und k ein Koeffizient ist, der gemäß der zu präsentierenden Anzeige ausgewählt ist. Außerdem ist die Referenzleistung im Laufe der Zeit Veränderungen ausgesetzt, um die Alterung der Dioden zu kompensieren. Jedoch weist dieses System insofern einen größeren Nachteil auf, als die Gesamtzeit, die jede Diode der Anzeige eingeschaltet gewesen ist, in einer Speicheranordnung gespeichert werden muss und die erreichte Kompensation von dieser Information abhängig ist. Infolgedessen braucht dieses System einen großen Speicherplatz, was es ein wenig unpraktisch zu realisieren macht. Außerdem muss dieses System ständig aktiviert sein, um die Gesamtzeit nachverfolgen zu können.
  • Infolgedessen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein weiter verbessertes Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, bei der die oben beschriebenen Probleme verringert sind. Die Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte Ausführungsformen.
  • Dieses Verfahren ist insofern vorteilhaft, als eine Farbkorrektur jederzeit während des Ansteuerns der Anordnung leicht erlangt werden kann, da der gesamte Farbpunkt durch Justieren der Spannung über den einzelnen Licht emittierenden Elementen oder des Stroms durch dieselben hindurch in geeigneter Weise justiert werden kann. Außerdem sind die Spannung über einer und der Strom durch eine Anzeige hindurch leicht zu messen, was in einem Verfahren resultiert, das einfach und kostengünstig zu implementieren ist.
  • Falls erforderlich, können die Korrekturfaktoren auf Messungen basieren, die an mehr als einem Licht emittierenden Element im Pixel, vorzugsweise an jedem Licht emittierenden Element im Pixel vorgenommen werden. Die Relation zwischen der gemessenen Verschiebung in Spannung oder Strom und dem Farbpunkt kann für unterschiedliche Licht emittierende Elemente unterschiedlich sein.
  • Vorzugsweise umfasst das Korrekturmittel eine Nachschlagtabelle, die im Voraus gemessene diesbezügliche Informationen hinsichtlich über einem Licht emittierenden Element angelegter Spannung, durch das Licht emittierende Element hindurch angelegten Stroms und induzierter Wellenlängenverschiebung des Licht emittierenden Elements enthält. Durch Speichern derartiger Informationen, die integriert und nicht zwangsläufig deutlich ausgedrückt sein können, in einer Nachschlagtabelle kann auf diese Informationen leicht zugegriffen werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte Beschicken eines der Licht emittierenden Elemente mit einem vorgegeben Strom in vorgegebenen Zeitintervallen, Messen der Spannung über dem Licht emittierenden Element, sowie der Strom durch das Licht emittierende Element hindurch geschickt wird, Berechnen einer Spannungsverschiebung zwischen der gemessenen Spannung und einer vorherigen Spannung bei einem entsprechenden Strom, Eingeben der Spannungsverschiebung in das Korrekturmittel und Ausgeben eines Korrekturfaktors aus dem Korrekturmittel, der einer Wellenlängenverschiebung Δλ des Licht emittierenden Elements entspricht, basierend auf der Spannungsverschiebung. Dies erlaubt eine einfache Korrektur lediglich durch Messen der Spannung über der Anordnung, wenn ein bestimmter Strom durch sie hindurch angelegt wird. Vorzugsweise wird die Wellenlängenverschiebung (Δλ) für ein Licht emittierendes Element berechnet durch: Δλ = k·ΔUwobei Δλ die erlangte Wellenlängenverschiebung ist, k ein Korrekturkoeffizient ist und ΔU die Spannungsverschiebung ist, wobei k ein Wert ist, der im Korrekturmittel für jedes Licht emittierende Element oder für jeden Typ von Licht emittierendem Element im Voraus gespeichert ist. Der Korrekturkoeffizient könnte entweder eine Konstante oder eine Funktion der Spannung über der und/oder des Stroms durch die Anzeige hindurch sein, d.h. k = k(U, I). Die Verwendung derartiger organischer elektrolumineszierender Materialien, die eine linea re Beziehung zwischen der Spannungsverschiebung und der Wellenlängenverschiebung aufweisen, erlaubt die Benutzung einer sehr kleinen Nachschlagtabelle, da in der Praxis nur der Korrekturkoeffizient gespeichert zu werden braucht. Dies ist vorteilhaft, da eine derartige Tabelle wenig Speicherplatz erfordert und leicht erreichbar ist. Darüber hinaus kann derselbe Korrekturkoeffizient k für Licht emittierende Elemente desselben Typs verwendet werden. „Licht emittierende Elemente desselben Typs" sind so zu verstehen, dass sie Licht emittierende Elemente bedeuten, die dieselbe Zusammensetzung und dieselben Maße der Licht emittierenden Schicht aufweisen und dieselbe Zusammensetzung und dieselben Maße der ersten und der zweiten Elektrode aufweisen. Beispielsweise brauchen für eine Vollfarbmatrixanzeige, die Rot emittierende, Grün emittierende und Blau emittierende Elemente aufweist, wobei alle Licht emittierenden Element einer Farbe (Rot, Grün oder Blau) vom selben Typ sind, nur drei Korrekturkoeffizienten k gespeichert zu werden.
  • Gemäß einer Variante dieser Ausführungsform ist die vorherige Spannung eine anfängliche Spannung über dem Licht emittierenden Element, die während der Herstellung der Anordnung gemessen wird. Alle gemessenen Werte werden mit demselben im Voraus gespeicherten Wert verglichen, was in einem stabilen System resultiert. Gemäß einer anderen Variante dieser Ausführungsform ist die vorherige Spannung eine Spannung über dem Licht emittierenden Element, die vorher während des Ansteuerns der Anordnung gemessen wird, was in einer Anordnung resultiert, die keine anfängliche Kalibrierung erfordert.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung umfasst das Verfahren die Schritte Beschicken eines der Licht emittierenden Elemente mit einer vorgegeben Spannung in vorgegebenen Zeitintervallen, Messen des Stroms durch das Licht emittierende Element hindurch, sowie die Spannung über dem Licht emittierenden Element angelegt wird, Berechnen einer Stromverschiebung zwischen dem gemessenen Strom und einem vorherigen Strom, Eingeben der Stromverschiebung in das Korrekturmittel und Ausgeben eines Korrekturfaktors aus dem Korrekturmittel, der einer Wellenlängenverschiebung Δλ des Licht emittierenden Elements entspricht, basierend auf der Stromverschiebung. Dies erlaubt ebenfalls eine einfache Korrektur lediglich durch Messen des Stroms durch die Anordnung hindurch, wenn eine vorgegebene Spannung über ihr angelegt wird. Vorzugsweise wird die Wellenlängenverschiebung für das Licht emittierende Element berechnet durch: Δλ = k·ΔI wobei Δλ die erlangte Wellenlängenverschiebung ist, k ein Korrekturkoeffizient ist und ΔI die Stromverschiebung ist, wobei k ein Wert ist, der im Korrekturmittel für jedes Licht emittierende Element oder für jeden Typ von Licht emittierendem Element in Voraus gespeichert ist. Der Korrekturkoeffizient könnte entweder eine Konstante oder eine Funktion der Spannung über der und/oder des Stroms durch die Anzeige sein, d.h. k = k(U, I). Die Verwendung derartiger organischer elektrolumineszierender Materialien, die eine lineare Beziehung zwischen der Spannungsverschiebung und der Wellenlängenverschiebung aufweisen, erlaubt die Benutzung einer sehr kleinen Nachschlagtabelle, da in der Praxis nur der Korrekturkoeffizient k gespeichert zu werden braucht. Dies ist vorteilhaft, da eine derartige Tabelle wenig Speicherplatz erfordert und leicht erreichbar ist. Darüber hinaus kann derselbe Korrekturkoeffizient k für Licht emittierende Elemente desselben Typs verwendet werden. „Licht emittierende Elemente desselben Typs" sind so zu verstehen, dass sie Licht emittierende Elemente bedeuten, die dieselbe Zusammensetzung und dieselben Maße der Licht emittierenden Schicht aufweisen und dieselbe Zusammensetzung und dieselben Maße der ersten und der zweiten Elektrode aufweisen. Beispielsweise brauchen für eine Vollfarbmatrixanzeige, die Rot emittierende, Grün emittierende und Blau emittierende Elemente aufweist, wobei alle Licht emittierenden Element einer Farbe (Rot, Grün oder Blau) vom selben Typ sind, nur drei Korrekturkoeffizienten k gespeichert zu werden.
  • Gemäß einer Variante dieser Ausführungsform ist der vorherige Strom ein anfänglicher Strom durch das Licht emittierende Element, der während der Herstellung der Anordnung gemessen wird. Alle gemessenen Werte werden mit demselben im Voraus gespeicherten Wert verglichen, was in einem stabilen System resultiert. Gemäß einer anderen Variante dieser Ausführungsform ist der vorherige Strom ein Strom durch das Licht emittierende Element hindurch, der vorher während des Ansteuerns der Anordnung gemessen wird, was in einer Anordnung resultiert, die keine anfängliche Kalibrierung erfordert.
  • Vorzugsweise ist das elektrolumineszierende Material eines von einem polymeren Licht emittierenden Material und einem organischen Licht emittierenden Material, die wohl geprüfte Materialien sind, die vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Außerdem umfasst gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das mindestens eine Pixel in geeigneter Weise drei oder mehr emittierende Elemente, die Subpixel des Pixels bilden, zur Emission unterschiedlicher Farben von dem Pixel beispielsweise zum Erstellen einer traditionellen Vollfarbanzeige, die rote, grüne und blaue Licht emittierende Elemente aufweist. Darüber hinaus ist der Korrekturfaktor ausgelegt, einen konstanten Gesamtfarbpunkt für das Pixel bereitzustellen, basieren auf der Lichtausgabe von jedem der Licht emittierenden Elemente. „Ein konstanter Gesamtfarbpunkt für das Pixel" ist so zu verstehen, dass er bedeutet, dass sich die einzelnen Farbpunkte der Licht emittierenden Elemente über die Zeit aufgrund von Alterung der Materialien der Licht emittierenden Elemente ändern können, aber dass die Lichtausgabe des Gesamtpixels konstant dem gewünschten Farbpunkt entspricht, wie er durch das Datensignal definiert ist. Es kann eine Anzeige erlangt werden, die ein konstantes Farbanzeigeverhalten aufweist, das von der Alterung der Materialien der Anzeige unabhängig ist.
  • Die Aufgaben der Erfindung werden auch durch ein Ansteuermittel gelöst, wie im Eröffnungsabsatz beschrieben, das insofern vorteilhaft ist, als eine Farbkorrektur jederzeit während des Ansteuerns der Anordnung leicht erlangt werden kann. Außerdem sind die Spannung über einer und der Strom durch eine Anzeige hindurch leicht zu messen, was in einem Verfahren resultiert, das einfach und kostengünstig zu implementieren ist. Vorzugsweise umfasst das Korrekturmittel im Voraus gemessene diesbezügliche Informationen hinsichtlich der über einem Licht emittierenden Element angelegten Spannung, des durch dieses Licht emittierende Element hindurch angelegten Stroms und induzierter Wellenlängenverschiebung dieses Licht emittierenden Elements. Durch Speichern derartiger Informationen, die integriert und nicht zwangsläufig deutlich ausgedrückt sein können, in einer Nachschlagtabelle kann auf diese Informationen leicht zugegriffen werden. Darüber hinaus ist der Korrekturfaktor ausgelegt, einen im Wesentlichen konstanten Gesamtfarbpunkt für das Pixel bereitzustellen, basierend auf der Lichtausgabe von jedem der Licht emittierenden Elemente. Es kann eine Anzeige erlangt werden, die ein im Wesentlichen konstantes Farbanzeigeverhalten aufweist, das von der Alterung der Materialien der Anzeige unabhängig ist.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung werden aus der nachstehend beschriebenen Ausführungsform offensichtlich und unter Bezug auf dieselbe erläutert.
  • Eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1a ist ein schematisches beispielhaftes Diagramm, das eine Wellenlängenverschiebung sowie eine Spannung über einer elektrolumineszierenden Anzeige als Funktion der Gesamtansteuerzeit der Anzeige bei einem konstanten, gegeben Strom durch die Anzeige hindurch zeigt.
  • 1b ist ein schematisches beispielhaftes Diagramm, das die Beziehung zwischen der Spannungsverschiebung und der Wellenlängenverschiebung in der elektrolumineszierenden Anzeige zeigt.
  • 2 ist eine schematische Zeichnung, die ein Beispiel einer elektrolumineszierenden Anzeige zeigt, in der ein Verfahren und eine Anordnung gemäß der Erfindung verwendet werden kann.
  • 2 ist eine schematische Zeichnung, die eine elektrolumineszierende Anzeige zeigt, in der ein Verfahren und eine Anordnung gemäß der Erfindung verwendet werden kann.
  • Die Grund-Anordnungsstruktur einer elektrolumineszierenden Anzeige 1 umfasst eine strukturierte erste Elektrode 2 oder Anode üblicherweise aus einem transparenten Material wie z.B. ITO, um Licht aussenden zu können, eine zweite Elektrode 3 oder Kathode und eine emissive Schicht 5, die sich zwischen der Anode 2 und der Kathode 3 befindet. Im Beispiel der Anzeige, gezeigt in 2, befindet sich eine weitere leitfähige Schicht 4, wie z.B. eine Schicht leitfähigen Polymers (beispielsweise PEDOT) zwischen der Anode 2 und der emissiven Schicht 5. Andere Schichtstrukturen sind auch möglich, die weniger oder mehr organische Schichten umfassen. Die emissive Schicht 5 kann beispielsweise bei einer PolyLED-Anzeige eine Schicht polymeren Licht emittierenden Materials oder bei einer OLED-Anzeige eine Schicht organischen Licht emittierenden Materials sein.
  • Während des Betriebs wird ein Strom I zwischen der Anode und der Kathode (schematisch in der Zeichnung gezeigt) durch die emissive elektrolumineszierende Schicht 5 geführt, um das Material in der emissiven elektrolumineszierenden Schicht 5 zur Emission anzusteuern.
  • Das Beispiel der Anzeige, gezeigt in 2, umfasst eine Matrix von Pixeln 6 (nur ein Pixel gezeigt), die auch als Leuchtdioden (LEDs) bezeichnet werden, die durch die Elektroden 2, 3 und die dazwischen befindliche emissive Schicht 5 definiert ist. Bei Vollfarbanwendungen ist jedes Pixel weiter in drei Subpixel oder Licht emittierende Elemente 6R, 6G, 6B unterteilt, die elektrolumineszierendes Material für die Emission roten, grünen bzw. blauen Lichts enthalten. Das Pixel-Subpixel-Raster kann beispielsweise auf einem Substrat durch Drucktechnologie erzeugt werden.
  • Außerdem ist Ansteuermittel 7 mit den Elektroden 2, 3 zum Ansteuern der Anzeige 1 verbunden. Bei der obigen Pixel-Subpixel-Anordnung ist für jedes Pixel 6, das drei Subpixel 6R, 6G, 6B enthält, eine Ansteuermitteleinheit angeordnet.
  • Das Ansteuermittel 7 umfasst Eingangsmittel 8 zum Empfangen eines Datensignals S von einem Bilderzeuger (nicht gezeigt). Im obigen Fall enthält das empfangene Datensignal S Informationen hinsichtlich einer gewünschten Farbe oder eines gewünschten Farbpunktes, die/der durch Pixel 6 durch zweckentsprechendes Ansteuern der Subpixel (6R, 6G, 6B) anzuzeigen ist. Jede beliebige Farbe innerhalb eines Farbdreiecks, das Ecken aufweist, die durch die Emission von R-, G- und B-Polymeren (d.h. rotes, grünes oder blaues Licht emittierenden Polymeren) definiert sind, ist durch eine lineare Kombination von R-, G- und B-Emissionsvektoren, d.h. einer Kombination des Aufleuchtens der roten, grünen und blauen Subpixel erlangbar. Außerdem kann jeder Farbpunkt durch einen Satz von zwei Koordinaten x und y in einem CIE-Chromatizitätsdiagramm repräsentiert werden. Das Ansteuermittel 7 kann Signalverarbeitungsmittel 11 beinhalten, in dem die Farbpunktinformationen in Ansteuerinformationen für jedes Subpixel transformiert werden, um eine gewünschte Farbe für jenes spezielle Pixel zu generieren. Jedoch kann diese Informationsunterteilung auch im Eingangsdatensignal S enthalten sein. Anschließend werden die Ansteuerinformationen über eine Ausgangsverbindung 9 auf jedes der emissiven Subpixel der Anzeige angewendet.
  • Jedoch gibt es, wie oben beschrieben, aufgrund der Tatsache, dass sich der Farbpunkt ändert, und diese Änderung von der Gesamtansteuerzeit jenes speziellen Pixels oder Subpixels abhängig ist, bei vorhandenen Anzeigen ein Problem, eine korrekte Farbabstimmung während der gesamten Lebensdauer der Anzeige aufrechtzuerhalten.
  • Wie durch diese Erfindung vorgeschlagen, umfasst das oben beschriebene Ansteuermittel ferner Korrekturmittel 10 zum Speichern eine Korrekturtabelle, wie z.B. einer Nachschlagtabelle, und Generieren eines korrigierenden Faktors für das Datensignal S'. Dieses Korrekturmittel 10 ist mit dem Signalverarbeitungsmittel 11 verbunden.
  • Diese Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass es eine Beziehung zwischen einer Spannungs-(oder Strom-)-änderung während der Lebensdauer einer organischen elektrolumineszierenden Anordnung, wie z.B. der oben beschriebenen Anzeige, und einer Spektralverschiebung der Emission während der Lebensdauer der Anordnung gibt, wenn ein Pixel oder Subpixel durch einen vorgegebenen Strom (oder eine vorgegebene Spannung) angesteuert wird. Wie aus 1a für einen speziellen Strom durch das elektrolumi neszierende Material zu ersehen ist, sind sowohl die Spannung U als auch die Spektralverschiebung Δλ einer Anzeige im Wesentlichen exponentiell von der Gesamtansteuerzeit t des Pixels abhängig. Es kann, wie in 1b zu sehen, zwischen der Spannungsverschiebung ΔU und der Spektralverschiebung Δλ eine im Wesentlichen lineare Beziehung erzeugt werden. Diese lineare Beziehung ist mit der Linie RG dargestellt, die die Regressionsgerade ist. Außerdem ist diese lineare Beziehung von der Gesamtansteuerzeit der Anzeige unabhängig, aber abhängig vom Strom. Infolgedessen kann durch Messen eines der Spannungen über der oder des Stroms durch die Anzeige hindurch unter Halten des anderen auf einem konstanten Wert die Wellenlängenverschiebung erlangt werden. Infolgedessen kann ein Farbpunktkorrekturfaktor auf ein Datensignal angewendet werden, das einer Anzeige zugeführt wird, um Alterung der Anzeige zu kompensieren, da Alterung die gegenseitige Beziehung zwischen dem Strom und der Spannung ändert. Außerdem kann eine derartige Farbkorrektur elektronisch bewerkstelligt werden, wie unten beschrieben wird.
  • Wenn die Anzeige angesteuert wird, kann die oben beschriebene Anzeigeanordnung auf zwei unterschiedliche Weisen farbkorrigiert werden.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wie in 2 gezeigt, wird ein Datensignal S über ein Eingangsmittel 8 in das Ansteuermittel 7 eingegeben. Das Datensignal S wird zu Signalverarbeitungsmittel 11 und auch über ein Ausgangsmittel 9 zum jeweiligen Pixel/Subpixel der Anzeige geführt, um ein Bild auf der Anzeigeanordnung anzuzeigen.
  • Beim Herstellen der Anzeigeanordnung wird eine „Kalibrierung" vorgenommen, bei der die Spannung U0 über einem Subpixel für einen gewählten Strom Is durch das Subpixel hindurch gemessen wird. Die Werte für U0 und Is können danach in einem Speicher in der Anordnung gespeichert werden. Dies erfolgt für jedes Subpixel des Pixels. Außerdem wird für jedes Material, das in der Anordnung verwendet wird, eine Kompensationskurve generiert, wie z.B. die in 1b gezeigte, indem für einen gegebenen konstanten Strom eine Wellenlängenverschiebungs-Spannungsänderungs-Messung als Funktion der Zeit durchgeführt wird, wie in 1a gezeigt ist. Diese Messung und die Generierung der Kompensationskurve brauchen nur einmal für jedes Material vorgenommen zu werden, und diese Kompensationskurve ist eine Materialcharakteristik. Bei den meisten Materialien ist die Beziehung zwischen Spannungsverschiebung ΔU und Wellenlängenverschiebung Δλ linear, wie in 1b gezeigt und vorher erläutert. Wie man aus 1b versteht, erlangt man die folgende Beziehung: Δλ = k·ΔUwobei Δλ die erlangte Wellenlängenverschiebung ist, k ein Korrekturkoeffizient ist und ΔU eine Spannungsverschiebung ist. In dieser Ausführungsform ist k im Wesentlichen eine Materialkonstante, wie aus 1b offenkundig ist. Jedoch könnte der Korrekturkoeffizient auch eine Funktion der Spannung über der und/oder des Stroms durch die Anzeige sein, d.h. k = k(U, I).
  • Um eine Nachschlagtabelle zu speichern, kann ein minimaler Speicherbereich verwendet werden, da es ausreichend ist, nur den Steigungswert oder Korrekturkoeffizienten k der Kurve zu speichern. Der Wert U0 entspricht ΔU = 0 in der Kompensationskurve, wie in 1b gezeigt.
  • In vorgegebenen Zeitintervallen, wie z.B. einer Stunde oder immer dann, wenn die Anzeige gestartet wird, wird ein entsprechender Strom Is durch die Anzeige hindurch geschickt, wobei die Spannung U über der Anzeige mittels eines Spannungsmessers gemessen wird. Der Wert der gemessenen Spannung U wird danach mit dem anfänglichen Spannungswert U0 für diesen speziellen Strom durch die Anzeige hindurch verglichen. Die Spannungsverschiebung ΔU kann erlangt werden durch: ΔU = |U – U0|
  • Wenn ΔU bekannt ist, kann Δλ einfach durch Anwenden des Korrekturkoeffizienten erlangt werden, der in der Nachschlagtabelle gespeichert ist. Anschließend kann ein zweckentsprechender Korrekturfaktor auf das Datensignal S angewendet werden, bevor es zur Anzeige geführt wird, wobei Farbkorrektur durch Justieren der Spannung/des Stroms durch die Subpixel eines Pixels hindurch bewirkt wird, sodass der Gesamtfarbpunkt des Pixels unverändert bleibt. Ändert sich der Farbpunkt eines Subpixels, könnte es notwendig sein, auch die Spannung/den Strom durch die anderen Subpixel desselben Pixels hindurch zu justieren.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung wird die „Kalibrierung" durch Messen des Stroms I0 bei einem bestimmten Spannungswert Us vorgenommen. Wie in 1a gezeigt ist, kann für die Beziehung zwischen Strom und Wellenlängenver schiebung eine entsprechende Kompensationskurve generiert werden. Der Wert I0 entspricht ΔI = 0 in der Kompensationskurve.
  • In vorgegebenen Zeitintervallen, wie z.B. einer Stunde oder immer dann, wenn die Anzeige gestartet wird, wird ein entsprechender Wert Us über der Anzeige angelegt, wobei der Strom I durch Anzeige hindurch mittels eines Strommessers gemessen wird. Der Wert des gemessenen Stroms I wird danach mit dem anfänglichen Stromwert I0 für diese spezielle Spannung über der Anzeige verglichen. Die Stromverschiebung ΔI kann erlangt werden durch: ΔI = |I – I0|
  • Wenn ΔI bekannt ist, kann Δλ einfach durch Anwenden des Korrekturkoeffizienten erlangt werden, der in der Nachschlagtabelle gespeichert ist. Anschließend kann im Signalverarbeitungsmittel 11 ein zweckentsprechender Korrekturfaktor auf das Datensignal S angewendet werden, bevor es zur Anzeige geführt wird, wobei Farbkorrektur bewirkt wird.
  • Bei beiden oben beschriebenen Ausführungsformen ist es auch möglich, den Spannungs-/Stromwert auf einen vorher gemessenen Wert desselben Parameters zu beziehen, statt den gemessenen Spannungs-/Stromwert auf einen anfänglichen Wert zu beziehen. Hier ist ein weiterer Speicher zum Speichern vorher gemessener Spannungs-/Stromwerte notwendig. Dies kann beispielsweise einmal in jedem Einzelbild erfolgen.
  • Außerdem ist es möglich, Materialien zu verwenden, die keine lineare Beziehung zwischen Spannungs-/Stromverschiebung und Wellenlänge aufweisen. Jedoch ist in diesem Fall eine größere Nachschlagtabelle notwendig, um Korrekturfaktoren für mehrere Verschiebungswerte bereitzustellen.
  • Durch Nutzung des oben beschriebenen Ansatzes ist es möglich, eine korrekte Farbabstimmung während der gesamten Lebensdauer der Anzeige aufrechtzuerhalten, indem die von den Subpixeln emittierte Wellenlänge individuell justiert wird und dadurch ein konstanter Gesamtfarbpunkt des Pixels generiert wird. Dies wird erreicht, indem die Anzeige mit einer Ansteuerung gemäß der Erfindung versehen wird, die Mittel zum Bestimmen der Spannungs-/Stromverschiebung jedes Emitters in einem Pixel und zum Bestimmen der Spektralverschiebung jedes Emitters umfasst und die Mittel zum Anwenden eines Korrekturfaktors auf das Ansteuersignal für den roten, grünen und blauen Emitter des Pixels umfasst, um die Spektralverschiebung der Emitter zu korrigieren.
  • Die vorliegende Erfindung darf nicht als auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt angesehen werden, sondern beinhaltet vielmehr alle möglichen Varianten innerhalb des Rahmens, der durch die angehängten Ansprüche definiert ist.
  • Die Erfindung ist in Verbindung mit einer Anzeigeanordnung und insbesondere mit einer Vollfarbanzeigeanordnung beschrieben worden. Jedoch ist anzumerken, dass die Erfindung gleicherweise auf andere technische Einrichtungen anwendbar ist, wie z.B. eine monochrome Anzeigeanordnung, nicht-grafische Anzeigen oder eine organische elektrolumineszierende Diode zur Verwendung in einem Hintergrundbeleuchtungs-Panel oder dergleichen.
  • Außerdem ist, auch wenn die oben beschriebene Anordnung eine PolyLED-Anordnung ist, der Farbkorrekturansatz gleicherweise auf andere organische elektrolumineszierende Anordnungen wie z.B. organische LED-(OLED-)-Anordnungen anwendbar.
  • Auch ist anzumerken, dass die oben beschriebene vorgegebene Spannung U0 und der ebensolche Strom I0 für unterschiedliche Subpixel unterschiedlich sein kann. Darüber hinaus ist es möglich, eine Anzeigeanordnung teilweise in der oben beschriebenen Spannungsmessbetriebsart und teilweise in der oben beschriebenen Strommessbetriebsart anzusteuern.
  • Zusammengefasst betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur Farbkorrektur in einer organischen elektrolumineszierenden Anordnung, die mindestens ein Pixel aufweist, umfassend eine Schicht elektrolumineszierenden Materials, die sich zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode befindet, wobei das Pixel mindestens ein erstes und ein zweites Licht emittierendes Element ausmacht, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Eingeben eines Datensignals, das Informationen umfasst, die durch die Licht emittierenden Elemente anzuzeigen sind, Generieren in einem Korrekturmittel eines Korrekturfaktors für mindestens eines der Licht emittierenden Elemente, wobei der Korrekturfaktor auf einer Beziehung zwischen einer Farbpunkt-Wellenlängenverschiebung (Δλ) und einer gemessenen Verschiebung in einem einer Spannung über mindestens einem der Licht emittierenden Elemente bei einem gewissen Strom (Is) und eines Stroms durch mindestens eines der Licht emittierenden Elemente hindurch bei einer gewissen Spannung (Us) basiert, und Ausgeben des Korrekturfaktors, der auf das Datensignal anzuwenden ist, aus dem Korrekturmittel.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Ansteuermittel, das das oben beschriebene Verfahren implementiert.
  • Es ist anzumerken, dass die oben erwähnten Ausführungsformen die Erfindung veranschaulichen statt begrenzen und dass der Fachmann viele alternative Ausführungsformen entwickeln kann, ohne den Rahmen der angehängten Ansprüche zu verlassen. In den Ansprüchen sind in Klammern gesetzte Bezugszeichen nicht als den Anspruch begrenzend zu deuten. Das Wort „umfassen" (Englisch „comprising") schließt das Vorhandensein von anderen als in einem Anspruch aufgeführten Elementen oder Schritten nicht aus. Das Wort „ein" oder „eine" (Englisch „a" oder „an") vor einem Element schließt das Vorhandensein mehrerer derartiger Elemente nicht aus. Die Erfindung kann mittels Hardware, die mehrere verschiedene Elemente umfasst, und mittels eines in geeigneter Weise programmierten Computers implementiert werden. Im Anordnungsanspruch, der mehrere Mittel aufzählt, können mehrere dieser Mittel durch ein und dasselbe Hardwareobjekt verkörpert sein. Die bloße Tatsache, dass gewisse Maßnahmen in gegenseitig unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen dargelegt sind, weist nicht darauf hin, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht zum Vorteil verwendet werden kann.
  • Legende der Zeichnung
  • 1a
    • V:U
    • V(V):U(V)
  • 1b
    • LF:RG
    • ΔV(V):ΔU(V)

Claims (11)

  1. Verfahren zur Farbkorrektur in einer organischen elektrolumineszierenden Anordnung (1), die mindestens ein Pixel (6) aufweist, umfassend eine Schicht elektrolumineszierenden Materials (5), die sich zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode (2, 3) befindet, wobei das Pixel ein erstes und ein zweites Licht emittierendes Element (6R, 6G) umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Empfangen eines Datensignals (S), das Informationen umfasst, die durch die Licht emittierenden Elemente (6R, 6G) anzuzeigen sind, Generieren eines Korrekturfaktors für mindestens eines der Licht emittierenden Elemente (6R, 6G), Anwenden des Korrekturfaktors auf das Datensignal (S), und Zuführen des korrigierten Datensignals (S) zu den Licht emittierenden Elementen (6R, 6G), dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturfaktoren hergeleitet sind durch: (i) Messen einer Verschiebung in einer Spannung (U) über einem Licht emittierendem Element (6R, 6G) bei einem vorgegebenen Strom (Is) durch das Licht emittierende Element hindurch und Bestimmten des Korrekturfaktors auf Basis einer Beziehung zwischen der gemessenen Verschiebung in der Spannung und einer Farbpunkt-Wellenlängenverschiebung Δλ des Licht emittierenden Elements oder (ii) Messen einer Verschiebung in einem Strom (I) durch ein Licht emittierendes Element (6R, 6G) hindurch bei einer vorgegebenen Spannung (Us) über einem Licht emittierendem Element und Bestimmten des Korrekturfaktors auf Basis der Beziehung zwischen der gemessenen Verschiebung im Strom und einer Farbpunkt-Wellenlängenverschiebung Δλ des Licht emittierenden Elements.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Korrekturfaktor mittels eine Nachschlagtabelle generiert wird, die im Voraus gemessene Informationen hinsichtlich der Relation zwischen der Spannung, die über einem Licht emittierenden Element (6R oder 6G) angelegt ist, oder dem Strom, der durch das Licht emittierende Element (6R oder 6G) hin durch angelegt ist, und der Wellenlängenverschiebung Δλ des Licht emittierenden Elements enthält.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Schritte Beschicken eines der Licht emittierenden Elemente (6R; 6G) mit dem vorgegebenen Strom (Is) in vorgegebenen Zeitintervallen, Messen der Spannung (U) über dem Licht emittierenden Element (6R; 6G), sowie der vorgegebene Strom (Is) durch das Licht emittierende Element (6R; 6G) geschickt wird, Berechnen einer Spannungsverschiebung ΔU zwischen der gemessenen Spannung (U) und einer vorherigen Spannung (U0) beim vorgegebenen Strom (Is) und Ausgeben eines Korrekturfaktors, der einer Wellenlängenverschiebung Δλ des Licht emittierenden Elements (6R; 6G) entspricht, basierend auf der Spannungsverschiebung ΔU.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Wellenlängenverschiebung Δλ für ein Licht emittierendes Element (6R; 6G) berechnet wird durch: Δλ = k·ΔU,wobei k ein Korrekturkoeffizient ist und wobei k für jedes Licht emittierende Element (6R; 6G) oder für jeden Typ von Licht emittierendem Element im Voraus gespeichert ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die vorherige Spannung U0 eine anfängliche Spannung über dem Licht emittierenden Element (6R; 6G) ist, die während der Herstellung der Anordnung (1) gemessen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die vorherige Spannung U0 eine Spannung über dem Licht emittierenden Element (6R; 6G) ist, die vorher während des Ansteuerns der Anordnung gemessen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte Beschicken eines der Licht emittierenden Elemente (6R; 6G) mit einer vorgegebenen Spannung (Us) in vorgegebenen Zeitintervallen, Messen des Stroms (I) durch das Licht emittierenden Element (6R; 6G) hindurch, sowie die vorgegebene Spannung (Us) über dem Licht emittierenden Element (6R; 6G) angelegt ist, Berechnen einer Stromverschiebung ΔI zwischen dem gemessenen Strom (I) und einem vorherigen Strom I0, Ausgeben eines Korrekturfaktors, der einer Wellenlängenverschiebung Δλ des Licht emittierenden Elements (6R; 6G) entspricht, basierend auf der Stromverschiebung ΔI.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Wellenlängenverschiebung Δλ für das Licht emittierendes Element (6R; 6G) berechnet wird durch: Δλ = k·ΔIwobei k ein Korrekturfaktor ist und wobei k für jedes Licht emittierende Element (6R; 6G) oder für jeden Typ von Licht emittierendem Element im Korrekturmittel (10) im Voraus gespeichert ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schicht elektrolumineszierenden Materials (5) ein polymeres Licht emittierendes Material, eine Schicht organischen Licht emittierenden Materials oder eine Mischung eines polymeren und eines organischen Licht emittierenden Materials umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Korrekturfaktor ausgelegt ist, einen im Wesentlichen konstanten Gesamtfarbpunkt für das Pixel bereitzustellen, basierend auf der Lichtausgabe von jedem der Licht emittierenden Elemente (6R, 6G).
  11. Ansteuermittel (7) für eine organische elektrolumineszierende Anordnung (1), umfassend eine Schicht (5) elektrolumineszierenden Materials, die sich zwischen einem ersten und einem zweiten Elektrodenraster (2, 3) befindet, wobei die Raster mindes tens ein Pixel (6) definieren, das mindestens ein erstes und ein zweites Licht emittierendes Element (6R, 6G) umfasst, wobei das Ansteuermittel (7) mit den Elektroden (2, 3) verbunden und angeordnet ist, um einen Strom (I) durch das elektrolumineszierende Material hindurch anzulegen, um Lichtemission aus diesem Material zu erreichen, wobei das Ansteuermittel (7) umfasst: eine Eingangsverbindung (8) zum Empfangen eines Datensignals (S), das Informationen umfasst, die durch jedes der Licht emittierenden Elemente (6R, 6G) anzuzeigen sind; ein Korrekturmittel (10) zum Anwenden eines Korrekturfaktors auf das Datensignal (S) und ein Ausgangsmittel (9) zum Ausgeben des farbkorrigierten Datensignals an die Licht emittierenden Elemente (6R, 6G), dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmittel (10) Mittel zum Messen einer Verschiebung in einem einer Spannung (U) über mindestens einem der Licht emittierenden Elemente (6R, 6G) und eines Stroms (I) durch das mindestens eine Licht emittierende Element (6R, 6G) hindurch umfasst, und dadurch, dass das Korrekturmittel (10) ausgelegt ist, den Korrekturfaktor auf Basis einer Beziehung zwischen einer Farbpunktverschiebung und der gemessenen Verschiebung zu bestimmen.
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