MXPA06007060A - Dispositivo para exhibir imagenes sobre una matriz activa. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un dispositivo de pantalla de matriz activa, que consiste de un arreglo de emisores de luz (2), cada emisor es suministrado por los medios de suministro de energia (Vdd), un modulador de corriente (14) que tiene un voltaje de umbral de disparo, el modulador es capaz de ser dirigido por la aplicacion de un punto de ajuste de datos (Uc, Idata) a una de sus terminales y una corriente de consumo (Id) que es capaz de fluir a traves del modulador, con el fin de controlar el emisor (2) y los medios de compensacion de voltaje (12) de umbral de disparo comprenden un comparador (28), para comparar el valor de la corriente de consumo (Id) con el valor del punto de ajuste de datos (Uc), durante un paso de programacion. Los medios de suministro de energia (Vdd) para los emisores son capaces de suministrar a los emisores durante el paso de programacion.

Description

DISPOSITIVO PARA EXHIBIR IMÁGENES SOBRE UNA MATRIZ ACTIVA DESCRIPCIÓN DE LA 'INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo de exhibición o visualización de imágenes, de matriz activa. Las pantallas planas están siendo, utilizadas cada vez más en todos los tipos de aplicaciones, tales como el dispositivo de pantalla para automóviles, en cámaras • digitales o en teléfonos móviles. Las pantallas en las cuales son formados los emisores de luz a partir de celdas electroluminiscentes orgánicas, tales como las pantallas de diodo orgánico emisor de luz (OLED por. sus siglas en ingles), son conocidas. En particular, las pantallas tipo OLED de matriz pasiva están ya ampliamente disponibles de manera comercial. No obstante, éstas consumen una gran cantidad de energía eléctrica y tienen un tiempo de vida corto. Las pantallas OLED de matriz activa incluyen electrónicos integrales y tienen muchas ventajas, tales como consumo reducido de energía, alta resolución, compatibilidad con las tasas de vídeo, y un tiempo de vida más prolongado que las pantallas OLED de matriz pasiva.

Convencionalmente, los dispositivos de pantalla comprenden un panel de pantalla formado especialmente por un arreglo de emisores de luz. Cada emisor de luz está asociado con un pixel o con un subpixel de una imagen que va a ser visualizada, y está dirigido por un arreglo de electrodos de columna y un arreglo de electrodos de hilera vía un circuito de dirección. En particular, los circuitos de dirección comprenden moduladores de corriente capaces de controlar la corriente que pasa a través de los emisores, y por lo tanto la luminancia de cada subpixel del panel de pantalla. En una matriz activa, estos moduladores son transistores de película delgada, o TFTs, fabricados en silicio policristalino utilizando la tecnología de polisilicio de baja temperatura (LTPS por sus siglas en ingles) . No obstante, esta técnica introduce variaciones espaciales locales en el voltaje de umbral de disparo de los transistores de película delgada. Estas variaciones son debidas al hecho de que los límites y las dimensiones de los granos de polisilicio no pueden ser controlados suficientemente durante la fase de cristalización del silicio amorfo al silicio policristalino, llamado polisilicio. De este modo, los transistores TFT que constituyen un panel de pantalla dado tienen diferentes voltajes de umbral de disparo. En consecuencia, los transistores TFT suministrados con el mismo voltaje de suministro y excitados por voltajes o corrientes de datos idénticos, generan corrientes de diferente intensidad. Ahora, ya que un emisor emite en general luz con una intensidad directamente proporcional a la corriente que pasa a través de éste, la heterogeneidad de los umbrales de disparo de los transistores de polisilicio conduce a no uniformidad de brillantez de una pantalla formada por una matriz de tales transistores. Esto da como resultado diferencias entre los niveles de luminancia y manifiestan incomodidad visual para el usuario. Para compensar los voltajes de umbral de disparo de los transistores TFT de una matriz activa, es conocido, por ejemplo del documento de los Estados Unidos 6,433,488, utilizar un circuito de excitación de emisor que incluye un comparador capaz de comparar la corriente de consumo I que pasa a través del modulador, con una corriente de referencia durante un paso de programación del circuito de excitación. No obstante, este circuito requiere la implantación de una unidad interruptora por emisor, con el fin de interrumpir la fuente de suministro para el emisor entre el paso de programación y un paso de emisión del emisor. Esta unidad interruptora comprende dos transistores de película delgada y un amplificador de inversión. Este circuito es difícil de fabricar y es caro. Los dispositivos de pantalla de matriz activa que comprenden emisores OLED, los medios para suministrar los emisores', moduladores y medios para compensar los voltajes de umbral de disparo de los moduladores, son conocidos, por ejemplo del documento Europeo EP-1, 381, 019. Los medios de compensación comprenden los medios para .comparar la corriente de consumo que pasa a través de un emisor seleccionado, con un punto de ajuste de pantalla. No obstante, en estos dispositivos de pantalla, los emisores no son suministrados por los mismos medios de suministro durante las fases de programación y las fases de emisión subsecuentes para la visualización de la imagen, con lo cual se requiere un arreglo específico de electrodos para cada modo de suministro. ün dispositivo de pantalla que comprende emisores OLED, medios para suministrar los emisores, moduladores y medios para compensar los voltajes de umbral de disparo de los moduladores, son conocidos por ejemplo del documento JP-2002/278513. Los emisores son suministrados por los mismos medios de suministro durante las fases de programación y las fases de emisión subsecuentes para la visualización de la imagen, pero los voltajes de umbral son compensados durante una fase de calibración antes de la visualización de la imagen. Los medios de compensación 5 comprenden medios para medir la corriente de consumo que pasa a través de un emisor seleccionado y los comparadores para comparar esta corriente de consumo con un punto de ajuste de calibración para este emisor. Estos medios de compensación por lo tanto no permiten la compensación de 10 variaciones en los voltajes de disparo de umbral que aparecen durante la fase de visualización de la imagen. Los dispositivos de pantalla de matriz activa que comprenden emisores OLED, moduladores y medios para compensar los voltajes de umbral de disparo de los 15 moduladores, son conocidos por ejemplo de los documentos JP-2002/091377, US-2003/001832 y WO-200.4/034364. Los medios de compensación comprenden medios para medir la corriente de consumo que pasa a través de un emisor seleccionado, y los comparadores para comparar esta 20. corriente de consumo con un punto de ajuste de pantalla.

No obstante, los medios para medir la corriente de consumo son específicos para cada emisor de una columna. Por ejemplo, en el documento WO-2004/034364, éstos comprenden un resistor, dos electrodos y dos interruptores para cada emisor de una columna. Esta arquitectura es consecuentemente compleja y cara. ün objetivo de la presente. invención es proporcionar un circuito de excitación menos complejo, y por lo tanto menos caro. Para este propósito, el objetivo de la presente invención es un dispositivo de pantalla o visualización de imágenes de matriz activa, que comprende: varios emisores de luz que forman un arreglo de emisores distribuidos en hileras y columnas; medios de suministro de energía capaz de suministrar corriente simultáneamente a todos los emisores de una columna durante un paso de emisión y un paso de programación de los emisores; - medios para controlar la emisión de los emisores que comprenden : para cada emisor del arreglo, un modulador de corriente que comprende un electrodo fuente, un electrodo de drenaje o consumo y un electrodo de compuerta, una corriente de consumo que es capaz de pasar a través del modulador con el fin de suministrar al emisor, para un voltaje entre el consumo o la fuente y la comp.uerta, igual a o mayor que un voltaje de umbral de disparo, para cada columna de emisores, medios de dirección de columna capaces de dirigir en sucesión cada emisor de la columna de emisores, mediante la aplicación de un valor representativo de un punto de ajuste de dato al electrodo de compuerta del modulador asociado con este emisor, con el fin de accionarlo, durante un paso de programación, para cada hilera de emisores, medios de seleccionar hileras capaces de seleccionar en sucesión los emisores de cada hilera de emisores, durante el paso de programación, para cada modulador, medios de almacenamiento capaces de almacenar cargas eléctricas en el electrodo de compuerta del modulador; y - medios de compensación de voltaje de umbral de disparo que comprenden los comparadores, siendo capaces los comparadores de comparar, durante el paso de programación de un emisor seleccionado, un valor representativo de la corriente de consumo que suministra al emisor seleccionado el valor representativo del punto de ajuste de datos para controlar la cantidad de carga almacenada en los medios de almacenamiento, caracterizado porque los medios de compensación comprenden, para cada columna de emisores, una unidad simple para determinar un valor representativo de la corriente de consumo que suministra al emisor seleccionado, con base en una medición de un valor representativo -de la corriente para suministrar a todos los emisores de la columna. De acuerdo a las modalidades particulares, el dispositivo de pantalla comprende una o más de las siguientes características: los medios de suministro de energía para los emisores están conectados directamente a cada modulador de los medios de control; los medios de suministro de energía para los emisores están conectados directamente a cada emisor de una columna; los medios de suministro de energía para los emisores comprenden un generador de suministro de voltaje capaz de suministrarle a todos los emisores de una columna y los medios de compensación son capaces de compensar en sucesión el voltaje de umbral de disparo de cada modulador de todos los emisores de una columna; los medios de compensación incluyen además: - un generador de accionamiento o excitación capaz de generar una señal de excitación aplicada a la compuerta del modulador y los medios para modular la duración de la señal de excitación de acuerdo al valor del punto de ajuste de datos y al valor del voltaje de umbral de disparo; el punto de ajuste de datos es un voltaje de datos y los comparadores son capaces de emitir una señal de advertencia cuando el voltaje representativo de la intensidad de la corriente de consumo es igual a un número de veces dicho voltaje de datos; los medios para modular la duración de la señal de excitación comprende: un interruptor conectado en serie con el generador de excitación y una unidad de control capaz de interrumpir el interruptor, por una parte, cuando el punto de ajuste de dato es recibido, y por otra parte, cuando es recibida la señal de advertencia; la señal de excitación generada por el generador de excitación es modulada en amplitud de acuerdo al valor del punto de ajuste de datos; - el generador de excitación es un generador de corriente y el modulador es capaz de ser controlado en corriente; el generador de excitación es un generador de voltaje de rampa y el modulador es capaz de ser controlado en voltaje; -los medios de compensación incluyen además una unidad para medir la intensidad de una corriente, capaz de medir la intensidad de la corriente de consumo que pasa a través de un emisor seleccionado durante el paso de programación; los medios de suministro comprende una línea a la cual está directamente conectada la unidad de medición; y los medios de almacenamiento comprenden al menos un capacitor de almacenamiento conectado a la compuerta y a la fuente del modulador, y los medios de compensación incluyen además los medios de reajuste capaces de aplicar un pulso de voltaje al capacitor, con el fin de descargarla. La invención será más claramente comprendida después de la lectura de la descripción siguiente, dada a manera de ejemplo no limitante, y con referencia a las figuras anexas en las cuales: la Figura 1 es un diagrama de bloques de un circuito de excitación/suministro para un emisor de acuerdo a la invención; la Figura 2 es un diagrama de bloques de una modalidad ejemplar de una unidad de medición de corriente de acuerdo a la invención; las Figuras 3A a 3D son gráficas que muestran la variación con el tiempo de los diversos voltajes y corrientes durante el procedimiento realizado por el dispositivo de acuerdo a la invención, en particular • la Figura 3A es una gráfica ' que muestra el voltaje de selección aplicado al electrodo de selección, • la Figura 3B es una gráfica que muestra el voltaje aplicado al electrodo de dirección por los medios reajuste, • la Figura 3C es una gráfica que muestra la señal de advertencia generada por el comparador y • la Figura 3D es una gráfica que muestra la variación en la corriente de consumo y en la corriente de excitación; y la Figura 4 es un diagrama de bloques de un circuito de dirección de acuerdo a una modalidad de la invención. La Figura 1 muestra un dispositivo de pantalla de matriz activa de acuerdo a la invención. Tal dispositivo comprende una pluralidad de emisores de luz 2 que forman un arreglo de hileras y columnas, los medios Vdd de suministro de energía para los emisores 2, y los medios 3 de control de emisión para los emisores. No obstante, para fines de simplificación, un emisor simple y un medio de suministro simple han sido mostrados en la Figura 1. 5 Los emisores 2 del panel de pantalla son diodos orgánicos emisores de luz. Éstos comprenden un ánodo y un cátodo. Cada diodo está asociado con un pixel cuando la pantalla es una pantalla monocromática o con un subpixel cuando el panel de pantalla es una pantalla policromática. 10 Éstos emiten luz con una intensidad directamente proporcional a la corriente que pasa a través de ellos. Los medios de suministro de energía Vdd para los emisores 2 comprenden un generador de voltaje de corriente directa (DC por sus siglas en ingles) por columna de 15. emisores 2. Este generador Vdd suministra una línea 4 a la cual están conectados todos los emisores 2 de esta columna. Los medios de excitación 3 para el dispositivo de pantalla comprenden un circuito de dirección 6 para cada emisor, un arreglo de electrodos de selección de hilera 8 y 0 de dirección de columna 10 y los medios de compensación 12 para compensar el umbral de disparo de los moduladores. Un circuito de dirección 6 está conectado a cada emisor 2 del panel de pantalla. El circuito de dirección mostrado en la Figura 1 es un circuito de estructura convencional. En este tipo de circuito, el ánodo del emisor forma la interconexión con la matriz activa, y el cátodo del emisor está conectado a un electrodo de tierra o a un voltaje negativo. El circuito de dirección 6 comprende un modulador de corriente 14, un interruptor 16 y un capacitor de almacenamiento 18. El modulador de corriente 14 es un transistor basado en una tecnología que utiliza silicio policristalino (poli-Si) o silicio amorfo (a-Si) depositado como películas delgadas como sobre un sustrato de vidrio. Tales componentes comprenden tres electrodos, a saber un electrodo de consumo, un electrodo fuente, la corriente modulada que fluye entre estos dos electrodos, y un electrodo de compuerta al cual es aplicada una corriente de excitación de datos Idata- Los transmisores de película delgada - son del tipo n o del tipo p. El modulador 14 mostrado en la Figura 1 es del tipo p. Su fuente está conectada directamente al electrodo de suministro Vdd y su consumo o drenaje está conectado directamente al ánodo del emisor 2 de modo que, en operación, la corriente eléctrica modulada fluye entre • la fuente y el drenaje. Alternativamente, cuando el modulador 14 es del tipo n, . el drenaje está conectado al electrodo de suministro Vdd y la corriente eléctrica modulada fluye entonces entre el drenaje y la fuente. El generador Vdd de suministro de energía está conectado directamente a todos los moduladores de excitación 14 para los emisores de una columna, de modo que éste es siempre capaz de suministrar un emisor seleccionado y dirigido 2, independientemente del paso en el proceso de emisión de cuadro de imágenes. De este modo, tan pronto como un modulador 14 de la columna es encendido, por la aplicación de un voltaje de dirección y selección, el emisor correspondiente es suministrado justo por el generador Vdd. El interruptor 16 es también un transistor basado en la tecnología que utiliza silicio policristalino (poli-Si) o silicio amorfo (a-Si) depositado como películas delgadas. Uno de sus electrodos (el drenaje o fuente) está conectado al electrodo de dirección 10 y el otro electrodo (el drenaje o la fuente) está conectado a la compuerta del modulador 14. Su compuerta está conectada al electrodo 8 de selección de hilera. El capacitor de almacenamiento 18 es colocado entre la compuerta y la fuente del modulador 14, con el fin de mantener la brillantez del emisor 2 sobre la duración de una imagen de cuadro. Este capacitor es diseñado para mantener el voltaje sobre la compuerta del modulador 14, sustancialmente constante sobre un intervalo de tiempo correspondiente a la duración de un cuadro. El arreglo de electrodos de selección 8 y los electrodos de dirección 10 es utilizado para seleccionar y dirigir un emisor específico desde entre el grupo de emisores del panel de pantalla. Cada electrodo de selección 8 está conectado a la compuerta de los interruptores 16 de una hilera, y es capaz de transmitir un voltaje de selección Vse?ect a todos los emisores 2 de esta hilera. El voltaje de selección Vseiect es una señal de datos lógicos para seleccionar los emisores . Cada electrodo de dirección 10 está conectado a la fuente o al drenaje de los interruptores 16 de una columna, y es capaz de dirigirse a la compuerta del modulador 14 de todos los circuitos de dirección 6 de esta columna, con una corriente de filtración de datos Idata de acuerdo a un punto de ajuste de datos Uc. En la modalidad ejemplar de la invención, mostrada en la Figura 1, la corriente que pasa a través del emisor es proporcional a la amplitud de la corriente Idata aplicada al electrodo 10. Los electrodos de selección 8 y los electrodos de dirección 10 son cada uno controlados por un excitador correspondiente 20, 22 para aplicar voltajes de selección VSeiect y puntos de ajuste de datos Uc a los emisores. De este modo, al seleccionar un electro de hilera simple 8 de la pantalla y únicamente activando el excitador 20 correspondiente a esta hilera, y aplicando un punto de ajuste de datos Uc a un electrodo de columna 10 de esta pantalla, adecuado para aplicar una corriente de excitación Idata al modulador 14, un emisor simple en la intersección entre el electrodo de esta hilera 8 y el electrodo 10 de esta columna, es capaz de emitir luz. Los medios de compensación 12 de umbral de disparo son capaces de compensar los voltajes Vth de umbral de disparo de todos los moduladores 14 dirigidos por electrodo de dirección 10 de esta columna. Éstos comprenden un controlador externo 24 por columna de emisores. Este controlador comprende una unidad de medición 26, un comparador 28, un generador de excitación 30, un interruptor 32, una unidad de control 34 y los medios 36 para reajustar los circuitos de dirección 6 de esta columna. La unidad de medición 26 está conectada al electrodo 4 de suministro de energía de todos los emisores de una columna. La unidad de medición 26 es capaz de medir un valor representativo de la corriente de drenaje Id de un modulador 14 seleccionado por el electrodo de selección 8, hacia la compuerta de cuyo modulador es aplicada una corriente de excitación Idata- De manera más precisa, el papel de la unidad 26 es extraer, de la suma de las corrientes medidas en la línea 4, únicamente la corriente del modulador 14 durante su paso de programación. Una modalidad 'de la unidad de medición 26 será descrita más adelante en conjunto con la Figura 2. El comparador 28 tiene dos terminales de entrada diseñadas para recibir el punto de ajuste de datos Uc dirigido por el excitador 22 y un valor representativo de la corriente de drenaje o consumo Id medida por la unidad de medición 26. En la modalidad de la invención mostrada en la Figura 1, el punto de ajuste de datos Uc es un voltaje de datos. El comparador 28 está diseñado para comparar la amplitud del voltaje representativo de la corriente de consumo Id con la amplitud del voltaje de datos Uc durante lo que es llamado el paso C para la programación del circuito de dirección 6. Además, el comparador 28 tiene una terminal de salida capaz de transmitir una señal de alerta S cuando la amplitud del voltaje representativo de la Intensidad de la corriente de consumo Id y la amplitud del voltaje de datos Uc están relacionadas a través de un coeficiente predeterminado de proporcionalidad k. La señal de alerta o advertencia S es una señal lógica enviada a la unidad de control 34. Como una variante, el punto de ajuste de datos es una señal de datos digitales o una corriente de datos. El generador de excitación 30 es un generador DC diseñado para distribuir una corriente de excitación I ta que depende del punto de ajuste de datos Uc aplicado a este generador. Éste es conectado en serie .al electrodo de dirección 10. Éste es capaz de recibir el voltaje de datos Uc dirigido por el excitador de columna 22 y de generar una corriente de excitación Idaa/ Ia amplitud de la cual es modulada de acuerdo a la amplitud del voltaje de datos üc. El interruptor 32 es conectado en serie con la salida del generador de excitación 30. Éste es capaz de cambiar o interrumpir entre una posición cerrada, en la cual la corriente de excitación Idata suministra el electrodo de dirección 10 de todos los circuitos de dirección 6 de la columna, y una posición abierta, en la cual los circuitos de dirección 6 no son dirigidos. La unidad de control 34 está conectada al excitador 22, a la salida del comparador 28, y al interruptor 32, con el fin de recibir el voltaje de datos Uc y la señal de advertencia S, y para provocar que el interruptor 32 interrumpa. La unidad de control 34 es capaz de cerrar el interruptor 32 después de recibir el voltaje de datos Uc y abrir el interruptor, después de recibir la señal de alerta S. De este modo, la duración de la corriente de excitación Idata generada- es modulada de acuerdo al voltaje Vth de umbral de disparo, específico para cada modulador 14, como será explicado más adelante. Los medios 36 para reajustar los circuitos de dirección 6 están conectados en paralelo al generador 30, de modo que la imagen de un cuadro no es influenciada por la imagen del cuadro siguiente. Estos medios son capaces de transmitir un voltaje de onda cuadrada para descargar el capacitor de almacenamiento 18 y un capacitor parásito inducido por el panel de pantalla. Éstos comprenden un generador de DC 38 y un interruptor 40. El interruptor 40 está conectado a la unidad de control 34. La unidad de control 34 está conectada al excitador 20 para cerrar el interruptor 40 después de recibir el voltaje de selección "select - Alternativamente, el circuito de dirección 6 incluye un interruptor para apagar el capacitor de almacenamiento 18.

La Figura 2 muestra una modalidad de una unidad 26 para medir un valor representativo de la corriente de consumo Id que pasa través del modulador 14 del circuito excitador para el cual inicia el paso de programación. Tal unidad de medición 26 está conectada a la línea de suministro 4 para los emisores 2 de una columna. Éste comprende una unidad 41 para determinar la corriente de consumo Id, un filtro 42 de paso bajo, una unidad diferencial 43 y un amplificador 44. La unidad de determinación 41 comprende un resistor 45, por ejemplo un resistor de 1 a 10 kilo ohm, conectado en serie con la línea de suministro 4 para los emisores, y un amplificador operacional 46 de precisión, las terminales del cual están conectadas a la línea de suministro 4 sobre cualquier lado del resistor 45. La salida del amplificador 46 está conectada, por una parte, al filtro 42 de paso bajo, que a su vez está conectado a una terminal negativa de un amplificador 47 de la unidad diferencial 43, y por otra parte, a una terminal positiva de este amplificador 47. La unidad diferencial 43 comprende un amplificador 47 en una configuración diferencial, y una red de cuatro resistores del mismo valor. ün primer resistor Rl está conectado entre la entrada positiva del amplificador 47 y un electrodo de tierra. Un segundo resistor R2 está conectado entre la entrada positiva del amplificador 47 y la salida del amplificador 46. Un tercer resistor R3 está conectado entre la entrada negativa del amplificador 47 y la salida del filtro 42 de paso bajo. Finalmente,' un cuarto resistor R4 está conectado entre la entrada negativa del amplificador 47 y su terminal de salida. Además, la salida de la unidad diferencial 43 está conectada a un amplificador 44 de alta ganancia. La unidad de determinación ' 41 es capaz de medir la corriente total que suministra todos los' emisores de una columna, incluyendo la corriente de drenaje o de consumo que pasa a través del modulador 14 durante la programación del mismo. Esta corriente de consumo aparece por lo tanto en las terminales del resistor 45 en la forma de un pulso de corriente. ' El voltaje de salida de la unidad de determinación 41 es proporcional a la corriente total que pasa a lo largo de la línea 4. Este voltaje es aplicado a las terminales del filtro 42 de paso bajo, el cual elimina el componente de alta frecuencia del mismo. Este componente de alta frecuencia corresponde al punto de corriente generado por el modulador 14, el cual es suministrado vía la línea 4 y está sufriendo un paso de programación.

El amplificador 47 de la unidad diferencial recibe, en su entrada negativa, un voltaje proporcional a la corriente de suministro total de la línea 4, con la excepción del componente correspondiente a la corriente de consumo que pasa a través del modulador 14, y, en su entrada positiva, un voltaje proporcional a la corriente total sobre la línea 4. Ya que los resistores Rl, R2, R3 y R4 tienen el mismo valor, el voltaje de salida Vdiff de la unidad diferencial 43 es igual a la resistencia del resistor 45 multiplicada por la corriente de consumo del modulador 14, que está sufriendo un paso 'de programación. Este voltaje es amplificado por el amplificador 44 y luego comparado con el voltaje de datos Uc en el comparador 28, como se explicó anteriormente. En una modalidad alternativa de la invención, el dispositivo de pantalla de imágenes es un circuito de control de voltaje para los moduladores. El generador de DC 30 es luego reemplazado con un generador de suministro de voltaje y preferentemente con un generador de voltaje de rampa. En este caso, como en el caso de un circuito de control de corriente para los moduladores como se describe anteriormente, la amplitud del voltaje de rampa es modulada de acuerdo a la amplitud del punto de ajuste de datos, transmitido por el excitador 22 de columna. La duración del voltaje de rampa dirigido a los circuitos de dirección 6 es también modulada de acuerdo al voltaje de umbral de disparo Vth> por el comparador 28 y la unidad de control 34. Las cuatro gráficas de las Figuras 3A a 3D muestran los pasos de dirección para un emisor, cuando éste último es producido por el dispositivo de pantalla de acuerdo a la invención. Estos pasos comprenden un paso A de reajustar un circuito' de dirección 6, un paso intermediario B, un paso c de programar un • circuito de dirección, y un paso de emitir luz proporcional a la corriente de excitación Idata programada . Durante el paso de reajuste A, el excitador 20 de hileras aplica un voltaje Vseiect al electrodo 8 de la hilera seleccionada. Este voltaje es aplicado a la compuerta de los interruptores 16, estando conectada la compuerta al electrodo de hilera 8. Al mismo tiempo, la unidad de control 34 del controlador externo 24 de una columna, cierra el interruptor 40, y un voltaje VreSet generado por el generador 38 es aplicado al electrodo- de dirección 10 de esta columna. El voltaje VreSet es aplicado a una terminal del capacitor de almacenamiento 18, con el fin de descargarlo, siendo cerrado el interruptor 16.

El paso intermediario B es de corta duración y tiene la sola función de crear un tiempo muerto, con el fin de separar el paso de reajuste del paso de programación, para evitar así cualquier cortocircuito. Durante un paso de programación C, el excitador 22 de columna transmite un voltaje de datos Uc, la unidad de control 34 cierra el interruptor 32, y el generador de excitación 30 genera una corriente de excitación Idata- Ya que el interruptor 16 se cierra, la corriente Idata genera una diferencia potencial entre la compuerta y la fuente del modulador 14. Cuando esta diferencia potencial es mayor que el voltaje de umbral de disparo Vth del modulador 14, una corriente de consumo Id fluye entre el drenaje y la fuente del modulador. La intensidad de esta corriente de drenaje o consumo I , que corresponde a parte de la corriente que fluye en la línea 4, es medida por la unidad de medición 26 y un voltaje representativo de esta corriente de consumo es comparado con el voltaje de datos üc emitido por el excitador 22. Como una variante, cuando el punto de ajuste de datos es una corriente, la amplitud de esta corriente es comparada con la amplitud de la corriente de consumo.

La corriente de consumo generada pasa a través del emisor 2, el cual se ilumina. El generador Vdd suministra al emisor 2 la energía. El comparador 28 compara el voltaje de datos Uc con el voltaje representativo de la amplitud de la corriente de consumo Id- Como se puede observar en la Figura 3D, la amplitud de la corriente de consumo se incrementa cuadráticamente con el voltaje entre la compuerta y la fuente del modulador. Poco a poco, la corriente de excitación Idata generada por el generador 30 provoca que sean almacenadas cargas en el capacitor de almacenamiento 18 conectado a la compuerta del modulador 14. Este almacenamiento de carga provoca que el voltaje Vgs entre la compuerta y la fuente del modulador 14 se incremente, y en consecuencia la corriente.de consumo Id se incremente progresivamente. Cuando el voltaje representativo de la corriente de consumo I es proporcional al voltaje de datos Uc, de manera más precisa cuando Id = Idata/k, donde k > 1, el comparador 28 envía una señal de alerta S a la unidad de control 34 la cual, en respuesta, cierra el interruptor 32. El paso de programación es completado. La duración del paso de programación puede variar y depende del umbral de disparo de cada modulador de corriente de la columna. La señal de dirección para cada emisor es por lo tanto modulada en términos de la duración de acuerdo a los voltajes de umbral de disparo. En la práctica, la corriente Idata es del orden de unos pocos microamperios, de modo que el capacitor de almacenamiento 18 y las capacitantes parásitas generadas por la estructura del panel de pantalla, son rápidamente cargadas. Ya que la corriente Idata es aproximadamente cuatro veces mayor que la corriente de consumo Id, el tiempo de programación es corto, del orden de unos pocos microsegundos (µs) . Durante el paso de programación C, el capacitor de almacenamiento 18 fue suficientemente cargado para el emisor 2, después de ser dirigido, para continuar emitiendo sobre la duración del cuadro de imagen, mientras que todavía es suministrado desde el generador Vdd. El tiempo de dirección para la corriente de excitación Idata correspondiente al tiempo durante el cual el interruptor 32 está cerrado, depende . del voltaje de umbral de disparo vt del modulador seleccionado 14 y del valor del punto de ajuste Idata- De este modo, los medios de compensación 12 del umbral de disparo son capaces de modular la duración de la señal de excitación Idata a su vez para cada modulador de la columna de emisores.

El paso D comienza al final del paso de programación, y es completado por el final, de la selección de la hilera 8. Durante este paso D, el emisor 2 es todavía seleccionado, pero su programación es completa - éste continúa emitiendo de acuerdo a esta programación, gracias al voltaje almacenado a través de las terminales del capacitor 28. Durante el resto del cuadro de imágenes y antes de otro paso de programación, correspondiente a un nuevo cuadro, la corriente de consumo Id continúa fluyendo a través del modulador 14 y del emisor 2, hasta que el voltaje a través de las terminales del capacitor de almacenamiento 18, es descargado durante un nuevo paso A de reajuste de este circuito de dirección. Tan pronto como el paso C de programación de un circuito de dirección 6 asociado con un primer emisor 2 ha sido completado, los excitadores 20, 22 y los medios de compensación 12 son utilizados para programar otro circuito de dirección asociado con un segundo emisor de la misma columna. Durante el paso A de reajuste del circuito de dirección asociado con el segundo emisor, el primer emisor 2 continúa emitiendo. El generador Vdd' el cual suministró energía hacia el emisor 2 durante el paso de programación C, continúa suministrándola siempre y cuando el voltaje de compuerta del modulador 14 esté por arriba de su voltaje de umbral de disparo. La Figura 4 muestra una modalidad alternativa de la invención, en la cual los medios de excitación 3 son idénticos a aquellos mostrados en la Figura 1. Sin embargo, el circuito de dirección 6 que excita un emisor de luz 2 de la estructura convencional, es reemplazado con un circuito de dirección 66 que excita .un emisor de luz de estructura invertida. En este tipo de circuito, el cátodo de los emisores 52 forma la interconexión con la matriz activa, y el ánodo de los emisores 52 es conectado al generador Vdd de suministro de energía. La fuente del modulador 54 es conectada a tierra o a un generador de voltaje negativo. El cátodo del emisor 52 es conectado al drenaje del modulador 54. El capacitor de almacenamiento 58 es conectado entre la compuerta y la fuente del modulador 54. Un interruptor 56 es dirigido con corriente Idata vía un electrodo de dirección 60 y es seleccionado vía un electrodo de selección 68. El generador Vdd de suministro de energía es conectado directamente a todos los emisores 52 de todas las columnas sin interposición de una unidad de interrupción. En consecuencia, este generador Vdd suministra energía a todos los emisores 52 durante el paso de programación C y durante el paso D por toda la duración completa del cuadro de imagen. En consecuencia, son los medios Vss de suministro de energía los que . están conectados separadamente a los medios de compensación 12. Ya que los medios de suministro están conectados directamente a .cada modulador o conectado directamente a cada emisor de una columna, el diagrama de circuitos del dispositivo de pantalla es simplificado y técnicamente más fácil de producir. Ya que cada generador Vss de suministro de energía es capaz de suministrar a todos los emisores 2 de una columna, ya que cada electrodo de dirección 60 es también capaz de dirigir todos los emisores 2 de una columna, los medios de. compensación 12 son capaces de compensar en sucesión el voltaje de umbral de disparo Vth de todos los moduladores 14 de una columna. Además, ya que los medios de compensación 12 determinan la duración de la señal antes de cada cuadro, las variaciones en el umbral de arranque que son debidas al envejecimiento de los moduladores, -son automáticamente compensadas . Ventajosamente, ninguna unidad interruptora es interpuesta entre el generador Vdd o Vss y el modulador 14 o el emisor 52 para interrumpir entre dos fuentes de suministro para el emisor, durante el procedimiento de programación y durante la emisión por el emisor. En consecuencia, el área emisora de luz útil de los pixeles es incrementada. Ya que el circuito de dirección es dirigido por una corriente o un voltaje, el cual es analógico y no digital, los medios de control son simplificados y su implementación es facilitada. Ventajosamente, los medios de compensación para todas las columnas compensan las dispersiones en los voltajes de umbral de arranque de los moduladores de los excitadores para una pantalla de matriz activa. Ventajosamente, la unidad 26 para la medición de la corriente que fluye a través de un modulador durante un paso de programación C, hace posible omitir una unidad interruptora asociada con cada emisor. Ventajosamente, ya que la intensidad de la corriente de excitación Idata es alta, los capacitores parásitos generados por la columna de dirección del panel de pantalla son rápidamente cargados. - En consecuencia, el dispositivo de pantalla es dirigido instantáneamente.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de pantalla de imágenes de matriz activa, comprendiendo: - varios emisores de luz que forman un arreglo de emisores distribuidos en hileras y columnas; - medios de suministro de energía capaz de suministrar corriente simultáneamente a todos los emisores de una columna durante un paso de emisión y un paso de programación de los emisores; - medios para controlar la emisión de los emisores que comprenden: - para cada emisor del arreglo, un modulador de corriente que comprende un electrodo fuente, un electrodo de drenaje o consumo y un electrodo de compuerta, una corriente de consumo que es capaz de pasar a través del modulador con el fin de __ suministrar al emisor, para un voltaje entre el consumo o la fuente y la compuerta, igual a o mayor que un voltaje de umbral de disparo, - para cada columna de emisores, medios de dirección de columna capaces de dirigir en sucesión cada emisor de la columna de emisores, mediante la aplicación de un valor representativo de un punto de ajuste de dato al electrodo de compuerta del modulador asociado con este emisor, con el fin de accionarlo, durante un paso de programación, - para cada hilera de emisores, medios de seleccionar hileras capaces de seleccionar en sucesión los emisores de cada hilera de emisores, durante el paso de programación, - para cada modulador, medios de almacenamiento capaces de almacenar cargas eléctricas en el electrodo de compuerta del modulador; y - medios de compensación de voltaje de umbral de disparo que comprenden los comparadores, siendo capaces los comparadores de comparar, durante el paso de programación de un emisor seleccionado, un valor representativo de la corriente de consumo que suministra al emisor seleccionado el valor representativo del punto de ajuste de datos para controlar la cantidad de carga almacenada en -los medios de almacenamiento, caracterizado porque los medios de compensación comprenden, para cada columna de emisores, una unidad simple para determinar un valor representativo de la corriente de consumo que suministra al emisor seleccionado, con base en una medición de un valor representativo de la corriente para suministrar a todos los emisores de la columna.

2. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de suministro de energía para los emisores están conectados directamente a cada modulador de los medios de control.

3. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de suministro de energía para los emisores están conectados directamente a cada emisor de una columna.

4. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según . cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de suministro de energía para los emisores comprenden un generador de suministro de voltaje capaz de suministrar a todos los emisores de una columna, y porque los medios de compensación son capaces de compensar en sucesión el voltaje de umbral de arranque de cada modulador de todos los emisores de una columna.

5. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medio.s de compensación incluyen además: - un generador de accionamiento o excitación capaz de generar una señal de excitación aplicada a la compuerta del modulador y - los medios para modular la duración de la señal de excitación de acuerdo al valor del punto de ajuste de datos y al valor del voltaje de umbral de disparo.

6. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según cualquiera de ' las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el punto de ajuste de datos es un voltaje de datos, y porque los comparadores son capaces de emitir una señal de alerta cuando el voltaje representativo de la intensidad de la corriente de drenaje o consumo es igual a un número de veces el voltaje de datos .

7. Dispositivo de visualización de imágenes según la reivindicación 5, en combinación con la reivindicación 6, caracterizado porque los medios para modular la duración de la señal de excitación comprende: -un interruptor conectado en serie con el generador de excitación; y - una unidad de control capaz de interrumpir el interruptor, por otra parte, cuando el punto de ajuste de datos es recibido, y por otra parte, cuando la señal de alerta es recibida.

8. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la señal de excitación generada por el generador de excitación es modulado a la amplitud de acuerdo al valor del punto de ajuste de datos.

9. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el generador de excitación es un generador de corriente y el modulador es capaz de ser controlado en corriente.

10. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el generador de excitación es un generador de voltaje de rampa y el modulador es capaz de ser controlado en voltaje.

11. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de compensación incluyen además una unidad para medir la intensidad de una corriente, capaz de medir la intensidad de la corriente de consumo que pasa a través de un emisor seleccionado durante el paso de programación.

12. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según la reivindicación 11, caracterizado porque los medios de suministro comprenden una línea a la cual está directamente conectada a la unidad de medición.

13. Dispositivo de visualización o pantalla de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de almacenamiento comprenden al menos un capacitor de almacenamiento conectado a la compuerta, y a la fuente del modulador, y porque los medios de compensación incluyen además los medios de reajuste capaces de aplicar un pulso de voltaje al capacitor, con el fin de descargarlo.