有機発光ダイオード装置
有機発光ダイオード装置1は、自身をスイッチオンの効果から保護するために、スイッチオンに続く第1の時間間隔において、有機発光ダイオード装置1を通る電流をより制限し、前記第1の時間間隔に続く第2の時間間隔において前記電流をあまり制限しない回路31‐36を備えている。回路31‐36は、場合によってはフリーホイールダイオード40も備えている直列インダクタ32又は負温度係数抵抗器31のような受動的なものでも良く、又は、例えば、前記第1の時間間隔においてブリッジされず、前記第2の時間間隔においてブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗器33、若しくは閾値を超えている前記電流の値の検出に応答してブリッジ架橋されるスイッチ切り換え可能な抵抗器、又は前記電流の値の検出に応答して制御される変換器63の一部のような、能動的なものでも良い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機発光ダイオード装置に関するものであり、このような有機発光ダイオード装置を含んでいるデバイスにも関する。
【背景技術】
【0002】
有機発光デバイスは、オンにされた場合、低いインピーダンス接続を示す高度に容量性のある装置である。例えば、国際特許出願公開第2005015640号パンフレットは、高い電圧で駆動される有機発光デバイスを開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、オンにされるとき、高い突入電流が前記有機発光デバイスに損傷を与え得る。
【0004】
本発明の目的は、スイッチオンの効果に対する保護を有する有機発光ダイオード装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
このことに加えて、スイッチオンに後続する第1の時間間隔において、前記有機発光ダイオード装置は、前記第1の時間間隔に後続する第2の時間間隔における場合よりも更に、前記有機発光ダイオード装置を通る電流を制限するための回路を有することによって規定されている。
【0006】
前記スイッチオンに後続する前記第1の時間間隔において、前記有機発光ダイオード装置を通る電流を制限する回路は、スイッチオンの効果に対する保護を形成している。有機発光ダイオード装置が、オンにされた場合、低いインピーダンス接続を示す高度に容量性のある装置であるという事実により、あまりに高い値を有する突入電流は、前記有機発光ダイオード装置に損傷を与え得る。前記突入電流を制限することによって、前記突入電流からの如何なる損傷も、防止されることができる。前記回路が、前記第1の時間間隔において、前記第1の時間間隔に後続する前記第2の時間間隔における場合よりも、前記有機発光ダイオード装置を通る前記電流を制限するという事実は、保護が主に必要に応じて提供され、必要でない場合には減らされるという事実により、保護されている前記有機発光ダイオード装置の許容可能な効率をもたらす。
【0007】
即ち、前記第1の時間間隔において、前記有機発光ダイオード装置を通る電流は、第1の制限によって制限され、そして、前記第2の時間間隔において、前記有機発光ダイオード装置を通る電流は、第2の制限によって制限され、前記第2の制限は、前記第1の制限よりも少ない衝撃をもたらす又は如何なる制限も及び/若しくは如何なる衝撃ももたらさない。
【0008】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、受動的な回路を有している前記回路によって規定される。通常、受動的な回路は、制御される必要はなく、従って、比較的単純である。
【0009】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、負温度係数抵抗器を含んでいる前記回路によって規定される。負温度係数抵抗器は、冷たい場合に比較的大きい抵抗値を有し、加熱された場合に比較的小さい抵抗値を有する。
【0010】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、直列インダクタを含んでいる前記回路によって規定される。直列インダクタは、電流がこのインダクタを流れ始めた場合、比較的大きいインピーダンス値を有し、前記電流がしばらくこのインダクタの中を流れて、ゆっくり変化するのみである場合、比較的小さいインピーダンス値を有する。負温度係数抵抗器と比較して、インダクタは、リセットされる必要がなく、理想状態においては、少しの電力も消費しない。整流目的のために、フリーホイールダイオードは、スイッチ切り換え可能な直流源をオフにする際の大きい電圧スパイクを回避するために、前記直列インダクタに直列に結合され、前記直流源に並列に結合されることができる。整流器ブリッジを備えるスイッチ切り換え可能な交流源を使用する場合、前記整流器ブリッジが、整流を処理することができる。
【0011】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、有機発光ダイオードを備える第1層と前記直列インダクタを備える第2層とを含んでいる層状の装置である前記有機発光ダイオード装置によって規定される。前記直列インダクタは、例えば、屈曲性の箔上の螺旋インダクタであっても良い。より高いインピーダンス値は、前記屈曲性の箔をフェライト及び/又はミューメタルの層の間に挟むことによって達成されることができる。
【0012】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、能動回路を含んでいる前記回路によって規定される。通常、能動回路は、スイッチング機能を実行する。受動回路と比較して、能動回路は、より精密であり得る。
【0013】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、前記第1の時間間隔においてはブリッジされず、前記第2の時間間隔においてブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗を有する前記回路によって規定される。このブリッジングは、例えば、タイミング回路及び閾値検出器によって制御される、トランジスタ、サイリスタ、トライアック又はリレー等によって実現されることができる。
【0014】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、閾値を超える前記電流の値の検出に応答してブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗を含んでいる回路によって規定される。このブリッジングは例えば、電流検出器及び閾値検出器によって制御されるトランジスタ、サイリスタ、トライアック又はリレー等によって実現されることができる。
【0015】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、前記電流の値の検出に応答して制御される変換器の一部を形成している前記回路によって規定される。前記変換器は、例えば、電流検出器によって制御される交流/直流変換器又は直流/直流変換器まであっても良い。
【0016】
洞察として、有機発光ダイオード装置は、オンにされた場合、小さいインピーダンス接続を示す高度に容量性のある装置であり得る。基本的な着想は、前記有機発光ダイオード装置を通る電流は、オンにされた後、電流の値が十分に減少されるまで制限されなければならないというものであり得る。
【0017】
スイッチオンの効果に対する保護を有する有機発光ダイオード装置を提供するための、問題は、解決される。保護されている前記有機発光ダイオード装置が許容可能な効率を持っているという点で、前記有機発光ダイオード装置は、更に有利であり得る。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】電源に結合されている有機発光ダイオードを示している。
【図2】等価な有機発光ダイオードを示している。
【図3】本発明による第1の有機発光ダイオード装置を有する本発明によるデバイスを示している。
【図4−1】直流電源に結合されている本発明による第2の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図4−2】交流電源に結合されている本発明による第2の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図5】亜臨界的な、臨界的な及び超臨界的な状況における直列共振RLC回路の電流を示している。
【図6】直列インダクタに対するピーク突入電流を示している。
【図7】有機発光ダイオード及びインダクタの集積化を示している。
【図8】本発明による第3の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図9】本発明による第4の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図10】本発明による第5の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図11A】短いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図11B】短いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図11C】短いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図11D】短いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図12A】長いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図12B】長いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図12C】長いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図12D】長いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図13A】交流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図13B】交流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図13C】交流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図14A】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14B】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14C】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14D】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14E】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14F】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して明らかにされ、説明されるであろう。
【0020】
図1に示されている有機発光ダイオード10は、時間t=0において閉じるスイッチSを経て電圧u及び電流iを生成するための源u,iに結合されている。
【0021】
図2に示されている有機発光ダイオード10の等価なもの20は、コンデンサ23と並列に結合されているダイオード21を有している。並列のダイオード21及びコンデンサ23は、抵抗22に直列に結合されている。
【0022】
図3に示されている本発明による前記デバイス100は、本発明による第1の有機発光ダイオード装置1を有している。第1の有機発光ダイオード装置1は、負温度係数抵抗器31を介して、図1内に示されている電源u、i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有している。
【0023】
図4に示されている本発明によるデバイス100は、本発明による第2の有機発光ダイオード装置1を有している。この第2の有機発光ダイオード装置1は、直列インダクタ32を介して、図1に示されている電源u、i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有している。図4‐1において、前記電源はスイッチ切り換え可能な直流電源であり、これにより、フリーホイールダイオード40は、前記直流電源をオフにする際の大きい電圧スパイクを回避するように、整流目的のために前記スイッチ切り換え可能な直流電源と並列に結合されることを必要とし得る。図4−2において、前記電源は整流器ブリッジ41を備えるスイッチ切り換え可能な交流電源であり、この場合、整流器ブリッジ41は、整流を処理することができる。整流器ブリッジは、例えば、少なくとも1つのダイオードを有しており、通常、例えば、4つのダイオードのように、2つ以上のダイオードを有している。
【0024】
電源u,i又はスイッチSは、デバイス100の一部を形成していてもいなくても良く、有機発光ダイオード装置1の一部を形成していてもいなくても良い。実際に、例えば、整流器ブリッジと組み合わされた交流電源である電源の場合、少なくとも前記交流電源は、一般に、前記デバイス及び前記装置の一部を形成しない。スイッチオンに後続する第1の時間間隔において、負温度係数抵抗器31及び直列インダクタ32は、有機発光ダイオード装置1を通る電流を、前記第1の時間間隔に後続する第2の時間間隔における場合よりも制限するための回路31−32の例である。実際に、有機発光ダイオード装置1において、2つ以上の有機発光ダイオードが、直列に及び/又は並列に結合されることができ、そして、1つのタイル及び複数タイルが使用されることができる。
【0025】
亜臨界的な(より極度ではない)、臨界的な、及び超臨界的な(最も極度な)の場合の直列共振RLC回路の電流が、μsにおける時間の関数として、図5に示されている。
【0026】
U0/Rを単位とするピーク突入電流は、直列インダクタ(1/R*sqrt(L/C))の値の関数として図6に示されている。
【0027】
有機発光ダイオード10の等価なもの20とインダクタ32との集積化が、図7に示されている。この場合、有機発光ダイオード装置1は、有機発光ダイオード10(の等価なもの20)を備える第1層と直列インダクタ32を備える第2層とを含んでいる層状の装置である。直列インダクタ32は、例えば、屈曲性の箔上の螺旋インダクタであっても良い。より高いインピーダンス値は、前記屈曲性の箔を層51とフェライト及び/又はミューメタル52との間に挟むことによって達成されることができる。
【0028】
図8に示されている本発明によるデバイス100は、本発明による第3の有機発光ダイオード装置1を含んでいる。この第3の有機発光ダイオード装置1には、スイッチ切り換え可能な抵抗33を介して、図1に示されている電源u、i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有しており、切り換え可能な抵抗33は、前記第1の時間間隔においてブリッジされず、前記第2の時間間隔においてブリッジされる。
【0029】
図9に示されている本発明によるデバイス100は、本発明による第4の有機発光ダイオード装置1を含んでいる。この第4の有機発光ダイオード装置1は、閾値を超えている電流の値の検出に応答してブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗34を介して図1に示されている電源u,i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有している。このことに加えて、等価なもの20又は装置1における電圧を検出する電圧検出器61が使用されることもでき、及び/又は等価なもの20又は装置1を流れる電流を検出する電流検出器62が使用されることもできる。電流検出器62は、前記電流の値の直接的な指示を与え、電圧検出器61は、この値の間接的な指示を与える。
【0030】
図10に示されている本発明によるデバイス100は、本発明による第5の有機発光ダイオード装置1を含んでいる。この第5の有機発光ダイオード装置1は、前記電流の値の検出に応答して制御される変換器63を介して、図1に示されている前記電源u,i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有する。これに加えて、等価なもの20又は装置1を流れる電流を検出する電流検出器64が、使用されることができる。変換器63は、例えば、1つ以上のスイッチを制御する従来技術のパルス幅調整器を有しており、例えば、前記電流を基準電流と比較する比較器36と、比較の結果に応答して前記モジュレータを無効にする(overruling)ゲート35とを更に有している。
【0031】
図11には、短いタイムスケール(ミリ秒領域)における直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流が示されている(Aは、オンにされている電圧を示しており、Bは、制限のない突入電流を示しており、Cは、負温度係数抵抗器によって制限されている突入電流を示しており、Dは直列インダクタによって制限されている突入電流を示している)。
【0032】
図12には、長いタイムスケール(秒領域)における直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流が示されている(Aは、オンにされている電圧を示しており、Bは、制限のない突入電流を示しており、Cは、負温度係数抵抗器によって制限されている突入電流を示しており、Dは、直列インダクタによって制限されている突入電流を示している)。
【0033】
図13には、交流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流が、時間(ミリ秒領域)の関数として示されている(Aは、制限のない突入電流を示しており、Bは、負温度係数抵抗器によって制限されている突入電流を示しており、Cは、直列インダクタによって制限されている突入電流を示している)。
【0034】
図14において、本発明による異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流が、Iによって示されているオフ状態の場合と、IIによって示されているオン状態の場合とについて、時間Tの関数として示されている(Aは、従来技術の装置における電圧を示しており、Bは、負温度係数抵抗器を有する装置における電圧を示しており、Cは、直列インダクタを有する装置における電圧を示しており、Dは、従来技術のデバイスにおける電流を示しており、Eは、負温度係数抵抗器を有する装置における電流を示しており、Fは、直列インダクタを有している装置における電流を示している)。
【0035】
即ち、有機発光ダイオード装置1は、スイッチオンに後続する第1の時間間隔において、前記第1の時間間隔に後続する第2の時間間隔における場合よりも、有機発光ダイオード装置1を通る電流を更に制限する回路31‐36を有している。回路31‐36は、受動回路31‐32又は能動回路33‐36であっても良い。
【0036】
受動的な突入電流の制限は、有機発光ダイオード装置1が電力線によって直接的に駆動されるオフラインのアプリケーションに適するものであり得る。単一の有機発光ダイオード(OLED)は、小さい順方向電圧を有しており、従って、電力線の電圧のピーク値と整合するように、n個のダイオードを直列に接続することが必要であり得る。この場合、付加的な電力変換器の使用が、コストを減らすために回避されることができる。従って、突入電流の制限のために、コストが低い解決策をとることが、望ましい。
【0037】
オンの間(during turn on)の最大電流は、以下の通りに決定されることができ、これによって、n個のOLEDが直列に接続され、そして、OLEDの十分な精度を有する等価なものがITO抵抗R、内部自己容量C及びOLED電流−電圧特性i=i(u)から構成されていると仮定される(図1及び2参照)。この場合、オンの間の前記最大電流Ipkは、Ipk=Uo/Rである。
【0038】
ここで、簡単な例が、OLEDの場合の前記突入電流の大きさを定量化するために示される。前記OLEDは、一般的な照明のために典型的であり、このことによって、所望の光出力LO=2000lm、照面積に関する全面積Ftotal=1m2、及び直流入力電圧Uo=311Vが仮定される。
【0039】
単一のOLEDは、例えば、電流効率Ieff=40cd/A、順方向電圧Uf=3Vによるダイオード特性i=i(u)=a*(u―Uf)2、ITO抵抗R=0.5Ω、C=200pF/mm2の内部自己キャパシタンス及び利得a=0.5mA/(V*mm)2によって規定される。
【0040】
ランバート特性を仮定しての光度は、Lolamb=LO/pi=636.62Cdであり得る。直列接続されたOLEDの数nは、n=103であるn=Uo/Ufによって推定されることができる。単一のOLEDタイルの全電流は、I=Lolamb/Ieff=15.9Aであり得る。n個のOLEDタイルの直列接続の場合の電流は、Inom=I/n=0.154Aであり得る。この場合、オンの間の前記突入電流は、Iinrush=Uo/(n*R)=6.2Aによって与えられる。この値は、公称電流の6.2/0.16=39倍も高い。正確な過渡的挙動は、図11及び12に示されている。これらは、オンにするときt=0における巨大な過渡的ピークを明確に証明している。
【0041】
この高い電流は、ヒューズ、スイッチ及び前記OLED自体のような、能動電流経路内の全ての構成要素に、深刻に影響を与え得る。この状況は、計算がずっと複雑であることを除いて、交流駆動OLEDと類似している。図13は、前記OLEDが実効電圧Ueff=220Vによる正弦波入力電圧によって駆動されている場合の電流波形を示している。質的には、何も変化しておらず、再びオンの間に大きい入力電流が存在している。この最大値は、t=0における最大入力電圧がある場合に、現れている。
【0042】
熱又は負温度係数(NTC)抵抗は、電流制限器として使用されることができる(図3も参照されたい)。簡単なオーム抵抗器と比較して、前記NTCは、通常作動の間、減少した損失の有利な点を有している。NTCの抵抗がより高い温度のために減少されるという事実を利用している。前記OLEDが使用中でない場合、前記NTCは、環境温度T1において公称値R1である。前記OLEDがオンにされる場合、電流は、前記NTC抵抗R1と全てのOLEDタイルの直列抵抗とよって制限され、即ちn*R+R1によって制限される。オンにされた後、前記NTCは自身を加熱し、前記抵抗は温度T2においてR2に落下する。オンの間、前記突入電流は、通常作動のために付加的な損失が小さくなければならない十分な期間にわたって、低くあるように、前記NTCの正しい特性を選択することが、設計者の目的でもあり得る。
【0043】
NTCの使用が、非常に簡単で安価である一方、NTCは、付加的な損失がまだ著しいものであり得て、回避されることができないという不利な点を有し得る。この材料特性のため、大きい抵抗の変化は、極端に高いNTC温度を生じる。しかしながら、主な不利な点は、前記NTCがリセット可能なものでなく、即ちひとたび加熱されると、電流制限の機能が失われるということであり得る。前記NTCが、他のオンにする(turn-on)サイクルのために前記電流を制限するのに十分であるように冷却されるまで、通常、数秒あるいは数分かかる。
【0044】
直列インダクタは、電流制限器として使用されることができる(図4も参照されたい)。前記NTCの取り組みの不利な点は、インダクタを前記OLEDタイルに直列に使用することにより、強く減少されることができる。直列インダクタを備える前記OLEDは、オンの間の前記非導電性OLEDを無視した簡単な直列共振ネットワークによって記述されることができる。結果として得られる電流は、文献からよく知られている。前記電流の応答が、図5に示されており、質的な挙動は、記述ネットワーク方程式の固有値λ1、λ2に依存している。前記固有値は、構成要素の値によって、以下のように完全に規定される:
【数1】
【0045】
オンにした後の電流のピーク値は、
【数2】
である。
【0046】
臨界的な場合λ1=λ2、ipkに関する方程式は、以下のように簡略化される:
【数3】
【0047】
前記直列インダクタの設計は、主に、前記電流に対して望まれる抑制因子によって決定される。前述のピーク電流がUo/R(即ち制限器のない前記電流)に規格化される場合、前記直列インダクタンスは、図6の図から読み取られることができる。ここで、Zoは、Zo=sqrt(L/C)のように規定される特性インピーダンスを示しており、Lは、付加された直列インダクタンスを示しており、Cは、C=Ctile/nによって近似されることができるn個のOLEDタイルの自己キャパシタンスを表している。大きいインダクタンス値の場合の、前記抑制因数の関係は、
【数4】
のように線形になり、即ち、特性インピーダンスがより高い場合であるほど、抑制は、より高い。
【0048】
第1の設計目標は、Inom=Ipkであり得て、即ちオンにした後のピーク振動電流が、定常状態の動作中における公称電流に対応している。Inom=I/n及び、Ipk=U.o/Zoの場合、I/n=Uo/Zo又はZo=n*Uo/Iが導かれる。Zo=sqrt(L/C)を観察して、比率L/Cが、L/C=(n*Uo/I)2のように決定される。ここで、Lは直列における全てOLEDの全インダクタンスを示している。この場合、タイル当たりの前記インダクタンスは、Ltile=L/nである。上述からの直流の例を使用して、I=15.9A、Ftile=Ftotal/n=97cm2、C=200pF/mm2*Ftile/n=20nFの場合、全直列インダクタンスは、タイル当たりのL=82mH又は82mH/n=0.8mHである。この面積は、前記OLEDの基板上にインダクタを集積するのに十分であるほどに十分な大きさである。
【0049】
前記直列インダクタンスが屈曲性の箔上の螺旋インダクタとして実現されている例が、図7に示されている。前記屈曲性の箔は、前記OLEDの前記基板上に直接的に接着されることができる。より高いインダクタンス値の場合、屈曲性の箔のインダクタを、可塑性のフェライト及び/又はミューメタル箔の付加的な層と組み合わせる必要があるかもしれない。最大インダクタンス値は、フェライト及び/又はミューメタルの層間に、屈曲性の箔を挟むことによって達成されることができる。必要に応じて、多層構造さえも、使用されることができる。このような仕方における前記インダクタの集積は、OLEDデバイスのこの形状因子を保持し、即ち、OLEDデバイスは、非常に平坦なままである。巻き線インダクタを利用することも、もちろん可能であるが、通常、前記OLEDデバイスの厚さを増加させる。
【0050】
オフにするために、前記OLED電流のための整流経路が必要とされるかもしれない点に留意するべきである。スイッチがオフにされる場合においてさえも、前記インダクタは、特定の電流を強める。整流経路が存在していない場合、結果は、前記スイッチにおける巨大な電圧スパイクであるかもしれない。前記整流経路を実現するために付加的な構成要素が必要であるか否かは、配列(topology)に依存する。前記OLEDが単一の(例えば機械的な)オン/オフのスイッチにより、スイッチ切り換え可能な直流電源に直接的に接続されている、直流電源の場合、整流経路は設けられていない。この状況の場合、付加的な構成要素が、必要とされ得る。1つの選択肢は、図4―1に示されているように、前記OLEDの装置の入力と並列に(フリーホイール)ダイオードを使用することであるかもしれない。図4―2に示されている、ブリッジ整流器が前記OLEDを駆動するのに使用されているスイッチ切り換え可能な交流電源の場合、オフ状態において、前記ブリッジ整流器自体が整流経路として機能することができるため、付加的な構成要素は必要とされない。
【0051】
能動的な突入電流の制限は、スイッチング要素の利用によって規定される。このスイッチング要素は、通常作動のために電流制限要素を迂回する回路を設ける(bypass)か又は前記電流を制限するかの何れかをするように起動される又は停止されることができる。様々な例が、図8〜10に示されている。特別な場合が図10に示されており、前記直流/直流変換器の内部スイッチが制限器として使用されており、即ち、前記スイッチは、OLEDを通る電流が所定の値を超える場合に使用不能にされ、そうでない場合には、前記スイッチは、通常作動のために使用可能にされる。
【0052】
要約すると、有機発光ダイオード装置1は、自身を電スイッチオンの効果から守るために、スイッチオンに後続する第1の時間間隔において、有機発光ダイオード装置1を流れる電流をより制限し、前記第1の時間間隔に後続する第2の時間間隔においては、前記電流をあまり制限しない回路31‐36を備えている。回路31‐36は、負温度係数抵抗器31又は直列インダクタ32のような、受動的なものであっても良く、前記第1の時間間隔においてブリッジされず、前記第2の時間間隔においてブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗33若しくは閾値を超えている電流の値の検出に応答してブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗、又は前記電流の値の検出に応答して制御される変換器63の一部のような、能動的なものであっても良い。
【0053】
本発明は、添付図面及び前述において詳細に説明され記載されたが、このような説明及び記載は、説明のためのもの又は例示的なものとみなされるべきであり、限定的にみなされてはならない。即ち、本発明は、開示されている実施例に限定されるものではない。開示されている実施例に対する他の変形は、添付図面、開示及び添付請求項を詳細に調べることによって、前記請求項に記載の本発明を実施する当業者によって理解されることができ、もたらされることができる。前記請求項において、「有する」という語は、前記請求項に記載されていない構成要素又はステップの存在を排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、前記請求項に列挙されている幾つかの項目の機能を果たすこともできる。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアの一部として又は他のハードウェアと一緒に供給される光記憶媒体又は固体状態媒体のような適切な媒体上において記憶されている/配布されることができるが、インターネット、有線又は無線の通信システムを介するような、他の形態において配布されても良い。前記請求項における如何なる符号も、特許請求の範囲を制限するものとして解釈されてはならない。
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機発光ダイオード装置に関するものであり、このような有機発光ダイオード装置を含んでいるデバイスにも関する。
【背景技術】
【0002】
有機発光デバイスは、オンにされた場合、低いインピーダンス接続を示す高度に容量性のある装置である。例えば、国際特許出願公開第2005015640号パンフレットは、高い電圧で駆動される有機発光デバイスを開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、オンにされるとき、高い突入電流が前記有機発光デバイスに損傷を与え得る。
【0004】
本発明の目的は、スイッチオンの効果に対する保護を有する有機発光ダイオード装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
このことに加えて、スイッチオンに後続する第1の時間間隔において、前記有機発光ダイオード装置は、前記第1の時間間隔に後続する第2の時間間隔における場合よりも更に、前記有機発光ダイオード装置を通る電流を制限するための回路を有することによって規定されている。
【0006】
前記スイッチオンに後続する前記第1の時間間隔において、前記有機発光ダイオード装置を通る電流を制限する回路は、スイッチオンの効果に対する保護を形成している。有機発光ダイオード装置が、オンにされた場合、低いインピーダンス接続を示す高度に容量性のある装置であるという事実により、あまりに高い値を有する突入電流は、前記有機発光ダイオード装置に損傷を与え得る。前記突入電流を制限することによって、前記突入電流からの如何なる損傷も、防止されることができる。前記回路が、前記第1の時間間隔において、前記第1の時間間隔に後続する前記第2の時間間隔における場合よりも、前記有機発光ダイオード装置を通る前記電流を制限するという事実は、保護が主に必要に応じて提供され、必要でない場合には減らされるという事実により、保護されている前記有機発光ダイオード装置の許容可能な効率をもたらす。
【0007】
即ち、前記第1の時間間隔において、前記有機発光ダイオード装置を通る電流は、第1の制限によって制限され、そして、前記第2の時間間隔において、前記有機発光ダイオード装置を通る電流は、第2の制限によって制限され、前記第2の制限は、前記第1の制限よりも少ない衝撃をもたらす又は如何なる制限も及び/若しくは如何なる衝撃ももたらさない。
【0008】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、受動的な回路を有している前記回路によって規定される。通常、受動的な回路は、制御される必要はなく、従って、比較的単純である。
【0009】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、負温度係数抵抗器を含んでいる前記回路によって規定される。負温度係数抵抗器は、冷たい場合に比較的大きい抵抗値を有し、加熱された場合に比較的小さい抵抗値を有する。
【0010】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、直列インダクタを含んでいる前記回路によって規定される。直列インダクタは、電流がこのインダクタを流れ始めた場合、比較的大きいインピーダンス値を有し、前記電流がしばらくこのインダクタの中を流れて、ゆっくり変化するのみである場合、比較的小さいインピーダンス値を有する。負温度係数抵抗器と比較して、インダクタは、リセットされる必要がなく、理想状態においては、少しの電力も消費しない。整流目的のために、フリーホイールダイオードは、スイッチ切り換え可能な直流源をオフにする際の大きい電圧スパイクを回避するために、前記直列インダクタに直列に結合され、前記直流源に並列に結合されることができる。整流器ブリッジを備えるスイッチ切り換え可能な交流源を使用する場合、前記整流器ブリッジが、整流を処理することができる。
【0011】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、有機発光ダイオードを備える第1層と前記直列インダクタを備える第2層とを含んでいる層状の装置である前記有機発光ダイオード装置によって規定される。前記直列インダクタは、例えば、屈曲性の箔上の螺旋インダクタであっても良い。より高いインピーダンス値は、前記屈曲性の箔をフェライト及び/又はミューメタルの層の間に挟むことによって達成されることができる。
【0012】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、能動回路を含んでいる前記回路によって規定される。通常、能動回路は、スイッチング機能を実行する。受動回路と比較して、能動回路は、より精密であり得る。
【0013】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、前記第1の時間間隔においてはブリッジされず、前記第2の時間間隔においてブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗を有する前記回路によって規定される。このブリッジングは、例えば、タイミング回路及び閾値検出器によって制御される、トランジスタ、サイリスタ、トライアック又はリレー等によって実現されることができる。
【0014】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、閾値を超える前記電流の値の検出に応答してブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗を含んでいる回路によって規定される。このブリッジングは例えば、電流検出器及び閾値検出器によって制御されるトランジスタ、サイリスタ、トライアック又はリレー等によって実現されることができる。
【0015】
前記有機発光ダイオード装置の実施例は、前記電流の値の検出に応答して制御される変換器の一部を形成している前記回路によって規定される。前記変換器は、例えば、電流検出器によって制御される交流/直流変換器又は直流/直流変換器まであっても良い。
【0016】
洞察として、有機発光ダイオード装置は、オンにされた場合、小さいインピーダンス接続を示す高度に容量性のある装置であり得る。基本的な着想は、前記有機発光ダイオード装置を通る電流は、オンにされた後、電流の値が十分に減少されるまで制限されなければならないというものであり得る。
【0017】
スイッチオンの効果に対する保護を有する有機発光ダイオード装置を提供するための、問題は、解決される。保護されている前記有機発光ダイオード装置が許容可能な効率を持っているという点で、前記有機発光ダイオード装置は、更に有利であり得る。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】電源に結合されている有機発光ダイオードを示している。
【図2】等価な有機発光ダイオードを示している。
【図3】本発明による第1の有機発光ダイオード装置を有する本発明によるデバイスを示している。
【図4−1】直流電源に結合されている本発明による第2の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図4−2】交流電源に結合されている本発明による第2の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図5】亜臨界的な、臨界的な及び超臨界的な状況における直列共振RLC回路の電流を示している。
【図6】直列インダクタに対するピーク突入電流を示している。
【図7】有機発光ダイオード及びインダクタの集積化を示している。
【図8】本発明による第3の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図9】本発明による第4の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図10】本発明による第5の有機発光ダイオード装置を含んでいる本発明によるデバイスを示している。
【図11A】短いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図11B】短いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図11C】短いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図11D】短いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図12A】長いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図12B】長いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図12C】長いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図12D】長いタイムスケールにおける直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図13A】交流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図13B】交流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図13C】交流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流を示している。
【図14A】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14B】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14C】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14D】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14E】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【図14F】異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流を示している。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して明らかにされ、説明されるであろう。
【0020】
図1に示されている有機発光ダイオード10は、時間t=0において閉じるスイッチSを経て電圧u及び電流iを生成するための源u,iに結合されている。
【0021】
図2に示されている有機発光ダイオード10の等価なもの20は、コンデンサ23と並列に結合されているダイオード21を有している。並列のダイオード21及びコンデンサ23は、抵抗22に直列に結合されている。
【0022】
図3に示されている本発明による前記デバイス100は、本発明による第1の有機発光ダイオード装置1を有している。第1の有機発光ダイオード装置1は、負温度係数抵抗器31を介して、図1内に示されている電源u、i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有している。
【0023】
図4に示されている本発明によるデバイス100は、本発明による第2の有機発光ダイオード装置1を有している。この第2の有機発光ダイオード装置1は、直列インダクタ32を介して、図1に示されている電源u、i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有している。図4‐1において、前記電源はスイッチ切り換え可能な直流電源であり、これにより、フリーホイールダイオード40は、前記直流電源をオフにする際の大きい電圧スパイクを回避するように、整流目的のために前記スイッチ切り換え可能な直流電源と並列に結合されることを必要とし得る。図4−2において、前記電源は整流器ブリッジ41を備えるスイッチ切り換え可能な交流電源であり、この場合、整流器ブリッジ41は、整流を処理することができる。整流器ブリッジは、例えば、少なくとも1つのダイオードを有しており、通常、例えば、4つのダイオードのように、2つ以上のダイオードを有している。
【0024】
電源u,i又はスイッチSは、デバイス100の一部を形成していてもいなくても良く、有機発光ダイオード装置1の一部を形成していてもいなくても良い。実際に、例えば、整流器ブリッジと組み合わされた交流電源である電源の場合、少なくとも前記交流電源は、一般に、前記デバイス及び前記装置の一部を形成しない。スイッチオンに後続する第1の時間間隔において、負温度係数抵抗器31及び直列インダクタ32は、有機発光ダイオード装置1を通る電流を、前記第1の時間間隔に後続する第2の時間間隔における場合よりも制限するための回路31−32の例である。実際に、有機発光ダイオード装置1において、2つ以上の有機発光ダイオードが、直列に及び/又は並列に結合されることができ、そして、1つのタイル及び複数タイルが使用されることができる。
【0025】
亜臨界的な(より極度ではない)、臨界的な、及び超臨界的な(最も極度な)の場合の直列共振RLC回路の電流が、μsにおける時間の関数として、図5に示されている。
【0026】
U0/Rを単位とするピーク突入電流は、直列インダクタ(1/R*sqrt(L/C))の値の関数として図6に示されている。
【0027】
有機発光ダイオード10の等価なもの20とインダクタ32との集積化が、図7に示されている。この場合、有機発光ダイオード装置1は、有機発光ダイオード10(の等価なもの20)を備える第1層と直列インダクタ32を備える第2層とを含んでいる層状の装置である。直列インダクタ32は、例えば、屈曲性の箔上の螺旋インダクタであっても良い。より高いインピーダンス値は、前記屈曲性の箔を層51とフェライト及び/又はミューメタル52との間に挟むことによって達成されることができる。
【0028】
図8に示されている本発明によるデバイス100は、本発明による第3の有機発光ダイオード装置1を含んでいる。この第3の有機発光ダイオード装置1には、スイッチ切り換え可能な抵抗33を介して、図1に示されている電源u、i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有しており、切り換え可能な抵抗33は、前記第1の時間間隔においてブリッジされず、前記第2の時間間隔においてブリッジされる。
【0029】
図9に示されている本発明によるデバイス100は、本発明による第4の有機発光ダイオード装置1を含んでいる。この第4の有機発光ダイオード装置1は、閾値を超えている電流の値の検出に応答してブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗34を介して図1に示されている電源u,i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有している。このことに加えて、等価なもの20又は装置1における電圧を検出する電圧検出器61が使用されることもでき、及び/又は等価なもの20又は装置1を流れる電流を検出する電流検出器62が使用されることもできる。電流検出器62は、前記電流の値の直接的な指示を与え、電圧検出器61は、この値の間接的な指示を与える。
【0030】
図10に示されている本発明によるデバイス100は、本発明による第5の有機発光ダイオード装置1を含んでいる。この第5の有機発光ダイオード装置1は、前記電流の値の検出に応答して制御される変換器63を介して、図1に示されている前記電源u,i及びスイッチSに結合されている等価なもの20を有する。これに加えて、等価なもの20又は装置1を流れる電流を検出する電流検出器64が、使用されることができる。変換器63は、例えば、1つ以上のスイッチを制御する従来技術のパルス幅調整器を有しており、例えば、前記電流を基準電流と比較する比較器36と、比較の結果に応答して前記モジュレータを無効にする(overruling)ゲート35とを更に有している。
【0031】
図11には、短いタイムスケール(ミリ秒領域)における直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流が示されている(Aは、オンにされている電圧を示しており、Bは、制限のない突入電流を示しており、Cは、負温度係数抵抗器によって制限されている突入電流を示しており、Dは直列インダクタによって制限されている突入電流を示している)。
【0032】
図12には、長いタイムスケール(秒領域)における直流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流が示されている(Aは、オンにされている電圧を示しており、Bは、制限のない突入電流を示しており、Cは、負温度係数抵抗器によって制限されている突入電流を示しており、Dは、直列インダクタによって制限されている突入電流を示している)。
【0033】
図13には、交流駆動有機発光ダイオードの場合の突入電流が、時間(ミリ秒領域)の関数として示されている(Aは、制限のない突入電流を示しており、Bは、負温度係数抵抗器によって制限されている突入電流を示しており、Cは、直列インダクタによって制限されている突入電流を示している)。
【0034】
図14において、本発明による異なる有機発光ダイオード装置の場合の電圧及び電流が、Iによって示されているオフ状態の場合と、IIによって示されているオン状態の場合とについて、時間Tの関数として示されている(Aは、従来技術の装置における電圧を示しており、Bは、負温度係数抵抗器を有する装置における電圧を示しており、Cは、直列インダクタを有する装置における電圧を示しており、Dは、従来技術のデバイスにおける電流を示しており、Eは、負温度係数抵抗器を有する装置における電流を示しており、Fは、直列インダクタを有している装置における電流を示している)。
【0035】
即ち、有機発光ダイオード装置1は、スイッチオンに後続する第1の時間間隔において、前記第1の時間間隔に後続する第2の時間間隔における場合よりも、有機発光ダイオード装置1を通る電流を更に制限する回路31‐36を有している。回路31‐36は、受動回路31‐32又は能動回路33‐36であっても良い。
【0036】
受動的な突入電流の制限は、有機発光ダイオード装置1が電力線によって直接的に駆動されるオフラインのアプリケーションに適するものであり得る。単一の有機発光ダイオード(OLED)は、小さい順方向電圧を有しており、従って、電力線の電圧のピーク値と整合するように、n個のダイオードを直列に接続することが必要であり得る。この場合、付加的な電力変換器の使用が、コストを減らすために回避されることができる。従って、突入電流の制限のために、コストが低い解決策をとることが、望ましい。
【0037】
オンの間(during turn on)の最大電流は、以下の通りに決定されることができ、これによって、n個のOLEDが直列に接続され、そして、OLEDの十分な精度を有する等価なものがITO抵抗R、内部自己容量C及びOLED電流−電圧特性i=i(u)から構成されていると仮定される(図1及び2参照)。この場合、オンの間の前記最大電流Ipkは、Ipk=Uo/Rである。
【0038】
ここで、簡単な例が、OLEDの場合の前記突入電流の大きさを定量化するために示される。前記OLEDは、一般的な照明のために典型的であり、このことによって、所望の光出力LO=2000lm、照面積に関する全面積Ftotal=1m2、及び直流入力電圧Uo=311Vが仮定される。
【0039】
単一のOLEDは、例えば、電流効率Ieff=40cd/A、順方向電圧Uf=3Vによるダイオード特性i=i(u)=a*(u―Uf)2、ITO抵抗R=0.5Ω、C=200pF/mm2の内部自己キャパシタンス及び利得a=0.5mA/(V*mm)2によって規定される。
【0040】
ランバート特性を仮定しての光度は、Lolamb=LO/pi=636.62Cdであり得る。直列接続されたOLEDの数nは、n=103であるn=Uo/Ufによって推定されることができる。単一のOLEDタイルの全電流は、I=Lolamb/Ieff=15.9Aであり得る。n個のOLEDタイルの直列接続の場合の電流は、Inom=I/n=0.154Aであり得る。この場合、オンの間の前記突入電流は、Iinrush=Uo/(n*R)=6.2Aによって与えられる。この値は、公称電流の6.2/0.16=39倍も高い。正確な過渡的挙動は、図11及び12に示されている。これらは、オンにするときt=0における巨大な過渡的ピークを明確に証明している。
【0041】
この高い電流は、ヒューズ、スイッチ及び前記OLED自体のような、能動電流経路内の全ての構成要素に、深刻に影響を与え得る。この状況は、計算がずっと複雑であることを除いて、交流駆動OLEDと類似している。図13は、前記OLEDが実効電圧Ueff=220Vによる正弦波入力電圧によって駆動されている場合の電流波形を示している。質的には、何も変化しておらず、再びオンの間に大きい入力電流が存在している。この最大値は、t=0における最大入力電圧がある場合に、現れている。
【0042】
熱又は負温度係数(NTC)抵抗は、電流制限器として使用されることができる(図3も参照されたい)。簡単なオーム抵抗器と比較して、前記NTCは、通常作動の間、減少した損失の有利な点を有している。NTCの抵抗がより高い温度のために減少されるという事実を利用している。前記OLEDが使用中でない場合、前記NTCは、環境温度T1において公称値R1である。前記OLEDがオンにされる場合、電流は、前記NTC抵抗R1と全てのOLEDタイルの直列抵抗とよって制限され、即ちn*R+R1によって制限される。オンにされた後、前記NTCは自身を加熱し、前記抵抗は温度T2においてR2に落下する。オンの間、前記突入電流は、通常作動のために付加的な損失が小さくなければならない十分な期間にわたって、低くあるように、前記NTCの正しい特性を選択することが、設計者の目的でもあり得る。
【0043】
NTCの使用が、非常に簡単で安価である一方、NTCは、付加的な損失がまだ著しいものであり得て、回避されることができないという不利な点を有し得る。この材料特性のため、大きい抵抗の変化は、極端に高いNTC温度を生じる。しかしながら、主な不利な点は、前記NTCがリセット可能なものでなく、即ちひとたび加熱されると、電流制限の機能が失われるということであり得る。前記NTCが、他のオンにする(turn-on)サイクルのために前記電流を制限するのに十分であるように冷却されるまで、通常、数秒あるいは数分かかる。
【0044】
直列インダクタは、電流制限器として使用されることができる(図4も参照されたい)。前記NTCの取り組みの不利な点は、インダクタを前記OLEDタイルに直列に使用することにより、強く減少されることができる。直列インダクタを備える前記OLEDは、オンの間の前記非導電性OLEDを無視した簡単な直列共振ネットワークによって記述されることができる。結果として得られる電流は、文献からよく知られている。前記電流の応答が、図5に示されており、質的な挙動は、記述ネットワーク方程式の固有値λ1、λ2に依存している。前記固有値は、構成要素の値によって、以下のように完全に規定される:
【数1】
【0045】
オンにした後の電流のピーク値は、
【数2】
である。
【0046】
臨界的な場合λ1=λ2、ipkに関する方程式は、以下のように簡略化される:
【数3】
【0047】
前記直列インダクタの設計は、主に、前記電流に対して望まれる抑制因子によって決定される。前述のピーク電流がUo/R(即ち制限器のない前記電流)に規格化される場合、前記直列インダクタンスは、図6の図から読み取られることができる。ここで、Zoは、Zo=sqrt(L/C)のように規定される特性インピーダンスを示しており、Lは、付加された直列インダクタンスを示しており、Cは、C=Ctile/nによって近似されることができるn個のOLEDタイルの自己キャパシタンスを表している。大きいインダクタンス値の場合の、前記抑制因数の関係は、
【数4】
のように線形になり、即ち、特性インピーダンスがより高い場合であるほど、抑制は、より高い。
【0048】
第1の設計目標は、Inom=Ipkであり得て、即ちオンにした後のピーク振動電流が、定常状態の動作中における公称電流に対応している。Inom=I/n及び、Ipk=U.o/Zoの場合、I/n=Uo/Zo又はZo=n*Uo/Iが導かれる。Zo=sqrt(L/C)を観察して、比率L/Cが、L/C=(n*Uo/I)2のように決定される。ここで、Lは直列における全てOLEDの全インダクタンスを示している。この場合、タイル当たりの前記インダクタンスは、Ltile=L/nである。上述からの直流の例を使用して、I=15.9A、Ftile=Ftotal/n=97cm2、C=200pF/mm2*Ftile/n=20nFの場合、全直列インダクタンスは、タイル当たりのL=82mH又は82mH/n=0.8mHである。この面積は、前記OLEDの基板上にインダクタを集積するのに十分であるほどに十分な大きさである。
【0049】
前記直列インダクタンスが屈曲性の箔上の螺旋インダクタとして実現されている例が、図7に示されている。前記屈曲性の箔は、前記OLEDの前記基板上に直接的に接着されることができる。より高いインダクタンス値の場合、屈曲性の箔のインダクタを、可塑性のフェライト及び/又はミューメタル箔の付加的な層と組み合わせる必要があるかもしれない。最大インダクタンス値は、フェライト及び/又はミューメタルの層間に、屈曲性の箔を挟むことによって達成されることができる。必要に応じて、多層構造さえも、使用されることができる。このような仕方における前記インダクタの集積は、OLEDデバイスのこの形状因子を保持し、即ち、OLEDデバイスは、非常に平坦なままである。巻き線インダクタを利用することも、もちろん可能であるが、通常、前記OLEDデバイスの厚さを増加させる。
【0050】
オフにするために、前記OLED電流のための整流経路が必要とされるかもしれない点に留意するべきである。スイッチがオフにされる場合においてさえも、前記インダクタは、特定の電流を強める。整流経路が存在していない場合、結果は、前記スイッチにおける巨大な電圧スパイクであるかもしれない。前記整流経路を実現するために付加的な構成要素が必要であるか否かは、配列(topology)に依存する。前記OLEDが単一の(例えば機械的な)オン/オフのスイッチにより、スイッチ切り換え可能な直流電源に直接的に接続されている、直流電源の場合、整流経路は設けられていない。この状況の場合、付加的な構成要素が、必要とされ得る。1つの選択肢は、図4―1に示されているように、前記OLEDの装置の入力と並列に(フリーホイール)ダイオードを使用することであるかもしれない。図4―2に示されている、ブリッジ整流器が前記OLEDを駆動するのに使用されているスイッチ切り換え可能な交流電源の場合、オフ状態において、前記ブリッジ整流器自体が整流経路として機能することができるため、付加的な構成要素は必要とされない。
【0051】
能動的な突入電流の制限は、スイッチング要素の利用によって規定される。このスイッチング要素は、通常作動のために電流制限要素を迂回する回路を設ける(bypass)か又は前記電流を制限するかの何れかをするように起動される又は停止されることができる。様々な例が、図8〜10に示されている。特別な場合が図10に示されており、前記直流/直流変換器の内部スイッチが制限器として使用されており、即ち、前記スイッチは、OLEDを通る電流が所定の値を超える場合に使用不能にされ、そうでない場合には、前記スイッチは、通常作動のために使用可能にされる。
【0052】
要約すると、有機発光ダイオード装置1は、自身を電スイッチオンの効果から守るために、スイッチオンに後続する第1の時間間隔において、有機発光ダイオード装置1を流れる電流をより制限し、前記第1の時間間隔に後続する第2の時間間隔においては、前記電流をあまり制限しない回路31‐36を備えている。回路31‐36は、負温度係数抵抗器31又は直列インダクタ32のような、受動的なものであっても良く、前記第1の時間間隔においてブリッジされず、前記第2の時間間隔においてブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗33若しくは閾値を超えている電流の値の検出に応答してブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗、又は前記電流の値の検出に応答して制御される変換器63の一部のような、能動的なものであっても良い。
【0053】
本発明は、添付図面及び前述において詳細に説明され記載されたが、このような説明及び記載は、説明のためのもの又は例示的なものとみなされるべきであり、限定的にみなされてはならない。即ち、本発明は、開示されている実施例に限定されるものではない。開示されている実施例に対する他の変形は、添付図面、開示及び添付請求項を詳細に調べることによって、前記請求項に記載の本発明を実施する当業者によって理解されることができ、もたらされることができる。前記請求項において、「有する」という語は、前記請求項に記載されていない構成要素又はステップの存在を排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、前記請求項に列挙されている幾つかの項目の機能を果たすこともできる。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアの一部として又は他のハードウェアと一緒に供給される光記憶媒体又は固体状態媒体のような適切な媒体上において記憶されている/配布されることができるが、インターネット、有線又は無線の通信システムを介するような、他の形態において配布されても良い。前記請求項における如何なる符号も、特許請求の範囲を制限するものとして解釈されてはならない。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スイッチオンに続く第1の時間間隔において、有機発光ダイオード装置を通る電流を、前記第1の時間間隔に続く第2の時間間隔の間における場合よりも制限する回路を含んでいる前記有機発光ダイオード装置。
【請求項2】
前記回路が受動回路を含んでいる、請求項1に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項3】
前記回路が負温度係数抵抗器を含んでいる、請求項2に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項4】
前記回路が直列インダクタを含んでいる、請求項2に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項5】
有機発光ダイオードを有する第1層と前記直列インダクタを有する第2層とを有する層状の装置である、請求項4に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項6】
前記回路が能動回路を含んでいる、請求項1に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項7】
前記回路が、前記第1の時間間隔においてブリッジされず、前記第2の時間間隔においてブリッジされる、スイッチ切り換え可能な抵抗器を含んでいる、請求項6に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項8】
前記回路が、閾値を超えている前記電流の値の検出に応答してブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗器を含んでいる、請求項6に記載の前記有機発光ダイオード装置。
【請求項9】
前記回路が、前記電流の値の検出に応答して制御される変換器の一部を形成している、請求項6に記載の前記有機発光ダイオード装置。
【請求項10】
請求項1に記載の前記有機発光ダイオード装置を含んでいるデバイス。
【請求項1】
スイッチオンに続く第1の時間間隔において、有機発光ダイオード装置を通る電流を、前記第1の時間間隔に続く第2の時間間隔の間における場合よりも制限する回路を含んでいる前記有機発光ダイオード装置。
【請求項2】
前記回路が受動回路を含んでいる、請求項1に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項3】
前記回路が負温度係数抵抗器を含んでいる、請求項2に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項4】
前記回路が直列インダクタを含んでいる、請求項2に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項5】
有機発光ダイオードを有する第1層と前記直列インダクタを有する第2層とを有する層状の装置である、請求項4に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項6】
前記回路が能動回路を含んでいる、請求項1に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項7】
前記回路が、前記第1の時間間隔においてブリッジされず、前記第2の時間間隔においてブリッジされる、スイッチ切り換え可能な抵抗器を含んでいる、請求項6に記載の有機発光ダイオード装置。
【請求項8】
前記回路が、閾値を超えている前記電流の値の検出に応答してブリッジされるスイッチ切り換え可能な抵抗器を含んでいる、請求項6に記載の前記有機発光ダイオード装置。
【請求項9】
前記回路が、前記電流の値の検出に応答して制御される変換器の一部を形成している、請求項6に記載の前記有機発光ダイオード装置。
【請求項10】
請求項1に記載の前記有機発光ダイオード装置を含んでいるデバイス。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4−1】
【図4−2】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A−14F】
【図2】
【図3】
【図4−1】
【図4−2】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A−14F】
【公表番号】特表2010−517216(P2010−517216A)
【公表日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−546048(P2009−546048)
【出願日】平成20年1月17日(2008.1.17)
【国際出願番号】PCT/IB2008/050172
【国際公開番号】WO2008/090497
【国際公開日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年1月17日(2008.1.17)
【国際出願番号】PCT/IB2008/050172
【国際公開番号】WO2008/090497
【国際公開日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Fターム(参考)】
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