JP2003323155A - 電界発光素子の駆動方法 - Google Patents

電界発光素子の駆動方法

Info

Publication number
JP2003323155A
JP2003323155A JP2002129540A JP2002129540A JP2003323155A JP 2003323155 A JP2003323155 A JP 2003323155A JP 2002129540 A JP2002129540 A JP 2002129540A JP 2002129540 A JP2002129540 A JP 2002129540A JP 2003323155 A JP2003323155 A JP 2003323155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
period
emitting period
waveform
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002129540A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3861743B2 (ja
Inventor
Kenichi Takahashi
賢一 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2002129540A priority Critical patent/JP3861743B2/ja
Priority to US10/425,245 priority patent/US7561126B2/en
Priority to KR1020030028058A priority patent/KR100962739B1/ko
Publication of JP2003323155A publication Critical patent/JP2003323155A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3861743B2 publication Critical patent/JP3861743B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0243—Details of the generation of driving signals
    • G09G2310/0251—Precharge or discharge of pixel before applying new pixel voltage
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0243—Details of the generation of driving signals
    • G09G2310/0254—Control of polarity reversal in general, other than for liquid crystal displays
    • G09G2310/0256—Control of polarity reversal in general, other than for liquid crystal displays with the purpose of reversing the voltage across a light emitting or modulating element within a pixel
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043—Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2011—Display of intermediate tones by amplitude modulation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • G09G3/2025—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames the sub-frames having all the same time duration
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/82—Cathodes
    • H10K50/826—Multilayers, e.g. opaque multilayers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電界発光素子において、実際に駆動する際に
最適化された駆動波形を素子に印加することにより、高
信頼性、長寿命化を実現させること。 【解決手段】 発光領域を有する層が陽極と陰極との間
に設けられている電界発光素子において、１画像表示期
間あたりの駆動波形としてバイポーラ型の波形を素子に
印加するに際し、発光させる期間と発光しない期間に分
け、発光する期間で発生する電界と逆電界がかかるよう
な波形（電流もしくは電圧）を非発光期間に与えると共
に、電圧値と印加時間とをかけ合せた積分強度を発光期
間と非発光期間とで互いにつり合う（その差がゼロとな
る）ように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光領域を有する
層が陽極と陰極との間に設けられている電界発光素子
（ＥＬ素子）の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ブラウン管（ＣＲＴ）は、輝度が高く、
色再現性が良いため、ディスプレイとして最も多く使わ
れているが、嵩高く、重く、また消費電力も大きいとい
う問題がある。これに対して、軽量で高効率のフラット
パネルディスプレイが、例えばコンピュータやテレビジ
ョン受像機の画面表示用として盛んに研究、開発されて
いる。
【０００３】例えばアクティブマトリックス駆動などの
液晶ディスプレイが、軽量で高効率のフラットパネルデ
ィスプレイとして商品化されている。
【０００４】しかしながら、液晶ディスプレイは、視野
角が狭く、また、自発光でないために、周囲が暗い環境
下ではバックライトの消費電力が大きいことや、今後実
用化が期待されている高精細度の高速ビデオ信号に対し
て十分な応答性能を有しないこと、残像現象が生じるこ
と等の問題点がある。特に、大画面サイズのディスプレ
イを製造することは困難であり、そのコストが高い等の
課題もある。
【０００５】これに対する代替として、発光ダイオード
を用いたディスプレイの可能性があるが、やはり製造コ
ストが高く、また、１つの基板上に発光ダイオードのマ
トリックス構造を形成することが難しい等の問題があ
り、ブラウン管に取って代わる低価格のディスプレイ候
補としては、実用化までの課題が大きい。
【０００６】これらの諸課題を解決する可能性のあるフ
ラットパネルディスプレイとして、最近、有機発光材料
を用いた有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）が注目され
ている。即ち、発光材料として有機化合物を用いること
により、自発光で、応答速度が高速であり、視野角依存
性の無いフラットパネルディスプレイの実現が期待され
ている。
【０００７】有機電界発光素子の構成は、透光性の陽極
と金属陰極との間に、電流の注入によって発光する発光
材料を含む有機薄膜を形成したものである。
【０００８】C.W.Tang 、S.A.VanSlyke 等は、“Applie
d Physics Letters ”第５１巻、１２号、９１３〜９１
５頁（１９８７年）掲載の研究報告において、有機薄膜
を正孔輸送性材料からなる薄膜と電子輸送性材料からな
る薄膜との２層構造として、各々の電極から有機薄膜中
に注入されたホールと電子が再結合することにより発光
する素子構造（シングルヘテロ構造の有機ＥＬ素子）を
開発した。この素子構造では、正孔輸送材料または電子
輸送材料のいずれかが発光材料を兼ねており、発光は発
光材料の基底状態と励起状態のエネルギーギャップに対
応した波長帯で起きる。このような２層構造とすること
により、大幅な駆動電圧の低減、発光効率の改善が行わ
れた。
【０００９】その後、C.Adachi 、S.Tokita 、T.Tsutsu
i 、S.Saito 等の“Japanese Journal of Applied Phys
ics ”第２７巻、２号、Ｌ２６９〜Ｌ２７１頁（１９８
８年）掲載の研究報告に記載されているように、正孔輸
送材料、発光材料、電子輸送材料の３層構造（ダブルヘ
テロ構造の有機ＥＬ素子）が開発され、更に、C.W.Tang
、S.A.VanSlyke 、C.H.Chen 等の“Journal of Applie
d Physics ”第６５巻、９号、３６１０〜３６１６頁
（１９８９年）掲載の研究報告に記載されているよう
に、電子輸送材料中に発光材料を含ませた素子構造など
が開発された。これらの研究により、低電圧で、高輝度
の発光の可能性が検証され、近年、研究開発が非常に活
発に行われている。
【００１０】発光材料に用いる有機化合物は、その多様
性から、理論的には分子構造を変化させることによって
発光色を任意に変えることができるという利点があると
言える。従って、分子設計を施すことにより、フルカラ
ーディスプレイに必要な色純度の良いＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の３色を揃えることは、無機物を用い
た薄膜ＥＬ素子と比べて容易であると言える。
【００１１】また、厳密な意味から言えば有機材料とは
言えないが、金属イオンを中心に有機化合物が配位して
なる金属錯体材料も電界発光素子材料として用いられて
おり、一般的には有機ＥＬ発光材料の範疇として取り扱
われている。
【００１２】その典型的な例として、アルミニウムイオ
ンを中心金属とし、８−キノリノールが３分子配位した
トリス(８−キノリノール)アルミニウム[以下、Ａｌｑ3
と略す。]が挙げられる。このＡｌｑ3の発光は、配位し
た８−キノリノールに局在したππ*励起状態からの蛍
光と帰属されており、有機物からの発光と同等にしても
支障はないかもしれない。また、近年、材料の多様化に
伴い、遷移金属ならびに希土類金属を中心金属とする錯
体材料であって金属と配位子の間の電荷移動励起状態(m
etal-to-ligand charge transfer;MLCT、ligand-to- me
tal charge transfer;LMCT)からの発光と帰属されるも
のについても取扱われてきている。
【００１３】また、先述の有機化合物と同様に金属錯体
材料を発光材料に用いた場合、その多様性から、理論的
には有機物である配位子の分子構造や組み合わせを変化
させ、さらに中心金属を変化させることによって、発光
色を任意に変えることができるという利点があると言え
る。
【００１４】さらに、発光効率の向上という面から、発
光として蛍光を用いるのではなくリン光を用いる研究開
発が近年、目立ち始めている。金属錯体の場合、中心金
属の原子量が大きく、またその電子雲の広がりのため、
励起状態間における系間交差の確率が増大し、一重項励
起状態よりもさらに低い三重項励起状態からの発光、す
なわちリン光が期待される。
【００１５】さらに、高分子材料を発光材料とした高分
子ＥＬデバイスも開発が盛んに行われている。この高分
子材料は従来の低分子型のものと比較し、真空プロセス
によらず、塗布法、印刷法などによって、比較的容易に
デバイス化ができること、タクトタイムの短縮、製造装
置への投資の削減などが期待されている。また、これら
の高分子発光材料は、一般に導電性高分子に準じる構造
を持っていることもあり、従来の低分子のものと比較し
て、低電圧で駆動が可能であることも、大きな利点とし
て知られている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】一般に有機ＥＬ素子
は、その電極間に印加される電圧極性、すなわちそのと
きに流入する電流の方向が片側でしか発光を示さず、順
バイアスでのみ電流を流し、発光することを許容するダ
イオード整流器である。従って、発光素子の駆動法とし
ては、完全な直流電圧電流、もしくは片極性のパルスか
ら構成される波形が用いられている。
【００１７】しかしながら、このような直流駆動や片極
性パルス駆動では、次の理由〜から素子劣化が生じ
易い。
【００１８】素子構造内に不純物として含まれる可動
性のイオン種が、単一層内又は電極間で分極し、これに
よって、偶発的もしくは必然的に素子が劣化すること。 元来、電極構成材料として含有されていたものが、電
界印加によってイオン化し、素子構造内に可動性のもの
として流出し、これによって、緻密に設計した層構造の
電界状態が変化し、素子劣化を引き起こすこと。 有機材料の励起状態における分解。
【００１９】これに対して、発光素子の安定性及び持続
性を求めて、電圧制御の非対称型交流駆動法（特開平８
−１８０９７２号公報）、バイポーラ型駆動法（特表平
１１−５００５７４号公報）などが提案されている。
【００２０】しかしながら、前者の駆動法では、有機Ｅ
Ｌ素子を電流制御により、その発光強度を規定して駆動
するために、抵抗変化が生じると十分な対応が取れず、
非対称波形の最適化条件が不明である。また、後者の駆
動法では、バイポーラ波形の両極性の帯域で発光させる
ことを主旨とするものであるが、発光効率を高めた理想
的に近いデバイス構造においては、ダイオード整流性が
向上するが、逆バイアス時においても発光させることか
ら、素子に極めて悪い劣化要因を引き起こすことにな
る。
【００２１】また、特許第３１６９９７４号公報には、
アノード電極とカソード電極間に直流電圧と逆方向の電
圧を印加することにより、素子劣化を抑えることが述べ
られているが、直流電圧に対する逆方向電圧の大きさ及
びタイミングの最適化については未だ検討が不十分であ
る。
【００２２】そこで、本発明の目的は、電界発光素子に
おいて、実際に駆動する際に最適化された駆動波形を素
子に印加することにより、最大の課題である高信頼性、
長寿命化を実現させ、液晶デバイスでは頻繁に見られる
残像現象などを抑制させることにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、発光領
域を有する層が陽極と陰極との間に設けられている電界
発光素子をバイポーラ型の電流制御の駆動波形によって
駆動するに際し、１画像表示期間内での前記駆動波形を
素子の発光に寄与する発光期間と非発光期間とに分割
し、前記発光期間に供給する電流の極性に対して前記非
発光期間に供給する電流の極性を異ならせ、これらの両
極性の駆動波形を、正極性値と負極性値の絶対値とこれ
らの供給時間とをかけ合わせた積分強度が互いに異なる
ように、非対称型のバイポーラ電流波形とすると共に、
この非対称型のバイポーラ電流波形の印加時に発生した
電極間電圧値の積分強度が前記発光期間と前記非発光期
間とで互いにつり合うように設定する、電界発光素子の
駆動方法（以下、本発明の第１の駆動方法と称する。）
に係るものである。
【００２４】また、本発明は、発光領域を有する層が陽
極と陰極との間に設けられている電界発光素子をバイポ
ーラ型の電圧制御の駆動波形によって駆動するに際し、
１画像表示期間内での前記駆動波形を素子の発光に寄与
する発光期間と非発光期間とに分割し、前記発光期間に
印加する電圧の極性に対して前記非発光期間に印加する
電圧の極性を異ならせ、これらの両極性の駆動波形を、
正極性値と負極性値の絶対値とこれらの印加時間とをか
け合わせた積分強度が前記発光期間と前記非発光期間と
で互いにつり合うように設定する、電界発光素子の駆動
方法（以下、本発明の第２の駆動方法と称する。）も提
供するものである。
【００２５】本発明者は、上記課題を解決するために鋭
意検討した結果、従来の電界発光素子の材料ならびに素
子構造であっても、駆動波形を最適化することによっ
て、高輝度を保持したまま、長寿命化を実現できること
を見い出し、本発明に到達した。
【００２６】電界発光素子は一般にダイオード整流器の
構造をとっており、一方の電界発光が発する電圧極性に
対しては電流が流れるが、それとは逆極性の電圧に対し
てはほとんど電流が流れない。その性質を整流性、その
電流値の比率を整流比と称されており、より実用化が進
んでいるような電界発光素子において、整流比は１０ 4
〜１０6にもなる。実際的な電界発光素子の駆動法とし
ては、１画像表示期間あたりの発光時間、すなわちデュ
ーティー比は、発光強度を稼ぐためには、同じ印加波形
強度であってもデューティー比を大きくすることにより
補うことができ、また、動画表示などで残像現象を抑制
し、画質にシャープさを出すにあたっては、デューティ
ー比をある程度まで落として、１画像表示期間あたりに
暗の（非発光）状態を含ませることは、周知のものであ
る。
【００２７】この１画像表示期間中で発光を生じさせて
いない暗状態においては、電流駆動型が主流となってい
る電界発光素子では、電流値０、すなわち擬似的な回路
状態としては開回路状態になっている。このように、暗
状態では開回路状態になるものの、連続駆動中は実効的
には片側の電圧しか印加されない、直流駆動波形に近い
ものと考えられる。
【００２８】従来から、液晶デバイス、プラズマ発光デ
バイスなどにおいて直流駆動に近い駆動系ではじまった
ものの、信頼性の観点からバイポーラ型の交流波形の駆
動法へとシフトしてきている。既述した通り、非対称型
電圧交流駆動による電界発光素子の駆動法も提案されて
いるが、それらはいずれも、発光効率を最適化した高性
能表示素子には適用されないのが現状である。
【００２９】本発明の駆動方法においても、そうしたデ
バイスの開発指針に準じるものであるが、発光効率を最
適化した高性能表示素子において、その最適なバイポー
ラ波形を提示するものである。
【００３０】電界発光素子において、モノポーラ型のパ
ルスをはじめとする擬似的な直流駆動において生じる素
子劣化は、既述した如く下記〜に起因する。
【００３１】素子構造内に不純物として含まれる可動
性のイオン種が、単一層内又は電極間で分極し、これに
よって、偶発的もしくは必然的に素子が劣化すること。 元来、電極構成材料として含有されていたものが、電
界印加によってイオン化し、素子構造内に可動性のもの
として流出し、これによって、緻密に設計した層構造の
電界状態が変化し、素子劣化を引き起こすこと。 有機材料の励起状態における分解。
【００３２】通常、発光させる極性に波形を印加した場
合、流れる電流のかなりの部分は発光に直接関与する反
応過程で消費される。その中で、劣化を引き起こす成分
はわずかであったとしても、繰返しの積算により、着実
に増大してくる。従って、これを抑制、緩和させるため
には、１画像表示期間ごとで適切な対応をとることが重
要である。
【００３３】そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、
１画像表示期間内の非発光期間で電流値０、すなわち擬
似的な開回路状態にするのではなく、逆極性の波形を導
入してその最適駆動法を導き出し、本発明に到達したも
のである。
【００３４】即ち、本発明によれば、発光領域を有する
層が陽極と陰極との間に設けられている電界発光素子に
おいて、１画像表示期間あたりの駆動波形としてバイポ
ーラ型の波形を素子に印加するに際し、発光させる期間
と発光しない期間に分け、発光する期間で発生する電界
と逆電界がかかるような波形(電流もしくは電圧)を非発
光期間に与えると共に、電圧値と印加時間とをかけ合せ
た積分強度を発光期間と非発光期間とで互いにつり合う
（その差がゼロとなる）ように設定する。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の第１の駆動方法において
は、１画像表示期間内での前記発光期間の比率であるデ
ューティー比に応じて決まる電流値における電極間電圧
の逆極性分に対応して、その逆極性分の電流値を電圧−
電流曲線から算出し、この逆極性分の電流値を前記非発
光期間に供給するのがよい。
【００３６】また、本発明の第１及び第２の駆動方法に
おいて、１画像表示期間内での前記発光期間の比率であ
るデューティー比を３０〜７０％とすれば、素子の輝度
を十分に保持できると同時に、素子の安定動作が可能と
なる。
【００３７】また、発光過程に直接関与するのは、電界
発光素子の電極間に流れ込む電子の流入によるものであ
るのに対し、素子の劣化に起因するものはイオン種であ
ると考えられる。このイオン種は電子と比較して、嵩高
く、それ故に移動度が極めて遅く、また、電極構成材料
として金属状態のものが、イオン化するにあたっても、
高周波数の駆動波形においては、その電極反応ではほぼ
発生してこない。これらのことを踏まえ、１画像表示期
間内の発光期間と非発光期間との組を複数に分割し、全
体として高周波数化することにより、さらなる素子劣化
の改善が図れる。なお、イオン種の移動度は電極間電界
の大きさならびに時間に帰順されるので、実効的にイオ
ン移動を発生させないためには、順電界と逆電界の強度
を等しくする必要がある。
【００３８】次に、本発明の好ましい実施の形態を図面
参照下に説明する。
【００３９】電界発光素子の電流制御駆動法において、
特定の１画素に印加される波形を分離して表記すると、
図１（ａ）のようになる。電流制御で駆動させ、かつそ
のときのデューティー比が例えば５０％であった場合
(図１（ｂ）)、その電流値（Ｉ 1）における素子間電圧
の逆極性分を図２に示す固有の電圧−電流曲線の結果か
ら算出し、その逆電圧分（−Ｖ2）の電流値（−Ｉ2）を
流すようにすることにより、電流値×供給時間の積分強
度は同じではないが、１画像表示期間内の電圧積分値が
キャンセルされ、ゼロにすることができる。またデュー
ティー比が５０％以外の場合には、上記した概念に従
い、図１（ｃ）のように、電圧積分値がゼロになるよう
に、非発光期間の電流値を設定する。
【００４０】一方、電界発光素子の電圧制御駆動法にお
いては、特定の１画素に印加される波形を分離して表記
すると、図３（ａ）のようになる。本素子を電圧制御で
駆動させ、かつそのときのデューティー比が例えば５０
％であった場合、(図３（ｂ）)、非発光期間の電圧値と
して、発光期間の電圧の逆極性の値を設定することによ
って、１画像表示期間内の電圧積分値がキャンセルさ
れ、ゼロとなる。また、デューティー比が５０％以外の
場合には、それを加味して、図３（ｃ）のように、積分
値がゼロになるように、非発光期間の電流値を設定す
る。
【００４１】このように、１画像表示期間毎に、そのデ
ューティー比に応じて、非発光期間での逆極性の電流又
は電圧を求め、発光期間と非発光期間とで電圧積分値が
等しくなるように最適化することができるので、素子劣
化の要因となるイオン種の分極や界面での電気化学反応
などを確実に防止し、素子の信頼性の向上と長寿命化を
実現することができる。
【００４２】しかしながら、実際には、電流制御の駆動
法において、最適化波形を導出するにあたり、１つの大
きな問題点がある。この最適波形を導出する一つの基準
として、電圧−電流曲線があることを示したが、一般に
これを測定するには、ある電圧、電流を印加したときの
出力をほぼ定常状態になったところで検出する。例えば
１画像表示期間が１６．７ｍｓでデューティー比＝５０
％であるような場合、発光帯域、非発光帯域それぞれ
８．３５ｍｓとなり、非定常状態(過渡状態)があること
は容易に想像がつく。したがって、その微小時間での電
圧積分値をゼロにするためには、定常状態の結果をその
まま用いることはできない。このため、発光素子の構造
に応じ、定常状態で求めた電圧−電流曲線の結果を基準
として導出した波形をもとに、図４で示すように波形の
さらなる最適化を行うことができる(例えば、１画像表
示期間が１６．７ｍｓでデューティー比＝５０％である
ような場合)。
【００４３】また、デューティー比＝５０％の場合を例
にとれば、図５に示すように、これを１画像表示期間内
で複数に均等もしくは不均等に分割して、波形を構成す
ることも可能であり、発光期間−非発光期間の各組の中
で電圧積分値がそれぞれゼロになるように逆方向電流値
を最適化すればよい。このように波形を分割することに
より、実効的な駆動周波数が増大するために、発光強度
を十分としながら、イオン種の移動ならびに界面での電
気化学的反応などを抑制できることもあり、より効果的
な波形を導くことができる。
【００４４】図６には、本発明に基づく電界発光素子の
画素の構成例を示すものであり、ゲート電極ライン（選
択ライン）で選択されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）か
らなる転送ゲートを介して、ソース電極ライン（信号ラ
イン）からの図１（ａ）に示した如き信号電圧が電界発
光素子（ＥＬ）に印加され、電流の流入量に応じて電界
発光すると同時に、この電圧は蓄積容量（Ｃ）により再
び次の信号電圧の印加時まで保持されることになる。
【００４５】図７（ａ）、（ｂ）には、本発明に基づく
電界発光素子の最も単純な構造例を示す。
【００４６】図中、電界発光素子を形成するための基板
１としては、ガラス、プラスチック及び他の適宜の材料
を用いることができる。また、有機電界発光素子を他の
表示素子と組み合わせて用いる場合には、基板を共用す
ることもできる。２は透明電極であり、ＩＴＯ（Indium
Tin Oxide）、ＳｎＯ2等を使用できる。
【００４７】また、発光層は限定されるものではなく、
所望な材料を用いることができ、低分子系と称される材
料系、金属錯体系、また、高分子材料、ドーパント系な
ど、従来公知の種々の材料を用いることができる。例え
ば、正孔輸送層３と電子輸送層４のいずれかを構成する
材料が発光性を有する場合、これらの薄膜を積層した構
造が使用できる。更に、本発明の目的を満たす範囲で電
荷輸送性能を上げるために、正孔輸送層と電子輸送層の
いずれか一方若しくは両方が、複数種の材料の薄膜を積
層した構造、または、複数種の材料を混合した組成から
なる薄膜を使用するのを妨げない。また、発光性能を上
げるために、少なくとも１種以上の蛍光性の材料を用い
て、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、この発光性の薄
膜５を正孔輸送層３と電子輸送層４の間に挟持した構
造、更に少なくとも１種以上の蛍光性の材料を正孔輸送
層若しくは電子輸送層、またはこれらの両方に含ませた
構造を使用してもよい。何れの場合においても、発光効
率を改善するために、正孔または電子の輸送を制御する
ための薄膜をその層構成に含ませるものである。
【００４８】なお、陰極６としての電極材料はリチウ
ム、マグネシウム、カルシウム等の活性な金属と銀、ア
ルミニウム、インジウム等の金属との合金、或いはこれ
らの金属塩、さらにはこれらを積層した構造を使用でき
る。この場合、輝度半減時間の増大等の長寿命化や、電
極電圧の低下、発光効率の向上の点で、リチウム、ナト
リウム又はカルシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土
類金属、もしくはそれらの塩からなる層が陰極の側に設
けられていて、発光領域を有する層と接しているのがよ
い。
【００４９】また、図中の封止、保護膜７は電界発光素
子全体を覆う構造とすることにより、その効果が上が
る。気密性が保たれれば、適宜の材料を使用することが
できる。
【００５０】本発明に基づく電界発光素子においては、
発光領域を有する層が、正孔輸送層と電子輸送層とが積
層された積層構造（シングルへテロ構造）のものを図７
に示したが、電子輸送層と発光層を兼ねた構造（図７
（ａ））、正孔輸送層と発光層を兼ねた構造（図７
（ｂ））のいずれでもよく、或いは、発光領域を有する
層が正孔輸送層と発光層と電子輸送層とが順次積層され
た積層構造（ダブルヘテロ構造）を有した構造のもので
あってもよい（図８）。
【００５１】さらに、ガラスおよびプラスティック等の
基板側から発光光２０を取り出すもの以外にも、図８
（ｂ）のように、封止、保護膜７の側から発光光２０を
取り出す構造のものであってもよい（なお、図中の８は
電源である）。
【００５２】
【実施例】次に、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。
【００５３】まず、本実施例に用いた有機電界発光素子
の作製例を示す。 ＜有機電界発光素子の構造１＞構成材料としてそれぞれ
公知である、下記構造式のＡｌｑ3（トリス（８−キノ
リノール）アルミニウム）を発光材料、下記構造式のＴ
ＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，
１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン）を正孔輸送材
料、ＬｉＦ及びＡｌを陰極材料として用いて、下記の要
領で緑色発光素子を作製した。
【００５４】
【化１】Ａｌｑ3（トリス（８−キノリノール）アルミ
ニウム）：
【化２】ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニ
ル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン）：
【００５５】まず、真空蒸着装置中に、１００ｎｍの厚
さのＩＴＯからなる陽極が一表面に形成された３０ｍｍ
×３０ｍｍのガラス基板をセッティングした。蒸着マス
クとして複数の２．０ｍｍ×２．０ｍｍの単位開口を有
する金属マスクを基板に近接して配置し、真空蒸着法に
より１０-4Ｐａ以下の真空下で、正孔輸送材料TPDを例
えば５０ｎｍの厚さに成膜した。蒸着レートは各々０．
１ｎｍ／秒とした。さらに、発光材料としてＡｌｑ3を
正孔輸送層上に例えば５０ｎｍの厚さに成膜した。蒸着
レートは０．２ｎｍ／秒とした。
【００５６】陰極材料として先にＬｉＦ、引き続きＡｌ
を蒸着してなる積層膜を採用し、これらも蒸着により、
蒸着レート０．０５ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒として例えば
０．５ｎｍ（ＬｉＦ膜）および１５０ｎｍ（Ａｌ膜）の
厚さに形成し、実施例１〜１２による図９（ａ）に示す
構造１の有機電界発光素子を作製した。
【００５７】この素子を用い、窒素雰囲気下で、順バイ
アス直流電圧を加え、発光特性を評価した。発光色は緑
色で、分光測定を行った結果、５６０ｎｍ付近に発光ピ
ークを有するスペクトルを得た。また、電圧−電流曲線
を図９（ｂ）に示した。分光測定は、大塚電子社製のフ
ォトダイオードアレイを検出器とした分光器を用いた。
また、電圧−輝度測定を行ったところ、図９（ｃ）に示
すような輝度が得られた。
【００５８】＜有機電界発光素子の構造２＞上述の有機
電界発光素子の構造１において、陰極材料にＬｉＦを用
いず、Ａｌのみで構成した以外は同様にして、実施例１
３による図１０（ａ）に示す構造２の有機電界発光素子
を作製した。
【００５９】この素子を用い、窒素雰囲気下で、順バイ
アス直流電圧を加え、発光特性を評価した。発光色は緑
色で、分光測定を行った結果、５６０ｎｍ付近に発光ピ
ークを有するスペクトルを得た。また、電圧−電流曲線
を図１０（ｂ）に示した。分光測定は、大塚電子社製の
フォトダイオードアレイを検出器とした分光器を用い
た。また、電圧−輝度測定を行ったところ、図１０
（ｃ）に示すような輝度が得られた。
【００６０】＜有機電界発光素子の構造３＞構成材料と
してそれぞれ公知である、下記構造式のＭＥＨ−ＰＰＶ
（ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシロキ
シ）−１，４−フェニレンビニレン）を発光材料、下記
構造式のＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４）−エチレンジオキ
シチオフェン）（Ｂａｙｅｒ社製）を正孔輸送材料、Ｃ
ａ及びＡｌを陰極材料として用いて、下記の要領でオレ
ンジ色発光素子を作製した。
【００６１】
【化３】ＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ（２−メトキシ−５−
（２’−エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレンビ
ニレン）：
【化４】ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４）−エチレンジオキ
シチオフェン）：
【００６２】まず、１００ｎｍの厚さのＩＴＯからなる
陽極が一表面に形成された３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス
基板上に、ＰＥＤＯＴをスピンコート法により成膜し、
１２０℃、２時間で大気中、クリーンオーブン内にて乾
燥、焼成させ、膜厚５０ｎｍの膜厚とした。この上に、
窒素ガスが充填され、かつ酸素ならびに水分を除去した
環境を保つことができるグローブボックス内にて、ＭＥ
Ｈ−ＰＰＶのキシレン溶液をスピンコート法により成膜
し、７０℃、２時間で乾燥、焼成させ、膜厚１００ｎｍ
とした。
【００６３】これを通常環境下に暴露させることなく、
真空蒸着装置内に移送し、真空蒸着法により１０-4Ｐａ
以下の真空下で陰極を形成した。陰極材料として先にＣ
ａ、引き続きＡｌを蒸着してなる積層膜を採用し、これ
らも蒸着により、蒸着レート１ｎｍ／秒として例えば１
００ｎｍ（Ｃａ膜）及び１５０ｎｍ（Ａｌ膜）の厚さに
形成し、実施例１４による図１１（ａ）に示す構造３の
有機電界発光素子を作製した。
【００６４】この素子を用い、窒素雰囲気下で、順バイ
アス直流電圧を加え、発光特性を評価した。発光色はオ
レンジ色であった。また、電圧−電流曲線を図１１
（ｂ）に示した。また、電圧−輝度測定を行ったとこ
ろ、図１１（ｃ）に示すような輝度が得られた。
【００６５】比較例１ 上記した構造１の有機電界発光素子を用い、１画像表示
期間あたり６０Ｈｚ、すなわち画像表示時間として〜１
６．７ｍｓとし、デューティー比＝５０％、すなわち、
発光期間と非発光期間とを等分割した駆動波形を想定
し、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2となり、かつその１画像
表示期間内での非発光期間では、電流値がゼロ、仮想的
には開回路状態になるような波形を設定した、擬似的モ
ノポーラ型電流波形を図１２に示す。
【００６６】そして、２５℃において、初期輝度１００
ｃｄ／ｍ2で、連続的に波形を印加し、強制劣化させた
際、輝度が半減するまでの時間は１２００時間であっ
た。ちなみに、加速試験として、６０℃で同様の輝度で
連続的に波形を印加して、強制劣化させ、輝度が半減す
るまでの時間は１４０時間であった。
【００６７】比較例２ 上記した構造２の有機電界発光素子を用い、１画像表示
期間あたり６０Ｈｚ、すなわち画像表示時間として〜１
６．７ｍｓとし、デューティー比＝５０％、すなわち、
発光期間と非発光期間とを等分割した駆動波形を想定
し、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2となり、かつその１画像
表示期間内での非発光期間では、電流値がゼロ、仮想的
には開回路状態になるような波形を設定した、擬似的モ
ノポーラ型電流波形を図１３に示す。
【００６８】そして、６０℃の加速試験下で、初期輝度
１００ｃｄ／ｍ2で、連続的に波形を印加し、強制劣化
させた際、輝度が半減するまでの時間は１１０時間であ
った。
【００６９】比較例３ 上記した構造３の有機電界発光素子を用い、１画像表示
期間あたり６０Ｈｚ、すなわち画像表示時間として〜１
６．７ｍｓとし、デューティー比＝５０％、すなわち、
発光期間と非発光期間とを等分割した駆動波形を想定
し、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2となり、かつその１画像
表示期間内での非発光帯域では、電流値がゼロ、仮想的
には開回路状態になるような波形を設定した、擬似的モ
ノポーラ型電流波形を図１４に示す。
【００７０】そして、２５℃において、初期輝度１００
ｃｄ／ｍ2で、連続的に波形を印加し、強制劣化させた
際、輝度が半減するまでの時間は２０５時間であった。
【００７１】実施例１〜９ 上記した構造１の有機電界発光素子を用い、１画像表示
期間あたり６０Ｈｚ、すなわち画像表示時間として〜１
６．７ｍｓとし、デューティー比＝５、１０、３０、５
０、７０、７５、８０、９０、９５％となる駆動波形を
想定し、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2となり、かつその１
画像表示期間内での電極間電圧の積分強度がほぼゼロに
なるように非発光期間における電流値を設定した矩形型
のバイポーラ波形を各電圧値、電流値と共に図１５に示
す。
【００７２】そして、６０℃の加速試験下で、初期輝度
１００ｃｄ／ｍ2で、連続的に波形を印加し、強制劣化
させた際、輝度が半減するまでの時間を下記の表１に示
す。これによれば、デューティー比が８０％以上では逆
極性の電圧値が、−２０Ｖ以下と非常に大きくなってし
まい、それを印加すると絶縁破壊等が発生し、素子が壊
れてしまうことがあった。また、デューティー比が小さ
い方が実効的な印加強度が弱くなるため、輝度が半減す
るための時間が長くなるものの、発光強度としては輝度
の時間積分で効いてくるために、デューティー比が小さ
い場合には、暗い発光となる傾向がある。従って、デュ
ーティー比としては１０〜９０％、さらに好ましくは３
０〜７０％において、比較例１に示した擬似的モノポー
ラ波形での場合よりも、輝度が半減するまでの時間を各
段に増大させることができる。
【００７３】
【表１】表１
【００７４】実施例１０〜１２ 上記した構造１の有機電界発光素子を用い、１画像表示
期間あたり６０Ｈｚ、すなわち画像表示時間として〜１
６．７ｍｓとし、デューティー比＝５０％、すなわち、
発光期間と非発光期間とを等分割し、かつ、それぞれを
画像表示期間内にて２、５、１０分割した駆動波形を想
定し（但し、各電圧値、電流値は同じ）、初期輝度１０
０ｃｄ／ｍ2となり、かつその１画像表示期間内での電
極間電圧の積分強度がほぼゼロになるように非発光期間
における電流値を設定した矩形型のバイポーラ波形を図
１６に示す。
【００７５】そして、６０℃の加速試験下で、初期輝度
１００ｃｄ／ｍ2で、連続的に波形を印加し、強制劣化
させた際、輝度が半減するまでの時間を下記の表２に示
す。これによれば、比較例１に示した擬似的モノポーラ
波形での場合よりも、輝度が半減するまでの時間が各段
に増大し、かつ、実施例４と比べて、１画像表示期間内
の発光期間を分割して高周波数化を施すことによる効果
が見られた。
【００７６】
【表２】表２
【００７７】実施例１３ 上記した構造２の有機電界発光素子を用い、１画像表示
期間あたり６０Ｈｚ、すなわち画像表示時間として〜１
６．７ｍｓとし、デューティー比＝５０％となる駆動波
形を想定し、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2となり、かつそ
の１画像表示期間内での電極間電圧の積分強度がほぼゼ
ロになるように非発光期間における電流値を設定した矩
形型のバイポーラ波形を図１７に示す。
【００７８】そして、６０℃の加速試験下で、初期輝度
１００ｃｄ／ｍ2で、連続的に波形を印加し、強制劣化
させた際、輝度が半減するまでの時間は４４０時間であ
った。
【００７９】なお、比較例２に示した擬似的モノポーラ
波形で駆動させた場合よりも、各輝度が半減するまでの
時間が増大するものの、上記した構造１の有機電界発光
素子（実施例１〜５）で見られるほどの効果は見られな
い。これは、陰極側でのＬｉＦの有無の差と考えられ、
イオン状態をとりやすく、比較的にイオン半径が小さ
く、易移動性であるアルカリ金属種の存在下で、本発明
に基づく駆動法の効果が大きいことが分かる。幸いなこ
とに、ＬｉＦ等が含まれるものにおいては、電極電圧の
低下、発光効率の向上などが明らかであり、その効果も
大きいことがわかる。
【００８０】実施例１４ 上記した構造３の有機電界発光素子を用い、１画像表示
期間あたり６０Ｈｚ、すなわち画像表示時間として〜１
６．７ｍｓとし、デューティー比＝５０％となる駆動波
形を想定し、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2となり、かつそ
の１画像表示期間内での電極間電圧の積分強度がほぼゼ
ロになるように非発光帯域における電流値を設定した矩
形型のバイポーラ波形を図１８に示す。
【００８１】そして、２５℃において、初期輝度１００
ｃｄ／ｍ2で、連続的に波形を印加し、強制劣化させた
際、輝度が半減するまでの時間は５３０時間であった。
【００８２】このことは、これまでに示した低分子系の
発光材料に限らず、高分子発光材料系においても、ま
た、Ｃａ金属を陰極とするような素子構造においても、
本発明に基づく駆動法の効果が顕著に見られることを示
す。
【００８３】以上に述べた実施の形態及び実施例は、本
発明の技術的思想に基づいて更に変形が可能である。
【００８４】例えば、１画像表示期間内での駆動波形を
変更してよく、また駆動する素子の構造や材質等も上述
したものに限定されることはない。
【００８５】
【発明の作用効果】本発明は上述したように、１画像表
示期間あたりの駆動波形としてバイポーラ型の波形を素
子に印加するに際し、発光させる期間と発光しない期間
に分け、発光する期間で発生する電界と逆電界がかかる
ような波形（電流もしくは電圧）を非発光期間に与える
と共に、電圧値と印加時間とをかけ合せた積分強度を発
光期間と非発光期間とで互いにつり合う（その差がゼロ
となる）ように設定しているので、駆動波形を最適化す
ることによって、高輝度を保持したまま、長寿命化を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の駆動方法による駆動波形の例（ａ）と
その１画像表示期間内での発光期間及び非発光期間の具
体的な波形の例（ｂ）、（ｃ）である。
【図２】同、波形を決めるための電流−電圧曲線図であ
る。
【図３】本発明の駆動方法による駆動波形の他の例
（ａ）とその１画像表示期間内での発光期間及び非発光
期間の具体的な波形の例（ｂ）、（ｃ）である。
【図４】本発明の駆動方法による駆動波形を改善した例
である。
【図５】本発明の駆動方法による駆動波形を更に改善し
た例である。
【図６】本発明の駆動方法で駆動される電界発光素子の
画素の等価回路図（ａ）とその選択及び信号電圧の波形
図（ｂ）である。
【図７】本発明の駆動方法で駆動される有機電界発光素
子の構造例を示す概略断面図（ａ）、（ｂ）である。
【図８】本発明の駆動方法で駆動される有機電界発光素
子の他の構造例を示す概略断面図（ａ）、（ｂ）であ
る。
【図９】本発明の実施例による駆動方法で駆動される有
機電界発光素子の構造１の概略断面図（ａ）とその電圧
−電流特性図（ｂ）、電圧−輝度特性図（ｃ）である。
【図１０】本発明の実施例による駆動方法で駆動される
有機電界発光素子の構造２の概略断面図（ａ）とその電
圧−電流特性図（ｂ）、電圧−輝度特性図（ｃ）であ
る。
【図１１】本発明の実施例による駆動方法で駆動される
有機電界発光素子の構造３の概略断面図（ａ）とその電
圧−電流特性図（ｂ）、電圧−輝度特性図（ｃ）であ
る。
【図１２】構造１の有機電界発光素子を用いた比較例１
による１画像表示期間内の駆動波形図である。
【図１３】構造２の有機電界発光素子を用いた比較例２
による１画像表示期間内の駆動波形図である。
【図１４】構造３の有機電界発光素子を用いた比較例３
による１画像表示期間内の駆動波形図である。
【図１５】構造１の有機電界発光素子を用いた本発明の
実施例１〜９による駆動方法でデューティー比を変えた
ときの１画像表示期間内の駆動波形（ａ）と各電流値及
び電圧値をまとめた表（ｂ）である。
【図１６】構造１の有機電界発光素子を用いた本発明の
実施例１０〜１２による駆動方法で１画像表示期間内の
駆動波形を複数に分割したときの駆動波形（ａ）と各電
流値及び電圧値をまとめた表（ｂ）である。
【図１７】構造２の有機電界発光素子を用いた本発明の
実施例１３による１画像表示期間内の駆動波形図であ
る。
【図１８】構造３の有機電界発光素子を用いた本発明の
実施例１４による１画像表示期間内の駆動波形図であ
る。
【符号の説明】
１…基板、２…陽極、３…正孔輸送層、４…電子輸送
層、５…発光層、６…陰極、７…保護膜、８…電源、２
０…発光光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｄ ６４１Ｋ ６４２ ６４２Ｄ ６７０ ６７０Ｋ Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/22 33/22 Ａ Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB11 AB12 BB00 CA01 CA05 CB01 CC00 DB03 GA02 GA04 5C080 AA06 BB05 CC03 DD03 DD18 DD29 EE19 EE29 EE30 FF03 FF11 HH09 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 KK02 KK04 KK43

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光領域を有する層が陽極と陰極との間
    に設けられている電界発光素子をバイポーラ型の電流制
    御の駆動波形によって駆動するに際し、１画像表示期間
    内での前記駆動波形を素子の発光に寄与する発光期間と
    非発光期間とに分割し、前記発光期間に供給する電流の
    極性に対して前記非発光期間に供給する電流の極性を異
    ならせ、これらの両極性の駆動波形を、正極性値と負極
    性値の絶対値とこれらの供給時間とをかけ合わせた積分
    強度が互いに異なるように、非対称型のバイポーラ電流
    波形とすると共に、この非対称型のバイポーラ電流波形
    の印加時に発生した電極間電圧値の積分強度が前記発光
    期間と前記非発光期間とで互いにつり合うように設定す
    る、電界発光素子の駆動方法。
  2. 【請求項２】 １画像表示期間内での前記発光期間の比
    率であるデューティー比に応じて決まる電流値における
    電極間電圧の逆極性分に対応して、その逆極性分の電流
    値を電圧−電流曲線から算出し、この逆極性分の電流値
    を前記非発光期間に供給する、請求項１に記載した電界
    発光素子の駆動方法。
  3. 【請求項３】 発光領域を有する層が陽極と陰極との間
    に設けられている電界発光素子をバイポーラ型の電圧制
    御の駆動波形によって駆動するに際し、１画像表示期間
    内での前記駆動波形を素子の発光に寄与する発光期間と
    非発光期間とに分割し、前記発光期間に印加する電圧の
    極性に対して前記非発光期間に印加する電圧の極性を異
    ならせ、これらの両極性の駆動波形を、正極性値と負極
    性値の絶対値とこれらの印加時間とをかけ合わせた積分
    強度が前記発光期間と前記非発光期間とで互いにつり合
    うように設定する、電界発光素子の駆動方法。
  4. 【請求項４】 １画像表示期間内での前記発光期間の比
    率であるデューティー比を３０〜７０％とする、請求項
    １又は３に記載した電界発光素子の駆動方法。
  5. 【請求項５】 前記発光期間と前記非発光期間との組を
    １画像表示期間内で複数個に分割する、請求項１又は３
    に記載した電界発光素子の駆動方法。
  6. 【請求項６】 リチウム、ナトリウム又はカルシウムな
    どのアルカリ金属、アルカリ土類金属、もしくはそれら
    の塩からなる層が前記陰極の側に設けられていて、前記
    発光領域を有する層と接している、請求項１又は３に記
    載した電界発光素子の駆動方法。
JP2002129540A 2002-05-01 2002-05-01 電界発光素子の駆動方法 Expired - Lifetime JP3861743B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002129540A JP3861743B2 (ja) 2002-05-01 2002-05-01 電界発光素子の駆動方法
US10/425,245 US7561126B2 (en) 2002-05-01 2003-04-29 Method of driving electroluminescent device
KR1020030028058A KR100962739B1 (ko) 2002-05-01 2003-05-01 전계 발광 소자의 구동 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002129540A JP3861743B2 (ja) 2002-05-01 2002-05-01 電界発光素子の駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003323155A true JP2003323155A (ja) 2003-11-14
JP3861743B2 JP3861743B2 (ja) 2006-12-20

Family

ID=29542913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002129540A Expired - Lifetime JP3861743B2 (ja) 2002-05-01 2002-05-01 電界発光素子の駆動方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7561126B2 (ja)
JP (1) JP3861743B2 (ja)
KR (1) KR100962739B1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004309844A (ja) * 2003-04-08 2004-11-04 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法電気光学装置の駆動回路および電子機器
JP2004361430A (ja) * 2003-05-30 2004-12-24 Seiko Epson Corp 電子回路、電子回路の駆動方法、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器
JP2006003716A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Seiko Epson Corp 電子回路、その制御方法、電気光学装置および電子機器
JP2006243313A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Hitachi Displays Ltd 有機ｅｌデバイスの駆動方法及び表示装置
JP2006259572A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Seiko Epson Corp 有機ｅｌ装置及びその駆動方法並びに電子機器
WO2010001576A1 (ja) * 2008-06-30 2010-01-07 パナソニック株式会社 表示装置および表示装置の制御方法
JP2010511970A (ja) * 2006-09-04 2010-04-15 ノヴァレッド・アクチエンゲゼルシャフト 有機発光素子およびその製造方法
KR101191452B1 (ko) 2006-06-29 2012-10-16 엘지디스플레이 주식회사 데이터 구동부 및 이를 포함하는 전계발광표시장치

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9153168B2 (en) * 2002-07-09 2015-10-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for deciding duty factor in driving light-emitting device and driving method using the duty factor
JP2006189661A (ja) * 2005-01-06 2006-07-20 Toshiba Corp 画像表示装置及びその方法
JP2007086347A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Eastman Kodak Co 表示装置
JP5211732B2 (ja) * 2008-02-14 2013-06-12 ソニー株式会社 点灯期間設定方法、表示パネルの駆動方法、点灯条件設定装置、半導体デバイス、表示パネル及び電子機器
JP4760840B2 (ja) * 2008-02-28 2011-08-31 ソニー株式会社 Ｅｌ表示パネル、電子機器及びｅｌ表示パネルの駆動方法
FR2931008A1 (fr) * 2008-07-11 2009-11-13 Commissariat Energie Atomique Procede de controle d'une diode organique electroluminescente a alimentation pulsee
FR2931007A1 (fr) * 2008-07-11 2009-11-13 Commissariat Energie Atomique Procede de controle d'une diode organique electroluminescente avec application d'une tension negative de depolarisation
JP2011075630A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Canon Inc 画像表示装置
JP5702063B2 (ja) * 2009-12-14 2015-04-15 ソニー株式会社 表示装置、表示方法及びコンピュータプログラム
CN106898307B (zh) * 2011-05-28 2021-04-27 伊格尼斯创新公司 在以交错模式实施的显示器上显示图像的方法
CN108353479B (zh) * 2015-11-04 2020-06-30 住友化学株式会社 发光元件的驱动方法和发光装置
CN109410843B (zh) * 2019-01-04 2020-07-24 京东方科技集团股份有限公司 电致发光器件的驱动方法及装置、电致发光装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5990629A (en) * 1997-01-28 1999-11-23 Casio Computer Co., Ltd. Electroluminescent display device and a driving method thereof
DE69825402T2 (de) * 1997-03-12 2005-08-04 Seiko Epson Corp. Pixelschaltung, anzeigevorrichtung und elektronische apparatur mit stromgesteuerter lichtemittierender vorrichtung
JPH1185059A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Casio Comput Co Ltd 表示素子、表示素子の製造方法及び表示素子の駆動方法
US6392620B1 (en) * 1998-11-06 2002-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Display apparatus having a full-color display
TW591584B (en) * 1999-10-21 2004-06-11 Semiconductor Energy Lab Active matrix type display device
JP4615100B2 (ja) * 2000-07-18 2011-01-19 富士通セミコンダクター株式会社 データドライバ及びそれを用いた表示装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004309844A (ja) * 2003-04-08 2004-11-04 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法電気光学装置の駆動回路および電子機器
JP4604455B2 (ja) * 2003-04-08 2011-01-05 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法及び電子機器
JP2004361430A (ja) * 2003-05-30 2004-12-24 Seiko Epson Corp 電子回路、電子回路の駆動方法、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器
JP2006003716A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Seiko Epson Corp 電子回路、その制御方法、電気光学装置および電子機器
JP2006243313A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Hitachi Displays Ltd 有機ｅｌデバイスの駆動方法及び表示装置
JP2006259572A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Seiko Epson Corp 有機ｅｌ装置及びその駆動方法並びに電子機器
KR101191452B1 (ko) 2006-06-29 2012-10-16 엘지디스플레이 주식회사 데이터 구동부 및 이를 포함하는 전계발광표시장치
JP2010511970A (ja) * 2006-09-04 2010-04-15 ノヴァレッド・アクチエンゲゼルシャフト 有機発光素子およびその製造方法
WO2010001576A1 (ja) * 2008-06-30 2010-01-07 パナソニック株式会社 表示装置および表示装置の制御方法
US8456389B2 (en) 2008-06-30 2013-06-04 Panasonic Corporation Display device and control method thereof
JP5235983B2 (ja) * 2008-06-30 2013-07-10 パナソニック株式会社 表示装置および表示装置の制御方法
KR101537828B1 (ko) * 2008-06-30 2015-07-17 가부시키가이샤 제이올레드 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20040041751A1 (en) 2004-03-04
JP3861743B2 (ja) 2006-12-20
KR20030086428A (ko) 2003-11-10
KR100962739B1 (ko) 2010-06-09
US7561126B2 (en) 2009-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3861743B2 (ja) 電界発光素子の駆動方法
JP3902981B2 (ja) 有機発光素子及び表示装置
US6010796A (en) Electroluminescent device
JP4181795B2 (ja) エレクトロルミネッセンス素子
JPH02204996A (ja) 有機薄膜ｅｌ素子
JP2004281274A (ja) 有機発光素子および発光装置
JP2007266160A (ja) 有機発光素子アレイ
KR20010049923A (ko) 유기 전계 발광 소자
JP3852518B2 (ja) 有機電界発光素子
JP3820752B2 (ja) 有機電界発光素子
KR100547055B1 (ko) 유기 전계발광 소자
EP1511363A1 (en) Organic field emission device and emission device
JP3129200B2 (ja) 発光素子
KR100572654B1 (ko) 유기 전계발광 소자
KR100437476B1 (ko) 유기 전기 발광 소자
KR100581639B1 (ko) 유기 전계발광 소자
JP2000012226A (ja) 有機電界発光素子
EP0818943B1 (en) Electroluminescent device
JP3910010B2 (ja) 有機電界発光素子
JP2000012225A (ja) 有機電界発光素子
JPH10204426A (ja) 有機薄膜発光素子
US20040219390A1 (en) Benzoxazinone and quinazolinone derivatives
JP3852520B2 (ja) 有機電界発光素子
JP3656608B2 (ja) 有機薄膜ｅｌ素子およびその駆動方法
JP2002100471A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法、駆動装置およびそれを用いた表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050414

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050513

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060918

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3861743

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121006

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131006

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term