JP4275528B2 - メモリ効果電界発光セルのマトリクスから成る画像表示パネル - Google Patents

Description

本発明は、メモリ効果を有する電界発光セルのマトリクスにより形成される画像表示パネルに関連し、図１を参照するに、
− 前記パネルの前面の方（図１における発光の矢印）に光を発光することができる電界発光有機層１３
− この層の前面に対する、透明な電極の前面層１２；
− この層の後面に対する、光導電層１５であって、前記光導電層自身は電界発光層に接する電極の中間層１４と不透明な電極の後面層１６との間に挿入される、光導電層１５；
から構成される。

光導電層１５は、下で説明するメモリ効果をもつパネルのセルを提供することを意図されている。

この種類のパネルはまた、上記の層全てを支持するために、パネルの前面または後面に対する基板１１を含む。それは、一般に、ガラスまたは高分子材料である。

このパネルの電極は、互いに独立して、パネルのセルからの発光を動作させ且つ持続させることができるようにするために適切である必要があり、この目的のために、前面層１２の各々の電極はセルの行Ｙのために機能し、後面層の各々の電極はセルの列Ｘのために機能する。電極はまたその逆の構成、即ち、列において前面層電極を且つ行において後面層電極を有することが可能である。従って、パネルのセルは行電極Ｙと列電極Ｘとの交点に位置し、それ故、マトリクス状に配列している。

本発明の主題は、電極の中間層の優位性のある配列である。

発光ドットのマトリクスに区画されたそのようなパネル画像に関して表示するために、電極の種々の層が、前記画像の発光ドットに対応するパネルのセルを通って電流が流れるように提供される。これら電極の交点に位置するセルを提供するために、電極Ｘと電極Ｙとの間を流れる電流はこの交点に位置する電界発光層１３を流れる。それ故、このときこの電流により励起されるセルはパネルの前面の方に光を発光する。励起されたパネルのセルからの発光は表示されるべき画像を形成する。

米国特許第４，０３５，７７４号明細書（ＩＢＭ）、米国特許第４，８０８，８８０号明細書（ＣＥＮＴ）および米国特許第６，１８８，１７５号明細書（ＣＤＴ）はこのような種類のパネルについて開示している。

電界発光有機層３は、一般に、３つのサブ層であって、即ち、正孔輸送サブ層１３ａと電子輸送層１３ｃとの間に挿入される電界発光中央サブ層１３ｂである。

正孔輸送サブ層１３ａに接する電極の前面層１２の電極は、このとき陽極として機能する。この電極の前面層１２は、電界発光層１３により発光される光がパネルの前面の方にその光を通過させるように少なくとも一部を透明にされる必要がある。この電極層は、それ自体が一般に透明であり、混合インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）またはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＤＯＴ）のような導電性高分子から成る。

電子供給サブ層１３ｃに接する電極の中間層１４の電極はこのとき、陰極として機能する。この層は、電界発光中央サブ層１３ｂと光導電層１５との間の光結合を確実にするために十分透明である必要がある。下において説明するように、このような光結合はパネルの動作のために必要である。米国特許第６，１８８，１７５号明細書は、この層は透明導電性材料から構成することが可能であり、それが不透明な導電材料から成る場合、最大光量がそれを通るようにするために適切である特性を備え且つ孔を空けることが必要であることを教示している（列５、行６０乃至６４）。

上記の参照文献はまた、正孔注入サブ層１３ａと電子注入サブ層１３ｃとの位置は電界発光中央サブ層１３ｂに応じて逆にすることが可能であることを示している。正孔注入サブ層１３ａはこのとき、陽極である電極の中間層１４に接し、電子注入サブ層１３はこのとき、陰極として機能する電極の前面層１２に接している。

他の変形にしたがって、電極の前面層１２自体が、正孔または電子の注入を改善することを意図される電界発光有機層１３との間に挟まれるサブ層を含む幾つかのサブ層から構成されることが可能である。

光導電層１５は、例えば、アモルファスシリコンまたは硫化カドミウムから成ることが可能である。

このような種類の表示パネルにおいて、光導電層１５の機能は“メモリ”効果をもつパネルのセルを提供することである。パネルの各々のセルは、電界発光層１３の領域と、後者と反対の位置に、セルに対してスイッチングを提供するように機能する光導電層１５を含む。電界発光層１３の領域が端子に適切な電位を加えることにより励起されるとすぐに、光導電層１５に対応する領域は電極の中間層１４を通して電界発光層１３により発光される光を受光する。

パネルの種々の電極が提供され且つ駆動される必要がある。光導電層１５の領域が導電する限り、この領域が光を発光し且つ対応する光導電層１５の領域は導電し続けるように、電流は電界発光層１３の対応する領域を通って流れる。それ故、光導電層１５の領域に対応するスイッチングがオフの状態であるとき、このスイッチングは閉じられた状態のまま維持され、セルは継続して励起される。従って、このスイッチングは、パネルのセルに“メモリ効果”を与えるようにフリップフロップのように機能する必要がある。

従って、このメモリ効果は、図２に示すように、ループモードの状態で機能するパネルの各々のセルに対応する。電界発光セルＥ_１３が、光導電層_１５の対応する領域Ｃ_１５におけるＲ_{１３−１５}に結合することにより機能して、光Ｌ_１３を発光する限り、この領域Ｃ_１５に形成されるフリップフロップスイッチは閉じられ、スイッチＣ_１５が閉じられている限り、光電発光説Ｅ_１３は光Ｌ_１３を発光する。

本発明の目的は、種々の電極層、特に、電極の中間層のために適切な構造と、任意に、これらの電極を駆動する方法であって、製造するためまたは実施するために簡単且つ経済的であり、全てのパネルのセルがメモリ効果を伴って動作することを確実にする方法とを提供することである。

ループモードにおけるパネルの各々のセルの動作はまた、電界発光層１３と光導電層１５との間における光結合Ｒ_{１３−１５}に依存する。この光結合は、パネルの構造および電界発光材料と光導電材料に依存するとき、重大な問題の原因となる。この問題は、光導電領域の電気抵抗が導電材料の性質、この領域の表面および光導電層１３における膜厚に依存する。さらに、導電状態でなくなることができるこの領域の表面は、電界発光セルの発光強度と、導電材料の感度と、セルにより発光される光の吸収の程度とに、特に依存する。電界発光セル自身の発光強度は電界発光層の厚さと電界発光材料とに依存する。

さらに、種々のカラーを発光するセルから構成されるカラー画像表示パネルにおいては、光導電材料は、一般に、カラーに従って異なる感度を有するため、セルの光導電領域が導電状態に移行するように、必要とされる発光レベルはこのセルの発光カラーにしたがって変化する。この場合、電界層３と光導電層１５との間の光結合はまた、さらなる問題をもたらす。

本発明の目的は、上記のような表示パネルにおける電界発光層１３と光導電層１５との間の光結合の問題に対して柔軟的且つ掲載的な解決方法を提供することである。

メモリ効果をもち、簡単に駆動可能であるパネルを提供することを目的として、本発明の主題は、
− 電界発光有機層；
− この層の前面に対する、透明な電極の前面層；
− この層の後面に対する、前記メモリ効果を得るための光導電層であって、前記光導電層自身は電界発光層に接する透明または半透明な電極の中間層と不透明な電極の後面層との間に挿入される、光導電層；
から構成され、各々のセルは中間電極を提供され且つ種々のセルの中間電極は互いに電気的に絶縁されていることを特徴とする、メモリ効果を有するマトリクス状の電界発光セルにより形成される画像表示パネルである。

これら全ての層は１つであって且つ同じ基板において同じパネルの状態に組み込まれる。

電極の前面層および電極の後面層は、一般に、分離して駆動される導電体のアレイを形成するように、不連続である。

従って、パネルの各々のセルは、電極の前面層と電極の後面層との間における電界発光有機層の領域、中間電極および光導電層の領域から構成される。

パネルの各々のセルはこのとき、前面または後面のためのアドレスおよびサステイン電極と他の前面または後面層のためのデータ電極と呼ばれる電極との間に提供される。

そのようなパネルは、非常に簡単で且つ経済的な方法でそれを駆動することを可能にするメモリ効果を提供し、それ故、このパネルは、好適には、
− 各々のアドレスおよびサステイン電極に引き続いて、アドレス位相の間に書き込み開始信号Ｖ_ａと呼ばれる信号を適用するため。および、同じ時間の間に、他のアドレスおよびサステイン電極に対してサステイン信号Ｖ_ｓと呼ばれる信号を適用するために；並びに
− 前記アドレスおよびサステイン電極への書き込み信号Ｖ_ａの適用の間に、前記アドレスおよびサステイン電極を経由して供給されるセルの次のサステイン位相の間に前記アドレスおよびサステイン電極を用いて対象のデータ電極の交点に位置するセルを非アクティブにするかまたはアクティブにするかがそれぞれ好適であるに依存するＶ_ｏｆｆかＶ_ｏｎのデータ信号値をデータ電極に同時に適用するために；
適切な供給および駆動手段から構成される。

Ｖ_Ｔが非アクティブ状態“オフ”におけるセルがアクティブ状態“オン”にスイッチングするパネルのセルの端子における電圧である場合、且つ、Ｖ_Ｄがセルに対応する前期電界発光層の一部からの発光をトリガするための電圧である場合、好適には、供給および駆動手段は、
− Ｖ_ａ−Ｖ_ｏｎ≧Ｖ_ＴおよびＶ_ａ−Ｖ_ｏｆｆ＜Ｖ_Ｔ
− Ｖ_ｓ−Ｖ_ｏｎ＜Ｖ_ＴおよびＶ_ｓ−Ｖ_ｏｆｆ＞Ｖ_Ｄ
であるようにデザインされる。

それ故、この結果、パネルが動作され駆動される方法を著しく簡単化する好適なメモリ効果がもたらされる。

本発明の他の変形に従って、データ電極のためのＶ_Ｃ＝Ｖ_ｏｆｆが前記アドレス位相の間にデータ信号Ｖ_ｏｎを受け取る場合、供給および駆動手段は、アドレスおよびサステイン電極の各々のアドレスの位相の間に、種々のデータ電極に対する補償信号Ｖ_Ｃと呼ばれる信号を同時に適用することに適し、データ電極のためのＶ_Ｃ＝Ｖ_ｏｎが前記アドレス位相の間にデータ信号Ｖ_ｏｆｆを受け取る場合、前記補償信号Ｖ_Ｃの適用の持続期間は、データ信号Ｖ_ｏｎまたはＶ_ｏｆｆの適用の持続時間に略等しい。

補償信号は、好適には、書き込み開始信号の後即座に適用される。

アドレスおよびサステイン電極がアドレスされる各々の位相におけるこのような補償信号のお陰で、データ電極に送られる信号の平均は、前記アドレスおよびサステイン電極により供給される、アクティブにされるかまたは非アクティブにされるセルの数が幾つであろうと、即ち、前記電極に関連するビデオコンテンツが何であろうと、常に等しい。従って、この時間の間にアドレシングの状態にないがサステイン状態である他の電極は、アドレスされている電極のビデオコンテンツにより影響されることはない。これは、有利なことに、サステイン位相の間に、これらの電極に供給し且つこれらの電極を駆動するための手段により供給される非常に一様な電気エネルギーの分布を提供する。各々の操作に関連するこの選択的補償操作のお陰で、パネルにより表示される画像の品質は著しく改善される。

アドレスおよびサステイン電極にアドレスする各々の位相の間に、書き込み開始信号の前に、消去信号Ｖ_Ｅ−ＹおよびＶ_Ｅ−Ｘは、アドレスおよびサステイン電極並びにデータ電極それぞれに一般に適用される。前記アドレスおよびサステイン電極により提供される全てのセルをオフにするために条件Ｖ_Ｅ−Ｙ−Ｖ_Ｅ−Ｘ＜Ｖ_Ｄが選択されることは適切である。一般に、供給および駆動手段を簡単化するために、条件Ｖ_Ｅ−Ｙ＝Ｖ_Ｅ−Ｘ＝Ｖ_ｏｎが選択される。

上記の光結合の問題に対する柔軟的且つ経済的な解決方法を提供する目的のために、本発明に従ったパネルは、パネルの各々のセルにおいて、この不透明な層を貫通する一群の少なくとも１つの光結合開口を含む光導電層と電界発光層との間にある不透明層から構成される。好適には、各々の群はセルの略中央に位置している。変形に従って、不透明層は電極の中間層の一部を形成する。

用語“不透明層”は、可視光にそれを通過させない層を意味するものとして理解される。この層は、吸収性（ブラック）または反射性（金属）とすることが可能である。

それ故、不透明層が絶縁性材料から成る場合、光ばかりでなく電流が、電界発光層から光導電層までであって透明または半透明である必要がある中間電極を通る（流れる）ことは、この層における孔による。この不透明層は絶縁性であり、且つ、接触していて短絡している状態にあるリスクは中間電極にはないため、これら孔を除いて、この不透明層は連続膜とすることが可能である。

この不透明層が導電性材料からなる場合、それは中間電極の不可欠な部分となる。したがって、中間電極は、本発明にしたがって、互いに電気的に絶縁されているため、中間電極はもはや連続的ではない。

上記の光結合の問題に対して柔軟性があり経済的である解決方法を提供する目的で、パネルの電極の中間層は半透明であり、前記メモリ効果を得るために前記電界発光層と光導電層との間において必要な光結合に適応する光学濃度を有している。

この光結合は、パネルに従って、且つ、一群当たりの開口の数およびこれら開口の面積を選択することにより同じパネルのセルに従って有利に調整され且つ適合されることが可能であるため、不透明層における開口の数と面積または半透明中間層の光学濃度は、各々のセルにおいて電界発光層と光導電層との間の光結合に適合するためであって、それ故、パネルの操作を最適化するための簡単且つ経済的手段である。

セルの各々の一群の開口または各々の半透明な中間電極は、必要とされるレベルに光導電領域の発光レベルを適合する手段として機能し、それ故、この領域は導電状態にスイッチングされる。

パネルが異なるカラーの光を発光することができる少なくとも２つの群の電界発光セルから構成されるとき、パネルは、
− 一群の異なるカラーのセルに従って異なる一群の開口の密度および／または総面積ための、または、
− 一群の異なるカラーのセルに従って異なる前記中間層の光学密度のための
本発明に従って、光結合が適合される方法に依存することが好適である。

本発明のお陰で、セルの発光カラーこのセルの全体的な開口、即ち、このセルの光結合する開口の総面積および／またはこれら開口の密度に適合させることにより、発光カラーが何であっても、パネルの全てのセルに対向する全ての光導電層領域のための励起状態に一致する導電性を得ることは容易であり、それ故、パネルの操作を改善することは容易である。

好適には、各々の群の光結合開口の各々の開口に対向して、パネルは、電界発光層の前面に位置付けられた不透明マスキング要素から構成される。

これら不透明な要素のお陰で、中間不透明層における各々の光結合開口は、パネル外部の周辺光からマスキングされ、光導電層に入る周辺光のリスクは全て制限される。従って、強い周辺光下でうまく機能しないパネルのリスク全てが制限される。このことは、光が電界発光層から生じる条件で、光導電層にこの光を移すために意図された、各々のセルのための光結合開口は、それ故、光源からパネルまでマスキングされている。

好適には、中間電極間に位置付けられた領域に対応するセル間領域を除いて、両方の光導電層界面は反射性である。

したがって、これらの反射性界面は、本発明に従って、開口を通って光導電層から発生する光のための光導波路として機能する。この光は、このとき、先行技術におけるより大きい光導電層面積を照射し且つ励起するように、伝搬することができ、それ故、励起状態においてこの層の電気抵抗を減少させ、電気的損失を制限する。この光導波路効果は、電界発光有機材料と同じような屈折率を有する、光導電材料、とりわけ有機光導電材料において特に有利であり、それが用いられている。

本発明は、制限が加えられない例として且つ図面を参照して以下に示す説明を読むことによりさらに容易に理解されることであろう。

説明を簡潔するため且つ本発明が先行技術に対して有する差異および有利点を示すために、同一の参照番号を同じ機能を提供する要素に用いることとする。

本発明に従ったパネルの種々の実施形態について以下に説明する。本発明に従った全てのパネルに共通する１つのポイントは、各々のセルは中間電極を備えており、種々のセルの中間電極は互いに電気的に絶縁されていることである。従って、各々のセルは、電極の前面層に接続される端子と電極の後面層に接続される他の端子との間における、電界発光有機層領域、中間電極および光導電層から構成される。このように、全ての中間電極は浮遊している。

本発明に従ったパネルの各々のセルにおいて得ることが好適であるメモリ効果は、連続的であるパネルのセルの各々の行に対して、セルが行において点弧されるべきセルに点弧することを意図されたアドレス位相を経て、次いで、前のアドレス位相がそれらのセルに置かれるかまたはそれらのセルから離れる状態に行のセルを維持することを意図されたサステイン位相を経る。行のセルはアドレス位相にある一方、パネルのその他の行の全てのセルはサステイン位相にある。

マトリクスパネルを駆動する従来の方法に従って、サステイン位相の持続時間は、パネルのセルの発光を調節することと、特に、画像を表示するために必要なグレイレベルを生成することを可能にする。

次いで、パネルのセルのメモリ効果の用いる駆動方法の実行は：
− アドレス位相の間に、点弧されるべきセルの端子のみに点弧電圧Ｖａを加えること；
− サステイン位相の間に、全てのセルの端子にサステイン電圧を加えることであって、その電圧は変動可能であるが、前の点弧されたセルが点弧されたままであるように十分大きく、且つ前に点弧されないセルを点弧するリスクを負わないように十分小さく維持される必要がある、サステイン電圧を加えること；
を経る。

従って、アドレス位相は選択可能な位相である。それと対照的に、サステイン位相は選択可能ではなく、それにより、全てのセルに対して同じ電圧を加えることができ、パネルの操作を著しく簡単化する。

図１４は、本発明に従ったパネルの多数のセルＥ_ｎ，ｐ，Ｅ_{ｎ＋１，ｐ}，Ｅ_{ｎ，ｐ＋１}，．．．であって、電極の前面層１２の行Ｙ_ｎ，Ｙ_ｎ＋１および電極の後面層１６の列Ｘ_ｐ，Ｘ_ｐ＋１により提供される、セルの等価回路を示している。

パネルの各々のセルは、次のように、共通点として、中間電極６を有すると直列である発光ダイオード３１として電気的に示すことが可能である。
− このセルに対応する電界発光層１３の領域は発光ダイオードとして機能する；
− 光導電層１５の対応する領域は、その電界発光層の領域と光結合するため、ツェナダイオード３２として機能する。示されるツェナ効果は、発光ダイオードの発光閾値と光導電材料の光電特性との結合により得られる。
− 中間層１４に対応する領域は浮遊電極６に対応する。

ここで、本発明に従って、種々のセルの中間電極が互いに電気的に絶縁され且つ浮遊している電界発光パネルに上記の種類の方法が適用されるときに得ることが好適であるメモリ効果についてさらに具体的に説明する。

図１６は、この従来の操作方法に従って示している。
− セルＥ_ｎ，ｐについては、ｔ＞ｔ_１に対してオンのまま保たれるセルの点弧を伴う完全な“アドレス−ｎ”位相。
− 次の行の“アドレス−ｎ＋１”のセルＥ_{ｎ＋１，ｐ}については、ｔ＞ｔ_２に対してオフのまま保たれるセルの点弧を伴わない完全なアドレス位相。

この図における３つのタイミングチャートＹ_ｎ、Ｙ_ｎ＋１、Ｘ_ｐは、これらのシーケンスを得るために、行電極Ｙ_ｎ、Ｙ_ｎ＋１に加えられる電圧と列電極Ｘ_ｐに加えられる電圧とを示している。

本発明に従い且つ図１６を参照するに、各々のアドレス位相は、消去操作Ｏ_Ｅ、書き込み操作Ｏ_Ｗおよび所謂補償操作Ｏ_Ｃから構成される。

図１６の下部においては、セルＥ_ｎ，ｐ、Ｅ_{ｎ＋１，ｐ}の端子における電位の値と、これらのセルのオンまたはオフの状態が示されている。

本発明に従ったパネルは、電極に次のような信号を供給することができるために適切である供給および駆動手段を備えている。
− 行電極の場合には、一般に０でまたは０に近い電圧Ｖ_ｏｎ、書き込み開始電圧Ｖ_ａと呼ばれる電圧、またはサステイン電圧Ｖ_ｓのどれか。
− 列電極の場合には、アクティべーションデータ電圧と呼ばれる電圧Ｖ_ｏｎまたは非アクティべーションデータ電圧と呼ばれる電圧Ｖ_ｏｆｆのどちらか。

そのような供給手段の製造は当業者には容易に行うことが可能であるため、ここでは詳細について説明しない。

図１６の下部において示しているオン状態またはオフ状態を得るためには、それ故、図１４に示すようなセル端子に、次のような電位差を加える必要がある。
− オフ状態にあるセルへの電位差（Ｖ_ａ−Ｖ_ｏｎ）、このとき、セルはオン状態にスイッチングされる。
− オン状態にあるセルへの電位差（Ｖ_ｓ−Ｖ_ｏｎ）または（Ｖ_ｓ−Ｖ_ｏｆｆ）、このとき、セルはオン状態のまま保たれる。並びに
− オフ状態にあるセルへの電位差（Ｖ_ｓ−Ｖ_ｏｆｆ）または（Ｖ_ｓ−Ｖ_ｏｎ）、このとき、セルはオフのまま保たれる。

発光ダイオードからの発光を開始するための電圧をＶ_Ｄにより、およびツェナダイオード３２の臨界電圧をＶ_Ｚで表すと、図１５は、次のような状態に関して、それらを位置付けすることにより、これらの種々の電位の値を繰り返すこととなる。
− セルの発光ダイオード３１（図１４）の端子における閾値電圧Ｖ_Ｄであって、それより小さい場合はこのダイオードはオフであり、それより大きい場合はこのダイオードはオンである。
− セルの端子における閾値電圧Ｖ_Ｄ＋Ｖ_Ｚであって、それより大きい場合はオフ状態にあるセルは点弧され、オン状態にスイッチングする、
本発明に従ったパネルにより好適なメモリ効果を得るために、Ｘ_ｐのような列電極に加えられることができる電圧Ｖ_ｏｆｆの値は、セルの端子に加えられる電圧Ｖ_ａ−Ｖ_ｏｆｆがそれを点弧するには不十分であるように選択される必要があり、それ故、Ｖ_ａ−Ｖ_ｏｆｆ＜Ｖ_Ｄ＋Ｖ_Ｚであり、電圧Ｖ_ｓ−Ｖ_ｏｆｆはセルのオンまたはオフ状態に影響を与えず、それ故、Ｖ_Ｄ＜Ｖ_ｓ−Ｖ_ｏｆｆである。

電圧Ｖ_Ｄ＋Ｖ_Ｚはパネルのセルの端子において電圧Ｖ_Ｔに一致し、それ以上では、オフ状態のセルは点弧され、オン状態にスイッチングする。

パネルの行Ｙ_ｎの各々の書き込み操作Ｏ_Ｗの間、種々の列Ｘ_１，．．．，Ｘ_ｐに送られる信号の平均は、この行Ｙ_ｎにおいてアクティブにされるかまたはアクティブにされないセルの数に依存する。この書き込み操作の間、パネルのその他の行全てはサステイン位相にあり、これらの行のアクティブなセルは、これらの行に加えられる電位Ｖ_ｓと列電極Ｘ_ｐに加えられる電位Ｖ_ｏｎまたはＶ_ｏｆｆとの間の電位差により供給される。従って、サステイン位相にあるセルの端子における電位差Ｖ_ｓ−Ｖ_ｏｆｆまたはＶ_ｓ−Ｖ_ｏｎが、それらが属する列に従って変化することがみられることが可能である。従って、その他の行のセルにより発光される光パワーは、それらが属する列において、行Ｙ_ｎのセルがアクティブにされるかまたはそうでないかに依存して、変化する。

各々の書き込み操作の後の補償操作Ｏ_Ｃは、この問題点を回避することを可能にする。図１６に示すように、この操作は、前の読み出し操作Ｏ_Ｗの間にデータ信号Ｖ_ｏｎを取得する列Ｘに信号Ｖ_ｏｆｆを、または、前の書き込み操作Ｏ_Ｗの間にデータ信号Ｖ_ｏｆｆを受け取る列Ｘに信号Ｖ_ｏｎを加えることである。さらに、この補償信号を加える持続時間が、前の信号Ｖ_ｏｎまたはＶ_ｏｆｆを加える持続時間に略等しい場合、書き込み操作の持続時間と補償操作の持続時間とを結合することにより、どの行がアドレスされようと、これらの行においてアクティブにされるべきまたは非アクティブにされるべきセルの数がどうであろうと、全ての列は平均的に同じ電位を取得し、それにより、上記の問題点を回避することを可能にする。本発明に従って、アドレス位相と結合されるこれらの補償操作は、パネルの非アドレス画素の発光の一様性を確実にすることを可能にする。

パネルの行Ｙ_ｎについての各々の書き込み操作Ｏ_Ｗの前に、消去信号Ｖ_Ｅ−ＹおよびＶ_Ｅ−Ｘをアドレスおよびサステイン電極並びにデータ電極それぞれに加えることである消去操作Ｏ_Ｅが、一般に実行される。前記アドレスおよびサステイン電極により供給される全てのセルをオフにするために、条件Ｖ_Ｅ−Ｙ−Ｖ_Ｅ−Ｘ＜Ｖ_Ｄを選択する必要がある。一般に、図１６に示すように、供給および駆動手段を簡単化するために、条件Ｖ_Ｅ−Ｙ＝Ｖ_Ｅ−Ｘ＝Ｖ_ｏｎが選択される。

従って、メモリ効果により、好適には、アドレス位相の間に補償操作を加えることにより、非常に簡単な方法で、本発明に従った電界発光パネルがどのように有利に駆動されることが可能であるかがまさに理解できた。

電界発光層と光導電層との間の光結合の種々のモデルに基づく本発明に従ったパネルの種々の実施形態について、ここで説明する。

第１実施形態に関する図３を参照するに、中間導電層１４の電極は、透明であり、この場合、光の通過のための開口であって、この場合は孔１を備えた中間不透明層１７により部分的にマスキングされている。この中間不透明層１７は、中間導電層１４と光導電層１５との間に位置する。光の通過のための各々の開口は、セルの発光表面の略中央に位置する。これらの孔は、電界発光層１３と光導電層１５との間の光結合のために意図されている。ここで示した実施形態においては、基板１１はパネルの後部にある。

図４は、基板１１′がパネルの前面にあることを除いて、図３における実施形態と同じ実施形態を示している。従って、このパネルは基板を通して画像を発光する。

一般に、セル当たりに孔の数とこれらの孔または不透明中間層１７における孔のサイズを変えることにより、好適なメモリ効果を得るために、パネルの各々のセルにおける光導電層１５の励起が非常に簡単に適合されることが可能である。セルに特有な各々の一群の開口は、電界発光層の領域とこのセルに特異である光導電層の領域との間の光結合を提供する。セルに特有の一群の開口により生成される光結合は、これらの開口の面積または一群の開口の総面積のみに依存するが、またこれらの開口の配列および形に依存する。各々の群の開口は、任意の適切な形、例えば、円、正方形、楕円または長方形あるいは細長い隙間の１つの形を有することが可能である。

図６に示す第２の実施形態に従って、中間導電層１４の電極は半透明である。それは、ＩＴＯから成る透明導電サブ層１４ａと、一般に、１０乃至１００ｎｍであって、好適な光学濃度に適合された膜厚をもつアルミニウムに基づく半透明サブ層１４ｂとから構成される。一般に、１ｎｍのオーダーの平均膜厚をもつフッ化リチウムに基づく薄膜が、アルミニウムサブ層と電子注入サブ層１３ｃとの間の界面に形成される。

図５は、電界発光層の構造が逆であることを除いて、図６の実施形態と同じ実施形態を示している。電極の前面層１２はこのとき、陰極であり、中間層１４は陽極である。適切な操作のために、ＩＴＯサブ層１４ａはこのとき、正孔注入サブ層１３ａに接し、半透明サブ層１４ｂは、光導電層１５との界面にシフトしている。このとき、フッ化リチウムは必要でない。

一般に、好適なメモリ効果を得るために、半透明中間導電層１４の光学濃度であって、この場合、アルミニウム層の膜厚を変えることにより、パネルの各々のセルにおける光導電層１５の励起はローカルに非常に簡単に適合させることが可能である。

図７および９に示す第３の実施形態に従って、電極の中間層１４′は不透明であり、各々のセル内に光を通過させるために幾つかの開口が開けられている。電極の中間層１４′の正面図について図７に示すように、この電極の中間層は、パネルの各々のセルＥ１、Ｅ２内において、この不透明層を貫通する５つの光結合開口の一群２であって、例えば、図９に対応する切断面９−９が切断する開口２１を含む、光結合開口の一群２から構成される。第１実施形態におけるように、セルに特有の各々の一群の開口は、電界発光層の領域とこのセルに特有である光導電層の領域との間の光結合を提供する。

図９に示すように、ここでは、パネルは、従来の方法において、その光結合をエンハンスするための層１８を備え、この層は、セル間に位置付けられる不透明バンド８から構成される。これら不透明バンド８は吸収性（ブラック）または反射性とすることが可能である。

光結合をエンハンスするための一般的場合であるような、不透明な電極の後面層が反射性であるとき、コントラストエンハンス層１８のための反射バンドを用いること、および、パネルの前面において、機能が周囲の光の全ての中間反射を抑えることである円形偏光部を加えることは有利である。

図９に示すように、光導電層１５の両方の界面は、この場合、反射性である。これら２つの界面は、ここでは、電極の後面層１６の表面および電極の中間層１４´の表面に対応し、両方の表面は光導電層１５に接している。

図９において矢印により示すように、これらの反射性界面は、ここでは、電極の中間層４´に形成される開口２１を通して光導電層１５に達する光のための光導波路として機能する。この図が示すように、この光は、ここでは、光導電層の大きい面積を照射し且つ励起するように伝搬され、これにより、励起状態にあるこの層の電気抵抗を有利に減少させ且つ電気的損失を制限する。

各々のセルＥ_１、Ｅ_２が中間電極６を有しているとき、種々の中間電極６は互いに電気的に絶縁されているため、中間層１４は、“セル間”領域における中間電極の層１４における水平の平行バンド３のギャップおよび垂直の平行バンド５のギャップを形成する不連続性を提供する。

この結果、それ故、光導電層１５により形成される光導波路内において且つ図９の破線領域Ｄ内の光反射の矢印がないことが示すように、セルＥ_１から発生する光はもはや隣接するセルＥ_２に到達しない。パネルの隣接セル間の光結合のあらゆるリスクは、このようにして、非常に簡単に且つ掲載的に制限される。

多色表示パネルに関連する図８および１０に示す第４実施形態において、光結合開口２１、２１´の面積は、異なるカラーを発光する電界発光セルＥ１、Ｅ２´の場合には異なる。この配置は、このセルの発光カラーに対して各々のセルに特有な光結合を適合させることを可能にする。それ故、発光カラーがどのようなものであろうと、パネルの全てのセルに関して光導電層１５の全ての領域についての励起状態において同じ導電性を得ることは容易であり、従って、パネルの操作を改善することは容易である。

図１１を参照するに、本発明の第５実施形態においては、コントラストエンハンスブラックマトリクス層１８は、コントラストエンハンス不透明バンド８を除いて、一群の光結合開口２の各々の開口２１に対向して各々備えられる不透明マスキング要素９から構成される。これらの不透明マスキング要素９は、光導電層１５に入射する周囲光のリスクおよびもたらされる周囲光におけるパネルの機能不良のリスクを制限する。

本発明に従った電界発光表示パネルを製造するために、このような種類のパネルにおける当業者にとって従来からのレーザ析出法およびエッチング法を用いる。そのようなパネルを製造するためのプロセスについて、行電極の方向および列電極の方向それぞれにおけるパネルの断面である図１２および図１３を参照して、以下に説明することにする。

例えばガラス板から成る基板１１上に、スパッタリング法または真空蒸着法（ＰＶＤ）を用いて、一様なアルミニウム層が析出され、次いで、平行電極または列電極Ｘ_ｐ、Ｘｐ_＋１のアレイを形成するために、得られた層がエッチングされる。このようにして、不透明電極の後面層１６が得られる。

次いで、この電極層１６上に、一様な光導電材料層１５であって、例えば、プラズマエンハンスド化学的気相成長法（ＰＥＣＶＤ）によるアモルファスシリコンまたは化学的気相成長法（ＣＶＤ）またはスピンコーティング法による有機光導電材料から成る層が析出される。

上記の第１実施形態に従ってパネルを製造するために、次いで、中間不透明層１７を形成し、一様なアルミニウム層が上記のように析出され、次いで、次のようにエッチングされる。
− この層に形成される光結合開口であって、画素によりグループ化され、開口の各々のグループは画素の発光領域の中央に位置される、光結合開口１。
− 本発明に従って、隣接セルの中間電極を電気的に絶縁するためおよび互いにパネルのセルを光学的に分離するためのセル間領域３、５。

次いで、一様な膜厚の混合インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の薄層が真空スパッタリングにより形成される。その膜厚および析出条件は、膜厚の横断方向よりかなり小さい層間の界面の面に平行な方向における導電性を有する層を得るために当然であるとして知られている方法に適合される。このように、その層の膜厚は一様であるが、本発明に従って、隣接するセルの中間電極を電気的に絶縁することが可能であり、これにより、上記のようにパネルを駆動する方法を用いることを可能にする。得られる層は電極の中間層１４に対応している。

次いで、電界発光セルの行においてパネルを駆動することを意図されたバリアリブ１９のアレイが形成される。この目的のために、先ず、一様なバリアリブの有機樹脂層がスピンコーティング法により析出され、次いで、この層は、列電極に対して垂直である樹脂バリアリブ１９のアレイを形成するために、エッチングされる。この層の膜厚またはバリアリブの高さは、図１３に示すように、さらに析出される層の膜厚より実質的に厚い。

次いで、電界発光セルの行を形成することを意図された有機層が、バリアリブ１９間に析出される。電界発光有機層１３は、このようにして得られる。

次いで、透明導電層２が、行電極Ｙ_ｎ、Ｙ_ｎ＋１を形成するために、再びバリアリブ間に析出される。この層は、好適には、陰極とＩＴＯ層を含む。

本発明に従った画像表示パネルはこのようにして得られる。

先行技術による光導電層を用いて与えられるメモリ効果を有する電界発光表示パネルのセルの模式的な断面図である。 この種のパネルのセルのループモードにおける操作を示す図である。 本発明に従った表示パネルのセルの模式的な断面図であって、第１実施形態においては、電極の中間層は透明であり且つ孔により貫通された不透明層により部分的にマスキングされている、図である。 本発明に従った表示パネルのセルの模式的な断面図であって、第１実施形態においては、電極の中間層は透明であり且つ孔により貫通された不透明層により部分的にマスキングされている、図である。 本発明に従った表示パネルのセルの模式的な断面図であって、第２実施形態においては、電極の中間層は多層の半透明複合物である、図である。 本発明に従った表示パネルのセルの模式的な断面図であって、第２実施形態においては、電極の中間層は多層の半透明複合物である、図である。 本発明の第３実施形態における、各々のセル内の光の通過のための孔により貫通された不透明電極から形成された中間層の平面図である。 各々のセルの開口孔はセルにより発光されるカラーに依存することを除いて、図７と同じである、本発明の第４実施形態における中間層の平面図である。 第３実施形態における、図７の中間層を備えるパネルの一部の切断面９−９に沿った模式的な断面図である。 第４実施形態における、図８の中間層を備えるパネルの一部の切断面１０−１０に沿った模式的な断面図である。 第５実施形態において、中間層の各々の開口孔に対向して配置された不透明なマスキング要素をパネルが前面に備えていることを除いて、図９と同じ模式的な断面図である。 パネルの交点であって、行電極の方向に沿った交点を示す図であり、本発明に従ったパネルを製造するための一プロセスを示すことを意図した図である。 パネルの交点であって、列電極の方向に沿った交点を示す図であり、本発明に従ったパネルを製造するための一プロセスを示すことを意図した図である。 本発明に従ったパネルの一群のセルの等価回路を示す図である。 図１６における操作方法に従って、電極に加えられる電位差を示す図である。 パネルを操作するために、本発明に従ったパネルの電極に加えられる電圧のタイミングを示す図である。

符号の説明

１ 孔
１´ 孔
２ 開口の一群
３ セル間領域
５ セル間領域
６ 中間電極
８ 不透明バンド
９ 不透明マスキング要素
１１ 基板
１１´ 基板
１２ 電極の前面層
１３ 電界発光層
１３ａ 正孔輸送サブ層
１３ｂ 電界発光中央サブ層
１３ｃ 電子供給サブ層
１４ 電極の中間層
１４´ 電極の中間層
１４ａ 透明導電サブ層
１４ｂ 半透明サブ層
１５ 光導電層
１６ 電極の後面層
１７ 不透明中間層
１８ コントラストエンハンスブラックマトリクス層
１９ バリアリブ
２１ 開口

Claims (12)

1. メモリ効果を有する複数の電界発光セルのマトリクスにより形成される画像表示パネルであって、前記パネルの一の面の方に光を発光する、画像表示パネルであり：
   電界発光有機層；
   該電界発光有機層の一の面に対する、電極の透明層；および
   該電界発光有機層の他の面に対する、前記メモリ効果を得る光導電層であって、該光導電層は、不透明な複数の電極層と、前記電界発光有機層に接する複数の中間電極の中間透明層または中間半透明層との間に挿入された、光導電層；
   を有する画像表示パネルであり、
   各々の電界発光セルは中間電極を備え、前記複数の電界発光セルの前記複数の中間電極は互いから電気的に絶縁されている；
   ことを特徴とする画像表示パネル。
2. 請求項１に記載の画像表示パネルであって、前記電極層の一についてのアドレスおよびサステイン電極と、前記電極層の他についてのデータ電極と呼ばれる電極との間に提供される前記画像表示パネルの各々の電界発光セルを伴い、前記画像表示パネルは：
   連続して、各々のアドレスおよびサステイン電極に対して、アドレス位相中に書き込み開始信号Ｖ_ａと呼ばれる信号を印加し、同時に、他のアドレスおよびサステイン電極に対して、サステイン信号Ｖ_ｓと呼ばれる信号を印加するように；そして
   前記電界発光セルは、前記アドレスおよびサステイン電極を介して供給される前記電界発光セルの後続のサステイン位相中、前記アドレスおよびサステイン電極と当該データ電極との交差部分に位置付けられていて、前記アドレスおよびサステイン電極に対する書き込み開始信号の印加中、活性化しないことまたは活性化することに依存するデータ信号値Ｖ _ｏｆｆ またはＶ _ｏｎ のそれぞれをデータ電極に同時に印加するように；
   適切な供給および駆動手段を有する、ことを特徴とする画像表示パネル。
3. 請求項２に記載の画像表示パネルであって、Ｖ_Ｔが、非アクティブ状態“オフ”におけるセルがアクティブ状態“オン”にスイッチングする、前記画像表示パネルのセルの端子における電圧である場合、および、Ｖ_Ｄが、セルに対応する前記電界発光層の一部からの発光をトリガする電圧である場合、前記供給および駆動手段は、
   Ｖ_ａ−Ｖ_ｏｎ≧Ｖ_ＴおよびＶ_ａ−Ｖ_ｏｆｆ＜Ｖ_Ｔ
   Ｖ_ｓ−Ｖ_ｏｎ＜Ｖ_ＴおよびＶ_ｓ−Ｖ_ｏｆｆ＜Ｖ_Ｄ
   であるようにデザインされている、ことを特徴とする画像表示パネル。
4. 請求項２または３に記載の画像表示パネルであって、前記供給および駆動手段は、アドレスおよびサステイン電極をアドレシングする各々の位相中に、複数のデータ電極に補償信号と呼ばれる信号を同時に印加するためのものであり、ここで、前記アドレス位相中にデータ信号Ｖ_ｏｎを受け入れるデータ電極についてはＶ_Ｃ＝Ｖ_ｏｆｆであり、前記アドレス位相中にデータ信号Ｖ_ｏｆｆを受け入れるデータ電極についてはＶ_Ｃ＝Ｖ_ｏｎであり、前記補償信号Ｖ_Ｃの印加の持続時間はデータ信号Ｖ_ｏｎまたはＶ_ｏｆｆの前記の印加の持続時間に略等しい、ことを特徴とする画像表示パネル。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像表示パネルであって、該画像表示パネルは前記光導電層と前記電界発光層との間にある前記不透明層を有し、前記光導電層は、前記画像表示パネルの各々のセルにおいて、不透明層を貫通する少なくとも１つの光結合開口の群を有する、ことを特徴とする画像表示パネル。
6. 請求項５に記載の画像表示パネルであって、少なくとも１つの光結合開口はセルの略中央に位置付けられている、ことを特徴とする画像表示パネル。
7. 請求項５または６に記載の画像表示パネルであって、前記前記不透明層は前記の電極の中間層の一部を構成する、ことを特徴とする画像表示パネル。
8. 請求項５乃至７の何れか一項に記載の画像表示パネルであって、前記画像表示パネルは異なるカラーの光を発光することができる電界発光セルの少なくとも２つの群を有し、開口の密度および／または前記光結合開口の群における開口の総面積は、異なるカラーの前記電界発光セルの群に応じて異なる、ことを特徴とする画像表示パネル。
9. 請求項５乃至８の何れか一項に記載の画像表示パネルであって、前記画像表示パネルは、光結合開口の各々の群の各々の開口に対向して、前記透明層に接続された前記電界発光層の一の面に位置付けられた不透明なマスキング要素を有し、それ故、各々の光結合開口は前記パネルの外部環境照明に対してマスキングされている、ことを特徴とする画像表示パネル。
10. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像表示パネルであって、前記の電極の中間層は半透明であり、前記メモリ効果を得るように適合された、前記電界発光層と前記光導電層との間において光結合を与える光学濃度を有する、ことを特徴とする画像表示パネル。
11. 請求項１０に記載の画像表示パネルであって、前記画像表示パネルは、異なる色の光を発光することができる電界発光セルの少なくとも２つの群を有し、前記の電極の中間層の光学濃度は異なる色の前記の電界発光セルの群に依存して異なる、ことを特徴とする画像表示パネル。
12. 請求項５乃至１１の何れか一項に記載の画像表示パネルであって、前記光導電層の２つの界面は反射性である、ことを特徴とする画像表示パネル。

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