JPH02126590A - 薄膜ｅｌパネルのエージング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、置版がマトリックス構造を有する薄膜ＥＬパ
ネルのエージング方法に関するものであり、特に一方の
電極群が透明電極等の抵抗体からなる薄膜ＥＬパネルに
適用されるものである。

〈従来の技術〉 二重絶縁膜構造の薄膜ＥＬパネルは、第５図に示すよう
に、ガラス基板１上にＩ　Ｔｏ　（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ
　０ｘｉｄｅ　）等からなる帯状透明電極群２を多数並
列に設け、この上にＳｉ３Ｎ４等の誘電物質層８．Ｍｎ
等の活性物質をドープしたＺｎＳからなるＥＬ発光層４
並びにＳｉ３Ｎ４等からなる誘電物質層５を真空蒸着法
・スパッタリング法等により形成して三層構造とし、更
に誘電物質層５の上に透明電極２と直交する方向にＭ等
の金属からなる帯状背面電極群６を設けてなる構造であ
る。これは、等備回路的には容量性素子であり、所望の
透明電極と背面電極とに所定の交番電圧を印加すること
により１両電極の交差部に挾持された微小面積部分が発
光し、文字、記号、模様等を表示するための一絵素を構
成する。

上記構造を基本とする薄１１ＤＥＬパネルは、発光輝度
等の経時変化の安定化と初期故障による不良素子を除去
する等の目的で、薄膜作製後の一定期間、交流電圧を透
明電極群２と背面電極群６との間に印加しながらエージ
ングを行なうことが必要となる。このエージングにおい
ては、表示絵素を同時に処理する必要性とエージング駆
動回路全簡略化するために、第６図に示す様に一方向に
引き出さ几ている電極に一つの共通電極にまとめられさ
らに相対する側の共通−１を一つにして一組の共通電済
としている。この−組の共通電凧に第６図の様に交流電
圧パルスを印加し、すべての交点を同時に発光させるこ
とにより、エージング処理を行なっている。この場合の
ＥＬパネルの等価回路は第７図に示す様になる。尚、Ｃ
は発光絵素の容量、Ｒは透明電極の１氏抗である。

表示容量が小さい場合、印加パルス□ｉＨに対して時定
ａＣ−Ｒが小ざいので、どの絵素に対しても所定の波形
が印加されるが、表示容量が犬きくなり時定数Ｃ，Ｒが
パルス・：慴より大へくなると、透明型（屡の端子部か
ら離れた部分では波形がかからなくなる（第８図）。パ
ルス幅は、他の特性との関係で必要以上に大きくできな
いので、大表示容量パネルは全ての絵素を均一にエージ
ングできないという問題が生じる。

この対策として従来では、第９図に示すように透明電極
を全て短絡し、金１萬電極は一本置きに短絡して２つの
グループを形成し、上記２つのグループの金属電極の両
端を同電位にして透明電極との間に電圧を印加すること
により金與電甑群と透明電極群により形成される絵素を
全て同極性に充電し１次に西明電極群はフローティング
状態にして金用電極の端子間に電圧を印加することによ
り一方の金属電極上の絵素に蓄積さｆｉた電荷を他方の
金属電極上の絵素に印加して発光されるエージング方法
が提唱されている。上記エージング方法はパルスの印加
時に流れる電流は一方の金属電極群から他方の金属電極
群へ流れ、透明電極による電画抵抗の影曾を受けない。

従って、大面積、大表示容量のＥＬパネルのエージング
駆動方法として有効である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 エージングの目的の１つとして初期故障による不良素子
を除去することがあるが１．エージング中において初期
故障以外の原因で素子不良が多く発生している。すなわ
ち、エージングのパルス幅がＥＬ素子の絶縁耐圧に悪影
響を受えるほど広く、絶縁破壊による不良が多いことで
ある。

また、パルス幅と絶縁破壊の大きさの関係は第１１図に
示す如くであり、パルス幅が広くなるとほぼリニアに絶
縁破壊の大きさは増大する。

１、之がって、エージングによる絶縁破壊による不良す
なわち絵素欠げ及び大型絶縁破壊によるＥ’Ｌパネルの
不良は、エージングのパルス幅が広くなると著しく増加
し、ＥＬパネル製造における良品率を低下させる非常に
大きな原因とな−ている。

一方、エージングのパルス幅を狭くすれば飛躍的に絶縁
破壊による不良を減少させることが可能となる、 しかしながら、薄膜ＥＬパネルは容量性素子であり、発
光開始電圧以上の電界が印加されると、発光開始以下の
電圧の場合と較べて急激に素子の容量が増加［７、約２
．５倍となる。従って、大表示容量パネルを従来のトラ
ンジスターをスイッチング菓子として用いたエージング
装置でエージングを行なう場合、トランジスタの立ち上
り特性とパネル容量の大きさのため、印加されるパルス
は立ち上りがゆるくなり、エージングに必要な発光砒を
得るためにはパルス幅を広くする必要がある。

パルス幅と絶縁破壊電圧の関係は第１０図に示すように
パルス幅が増加すると絶縁破壊電圧が低下する。従って
、従来のエージング装置でば、パルス幅を狭くすること
ができず、エージング中における絶縁破壊による不運を
抑えることは不可能であった、 〈問題集を解決するための手段〉 本発明は、透明電極群と交差する方向の金属電極群との
間にＥＬ発光層が存在する構造である薄膜ＥＬパネルτ
エージング駆動する際に透明電極は全て短絡し、金属電
極は１木置きに短絡して金属電極群Ａと金属電極群Ｂを
形成し、この金属電極群Ａ及びＢに透明電極に対して発
光開始電圧以下の電圧ｖＤを印加する第１フイールドと
、上記金１萬電極群Ａ及びＢに透明電極に対して電圧ｖ
Ｄを印加した後、透明電極全フローティング状４態にし
て金属電極群Ｂに金属電極群Ａに対して電圧ｖＤを印加
する第２フイールドと、印加電圧が第１フイールドと逆
極性である第３フイールドと、印加電圧が第２フイール
ドと逆％性である第４フイールドとからなシ、これらの
４つのフィールドを繰り返すエージング駆動方法におい
てエージング回路を構成するスイ・ｌチング素子として
印加パルスの立ち上り特性を急峻にすることが可能であ
るサイリスタを用いて、絵素に印加されるパルス幅をエ
ージングに必要な発光が得らね、る範囲で可能な限り狭
くしている。

〈発明の作用〉 本発明によれば、金属電極群への電極上の絵素（以下、
Ａ群の絵素という）は第１のフィールドと第３のフィー
ルドにおいて発光開始電圧以上の電圧が印加されて発光
し、金属電極群Ｂの電極上の絵素（以下、Ｂ群の絵素と
いう）は第２フイールドと第４フイールドにおいて発光
開始電圧以上の電圧が印加されて発光する。

すなわち、第１フイールドにおいて、まずＡ群とＢ群の
絵素に透明電極に対して電圧ｖＤが印加さ几、その後、
金属イ隋群Ａと金属電極群Ｂとの間に電圧ｖＤが印加さ
ね−るため、Ａ群の絵素には（１＋α）・ｖＤの電圧が
印加され、Ｂ群の絵素にはα・ｖＤの電圧が印加され、
金属電極群Ａと金属電極群Ｂの間にＣ・（１−α）・Ｖ
Ｄ　／　２の電荷が流れる。なお、αは電圧ＶＤの大き
さによって定まる値であり、α＜０．５である。この時
、透明電極はフローティング状態にあるので、透明電極
に電流は流れず、透明電極の低杭による電圧降下が少な
い。すなわち、薄膜ＥＬパネル全面に均一なパルスの印
加が可能となる。また、スイッチング素子は、サイリス
タで構成しているため、印加電圧の立ち上りを十分に急
峻にすることができる。

したがって薄膜ＥＬパネル全面に急峻なパルスを印加で
きるため、エージングのパルス幅を十分に狭くすること
が可能となり、パルス幅が広いために生じていた絶縁破
壊による不良を著しく減少させることが可能となる。

〈実施例〉 第１図は本発明によるエージング駆動方法を行なう定め
のエージング駆動回路の一実施例を示す回路構成図であ
る。

図において、ＥＬＡは奇数側の金属電極と透明電極によ
り形成されるＥＬパネルの絵素、ＥＬＢは偶数側の金−
電極と透明電極により形成されるＥＬハネルの絵素、Ｔ
Ｈｔ〜ＴＨ６はサイリスタで構成したスイッチング回路
であり制碑信号Ｓ工〜Ｓ６に対応して動作するようにサ
イリスタの制御用回路を含んでいる。Ｄｉ−ＤｆＩｊダ
イオードである。

本実施例のエージング駆動方法は、絵素ＥＬＡが透明電
極に対１．て正凧性の電圧印加により発光する第１フイ
ールドと、絵素ＥＬｎが透明電極に対して正極性の電圧
印加により発光する第２フイールドと、絵素ＥＬＡが負
極性の電圧印加により発光する第３フイールドと、絵素
ＥＬｎが負極性の電圧印加により発光する第４フイール
ドを有し、これらの４つのフィールドを繰り返す。以下
、各フィールドについて動作を説明する。

第２図はサイリスタで構成したスイッチング回路ＴＨＩ
〜ＴＨ６のタイミングチャートと奇数側絵素ＥＬＡと偶
数側絵素ＥＬＢに印加される電圧波形を示す。

第１フイールド まず、サイリスタで構成したスイッチング回路ＴＨ６，
ＴＨ８ｉオン状態とし、続いてスイッチング回路ＴＨＩ
をオン状態にする。これにより。

絵素ＥＬＡとＥＬＢＶｃ電荷ｃ−ｖＤが充電される。

第３図は、このときの等価回路を示す。この場合絵素Ｅ
ＬＡとＥＬＢに電荷ｃ−ｖＤを充電するための電流は透
明電極を流れるが、スイッチング素子として駆動能力が
大きく急峻な波形の印加が可能なサイリスタを使用して
いることと、薄膜ＥＬ素子は発光開始電圧以下では絵素
の容量がそれ以上の場合、約２１５以下であるため、短
時間で電荷の充電ができる。

次に、スイッチング回路ＴＨ６とＴＨ８をオフ状１諜と
し、ＴＨ４をオン状態として絵素ＥＬＢの金属電極をＯ
Ｖに引き下げる。この結果、透明電極の電位が絵素ＥＬ
ＡとＥＬＢのコンデンサ結合により−α・ｖＤになるの
で、絵素ＥＬＡには（１＋α）・ｖＤが印加され、この
電圧が発光開始電圧以上であるので、絵素ＥＬ人が発光
する。

一方、ＥＬＢに印加される電圧はα・ｖＤでありこれが
発光開始電圧以下であるので、絵素ＥＬＢは発光しない
。第３図は、このときの等価回路を示す。

ここで、ａは α−（２Ｃ−Ｃ’　　）／（Ｃ＋Ｃ’　　）Ｃ：非発光
時の絵素容量 Ｃ′二全発光時絵素容量 で表わさり５、電圧ｖＤが小さく発光しない場合はα＝
０．５であるが発光状態ではα＜０．５である。

絵素の発光開始電圧’ｋＶｔｈとすると、ｖＤが％・Ｖ
ｔｈ以上であると絵素は発光する。

第２のステップすなわち第４図に示す状態でにスイッチ
ング回路ＴＨ６がオフ状態であるので、発光時の電流は
透明室（ｊを流れない。

したがって、電極抵抗Ｒの影響を受けないため絵素に印
加される波形は、スイッチング回路の駆動能力により定
まる。本実施例においてこのスイッチング回路にサイリ
スタを使用しているため急峻な波形を印加することが可
能となり、ＥＬパネル中の全ての奇数側絵素シこばなま
りが少なく立ち上りが急峻な波形が印加される。その結
果、エージングに必要な発光を得るために必要なパルス
幅を十分短かくすることが可能となる。

まず、サイリスタで構成したスイッチング回路ＴＨ６，
ＴＨＩをオン状態とし、続いてスイッチング回路Ｔｌ−
１１をオン状態にする。これにより、絵素ＥＬＡ、ＥＬ
ＩＩに電荷ｃ−ｖＤが充電される。

次に、スイッチング回路ＴＨ６，ＴＨ１をオフ状態とし
、スイッチング回路ＴＨ２をオン状態にして絵素ＥＬＡ
の金属電極をＯｖに引き下げる。

この結果、透明ＫＭの電位が絵素ＥＬＡと絵素ＥＬＢ（
！：のコンデンサ結合により−α・ｖＤになるので、絵
素ＥＬＢｆＣは（１＋α）・ｖＤが印加され、この電圧
が発光開始電圧以上であるので、絵素ＥＬＤが発光する
。一方、絵素ＥＬ人に印加される電圧はα・ＶＤであり
、これが発光開始電圧以下であるので、絵素ＥＬＡは発
光しない。

第３フイールド まず、サイリスタで構成したスイッチング回路ＴＨ５，
ＴＨ４をオン状態とし、続いてスイッチング回路Ｔ）（
２をオン状態とする。これにより絵素ＥＬＡ、ＥＬＢに
電荷−Ｃ−ＶＤが充電される。

次に、スイッチング回路ＴＨ５，ＴＨ４をオフ状態とし
、スイッチング回路ＴＨ３にオン状態として、絵素ＥＬ
Ｂの金属電極を電位ｖＤに引き上げる。これにより、透
明電極の電位が、絵素ＥＬＡと絵素ＥＬｎのコンデンサ
結合によって（１＋α）・Ｖｐになるので、絵素ＥＬ人
には−（１＋ａ）・Ｖｐが印加され、絵素ＥＬＡが発光
する。一方、絵素ＥＬｎに印加される電圧は−α・ｖＤ
であり、絵素ＥＬｎは発光しない。

第４フイールド まず、サイリスタで構成したスイッチング回路ＴＨ５，
ＴＨ２’！ｉ＝オン状態とし、挽いてスイッチング回路
Ｔ　ｆ（４’ｅイオン態とする。これにより、絵素ＥＬ
Ａ、ＥＬＢＫ電荷−ｃ　−Ｖｎ　カ充電すレる。

仄に、スイッチング回路ＴＨ５，ＴＨ２ｆオフ状態とし
、スイッチング回路ＴＩ（Ｌ’ｅオン状［虚として、絵
素ＥＬＡの金属電極の電位をｖＤに引き上げる。これに
より、透明電極の電位が絵素ＥＬ、〜と絵素ＥＬＤとの
コンデンサ結合によって（１＋α）ｖＤになるので、絵
素ＥＬＢが発光するっ一方、絵素ＥＬ人の印加電圧は−
α・ｖＤであり、絵素ＥＬＡは発光しない。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように本発明により、げ、ＥＬパネ
ル絵素を発光させる発光電流は、金属電極から透明電極
を介して金属電極に流れ、透明電極の抵抗の影４を十分
少なくできることに加え、スイッチング素子としてサイ
リスタを用いることでＥＬパネル絵素に印加されるニー
、ジングバルスの立ち上り特性を急峻にすることが可能
となる。

これによりエージングのパルス幅を十分に短カクできる
ため、エージング中の絶縁破壊による不良を著しく低減
できる。

また、エージングパルス幅が短かくなる分、エージング
のボ動用波数を上昇させることができ、エージング効果
は駆動周波数に比例することからエージング時間の短縮
に寄与する。

したがって、本発明は薄膜ＥＬパネル製造における良品
率向上及び製造プロセスの簡略による、薄ＮＥＬパネル
製造、コストの低減に効果が太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成を示す構成図、第
２図は本発明の一実施例のタイミングチャートを示すチ
ャート図、第８図と第４図は本発明の一実施例の等価回
路を示す回路図、第５図は薄ＩＩ’ｓ、　Ｅ　Ｌパネル
の構造を説明する模式構成図、第６図は従来のエージン
グ駆動時の電極結線を示す結線図、第７図は従来例の特
価回路を示す回路図、第８図は従来例の透明電極上の駆
動波形のなまりを示す説明図、第９図は従来例のエージ
ング駆動時の電極結線を示す結線図、第１０図はエージ
ングの印加パルスの幅と絶縁破壊の大きさの関係を示す
説明図、第１１図はエージングの印ノ」ロパルスの幅と
絶縁破壊電圧の関係を示す説明図である。 ２・・・透明電極群、　　　４・・・ＥＬ発光層６・・
・背面電極群 代理人　弁理士　杉　山　毅　至（他１名）昂 図 第ｑ 図 と

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．互いに交差する透明電極群と金属電極群との間に
   ＥＬ発光層が介在して成る薄膜ＥＬパネルの前記透明電
   極を全て短絡し、前記金属電極は１本置きに短絡して２
   つのグループを形成し、該２つのグループの前記金属電
   極の両端を同電位にして前記透明電極との間に電圧を印
   加することにより前記金属電極群と前記透明電極群の交
   差部に対応する絵素を全て同極性に充電し、次に前記透
   明電極群はフローティング状態にして前記金属電極の端
   子間に電圧を印加することにより、一方の前記金属電極
   上の絵素に蓄積された電荷を他方の前記金属電極上の絵
   素に印加して発光させる薄膜ＥＬパネルのエージング方
   法において、エージング回路を構成するスイッチング素
   子としてサイリスタを用いることによク、絵素に印加さ
   れるパルス幅をエージングに必要な発光が得られる範囲
   で可及的に狭くすることを特徴とする薄膜ＥＬパネルの
   エージング方法。