KR20170120712A

KR20170120712A - 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법

Info

Publication number: KR20170120712A
Application number: KR1020177030114A
Authority: KR
Inventors: 구니아키 시다
Original assignee: 코니카 미놀타 가부시키가이샤
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2017-10-31
Also published as: EP3010310A1; US20160133180A1; KR20160007587A; US9824623B2; EP3010310A4; CN105325057B; CN105325057A; KR101877195B1; WO2014200034A1; JP6372486B2; EP3010310B1; JPWO2014200034A1

Abstract

본 발명은, 제1 발광층에 제1 전류 파고값을 인가하고 제2 발광층에 제2 전류 파고값을 인가하는 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법이며, 제2 전류 파고값의 전류 밀도에 있어서 제1 발광층보다도 발광 효율이 낮은 제2 발광층에, 제1 전류 파고값보다도 전류 밀도가 낮은 제2 전류 파고값을 인가하고, 제1 발광층에 제2 전류 파고값보다도 높은 제1 전류 파고값을 인가한다.

Description

유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법{METHOD FOR DRIVING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT}

본 발명은 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법에 관한 것이다.

유기 일렉트로루미네센스 소자(유기 EL 소자)는 액정 표시 장치에 비하여 시야각 의존성이 적고, 콘트라스트비가 높으며, 박막화가 가능하다는 등의 이점을 갖고 있다.

또한 최근에는, 유기 EL 소자를 이용한 휴대 디스플레이나 휴대 배면 디스플레이 등도 적극적으로 시장에 투입되고 있다. 이들 유기 EL 소자를 이용한 디스플레이는 시인성이 높아서 대형 텔레비전에의 시장 투입이 기대되며, 일부 투입 계획이 보도되는 등, 플랫 패널 디스플레이에서의 시장 투입에 박차가 가해지고 있다.

또한 유기 EL 소자는 자기 발광형 광원이며 면 발광 광원이기 때문에 차세대 조명으로서 각광을 받고 있으며, 유기 EL 조명으로서 도처에서 개발이 이루어지고 있다.

유기 EL 소자는 전극 간 내에 RGB의 각 발광 재료를 갖고 RGB의 발광 출력을 임의로 조제하여 구동함으로써, 또는 유기층의 두께를 포함한 층 설계를 실시함으로써, 발광색이나 발광색 강도를 자유로이 변화시키는 것이 가능해진다. 이로 인하여 유기 EL 소자는 조명 용도로서 요구되는 백색으로서, 예를 들어 색온도 2000K나 3000K 등의 전구색으로부터 5000K나 6000K 등의 주백색까지 자유로이 발광하는 것이 가능하다. 또한 인광 재료를 사용함으로써 LED나 형광등과 동등 또는 그것을 초과하는 발광 효율을 실현할 수 있어, 박형화 조명으로서의 실현이 기대되고 있다.

또한 디스플레이와 같이 복수의 색으로 가변이기 때문에, 예를 들어 RGB 발광층을 수평 방향으로 직사각형으로 형성하고 각각의 발광색의 강도비를 변화시킴으로써 색을 변화시키는 조명이나 광원도 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).

또한 발광층을 투명 기판과 수직 방향으로 스택함으로써 개구율을 증가시키고 색 조절(조색)하는 것도 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 2 참조).

일본 특허 공개 제2003-066868호 공보 일본 특허 공표 제2008-503055호 공보

그러나 복수의 발광층을 구비하는 유기 일렉트로루미네센스 소자에서는 각 발광층의 수명(열화 속도)이 상이하다. 이 때문에, 유기 일렉트로루미네센스 소자의 발광색의 색조가 시간 경과와 함께 초기의 색조로부터 변화되어 버린다. 그 결과, 유기 일렉트로루미네센스 소자의 표시 품질이 시간 경과에 의하여 저하되어 버린다.

상술한 문제의 해결을 위하여 본 발명에 있어서는, 표시 품질의 저하를 억제하는 것이 가능한 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법은, 제1 발광층에 제1 전류 파고값을 인가하고 제2 발광층에 제2 전류 파고값을 인가하는 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법이며, 제2 전류 파고값의 전류 밀도에 있어서 제1 발광층보다도 발광 효율이 낮은 제2 발광층에, 제1 전류 파고값보다도 전류 밀도가 낮은 제2 전류 파고값을 인가하고, 제1 발광층에 제2 전류 파고값보다도 높은 제1 전류 파고값을 인가한다.

본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법에 의하면, 발광 효율이 높은 제1 발광층에 전류 밀도가 높은 제1 전류 파고값을 인가하고, 발광 효율이 낮은 제2 발광층에 전류 밀도가 낮은 제2 전류 파고값을 인가한다. 이것에 의하여, 제1 발광층의 휘도 저하를 촉진하고 제2 발광층의 휘도 저하를 억제할 수 있다. 이로 인하여, 시간 경과에 의하여 발생하는 각 발광층의 휘도 저하의 차를 억제하여 유기 일렉트로루미네센스 소자의 색조 변화를 억제할 수 있다. 따라서 유기 일렉트로루미네센스 소자의 표시 품질의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명에 따르면, 표시 품질의 저하를 억제하는 것이 가능한 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 유기 EL 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 유기 EL 소자의 효율 특성을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 유기 EL 소자의 구동 방법을 이용했을 경우의 구동 파형을 나타내는 도면이다.
도 4는 종래의 유기 EL 소자의 구동 방법을 이용했을 경우의 수명 열화 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 실시 형태의 유기 EL 소자의 구동 방법을 이용했을 경우의 구동 파형을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태의 유기 EL 소자의 구동 방법을 이용했을 경우의 수명 열화 특성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용의 예를 설명하지만, 본 발명은 이하의 예에 한정되는 것은 아니다.

또한 설명은 이하의 순서로 행한다.

1. 본 발명의 내용

2. 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법의 실시 형태

<1. 본 발명의 내용>

본 발명의 구체적인 실시 형태의 설명에 앞서, 유기 일렉트로루미네센스 소자(유기 EL 소자)의 구동 방법의 개요에 대하여 설명한다.

도 1에, 구동 방법을 적용하는 유기 EL 소자의 구성예를 도시한다.

도 1에 도시하는 유기 EL 소자(10)는, 기판(19) 상에 제1 전극(14), 제1 발광 기능층(11), 제2 전극(15), 제2 발광 기능층(12), 제3 전극(16), 제3 발광 기능층(13) 및 제4 전극(17)이 이 순서대로 적층된 구성을 갖는다.

본 예에서는, 제1 발광 기능층(11)에 녹색(G) 발광색을 갖는 발광층을 갖고, 제2 발광 기능층(12)에 적색(R) 발광색을 갖는 발광층을 가지며, 제3 발광 기능층(13)에 청색(B) 발광색을 갖는 발광층을 갖는다. 또한 제1 발광 기능층(11) 및 제2 발광 기능층(12)의 녹색 발광층과 적색 발광층에 인광 재료가 사용되고, 제3 발광 기능층(13)의 청색 발광층에 형광 재료가 사용되고 있다.

유기 EL 소자(10)는 40㎜×40㎜의 외형 치수로 형성되어 있다.

제1 전극(14)은 300㎚의 ITO, 제2 전극(15)은 15㎚의 Al, 제3 전극(16)은 15㎚의 Al, 제4 전극(17)은 100㎚의 Al로 형성되어 있다.

또한 제1 발광 기능층(11)은, 제1 전극(14) 상에 정공 주입층으로서 30㎚의 MoO₃, 정공 수송층으로서 50㎚의 α-NPD, 발광층으로서 발광용 호스트 재료와 녹색 발광색을 갖는, 농도가 3 내지 5％인 인광 재료, 발광 도펀트의 전자 수송층으로서 30㎚의 Alq₃, 전자 주입 재료로서 1㎚의 LiF에 의하여 형성되어 있다.

제2 발광 기능층(12)은, 제2 전극(15) 상에 정공 주입층으로서 30㎚의 MoO₃, 정공 수송층으로서 50㎚의 α-NPD, 발광층으로서 발광용 호스트 재료와 적색 발광색을 갖는 발광 도펀트의 농도가 3 내지 5％인 인광 재료, 전자 수송층으로서 30㎚의 Alq₃, 전자 주입 재료로서 1㎚의 LiF에 의하여 형성되어 있다.

제3 발광 기능층(13)은, 제3 전극(15) 상에 정공 주입층으로서 30㎚의 MoO₃, 정공 수송층으로서 50㎚의 α-NPD, 발광층으로서 발광용 호스트 재료와 청색 발광색을 갖는 발광 도펀트의 농도가 3 내지 5％인 형광 재료, 전자 수송층으로서 30㎚의 Alq₃, 전자 주입 재료로서 1㎚의 LiF에 의하여 형성되어 있다.

상기 구성의 유기 EL 소자의 각 발광 기능층의 효율 특성을 도 2에 나타낸다.

도 2에 나타내는 효율 특성은, 종축에 제1 발광 기능층(11), 제2 발광 기능층(12) 및 제3 발광 기능층(13)의 각각의 발광 효율, 횡축에 인가하는 전류 밀도를 나타내고 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이 각 발광 기능층에 따라 발광 효율이 크게 상이하다. 특히 인광 재료로 구성한 제1 발광 기능층(11)과 제2 발광 기능층(12)은, 형광 재료로 구성한 제3 발광 기능층(13)에 비하여 저전류 밀도에서도 발광 효율이 높다.

또한 인광 재료로 구성한 제1 발광 기능층(11)과 제2 발광 기능층(12)은, 전류 밀도를 높게 함으로써 발광 효율이 제3 발광 기능층(13)보다도 크게 저하된다. 그리고 어느 정도의 전류 밀도에 있어서, 형광 재료로 구성한 제3 발광 기능층(13)과 동등한 발광 효율 이하로 저하되어 있다.

다음으로, 종래의 일반적인 구동 방법을 이용했을 경우의 구동 파형을 도 3에 나타낸다.

도 3에 나타내는 구동 파형은, 제1 발광 기능층(11), 제2 발광 기능층(12) 및 제3 발광 기능층(13)의 각각에 대하여, 종축에 인가하는 전류 밀도, 횡축에 인가 시간을 나타내고 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이 종래의 일반적인 구동 방법에서는 각 발광 기능층에의 인가 시간이 동일하다. 즉, 각 발광 기능층에의 인가 시간은 프레임 주파수 100㎐의 1/3duty이다. RGB 각각 3.3msec의 독립 발광으로 된다.

종래의 일반적인 구동 방법에 있어서, 상기 구성의 유기 EL 소자(10)를 CIE 색도 <0.3, 0.3>의 백색 1,000㏅/㎡의 표시를 행하면, 이때 사용하는 각 색의 전류 파고값이 녹색 발광층에서 3.8㎃/㎡, 적색 발광층에서 4.2㎃/㎡, 청색 발광층에서 22㎃/㎠이다.

또한 종래의 일반적인 구동 방법에 있어서, 상기 구성의 유기 EL 소자(10)는 청색에서 약 4.9㏅/A, 적색에서 약 21㏅/A, 녹색에서 약 25㏅/A의 발광 효율을 갖는다.

유기 EL 소자는 발광 시간의 경과에 의하여 각 발광 기능층의 휘도가 저하된다. 이 발광 기능층의 시간 경과에 의한 휘도의 저하를 나타내는 수명 열화 특성을 도 4에 나타낸다.

도 4에 나타낸 바와 같이 종래의 구동 방법을 이용했을 경우에는, 유기 EL 소자의 구동 시간의 경과와 함께 각 발광 기능층이 상이한 휘도 저하를 나타낸다. 상기 유기 EL 소자(10)에서는, 발광 효율이 낮은 형광 재료를 사용한 제3 발광 기능층(13)의 휘도 저하가 크고, 발광 효율이 높은 인광 재료를 사용한 제1 발광 기능층(11)의 휘도 저하가 작다. 즉, 제3 발광 기능층(13)의 수명이 짧고 제1 발광 기능층(11)의 수명이 길다.

도 4에 나타낸 바와 같이 각 색에서 상이한 수명 열화 특성을 갖는 유기 EL 소자에서는, 시간 경과와 함께 발광색이 초기에 설정한 색조로부터 변화되어 버린다. 특히 휘도 저하가 큰 청색의 발광 휘도가 저하되어, 초기에 설정한 색조로부터 청색광이 저하된 색조, 예를 들어 초기에 설정한 백색의 색조로부터 누런 빛을 띤 색조로 변화되어 버린다. 이와 같이 종래의 구동 방법에서는, 시간 경과와 함께 유기 EL 소자의 발광색이 변화되어 표시 품질이 떨어져 버린다.

상술한 발광층의 휘도 저하는 상술한 도 2에 나타내는 발광 효율에 대응하고 있다. 즉, 발광 효율이 낮은 형광 재료를 사용한 제3 발광 기능층(13)에서는, 발광 효율의 낮음을 보충하기 위하여, 청색 발광층에서 22㎃/㎠의 높은 전류 밀도에서의 구동이 필요해진다. 이에 비하여, 발광 효율이 높은 인광 재료를 사용한 제1 발광 기능층(11)에서는, 3.8㎃/㎡의 낮은 전류 밀도에서의 구동이 가능해진다.

소자의 수명은 인가하는 전류 밀도에 따라 상이하며, 높은 전류 파고값으로 구동하는 편이 소자의 수명은 짧아지고, 낮은 전류 파고값으로 구동하는 편이 소자의 수명은 길어지기 쉽다. 즉, 상기 유기 EL 소자(10)에서는, 청색 발광층은 발광 효율이 약 4.9㏅/A로 낮고, 22㎃/㎠의 높은 전류 밀도에서 구동하고 있기 때문에 휘도 저하가 크다. 그리고 녹색 발광층은 발광 효율이 약 25㏅/A로 높고, 3.8㎃/㎡의 낮은 전류 밀도에서 구동하고 있기 때문에 휘도 저하가 작다.

상술한 바와 같이 종래의 구동 방법에서는, 발광 효율이 낮은 발광층에 높은 전류 파고값을 인가하고, 발광 효율이 높은 발광층에 낮은 전류 파고값을 인가하고 있다. 그 결과, 각 발광 기능층의 수명 열화 특성이 상이하여, 시간 경과에 의한 발광색의 변화를 초래하고 있다.

또한 상술한 바와 같이 발광 효율이 상이한 발광 기능층을 갖는 유기 EL 소자에 있어서, 각 발광 기능층의 수명을 일치시키는 방법으로서, 예를 들어 RGB 구분 도포법으로 각 발광 기능층을 병렬로 형성할 때, 각 색의 발광 면적 또는 개구율을 변화시키는 소자 형성 방법이 있다. 이 방법은 특히 유기 EL 디스플레이 등에서 일반적으로 널리 채용되고 있다.

그러나 이 방법에서는, 발광 효율이 높은 녹색 발광층만을 표시하는 경우, 비점등 영역이 시인되는 등의 문제가 있어, 장식용 유기 EL 조명과 같은 시인되는 광원으로서는 바람직하지 않다.

따라서 본 발명은 상술한 종래의 구동 방법과는 반대로, 발광 효율이 낮은 발광 기능층에 대하여 낮은 전류 파고값을 인가하고, 발광 효율이 높은 발광 기능층에 대하여 높은 전류 파고값을 인가한다. 이러한 구동 방법으로 함으로써, 각 발광 기능층의 수명 열화 특성에 발생하는 차를 억제한다. 즉, 각 발광 기능층의 시간 경과에 의한 휘도 저하 속도를 근접시켜, 시간 경과에 의한 색조의 변화를 억제할 수 있다.

<2. 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법의 실시 형태>

본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자(유기 EL 소자)의 구동 방법의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 본 예에서는, 상술한 개요의 설명에 있어서 사용한, 도 1에 도시하는 구성과 마찬가지의 구성의 유기 EL 소자의 구동 방법에 대하여 설명한다. 또한 유기 EL 소자의 각 발광 기능층의 효율 특성도 상술한 도 2와 마찬가지이다.

본 예의 구동 방법에 의한 구동 파형을 도 5에 나타낸다.

도 5에 나타낸 바와 같이 본 실시 형태의 구동 방법에서는, 발광 효율이 높은 인광 재료를 사용한 녹색 발광의 제1 발광 기능층(11)에 인가하는 전류 밀도가 가장 크고, 발광 효율이 낮은 형광 재료를 사용한 청색 발광의 제3 발광 기능층(13)에 인가하는 전류 밀도를 가장 작게 한다. 발광 효율이 양자 사이에 있는 제2 발광 기능층(12)에서는, 인가하는 전류 밀도를 제1 발광 기능층(11)과 제3 발광 기능층(13) 사이의 값으로 한다.

이와 같이 인가하는 전류 밀도를 조정함으로써 각 발광 기능층의 수명 열화 특성을 일치시킬 수 있다. 구체적으로는, 상대적으로 발광 효율이 낮은 발광층에 대하여 낮은 전류 파고값을 인가하고, 발광 효율이 높은 발광층에 대하여 높은 전류 파고값을 인가한다.

각 발광 기능층에 인가하는 전류 파고값은 이하와 같이 설정할 수 있다.

인가하는 전류 파고값은 상술한 도 2에 나타내는 전류 밀도와 발광 효율의 관계로부터 유도할 수 있다. 예를 들어 가장 발광 효율이 낮은 제3 발광 기능층(13)에 맞추어, 제1 발광 기능층(11)과 제2 발광 기능층(12)에 인가하는 전류 파고값을 결정한다.

먼저, 제3 발광 기능층(13)에 인가하는 전류 파고값을 설정한다. 도 2에 나타내는 예에서는, 제3 발광 기능층(13)에 인가하는 전류 파고값은, 제3 발광 기능층(13)의 발광 효율과 제1 발광 기능층(11)의 발광 효율이 동일해지는 전류 밀도보다도 작은 전류 파고값으로 한다. 또한 제3 발광 기능층(13)의 발광 효율과 제2 발광 기능층(12)의 발광 효율이 동일해지는 전류 밀도보다도 작은 전류 파고값으로 한다.

즉, 제3 발광 기능층(13)에 인가하는 전류 파고값은, 도 2에 있어서, 제1 발광 기능층(11)의 곡선 및 제2 발광 기능층(12)의 곡선과, 제3 발광 기능층(13)의 곡선이 교차하는 위치보다도 낮은 전류 밀도로 되는 위치에서 전류 파고값을 설정한다. 예를 들어 본 예에서는, 제3 발광 기능층(13)에 인가하는 전류 밀도를 22㎃/㎠로 한다.

이와 같이 제3 발광 기능층(13)에 인가하는 전류 밀도를 결정함으로써 제3 발광 기능층(13)의 발광 효율이 결정된다.

다음으로, 제1 발광 기능층(11)에 있어서, 상술한 바와 같이 결정된 제3 발광 기능층(13)의 발광 효율과 동일한 발광 효율로 되는 전류 밀도를 구한다. 그리고 이 전류 밀도 이상으로 되는 전류 파고값을, 제1 발광 기능층(11)에 인가하는 전류 파고값으로 설정한다. 예를 들어 본 예에서는, 제1 발광 기능층(11)에 인가하는 전류 밀도는 120㎃/㎠로 된다.

마찬가지로 제2 발광 기능층(12)에 있어서, 상술한 바와 같이 결정된 제3 발광 기능층(13)의 발광 효율과 동일한 발광 효율로 되는 전류 밀도를 구한다. 그리고 이 전류 밀도 이상으로 되는 전류 파고값을, 제2 발광 기능층(12)에 인가하는 전류 파고값으로 설정한다. 예를 들어 본 예에서는, 제2 발광 기능층(12)에 인가하는 전류 밀도는 95㎃/㎠로 된다.

상술한 전류 파고값을 사용한 유기 EL 소자의 시간 경과에 의한 휘도의 저하를 나타내는 수명 열화 특성을 도 6에 나타낸다.

도 6에 나타낸 바와 같이 발광 효율을 기준으로 하여 전류 밀도를 조정함으로써, 유기 EL 소자의 각 발광 기능층의 수명 열화 특성을 개선할 수 있다.

즉, 발광 효율이 낮은 발광 기능층에, 다른 발광 기능층보다도 낮은 전류 파고값을 인가함으로써, 발광 효율이 낮은 발광 기능층의 휘도 저하를 완만하게 하여 장수명화한다. 또한 발광 효율이 낮은 발광 기능층에 인가되는 전류 밀도에 있어서, 발광 효율이 높은 발광 기능층에 대해서는, 발광 효율이 낮은 발광 기능층에 인가되는 전류 밀도보다도 높은 전류 파고값을 인가함으로써 휘도 저하를 촉진한다.

그 결과, 각 발광 기능층의 수명 열화 특성이 일치하는 방향으로 천이한다.

또한 유기 EL 소자의 조색은, 각 발광 기능층을 구동하는 시간을 조정함으로써 행한다.

상술한 개요에서 설명한 방법에서는, 발광 기능층에 인가하는 전류 밀도를 조정함으로써 유기 EL 소자의 조색을 행한다. 본 실시 형태에서는, 발광 기능층에 인가하는 전류 밀도는 발광 효율과 수명 열화 특성에 의하여 결정되기 때문에, 인가하는 전류 밀도의 조정에 의한 조색은 어렵다. 따라서 각 발광 기능층의 발광 시간을 제어함으로써 유기 EL 소자의 조색을 행한다.

상술한 바와 같이, 제1 발광 기능층(11)에 높은 전류 파고값을 인가하면 제1 발광 기능층(11)의 휘도는 높아진다. 또한 제3 발광 기능층(13)의 발광 효율에 낮은 전류 파고값을 인가하면 제3 발광 기능층(13)의 휘도는 낮아진다. 이 때문에, 휘도가 낮아지는 제3 발광 기능층(13)의 발광 시간을 길게 함으로써 휘도의 저하를 보충한다. 또한 휘도가 높아지는 제1 발광 기능층의 발광 시간을 짧게 함으로써 휘도 증가분을 상쇄한다.

발광 기능층은, 인가하는 전류 밀도가 높아짐으로써 발광 효율이 저하되지만, 휘도 자체는 높아지는 경향이 있다. 본 예에서는, 제1 발광 기능층(11)과 제2 발광 기능층(12)이 제3 발광 기능층(13)보다도 높은 전류 밀도에서 구동된다. 이 때문에 종래예의 구동 방법에 의한 1/3duty 구동에서는, 제3 발광 기능층(13)의 휘도가 낮고 제1 발광 기능층(11) 및 제2 발광 기능층(12)의 휘도가 높아져, 유기 EL 소자(10)를 원하는 색조로 조정할 수 없다.

따라서 도 5에 나타내는 구동 파형과 같이, 상대적으로 전류 밀도가 크고 휘도가 높은 제1 발광 기능층(11) 및 제2 발광 기능층(12)의 발광 시간을 짧게, 전류 밀도가 작고 휘도가 낮은 제3 발광 기능층(13)의 발광 시간을 길게 한다.

예를 들어 유기 EL 소자(10)에 있어서, CIE 색도 <0.3, 0.3>의 백색 1,000㏅/㎡를 표시할 때, 제1 발광 기능층(11)에 120㎃/㎠, 제2 발광 기능층(12)에 95㎃/㎠, 제3 발광 기능층(13)에 22㎃/㎠의 전류를 인가하도록 조정한다.

그리고 제1 발광 기능층(11), 제2 발광 기능층(12) 및 제3 발광 기능층(13)의 점등율을 각각 상이한 인가 시간으로 한다. 즉, 프레임 주파수 100㎐, 제1 발광 기능층(11)을 0.3msec 점등하고, 제2 발광 기능층(12)을 0.5msec 점등하며, 제3 발광 기능층(13)을 3.3msec 점등한다.

이와 같이, 미리 발광 효율과 수명 열화 특성에 의하여 각 발광 기능층에 인가하는 전류 파고값이 정해지는 경우에도, 각 발광 기능층의 점등율을 조정함으로써 유기 EL 소자의 임의의 조색이 가능해진다.

이것에 의하여, 발광 효율에 수반하는 수명 변화를 각 발광 기능층에서 보충하여, 각 발광 기능층에서 동등한 수명 열화 특성을 얻을 수 있다.

또한 점등율을 변화시킴으로써 발광 기능층의 수명 열화 특성에 영향이 나타나는 것도 생각된다. 예를 들어 제1 발광 기능층의 점등율이 낮아 발광 시간이 짧아지기 때문에, 휘도 저하가 완만해지는 것도 생각된다. 이 경우에는, 제1 발광 기능층의 발광 효율이 제3 발광 기능층의 발광 효율보다도 낮은 전류 밀도, 즉, 상기 전류 밀도보다도 높은 전류 파고값을 인가함으로써, 휘도 저하를 가속시켜 수명 열화 특성을 일치시킬 수 있다.

이와 같이, 상술한 발광 효율과 수명 열화 특성의 관계 외에, 유기 EL 소자의 조색을 위한 점등율을 고려함으로써, 유기 EL 소자의 수명 열화 특성을 개선할 수 있다.

따라서 본 실시 형태의 유기 EL 소자의 구동 방법에 의하면, 발광 효율이 상이한 각 발광 기능층을 동일한 유기 EL 소자 내에 형성하더라도, 수명 열화 특성을 개선하여 초기의 색도로부터의 시간 경과에 의한 색조의 변화를 방지할 수 있다. 그리고 유기 EL 소자의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는 프레임 주파수로 100㎐를 사용했지만, 상이한 주파수를 사용해도 된다. 또한 발광 효율이 현저히 상이한 소자를 갖는 경우에는 비점등 시간이 길어져 버리기 때문에, 마찬가지로 100㎐ 정도의 프레임 주파수를 사용하면 플리커와 같이 보여 버린다. 이 때문에 프레임 주파수는, 예를 들어 500㎐ 등 최대한 높은 편이 바람직하다.

또한 상술한 실시 형태에서는, 발광 기능층을 3층 적층한 유기 EL 소자의 duty 구동을 예시하고 있지만, 유기 EL 소자의 발광 기능층의 수, 듀티비 등에 대해서는 특별히 문제 삼지 않는다. 상술한 구동 방법을 적용할 수 있는 유기 EL 소자는 적층 구조가 아니어도 되고, 또한 각 발광 기능층에 인가하는 전류 파고값과 구동 시간을 제어할 수 있는 구성이면 적층 구조가 아니어도 되며, 또한 복수의 발광 기능층을 동시에 구동하는 것이 가능한 구성이어도 된다.

또한 상술한 설명에서는, 각 발광 기능층의 발광 면적이 동일한 경우, 또한 각 발광 기능층의 발광 효율이 상이한 경우의 유기 EL 소자의 구동 방법에 대하여 설명하고 있지만, 유기 EL 소자의 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 유기 EL 소자에서는, 발광 효율이 높은 발광층보다도 발광 효율이 낮은 발광층의 면적을 확대한 구성으로 할 수도 있다. 이와 같이, 발광 효율이 낮은 발광층의 면적을 크게 함으로써, 더 작은 전류 파고값으로도 높은 휘도를 확보할 수 있다. 그리고 작은 전류 파고값으로 구동함으로써, 발광 효율이 낮은 발광층의 장수명화가 가능해진다.

이 경우에 있어서도, 발광 효율이 높은 발광층에 인가하는 전류 파고값을, 발광 효율이 낮은 발광층에 인가하는 전류 파고값보다도 크게 함으로써, 수명 열화 특성을 일치시킬 수 있다. 즉, 발광 효율이 낮은 발광층의 면적 확대에 의한 장수명화 및 상술한 실시 형태의 구동 방법에 의한, 발광 효율이 낮은 발광층과 발광 효율이 높은 발광층의 수명 열화 특성을 일치시키는 기술을 병용할 수 있다.

또한 발광 면적을 변화시켰을 경우에도, 상술한 실시 형태의 구동 방법을 적용함으로써 종래보다도 면적 차를 축소할 수 있다. 이로 인하여, 각 발광 기능층의 발광 면적 또는 개구율의 면적 차에 따른 불균형을 방지할 수 있어, 비점등 영역이 시인되는 등의 유기 EL 조명으로서의 문제를 억제할 수 있다.

따라서 유기 EL 디스플레이 등에서 일반적으로 널리 채용되고 있는, 구분 도포법으로 각 발광 기능층을 병렬로 형성할 때, 상이한 발광 효율을 갖는 유기 발광층의 발광 면적 또는 개구율을 변화시키는 소자 형성 방법에 있어서도, 상술한 실시 형태의 구동 방법을 적용함으로써, 시인성을 손상시키지 않고 표시하는 것이 가능해진다.

또한 재료에 대해서도 인광 재료와 형광 재료를 사용하고 있지만, 인광 재료만, 형광 재료만을 사용해도 된다.

예를 들어 인광 재료만을 사용했을 경우에도, 상술한 실시 형태의 제1 발광 기능층(G)과 제2 발광 기능층(R)과 같이, 발광 효율에 따른 전류 파고값을 인가하고 인가 시간을 조정함으로써 각 발광층의 수명 열화 특성을 일치시킬 수 있다. 형광 재료만을 사용했을 경우나 그 외의 조합에 있어서도 마찬가지이다.

또한 상술한 실시 형태에서는, 각 발광 기능층을 구성하는 재료에 의존한 수명 열화 특성에 대해서는 고려하지 않고 설명하고 있다. 사용하는 재료에 의존하여 수명 열화 특성이 상이한 경우에도, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 휘도 저하가 큰 재료에 낮은 전류 파고값을 인가하고, 휘도 저하가 작은 재료에 높은 전류 파고값을 인가함으로써 수명 열화 특성을 일치시킬 수 있다. 그리고 각 발광 기능층에의 인가 시간을 제어함으로써 임의의 조색이 가능해진다.

또한 본 발명은 상술한 실시 형태예에 있어서 설명한 구성에 한정되는 것은 아니며, 그 외에 본 발명 구성을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형, 변경이 가능하다.

10: 유기 EL 소자
11: 제1 발광 기능층
12: 제2 발광 기능층
13: 제3 발광 기능층
14: 제1 전극
15: 제2 전극
15: 제3 전극
16: 제3 전극
17: 제4 전극
19: 기판

Claims

제1 발광층에 제1 전류 파고값을 인가하고 제2 발광층에 제2 전류 파고값을 인가하는 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법이며,
상기 제2 전류 파고값의 전류 밀도에 있어서 상기 제1 발광층보다도 발광 효율이 낮은 상기 제2 발광층에, 상기 제1 전류 파고값보다도 전류 밀도가 낮은 상기 제2 전류 파고값을 인가하고,
상기 제1 발광층에 상기 제2 전류 파고값보다도 높은 상기 제1 전류 파고값을 인가하고,
상기 제1 전류 파고값의 인가 시간이 상기 제2 전류 파고값의 인가 시간보다도 작고,
제1 전극층과, 제1 발광층과, 제2 전극층과, 제2 발광층과, 제3 전극층이 적층되고, 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층으로부터 상기 제1 발광층에 상기 제1 전류 파고값을 인가하고, 상기 제2 전극층과 상기 제3 전극층으로부터 상기 제2 발광층에 상기 제2 전류 파고값을 인가하는,
유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 전류 파고값은, 상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층의 발광 효율이 일치하는 전류 밀도보다도 작은, 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 발광층에, 상기 제2 전류 파고값에서의 상기 제2 발광층의 발광 효율과 동일한 발광 효율로 되는 전류 밀도 이상의 상기 제1 전류 파고값을 인가하는, 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법.
제1항에 있어서,
동일한 발광 면적을 갖는 상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층에 상기 제1 전류 파고값, 상기 제2 전류 파고값을 인가하는, 유기 일렉트로루미네센스 소자의 구동 방법.