JP3432986B2 - Organic EL display - Google Patents
Organic EL displayInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、平面表示装置とし
ての有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence display device as a flat display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガラス板、あるいは透明な有機フィルム
上に形成した蛍光体に電流を流して発光させる有機エレ
クトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称す
る）が知られている。図１は、かかる有機ＥＬ素子によ
り発光表示を行う有機ＥＬ表示装置の構造の一例を示す
図である。2. Description of the Related Art There is known an organic electroluminescence device (hereinafter referred to as an organic EL device) which emits light by passing an electric current through a phosphor formed on a glass plate or a transparent organic film. FIG. 1 is a diagram showing an example of the structure of an organic EL display device that performs light emission display using such an organic EL element.
【０００３】図１において、ガラス基板１の上面には透
明電極２が形成されており、この透明電極２の上面には
発光層３が形成されている。更に、かかる発光層３の上
面には金属電極４が形成されている。かかる有機ＥＬ素
子を発光させる場合には、図に示すように、透明電極２
及び金属電極４間に発光駆動装置としてのスイッチ１０
及び発光駆動電源２０を接続する。In FIG. 1, a transparent electrode 2 is formed on the upper surface of a glass substrate 1, and a light emitting layer 3 is formed on the upper surface of the transparent electrode 2. Further, a metal electrode 4 is formed on the upper surface of the light emitting layer 3. When making such an organic EL element emit light, as shown in the figure, the transparent electrode 2
A switch 10 as a light emission drive device between the metal electrode 4 and the metal electrode 4.
And the light emission drive power source 20 are connected.
【０００４】図１に示される構成において、スイッチ１
０をオフ状態からオン状態に切り替えて、発光駆動電源
２０が発生する直流の発光駆動電圧ＶDを透明電極２及
び金属電極４間に印加して電流を流すことにより、発光
層３内に励起子が生じる。この励起子が放射失活する過
程で発光して、透明電極２及びガラス基板１を介して外
部に放出されるのである。さらに、スイッチ１０がオン
状態からオフ状態に切り替わると、上記発光駆動電圧Ｖ
Dの印加が停止するので上記発光が停止する。In the configuration shown in FIG. 1, the switch 1
0 is switched from the off state to the on state, and a direct current light emission drive voltage V D generated by the light emission drive power source 20 is applied between the transparent electrode 2 and the metal electrode 4 to cause a current to flow, thereby exciting the light emission layer 3 A child arises. The excitons emit light in the process of radiation deactivation and are emitted to the outside through the transparent electrode 2 and the glass substrate 1. Further, when the switch 10 is switched from the ON state to the OFF state, the light emission drive voltage V
Since the application of D is stopped, the above light emission is stopped.
【０００５】図２は、有機ＥＬ素子を等価的に表した電
気回路図である。一般に有機ＥＬ素子は図２に示される
が如く、回路抵抗成分Ｒと、容量成分Ｃと、発光成分Ｄ
とにより等価的に表される、容量性の発光素子であると
考えられている。したがって、有機ＥＬ素子は、発光駆
動電圧が印加されると、先ず、素子の電気容量に相当す
る電荷が電極に変位電流として流れ込み蓄積される。続
いて一定の電圧（障壁電圧）を超えると、電極から有機
層に電流が流れ始める。従来は、この電流に比例して発
光が始まると考えられていた。FIG. 2 is an electric circuit diagram equivalently representing an organic EL element. Generally, an organic EL element has a circuit resistance component R, a capacitance component C, and a light emission component D as shown in FIG.
Is considered to be a capacitive light emitting element equivalently represented by. Therefore, in the organic EL element, when the light emission drive voltage is applied, first, the electric charge corresponding to the electric capacity of the element flows into the electrode as a displacement current and is accumulated. Then, when a certain voltage (barrier voltage) is exceeded, a current starts flowing from the electrode to the organic layer. It was conventionally thought that light emission starts in proportion to this current.
【０００６】ところで、かかる有機ＥＬ素子を用いて輝
度階調表示を実施する場合には、発光期間の短いパルス
発光を行う必要性が生じる。しかしながら、有機ＥＬ素
子の容量成分Ｃ、回路抵抗分Ｒは非常に小さく、容量成
分Ｃに相当する電荷の蓄積にかかる時間は、時定数ＲＣ
を大きく超えるような、例えば数μsの駆動時間を有す
るパルス発光時にはほとんど影響を与えないと考えられ
ていた。By the way, in the case of carrying out a luminance gradation display using such an organic EL element, it becomes necessary to perform pulsed light emission with a short light emission period. However, the capacitance component C and the circuit resistance component R of the organic EL element are very small, and the time required to accumulate the charges corresponding to the capacitance component C is the time constant RC.
It has been considered that there is almost no effect on pulsed light emission having a driving time of several μs, which greatly exceeds
【０００７】ところが、実際に有機ＥＬ素子の発光の立
ち上がり方を観測すると、その容量成分Ｃに依存する時
定数ＲＣよりはるかに緩慢な立ち上がり特性を示すこと
が、本出願人の実験により確認された。例えば、図３
(a)に示されるように、有機ＥＬ素子においては、発光
駆動電圧の印加が開始されてから、流れる電流量が定常
値に達するまでには時間Ｔ1を費やしているが、この時
間Ｔ1は、有機ＥＬ素子の容量成分Ｃと回路抵抗成分Ｒ
とに依存する充電時間Ｔ2よりも大となり、（Ｔ2−
Ｔ1）の期間において図３(b)に示すように、発光強度の
緩慢な上昇が見られるのである。However, it has been confirmed by experiments by the applicant of the present invention that when actually observing the rising manner of the light emission of the organic EL element, the rising characteristics are much slower than the time constant RC depending on the capacitance component C thereof. . For example, in FIG.
As (a), in the organic EL device, since the application of the light emission drive voltage is started, although the amount of current flowing is spending time T 1 is to reach a steady-state value, the time T 1 Is a capacitance component C and a circuit resistance component R of the organic EL element.
Is longer than the charging time T 2 depending on and, (T 2 −
During the period of T 1 ), a gradual increase in emission intensity is seen as shown in FIG. 3 (b).
【０００８】このような立ち上がり特性を示す有機ＥＬ
素子にて、発光期間の短いパルス発光を実施しようとす
ると、発光輝度が発光強度の時間積分に相当するため、
従来影響を受けないと考えられていた駆動時間であって
も駆動期間に対応した十分な発光輝度が得られないとい
う問題が発生する。Organic EL exhibiting such rising characteristics
In the element, when trying to perform pulsed light emission with a short light emission period, the light emission luminance corresponds to the time integration of the light emission intensity,
Even if the driving time is considered to be unaffected conventionally, there arises a problem that sufficient emission luminance corresponding to the driving period cannot be obtained.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、パルス発光においても発光効率の高い有機ＥＬ表示
装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an organic EL display device having high luminous efficiency even in pulsed light emission.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による有機ＥＬ表
示装置は、有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子に発光駆
動電圧を印加して前記有機ＥＬ素子を発光駆動せしめる
発光駆動電圧印加手段とからなる有機ＥＬ表示装置であ
って、前記発光駆動電圧印加手段は、前記有機ＥＬ素子
に前記発光駆動電圧を印加する前に、前記発光駆動電圧
よりも低い電圧値であり且つ前記有機ＥＬ素子の障壁電
圧よりも高い電圧値を有する補助電圧を前記有機ＥＬ素
子に印加することを特徴としている。An organic EL display device according to the present invention comprises an organic EL element and a light emission drive voltage applying means for applying a light emission drive voltage to the organic EL element to drive the organic EL element to emit light. an organic EL display device having the light emitting drive voltage applying means prior to application of the light emission drive voltage to the organic EL device, the light emission drive voltage
Lower voltage value and the barrier charge of the organic EL device.
The auxiliary voltage having a voltage value higher than the pressure is applied to the organic EL element.
The feature is that it is applied to the child .
【００１１】[0011]
【作用】上記解決手段によれば、有機ＥＬ素子の発光応
答が速くなるので、発光効率を向上させることが出来
る。According to the above-mentioned solution means, the light emission response of the organic EL element becomes faster, so that the light emission efficiency can be improved.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図４は、本発明による有機ＥＬ表
示装置の構成を示す図である。尚、図４に示されている
有機ＥＬ素子４０は、直流の発光駆動電圧ＶDの印加に
応じて発光を行う、いわゆる有機ＥＬ発光素子である。
発光駆動電源２０は、かかる発光駆動電圧ＶDを発生す
る電源である。かかる発光駆動電圧ＶDは、スイッチ１
０がオン状態である期間に亘り、有機ＥＬ素子４０の電
極間に印加される。FIG. 4 is a diagram showing the structure of an organic EL display device according to the present invention. The organic EL element 40 shown in FIG. 4 is a so-called organic EL light emitting element that emits light in response to application of a direct current light emission drive voltage V D.
The light emission drive power supply 20 is a power supply that generates the light emission drive voltage V D. The light emission drive voltage V D is applied to the switch 1
It is applied between the electrodes of the organic EL element 40 for the period in which 0 is in the ON state.
【００１３】有機ＥＬ素子４０は、スイッチ１０がオン
状態となって発光駆動電圧ＶDが印加されている間発光
を行い、スイッチ１０がオフ状態となって発光駆動電圧
ＶDの印加が停止されるとその発光を停止する。かかる
スイッチ１０によるオン・オフ切り替え動作により、そ
のピーク電圧が発光駆動電圧ＶDなるパルス駆動信号が
発生する。かかるパルス駆動信号が有機ＥＬ素子４０に
印加されることによりパルス発光が為される。ここまで
は、上述した如き従来例と同様な動作である。The organic EL element 40 emits light while the switch 10 is on and the light emission drive voltage V D is applied, and the switch 10 is off and application of the light emission drive voltage V D is stopped. Then, the light emission is stopped. A pulse drive signal whose peak voltage is the light emission drive voltage V D is generated by the ON / OFF switching operation by the switch 10. By applying such a pulse drive signal to the organic EL element 40, pulsed light emission is performed. Up to this point, the operation is similar to that of the conventional example as described above.
【００１４】本発明では更に、有機ＥＬ素子４０の発光
立ち上がりを急峻にすべく、かかる有機ＥＬ素子４０
に、補助電源３０からの直流補助電圧ＶBを印加するよ
うにしている。すなわち、スイッチ１０がオフ状態とな
っている期間中は、直流の補助電圧ＶBが有機ＥＬ素子
４０に印加され、スイッチ１０がオン状態となっている
期間中は、発光駆動電圧ＶDが有機ＥＬ素子４０に印加
されるのである。この際、補助電圧ＶBは、発光駆動電
圧ＶDと同極方向に印加されるものであり、その電圧値
は、有機ＥＬ素子４０が発光を開始できる程度の低い電
圧である。つまり、かかる補助電圧ＶBは、上記発光駆
動電圧ＶDよりも低い電圧値となるのである。Further, in the present invention, in order to make the light emission rise of the organic EL element 40 steep,
In addition, the DC auxiliary voltage V B from the auxiliary power source 30 is applied. That is, while the switch 10 is in the off state, the DC auxiliary voltage V B is applied to the organic EL element 40, and while the switch 10 is in the on state, the light emission drive voltage V D is organic. It is applied to the EL element 40. At this time, the auxiliary voltage V B is applied in the same polarity as the light emission drive voltage V D, and its voltage value is a low voltage at which the organic EL element 40 can start emitting light. That is, the auxiliary voltage V B has a voltage value lower than the light emission drive voltage V D.
【００１５】次に、補助電圧ＶBを印加することにつき
説明する。図５は、かかる有機ＥＬ素子４０の電極間
に、図６にて示されるが如きパルス駆動信号、すなわ
ち、発光駆動電圧ＶD及び補助電圧ＶBが夫々２５[μs]
毎に交互に繰り返されるパルス駆動信号が印加された場
合の、特に、区間Ａにおける発光応答特性を示す図であ
る。Next, the application of the auxiliary voltage V B will be described. In FIG. 5, a pulse drive signal as shown in FIG. 6, that is, a light emission drive voltage V D and an auxiliary voltage V B, is 25 [μs] between the electrodes of the organic EL element 40.
FIG. 9 is a diagram showing a light emission response characteristic particularly in a section A when a pulse drive signal that is alternately repeated every time is applied.
【００１６】又、かかる特性は、有機ＥＬ素子４０とし
て図７に示されるが如き構造のものを用いた場合の一例
を示すものである。ここで、図７に示される有機ＥＬ素
子は、ガラス基板１、インジウム・スズ酸化物からなる
透明電極２、銅ポルフィリンからなる正孔注入層２１、
ＮＰＡＢＰからなる正孔輸送層２２、アルミキレート＋
ジシアノメチレン誘導体からなる発光層２３、酸化リチ
ウムからなる電子注入層２４、及びアルミからなる金属
電極４各々が積層して形成されたものである。Further, such characteristics show an example when the organic EL element 40 having the structure as shown in FIG. 7 is used. Here, the organic EL device shown in FIG. 7 has a glass substrate 1, a transparent electrode 2 made of indium tin oxide, a hole injection layer 21 made of copper porphyrin,
Hole transport layer 22 made of NPABP, aluminum chelate +
A light emitting layer 23 made of a dicyanomethylene derivative, an electron injection layer 24 made of lithium oxide, and a metal electrode 4 made of aluminum are laminated to be formed.
【００１７】この際、かかる図７に示される装置におい
て、図示していない制御部より、必要に応じてスイッチ
１０がオフ状態からオン状態に切り替えられて、透明電
極２及び金属電極４間に発光駆動電圧ＶDが印加される
と、透明電極２及び金属電極４に正孔及び電子が夫々形
成される。電子注入層２４は、金属電極４で形成された
電子を発光層２３へ注入する。一方、透明電極２で形成
された正孔は、正孔注入層２１及び正孔輸送層２２を介
して発光層２３へ注入される。発光層２３内に注入され
た上記電子と正孔との再結合によって発光層２３内にお
いて励起子が生じる。この励起子が放射失活する過程で
発光して、透明電極２及びガラス基板１を介して外部に
放出される。At this time, in the device shown in FIG. 7, the control unit (not shown) switches the switch 10 from the OFF state to the ON state as necessary, so that light is emitted between the transparent electrode 2 and the metal electrode 4. When the driving voltage V D is applied, holes and electrons are formed in the transparent electrode 2 and the metal electrode 4, respectively. The electron injection layer 24 injects the electrons formed by the metal electrode 4 into the light emitting layer 23. On the other hand, the holes formed by the transparent electrode 2 are injected into the light emitting layer 23 via the hole injection layer 21 and the hole transport layer 22. Excitons are generated in the light emitting layer 23 by the recombination of the electrons and holes injected into the light emitting layer 23. The excitons emit light in the process of radiation deactivation and are emitted to the outside through the transparent electrode 2 and the glass substrate 1.
【００１８】かかる発光駆動電圧ＶDの印加により発光
が生じ、その発光強度は図５に示されるが如く上昇して
ゆく。ここで、かかる図５にて示される発光応答特性
は、その容量成分Ｃが１［nF］、回路抵抗成分Ｒが２５
０［Ω］相当の有機ＥＬ素子４０にて測定を行ったもの
である。図５の(a）にて示される発光応答特性は、有機
ＥＬ素子４０に７［ｖ］の発光駆動電圧を印加し、補助
電圧ＶBを掛けなかった場合、すなわち、駆動電圧ＶDの
みの、従来の駆動に相当するものである。その発光立ち
上がりの遅延は、かかる容量成分Ｃと回路抵抗成分Ｒに
よる時定数２５０［ｎsec］を大幅に越えるものであ
る。Light emission is caused by the application of the light emission drive voltage V D , and the light emission intensity increases as shown in FIG. Here, the emission response characteristic shown in FIG. 5 has a capacitance component C of 1 [nF] and a circuit resistance component R of 25.
The measurement was performed using the organic EL element 40 corresponding to 0 [Ω]. The emission response characteristic shown in FIG. 5A is obtained when the emission drive voltage of 7 [v] is applied to the organic EL element 40 and the auxiliary voltage V B is not applied, that is, only the drive voltage V D. , Which corresponds to the conventional drive. The delay of the rise of light emission greatly exceeds the time constant 250 [nsec] due to the capacitance component C and the circuit resistance component R.
【００１９】又、図５の(b）にて示される発光応答特性
は、上記図７の装置において補助電圧ＶBを１［ｖ］と
した場合のものである。更に、図５の(c)にて示される
発光応答特性は、上記図７の装置において補助電圧ＶB
を２［ｖ］とした場合のものであり、図５の(d)にて示
される発光応答特性は、補助電圧ＶBを３［ｖ］とした
場合のものである。The emission response characteristic shown in FIG. 5B is obtained when the auxiliary voltage V B is set to 1 [v] in the device shown in FIG. Further, the emission response characteristic shown in FIG. 5C is the auxiliary voltage V B in the device of FIG.
Is 2 [v], and the emission response characteristic shown in FIG. 5D is when the auxiliary voltage V B is 3 [v].
【００２０】さらに、同様の実験を図８に示されるが如
き構造の有機ＥＬ素子５０において行った結果を図９に
示す。図８に示されている有機ＥＬ素子５０は、ガラス
基板１、インジウム・スズ酸化物からなる透明電極２、
銅ポルフィリンからなる正孔注入層２１、ＮＰＡＢＰか
らなる正孔輸送層２２、アルミキレートからなる発光層
２３’、マグネシウム・銀からなる金属電極４’各々が
積層して形成されたものであり、容量成分Ｃと抵抗成分
Ｒは図７のＥＬ素子とほぼ同様である。Further, FIG. 9 shows the result of conducting the same experiment in the organic EL device 50 having the structure as shown in FIG. The organic EL element 50 shown in FIG. 8 includes a glass substrate 1, a transparent electrode 2 made of indium tin oxide,
The hole injection layer 21 made of copper porphyrin, the hole transport layer 22 made of NPABP, the light emitting layer 23 'made of aluminum chelate, and the metal electrode 4'made of magnesium / silver are laminated to form a capacitor. The component C and the resistance component R are almost the same as those of the EL element of FIG.
【００２１】図９は、かかる図８にて示される装置に
て、透明電極２及び金属電極４’間に６［ｖ］の発光駆
動電圧ＶDを印加して、周期５０[μs]で発光期間が２５
[μs]のパルス発光を実施した際の有機ＥＬ素子５０の
発光応答特性を示す図である。図９の(a)にて示される
発光応答特性は、従来の駆動法に相当する、補助電圧Ｖ
Bを掛けなかった場合のものである。又、図９の(b)にて
示される発光応答特性は、上記図８の装置において補助
電圧ＶBを１［ｖ］とした場合のものである。又、図９
の(c)にて示される発光応答特性は、上記図８の装置に
おいて補助電圧ＶBを２［ｖ］とした場合のものであ
る。又、図９の(d)にて示される発光応答特性は、上記
図８の装置において補助電圧ＶBを３［ｖ］とした場合
のものであり、図９の(e)にて示される発光応答特性
は、かかる補助電圧ＶBを４［ｖ］とした場合のもので
ある。FIG. 9 shows the device shown in FIG. 8 in which a light emission drive voltage V D of 6 [v] is applied between the transparent electrode 2 and the metal electrode 4 ′ to emit light at a period of 50 [μs]. 25 period
It is a figure which shows the light emission response characteristic of the organic EL element 50 at the time of performing the pulse light emission of [microsecond]. The light emission response characteristic shown in (a) of FIG. 9 has an auxiliary voltage V corresponding to the conventional driving method.
This is the case when B is not multiplied. Further, the light emission response characteristic shown in FIG. 9B is obtained when the auxiliary voltage V B is set to 1 [v] in the device shown in FIG. Also, FIG.
The light emission response characteristic shown in (c) of FIG. 8 is obtained when the auxiliary voltage V B is set to 2 [v] in the device of FIG. The light emission response characteristic shown in FIG. 9D is obtained when the auxiliary voltage V B is set to 3 [v] in the device shown in FIG. 8 and is shown in FIG. 9E. The light emission response characteristic is obtained when the auxiliary voltage V B is 4 [v].
【００２２】これら、図５及び図９により、一見して発
光強度が向上していることがわかる。図１０及び図１１
は、図８の有機ＥＬ素子に、パルス状の発光駆動電圧Ｖ
D、及び補助電圧ＶBを印加した際の発光立ち上がり時間
を実験に基づいて測定したものである。尚、ＥＬ素子を
パルス電圧駆動した時の発光強度の変化は、ほぼ次のよ
うな式で表される。From these FIGS. 5 and 9, it can be seen that the emission intensity is improved at a glance. 10 and 11
Is a pulsed light emission drive voltage V applied to the organic EL element of FIG.
The light emission rise time when D and the auxiliary voltage V B are applied is measured based on an experiment. The change in light emission intensity when the EL element is driven by a pulse voltage is approximately expressed by the following equation.
【００２３】[0023]
【数１】発光強度＝Ｋ0−Ｋ1・exp（−Ｋ2・時間）
ここで、１／Ｋ2が発光強度の立ち上がり時間に相当
し、図１０及び図１１は、この立ち上がり時間の関係を
示している。図１０に示される黒丸は、補助電圧ＶB＝
０［ｖ］の場合における発光立ち上がり時間を示すもの
である。又、かかる図１０に示される白丸は、補助電圧
ＶB＝３［ｖ］の場合における発光立ち上がり時間を示
すものである。[Equation 1] Emission intensity = K 0 −K 1 · exp (−K 2 · time) Here, 1 / K 2 corresponds to the rise time of the emission intensity, and FIGS. 10 and 11 show the relationship between the rise times. Is shown. The black circles shown in FIG. 10 indicate the auxiliary voltage V B =
It shows the light emission rise time in the case of 0 [v]. The white circles shown in FIG. 10 indicate the light emission rise time when the auxiliary voltage V B = 3 [v].
【００２４】又、図１１に示される白丸は、補助電圧Ｖ
Bが０［ｖ］、１［ｖ］、２［ｖ］、３［ｖ］及び４
［ｖ］の各場合における、発光立ち上がり時間を示すも
のである。尚、かかる図１１においては、発光駆動電圧
ＶD＝６［ｖ］である。これら図１０及び図１１によ
り、発光駆動電圧ＶDが低いほど立ち上がり時間の改善
効果が大きいことが分かる。又、立ち上がり時間そのも
のが変化しており、前述の（Ｔ2−Ｔ1）の期間の輝度の
上昇の仕方（傾き）そのものが変化しているといえる。The white circles shown in FIG. 11 indicate the auxiliary voltage V.
B is 0 [v], 1 [v], 2 [v], 3 [v] and 4
It shows the light emission rise time in each case of [v]. In FIG. 11, the light emission drive voltage V D = 6 [v]. 10 and 11, it can be seen that the lower the light emission drive voltage V D, the greater the effect of improving the rise time. Further, it can be said that the rise time itself is changing, and the manner of increasing the brightness (slope) itself in the period (T 2 −T 1 ) is changing.
【００２５】次に、電圧印加に応じて有機ＥＬ素子の有
機層に注入される有機層注入電荷量と発光強度との関係
について、図１２を参照しつつ説明する。尚、有機層注
入電荷量とは、パルス駆動電流から素子の容量成分の充
電に対応する変位電流と、発光強度に比例した発光相当
電流とを差し引いてから時間積分して得られる電荷量の
ことである。Next, the relationship between the amount of charge injected into the organic layer of the organic EL element in response to the voltage application and the emission intensity will be described with reference to FIG. The organic layer injected charge amount is the charge amount obtained by subtracting the displacement current corresponding to the charging of the capacitance component of the element from the pulse drive current and the light emission equivalent current proportional to the light emission intensity and then integrating the time. Is.
【００２６】図１２の破線にて、補助電圧ＶB＝０
［ｖ］、発光駆動電圧ＶD＝６［ｖ］、パルス周期＝５
０［μs］での有機層注入電荷量と発光強度との関係を
示す。又、図１２の実線にて、補助電圧ＶB＝３
［ｖ］、発光駆動電圧ＶD＝６［ｖ］、パルス周期＝５
０［μs］での有機層注入電荷量と発光強度との関係を
示す。かかる有機層注入電荷量は以下の如く求めたもの
である。In the broken line of FIG. 12, the auxiliary voltage V B = 0
[V], light emission drive voltage V D = 6 [v], pulse period = 5
The relationship between the amount of charge injected into the organic layer and the emission intensity at 0 [μs] is shown. Further, in the solid line of FIG. 12, the auxiliary voltage V B = 3
[V], light emission drive voltage V D = 6 [v], pulse period = 5
The relationship between the amount of charge injected into the organic layer and the emission intensity at 0 [μs] is shown. The amount of charges injected into the organic layer is obtained as follows.
【００２７】先ず、上記図３(b)に相当する発光強度の
実測結果に基づき、下記の式を用いて、Ｋ0、Ｋ1、及び
Ｋ2の各々を求める。First, each of K 0 , K 1 and K 2 is obtained by using the following formula based on the measurement result of the emission intensity corresponding to FIG. 3 (b).
【００２８】[0028]
【数２】発光強度＝Ｋ0−Ｋ1・exp（−Ｋ2・時間）
次に、上記図３(a)に相当する駆動電流の実測結果に基
づき、下記の式を用いて、Ｋ0’、Ｋ1’、Ｋ2’及び
Ｋ3’の各々を求める。[Number 2] emission intensity = K 0 -K 1 · exp ( -K 2 · h) Next, on the basis of the measurement results of the driving current corresponding to FIG 3 (a), using the following equation, K 0 Find each of ', K 1 ', K 2 'and K 3 '.
【００２９】[0029]
【数３】駆動電流＝Ｋ0'+Ｋ1'・exp（−Ｋ2'・時間）＋Ｋ
3'・exp（−Ｋ4'・時間）
次に、これら両式を用いて変位電流、及び発光強度に比
例する発光相当電流を求める。[Equation 3] Drive current = K 0 '+ K 1 ' ・ exp (-K 2 '・ time) + K
3 ′ · exp (−K 4 ′ · time) Next, the displacement current and the light emission equivalent current proportional to the light emission intensity are obtained using both of these equations.
【００３０】[0030]
【数４】変位電流≒Ｋ3'・exp（−Ｋ4'・時間）
発光相当電流＝Ｋ0'・［Ｋ0+Ｋ1・exp（−Ｋ2・時間）］
／Ｋ0
ここで、有機層注入電流は、駆動電流からこの変位電流
と、発光相当電流とを差し引いて求められるので、この
求められた有機層注入電流の時間積分により、有機層注
入電荷量を得るのである。[Equation 4] Displacement current ≈ K 3 '・ exp (-K 4 ' ・ time) Equivalent emission current = K 0 '・ [K 0 + K 1・ exp (-K 2・ time)]
/ K 0 Here, since the organic layer injection current is obtained by subtracting the displacement current and the light emission equivalent current from the drive current, the organic layer injection charge amount is calculated by the time integration of the obtained organic layer injection current. To get.
【００３１】図１２により、注入電荷量と発光強度の関
係を観測すると、注入電荷量の増加に従って発光強度が
増大し、ある程度、電荷の注入が進むと注入電荷量と発
光強度が比例するようになる。ここで、図１２の実線に
て示されるが如く、発光開始程度の順方向の補助電圧Ｖ
B＝３［ｖ］を印加しておくことにより、図１２の破線
にて示されるが如き補助電圧ＶB＝０［ｖ］の場合に比
して、注入電荷量の少ない時期から発光が始まり、発光
の立ち上がりが速くなる。Observing the relationship between the injected charge amount and the emission intensity from FIG. 12, the emission intensity increases as the injected charge amount increases, and the injected charge amount and the emission intensity are proportional to each other as the injection of the charge proceeds to some extent. Become. Here, as shown by the solid line in FIG. 12, the auxiliary voltage V in the forward direction at the start of light emission
By applying B = 3 [v] in advance, light emission starts from the time when the injected charge amount is smaller than that in the case of the auxiliary voltage V B = 0 [v] as shown by the broken line in FIG. , Light emission rises faster.
【００３２】かかる事実から、図１３に示されるが如
く、電流が有機層に流れ込むと、流れ込んだ電流に相当
する電荷とその時の電界により、ホール輸送層と電子輸
送層とが接するヘテロ界面の分子が電荷の受け渡しが出
来るように配向する。この配向部分に次々に達するホー
ルと電子が、緩く結合した励起状態を形成して発光部位
まで移動して発光に至ると考えられる。From this fact, as shown in FIG. 13, when a current flows into the organic layer, the molecules of the hetero interface where the hole transporting layer and the electron transporting layer are in contact with each other due to the electric charges corresponding to the flowing current and the electric field at that time. Are oriented so that charges can be transferred. It is considered that holes and electrons successively reaching this alignment portion form a loosely coupled excited state and move to the light emission site to emit light.
【００３３】通常のパルス駆動では電圧が印加される
と、一定の時間をかけて配向が形成されながら発光が立
ち上がり、電圧印加が停止すると配向は解消して、次の
電圧印加で再び配向を形成するために発光の開始が遅
れ、また立ち上がりが遅くなる。そこで、発光が開始で
きる程度の低い電圧値、例えば、障壁電圧よりもわずか
に高い電圧値、あるいは１［cd／m2］程度の輝度が得ら
れる電圧値の補助電圧を発光駆動電圧に先立って印加し
ておくと、配向に費やす時間をほとんど必要としないた
め、発光が直ちに開始する。又、発光の立ち上がりが速
くなるのでパルス駆動波形に応じた発光が得られると考
えられる。In the normal pulse driving, when a voltage is applied, the light emission rises while the orientation is formed over a certain period of time, and when the voltage application is stopped, the orientation is canceled and the orientation is formed again by the next voltage application. Therefore, the start of light emission is delayed and the rise is delayed. Therefore, prior to the light emission drive voltage, an auxiliary voltage having a low voltage value at which light emission can be started, for example, a voltage value slightly higher than the barrier voltage or a brightness value of about 1 [cd / m 2 ] is obtained. When applied, the light emission starts immediately because the time spent for the alignment is hardly required. Further, it is considered that light emission according to the pulse drive waveform is obtained because the light emission rises quickly.
【００３４】尚、上記実施例においては、発光駆動電源
２０、補助電源３０、及びスイッチ１０なる発光駆動装
置により、図６に示すようなパルス駆動信号を生成して
いるが、駆動装置としてはかかる構成に限定されるもの
ではない。例えば、順方向の補助電圧ＶBを振幅変調し
て図６に示すような駆動電圧を生成し、かかる駆動電圧
をスイッチを介して有機ＥＬ素子に印加するのである。
要するに、図６に示されるようなパルス駆動信号を発生
してこれを有機ＥＬ素子に印加する構成であれば良いの
である。又、発光が開始できる程度の電圧値も、必要と
されるコントラスト比を満たす範囲内で設定することも
可能である。In the above-described embodiment, the pulse drive signal as shown in FIG. 6 is generated by the light emission drive power supply 20, the auxiliary power supply 30, and the light emission drive device, and the switch 10 is used. It is not limited to the configuration. For example, the forward auxiliary voltage V B is amplitude-modulated to generate a drive voltage as shown in FIG. 6, and the drive voltage is applied to the organic EL element via a switch.
In short, it is sufficient that the pulse drive signal as shown in FIG. 6 is generated and applied to the organic EL element. The voltage value at which light emission can be started can also be set within a range that satisfies the required contrast ratio.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明による有機
ＥＬ素子においては、通常の発光駆動電圧の印加に先だ
って、発光の立ち上がりを急峻にせしめる補助電圧を有
機ＥＬ素子に印加するようにしている。よって、本発明
によれば、発光期間の短いパルス駆動電圧によっても、
発光期間に応じた良好な発光輝度が得られ、発光効率の
高い有機ＥＬ表示装置を実現出来るのである。特に、駆
動電圧のピーク値が低電圧の時に有効である。As described above in detail, in the organic EL device according to the present invention, an auxiliary voltage for making the rise of light emission steep is applied to the organic EL device prior to the application of the usual light emission drive voltage. There is. Therefore, according to the present invention, even with a pulse drive voltage with a short light emission period,
It is possible to obtain an organic EL display device having high light emission efficiency, which can obtain good light emission luminance according to the light emitting period. Particularly, it is effective when the peak value of the driving voltage is low.
【図１】有機ＥＬ表示装置の構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a structure of an organic EL display device.
【図２】有機ＥＬ素子の等価回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of an organic EL element.
【図３】有機ＥＬ素子の発光応答特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a light emission response characteristic of an organic EL element.
【図４】本発明による有機ＥＬ表示装置の構成を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an organic EL display device according to the present invention.
【図５】有機ＥＬ素子４０を備えた本発明の有機ＥＬ表
示装置による発光応答特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a light emission response characteristic of the organic EL display device of the present invention including the organic EL element 40.
【図６】パルス駆動信号の波形を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a waveform of a pulse drive signal.
【図７】有機ＥＬ素子４０を備えた本発明による表示装
置の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a display device according to the present invention including an organic EL element 40.
【図８】有機ＥＬ素子５０を備えた本発明による表示装
置の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a display device according to the present invention including an organic EL element 50.
【図９】有機ＥＬ素子５０を備えた有機ＥＬ表示装置に
よる発光応答特性を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing light emission response characteristics of an organic EL display device including an organic EL element 50.
【図１０】発光駆動電圧ＶDと発光立ち上がり時間との
関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a light emission drive voltage V D and a light emission rise time.
【図１１】補助電圧ＶBと発光立ち上がり時間との関係
を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between an auxiliary voltage V B and a light emission rise time.
【図１２】注入電荷量と発光強度の関係を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the amount of injected charges and the emission intensity.
【図１３】有機ＥＬ素子の発光機構を説明するための図
である。FIG. 13 is a diagram for explaining a light emitting mechanism of an organic EL element.
１０ スイッチ ２０ 発光駆動電源 ３０ 補助電源 ４０、５０ 有機ＥＬ素子 10 switches 20 Light emission drive power supply 30 Auxiliary power supply 40, 50 Organic EL device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09G 3/30 G09G 3/20 642 H05B 33/02 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G09G 3/30 G09G 3/20 642 H05B 33/02 JISST file (JOIS)
Claims (4)
駆動電圧を印加して前記有機ＥＬ素子を発光駆動せしめ
る発光駆動電圧印加手段とからなる有機ＥＬ表示装置で
あって、 前記発光駆動電圧印加手段は、前記有機ＥＬ素子に前記
発光駆動電圧を印加する前に、前記発光駆動電圧よりも
低い電圧値であり且つ前記有機ＥＬ素子の障壁電圧より
も高い電圧値を有する補助電圧を前記有機ＥＬ素子に印
加することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。1. An organic EL display device comprising an organic EL element and a light emission drive voltage applying means for applying a light emission drive voltage to the organic EL element to drive the organic EL element to emit light. The applying unit may apply a voltage higher than the light emission drive voltage before applying the light emission drive voltage to the organic EL element.
It has a low voltage value and is higher than the barrier voltage of the organic EL element.
An organic EL display device characterized in that an auxiliary voltage having a high voltage value is applied to the organic EL element .
性であることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示
装置。2. The organic EL display device according to claim 1, wherein the auxiliary voltage has the same polarity as the light emission drive voltage.
に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層各々が
積層して形成されたものであることを特徴とする請求項
１記載の有機ＥＬ表示装置。3. The organic EL device comprises a first electrode and a second electrode.
Each of the hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, and electron injection layer
The organic EL display device according to claim 1, wherein the organic EL display device is formed by stacking .
に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層各々が積層して形
成されたものであることを特徴とする請求項１記載の有
機ＥＬ表示装置。 4. The organic EL device comprises a first electrode and a second electrode.
A hole injecting layer, a hole transporting layer, and a light emitting layer.
The organic EL display device according to claim 1, wherein the der Rukoto been made.
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1996
- 1996-02-01 JP JP01658196A patent/JP3432986B2/en not_active Expired - Lifetime
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