JP3941089B2 - 有機エレクトロルミネセンス素子の駆動回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス素子の駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4で示すように、透明基板11上に酸化インジウム錫(ITO)等の透明導電材料からなる陽極12,ひとつ以上の層で構成される有機層(少なくとも有機発光層の単層構造、あるいは、陽極側から正孔注入層,正孔輸送層及び電子輸送層等の何れかを有機発光層と共に積層形成した多層構造から成る)13及びアルミニュウム(Al)等の金属導電材料からなる陰極14を少なくとも有する有機エレクトロルミネセンス素子10は、例えば特公平6−32307号公報で開示されている。
【0003】
斯かる有機エレクトロルミネセンス素子10は、陽極12と陰極14との形状により所定のパターンで発光可能となるもので、陽極12と陰極14との間に数ボルト〜数十ボルトの直流電圧を印加することにより、有機層13からの前記パターンに応じた発光を透明基板11を通して見ることができ、薄膜型や分散型のエレクトロルミネセンス素子と比較して、直流電源による低電圧駆動が可能となる利点を有する。
【0004】
陽極12又は陰極14の一方を、表示する形状に応じた複数の表示画素電極(セグメント)として分割形成し、他方を共通電極(コモン)として、両電極間に電源を接続することにより選択発光させる所謂セグメント型表示の有機エレクトロルミネセンス素子は、例えば特開平9−106887号公報で開示されており、好みの表示形状を得やすいという利点を有している。図5では、陽極12をセグメントSeg1〜Seg7と
し、陰極14をコモンComとしている。また、Vccは直流電源、20は直流電源Vccからの電力を各セグメントSeg1〜Seg7へ供給する定電流回路、21は定電流回路20からの電流を各セグメントSeg1〜Seg7へ供給又は停止(オン又はオフ)するスイッチ回路であり、定電流回路20には、セグメントSeg1〜Seg7の面積に応じて各セグメントSeg1〜Seg7における電流密度の差が一定の範囲に入るように個別に電流値を設定する定電流部20a〜20gが含まれ、表示選択用スイッチ回路21には、定電流部20a〜20gとセグメントSeg1〜Seg7との間に位置するスイッチ21a〜21gを含む。
【0005】
有機エレクトロルミネセンス素子10では、コモンComは外部の直流電源Vccとの接続用配線を1本と、セグメントSeg1〜Seg7の個数だけ配線用電極を用意し、各セグメントSeg1〜Seg7に設けたスイッチ21a〜21gによる電源供給制御により、所望の表示を実現することができる。
【0006】
図5で示した回路構成は、図6で示す等価回路で置き換えることができる。すなわち、有機エレクトロルミネセンス素子10と定電流回路20とは、有機エレクトロルミネセンス素子10のバルク抵抗RB,リーク抵抗RL及び素子容量C1、陽極12及び陰極14の接続抵抗R1、陽極12の配線抵抗R2、陰極14の配線抵抗R3及び配線容量C2を有すると考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
有機エレクトロルミネセンス素子10では、図6で示した素子容量C1や配線容量C2、特に素子容量C1の容量性要因により、長時間印加される同一方向の電界(電流)による分極が発生し、この分極が回復しなくなることによって有機エレクトロルミネセンス素子10の発光輝度が低下して寿命が短くなることが知られているが、これを解決するものとして、前述のような所謂スタティック駆動回路時における長寿命化のためのリフレッシュ(機能回復)技術が考えられている。
【0008】
例えば、特開平4−308687号公報(先行文献1)には、間歇的に20ミリ秒以下の間隔で発光電界と逆方向の電圧(逆電圧)を印加するもの、特開平6−1318号公報(先行文献2)には、駆動電圧と逆電圧又はゼロ電圧を交互に所定周波数で印加するもの、特開平9−293588号公報(先行文献3)には、最初に発光する前に逆電圧を印加する回路構成が夫々開示されているが、先行文献1では、20ミリ秒以下という時間の制約を受けるため十分なリフレッシュ効果が得られない可能性があり、先行文献2では、駆動電圧と逆電圧又はゼロ電圧を必ず所定周波数で交互に印加する必要があるため駆動方法が複雑となり、先行文献3では、逆電圧の印加によるちらつきを認識させないような短い時間で逆電圧を印加する必要性から先行文献1と同様に場合によっては十分なリフレッシュ効果が得られない可能性があり、何れも実際の使用に際して改善の余地を残していた。
【0009】
本発明は、斯かる問題に着目してなされたものであって、簡単な回路構成でありながら、有機エレクトロルミネセンス素子10の長寿命化のためのリフレッシュ回路を実現することのできる駆動回路の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機エレクトロルミネセンス素子の駆動回路は、請求項1に記載の通り、透明基板上に透明導電材料からなる陽極、ひとつ以上の層で構成される有機層及び前記陽極と対向するように金属導電材料からなる陰極を少なくとも有し、前記陽極又は前記陰極の一方を表示する形状に応じた複数個のセグメントに分割形成すると共に他方をコモンとし、これらセグメントとコモンとの間に接続される直流電源を有し、この直流電源に基づき駆動電圧が印加される点灯時にその駆動電圧が印加された前記セグメント個所による発光により数字「0」〜「9」が必ず一定の周期で発生する有機エレクトロルミネセンス素子であって、前記駆動電圧及び前記駆動電圧が印加されない非点灯時である前記セグメントへ前記有機エレクトロルミネセンス素子の内部分極を中和させるための前記駆動電圧とは逆特性の電圧又はゼロ電位の電圧の少なくとも何れかである特性回復用電圧を印加する電源供給回路と、前記セグメント個所における内部分極を略均等に中和させるよう前記特性回復用電圧を印加するタイミングが非点灯時の最も少ない前記セグメントを基準としてそれ以外の前記セグメントでは短い時間となるように一定の周期で印加する制御回路と、を設ける。
【0017】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の構成によれば、セグメントSeg1〜Seg7とコモンComとの間に接続される直流電源Vccを有し、この直流電源Vccに基づき駆動電圧が印加される点灯時にその駆動電圧が印加されたセグメントSeg1〜Seg7個所による発光により数字「0」〜「9」が必ず一定の周期で発生する有機エレクトロルミネセンス素子10であって、駆動電圧及び駆動電圧が印加されない非点灯時であるセグメントSeg1〜Seg7へ有機エレクトロルミネセンス素子10の内部分極を中和させるための前記駆動電圧とは逆特性の電圧又はゼロ電位の電圧の少なくとも何れかである特性回復用電圧を印加する電源供給回路30と、前記特性回復用電圧を印加するタイミングが非点灯時の最も少ない前記セグメントを基準としてそれ以外の前記セグメントでは短い時間となるように一定の周期で印加する制御回路40とを設けることにより、有機エレクトロルミネセンス素子10の寿命を延ばすことができる。特に、特性回復用電圧を印加するタイミングを、非点灯時が最も少ないセグメントSeg3を基準としてそれ以外のセグメントSeg1〜Seg2及びSeg4〜Seg7では短い時間となるように一定の周期で印加することにより、非点灯時に印加される特性回復用電圧も一定の周期で印加されることとなり、有機エレクトロルミネセンス素子10の各セグメントSeg1〜Seg7個所における内部分極を略均等に中和させることができる。
【0024】
【実施例】
本発明を、添付図面に示した実施例に基づき説明するが、従来の技術と同一若しくは相当個所には同一符号を付する。
【0025】
図1は、陽極12と陰極14との形状を示しており、本実施例では、陽極12を複数のセグメントに分割し、陰極14を共通コモンとして選択発光させることにより、例えば数字の「0」〜「9」を表示することのできる所謂セグメント型表示の有機エレクトロルミネセンス素子10としている。具体的に説明すると、陽極12は、頂点から時計回りに順次位置する6個のセグメントSeg1〜Seg6及び中央に位置する1個のセグメントSeg7の合計7個のセグメントからなる日の字型に構成されている。
【0026】
この各セグメントSeg1〜Seg7は、図2で示すように、直流電源Vccへつながる電源供給回路30の各供給部30a〜30gと個々に接続されており、この電源供給回路30を構成する各供給部30a〜30gには、後述する制御回路40が接続されて、各セグメントSeg1〜Seg7への電源供給を制御するようになっている。
【0027】
また、陰極14は、陽極12と対向する形状である1個のコモンComとなっており、図2で示すように、電気的にはアース側へ接続されている。
【0028】
次に、図2の回路における動作について、図3のタイミング図を加えて説明する。
【0029】
セグメントSeg1個所で発光を行わせる場合には、供給部30aより発光を行うに必要な駆動電圧を印加する。セグメントSeg2〜Seg7個所も同様である。従って、セグメントSeg1〜Seg7の発光により数字の「0」〜「9」を表示する場合、図3で示す発光を行うように制御回路40が電源供給回路30の各供給部30a〜30gを制御する。
【0030】
ところで、セグメントSeg1〜Seg7は、数字「0」〜「9」の何れかで必ず発光しない(駆動されない)場合(非点灯時)がある。例えば、セグメントSeg1は、数字「1」「4」「6」の場合には駆動されず、非点灯時である。
【0031】
本発明では、そのような非点灯時に、制御回路40は、駆動電圧とは逆特性の電圧(逆電圧)又はゼロ電位の電圧(ゼロ電圧)からなる特性回復用電圧をセグメントSeg1〜Seg7へ印加するように、供給部30a〜30gを制御する。
【0032】
例えば、数字「1」の場合には、非点灯時であるセグメントSeg1及びSeg4〜Seg7に対して供給部30a及び供給部30d〜30gから特性回復用電圧を印加するように、その他の点灯時であるセグメントSeg2,Seg3には供給部30b,30cから駆動電圧を印加するように、制御部40が制御する。
【0033】
これにより、有機エレクトロルミネセンス素子10の陽極12と陰極14とが、任意の時点において逆電位又は同電位となることから、素子容量C1の影響により有機エレクトロルミネセンス素子10の内部に蓄積された電荷が放電されるので、これにより分極を回復することができ、有機エレクトロルミネセンス素子10の長寿命化を実現することができる。
【0034】
なお、セグメントSeg1〜Seg7は、非点灯時の発生回数にバラツキがあり、非点灯時の発生回数が最も多いのはセグメントSeg5の6回であって、最も少ないのはセグメントSeg3の1回である。このため、特性回復用電圧を印加するタイミングを、セグメントSeg3を基準としてセグメントSeg5で短い時間となるように制御回路40で制御することにより、非点灯時に印加される特性回復用電圧も一定の周期で印加されることとなり、有機エレクトロルミネセンス素子10の各セグメントSeg1〜Seg7個所における内部分極を略均等に中和させることができ、特性回復用電圧の印加は、非点灯時に必ず行う必要はない。
【0035】
このように、電源供給回路30の各供給部30a〜30gと制御回路40が、有機エレクトロルミネセンス素子10の内部分極を中和(キャンセル)させるリフレッシュ回路の働きを発揮して、有機エレクトロルミネセンス素子10の長寿命化を実現することができ、セグメントSeg1〜Seg7の非点灯時を利用することで、発光表示に影響を及ぼさずに十分なリフレッシュ効果を得ることができる。
【0036】
なお、本実施例では、7個のセグメントSeg1〜Seg7を日の字型に配置して数字「0」〜「9」を発光により表示する例を示したが、複数個のセグメントSeg1〜Segn(nは2以上の任意の整数)を用いて文字や記号などの任意の意匠を発光により表示する場合でも適用することができることは言うまでもない。
【0037】
特に、前記実施例のように、7個のセグメントSeg1〜Seg7を日の字型に配置して数字「0」〜「9」を発光により表示することとした点灯及び非点灯が一定の割合で繰り返される構成であれば、非点灯時に印加される特性回復用電圧も一定の周期で印加されることになり、有機エレクトロルミネセンス素子10の内部分極を中和させるには好適である。
【0038】
また、この7個のセグメントSeg1〜Seg7を1組としたものを複数組並設することにより、有機エレクトロルミネセンス素子10が例えば車両のオドメータやトリップメータとして利用でき、この場合には、走行距離の各桁には数字「0」〜「9」が必ず一定の周期で発生することから、非点灯時に印加される特性回復用電圧も一定の周期で印加されることとなり、有機エレクトロルミネセンス素子10の内部分極を中和させることができる。
【0039】
また、セグメントSeg1〜Seg7を陽極12、Comを陰極14で形成したが、反対に、セグメントSeg1〜Seg7を陰極14、Comを陽極12で形成しても良い。しかし、一般には、陽極12をパターン形成する方が容易であることから、セグメントSeg1〜Seg7を陽極12、Comを陰極14で形成することが製造工程上は望ましい。
【0040】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、有機エレクトロルミネセンス素子の内部分極を中和(キャンセル)させるための特性回復用電圧を印加することで、有機エレクトロルミネセンス素子の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】 本発明の実施例の電極形状を説明する斜視図。
【図2】 同上実施例の回路図。
【図3】 同上回路におけるタイミング図。
【図4】 有機エレクトロルミネセンス素子の要部断面図。
【図5】 従来の技術の回路図。
【図6】 同上回路の等価回路図。
【符号の説明】
10 有機エレクトロルミネセンス素子
12 陽極
14 陰極
30 電源供給回路
30a〜30g 供給部
40 制御回路
Vcc 直流電源
Seg1〜Seg7 セグメント
Com コモン
Claims (1)
- 透明基板上に透明導電材料からなる陽極、ひとつ以上の層で構成される有機層及び前記陽極と対向するように金属導電材料からなる陰極を少なくとも有し、前記陽極又は前記陰極の一方を表示する形状に応じた複数個のセグメントに分割形成すると共に他方をコモンとし、これらセグメントとコモンとの間に接続される直流電源を有し、この直流電源に基づき駆動電圧が印加される点灯時にその駆動電圧が印加された前記セグメント個所による発光により数字「0」〜「9」が必ず一定の周期で発生する有機エレクトロルミネセンス素子であって、
前記駆動電圧及び前記駆動電圧が印加されない非点灯時である前記セグメントへ前記有機エレクトロルミネセンス素子の内部分極を中和させるための前記駆動電圧とは逆特性の電圧又はゼロ電位の電圧の少なくとも何れかである特性回復用電圧を印加する電源供給回路と、
前記セグメント個所における内部分極を略均等に中和させるよう前記特性回復用電圧を印加するタイミングが非点灯時の最も少ない前記セグメントを基準としてそれ以外の前記セグメントでは短い時間となるように一定の周期で印加する制御回路と、
を設けることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子の駆動回路。
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