[發明專利]用發光元件的發光器件、發光元件的驅動方法及照明設備

有效

• 申請號: 200910164548.9
• 申請日: 2005-08-12
• 公開（公告）號: CN101616528A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 山崎舜平;瀨尾哲史;安部寬子
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H01L51/50;H01L27/32;G09G3/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;李家麟

本發明申請是本發明申請人于2005年8月12日提交的、申請號為200510091472.3、發明名稱為“用發光元件的發光器件、發光元件的驅動方法及照明設備”的發明申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種包括通過施加電流發光的發光元件的發光器件，且尤其是涉及一種包括具有較小亮度退化的發光元件的發光器件，和用于減小亮度退化的發光元件的驅動方法。

背景技術

近年來，可以通過施加電流獲得高亮度的發光元件如發光二極管(LED)和使用發光有機化合物的發光元件(OLED：有機發光二極管)引起了許多注意。

使用發光有機化合物的發光元件的基本結構具有在一對電極之間包括發光有機化合物的層。通過將電壓施加到該元件上，使來自一對電極的電子和空穴輸送給包括發光有機化合物的層，以使電流流動。然后，發光有機化合物通過復合這些載流子(電子和空穴)而形成激發態，且當激發態返回到基態時產生了發光。

要注意的是，單重激發態和三重激發態是可能由有機化合物形成的激發態的類型，且自單重激發態的發光和自三重激發態的發光分別稱為熒光和磷光。

通常形成為亞微米至幾微米薄膜的這種發光元件具有能夠被制造成薄而輕的很大優點。另外，從載流子注入到光發射的時間約為微秒或更小，且非常快的響應速度是其中的一個特征。而且，由于在幾伏至幾十伏電壓數量級的直流電壓下可以獲得足夠的發光，所以功耗較小。從這些優點的觀點來看，已關注以上描述的發光元件作為下一代平板顯示元件。

另外，在這種發光元件中，該對電極和包括發光有機化合物的發光層形成為膜狀。因此，通過形成大面積的元件能夠容易地獲得平面光發射。由于這是難以從由白熾燈泡或LED代表的點光源或從由熒光代表的線光源獲得的特征，所以發光元件還用作許多用途作為可以應用到照明設備等上的平面源。

同時，通過如上所述施加電流發光的發光元件的輸出(亮度)由施加的電流量確定。因此，當使發光元件發光時，通常通過將電流量控制為合適的值就可以獲得合適的亮度。要注意的是，在這種情況下亮度與電流密度的比稱為電流效率。

只要該電流效率不變，通過施加恒定電流就可假定獲得恒定亮度。然而，事實是電流效率變化了。由于一般的發光元件的電流效率通過施加電流(或發光)逐漸降低，所以甚至當施加恒定電流時其亮度也會逐漸降低。特別地，在使用發光有機化合物的發光元件中，這種亮度退化很顯著，其成為開發發光元件的阻力。

因此，在這種領域的研究和開發中，當恒定電流保持流動時，為了盡可能多地抑制亮度退化，已在材料和器件結構方面作了許多改進。結果，如今，已進一步開發了在亮度半衰期(luminance?half-life)中實現好幾萬小時的發光元件，且許多人說發光元件可以進入實際應用。要注意的是，恒定電流驅動表示保持電流以恒定電流密度流動。

然而，由于認識到亮度差(或亮度的不均勻性)甚至百分之幾的范圍，所以還沒有獲得足夠的可靠性用于需要微小的亮度退化的應用領域，例如，如個人計算機和電視的顯示應用或照明應用。雖然對于照明特別需要高的亮度，但鑒于預置的亮度越高、亮度退化進行得就越快的發光元件的當前情形，還沒有達到用于實際應用的水平。

還沒有充分地討論這種亮度退化的機理。然而，例如，存在其中對于保持恒定電流流動的情況的亮度退化曲線(時間-亮度曲線)符合稱為變寬指數函數的函數、并考慮了亮度退化的機理的參考文獻(稱為非專利文獻1)。亮度退化具有雜亂相互纏繞的多個原因，且不幸地，基本上沒有闡明。然而，這種函數本身能夠非常精確地適合于亮度退化曲線。

無論如何，上述的亮度退化，即，基本上認為電流效率的降低是由有機材料的低衰退耐久性和有機薄膜易碎性導致的主要原因，可以說材料和器件結構的改進是不夠的。因此，已試圖從驅動方法的這一點來抑制亮度退化(例如，參考專利文獻1)。在專利文獻1中，雖然通過施加反向偏壓將亮度半衰期提高到兩倍長，但沒有顯著地抑制亮度退化本身的出現。

(非專利文獻1)Masahiko?Ishii等人，Applied?Physics?Letters，第80卷(18)，3430-3432(2002)

(專利文獻1)日本專利特開No.2003-323988

發明內容

本發明的目的在于提供一種發光器件，其包括通過設計驅動裝置具有較小亮度退化的發光元件。另外，本發明的目的在于提供一種用于減小發光元件亮度退化的驅動方法。