[发明专利]用发光元件的发光器件、发光元件的驱动方法及照明设备

说明书

本发明申请是本发明申请人于2005年8月12日提交的、申请号为200510091472.3、发明名称为“用发光元件的发光器件、发光元件的驱动方法及照明设备”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种包括通过施加电流发光的发光元件的发光器件，且尤其是涉及一种包括具有较小亮度退化的发光元件的发光器件，和用于减小亮度退化的发光元件的驱动方法。

背景技术

近年来，可以通过施加电流获得高亮度的发光元件如发光二极管(LED)和使用发光有机化合物的发光元件(OLED：有机发光二极管)引起了许多注意。

使用发光有机化合物的发光元件的基本结构具有在一对电极之间包括发光有机化合物的层。通过将电压施加到该元件上，使来自一对电极的电子和空穴输送给包括发光有机化合物的层，以使电流流动。然后，发光有机化合物通过复合这些载流子(电子和空穴)而形成激发态，且当激发态返回到基态时产生了发光。

要注意的是，单重激发态和三重激发态是可能由有机化合物形成的激发态的类型，且自单重激发态的发光和自三重激发态的发光分别称为荧光和磷光。

通常形成为亚微米至几微米薄膜的这种发光元件具有能够被制造成薄而轻的很大优点。另外，从载流子注入到光发射的时间约为微秒或更小，且非常快的响应速度是其中的一个特征。而且，由于在几伏至几十伏电压数量级的直流电压下可以获得足够的发光，所以功耗较小。从这些优点的观点来看，已关注以上描述的发光元件作为下一代平板显示元件。

另外，在这种发光元件中，该对电极和包括发光有机化合物的发光层形成为膜状。因此，通过形成大面积的元件能够容易地获得平面光发射。由于这是难以从由白炽灯泡或LED代表的点光源或从由荧光代表的线光源获得的特征，所以发光元件还用作许多用途作为可以应用到照明设备等上的平面源。

同时，通过如上所述施加电流发光的发光元件的输出(亮度)由施加的电流量确定。因此，当使发光元件发光时，通常通过将电流量控制为合适的值就可以获得合适的亮度。要注意的是，在这种情况下亮度与电流密度的比称为电流效率。

只要该电流效率不变，通过施加恒定电流就可假定获得恒定亮度。然而，事实是电流效率变化了。由于一般的发光元件的电流效率通过施加电流(或发光)逐渐降低，所以甚至当施加恒定电流时其亮度也会逐渐降低。特别地，在使用发光有机化合物的发光元件中，这种亮度退化很显著，其成为开发发光元件的阻力。

因此，在这种领域的研究和开发中，当恒定电流保持流动时，为了尽可能多地抑制亮度退化，已在材料和器件结构方面作了许多改进。结果，如今，已进一步开发了在亮度半衰期(luminance half-life)中实现好几万小时的发光元件，且许多人说发光元件可以进入实际应用。要注意的是，恒定电流驱动表示保持电流以恒定电流密度流动。

然而，由于认识到亮度差(或亮度的不均匀性)甚至百分之几的范围，所以还没有获得足够的可靠性用于需要微小的亮度退化的应用领域，例如，如个人计算机和电视的显示应用或照明应用。虽然对于照明特别需要高的亮度，但鉴于预置的亮度越高、亮度退化进行得就越快的发光元件的当前情形，还没有达到用于实际应用的水平。

还没有充分地讨论这种亮度退化的机理。然而，例如，存在其中对于保持恒定电流流动的情况的亮度退化曲线(时间-亮度曲线)符合称为变宽指数函数的函数、并考虑了亮度退化的机理的参考文献(称为非专利文献1)。亮度退化具有杂乱相互缠绕的多个原因，且不幸地，基本上没有阐明。然而，这种函数本身能够非常精确地适合于亮度退化曲线。

无论如何，上述的亮度退化，即，基本上认为电流效率的降低是由有机材料的低衰退耐久性和有机薄膜易碎性导致的主要原因，可以说材料和器件结构的改进是不够的。因此，已试图从驱动方法的这一点来抑制亮度退化(例如，参考专利文献1)。在专利文献1中，虽然通过施加反向偏压将亮度半衰期提高到两倍长，但没有显著地抑制亮度退化本身的出现。

(非专利文献1)Masahiko Ishii等人，Applied Physics Letters，第80卷(18)，3430-3432(2002)

(专利文献1)日本专利特开No.2003-323988

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光器件，其包括通过设计驱动装置具有较小亮度退化的发光元件。另外，本发明的目的在于提供一种用于减小发光元件亮度退化的驱动方法。