专利名称：使用有机电致发光元件的发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用有机电致发光元件(以下称为有机EL元件)的发光器件。更具体地，本发明涉及在有机EL元件不发光的周期期间向有机EL元件施加反向电压的发光器件。
背景技术：
有机EL元件是包括有机发光层、将有机发光层夹在中间的阳极和阴极的发光元件。当在有机EL元件的阳极和阴极之间施加电压(正向电压)时，从阳极向发光层引入电子空穴，并从阴极向发光层引入电子。发光层中的发光材料由此被激发，并且有机EL元件发光。
因为有机EL元件可以实现低电压下的高亮度，因此期望用作电子设备的显示器的光源。目前，有机EL元件主要用作透射型液晶监视器的背光，例如用于在诸如计算机显示器、液晶电视、移动电话等的电子设备中安装的液晶显示设备的背光。
其中使用有机EL元件的发光器件中的一个问题是由长时间使用引起的发光强度的下降。发光强度的下降被认为是由于俘获而在有机发光层的界面处积累的电荷所引起的。已知的是，对于由于上述电荷积累所引起的有机EL元件的发光强度下降，向有机EL元件施加反向电压是一种有效的对策。例如，日本专利特开第2001-203077号公开了一种发光器件，其通过以交流电驱动有机EL元件，并且向有机EL元件连续地施加正向和反向电压，抑制了有机EL元件的发光强度下降。
因为上述发光器件以交流电驱动有机EL元件，因此在向有机EL元件施加正向电压(即，其中有机EL元件发光的周期)的同时流向有机EL元件的电流值改变。有机EL元件的发光强度根据流向有机EL元件的电流值而改变。因此，这种发光器件的问题在于，改变流向有机EL元件的电流值也改变了有机EL元件的发光强度。
发明内容
为了解决常规技术的上述问题而提出了本发明，因此本发明的目的在于提供一种发光器件，其可以通过向有机EL元件施加反向电压来抑制有机EL元件的发光强度的下降，并且可以在向有机EL元件施加正向电压时引起恒定电流流向有机EL元件。
在本发明的一个方面中，发光器件可以包括恒定电流源、第一有机电致发光元件、和开关。第一有机电致发光元件可以连接到该恒定电流源。该开关可以切换从恒定电流源施加到第一电致发光元件的电压的方向。该发光器件可以进一步包括电位差产生装置。该电位差产生装置与第一有机电致发光元件并联连接。当使第一有机电致发光元件熄灭的反向电压施加到第一有机电致发光元件时，电流从恒定电流源流向电位差产生装置，并且该电位差产生装置产生电位差。
在该发光器件中，施加到第一有机EL元件的电压方向通过开关进行切换。当正向电压施加到第一有机EL元件时，电流流向第一有机EL元件，并且该第一有机EL元件发光。由于电流从恒定电流源提供给第一有机EL元件，因此提供给第一有机EL元件的电流可以为恒定的。
相反，当反向电压施加到第一有机EL元件时，该第一有机EL元件熄灭。此时，因为第一有机EL元件的反向阻抗极大，几乎没有电流流向第一有机EL元件，但是电流流向并联连接到第一有机EL元件的电位差产生装置。当电流流向该电位差产生装置时，由该电位差产生装置产生电位差。这样，第一有机EL元件的阴极侧上的电位变得更高，其阳极侧上的电位变得更低。由此，反向电压施加到第一有机EL元件，并且可以抑制有机EL元件的发光强度的下降。
利用该发光器件，可以通过向第一有机EL元件施加反向电压来抑制发光强度的下降，并且当正向电压施加到第一有机EL元件时，恒定电流可以流向第一有机EL元件。
在说明书中，施加电压使得有机EL元件的阳极获得比其阴极更高的电位被称作“施加正向电压”，而施加电压使得阳极获得比阴极更低的电位被称作“施加反向电压”。
优选地，电位差产生装置可以包括第二有机电致发光元件。在该情况下，第二有机电致发光元件的阳极连接到第一有机电致发光元件的阴极，第二有机电致发光元件的阴极连接到第一有机电致发光元件的阳极。
根据该配置，当正向电压施加到第一有机EL元件时，反向电压施加到第二有机EL元件，而当正向电压施加到第二有机EL元件时，反向电压施加到第一有机EL元件。这样，在第一和第二有机EL元件中，施加反向电压以便抑制其发光强度的下降，并且当施加正向电压时恒定电流流动。
此外，可以利用电阻器作为电位差产生装置。当电位差产生装置包括电阻器时，可以通过适当地调节其电阻值来向第一有机EL元件施加适当的反向电压。
此外，在该情况下，电位差产生装置可以进一步包括与电阻器串联连接的二极管。例如，二极管的阳极借助电阻器连接到第一有机电致发光元件的阴极，二极管的阴极连接到第一有机电致发光元件的阳极；或者二极管的阳极连接到第一有机电致发光元件的阴极，并且二极管的阴极借助电阻器连接到第一有机电致发光元件的阳极。
根据该配置，当向第一有机EL元件施加正向电压时，几乎没有电流流向电位差产生装置(即，电阻器和二极管)，但是当向第一有机EL元件施加反向电压时，电流流向电位差产生装置(即，电阻器和二极管)。因此，可以减小由于电位差产生装置产生的功率损耗。
在本发明的另一个方面中，发光器件可以包括多个有机电致发光元件、恒定电流源、和照明控制电路。恒定电流源连接到该多个有机电致发光元件的每一个。该恒定电流源向该多个有机电致发光元件的每一个提供电流。照明控制电路切换该多个有机电致发光元件的每一个的照明和熄灭。在其中每一个有机电致发光元件被熄灭的至少一部分时间周期期间，通过使用施加到另一个被点亮的有机电致发光元件的正向电压，每一个有机电致发光元件被施加以反向电压。
在该发光器件中，由于利用了恒定电流源，恒定电流可以流向有机EL元件。此外，施加到被点亮的有机EL元件的正向电压被作为反向电压施加到熄灭的有机EL元件。由此，可以通过施加反向电压抑制每一个有机EL元件的发光强度下降。
此外，在该发光器件中，该多个有机电致发光元件中的两个可以形成发光单元，其中该两个有机电致发光元件并联连接。发光单元的其中一个有机电致发光元件的阳极可以连接到另一个有机电致发光元件的阴极，并且该一个有机电致发光元件的阴极可以连接到另一个有机电致发光元件的阳极。优选地，照明控制单元切换从恒定电流源施加到发光单元的电压的方向。
根据该配置，当正向电压施加到一个有机EL元件时，反向电压施加到另一个有机EL元件，并且当反向电压施加到该一个有机EL元件时，正向电压施加到另一个有机EL元件。因此，正向电压和反向电压可以有效地施加到形成发光单元的两个有机EL元件。
在本发明的另一个方面中，本发明提供了可以改进移动图像的质量的显示器件。该显示器件可以包括液晶面板和发光器件。液晶面板可以包括多个像素和将图像信号输出到每个主扫描线上的每个像素的图像信号输出电路。发光器件设置在液晶面板的后侧上，以便从其后侧照射液晶面板。发光器件可以包括多个有机电致发光元件、将电流提供给该多个有机电致发光元件的每一个的恒定电流源、和切换该多个有机电致发光元件的照明和熄灭的照明控制电路。在其中每个有机电致发光元件被熄灭的至少一部分时间周期期间，通过使用施加到另一个被点亮的有机电致发光元件的正向电压，每个有机电致发光元件被施加以反向电压。此外，照明控制电路优选地(1)熄灭与液晶面板的一个主扫描线相对应的有机电致发光元件，数据被输出到该一个主扫描线，同时图像信号被输出到该一个主扫描线上的每个像素，以及(2)在完成向主扫描线的图像信号输出后，以预定时序点亮与该主扫描线相对应的有机电致发光元件。
在该显示器件中，当图像信号被输出到液晶面板的主扫描线上的每个像素时(即，当向其写数据时)，对应于该主扫描线的有机EL元件被熄灭，并且其他有机EL元件中的所有或一些被点亮。然后，在完成对主扫描线上的每个像素输出图像信号之后，以预定时序点亮对应于主扫描线的有机EL元件(例如，完成向其输出图像数据的每个像素的液晶分子取向的时序)。这样，可以改进液晶面板上显示的移动图像的质量。
此外，与液晶面板的扫描同步地点亮和熄灭有机EL元件，并在其中有机EL元件被熄灭的周期中施加反向电压。因此，在显示器件工作的同时向有机EL元件施加反向电压，可以抑制有机EL元件的发光强度的下降。
在本发明的另一方面中，本发明提供了另一种可以显示三维图像的显示器件。该显示器件可以具有多个有机电致发光元件、液晶面板、照明控制电路和方向性透明部件(例如，双凸透镜)。该液晶面板可以设置在该多个电致发光元件的前侧上。该液晶面板可以包括多个像素和向液晶面板的每个主扫描线上每个像素输出图像信号的图像信号输出电路。每个像素借助来自于该多个有机电致发光元件的光显示图像。照明控制电路切换该多个有机电致发光元件的照明和熄灭。该方向性透明部件可以设置在液晶面板的前侧上。该方向性透明部件引导光从有机电致发光元件穿过每个像素。每个有机电致发光元件可以在垂直于液晶面板的主扫描线的方向上延伸。该多个有机电致发光元件可以在平行于液晶面板的主扫描线的方向上对准。该照明控制电路优选地(1)点亮该多个有机电致发光元件中的一些并将其余的熄灭，并(2)在其中有机电致发光元件被熄灭的至少一部分周期期间，通过使用施加到其他被点亮的有机电致发光元件的正向电压，向熄灭的有机电致发光元件施加反向电压。
在该显示器件中，该多个有机EL元件在平行于液晶面板的主扫描线的方向上对准。由此，通过改变被点亮的有机EL元件，可以使在液晶面板上显示的图像在不同位置上可见。这样，可以显示所谓的三维图像。
此外，与液晶面板的图像显示同步地点亮和熄灭有机EL元件，并在其中有机EL元件被熄灭的周期中施加反向电压。因此，在显示器件工作的同时向有机EL元件施加反向电压，可以抑制有机EL元件的发光强度的下降。
这些方面和特征可以单独地或组合地使用，以便制造改进的发光器件和显示器件。此外，在阅读了下面的详细说明书连同附图和权利要求之后，本发明的其他目的、特征和优点可以易于理解。当然，在此披露的附加特征和方面也可以单独地、或与上述方面和特征组合地使用。
图1示意性地示出本发明第一实施例的发光器件的结构。
图2示出向第一实施例的发光器件的每个有机EL元件施加的电压的变化，以及在这些元件中流动的电流的变化。
图3示意性地示出包括本发明第二实施例的发光器件的有机EL元件的设置。
图4示意性地示出第二实施例的发光器件的电路结构。
图5是描述第二实施例的每个有机EL元件照明状态中的变化的时序图。
图6是描述第二实施例的每个有机EL元件照明状态中的变化的示意图。
图7示意性地示出本发明第三实施例的发光器件的电路结构。
图8示出本发明第四实施例的显示器件的一般结构。
图9示出点亮第四实施例的有机EL元件的时序。
图10示出本发明第五实施例的显示器件的一般结构。
图11示出第五实施例的显示器件的一般结构。
图12示出第一实施例的变型。
图13示出第一实施例的另一变型。
图14示出第一实施例的另一变型。
具体实施例方式
下面描述实现本发明的优选特征。
(特征1)发光器件包括恒定电流源、第一有机EL元件、第二有机EL元件、第一开关和第二开关。第一有机EL元件并联连接到第二有机EL元件。第一有机EL元件的阳极连接到第二有机EL元件的阴极，第一有机EL元件的阴极连接到第二有机EL元件的阳极。恒定电流源的正极端通过第一开关连接到第一和第二有机EL元件。恒定电流源的负极端通过第二开关连接到第一和第二有机EL元件。
第一开关在第一状态和第二状态之间切换，在第一状态中恒定电流源的正极端连接到第一有机EL元件的阳极和第二有机EL元件的阴极，在第二状态中恒定电流源的正极端连接到第一有机EL元件的阴极和第二有机EL元件的阳极。
第二开关在第三状态和第四状态之间切换，在第三状态中恒定电流源的负极端连接到第一有机EL元件的阴极和第二有机EL元件的阳极，在第四状态中恒定电流源的负极端连接到第一有机EL元件的阳极和第二有机EL元件的阴极。
当第二开关切换到第三状态且第一开关切换到第一状态时，第一有机EL元件发光，反向电压施加到第二有机EL元件。相反，当第二开关切换到第四状态且第一开关切换到第二状态时，第二有机EL元件发光，反向电压施加到第一有机EL元件。
(特征2)发光器件包括恒定电流源、第一有机EL元件、第二有机EL元件，…第n有机EL元件、第一开关组，其选择性地连接每个有机EL元件的阳极与恒定电流源的两端，以及第二开关组，其选择性地连接每个有机EL元件的阴极与恒定电流源的两端。第一有机EL元件到第n有机EL元件与恒定电流源并联连接。
第一开关组和第二开关组切换到这一状态，其中第一有机EL元件到第n有机EL元件中的一些的阳极连接到恒定电流源的正极端，其阴极连接到恒定电流源的负极端。第一有机EL元件到第n有机EL元件中的剩余一些或全部的阳极同时连接到恒定电流源的负极端，其阴极连接到恒定电流源的正极端。
(第一实施例)现在参考附图来解释本发明的第一实施例。如图1所示，发光器件10包括恒定电流源12、第一有机EL元件16和第二有机EL元件18。
第一有机EL元件16可以包括阳极16a、有机发光层和阴极16b。第一有机EL元件16可以形成为底部发射型，其中从基板一侧提取有机发光层发射的光。
基板是用于支撑第一有机EL元件16的板状部件，相对于从中提取的光呈现高透射因数的透明基板可用作该基板。例如，可以使用在可见光谱中呈现高透射因数的玻璃基板，由透明丙烯酸树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂构成的透明树脂基板等等。
阳极16a由导电金属氧化物材料形成，例如可以使用ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、ZnO(氧化锌)、SnO2(氧化锡)等等。
诸如A1q3的发光材料可以用作有机发光层来实现呈现红、绿、蓝、黄或其他颜色的单色光的结构，并且实现通过组合单色光结构来呈现诸如白光的光色(luminous color)的其他结构。呈现白光的配置的例子包括以两个或三个发光层叠置的叠层结构、将不同发光材料混合成一个发光层的混合物结构、以及其中一个发光层被分成多个具有不同颜色的子像素的分割结构。此外，也可以根据需要组合诸如电荷(电子空穴、电子)注入层、电荷(电子空穴、电子)输运层、阻挡层等等。
至少反射可见光并且例如由诸如铝、金、银、铜、铬等金属或其合金制成的反射电极可以用作阴极16b。
用于保护有机发光层不受氧气和湿气影响的保护部分可以设置在阴极16b的外侧上。保护部分可以由钝化膜、密封罐或其组合形成。
阳极16a、有机发光层、阴极16b、以及上述的保护部分可以适当地通过使用已知的薄膜形成技术，诸如真空淀积法、溅射法等等形成。
第二有机EL元件18可以以和第一有机EL元件16相同的方式构造。第二有机EL元件18与第一有机EL元件16并联连接。第二有机EL元件18的阳极18a连接到第一有机EL元件16的阴极16b，第二有机EL元件18的阴极18b连接到第一有机EL元件16的阳极16a。
恒定电流源12包括正极端和负极端，并且提供直流且恒定的电流。恒定电流源12的正极端通过开关14连接到第一有机EL元件16和第二有机EL元件18。恒定电流源12的负极端通过开关20连接到第一有机EL元件16和第二有机EL元件18。
开关14是转换开关，并且在a-b导通状态和a-c导通状态之间切换。当开关14在a和b之间传导电流时，恒定电流源12的正极端连接到第一有机EL元件16和第二有机EL元件18之间的连接部分17。因此，恒定电流源12的正极端连接到第一有机EL元件16的阳极16a和第二有机EL元件18的阴极18b。当开关14在a和c之间传导电流时，恒定电流源12的正极端连接到第一有机EL元件16和第二有机EL元件18之间的连接部分19。因此，恒定电流源12的正极端连接到第一有机EL元件16的阴极16b和第二有机EL元件18的阳极18a。
开关20也是转换开关，并且在d-e导通状态和d-f导通状态之间切换。当开关20在d和e之间传导电流时，恒定电流源12的负极端连接到连接点19。因此，恒定电流源12的负极端连接到第一有机EL元件16的阴极16b和第二有机EL元件18的阳极18a。当开关20在d和f之间传导电流时，恒定电流源12的负极端连接到连接点17。因此，恒定电流源12的负极端连接到第一有机EL元件16的阳极16a和第二有机EL元件18的阴极18b。
开关14和20同步地改变它们的状态。在本实施例中，当开关14被置于其中电流在a和b之间传导的状态中时，开关20在d和e之间传导电流，当开关14被置于其中电流在a和c之间传导的状态中时，开关20在d和f之间传导电流。
任意的方法都可用于同步化开关14和20。例如，可以使用这样的配置，其中开关20机械地与开关14链接以便切换其状态，或者每个开关可以操作以便使开关14和20总是彼此同步地切换。
接着，将描述发光器件10的操作。首先，为了操作发光器件10，将开关14置于其中电流在a和b之间传导的状态，并将开关20置于其中电流在d和e之间传导的状态。在该状态中，恒定电流源12的正极端连接到第一有机EL元件16的阳极16a和第二有机EL元件18的阴极18b，恒定电流源12的负极端连接到第一有机EL元件16的阴极16b和第二有机EL元件18的阳极18a。因此，正向电压施加到第一有机EL元件16，电子空穴和电子被引入其有机发光层以便发光。此外，反向电压施加到第二有机EL元件18，移除了在有机发光层的界面处已积累的电荷。
这里，和相对于正向电压的阻抗对比，有机EL元件相对于反向电压具有非常大的阻抗。因此，几乎没有从恒定电流源12提供的电流流向第二有机EL元件18，而是流向第一有机EL元件16。因此恒定电流流向第一有机EL元件16，第一有机EL元件16可以以均匀的发光强度发光。
此外，当电流在正向方向中流向第一有机EL元件16时，在第一有机EL元件16的阳极16a和阴极16b之间产生电位差。该电位差变为第二有机EL元件18的阴极18b和阳极18a之间的电位差。因此，第二有机EL元件18的反向电压值是由流向第一有机EL元件16的电流产生的电位差。因为相对于有机EL元件的正向电压的阻抗不是非常大，因此由流向第一有机EL元件16的电流产生的电位差并非过度的。因此，施加到第二有机EL元件18的反向电压是适度的值，并且不会使第二有机EL元件18退化。
当在前述状态中预定时间周期期满时，开关14切换到其中电流在a和c之间传导的状态，并且与其同步地，开关20切换到其中电流在d和f之间传导的状态。因此，恒定电流源12的正极端连接到第一有机EL元件16的阴极16b和第二有机EL元件18的阳极18a，恒定电流源12的负极端连接到第一有机EL元件16的阳极16a和第二有机EL元件18的阴极18b。因此，反向电压施加到第一有机EL元件16，积累在其有机发光层界面处的电荷被移除。此外，正向电压施加到第二有机EL元件18，电子空穴和电子被引入到其有机发光层中以便发光。
注意在该状态中同样的，恒定电流流向第二有机EL元件18，并且以恒定的发光强度发射光。此外，施加到第一有机EL元件16的反向电压值是由流向第二有机EL元件18的电流产生的电位差，并且是适度的值。
其中开关14在a和b之间传导电流并且开关20在d和e之间传导电流的状态被交替地改变到其中开关14在a和c之间传导电流并且开关20在d和f之间传导电流的状态。这样，正向电压和反向电压被交替施加到第一和第二有机EL元件16和18，并且第一和第二有机EL元件16和18分别并且重复地发光和熄灭。
图2示出了施加到第一和第二有机EL元件16和18的电压，以及流向第一和第二有机EL元件16和18的电流在时间上的变化。
正如图2中清楚地示出，正向电压和反向电压被交替地施加到第一有机EL元件16和第二有机EL元件18。换言之，当正向电压Vf1被施加到第一有机EL元件16时，反向电压Vf1被施加到第二有机EL元件18，当正向电压Vf2被施加到第二有机EL元件18时，反向电压Vf2被施加到第一有机EL元件16。因此，在第一有机EL元件16和第二有机EL元件18交替发光和熄灭的同时，另一有机EL元件的电位差被施加为反向电压。
此外，如图2中清楚地示出，在其中正向电压被施加到第一和第二有机EL元件16和18的周期期间，流向有机EL元件16和18的电流Ia1、Ia2是恒定的，这些有机EL元件16和18以均匀的发光强度发光。
注意当开关14和20是以60Hz或更高的频率的脉冲进行脉冲驱动时，第一和第二有机EL元件16和18被交替地且重复地点亮和熄灭，第一和第二有机EL元件16和18对于人眼呈现为连续地点亮。因此，发光器件10可以用作连续照明器件。
如上所述，利用本实施例的发光器件10，通过利用恒定电流源12使得提供给每个有机EL元件16、18的电流强度为恒定的，每个有机EL元件16和18可以制作为以均匀发光强度发光。
此外，点亮的有机EL元件18或16的两端的电位施加为反向电压以便熄灭有机EL元件16或18。因此，施加到有机EL元件16或18的反向电压是适度的值，并且抑制了有机EL元件16或18的发光强度的下降。作为其结果，发光器件10可以在很长的时间周期上维持高发光强度。
在上述实施例中，第二有机EL元件18与第一有机EL元件16并联连接，但是本发明不限于该配置。例如，如图12所示，电阻器R可以与有机EL元件16并联连接。利用该类型的配置，当反向电压从恒定电流源施加到有机EL元件16时，电流从恒定电流源流向电阻器R。因此，即使利用恒定电流源向有机EL元件16施加反向电压，也不会向有机EL元件16施加过度的反向电压。换言之，当有机EL元件连接到恒定电流源时，尝试向有机EL元件施加反向电压，因为有机EL元件相对于反向电压的阻抗非常高，因此过度的电压施加到有机EL元件作为反向电压。当过度的反向电压施加到有机EL元件时，有机EL元件的耐久性被严重破坏。然而，如图12所示，通过并联连接电阻器R和有机EL元件16，即使利用恒定电流源向有机EL元件16施加反向电压，电流可以从恒定电流源流向电阻器R，可以防止过度的电压被施加到有机EL元件16。
此外，如图13所示，也可以利用电阻器R，和与电阻器R串联连接的二极管D。当使用电阻器R和二极管D的组合时，二极管D的阳极连接到有机EL元件16的阴极，二极管D的阴极通过电阻器R连接到有机EL元件16的阳极。根据该类型的配置，当正向电压施加到有机EL元件16时，电流几乎不流经电阻器R和二极管D，因此抑制了浪费的电功率的消耗。
此外，如图14所示，可以使用电阻器R、和串联连接电阻器R的二极管D。当使用电阻器R和二极管D的组合时，二极管D的阳极通过电阻器R连接到有机EL元件16的阴极，二极管D的阴极连接到有机EL元件16的阳极。根据该类型的配置，当正向电压施加到有机EL元件16时，电流几乎不流经电阻器R和二极管D，因此抑制了浪费的电功率的消耗。
(第二实施例)接下来，描述根据第二实施例的发光器件35。如图3所示，发光器件35包括多个有机EL元件21-26。有机EL元件21-26形成为使得其发光表面为条形或线形形状。有机EL元件21-26设置为使得每个的纵向方向是水平的，并且在垂直方向上对准。
如图3中清楚地看到，有机EL元件21与有机EL元件24并联连接以便形成发光单元，并且其两端都连接到恒定电流源33(参见图4)。类似地，有机EL元件22与有机EL元件25并联连接以便形成发光单元，并且其两端都连接到恒定电流源33。此外，有机EL元件23与有机EL元件26并联连接以便形成发光单元，并且其两端都连接到恒定电流源33。
注意，第一实施例的有机EL元件16和18的配置可以用于有机EL元件21-26的配置。
在图4中描述了发光器件35的电路配置。如图4所示，有机EL元件21和24通过开关27和28连接到恒定电流源33，有机EL元件22和25通过开关29和30连接到恒定电流源33，有机EL元件23和26通过开关31和32连接到恒定电流源33。有机EL元件21和24以及恒定电流源33之间的连接配置、有机EL元件22和25以及恒定电流源33之间的连接配置、有机EL元件23和26以及恒定电流源33之间的连接配置，和上述第一实施例中的相同。此外，由有机EL元件21和24构造的发光单元、由有机EL元件22和25构造的发光单元、和由有机EL元件23和26构造的发光单元与恒定电流源33并联连接。
注意，开关27到32的切换由控制电路37执行。开关27和开关28被同步地切换，开关29和开关30被同步地切换，开关31和开关32被同步地切换。
图5描述了有机EL元件21到26的点亮和熄灭在时间上的变化，图6描述了在图5中描述的每个时序下有机EL元件21到26的点亮状态。注意在图5中，有机EL元件21由第一有机EL元件表示，有机EL元件22由第二有机EL元件表示，有机EL元件23由第三有机EL元件表示，有机EL元件24由第四有机EL元件表示，有机EL元件25由第五有机EL元件表示，有机EL元件26由第六有机EL元件表示。此外，在图6中，熄灭的有机EL元件以着色(灰色)的方式进行描述。
如图5和6所示，在周期t1中，有机EL元件21、22、23被点亮，与有机EL元件21、22、23并联连接的有机EL元件24、25、26被熄灭。被点亮的有机EL元件21、22、23的阳极和阴极之间的电位差作为反向电压施加到熄灭的有机EL元件24、25、26。
接着，在周期t 2中，有机EL元件22、23、24被点亮，与有机EL元件22、23、24并联连接的有机EL元件25、26、21被熄灭。反向电压以和周期t 1中相同的方式被施加到熄灭的有机EL元件25、26、21。
以相同的方式，被点亮的有机EL元件依次改变，响应于其被施加以反向电压的有机EL元件也依次改变。
从上述描述中清楚地看到，利用第二实施例的发光器件35，每个有机EL元件21到26被重复地点亮和熄灭，并且在熄灭时向其施加反向电压。这样，可以抑制有机EL元件21到26的发光强度的下降。
此外，电流从恒定电流源33提供到有机EL元件21到26，在每个周期t 1到t 6期间三个有机EL元件被点亮。因此，均匀强度的电流流向被点亮的有机EL元件21到26，可以使其发光强度均匀。
此外，尽管利用了恒定电流源33向有机EL元件21到26施加反向电压，两个有机EL元件(21，24)、(22，25)、(23，26)以并联方式连接以形成一个发光单元，这样每个有机EL元件21到26的反向电压不会过度，并且可以防止元件的退化。
(第三实施例)接下来，描述根据第三实施例的发光器件40。如图7所示，发光器件40包括恒定电流源42、多个有机EL元件44-49。类似于第二实施例，有机EL元件44-49也被形成为使得其发光表面为条形或线形形状。有机EL元件44-49也被设置为使得每个的纵向方向是水平的，且在垂直方向上对准。
每个有机EL元件44-49的阳极分别通过开关56b-61b连接到恒定电流源42。开关56b-61b在其中有机EL元件44-49的阳极连接到恒定电流源42的正极端的状态和其中它们连接到其负极端的状态之间进行切换。
每个有机EL元件44-49的阴极分别通过开关56a-61a连接到恒定电流源42。开关56a-61a在其中有机EL元件44-49的阴极连接到恒定电流源42的正极端的状态和其中它们连接到其负极端的状态之间进行切换。
设置在有机EL元件44的两个电极上的开关56a、56b被同步切换。例如，当有机EL元件44的阳极连接到恒定电流源42的正极端时，有机EL元件44的阴极连接到恒定电流源42的负极端，并且正向电压施加到有机EL元件44。通过同步切换开关56a、56b，正向电压和反向电压可以施加到有机EL元件44。
类似地，有机EL元件45-49的每个开关57b-61b也与相应的开关57a-61a同步地切换。这样正向电压和反向电压施加到有机EL元件45-49。
开关56a-61a和开关56b-61b的切换通过控制电路68执行。在优选实施例中，开关56a-61a和开关56b-61b被切换以便反向电压施加到有机EL元件44-49中的一个，正向电压被施加到其他有机EL元件。在图7所示的示例中，反向电压被施加到有机EL元件45，正向电压被施加到有机EL元件44、46-49。
在上述实施例中，电流从恒定电流源42提供到每个有机EL元件44-49，这样恒定强度的电流流向每个有机EL元件44-49，每个有机EL元件44-49均匀地发光。此外，当反向电压施加到每个有机EL元件44-49时的电位差是点亮的有机EL元件的两个电极的电位差，并且不是过度的。因此，即使有机EL元件44-49以恒定电流源42驱动，也不会向有机EL元件44到49施加过度的反向电压，并且可以防止有机EL元件44-49的退化。
注意在上述第三实施例中，有机EL元件44-49中的一个被熄灭，并且所有剩余的元件被点亮。然而，被熄灭的有机EL元件的数量可以适当地进行调整。例如，两个或者更多的有机EL元件44-49可以被熄灭，剩余的元件可以被点亮。此外，可以在有机EL元件44-49被熄灭的整个周期期间施加反向电压，但是也可以在一部分该周期中施加反向电压。换言之，向有机EL元件施加反向电压可以仅在需要的时候进行，以便移除有机EL元件的有机发光层的界面中积累的电荷。
(第四实施例)接下来，描述根据第四实施例的显示设备。如图8所示，根据第四实施例的显示设备包括液晶面板70、设置在液晶面板70背面上的背光83。
液晶面板70是公知的主动矩阵型液晶显示器，并具有在水平方向上(即，子扫描方向)从垂直驱动电路74延伸的多个主扫描线78，以及在垂直方向上(即，主扫描方向)从水平驱动电路72延伸的多个子扫描线(信号线)76。像素电极82通过晶体管80设置在子扫描线76和主扫描线78的交叉点上。因此，多个像素电极82设置在液晶面板70上(即，提供了多个像素)。
为了在液晶面板70上显示图像，在由垂直驱动电路74选择一个主扫描线78的状态(即，使连接到所选择的主扫描线78的晶体管80导通的状态)下，图像信号(图像数据)从水平驱动电路72输出到每个信号线76。这样，对应于图像信号的电压施加到对应于所选择的主扫描线78的像素电极82，该像素的液晶分子响应于向其施加的电压而取向。如上所述通过选择主扫描线78并输出图像信号，在液晶面板70上显示图像。
背光83包括多个有机EL元件84-87。每个有机EL元件84-87具有条形或线形发光表面，其在水平方向上延伸并对应于液晶面板70的每个主扫描线78。换言之，每个有机EL元件84-87在平行于主扫描线78的方向上延伸，该多个有机EL元件84-87在主扫描线78的垂直方向上对准。在上述第二或第三实施例中披露的发光器件可以利用在背光83中。
多个有机EL元件84-87的点亮和熄灭由照明控制电路88进行控制。照明控制电路88响应于液晶面板70的图像信号的输出来控制有机EL元件84-87的点亮。例如，如图9所示，当液晶面板70的一个主扫描线78通过垂直驱动电路74被选择(ON)时，对应于该主扫描线78的有机EL元件84被熄灭。然后，当在主扫描线78的选择完成(时间t2)之后预定时间周期已经期满(每个液晶分子变为被取向的时间)(时间t3)时，有机EL元件84被点亮。这样，通过使液晶面板70的垂直扫描与背光83的有机EL元件84-87的点亮和熄灭同步化，可以改进在液晶面板70上显示的移动图像的质量。
注意，通过使用上述第三实施例的配置，可以向每个熄灭的有机EL元件84施加反向电压。这样，可以抑制有机EL元件84-87的发光强度的下降。
(第五实施例)接下来，描述根据第五实施例的显示设备。如图10和11所示，根据第五实施例的显示设备由液晶面板100，和设置在液晶面板100背面上的背光92构成。
液晶面板100是公知的主动矩阵型液晶显示器，并具有在水平方向上(即，子扫描方向)从垂直驱动电路104延伸的多个主扫描线108，以及在垂直方向上(即，主扫描方向)从水平驱动电路102延伸的多个子扫描线(信号线)106。像素电极100c通过晶体管100b设置在子扫描线106和主扫描线108的交叉点上。因此，多个像素电极100c设置在液晶面板100上(即，提供了多个像素)。
为了在液晶面板100上显示图像，在由垂直驱动电路104选择一个主扫描线108的状态(即，使连接到所选择的主扫描线108的晶体管100b导通的状态)下，图像信号(图像数据)从水平驱动电路102输出到每个信号线106。这样，对应于图像信号的电压施加到对应于所选择的主扫描线108的像素电极100c，该像素的液晶分子响应于向其施加的电压而取向。如上所述通过选择主扫描线108并输出图像信号，在液晶面板100上显示图像。
背光92包括多个有机EL元件94a、94b、94c、94d、94e、…，其具有在垂直方向上延伸的条形或线形发光表面。如图11所示，多个有机EL元件94a、94b、94c、94d、94e、…相对于液晶面板100的一个像素100a在水平方向上对准。注意上述实施例的配置(例如，第三或第四实施例)可以用于驱动有机EL元件94a、94b、94c、94d、94e、…的驱动电路的配置中。此外，有机EL元件94a、94b、94c、94d、94e、…的发光控制是由照明控制电路98执行的。
如图11所示，凸透镜设置在液晶面板100的前侧上。因此，液晶面板100上的图像通过双凸透镜96是可见的。
这里，多个有机EL元件94a、94b、94c、94d、94e、…相对于液晶面板100的一个像素100a在水平方向上对准。因此，其中当有机EL元件94a被点亮时像素100a的图像是可见的位置，不同于其中当有机EL元件94b被点亮时像素100a的图像是可见的位置。因此，通过使照明控制电路98改变背光92的有机EL元件94a、94b、94c、94d、94e、…的点亮，液晶面板100上显示的图像可以在不同的位置是可见的。这样，可以在本实施例的显示设备上显示三维图像。注意，在日本特开专利No.2005-10302中公开的技术可以用于液晶面板100的图像显示控制和背光92的照明控制。
此外，有机EL元件94a、94b、94c、94d、94e、…被点亮和熄灭，借助于在每个上述实施例中披露的方法，在有机EL元件94a、94b、94c、94d、94e、…被熄灭时，可以施加反向电压。因此，可以抑制有机EL元件94a、94b、94c、94d、94e、…的发光强度的下降。
最后，尽管已经详细描述了优选实施例，但是本实施例仅仅是用于说明书的目的而非限制的目的。应当理解的是，可以进行各种改变和变型而不偏离附属权利要求的精神或范围。此外，这里披露的附加特征和方面也可以单独地或与上述方面和特征组合地使用。
权利要求
1.一种发光器件，包括恒定电流源，连接到该恒定电流源的第一有机电致发光元件，切换从恒定电流源施加到第一电致发光元件的电压方向的开关，以及与第一有机电致发光元件并联连接的电位差产生装置，其中当使第一有机电致发光元件熄灭的反向电压施加到第一有机电致发光元件时，电流从恒定电流源流向电位差产生装置，并且电位差产生装置产生电位差。
2.根据权利要求1的发光器件，其中电位差产生装置包括第二有机电致发光元件，其中第二有机电致发光元件的阳极连接到第一有机电致发光元件的阴极，并且其中第二有机电致发光元件的阴极连接到第一有机电致发光元件的阳极。
3.根据权利要求1的发光器件，其中电位差产生装置包括电阻器。
4.根据权利要求3的发光器件，其中电位差产生装置进一步包括与电阻器串联连接的二极管，其中二极管的阳极通过电阻器连接到第一有机电致发光元件的阴极，并且其中二极管的阴极连接到第一有机电致发光元件的阳极。
5.根据权利要求3的发光器件，其中电位差产生装置进一步包括与电阻器串联连接的二极管，其中二极管的阳极连接到第一有机电致发光元件的阴极，并且其中二极管的阴极通过电阻器连接到第一有机电致发光元件的阳极。
6.一种发光器件，包括多个有机电致发光元件，连接到该多个有机电致发光元件的每一个的恒定电流源，该恒定电流源提供电流到该多个有机电致发光元件的每一个，以及照明控制电路，用于切换该多个有机电致发光元件每一个的点亮和熄灭，其中在每个有机电致发光元件被熄灭的至少一部分时间周期期间，通过使用施加到其它被点亮的有机电致发光元件的正向电压，向该被熄灭的有机电致发光元件施加反向电压。
7.根据权利要求6的发光器件，其中该多个有机电致发光元件中的两个形成发光单元，其中该两个有机电致发光元件并联连接，其中发光单元的其中一个有机电致发光元件的阳极连接到另一个有机电致发光元件的阴极，该一个有机电致发光元件的阴极连接到该另一个有机电致发光元件的阳极，并且其中照明控制电路切换从恒定电流源施加到发光单元的电压的方向。
8.一种显示设备，包括液晶面板，包括多个像素和将图像信号输出到每个主扫描线上的每个像素的图像信号输出电路，以及发光器件，设置在液晶面板的后侧上以便照射液晶面板，该发光器件包括多个有机电致发光元件、向该多个有机电致发光元件的每一个提供电流的恒定电流源、以及切换该多个有机电致发光元件的点亮和熄灭的照明控制电路，其中，在其中每个有机电致发光元件被熄灭的至少一部分时间周期期间，通过使用施加到其它被点亮的有机电致发光元件的正向电压，向该被熄灭的有机电致发光元件施加反向电压，其中照明控制电路(1)熄灭与向其输出数据的液晶面板的一个主扫描线相对应的有机电致发光元件，同时图像信号被输出至该一个主扫描线上的每个像素，以及(2)在完成向该主扫描线输出图像信号之后以预定时序点亮对应于该主扫描线的有机电致发光元件。
9.根据权利要求8的显示设备，其中每个有机电致发光元件在平行于该主扫描线的方向上延伸，并且其中该多个有机电致发光元件在垂直于该主扫描线的方向上对准。
10.一种显示设备，包括多个有机电致发光元件，设置在该多个电致发光元件的前侧上的液晶面板，该液晶面板包括多个像素和将图像信号输出到液晶面板的每个主扫描线上的每个像素的图像信号输出电路，其中每个像素通过来自该多个有机电致发光元件的光显示图像，照明控制电路，切换该多个有机电致发光元件的点亮和熄灭，以及方向性透明部件，设置在液晶面板的前侧上，该方向性透明部件引导来自于有机电致发光元件的光通过每个像素，其中每个有机电致发光元件在垂直于液晶面板的主扫描线的方向上延伸，并且其中该多个有机电致发光元件在平行于液晶面板的主扫描线的方向上对准，以及其中照明控制电路(1)点亮该多个有机电致发光元件中的一些并熄灭剩余的，并且(2)在其中在有机电致发光元件被熄灭的至少一部分周期期间，通过使用施加到其他被点亮的有机电致发光元件的正向电压，向熄灭的有机电致发光元件施加反向电压。
全文摘要
一种发光器件(10)可以包括恒定电流源(12)，第一有机电致发光元件(16)，开关(14，20)和第二有机电致发光元件(18)。该第一有机电致发光元件(16)可以连接到恒定电流源(12)。该开关(14，20)可以切换从恒定电流源(12)施加到第一电致发光元件(16)的电压的方向。该第二有机电致发光元件(18)可以与该第一有机电致发光元件(16)并联连接。当反向电压施加到第一有机电致发光元件(16)时，电流从恒定电流源(12)流向第二有机电致发光元件(18)，并且第二有机电致发光元件(18)产生电位。
文档编号H05B33/08GK1886015SQ200610094058
公开日2006年12月27日 申请日期2006年6月22日 优先权日2005年6月22日
发明者冈部孝德, 三浦裕之, 岩田大武, 则武和人, 伊藤日艺 申请人:株式会社丰田自动织机