JP2002151261A - 発光表示素子およびその製造プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電力化できる発光表示素子およびその
製造プログラムを提供する。 【解決手段】 マトリクス状に配置された複数の画素を
表示面に設ける。印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）
であり、印加電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖ
emaxにおいて最大値を示すような発光素子をそれぞれの
画素に形成する。画素中の発光素子の開口率を、上記表
示面での設定された最高輝度、表示画像の階調分布およ
び上記発光効率に基づいて設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄型化および低消
費電力化を図れる発光表示素子およびその製造プログラ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ（ElectroLuminescesnce) 素子
は、自発光素子であるため、これをディスプレイに応用
した場合、液晶をしのぐ、高コントラスト、広視野角の
薄型ディスプレイと成りうる可能性を有している。

【０００３】一般的な有機ＥＬ素子は、図３に示すよう
に、基板１上に陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、
発光層５、電子輸送層６、陰極７がこの順に積層された
構造を備えている。両電極に直流電圧を印加することに
より、陽極からホールが、陰極から電子が注入される。
この２つの再結合によって、発光層５の蛍光分子の一重
項励起状態が生成され、その一重項励起子が基底状態に
戻る際、外部に光を放出するという一連の過程が有機Ｅ
Ｌの発光原理である。

【０００４】一般的な有機ＥＬ素子の特性は、図２
（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、輝度
（Ｋc ）（cd/m²)についてはある閾値電圧以上から、印
加電圧の上昇に伴って徐々に増加し、電流密度（Ｉ）(m
A/cm²)についてもある閾値電圧以上から、印加電圧の上
昇に伴って徐々に増加し、また発光効率（Ｅ）（lm／W)
については、ある電圧（Ｖemax）において最大値〔Ｅ
（Ｖemax）〕つまり極大値を示すものである。上記cd
は、光度の単位であるカンデラを示し、上記lmは、光束
の単位であるルーメンを示す。

【０００５】近年、有機ＥＬを用いたディスプレイが盛
んに開発されており、単純マトリクス構成では、S. Miy
aguchiらが、５インチの有機ＥＬディスプレイを発表し
ている（ＥＬ98（1998）p. 137-140）。

【０００６】また、１つの画素に複数のＴＦＴが形成さ
れたアクティブマトリクス構成では、T. Shimodaらが、
発光層にポリマーを用いた有機ＥＬディスプレイを発表
している（ＳＩＤ 99 Digest p. 372-375 ）。

【０００７】これまで、有機ＥＬディスプレイの開口率
は、輝度を重視していたため、なるべく大きい方が好ま
しいとされていた。例えば、特開平１１−２５１０６９
号公報では、デバイス構造に改良を加えることにより、
高開口率化を実現している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来におい
ては、消費電力の観点から、ディスプレイの開口率がど
のような値であるべきか議論されたことがなかった。つ
まり、発光効率（Ｅ）が、図２（ｃ）に示すように、最
大値を有する場合、低消費電力となる最適な開口率が存
在すると想定された。

【０００９】本発明は、この点を明らかにし、低消費電
力となる開口率を有する発光表示素子（ディスプレイ）
を提供するとともに、低消費電力となる開口率を選択し
て設定するための、発光表示素子の製造プログラムを提
供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の発光表示素子の
製造プログラムは、以上の課題を解決するために、マト
リクス状に配置された複数の画素を表示面に備え、上記
画素に発光素子をそれぞれ形成するための発光表示素子
の製造プログラムであって、上記発光素子は、印加電圧
に対する輝度特性がＫc(Ｖ）であり、印加電圧に対する
発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖemaxにおいて最大値を示す
ものであり、１フレーム期間Ｔにおいて、各発光素子の
発光時の発光期間はｔであり、上記表示面の最低輝度が
Ｋd.minであり、そのときの階調レベルを０とし、上記
表示面の最高輝度がＫd.max であり、そのときの階調レ
ベルをＮ（Ｎは整数）とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ
₁＜Ｚ₂ ≦１）が全階調レベルでの所望する値であると
き、１画素中の前記発光素子の開口率Ｘ％（０＜Ｘ≦１
００）を、次式を用いて、

【００１１】

【数２０】

【００１２】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 選択し、設定することを特徴としている。

【００１３】なお、上記Ｚ₁ としては、所望値を設定で
きるが、０．２、望ましくは０．２５、より望ましくは
０．３が挙げられる。上記Ｚ₂ としては、０．８、望ま
しくは０．６、より望ましくは０．５が挙げられる。ま
た、以下に記載のＺ₁ およびＺ₂ についても同様な設定
値が好ましい。

【００１４】これにより、上記方法では、単色光を発光
する表示素子において、所定の輝度を維持しながら開口
率を低消費電力となるように選択できて、低消費電力化
が実現できる発光表示素子を確実に製造できる。

【００１５】本発明の他の発光表示素子の製造プログラ
ムは、マトリクス状に配置された複数の画素を表示面に
備え、各画素の光出射側には、透過スペクトルがＦ
（λ）となる少なくとも１層から成る層またはフィルム
が形成されており、上記画素に対し、発光スペクトルが
Ｐ（λ）である発光素子をそれぞれ形成するための発光
表示素子の製造プログラムであって、上記発光素子は、
印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）であり、印加電圧
に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖemaxにおいて最大
値を示すものであり、１フレーム期間Ｔにおいて、各発
光素子の発光時の発光期間はｔであり、上記表示面の最
低輝度がＫd.min であり、そのときの階調レベルを０と
し、上記表示面の最高輝度がＫd.max であり、そのとき
の階調レベルをＮ（Ｎは整数）とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂
（０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦１）が全階調レベルでの所望する値
であり、

【００１６】

【数２１】

【００１７】を定義したとき、１画素中の前記発光素子
の開口率Ｘ％（０＜Ｘ≦１００）を、次式を用いて、

【００１８】

【数２２】

【００１９】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 選択し、設定することを特徴としている。

【００２０】これにより、上記方法では、光出射側に、
例えば、透過スペクトルがＦ（λ）となる円偏光板等の
光学素子が設けられてコントラスト等の光学特性が改善
された、単色光を発光する発光表示素子において低消費
電力化を図れる開口率を選択できて、低消費電力化がよ
り確実に実現できる。

【００２１】本発明のさらに他の発光表示素子の製造プ
ログラムは、ｍ個のサブピクセルからなる画素を、複
数、マトリクス状に配置されて表示面に備え、互いに異
なる透過スペクトルA₁（λ）、A₂（λ）、…、 A
_m （λ）を有するｍ種類のカラーフィルタが、各画素の
各サブピクセルに対し、１種類ずつ、光出射側に形成さ
れており、発光スペクトルがＰ（λ）である発光素子を
上記各サブピクセルにそれぞれ形成するための発光表示
素子の製造プログラムであって、上記発光素子は、印加
電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）であり、印加電圧に対
する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖemaxにおいて最大値を
示すものであり、１フレーム期間Ｔにおいて、各発光素
子の発光時の発光期間はｔであり、上記表示面の最低輝
度がＫd.min であり、そのときの階調レベルを０とし、
上記表示面の最高輝度がＫd.max であり、そのときの階
調レベルをＮ（Ｎは整数）とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０
＜Ｚ₁ ＜Ｚ ₂ ≦１）が全階調レベルでの所望する値であ
り、

【００２２】

【数２３】

【００２３】

【数２４】

【００２４】を定義したとき、１画素中の前記発光素子
の開口率Ｘ％（０＜Ｘ≦１００）を次式を用いて、

【００２５】

【数２５】

【００２６】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 選択し、設定することを特徴としている。

【００２７】これにより、上記方法では、発光が単色光
であり、光出射側にカラーフィルタが設けられた発光表
示素子において、低消費電力化を図れる開口率を選択で
きて低消費電力化がより確実に実現できる。

【００２８】本発明のさらに他の発光表示素子の製造プ
ログラムは、ｍ個のサブピクセルからなる画素を、複
数、マトリクス状に配置されて表示面に備え、互いに異
なる透過スペクトルA₁（λ）、A₂（λ）、…、 A
_m （λ）を有するｍ種類のカラーフィルタが、各画素の
各サブピクセルに対し、１種類ずつ、光出射側に形成さ
れており、各画素の光出射側には、透過スペクトルがＦ
（λ）となる少なくとも１層から成る層またはフィルム
が形成されており、発光スペクトルがＰ（λ）である発
光素子を上記各サブピクセルにそれぞれ形成するための
発光表示素子の製造プログラムであって、上記発光素子
は、印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）であり、印加
電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖemaxにおいて
最大値を示すものであり、１フレーム期間Ｔにおいて、
各発光素子の発光時の発光期間はｔであり、上記表示面
の最低輝度がＫd.min であり、そのときの階調レベルを
０とし、上記表示面の最高輝度がＫd.max であり、その
ときの階調レベルをＮ（Ｎは整数）とし、各係数Ｚ₁ 、
Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦１）が全階調レベルでの所望す
る値であり、

【００２９】

【数２６】

【００３０】

【数２７】

【００３１】を定義したとき、１画素中の前記発光素子
の開口率Ｘ％（０＜Ｘ≦１００）を、次式を用いて、

【００３２】

【数２８】

【００３３】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 選択し、設定することを特徴としている。

【００３４】これにより、上記方法では、発光が単色光
であり、光出射側にカラーフィルタおよび、円偏光板等
が設けられた発光表示素子において、低消費電力化を図
れる開口率を選択できて低消費電力化がより確実に実現
できる。

【００３５】本発明のさらに他の発光表示素子の製造プ
ログラムは、ｍ個のサブピクセルからなる画素を、複
数、マトリクス状に配置されて表示面に備え、印加電圧
Ｖに対する発光スペクトルがそれぞれＳ1 （Ｖ、λ）、
Ｓ2 （Ｖ、λ）、…、Ｓm （Ｖ、λ）であるｍ種類の発
光素子（発光素子1 、発光素子2 、…、発光素子m ）
が、ｍ個のサブピクセルから成る１画素中の各サブピク
セルに対し、１種類ずつ、かつ、各種類の発光素子の１
画素中における開口率が、先の発光素子の順番に対応し
て、ＸEL1 、ＸEL2 、…、ＸELm であるように形成され
ている発光表示素子の製造プログラムであって、ｍ種類
の発光素子は、印加電圧Ｖに対する輝度特性が、それぞ
れＫc,1 （Ｖ）、Ｋc,2 （Ｖ）、…、Ｋc,m （Ｖ）であ
り、印加電圧に対する発光効率が、それぞれ電圧Ｖema
x,1、Ｖemax,2、…、Ｖemax,mにおいて最大値を示すも
のであり、１フレーム期間Ｔにおける、各発光素子の発
光時の発光時間をｔであり、表示面での最低輝度Ｋd.mi
n 時の階調レベルを０とし、表示面での最高輝度Ｋd.ma
x のときの階調レベルをＮとし、最高輝度Ｋd.max 時の
これら発光スペクトルの輝度を、順番にＫd.max,1 、Ｋ
d.max,2 、…、Ｋd.max,mとし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０
＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦１）が全階調レベルでの所望する値であ
り、少なくとも１種類の発光素子j において、次式を用
いて、開口率ＸELj％ （０＜Ｘ≦１００）を、

【００３６】

【数２９】

【００３７】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 選択し、設定することを特徴としている。

【００３８】これにより、上記方法では、各サブピクセ
ルに赤、青、緑等の発光色を出す発光素子が形成された
発光表示素子において、低消費電力化を図れる開口率を
選択できて低消費電力化がより確実に実現できる。

【００３９】本発明のさらに他の発光表示素子の製造プ
ログラムは、ｍ個のサブピクセルからなる画素を、複
数、マトリクス状に配置されて表示面に備え、印加電圧
Ｖに対する発光スペクトルがそれぞれＳ1 （Ｖ、λ）、
Ｓ2 （Ｖ、λ）、…、Ｓm （Ｖ、λ）であるｍ種類の発
光素子（発光素子1 、発光素子2 、…、発光素子m ）
が、ｍ個のサブピクセルから成る１画素中の各サブピク
セルに対し、１種類ずつ、かつ、各種類の発光素子の１
画素中における開口率が、先の発光素子の順番に対応し
て、ＸEL1 、ＸEL2 、…、ＸELm であるように形成さ
れ、各サブピクセルの光出射側には、透過スペクトルが
Ｆ（λ）となる少なくとも一層からなる層またはフィル
ムが形成されている発光表示素子の製造プログラムであ
って、ｍ種類の発光素子は、印加電圧Ｖに対する輝度特
性が、それぞれＫc,1 （Ｖ）、Ｋc,2 （Ｖ）、…、Ｋc,
m （Ｖ）であり、印加電圧に対する発光効率が、それぞ
れ電圧Ｖemax,1、Ｖemax,2、…、Ｖemax,mにおいて最大
値を示すものであり、１フレーム期間Ｔにおける、各発
光素子の発光時の発光時間をｔであり、表示面での最低
輝度Ｋd.min 時の階調レベルを０とし、表示面での最高
輝度Ｋd.max のときの階調レベルをＮとし、最高輝度Ｋ
d.max 時のこれら発光スペクトルの輝度を、順番にＫd.
max,1 、Ｋd.max,2 、…、Ｋd.max,m とし、各係数
Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦１）が全階調レベルでの
所望する値であり、

【００４０】

【数３０】

【００４１】を定義したとき、少なくとも１種類の発光
素子j において、次式を用いて、開口率ＸELj％（０＜
Ｘ≦１００）を、

【００４２】

【数３１】

【００４３】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 選択し、設定することを特徴としている。

【００４４】これにより、上記方法では、各サブピクセ
ルに赤、青、緑等の発光色を発光する発光素子が形成さ
れ、光出射側に円偏光板等が形成された発光表示素子に
おいて低消費電力化を図れる開口率を選択できて低消費
電力化がより確実に実現できる。

【００４５】本発明の発光表示素子は、前記の課題を解
決するために、マトリクス状に配置された複数の画素が
表示面に設けられ、印加電圧に対する輝度特性がＫc
(Ｖ）であり、印加電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、
電圧Ｖemaxにおいて最大値を示すような発光素子がそれ
ぞれの画素に形成され、画素中の発光素子の開口率が、
上記表示面の設定された最高輝度、表示画像の階調分布
および上記発光効率に基づいて設定され、例えば、１フ
レーム期間Ｔにおいて、各発光素子の発光時の発光期間
はｔであり、上記表示面の最低輝度がＫd.min であり、
そのときの階調レベルを０とし、上記表示面の最高輝度
がＫd.max であり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎは整
数）とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦１）が
全階調レベルでの所望する値であるとき、１画素中の前
記発光素子の開口率Ｘ％が、次式を用いて、

【００４６】

【数３２】

【００４７】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 設定されていることを特徴としている。

【００４８】それゆえ、上記構成では、自発的に発光す
る発光素子を画素に備えた発光表示素子において、発光
素子の開口率を低消費電力化を図れるように選択できる
ので、低消費電力化が実現できる。

【００４９】上記発光表示素子においては、各画素の光
出射側に、透過スペクトルＦ（λ）を備えた、コントラ
スト等の光学特性を改善するための光学機能層が形成さ
れており、開口率は、上記透過スペクトルＦ（λ）に基
づく透過率も考慮されて、例えば、１フレーム期間Ｔに
おいて、各発光素子の発光時の発光期間はｔであり、上
記表示面の最低輝度がＫd.min であり、そのときの階調
レベルを０とし、上記表示面の最高輝度がＫd.max であ
り、そのときの階調レベルをＮ（Ｎは整数）とし、各係
数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦１）が全階調レベルで
の所望する値であり、前述のＹ₁ を用いて、１画素中の
前記発光素子の開口率Ｘ％が、次式を用いて、

【００５０】

【数３３】

【００５１】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 設定されていてもよい。

【００５２】上記構成によれば、光出射側に、円偏光板
等の光学素子が設けられてコントラスト等の光学特性が
改善された、単色光を発光する発光表示素子において
も、低消費電力化が実現できる。

【００５３】上記発光表示素子では、画素が、ｍ個のサ
ブピクセルからなり、互いに異なる透過スペクトルA
₁（λ）、A₂（λ）、…、 A_m （λ）を有するｍ種類の
カラーフィルタが、各画素の各サブピクセルに対し、１
種類ずつ、光出射側に形成されており、開口率は、上記
透過スペクトルA₁（λ）、A₂（λ）、…、 A_m （λ）に
基づく透過率も考慮されて、例えば、１フレーム期間Ｔ
において、各発光素子の発光時の発光期間はｔであり、
上記表示面の最低輝度がＫd.min であり、そのときの階
調レベルを０とし、上記表示面の最高輝度がＫd.max で
あり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎは整数）とし、各
係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦１）が全階調レベル
での所望する値であり、前述のＬ（λ）およびＹ₂ を用
いて、１画素中の前記発光素子の開口率Ｘ％が、次式を
用いて、

【００５４】

【数３４】

【００５５】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 設定されていてもよい。

【００５６】上記構成によれば、発光が単色光であり、
光出射側にカラーフィルタがさらに設けられた発光表示
素子においても、低消費電力化が実現できる。また、上
記構成では、上記光学素子を備えた発光表示素子におい
ても、低消費電力化が実現できる。

【００５７】上記発光表示素子においては、画素が、ｍ
個のサブピクセルからなり、発光素子が、印加電圧Ｖに
対する輝度特性が、それぞれＫc,1 （Ｖ）、Ｋc,2
（Ｖ）、…、Ｋc,m （Ｖ）であり、印加電圧に対する発
光効率が、それぞれ電圧Ｖemax,1、Ｖemax,2、…、Ｖem
ax,mにおいて最大値を示し、印加電圧Ｖに対する発光ス
ペクトルがそれぞれＳ1 （Ｖ、λ）、Ｓ2 （Ｖ、λ）、
…、Ｓm （Ｖ、λ）であるｍ種類の発光素子（発光素子
1 、発光素子2 、…、発光素子m ）であり、上記ｍ種類
の発光素子が、ｍ個のサブピクセルから成る１画素中の
各サブピクセルに対し、１種類ずつ、かつ、各種類の発
光素子の１画素中における開口率が、先の発光素子の順
番に対応して、ＸEL1 、ＸEL2 、…、ＸELm であるよう
に形成されており、各開口率は、上記各発光スペクトル
Ｓ1 （Ｖ、λ）、Ｓ2 （Ｖ、λ）、…、Ｓm （Ｖ、λ）
も考慮されて、例えば、１フレーム期間Ｔにおける、各
発光素子の発光時の発光時間をｔであり、表示面での最
低輝度Ｋd.min 時の階調レベルを０とし、表示面での最
高輝度Ｋd.max のときの階調レベルをＮとし、最高輝度
Ｋd.max 時のこれら発光スペクトルの輝度を、順番にＫ
d.max,1 、Ｋd.max,2 、…、Ｋd.max,m とし、各係数Ｚ
₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦１）が全階調レベルでの所
望する値であり、少なくとも１種類の発光素子j におい
ては、次式を用いて、開口率ＸELj％が、

【００５８】

【数３５】

【００５９】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 設定されていてもよい。

【００６０】上記構成によれば、さらに、各サプピクセ
ルに赤、青、緑等の発光色を出射してカラー表示が可能
な、各発光素子が形成された発光表示素子において、低
消費電力化が実現できる。また、上記構成では、上記光
学素子を備えた発光表示素子においても、低消費電力化
が実現できる。

【００６１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
ないし図７２に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００６２】本発明の発光表示素子は、マトリクス状に
配置された各画素に、それぞれ有機ＥＬ素子（発光素
子）を備えたものである。上記有機ＥＬ素子は、例えば
図３に示すように、基板１上に陽極２、正孔注入層３、
正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、陰極７がこの
順に積層された構造を備えており、各画素に対し、本発
明に係る発光表示素子の製造プログラム（製造方法）に
より選択され、設定された開口率Ｘ％でそれぞれ形成さ
れている。

【００６３】この有機ＥＬ素子の特性であるが、印加電
圧に対する輝度特性Ｋｃ（Ｖ）が、図２（ａ）のよう
に、ある閾値電圧から印加電圧の上昇に伴って徐々に増
加するような特性を有し、印加電圧に対する電流密度Ｉ
（Ｖ）が、図２（ｂ）のように、ある閾値電圧から印加
電圧の上昇に伴って徐々に増加するような特性を有し、
印加電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、図２（ｃ）のよ
うに、上記閾値から最大許容印加電圧までの間にある電
圧Ｖemaxにおいて最大値を有するものである。

【００６４】有機ＥＬ素子の輝度特性を測定する際の注
意点であるが、輝度測定面積は、発光面積より小さくな
ければならない。またある電圧での輝度測定を行う際に
は、輝度測定装置のサンプリング時間の間、この電圧が
印加されていなければならない。有機ＥＬ素子をディス
プレイに形成した後、このような測定を行う場合、各有
機ＥＬ素子が小さく、測定が困難である場合は、測定し
やすい大きさの有機ＥＬ素子のセルを作製し測定すると
よい。この際、作製する有機ＥＬ素子のセルは、ディス
プレイに形成した有機ＥＬと同一のデバイス構造、およ
び材料でなくてはならない。

【００６５】なお、後に光出射側に円偏光板や、カラー
フィルタが設けられたディスプレイに関して述べるが、
この場合、円偏光板やカラーフィルタが設けられている
ため、ディスプレイからは有機ＥＬ素子本来の輝度測定
はできない。この場合、ディスプレイに形成した有機Ｅ
Ｌ素子と同一のデバイス構造、および材料で、かつ測定
しやすい大きさの有機ＥＬ素子のセルを作製し測定する
とよい。もちろん、この有機ＥＬ素子のセルには円偏光
板やカラーフィルタは設けられていない。

【００６６】また開口率の定義であるが、図１の模式図
に示すように、１画素の面積（表示面の面方向に沿った
面積）中に占める有機ＥＬ素子の発光部の発光面積の割
り合い（占有率）であるとする。図１では、各画素を明
確にするため、点線を用いて各画素を区切っているが、
実際のディスプレイにこのような点線があるわけではな
い。このディスプレイにおいて、１フレーム期間Ｔ（１
画面を表示するための走査期間Ｔ）における各有機ＥＬ
素子の発光時の発光期間をｔとする。

【００６７】次にこのディスプレイの輝度および階調に
ついてであるが、有機ＥＬ素子単体の輝度Ｋc と区別す
るため、ディスプレイの輝度をＫd （ディスプレイの表
示面での輝度）とする。ディスプレイの最高輝度を決定
し、これをＫd.max とし、この時の階調レベルをＮとす
る。またディスプレイの最低輝度をＫd.min とし、この
時の階調レベルを０とする。最低輝度Ｋd.min が最高輝
度Ｋd.max に比べ十分小さい時は、近似的にＫd.min ＝
０としてよく、以下の説明ではＫd.min ＝０として説明
している。

【００６８】ディスプレイによっては、輝度調節機構を
設けてもよいが、このような場合は、ある輝度に調節
し、その調節における最高輝度をＫd.max とし、以下の
開口率の設定をすればよい。なお、ディスプレイの輝度
測定時の注意点であるが、輝度測定面積は、各画素の大
きさに比べて、十分大きいものでなくてはならない。ま
た、輝度測定装置のサンプリング時間は、１フレームの
時間より十分長くなければならない。

【００６９】ディスプレイの輝度Ｋｄと階調の関係は、
線形関係とすると、図４のようになる。コントラストを
強調するため、図５のように非線形に設定してあるディ
スプレイもあるが、線形のものとさほどかけ離れないた
め、線形関係として以下の開口率の設定を進めても構わ
ない。

【００７０】このとき、有機ＥＬ素子の輝度Ｋc と階調
の関係は、上記の開口率、発光期間を考慮すると、ディ
スプレイの最高輝度Ｋd.max 時に、各画素の有機ＥＬ素
子の発光輝度Ｋc は、

【００７１】

【数３６】

【００７２】でなければならないため、図６のようにな
る。

【００７３】ここで、上記に示したようなディスプレイ
で、開口率がＸ₁ 、Ｘ₂ 、Ｘ₃ であるような３種類のデ
ィスプレイを考え、ｍ階調目を全画素に表示するとする
（０≦ｍ≦Ｎ）。各階調レベルを表示している画素の個
数をヒストグラムで表すと、この場合は、ｍ階調目のみ
を使用しているので、図７のようになる。

【００７４】また開口率の大小関係はＸ₁ ＜Ｘ₂ ＜Ｘ₃
であるとする。それぞれの開口率における、階調と有機
ＥＬ素子の輝度Ｋc の関係は（１）式を用いることによ
り図８のようになる。

【００７５】ここで、Ｘ₂ は、ｍ階調目における輝度Ｋ
c が、最大発光効率時の輝度Ｋc （Ｖemax）と等しくな
るような開口率とする。すなわち、

【００７６】

【数３７】

【００７７】である。

【００７８】ディスプレイの消費電力は、ｍ階調目の輝
度における電圧、電流密度の積に、ディスプレイ内に占
める有機ＥＬ素子の発光面積を掛け合わせたものである
が、（２）の右辺を満たしている開口率Ｘ₂ の場合、最
大発光効率となる輝度で発光しているため、最も低消費
電力となるはずである。

【００７９】〔実施例１〕これを確かめるため、有機Ｅ
Ｌ素子にＴＦＴが接続された図９のような回路を基本単
位とし、これが透明基板上に複数形成された図１０のよ
うな回路構成を備えたディスプレイを作製し実験を行っ
た。図９の基本単位１つにつき１画素が対応している。

【００８０】作製したディスプレイは開口率５％、14
％、40％、50％の４種類のディスプレイである。またこ
れらのディスプレイの仕様は次の通りである（〔仕様
１〕とする）。

【００８１】 ・総面積 12 cm² ・画素数 39900 （走査線数 300本、データ線数 133本） ・階調に関して 0 階調から 255階調 ・輝度に関して 255階調目に相当するディスプレイの最高輝度Ｋd.max を 100 cd/m²に設定。また、0 階調目であるディスプレイの 最低輝度は 0 cd/m²であった。

【００８２】 ・発光期間 １フレーム期間Ｔを 16.6 msとし、各有機ＥＬ素子の発光 時の発光期間ｔは１フレーム期間と同じ 16.6 msに設定。

【００８３】 ・走査に関して プログレッシブ走査 これらディスプレイの断面図を図１１に示す。ただし、
図１１に示すディスプレイにはＴＦＴや配線の図示は省
略されている。図１１に示すように、ディスプレイにお
いては、有機ＥＬ素子の陽極（光の出射側）として、Ｉ
ＴＯ電極などの透明電極８がガラス基板１上に形成さ
れ、その上に上記有機ＥＬ素子の発光層９が形成され、
その上に陰極であり共通反射電極でもあるアルミ電極１
０が樹脂材料１１を介してガラス基板１上に形成されて
いる。また、樹脂材料１１は、各画素間を電気的にかつ
光学的に遮断するように各画素の配置の周囲に沿って碁
盤の目状にも形成されている。

【００８４】上記発光層９は、例えば、ＰＶＫ（図１２
（ａ））に対し、ＰＢＤ（図１２（ｂ））が、30 wt
％、ＴＰＢ（図１２（ｃ））が 3 mol％、クマリン６
（図１２（ｄ））が、0.08 mol％、ＤＣＭ1 （図１２
（ｅ））が、0.04 mol％、ナイルレッド（図１２
（ｆ））が0.03 mol％の割合でドーパントされたもので
あり、白色発光をするものが用いられる。ＰＶＫは、ポ
リ（Ｎ−ビニルカルバゾール）である。ＰＢＤは、1,3,
4-オキサジアゾール誘導体である。

【００８５】この有機ＥＬ素子の輝度特性、電流特性、
発光効率特性はそれぞれ図１３（ａ）、図１３（ｂ）、
図１３（ｃ）のようであった。主な特性を次に示す。

【００８６】・最大発光効率となる電圧Ｖemax 3.12 V
（その時の発光効率は2.76 lm/W ） ・最大発光効率時の輝度Ｋc （Ｖemax） 216 cd/m² ここで、有機ＥＬ素子のＴＦＴ駆動に関して以下に述べ
る。通常、有機ＥＬ素子のＴＦＴ駆動には図９に示すよ
うに、n-チャンネルＴＦＴであるスイッチングＴＦＴ
と、P-チャンネルＴＦＴであるドライビングＴＦＴの２
種類が必要である。走査線からスイッチングＴＦＴのゲ
ートを開く信号が入力され、これと同期してデータ線よ
り、データ信号に応じた量の電荷がキャパシタに入力さ
れ、このキャパシタに蓄積された電荷量に応じてドライ
ビングＴＦＴのソース−ドレイン間の抵抗値が決まり、
電流供給線から、有機ＥＬ素子に電流が供給され、有機
ＥＬ素子が発光する。

【００８７】スイッチングＴＦＴのゲートが閉じられた
後も、ドライビングＴＦＴを通して電流供給線から電流
が供給されるため、次の走査まで、有機ＥＬ素子は発光
が可能となる。また、この方法の場合、データ線からの
データ信号に応じソース−ドレイン間の抵抗値が決ま
り、これにより有機ＥＬ素子に供給される電流量が決ま
るため、データ信号に応じた輝度が得られ、階調表示も
可能となる。

【００８８】次に駆動走査方法であるが、上記駆動走査
方法としては、通常、プログレッシブ走査とインターレ
ース走査とが挙げられる。プログレッシブ走査の場合、
図１４のように、順次走査線が走査され、走査のタイミ
ングと同期して、画像データ信号が、データ線を通して
入力される。このため、各有機ＥＬ素子の発光時の発光
期間ｔは、１フレーム期間Ｔとほぼ等しくなる。

【００８９】最近では、動画表示の動きぼけを防止する
ために、１フレーム期間における、発光時間を短くする
駆動方法もある。この場合、図１５のように、１フレー
ム期間に二回、走査線を走査し、一回目の走査では、画
像信号が入力され、二回目の走査では、リセット信号が
入力される。このため、第一回目のゲート線走査から、
第二回目のゲート線走査までの時間をｔとおくと、各有
機ＥＬ素子の発光時の発光期間もほぼｔとなる。

【００９０】インターレース走査では、一般的に次の２
つの方法がある。第一の方法では、図１６に示すよう
に、１フレーム期間が第一フィールドと第二フィールド
に時分割され、各フィールドにおいて、走査線が順次走
査され、第一フィールド時には、奇数番目の走査線の走
査と同期し、画像データ信号が各データ線を通して入力
され、偶数番目の走査線の走査と同期し、リセット信号
が各データ線を通して入力され、第二フィールド時には
偶数番目の走査線の走査と同期し、画像データ信号が各
データ線を通して入力され、奇数番目の走査線の走査と
同期し、リセット信号が各データ線を通して入力され
る。この場合、１フレーム期間Ｔにおける、各画素の発
光時の発光期間ｔは、１フィールドの期間とほぼ同じに
なる。

【００９１】このインターレース走査において、動きぼ
け対策のため、発光期間を短くする場合、図１７に示す
ように、１フィールド間に走査線を二回走査する方法が
挙げられる。

【００９２】この方法では、第一フィールドにおける第
一回目の走査線の走査では、奇数番目の走査線が順次走
査され、走査と同期し、画像データ信号が各データ線を
通して入力され、第二回目の走査線走査では、再び奇数
番目の走査線が順次走査され、走査と同期し、リセット
信号が各データ線を通して入力され、第二フィールドに
おける第一回目の走査線の走査では、偶数番目の走査線
が順次走査され、走査と同期し、画像データ信号が各デ
ータ線を通して入力され、第二回目の走査線走査では、
再び偶数番目の走査線が順次走査され、走査と同期し、
リセット信号が各データ線を通して入力される。

【００９３】この場合、１フレーム期間Ｔにおける各画
素の発光時の発光期間ｔは、１フィールド間における第
一回目の走査線の走査から第二回目の走査線走査までの
時間とほぼ等しくなる。この他にも走査方法はあるが、
基本的には１フィールド間に走査線を二回走査し、第一
回目の走査では画像データ信号が入力され、第二回目の
走査ではリセット信号が入力されるものであるため、１
フレーム期間Ｔにおける各画素の発光時の発光期間ｔ
は、１フィールド間における第一回目の走査線の走査か
ら第二回目の走査線走査までの時間とほぼ等しくなる。

【００９４】インターレース走査の第二の方法では、図
１８の様に、１フレーム期間が第一フィールドと第二フ
ィールドに時分割され、第一フィールドにおいては、２
本ずつの走査線が同時に選択されていき、走査のタイミ
ングに合わせ、画像データ信号が各データ線を通して入
力され、第二フィールドにおいては、第一フレームに対
し、一本走査線がずれた状態で２本ずつの走査線が同時
に選択されていき、走査のタイミングに合わせ、画像デ
ータ信号が各データ線を通して入力される。

【００９５】この場合、１フレーム期間Ｔにおける各画
素の発光時の発光期間ｔは、１フレーム期間の時間とほ
ほ等しくなる。このインターレース走査において、動き
ぼけ対策のため、発光期間を短くする場合、図１９に示
すように、１フィールド間に走査線を二回走査する方法
が挙げられる。この方法では、第一フィールドにおける
第一回目の走査線走査では、２本ずつの走査線が同時に
選択されていき、走査のタイミングに合わせ、画像デー
タ信号が各データ線を通して入力され、第二回目の走査
線走査では、再び２本ずつの走査線が同時に選択されて
いき、走査のタイミングに合わせ、リセット信号が各デ
ータ線を通して入力され、第二フィールドにおける第一
回目の走査線走査では、第一フレームに対し、１本走査
線がずれた状態で２本ずつの走査線が同時に選択されて
いき、走査のタイミングに合わせ、画像データ信号が各
データ線を通して入力され、第二回目の走査線走査で
は、再び２本ずつの走査線が同時に選択されていき、走
査のタイミングに合わせ、リセット信号が各データ線を
通して入力される。

【００９６】この場合、１フレーム期間Ｔおける各画素
の発光時の発光期間ｔは、第一フィールドにおける、第
一回目の走査線の走査から第二回目の走査線走査までの
時間ｔ’と、第二フィールドにおける第一回目の走査線
の走査から第二回目の走査線走査までの時間ｔ”の合計
時間ｔ’＋ｔ”とほぼ等しくなる。

【００９７】本実施例のディスプレイでは、〔仕様１〕
でも述べた様に、プログレッシブ走査であり、例えば、
１フレーム期間 16.6 msにおける、各有機ＥＬ素子の発
光時の発光期間は 16.6 msに設定されている。

【００９８】各開口率のディスプレイにおいて、階調と
有機ＥＬ素子の輝度Ｋc との関係は、図２０のようにな
る。例えば、開口率５％の場合では、ディスプレイの最
高輝度Ｋd.max ＝ 100 cd/m²時には、各画素の有機ＥＬ
素子の発光輝度Ｋc は、（１）式を用いて

【００９９】

【数３８】

【０１００】である。

【０１０１】これらディスプレイの全画素にｍ＝77階調
目を表示させた（図２１）。この時、77階調目における
輝度Ｋc が、最大発光効率時の輝度Ｋc （Ｖemax）と等
しくなるような開口率、すなわち（２）式の右辺から計
算される開口率が最も低消費電力になるはずである。

【０１０２】そこで、実際に数値を代入してみると

【０１０３】

【数３９】

【０１０４】となり、開口率14％の場合が、最も低消費
電力になるはずである。

【０１０５】そこで、前述した、各開口率にて作製され
た各ディスプレイについて、実際に消費電力を計算、お
よび測定したところ、開口率に対する消費電力は図２２
に示すように、開口率14％のディスプレイが最も低消費
電力になった。

【０１０６】次に、一般画像について、最も低消費電力
となる開口率を考えてみる。これまで全画素の階調レベ
ルが単一の階調レベルである場合を考えてきが、実際の
映像では、このようなことは稀であり、階調レベルと、
その階調を使用している画素数のグラフで考えた場合、
ある程度の幅を持ち、且ピークを示す場合が多い。例え
ば、サッカーの試合の１画面を解析すると、階調レベル
と、その階調を使用している画素数との関係は、例えば
図２３のようになり、確かにある程度の幅を持ち、且ピ
ークを示すことがわかる。

【０１０７】このような一般画像おいても、最も使用頻
度の高い階調レベルにおける輝度が、最大発光効率時の
輝度Ｋc （Ｖemax）と等しくなるように開口率を選ぶこ
とにより、低消費電力化が可能となる。

【０１０８】（２）式を用いて、例えば図２３のような
階調分布を有する画像に対して、最も低消費電力になる
開口率を求めてみると、最も使用頻度の高い階調レベル
は87階調目であったので

【０１０９】

【数４０】

【０１１０】から、開口率15％が最も低消費電力になる
ことが予想される。

【０１１１】〔実施例２〕そこで上記の開口率５％、14
％、40％、50％ディスプレイを用い、図２３の映像を表
示した場合の消費電力を計算および測定したところ、消
費電力と、開口率の関係は図２４のようになり、開口率
14％のディスプレイが最も低消費電力になることがわか
った。

【０１１２】以上のことから、最も使用頻度の高い階調
レベルをｍとした場合、この階調レベルにおける有機Ｅ
Ｌ素子の輝度Ｋc が、最大発光効率時の輝度Ｋc （Ｖem
ax）と等しくなるように開口率を選択することにより、
すなわち（２）式の右辺から計算される開口率を選ぶこ
とにより、最も低消費電力となることがわかった。

【０１１３】では一般の画像において、どの階調レベル
が最も使用頻度が高いのであろうか。これを調べるた
め、複数の画像について、階調レベルの使用頻度を調査
したしたところ、全階調レベル内の20％から80％の範
囲、より多くは25％から60％、最も多くは30％から50％
が使用され、最低輝度付近である０％から20％未満の範
囲の階調レベルと、最高輝度付近である、80％を超えて
100％の範囲の階調レベルは、あまり使用されないこと
がわかった。

【０１１４】このことから、最も使用される、20％から
80％の範囲の階調レベルにおいて、（２）式の右辺を満
たす開口率Ｘ、すなわち以下の式（３）にて示された範
囲内の開口率Ｘであれば低消費電力化できることが想定
された（図２５参照）。

【０１１５】

【数４１】

【０１１６】〔実施例３〕各値を代入すると、開口率が
９％から37％の範囲であれば、（３）式の範囲を満たし
ている。そこで、開口率５％、14％、30％、50％のディ
スプレイを作製し、一般画像を表示させたところ、平均
の消費電力は、図２６のようになった。このことから、
（３）式の範囲内の開口率であれば、低消費電力化が実
現できることがわかった。

【０１１７】ところで、一般の有機ＥＬのディスプレイ
においては、陰極にアルミ等の光反射性の材料が用いら
れる。この場合、外部光が陰極で反射されるため、暗状
態の輝度が上昇し、コントラストが著しく減少する問題
点がある。

【０１１８】この問題点を解決するため、偏光板とλ／
４板を組み合わせた円偏光板を用いる方法が用いられて
いる。これにより外光反射がおさえられ良好なコントラ
スト（光学特性）が実現できる。

【０１１９】図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）の特
性を示す有機ＥＬ素子が、各画素に開口率Ｘ％で形成さ
れ、且このような円偏光板が、光出射側に設けられたデ
ィスプレイについて考えてみる。このディスプレイにお
いて、１フレーム期間Ｔにおける、各有機ＥＬ素子の発
光時の発光期間はｔとする。ディスプレイの最高輝度を
決定し、これをＫd.max とし、この時の階調レベルをＮ
とする。また最低輝度Ｋd.min 時の階調レベルを０とす
る。最低輝度Ｋd.min が最高輝度Ｋd.max に比べ十分小
さい時は、近似的にＫd.min ＝０としてよく、以下の説
明ではＫd.min＝０として説明している。

【０１２０】円偏光板の透過スペクトルをＦ（λ）とす
ると、このとき円偏光板の透過率に相当する値が次の式
（４）で与えられるＹ₁ である。

【０１２１】

【数４２】

【０１２２】ただし、上の式（４）で、バーｙ（λ）は
等色関数であり、Ｐ（λ）はある印加電圧での有機ＥＬ
素子の発光スペクトルである。

【０１２３】この円偏光板が光の出射側に設けられたデ
ィスプレイを考えた場合、有機ＥＬ素子の輝度Ｋｃと階
調の関係は、上記のＹ₁ 、開口率、発光期間を考慮する
と、ディスプレイの最高輝度Ｋd.max 時に、各有機ＥＬ
素子の発光輝度Ｋc が、

【０１２４】

【数４３】

【０１２５】でなければならないため、図２７のように
なる。

【０１２６】ここで、開口率がＸ₁ 、Ｘ₂ 、Ｘ₃ である
ような３種類のディスプレイを考え、ｍ階調目を全画素
に表示するとする。また開口率の大小関係はＸ₁ ＜Ｘ₂
＜Ｘ ₃ であるとする。それぞれの開口率における、階調
と有機ＥＬ素子の輝度Ｋc の関係は（５）式を用いるこ
とにより図２８のようになる。ここで、Ｘ₂ は、ｍ階調
目における輝度Ｋc が、最大発光効率時の輝度Ｋc （Ｖ
emax）と等しくなるような開口率とする。すなわち

【０１２７】

【数４４】

【０１２８】である。

【０１２９】ディスプレイの消費電力は、ｍ階調目の輝
度における電圧、電流密度の積に、ディスプレイ内に占
める有機ＥＬ素子の発光面積を掛け合わせたものである
が、（２）の右辺を満たしている開口率Ｘ₂ の場合、最
大発光効率となる輝度で発光しているため、最も低消費
電力となるはずである。

【０１３０】〔実施例４〕これを確かめるために、開口
率が10％、33％、50％、70％となる図１０に示す回路構
成を備えたディスプレイを作製した。ディスプレイの仕
様は〔仕様１〕と同じである。ただし、上記ディスプレ
イにおける光の出射側のガラス基板１上には図２９に示
すように、透過スペクトルが図３０であるような円偏光
板が設けられている。上記円偏光板は、光学素子であ
る、λ／４板１２と偏光板１３とが光出射方向に沿って
互いに積層されたものである。また、上記ディスプレイ
においては、前述の実施例１（図１１参照）で用いた有
機ＥＬ素子と同じものが用いられており、図１１と同一
な部材番号を付与してそれらの説明を省いた。

【０１３１】このとき（４）式から計算されるＹ₁ は、
42となった。すなわち、透過率が42％ということにな
る。各開口率のディスプレイにおいて、階調と有機ＥＬ
素子の輝度Ｋc との関係は、図３１のようになる。例え
ば、開口率10％の場合では、ディスプレイの最高輝度Ｋ
d.max ＝ 100 cd/m²時には、各画素の有機ＥＬ素子の発
光輝度Ｋc は、（５）式を用いて

【０１３２】

【数４５】

【０１３３】である。これらディスプレイの全体の画素
にｍ＝77階調目を表示させた。

【０１３４】この時、77階調目における有機ＥＬ素子の
輝度Ｋc が、最大発光効率時の輝度Ｋc(Ｖemax) と等し
くなるような開口率、すなわち（６）式の右辺から計算
される開口率Ｘが最も低消費電力になるはずである。そ
こで、実際に数値を代入してみると

【０１３５】

【数４６】

【０１３６】となり、開口率33％の場合が、最も低消費
電力になるはずである。そこで、実際に消費電力を計
算、および測定したところ、開口率に対する消費電力は
図３２に示すように、開口率33％のディスプレイが最も
低消費電力になり、開口率が33％付近のものが良好な低
消費電力を示すことが実証された。

【０１３７】〔実施例５〕図２３のような分布を示す画
像に対して、消費電力を計算した。（６）式を用いて、
図２３のような分布を示す画像に対して、最も低消費電
力になる開口率を求めてみると、最も使用頻度の高い階
調レベルは、前述したように87階調目であるので、

【０１３８】

【数４７】

【０１３９】から、開口率３７％近辺が最も低消費電力
になることが予想された。

【０１４０】そこで上記の開口率10％、33％、50％、70
％のディスプレイを用い、図２３の画像を表示した場合
の消費電力を計算、および測定したところ、消費電力
と、開口率の関係は図３３のようになり、開口率33％〜
50％のディスプレイが最も低消費電力になることがわか
り、上記の予想は正しいことが証明された。

【０１４１】一般の画像の場合、全階調レベルの20％〜
80％が最も使用されることを考えると、この範囲の階調
レベルにおいて、（６）の右辺を満たす開口率、すなわ
ち以下の式（７）にて示される範囲内の開口率であれば
低消費電力化できることが想定された（図３４参照）。

【０１４２】

【数４８】

【０１４３】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 〔実施例６〕前述の各値を代入すると、上記の範囲を満
たす開口率の範囲は、22％から88％の範囲である。そこ
で、開口率５％、10％、25％、50％、70％のディスプレ
イを作製し、一般画像を表示させたところ、平均の消費
電力は、図３５のようになった。このことから、（７）
式の範囲内の開口率であれば、低消費電力化が実現でき
ることがわかった。

【０１４４】次に、１画素がｍ個のサブピクセルから成
り、それぞれのサブピクセルには図２（ａ）、図２
（ｂ）、図２（ｃ）のような特性を示す有機ＥＬ素子が
形成されており、またそれぞれのサブピクセルの光出射
側には、それぞれ異なる透過スペクトルＡ_m （λ）を示
すｍ種類のカラーフィルタがそれぞれ設けられているデ
ィスプレイを考えてみる。

【０１４５】このディスプレイにおいて１フレーム期間
Ｔにおける、各有機ＥＬ素子の発光時の発光期間はｔと
する。また、ディスプレイの最高輝度を決定し、これを
Ｋd.max とし、この時の階調レベルをＮとする。また最
低輝度Ｋd.min 時の階調レベルを０とする。最低輝度Ｋ
d.min が最高輝度Ｋd.max に比べ十分小さい時は、近似
的にＫd.min ＝０としてよく、以下の説明ではＫd.min
＝０として説明している。

【０１４６】ここでの開口率の定義であるが、１画素の
面積中に占める、各サブピクセルの有機ＥＬ素子の発光
部の合計面積の割合であり、ディスプレイの開口率をＸ
％であるとする。また、以下の式（８）を定義すると、

【０１４７】

【数４９】

【０１４８】カラーフィルタの透過率に相当する値が次
の式（９）で与えられるＹ₂ である。

【０１４９】

【数５０】

【０１５０】ただし、上の式（９）で、バーｙ（λ）は
等色関数であり、Ｐ（λ）はある印加電圧での有機ＥＬ
素子の発光スペクトルである。

【０１５１】有機ＥＬ素子の輝度Ｋc と階調の関係は、
上記のＹ₂ 、開口率、発光期間を考慮すると、ディスプ
レイの最高輝度Ｋd.max 時に、各サブピクセルの有機Ｅ
Ｌ素子の発光輝度Ｋc が、

【０１５２】

【数５１】

【０１５３】でなければならないため、図３６のように
なる。

【０１５４】ここで、１画素における開口率がＸ₁ 、Ｘ
₂ 、Ｘ₃ であるような３種類のディスプレイを考え、ｍ
階調目を全画素に表示するとする。また開口率の大小関
係はＸ₁ ＜Ｘ₂ ＜Ｘ₃ であるとする。それぞれの開口率
における、階調と有機ＥＬ素子の輝度Ｋｃの関係は（１
０）式を用いることにより図３７のようになる。ここ
で、Ｘ₂ は、ｍ階調目における有機ＥＬ素子の輝度Ｋｃ
が、最大発光効率時の輝度Ｋc(Ｖemax) と等しくなるよ
うな開口率とする。すなわち

【０１５５】

【数５２】

【０１５６】である。

【０１５７】ディスプレイの消費電力は、ｍ階調目の輝
度における電圧、電流密度の積に、ディスプレイ内に占
める有機ＥＬ素子の発光面積を掛け合わせたものである
が、（１１）の右辺を満たしている開口率Ｘ₂ の場合、
最大発光効率となる輝度で発光しているため、最も低消
費電力となるはずである。

【０１５８】〔実施例７〕これを確かめるために、開口
率が10％、20％、42％、60％となる図１０に示す回路構
成を備えたディスプレイを作製した。ただし、図９の基
本単位一つに付き、一つのサブピクセルが対応してお
り、１画素は、同一走査線上にある３つのサブピクセル
からなり、各サブピクセルには図３８に示すような透過
スペクトルをもつＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタが
形成されている。

【０１５９】図３９にこのディスプレイの断面図を示
す。上記ディスプレイにおいては、各カラーフィルタで
ある赤色カラーフィルタ１５、緑色カラーフィルタ１
６、青色カラーフィルタ１７は、ガラス基板１とＩＴＯ
電極等の各透明電極８との間にオーバーコート層１８を
介してそれぞれ形成されている。また、各カラーフィル
タである赤色カラーフィルタ１５、緑色カラーフィルタ
１６、青色カラーフィルタ１７間には、ブラックマトリ
クス１４が前述の樹脂材料１１に沿って形成されてい
る。また、他の部材については図１１と同一の部材番号
を付与してそれらの説明を省略している。また図３９で
はＴＦＴや配線等の図示は省略してある。

【０１６０】Ｌ（λ）は（８）式を用いて図４０のよう
になる。またディスプレイの仕様は次の通りである
（〔仕様２〕）。

【０１６１】 ・総面積 36 cm² ・画素数 39900 （走査線数 300本、データ線数 399本） ・階調に関して 0 階調から 255階調 ・輝度に関して 255階調目に相当するディスプレイの最高輝度Ｋd.max を 100 cd/m²に設定。また０階調目であるディスプレイ の最低輝度は0 cd/m² であった。

【０１６２】 ・発光期間 １フレーム期間Ｔを 16.6 msとし、各有機ＥＬ素子の発 光時の発光期間ｔは１フレーム期間と同じ 16.6 msとし た。

【０１６３】 ・走査に関して プログレッシブ走査 またディスプレイに形成された有機ＥＬ素子は実施例１
で用いた有機ＥＬ素子と同じである。このとき、（９）
式から計算されるＹ₂ は、33.4となった。すなわち、透
過率が33.4％ということになる。

【０１６４】各開口率のディスプレイにおいて、階調と
有機ＥＬ素子の輝度Ｋc との関係は、図４１のようにな
る。例えば、開口率10％の場合では、ディスプレイの最
高輝度Ｋd.max ＝ 100 cd/m²時には、各サブピクセルの
有機ＥＬ素子の発光輝度Ｋcは、

【０１６５】

【数５３】

【０１６６】である。これらディスプレイにｍ＝77であ
る、77階調目を表示させた。

【０１６７】この時、77階調目における有機ＥＬ素子の
輝度Ｋc が、最大発光効率時の輝度Ｋc(Ｖemax) と等し
くなるような開口率、すなわち（１１）式の右辺から計
算される開口率が最も低消費電力になるはずである。そ
こで、実際に数値を代入してみると

【０１６８】

【数５４】

【０１６９】となり、開口率42％の場合が、最も低消費
電力になると予想される。そこで、実際に消費電力を計
算、および測定したところ、開口率に対する消費電力は
図４２のようになり、開口率42％のディスプレイが最も
低消費電力になった。

【０１７０】〔実施例８〕図２３のような分布を示す画
像に対して、消費電力を計算した。（１１）式を用い
て、図２３のような分布を示す画像に対して、最も低消
費電力になる開口率を求めてみると、最も使用頻度の高
い階調レベルは、前述したように87階調目であるので

【０１７１】

【数５５】

【０１７２】から、開口率47％近辺が最も低消費電力に
なることが予想される。

【０１７３】そこで開口率が10％、20％、42％、60％の
上記のディスプレイを用い、図２３の画像を表示した場
合の消費電力を計算、および測定したところ、消費電力
と、開口率の関係は図４３のようになり、開口率42％の
ディスプレイが最も低消費電力になることがわかり、上
記の予想は正しいことが確認された。

【０１７４】一般の画像の場合、前述したように、全階
調レベルの20％〜80％が最も使用されることを考える
と、この範囲の階調レベルにおいて、（１１）の右辺を
満たす開口率、すなわち以下の式（１２）にて示される
範囲内の開口率であれば低消費電力化できることが予想
された（図４４参照）。

【０１７５】

【数５６】

【０１７６】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 〔実施例９〕前述の各値を代入すると、開口率が27％以
上であれば、（１２）式の範囲を満たしていることが判
った。そこで、開口率10％、30％、40％、60％のディス
プレイを作製し、一般画像を表示させたところ、消費電
力は、図４５のようになった。このことから、（１２）
式の範囲内の開口率であれば、低消費電力化が実現でき
ることがわかった。

【０１７７】次に、１画素がｍ個のサブピクセルから成
り、それぞれのサブピクセルには図２（ａ）、図２
（ｂ）、図２（ｃ）のような特性を示す有機ＥＬ素子が
形成されており、またそれぞれのサブピクセルの光出射
側には、それぞれ異なる透過スペクトルＡｍ（λ）を有
するｍ種類のカラーフィルタがそれぞれ設けられてお
り、更に光出射側には、透過スペクトルがＦ（λ）とな
る円偏光板が形成されているディスプレイを考えてみ
る。

【０１７８】このディスプレイで１フレーム期間Ｔにお
ける、各有機ＥＬ素子の発光時の発光期間はｔとする。
ディスプレイの最高輝度を決定し、これをＫd.max と
し、この時の階調レベルをＮとする。また最低輝度Ｋd.
min 時の階調レベルを０とする。最低輝度Ｋd.min が最
高輝度Ｋd.max に比べ十分小さい時は、近似的にＫd.mi
n ＝０としてよく、以下の説明ではＫd.min ＝０として
説明している。

【０１７９】また、ここでの開口率の定義であるが、１
画素の面積中に占める、各サブピクセルの有機ＥＬ素子
の発光部の合計面積の割合であり、ディスプレイの開口
率をＸ％とする。

【０１８０】円偏光板の透過スペクトルをＦ（λ）と
し、（８）式でカラーフィルタの透過スペクトルＬ
（λ）を定義すると、円偏光板とカラーフィルタを重ね
た場合の透過率は次の式（１３）のＹ₃ で表される。

【０１８１】

【数５７】

【０１８２】ただし、上の式（１３）でバーｙ（λ）は
等色関数であり、Ｐ（λ）はある電圧での有機ＥＬ素子
の発光スペクトルである。

【０１８３】この時、有機ＥＬ素子の輝度Ｋc と階調の
関係は上記のＹ₃ 、開口率、発光期間を考慮すると、デ
ィスプレイの最高輝度Ｋd.max 時に、各サブピクセルの
有機ＥＬ素子の発光輝度Ｋc が、

【０１８４】

【数５８】

【０１８５】でなければならないため、図４６のように
なる。

【０１８６】ここで、開口率がＸ₁ 、Ｘ₂ 、Ｘ₃ である
ような３種類のディスプレイを想定し、ｍ階調目を全画
素に表示するとする。また開口率の大小関係はＸ₁ ＜Ｘ
₂ ＜Ｘ₃ であるとする。それぞれの開口率における、階
調と有機ＥＬ素子の輝度Ｋｃの関係は（１４）式を用い
ることにより図４７のようになる。ここで、Ｘ₂ は、ｍ
階調目における有機ＥＬ素子の輝度Ｋc が、最大発光効
率時の輝度Ｋc(Ｖemax）と等しくなるような開口率とす
る。すなわち

【０１８７】

【数５９】

【０１８８】である。ディスプレイの消費電力は、ｍ階
調目の輝度における電圧、電流密度の積に、ディスプレ
イ内に占める有機ＥＬ素子の発光面積を掛け合わせたも
のであるが、（１５）の右辺を満たしている開口率Ｘ₂
の場合、最大発光効率となる輝度で発光しているため、
最も低消費電力となるはずである。

【０１８９】〔実施例１０〕これを確かめるために、開
口率が20％、40％、70％、80％となる図１０に示す回路
構成を備えたディスプレイを作製した。ただし、図９の
基本単位一つに付き、一つのサブピクセルが対応してお
り、１画素は、同一走査線上にある３つのサブピクセル
からなり、各サブピクセルには図３８に示すような透過
スペクトルを示すＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタが
形成されている。

【０１９０】上記ディスプレイの光出射側には、さらに
図３０に示すような透過スペクトルを示す円偏光板が形
成されている。またディスプレイの仕様は、最高輝度を
除いて、前述の〔仕様２〕と同じである。ディスプレイ
の最高輝度Ｋd.max を 70 cd/m² とした。

【０１９１】ディスプレイに形成された有機ＥＬ素子は
実施例１で用いた有機ＥＬ素子と同じものを用いた。図
４８にこのディスプレイの断面図を示す。図４８に示す
ように、各カラーフィルタとしての赤色カラーフィルタ
１５、緑色カラーフィルタ１６、青色カラーフィルタ１
７は、ガラス基板１とＩＴＯ電極などの透明電極８との
間にオーバーコート層１８を介して形成されている。上
記円偏光板は、λ／４板１２と偏光板１３とからなって
いる。図４８ではＴＦＴや配線等は省略してある。

【０１９２】このとき、（１３）式から計算されるＹ₃
は14となった。すなわち透過率が14％ということにな
る。各開口率のディスプレイにおいて、階調と有機ＥＬ
素子の輝度Ｋc との関係は、図４９のようになる。例え
ば、開口率20％の場合では、ディスプレイの最高輝度Ｋ
d.max ＝ 70 cd/m² 時に、各有機ＥＬ素子の発光輝度Ｋ
c は、（１４）式を用いて、

【０１９３】

【数６０】

【０１９４】となる。これらディスプレイにｍ＝77階調
目を表示させた。

【０１９５】この時、77階調目における輝度Ｋc が、最
大発光効率時の輝度Ｋc(Ｖemax) と等しくなるような開
口率、すなわち（１５）式の右辺から計算される開口率
が最も低消費電力になるはずである。そこで、実際に数
値を代入してみると、

【０１９６】

【数６１】

【０１９７】となり、開口率70％の場合が、最も低消費
電力になるはずである。

【０１９８】そこで、実際に消費電力を計算、および測
定したところ、開口率に対する消費電力は図５０のよう
になり、開口率70％のディスプレイが最も低消費電力に
なった。

【０１９９】〔実施例１１〕図２３のような分布を示す
画像に対して、消費電力を計算した。（１５）式を用い
て、図２３のような分布を示す画像に対して、最も低消
費電力になる開口率を求めてみると、最も使用頻度の高
い階調レベルは、前述したように87階調目であるので、

【０２００】

【数６２】

【０２０１】から、開口率78％近辺が最も低消費電力に
なることが予想される。

【０２０２】そこで開口率が20％、40％、70％、80％の
上記のディスプレイを用い、図２３の映像を表示した場
合の消費電力を計算、および測定したところ、消費電力
と、開口率の関係は図５１のようになり、開口率70％〜
80％のディスプレイが最も低消費電力になることがわか
り、上記の予想は正しいことが確認された。

【０２０３】一般の画像の場合、全階調レベルの20％〜
80％が最も使用されることを考えると、この範囲の階調
レベルにおいて、（１５）の右辺を満たす開口率、すな
わち以下の式（１６）にて示される範囲内の開口率であ
れば低消費電力化できることが予想される（図５２参
照）。

【０２０４】

【数６３】

【０２０５】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 〔実施例１２〕前述の各値を代入すると、開口率が46％
以上であれば、（１６）式の範囲を満たしている。開口
率20％、50％、70％、80％のディスプレイをそれぞれ作
製し、一般画像を表示させたところ、平均の消費電力は
図５３のようになった。このことから、（１６）式の範
囲内の開口率であれば、低消費電力化が実現できること
が判った。

【０２０６】次に、印加電圧Ｖに対する輝度特性が、そ
れぞれＫc,1 （Ｖ）、Ｋc,2 （Ｖ）、…、Ｋc,m （Ｖ）
であり、印加電圧に対する発光効率が、それぞれ電圧Ｖ
emax,1、Ｖemax,2、…、Ｖemax,mにおいて最大値を示
し、印加電圧Ｖに対する発光スペクトルがそれぞれＳ1
（Ｖ、λ）、Ｓ2 （Ｖ、λ）、…、Ｓm （Ｖ、λ）であ
るｍ種類の発光素子（有機ＥＬ素子1 、有機ＥＬ素子2
、…、有機ＥＬ素子m ）が、ｍ個のサブピクセルから
成る１画素中の各サブピクセルに対し、１種類ずつ形成
されており、このような画素を複数備えたディスプレイ
を考える。各種類の有機ＥＬ素子の開口率を、１画素の
面積中に占める、各種類の有機ＥＬ素子の発光部の面積
の割合であると定義し、先の有機ＥＬ素子の順番に対応
して、ＸEL1、ＸEL2 、…、ＸELm であるとする。また
１フレーム期間Ｔにおける、各有機ＥＬ素子の発光時の
発光時間をｔとする。

【０２０７】ディスプレイの最高輝度を決定し、これを
Ｋd.max とし、この時の階調レベルをＮとする。また最
低輝度Ｋd.min 時の階調レベルを０とする。最低輝度Ｋ
d.min が最高輝度Ｋd.max に比べ十分小さい時は、近似
的にＫd.min ＝０としてよく、以下の説明ではＫd.min
＝０として説明している。

【０２０８】ディスプレイの最高輝度Ｋd.max 時に、各
種類の有機ＥＬ素子の発光時に印加される電圧を、先の
有機ＥＬ素子の順番に対応させて、Ｖmax,1 、Ｖmax,2
、…、Ｖmax,m とおくと、このときの各種類の有機Ｅ
Ｌ素子の発光スペクトルは、Ｓ1 （Ｖmax,1 、λ）、Ｓ
2 （Ｖmax,2 、λ）、…、Ｓm （Ｖmax,m 、λ）と書け
る。ディスプレイの最高輝度Ｋd.max 時のこれらスペク
トルの輝度を、順番にＫd.max,1 、Ｋd.max,2 、…、Ｋ
d.max,m とすると、Ｋd.max ＝Ｋd.max,1 ＋Ｋd.max,2
＋…＋Ｋd.max,m が成り立つ。

【０２０９】今、これら種類の有機ＥＬ素子のうち、有
機ＥＬ素子j において、低消費電力となる１画素中の開
口率を考えてみる。このとき有機ＥＬ素子j のみを点灯
させるものとして考えるとよい。

【０２１０】有機ＥＬ素子j のみを上記の駆動条件で点
灯させた場合、ディスプレイの輝度をＫd,j とすると、
階調とディスプレイの輝度Ｋd,j の関係は、簡単のため
線形とすると、図５４のようになり、最大階調レベルで
あるＮ階調目の輝度は、上述のＫd.max,j と等しい。

【０２１１】このとき、有機ＥＬ素子j の輝度Ｋc,j と
階調の関係は、１画素中の開口率がＸELj であること、
および発光期間を考慮すると、有機ＥＬ素子j のみを点
灯した場合のディスプレイの最高輝度Ｋd.max,j 時に、
各サブピクセルの有機ＥＬ素子ｊの発光輝度Ｋc,j は、
次の式の右辺でなければならないため図５５のようにな
る。

【０２１２】

【数６４】

【０２１３】１画素中における、有機ＥＬ素子j の開口
率がＸELj,1 、ＸELj,2 、ＸELj,3であるような３種類
のディスプレイを考え、ｍ階調目をすべての有機ＥＬ素
子jに表示するとする。また開口率の大小関係はＸELj,1
＜ＸELj,2 ＜ＸELj,3 であるとする。それぞれの開口
率における、階調と有機ＥＬ素子j の輝度Ｋc,j の関係
は（１７）式を用いることにより図５６のようになる。
ここで、ＸELj,2 は、ｍ階調目における有機ＥＬ素子の
輝度Ｋc,j が、最大発光効率時の輝度Ｋc,j(Ｖemax,j）
と等しくなるような開口率とする。すなわち

【０２１４】

【数６５】

【０２１５】である。ディスプレイの消費電力は、ｍ階
調目の輝度における電圧、電流密度の積に、ディスプレ
イ内に占める有機ＥＬ素子の発光面積を掛け合わせたも
のであるが、（１８）の右辺を満たしている開口率ＸEL
j,2 の場合、最大発光効率となる輝度で発光しているた
め、最も低消費電力となるはずである。

【０２１６】〔実施例１３〕これを確かめるために、１
画素が３つのサブピクセルから成り、各サブピクセルに
は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の発光スペクト
ルを示す有機ＥＬ素子がそれぞれに形成された図１０の
ような回路構成を備え、緑の光を発光する有機ＥＬ素子
の開口率が５％、10％、20％の３つのディスプレイを考
えてみる。ただし、図９の基本単位１つにつき、１つの
サブピクセルが対応しており、各画素のサブピクセル
は、同一走査線上に沿って形成されている。

【０２１７】このようなディスプレイでは、図５７の断
面図に示すように、陽極にＩＴＯ等の透明電極８が使用
されており、この上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、
各発光層１９、２０、２１、アルミ電極１０（陰極）が
積層されている。正孔注入層３は図５８（ａ）に示す材
料（ＣｕＰｃ）からなっている。正孔輸送層４は図５８
（ｂ）に示す材料（ＴＰＤ）からなっている。ＣｕＰｃ
は銅フタロシアニンであり、ＴＰＤは、N,N'-bis(3-met
hylphenyl)-N,N'diphenyl-[1,1'-diphenyl]-4,4'-diami
neである。

【０２１８】各発光層１９、２０、２１は、赤色発光層
１９、緑色発光層２０、青色発光層２１であり、各色で
異なる材料からなるものである。緑の発光を示す発光層
の材料は図５８（ｃ）に示す材料〔Ａｌｑ₃ 〕である。
なお、図５７においては、ＴＦＴや配線等は省略してあ
る。Ａｌｑ₃ は、tris(8-quinolinolato)aluminum であ
る。

【０２１９】緑の光を発光する有機ＥＬ素子の輝度特
性、電流特性、発光効率特性はそれぞれ図５９（ａ）、
図５９（ｂ）、図５９（ｃ）のようであった。主な特性
を以下に示す。 ・最大発光効率となる電圧Ｖemax,j 3.31Ｖ（その時の
発光効率は2.78 lm/W ） ・最大発光効率時の輝度Ｋc,j(Ｖemax,j） 327 cd/m² ディスプレイの仕様は輝度を除いて〔仕様２〕と同じで
ある。緑の光を発光する有機ＥＬ素子のみを点灯させた
ときのディスプレイの最高輝度を 110 cd/m²としてい
る。このとき緑の光を発光する有機ＥＬ素子と階調の関
係は、図６０のようになる。例えば、緑の光を発光する
有機ＥＬ素子の開口率が５％の場合では、最高輝度Ｋd.
max,j ＝ 110 cd/m²のとき、（１７）式を用いて、

【０２２０】

【数６６】

【０２２１】である。

【０２２２】今、ｍ＝77階調目を全画面の緑発光の画素
において表示するとき、緑の光を発光する有機ＥＬ素子
について最適な開口率を考えると、（１８）式から

【０２２３】

【数６７】

【０２２４】となり、緑の光を発光する有機ＥＬ素子
が、１画素中に10％の開口率となるように形成されてい
れば、低消費電力になるはずである。

【０２２５】そこで、開口率が５％、10％、20％のディ
スプレイをそれぞれ作製し、それらについて実際の消費
電力を計算、および測定したところ、各開口率を備えた
ディスプレイの作動時における消費電力は図６１のよう
になり、開口率10％のディスプレイが最も低消費電力で
あった。

【０２２６】〔実施例１４〕図２３のような分布を示す
画像に対して、消費電力を計算した。（１８）式を用い
て、図２３のような分布を示す画像に対して、最も低消
費電力になる開口率を求めてみると、最も使用頻度の高
い階調レベルは、前述したように、例えば87階調目であ
るので、

【０２２７】

【数６８】

【０２２８】から、開口率11％近辺が最も低消費電力に
なることが予想される。

【０２２９】そこで上記の開口率５％、10％、20％のデ
ィスプレイを用い、図２３に示す画像を表示した場合の
消費電力を計算、および測定したところ、消費電力と、
開口率の関係は図６２のようになり、開口率10％のディ
スプレイが最も低消費電力になることがわかり、上記の
予想は正しいことが証明された。

【０２３０】一般の画像の場合、全階調レベルの20％〜
80％が最も使用されることを考えると、この範囲の階調
レベルにおいて、（１８）式の右辺を満たす開口率、す
なわち以下の式（１９）にて示される範囲内の開口率で
あれば低消費電力化できることが予想される（図６３参
照）。

【０２３１】

【数６９】

【０２３２】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 〔実施例１５〕式（１９）に対し、前述の各値を代入す
ると、開口率が、７％から27％の範囲であれば、（１
９）式の範囲を満たしている。そこで、１画素におけ
る、緑色を発光する有機ＥＬ素子の開口率が２％、10
％、20％、25％のディスプレイを作製し、一般画像を表
示させたところ、平均の消費電力は、図６４のようにな
った。このことから、（１９）式の範囲内の開口率内で
あれば、低消費電力化が実現できることが判った。他の
発光色の有機ＥＬ素子についても、同様な方法で、低消
費電力となる開口率を求めることができる。

【０２３３】次に、印加電圧Ｖに対する輝度特性が、そ
れぞれＫc,1 （Ｖ）、Ｋc,2 （Ｖ）、…、Ｋc,m （Ｖ）
であり、印加電圧に対する発光効率が、それぞれ電圧Ｖ
emax,1、Ｖemax,2、…、Ｖemax,mにおいて最大値を示
し、印加電圧Ｖに対する発光スペクトルがそれぞれＳ1
（Ｖ、λ）、Ｓ2 （Ｖ、λ）、…、Ｓm （Ｖ、λ）であ
るｍ種類の発光素子（有機ＥＬ素子1 、有機ＥＬ素子2
、…、有機ＥＬ素子m ）が、ｍ個のサブピクセルから
成る１画素中の各サブピクセルに対し、１種類ずつ形成
された画素を複数備え、かつ、光出射側に透過スペクト
ルがＦ（λ）である円偏光板が設置されているディスプ
レイを考える。

【０２３４】各種類の有機ＥＬ素子の開口率を、１画素
の面積中に占める、各種類の有機ＥＬ素子の発光部の面
積の割合であると定義し、先の有機ＥＬ素子の順番に対
応して、ＸEL1 、ＸEL2 、…、ＸELm であるとする。ま
た１フレーム期間Ｔにおける、各有機ＥＬ素子の発光時
の発光時間をｔとする。また、円偏光板の透過率に相当
する値Ｙj は次の式（２０）で与えられている。

【０２３５】

【数７０】

【０２３６】ただし、上の式（２０）でバーｙ（λ）は
等色関数である。

【０２３７】ディスプレイの最高輝度を決定し、これを
Ｋd.max とし、この時の階調レベルをＮとする。また最
低輝度Ｋd.min 時の階調レベルを０とする。最低輝度Ｋ
d.min が最高輝度Ｋd.max に比べ十分小さい時は、近似
的にＫd.min ＝０としてよく、以下の説明ではＫd.min
＝０として説明している。

【０２３８】ディスプレイの最高輝度Ｋd.max 時に、各
種類の有機ＥＬ素子の発光時に印加される電圧を、先の
有機ＥＬ素子の順番に対応させて、Ｖmax,1 、Ｖmax,2
、…、Ｖmax,m とおくと、このときの各種類の有機Ｅ
Ｌ素子の発光スペクトルは、Ｓ1 （Ｖmax,1 、λ）、Ｓ
2 （Ｖmax,2 、λ）、…、Ｓm （Ｖmax,m 、λ）と書け
る。ディスプレイの最高輝度Ｋd.max 時のこれらスペク
トルの輝度を、順番にＫd.max,1 、Ｋd.max,2 、…、Ｋ
d.max,m とすると、Ｋd.max ＝Ｋd.max,1 ＋Ｋd.max,2
＋…＋Ｋd.max,m が成り立つ。

【０２３９】今、これら各種の有機ＥＬ素子のうち、有
機ＥＬ素子j において、低消費電力となる１画素中の開
口率を考えてみる。このとき有機ＥＬ素子j のみを点灯
させるものとして考えるとよい。

【０２４０】有機ＥＬ素子j のみを上記の駆動条件で点
灯させた場合、ディスプレイの輝度をＫd,j とすると、
階調とディスプレイの輝度Ｋd,j の関係は、簡単のため
線形とすると、図５４のようになり、最大階調レベルで
あるＮ階調目の輝度は、上述のＫd.max,j と等しい。

【０２４１】このとき、有機ＥＬ素子j の輝度Ｋc,j と
階調の関係は、１画素中の開口率がＸELj であること、
上記のＹj および発光期間を考慮すると、有機ＥＬ素子
j のみを点灯した場合のディスプレイの最高輝度Ｋd.ma
x,j 時に、各サブピクセルの有機ＥＬ素子ｊの発光輝度
Ｋc,j は、次の式の右辺でなければならないため図６５
のようになる。

【０２４２】

【数７１】

【０２４３】１画素中における、有機ＥＬ素子j の開口
率がＸELj,1 、ＸELj,2 、ＸELj,3であるような３種類
のディスプレイを考え、ｍ階調目をすべての有機ＥＬ素
子jに表示するとする。また開口率の大小関係はＸELj,1
＜ＸELj,2 ＜ＸELj,3 であるとする。それぞれの開口
率における、階調と有機ＥＬ素子j の輝度Ｋc,j の関係
は（２１）式を用いることにより図６６のようになる。
ここで、ＸELj,2 は、ｍ階調目における有機ＥＬ素子の
輝度Ｋc,j が、最大発光効率時の輝度Ｋc,j(Ｖemax,j）
と等しくなるような開口率とする。すなわち

【０２４４】

【数７２】

【０２４５】である。ディスプレイの消費電力は、ｍ階
調目の輝度における電圧、電流密度の積に、ディスプレ
イ内に占める有機ＥＬ素子の発光面積を掛け合わせたも
のであるが、（２２）の右辺を満たしている開口率ＸEL
j,2 の場合、最大発光効率となる輝度で発光しているた
め、最も低消費電力となるはずである。

【０２４６】〔実施例１６〕これを確かめるために、１
画素が３つのサブピクセルから成り、各サブピクセルに
は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の発光スペクト
ルを示す有機ＥＬ素子がそれぞれに形成された図１０の
ような回路構成を備え、緑の光を発光する有機ＥＬ素子
の開口率が10％、19％、25％の３つのディスプレイを考
えてみる。ただし、図９の基本単位一つにつき、一つの
サブピクセルが対応しており、各画素のサブピクセル
は、同一走査線上にある。

【０２４７】また、光出射側には、図３０に示した透過
スペクトルを備えた円偏光板が形成されている。図６７
にディスプレイの断面図を示す。図６７は、図５７に示
したディスプレイに対し、図４８に示した、λ／４板１
２と偏光板１３とからなっている円偏光板を、図４８と
同様に設けてある。また図６７には、ＴＦＴや配線等の
図示は省略してある。用いた有機ＥＬ素子は実施例１３
で用いた有機ＥＬ素子と同様のものである。

【０２４８】また、ディスプレイの使用も実施例１３と
同様であり、緑の光を発光する有機ＥＬ素子のみを点灯
させたときのディスプレイの最高輝度を 110 cd/m²とし
ている。（２０）式より、円偏光板の緑の光に対する透
過率Ｙj を計算すると、53となった。すなわち、緑の光
に対して53％の透過率である。

【０２４９】緑の光を発光する有機ＥＬ素子と階調の関
係は、図６８のようになる。例えば、緑の光を発光する
有機ＥＬ素子の開口率が10％の場合では、最高輝度Ｋd.
max,j ＝ 110 cd/m²時には、（２１）式を用いて、

【０２５０】

【数７３】

【０２５１】である。

【０２５２】今、ｍ＝77階調目を全画面に渡って表示す
るとき、緑の光を発光する有機ＥＬ素子について最適な
開口率を考えると、（２２）式から

【０２５３】

【数７４】

【０２５４】となり、緑の光を発光する有機ＥＬ素子
が、１画素中に19％の開口率となるように形成されてい
れば、低消費電力になるはずである。

【０２５５】そこで、実際に消費電力を計算、および測
定したところ、開口率に対する消費電力は図６９のよう
になり、開口率19％のディスプレイが最も低消費電力に
なった。

【０２５６】〔実施例１７〕図２３のような分布を示す
画像に対して、消費電力を計算した。（２２）式を用い
て、図２３のような分布を示す画像に対して、最も低消
費電力になる開口率を求めてみると、最も使用頻度の高
い階調レベルは、前述したように、87階調目であるの
で、

【０２５７】

【数７５】

【０２５８】から、開口率21％近辺が最も低消費電力に
なることが予想される。

【０２５９】そこで上記の開口率10％、19％、25％のデ
ィスプレイを用い、図２３に示す画像を表示した場合の
消費電力を計算、および測定したところ、消費電力と、
開口率の関係は図７０のようになり、開口率19％のディ
スプレイが最も低消費電力になることがわかり、上記の
予想は正しいことが証明された。

【０２６０】一般の画像の場合、全階調レベルの20％〜
80％が最も使用されることを考えると、この範囲の階調
レベルにおいて、（２２）式の右辺を満たす開口率、す
なわち以下の式（２３）にて示される範囲内の開口率で
あれば低消費電力化できることが予想される（図７１参
照）。

【０２６１】

【数７６】

【０２６２】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 〔実施例１８〕各値を代入すると、開口率が、12％から
50％の範囲であれば、（２３）式の範囲を満たしてい
る。しかし、１画素に３つのサブピクセルがあるので、
それらが均等な面積を有するとすると、それぞれの開口
率は33％以内でなければならない。よって、この場合、
12％から33％の範囲の開口率であれば低消費電力となる
はずである。

【０２６３】そこで、１画素における、緑色を発光する
有機ＥＬ素子の開口率が２％、12％、20％、25％のディ
スプレイを作製し、一般画像を表示させたところ、平均
の消費電力は、図７２のようになった。このことから、
（２３）式の範囲内の開口率内であれば、低消費電力化
が実現できることが判った。他の発光色の有機ＥＬ素子
についても、同様な方法で、低消費電力となる開口率を
求めることができる。

【０２６４】なお、以上の各実施例では、有機ＥＬを用
いた例について記述したが、印加電圧に対する発光効率
特性が、図２（ｃ）に示すように、閾値から最大印加電
圧の間のある印加電圧で最大値（極大値）を示す特性を
備えた発光素子を用いた発光表示素子であれば、本発明
は適用できる。

【０２６５】

【発明の効果】本発明の発光表示素子の製造プログラム
は、以上のように、マトリクス状に配置された複数の画
素を表示面に備え、上記画素に発光素子をそれぞれ形成
するための発光表示素子の製造プログラムであって、上
記発光素子は、印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）で
あり、印加電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖem
axにおいて最大値を示すものであり、１フレーム期間Ｔ
において、各発光素子の発光時の発光期間はｔであり、
上記表示面の最低輝度がＫd.min であり、そのときの階
調レベルを０とし、上記表示面の最高輝度がＫd.max で
あり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎは整数）とし、各
係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦１）が全階調レベル
での所望する値であるとき、１画素中の前記発光素子の
開口率Ｘ％（０＜Ｘ≦１００）を、次式を用いて、

【０２６６】

【数７７】

【０２６７】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 選択し、設定する製造プログラムである。

【０２６８】それゆえ、上記製造プログラムは、単色光
を発光する発光表示素子において、低消費電力化が実現
できる開口率を、より確実に選択して、低消費電力化が
より確実に実現できるという効果を奏する。

【０２６９】本発明の発光表示素子は、以上のように、
マトリクス状に配置された複数の画素が表示面に設けら
れ、印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）であり、印加
電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖemaxにおいて
最大値を示すような発光素子がそれぞれの画素に形成さ
れ、画素中の発光素子の開口率が、上記表示面での設定
された最高輝度、表示画像の階調分布および上記発光効
率に基づいて、例えば、１フレーム期間Ｔにおいて、各
発光素子の発光時の発光期間はｔであり、上記表示面の
最低輝度がＫd.min であり、そのときの階調レベルを０
とし、上記表示面の最高輝度がＫd.max であり、そのと
きの階調レベルをＮ（Ｎは整数）としたとき、１画素中
の前記発光素子の開口率Ｘ％が、次式を用いて、

【０２７０】

【数７８】

【０２７１】〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示
す〕 設定されている構成である。

【０２７２】それゆえ、上記構成は、発光表示素子にお
いて、開口率を低消費電力化に好適となるように選択で
きることから、低消費電力化が実現できるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光表示素子（以下、ディスプレイと
いう）における、発光素子としての有機ＥＬ素子と画素
との関係である開口率を示す模式図である。

【図２】上記有機ＥＬの各特性を示したグラフであり、
（ａ）は印加電圧と輝度との関係を示し、（ｂ）は印加
電圧と電流との関係を示し、（ｃ）は印加電圧と発光効
率との関係を示す。

【図３】上記有機ＥＬの構造を示した概略断面図であ
る。

【図４】上記ディスプレイにおける輝度と階調との関係
を表したグラフである。

【図５】上記ディスプレイにおける、コントラストを強
調した場合の輝度と階調の関係を表したグラフである。

【図６】上記ディスプレイに設けられた有機ＥＬ素子に
おける、輝度と階調との関係を表したグラフである。

【図７】上記ディスプレイにおける、画面全体にｍ階調
目を表した場合の、画素の個数のヒストグラムである。

【図８】上記画素における、開口率がそれぞれＸ₁ 、Ｘ
₂ 、Ｘ₃ の場合の、有機ＥＬ素子の輝度と階調との関係
を表したグラフである。

【図９】上記有機ＥＬ素子に対し、それを駆動するため
のＴＦＴ回路を接続した場合の回路図である。

【図１０】上記回路図を複数形成したときのディスプレ
イの回路図である。

【図１１】上記ディスプレイに係る実施例１の断面図で
ある。

【図１２】上記ディスプレイに係る各実施例１ないし１
２で用いた、有機ＥＬ素子の各材料の構造式であり、
（ａ）はＰＶＫ、（ｂ）はＰＢＤ、（ｃ）はＴＰＢ、
（ｄ）はクマリン６、（ｅ）はＤＣＭ1 、（ｆ）はナイ
ルレッドを示す。

【図１３】上記各実施例１ないし１２で用いた有機ＥＬ
素子の特性のグラフであり、（ａ）は印加電圧と輝度と
の関係を示し、（ｂ）は印加電圧と電流との関係を示
し、（ｃ）は印加電圧と発光効率との関係を示す。

【図１４】上記ディスプレイにおける、プログレッシブ
走査の場合の走査のタイミングを表したタイミングチャ
ートである。

【図１５】上記プログレッシブ走査において、１フレー
ム（期間Ｔ）中に２回走査を行う場合の走査のタイミン
グを表したタイミングチャートである。

【図１６】上記ディスプレイにおける、第一のインター
レース走査の場合の走査のタイミングを表したタイミン
グチャートである。

【図１７】上記第一のインターレース走査において、１
フィールド中に２回走査を行う場合の走査のタイミング
を表したタイミングチャートである。

【図１８】上記ディスプレイにおける、第二のインター
レース走査の場合の走査のタイミングを表したタイミン
グチャートである。

【図１９】上記第二のインターレース走査で、１フィー
ルド中に２回走査を行う場合の走査のタイミングを表し
たタイミングチャートである。

【図２０】上記実施例１における有機ＥＬ素子の輝度と
階調の関係を各開口率にてそれぞれ表したグラフであ
る。

【図２１】上記実施例１における、設定した階調レベル
と、画素の個数との関係を表したヒストグラムである。

【図２２】上記実施例１における開口率と消費電力の関
係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図２３】上記ディスプレイにおける、サッカーの１シ
ーン（１画像）における、各階調レベルにそれぞれ対応
した画素の個数を表したヒストグラムである。

【図２４】上記実施例２における開口率と消費電力との
関係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図２５】上記実施例２における（３）式の関係を表し
たグラフである。

【図２６】上記実施例３における開口率と消費電力との
関係を実測にて表したグラフである。

【図２７】上記ディスプレイに円偏光板を設けた場合の
有機ＥＬ素子の輝度と階調の関係を表したグラフであ
る。

【図２８】上記ディスプレイに円偏光板を設けた場合に
おける開口率がそれぞれＸ₁ 、Ｘ ₂ 、Ｘ₃ の場合の、有
機ＥＬ素子の輝度と階調の関係を表したグラフである。

【図２９】上記円偏光板を設けたディスプレイの概略断
面図である。

【図３０】上記円偏光板の透過スペクトルを示すグラフ
である。

【図３１】上記実施例４における有機ＥＬ素子の輝度と
階調の関係を各開口率にてそれぞれ表したグラフであ
る。

【図３２】上記実施例４における開口率と消費電力との
関係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図３３】上記実施例５における開口率と消費電力との
関係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図３４】上記実施例５における（７）式の関係を表し
たグラフである。

【図３５】上記実施例６における開口率と消費電力との
関係を実測により表したグラフである。

【図３６】上記実施例１に記載のディスプレイに対し、
カラーフィルタを設けたときの、有機ＥＬ素子の輝度と
階調の関係を表したグラフである。

【図３７】上記カラーフィルタを設けたディスプレイに
おける開口率がそれぞれＸ₁ 、Ｘ ₂ 、Ｘ₃ の場合の有機
ＥＬ素子の輝度と階調の関係を表したグラフである。

【図３８】上記各カラーフィルタの透過スペクトルＲ
（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）をそれぞれ示すグラフであ
る。

【図３９】上記各カラーフィルタを設けたディスプレイ
の断面図である。

【図４０】上記各カラーフィルタの透過スペクトルＲ
（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）において、（Ｒ（λ）＋Ｇ
（λ）＋Ｂ（λ））／３を計算した場合のスペクトルを
示すグラフである。

【図４１】上記実施例７における有機ＥＬ素子の輝度と
階調との関係を各開口率にてそれぞれ表したグラフであ
る。

【図４２】上記実施例７における開口率と消費電力との
関係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図４３】上記実施例８における開口率と消費電力との
関係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図４４】上記実施例８における（１２）式の関係を表
したグラフである。

【図４５】上記実施例９における開口率と消費電力との
関係を実測にて表したグラフである。

【図４６】上記カラーフィルタと円偏光板との双方を備
えたディスプレイにおける有機ＥＬ素子の輝度と階調と
の関係を表したグラフである。

【図４７】上記カラーフィルタと円偏光板とを備えたデ
ィスプレイにおける開口率がそれぞれＸ₁ 、Ｘ₂ 、Ｘ₃
の場合の有機ＥＬ素子の輝度と階調との関係を表したグ
ラフである。

【図４８】上記カラーフィルタと円偏光板との双方を備
えたディスプレイの概略断面図である。

【図４９】上記実施例１０における有機ＥＬ素子の輝度
と階調の関係を各開口率にてそれぞれ表したグラフであ
る。

【図５０】上記実施例１０における開口率と消費電力と
の関係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図５１】上記実施例１１における開口率と消費電力と
の関係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図５２】上記実施例１１における（１６）式の関係を
表したグラフである。

【図５３】上記実施例１２における開口率と消費電力と
の関係を実測にて表したグラフである。

【図５４】上記画素の各サブピクセルにそれぞれ形成さ
れた各有機ＥＬ素子の一種のみを発光させた場合のディ
スプレイの輝度と階調との関係を表したグラフである。

【図５５】上記有機ＥＬ素子の一種のみを発光させた場
合の有機ＥＬ素子の輝度と階調との関係を表したグラフ
である。

【図５６】上記有機ＥＬ素子の一種の開口率がそれぞれ
ＸELj,1 、ＸELj,2 、ＸELj,3 の場合の、有機ＥＬ素子
の輝度と階調との関係を表したグラフである。

【図５７】上記ディスプレイにおける各サブピクセルに
異なる波長の光を発光する有機ＥＬ素子が形成された場
合の概略断面図である。

【図５８】上記有機ＥＬ素子に用いる各材料の構造式を
示し、（ａ）はＣｕＰｃ、（ｂ）はＴＰＤ、（ｃ）はＡ
ｌｑ₃ を示す。

【図５９】上記有機ＥＬ素子における、緑の光を発光す
るものの各特性を示すグラフであって、（ａ）は、印加
電圧と輝度との関係を示し、（ｂ）は印加電圧と電流と
の関係を示し、（ｃ）は印加電圧と発光効率との関係を
示す。

【図６０】本発明に係る実施例１３における緑の光を発
光する有機ＥＬ素子の輝度と階調の関係を各開口率にて
それぞれ表したグラフである。

【図６１】上記実施例１３における開口率と消費電力と
の関係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図６２】本発明に係る実施例１４における開口率と消
費電力との関係を計算と実測とにより表したグラフであ
る。

【図６３】上記実施例１４における（１９）式の関係を
表したグラフである。

【図６４】本発明に係る実施例１５における開口率と消
費電力との関係を実測にて表したグラフである。

【図６５】本発明に係る、画素の各サブピクセルに相異
なる波長の光を発光する有機ＥＬ素子が形成され、かつ
円偏光板が形成されたディスプレイにおける、有機ＥＬ
素子の輝度と階調との関係を表したグラフである。

【図６６】上記ディスプレイにおいて、有機ＥＬ素子の
一種の開口率がそれぞれＸELj,1、ＸELj,2 、ＸELj,3
の場合の有機ＥＬ素子の輝度と階調との関係を表したグ
ラフである。

【図６７】上記ディスプレイの概略断面図である。

【図６８】本発明に係る実施例１６における緑の光を発
光する有機ＥＬ素子の輝度と階調との関係を各開口率に
てそれぞれ表したグラフである。

【図６９】上記実施例１６における開口率と消費電力と
の関係を計算と実測とにより表したグラフである。

【図７０】本発明に係る実施例１７における開口率と消
費電力との関係を計算と実測とにより表したグラフであ
る。

【図７１】上記実施例１７における（２３）式の関係を
表したグラフである。

【図７２】本発明に係る実施例１８における開口率と消
費電力との関係を実測にて表したグラフである。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 陽極 ３ 正孔注入層 ４ 正孔輸送層 ５ 発光層 ６ 電子輸送層 ７ 陰極 ８ ＩＴＯ電極 ９ 発光層 １０ アルミ電極 １１ 絶縁体 １２ λ／４板 １３ 偏光板 １４ ブラックマトリクス １５ 赤色カラーフィルタ １６ 緑色カラーフィルタ １７ 青色カラーフィルタ １８ オーバーコート １９ 赤色発光層 ２０ 緑色発光層 ２１ 青色発光層

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリクス状に配置された複数の画素を表
   示面に備え、上記画素に発光素子をそれぞれ形成するた
   めの発光表示素子の製造プログラムであって、 上記発光素子は、印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）
   であり、印加電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖ
   emaxにおいて最大値を示すものであり、 １フレーム期間Ｔにおいて、各発光素子の発光時の発光
   期間はｔであり、上記表示面の最低輝度がＫd.min であ
   り、そのときの階調レベルを０とし、上記表示面の最高
   輝度がＫd.max であり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎ
   は整数）とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦
   １）が全階調レベルでの所望する値であるとき、 １画素中の前記発光素子の開口率Ｘ％（０＜Ｘ≦１０
   ０）を、次式を用いて、 【数１】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕 選択し、設定することを特徴とする発光表示素子の製造
   プログラム。
2. 【請求項２】マトリクス状に配置された複数の画素を表
   示面に備え、各画素の光出射側には、透過スペクトルが
   Ｆ（λ）となる少なくとも１層から成る層またはフィル
   ムが形成されており、上記画素に対し、発光スペクトル
   がＰ（λ）である発光素子をそれぞれ形成するための発
   光表示素子の製造プログラムであって、 上記発光素子は、印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）
   であり、印加電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖ
   emaxにおいて最大値を示すものであり、 １フレーム期間Ｔにおいて、各発光素子の発光時の発光
   期間はｔであり、上記表示面の最低輝度がＫd.min であ
   り、そのときの階調レベルを０とし、上記表示面の最高
   輝度がＫd.max であり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎ
   は整数）とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦
   １）が全階調レベルでの所望する値であり、 【数２】 を定義したとき、 １画素中の前記発光素子の開口率Ｘ％（０＜Ｘ≦１０
   ０）を、次式を用いて、 【数３】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕 選択し、設定することを特徴とする発光表示素子の製造
   プログラム。
3. 【請求項３】ｍ個のサブピクセルからなる画素を、複
   数、マトリクス状に配置されて表示面に備え、 互いに異なる透過スペクトルA₁（λ）、A₂（λ）、…、
   A_m （λ）を有するｍ種類のカラーフィルタが、各画素
   の各サブピクセルに対し、１種類ずつ、光出射側に形成
   されており、 発光スペクトルがＰ（λ）である発光素子を上記各サブ
   ピクセルにそれぞれ形成するための発光表示素子の製造
   プログラムであって、 上記発光素子は、印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）
   であり、印加電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖ
   emaxにおいて最大値を示すものであり、 １フレーム期間Ｔにおいて、各発光素子の発光時の発光
   期間はｔであり、上記表示面の最低輝度がＫd.min であ
   り、そのときの階調レベルを０とし、上記表示面の最高
   輝度がＫd.max であり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎ
   は整数）とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦
   １）が全階調レベルでの所望する値であり、 【数４】 【数５】 を定義したとき、 １画素中の前記発光素子の開口率Ｘ％（０＜Ｘ≦１０
   ０）を、次式を用いて、 【数６】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕選択し、
   設定することを特徴とする発光表示素子の製造プログラ
   ム。
4. 【請求項４】ｍ個のサブピクセルからなる画素を、複
   数、マトリクス状に配置されて表示面に備え、 互いに異なる透過スペクトルA₁（λ）、A₂（λ）、…、
   A_m （λ）を有するｍ種類のカラーフィルタが、各画素
   の各サブピクセルに対し、１種類ずつ、光出射側に形成
   されており、 各画素の光出射側には、透過スペクトルがＦ（λ）とな
   る少なくとも１層から成る層またはフィルムが形成され
   ており、 発光スペクトルがＰ（λ）である発光素子を上記各サブ
   ピクセルにそれぞれ形成するための発光表示素子の製造
   プログラムであって、 上記発光素子は、印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）
   であり、印加電圧に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖ
   emaxにおいて最大値を示すものであり、 １フレーム期間Ｔにおいて、各発光素子の発光時の発光
   期間はｔであり、上記表示面の最低輝度がＫd.min であ
   り、そのときの階調レベルを０とし、上記表示面の最高
   輝度がＫd.max であり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎ
   は整数）とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂ （０＜Ｚ₁ ＜Ｚ₂ ≦
   １）が全階調レベルでの所望する値であり、 【数７】 【数８】 を定義したとき、 １画素中の前記発光素子の開口率Ｘ％（０＜Ｘ≦１０
   ０）を、次式を用いて、 【数９】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕 選択し、設定することを特徴とする発光表示素子の製造
   プログラム。
5. 【請求項５】ｍ個のサブピクセルからなる画素を、複
   数、マトリクス状に配置されて表示面に備え、 印加電圧Ｖに対する発光スペクトルがそれぞれＳ1
   （Ｖ、λ）、Ｓ2 （Ｖ、λ）、…、Ｓm （Ｖ、λ）であ
   るｍ種類の発光素子（発光素子1 、発光素子2 、…、発
   光素子m ）が、ｍ個のサブピクセルから成る１画素中の
   各サブピクセルに対し、１種類ずつ、かつ、各種類の発
   光素子の１画素中における開口率が、先の発光素子の順
   番に対応して、ＸEL1 、ＸEL2 、…、ＸELm であるよう
   に形成されている発光表示素子の製造プログラムであっ
   て、 ｍ種類の発光素子は、印加電圧Ｖに対する輝度特性が、
   それぞれＫc,1 （Ｖ）、Ｋc,2 （Ｖ）、…、Ｋc,m
   （Ｖ）であり、印加電圧に対する発光効率が、それぞれ
   電圧Ｖemax,1、Ｖemax,2、…、Ｖemax,mにおいて最大値
   を示すものであり、 １フレーム期間Ｔにおける、各発光素子の発光時の発光
   時間をｔであり、表示面での最低輝度Ｋd.min 時の階調
   レベルを０とし、表示面での最高輝度Ｋd.maxのときの
   階調レベルをＮとし、最高輝度Ｋd.max 時のこれら発光
   スペクトルの輝度を、順番にＫd.max,1 、Ｋd.max,2 、
   …、Ｋd.max,m とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂（０＜Ｚ₁ ＜Ｚ
   ₂ ≦１）が全階調レベルでの所望する値であり、 少なくとも１種類の発光素子j において、次式を用い
   て、開口率ＸELj％（０＜ＸELj ≦１００）を、 【数１０】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕 選択し、設定することを特徴とする発光表示素子の製造
   プログラム。
6. 【請求項６】ｍ個のサブピクセルからなる画素を、複
   数、マトリクス状に配置されて表示面に備え、 印加電圧Ｖに対する発光スペクトルがそれぞれＳ1
   （Ｖ、λ）、Ｓ2 （Ｖ、λ）、…、Ｓm （Ｖ、λ）であ
   るｍ種類の発光素子（発光素子1 、発光素子2 、…、発
   光素子m ）が、ｍ個のサブピクセルから成る１画素中の
   各サブピクセルに対し、１種類ずつ、かつ、各種類の発
   光素子の１画素中における開口率が、先の発光素子の順
   番に対応して、ＸEL1 、ＸEL2 、…、ＸELm であるよう
   に形成され、 各サブピクセルの光出射側には、透過スペクトルがＦ
   （λ）となる少なくとも一層からなる層またはフィルム
   が形成されている発光表示素子の製造プログラムであっ
   て、 ｍ種類の発光素子は、印加電圧Ｖに対する輝度特性が、
   それぞれＫc,1 （Ｖ）、Ｋc,2 （Ｖ）、…、Ｋc,m
   （Ｖ）であり、印加電圧に対する発光効率が、それぞれ
   電圧Ｖemax,1、Ｖemax,2、…、Ｖemax,mにおいて最大値
   を示すものであり、 １フレーム期間Ｔにおける、各発光素子の発光時の発光
   時間をｔであり、表示面での最低輝度Ｋd.min 時の階調
   レベルを０とし、表示面での最高輝度Ｋd.maxのときの
   階調レベルをＮとし、最高輝度Ｋd.max 時のこれら発光
   スペクトルの輝度を、順番にＫd.max,1 、Ｋd.max,2 、
   …、Ｋd.max,m とし、各係数Ｚ₁ 、Ｚ₂（０＜Ｚ₁ ＜Ｚ
   ₂ ≦１）が全階調レベルでの所望する値であり、 【数１１】 を定義したとき、 少なくとも１種類の発光素子j において、次式を用い
   て、開口率ＸELj％（０＜ＸELj ≦１００）を、 【数１２】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕選択し、
   設定することを特徴とする発光表示素子の製造プログラ
   ム。
7. 【請求項７】マトリクス状に配置された複数の画素が表
   示面に設けられ、 印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）であり、印加電圧
   に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖemaxにおいて最大
   値を示すような発光素子がそれぞれの画素に形成され、 １フレーム期間Ｔにおいて、各発光素子の発光時の発光
   期間はｔであり、上記表示面の最低輝度がＫd.min であ
   り、そのときの階調レベルを０とし、上記表示面の最高
   輝度がＫd.max であり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎ
   は整数）としたとき、 １画素中の前記発光素子の開口率Ｘ％が、次式を用い
   て、 【数１３】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕 設定されていることを特徴とする発光表示素子。
8. 【請求項８】マトリクス状に配置された複数の画素が表
   示面に設けられ、 印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）であり、印加電圧
   に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖemaxにおいて最大
   値を示すような発光素子がそれぞれの画素に形成され、 各画素の光出射側に、透過スペクトルＦ（λ）を備え
   た、コントラスト等の光学特性を改善するための光学機
   能層が形成され、 １フレーム期間Ｔにおいて、各発光素子の発光時の発光
   期間はｔであり、上記表示面の最低輝度がＫd.min であ
   り、そのときの階調レベルを０とし、上記表示面の最高
   輝度がＫd.max であり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎ
   は整数）とし、 【数１４】 を定義したとき、 １画素中の前記発光素子の開口率Ｘ％が、次式を用い
   て、 【数１５】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕 設定されていることを特徴とする発光表示素子。
9. 【請求項９】マトリクス状に配置された複数の画素が表
   示面に設けられ、 印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）であり、印加電圧
   に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖemaxにおいて最大
   値を示すような発光素子がそれぞれの画素に形成され、 画素が、ｍ個のサブピクセルからなり、 互いに異なる透過スペクトルA₁（λ）、A₂（λ）、…、
   A_m （λ）を有するｍ種類のカラーフィルタが、各画素
   の各サブピクセルに対し、１種類ずつ、光出射側に形成
   されており、 １フレーム期間Ｔにおいて、各発光素子の発光時の発光
   期間はｔであり、上記表示面の最低輝度がＫd.min であ
   り、そのときの階調レベルを０とし、上記表示面の最高
   輝度がＫd.max であり、そのときの階調レベルをＮ（Ｎ
   は整数）とし、 【数１６】 【数１７】 を定義したとき、 １画素中の前記発光素子の開口率Ｘ％が、次式を用い
   て、 【数１８】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕 設定されていることを特徴とする発光表示素子。
10. 【請求項１０】マトリクス状に配置された複数の画素が
    表示面に設けられ、 印加電圧に対する輝度特性がＫc(Ｖ）であり、印加電圧
    に対する発光効率Ｅ（Ｖ）が、電圧Ｖemaxにおいて最大
    値を示すような発光素子がそれぞれの画素に形成され、 画素は、ｍ個のサブピクセルからなり、 発光素子は、印加電圧Ｖに対する輝度特性が、それぞれ
    Ｋc,1 （Ｖ）、Ｋc,2（Ｖ）、…、Ｋc,m （Ｖ）であ
    り、印加電圧に対する発光効率が、それぞれ電圧Ｖema
    x,1、Ｖemax,2、…、Ｖemax,mにおいて最大値を示し、
    印加電圧Ｖに対する発光スペクトルがそれぞれＳ1
    （Ｖ、λ）、Ｓ2 （Ｖ、λ）、…、Ｓm （Ｖ、λ）であ
    るｍ種類の発光素子（発光素子1 、発光素子2 、…、発
    光素子m ）であり、 上記ｍ種類の発光素子は、ｍ個のサブピクセルから成る
    １画素中の各サブピクセルに対し、１種類ずつ、かつ、
    各種類の発光素子の１画素中における開口率が、先の発
    光素子の順番に対応して、ＸEL1 、ＸEL2 、…、ＸELm
    であるように形成されており、 １フレーム期間Ｔにおける、各発光素子の発光時の発光
    時間をｔであり、表示面での最低輝度Ｋd.min 時の階調
    レベルを０とし、表示面での最高輝度Ｋd.maxのときの
    階調レベルをＮとし、最高輝度Ｋd.max 時のこれら発光
    スペクトルの輝度を、順番にＫd.max,1 、Ｋd.max,2 、
    …、Ｋd.max,m とし、 少なくとも１種類の発光素子j においては、次式を用い
    て、開口率ＸELj が、 【数１９】 〔Trunc （）とは（）内の値の整数部を示す〕 設定されていることを特徴とする発光表示素子。