JP3910356B2 - LIGHT-EMITTING DISPLAY ELEMENT MANUFACTURING PROGRAM AND LIGHT-EMITTING DISPLAY ELEMENT MANUFACTURING METHOD - Google Patents

Description

【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 ＜Ｚ₂ ≦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 ＜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 ＜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、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、…、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、
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ＥＬ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、
【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ＥＬ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】

【００８２】

【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、ＩＴＯ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１０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 ＜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（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 （Ｖemax）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Ｋd.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。
【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ＥＬ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 、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 ＜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（１０）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１６、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】

【０１６２】

【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.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。
【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 ＜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（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１７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Ｋd.max ＝ 70 cd/m² 時に、各有機ＥＬ素子の発光輝度Ｋc 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Ｖemax,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。
【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ＥＬ素子の発光スペクトルは、Ｓ1 （Ｖmax,1 、λ）、Ｓ2 （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 、…、Ｋd.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ＸELj,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-methylphenyl)-N,N'diphenyl-[1,1'-diphenyl]-4,4'-diamine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、（１９）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Ｖemax,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。
【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ＥＬ素子の発光スペクトルは、Ｓ1 （Ｖmax,1 、λ）、Ｓ2 （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 、…、Ｋd.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.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ＸELj,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１２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 、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１２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 、Ｘ₂ 、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 、Ｘ₂ 、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Ａｌｑ₃ 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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light-emitting display element that can be reduced in thickness and power consumption, and a manufacturing program therefor.
[0002]
[Prior art]
Since an organic EL (ElectroLuminescesnce) element is a self-luminous element, when it is applied to a display, it has a possibility of becoming a thin display with a high contrast and a wide viewing angle that surpasses liquid crystals.
[0003]
As shown in FIG. 3, a general organic EL element has an anode 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode 7 stacked in this order on a substrate 1. It has a structure. By applying a DC voltage to both electrodes, holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode. The two recombination generates a singlet excited state of the fluorescent molecule of the light emitting layer 5, and when the singlet exciton returns to the ground state, a series of processes of emitting light to the outside is an organic EL emission principle. It is.
[0004]
The characteristics of a general organic EL element are as follows: luminance (Kc) (cd / m) as shown in FIGS. 2 (a), 2 (b), and 2 (c).²) Gradually increases as the applied voltage rises above a certain threshold voltage, and the current density (I) (mA / cm²) Also gradually increases as the applied voltage rises from a certain threshold voltage or higher, and the luminous efficiency (E) (lm / W) is the maximum value [E (Vemax)] at a certain voltage (Vemax), that is, It shows the maximum value. The cd indicates a candela that is a unit of luminous intensity, and the lm indicates a lumen that is a unit of luminous flux.
[0005]
In recent years, displays using organic EL have been actively developed, and in a simple matrix configuration, S. Miyaguchi et al. Have announced a 5-inch organic EL display (EL98 (1998) p. 137-140).
[0006]
In an active matrix configuration in which a plurality of TFTs are formed in one pixel, T. Shimoda et al. Have announced an organic EL display using a polymer in the light emitting layer (SID 99 Digest p. 372-375).
[0007]
So far, the aperture ratio of the organic EL display has been considered to be as large as possible since it has been focused on luminance. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-251069, a high aperture ratio is realized by improving the device structure.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the past, there was no discussion about what value should be the aperture ratio of the display from the viewpoint of power consumption. That is, when the luminous efficiency (E) has the maximum value as shown in FIG. 2 (c), it is assumed that there is an optimum aperture ratio with low power consumption.
[0009]
The present invention clarifies this point and provides a light-emitting display element (display) having an aperture ratio with low power consumption, and a light-emitting display element for selecting and setting an aperture ratio with low power consumption. A manufacturing program is provided.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a manufacturing program for a light-emitting display element of the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix on a display surface, and a light-emitting display element for forming a light-emitting element on each of the pixels. In the manufacturing program, the light-emitting element has a luminance characteristic with respect to an applied voltage of Kc (V), and a light-emitting efficiency E (V) with respect to the applied voltage shows a maximum value at the voltage Vemax. The light emitting period of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max. Yes, the gradation level at that time is N (N is an integer), and each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂When ≦ 1) is a desired value at all gradation levels, the aperture ratio X% (0 <X ≦ 100) of the light emitting element in one pixel is calculated using the following equation:
[0011]
[Expression 20]

[0012]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It is characterized by selecting and setting.
[0013]
The above Z₁The desired value can be set as 0.2, preferably 0.25, more preferably 0.3. Z above₂Is 0.8, desirably 0.6, and more desirably 0.5. In addition, Z described below₁And Z₂The same set value is preferable for.
[0014]
Thus, in the above method, in the display element that emits monochromatic light, the aperture ratio can be selected to be low power consumption while maintaining a predetermined luminance, and the light emitting display element that can realize low power consumption is ensured. Can be manufactured.
[0015]
Another light-emitting display element manufacturing program of the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix on a display surface, and a light emission side of each pixel includes at least one layer having a transmission spectrum of F (λ). A light emitting display element manufacturing program for forming a light emitting element having an emission spectrum of P (λ) for each of the pixels, wherein the light emitting element corresponds to an applied voltage. The luminance characteristic is Kc (V), and the luminous efficiency E (V) with respect to the applied voltage shows the maximum value at the voltage Vemax. In one frame period T, the light emitting period at the time of light emission of each light emitting element is t. Yes, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, the maximum luminance of the display surface is Kd.max, and the gradation level at that time is N (N is an integer) ) And each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂≦ 1) is a desired value at all gradation levels,
[0016]
[Expression 21]

[0017]
When the aperture ratio X% (0 <X ≦ 100) of the light emitting element in one pixel is defined by the following equation:
[0018]
[Expression 22]

[0019]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It is characterized by selecting and setting.
[0020]
Thus, in the above method, for example, an optical element such as a circularly polarizing plate having a transmission spectrum of F (λ) is provided on the light emitting side, and the optical characteristics such as contrast are improved. An aperture ratio capable of reducing power consumption in the display element can be selected, and reduction in power consumption can be realized more reliably.
[0021]
According to another aspect of the present invention, there is provided a manufacturing program for a light emitting display device, in which a plurality of pixels each including m subpixels are arranged in a matrix and provided on a display surface, and transmission spectra A are different from each other.₁(Λ), A₂(Λ), ..., A_mM types of color filters having (λ) are formed on the light emitting side, one for each subpixel of each pixel, and the light emitting element having an emission spectrum of P (λ) is connected to each subpixel. The light emitting display device has a luminance characteristic with respect to an applied voltage of Kc (V), and the luminous efficiency E (V) with respect to the applied voltage has a maximum value at the voltage Vemax. In one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, The maximum luminance of the display surface is Kd.max, the gradation level at that time is N (N is an integer), and each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂≦ 1) is a desired value at all gradation levels,
[0022]
[Expression 23]

[0023]
[Expression 24]

[0024]
When the aperture ratio X% (0 <X ≦ 100) of the light emitting element in one pixel is defined by the following equation:
[0025]
[Expression 25]

[0026]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It is characterized by selecting and setting.
[0027]
As a result, in the above method, the light emission is monochromatic light, and in the light emitting display element in which the color filter is provided on the light emitting side, the aperture ratio capable of reducing the power consumption can be selected and the power consumption can be more reliably realized. it can.
[0028]
According to another aspect of the present invention, there is provided a manufacturing program for a light emitting display device, in which a plurality of pixels each including m subpixels are arranged in a matrix and provided on a display surface, and transmission spectra A are different from each other.₁(Λ), A₂(Λ), ..., A_mM types of color filters having (λ) are formed on the light emission side for each sub-pixel of each pixel, and the transmission spectrum is F (λ) on the light emission side of each pixel. A manufacturing program for a light-emitting display element for forming a light-emitting element having an emission spectrum of P (λ) in each of the sub-pixels, wherein the light-emitting display element has a layer or film consisting of at least one layer. The element has a luminance characteristic with respect to the applied voltage of Kc (V), and the light emission efficiency E (V) with respect to the applied voltage has a maximum value at the voltage Vemax. The light emission period is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max, the gradation level at that time N (N is And number), each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂≦ 1) is a desired value at all gradation levels,
[0029]
[Equation 26]

[0030]
[Expression 27]

[0031]
When the aperture ratio X% (0 <X ≦ 100) of the light emitting element in one pixel is defined by the following equation:
[0032]
[Expression 28]

[0033]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It is characterized by selecting and setting.
[0034]
Thus, in the above method, the light emission is monochromatic light, and the light emitting display element provided with a color filter, a circularly polarizing plate and the like on the light emitting side can select an aperture ratio that can reduce power consumption, thereby reducing power consumption. Can be realized more reliably.
[0035]
According to still another embodiment of the present invention, there is provided a manufacturing program for a light emitting display device, in which a plurality of pixels each having m subpixels are arranged in a matrix and provided on a display surface, and an emission spectrum with respect to an applied voltage V is S1 (V, λ ), S2 (V, λ),..., Sm (V, λ), m types of light-emitting elements (light-emitting element 1, light-emitting element 2,..., Light-emitting element m) are each composed of m sub-pixels. The aperture ratio in each pixel of each type of light emitting element is XEL1, XEL2,..., XELm corresponding to the order of the previous light emitting elements. It is a manufacturing program for a light emitting display element formed, and m types of light emitting elements have luminance characteristics with respect to an applied voltage V of Kc, 1 (V), Kc, 2 (V),..., Kc, m ( V), and the luminous efficiency relative to the applied voltage is the voltage Ve. max, 1, Vemax, 2,..., Vemax, m indicate the maximum value, the light emission time during light emission of each light emitting element in one frame period T is t, and the minimum luminance Kd. The gradation level at the time of min is 0, the gradation level at the maximum brightness Kd.max on the display surface is N, and the brightness of these emission spectra at the maximum brightness Kd.max is in turn Kd.max, 1 , Kd.max, 2,..., Kd.max, m and each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂≦ 1) is a desired value at all gradation levels, and in at least one kind of light emitting element j, the aperture ratio XELj% (0 <X ≦ 100) is obtained using the following equation:
[0036]
[Expression 29]

[0037]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It is characterized by selecting and setting.
[0038]
Accordingly, in the above method, in the light emitting display element in which the light emitting elements that emit red, blue, green, and the like are formed in each subpixel, the aperture ratio capable of reducing the power consumption can be selected, thereby reducing the power consumption. It can be realized more reliably.
[0039]
According to another embodiment of the present invention, there is provided a manufacturing program for a light-emitting display element, in which a plurality of pixels each including m sub-pixels are arranged in a matrix and provided on a display surface, and an emission spectrum with respect to an applied voltage V is S1 (V, λ ), S2 (V, λ),..., Sm (V, λ), m types of light-emitting elements (light-emitting element 1, light-emitting element 2,..., Light-emitting element m) are each composed of m sub-pixels. The aperture ratio in each pixel of each type of light emitting element is XEL1, XEL2,..., XELm corresponding to the order of the previous light emitting elements. A manufacturing program of a light emitting display element in which at least one layer or film having a transmission spectrum of F (λ) is formed on the light emission side of each subpixel, and m types of light emitting elements are , Against applied voltage V The degree characteristics are Kc, 1 (V), Kc, 2 (V),..., Kc, m (V), and the luminous efficiency with respect to the applied voltage is the voltage Vemax, 1, Vemax, 2,. , m, the maximum value at the time of light emission of each light emitting element in one frame period T, and the gradation level at the minimum luminance Kd. The gradation level at the maximum luminance Kd.max on the surface is N, and the luminances of these emission spectra at the maximum luminance Kd.max are sequentially expressed as Kd.max, 1, Kd.max, 2,. max, m and each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂≦ 1) is a desired value at all gradation levels,
[0040]
[30]

[0041]
When defining
In at least one kind of light-emitting element j, the aperture ratio XELj% (0 <X ≦ 100) is calculated using the following equation:
[0042]
[31]

[0043]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It is characterized by selecting and setting.
[0044]
As a result, in the above method, each subpixel is provided with a light emitting element that emits light of red, blue, green or the like, and a light emitting display element in which a circularly polarizing plate or the like is formed on the light emitting side reduces power consumption. An aperture ratio that can be achieved can be selected, and low power consumption can be realized more reliably.
[0045]
In order to solve the above problems, the light emitting display element of the present invention is provided with a plurality of pixels arranged in a matrix on the display surface, the luminance characteristic with respect to the applied voltage is Kc (V), and the light emission with respect to the applied voltage is performed. A light emitting element whose efficiency E (V) shows the maximum value at the voltage Vemax is formed in each pixel, and the aperture ratio of the light emitting element in the pixel is the maximum luminance set on the display surface, the display image level. For example, in one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, and the minimum luminance of the display surface is Kd.min. The gradation level is 0, the maximum luminance of the display surface is Kd.max, the gradation level at that time is N (N is an integer), and each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂When ≦ 1) is a desired value at all gradation levels,
The aperture ratio X% of the light emitting element in one pixel is expressed as follows:
[0046]
[Expression 32]

[0047]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It is characterized by being set.
[0048]
Therefore, in the above configuration, in a light-emitting display element that includes a light-emitting element that emits light spontaneously in a pixel, the aperture ratio of the light-emitting element can be selected so as to reduce power consumption, so that low power consumption can be realized.
[0049]
In the light-emitting display element, an optical function layer for improving optical characteristics such as contrast, which has a transmission spectrum F (λ), is formed on the light emission side of each pixel. Considering the transmittance based on the spectrum F (λ), for example, in one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, and the minimum luminance of the display surface is Kd.min. The gradation level is 0, the maximum luminance of the display surface is Kd.max, the gradation level is N (N is an integer), and each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂≦ 1) is a desired value at all gradation levels, and the above-mentioned Y₁Using,
The aperture ratio X% of the light emitting element in one pixel is expressed as follows:
[0050]
[Expression 33]

[0051]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It may be set.
[0052]
According to the above configuration, low power consumption can be realized even in a light-emitting display element that emits monochromatic light, in which an optical element such as a circularly polarizing plate is provided on the light emitting side and optical characteristics such as contrast are improved. .
[0053]
In the light-emitting display element, each pixel includes m sub-pixels, and transmission spectra A are different from each other.₁(Λ), A₂(Λ), ..., A_mM types of color filters having (λ) are formed on the light emitting side, one for each sub-pixel of each pixel, and the aperture ratio is the transmission spectrum A₁(Λ), A₂(Λ), ..., A_mConsidering the transmittance based on (λ), for example, in one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, and the minimum luminance of the display surface is Kd.min. The gradation level is 0, the maximum luminance of the display surface is Kd.max, the gradation level at that time is N (N is an integer), and each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂≦ 1) is a desired value at all gradation levels, and the above-described L (λ) and Y₂Using,
The aperture ratio X% of the light emitting element in one pixel is expressed as follows:
[0054]
[Expression 34]

[0055]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It may be set.
[0056]
According to the above configuration, low power consumption can be realized even in a light emitting display element in which light emission is monochromatic light and a color filter is further provided on the light emission side. Further, with the above configuration, low power consumption can be realized even in a light-emitting display element including the optical element.
[0057]
In the light-emitting display element, the pixel is composed of m sub-pixels, and the light-emitting element has luminance characteristics with respect to the applied voltage V, Kc, 1 (V), Kc, 2 (V),..., Kc, m (V), the luminous efficiency with respect to the applied voltage shows the maximum value at the voltages Vemax, 1, Vemax, 2,..., Vemax, m, and the emission spectra with respect to the applied voltage V are S1 (V, λ) and S2, respectively. (V, λ),..., Sm (V, λ), and m types of light emitting elements (light emitting element 1, light emitting element 2,..., Light emitting element m). For each sub-pixel in one pixel composed of sub-pixels, the aperture ratio in one pixel of each type of light-emitting element corresponds to the order of the previous light-emitting elements, XEL1, XEL2,. , XELm, and each aperture ratio is determined based on each emission spectrum S1. In consideration of (V, λ), S2 (V, λ),..., Sm (V, λ), for example, the light emission time during light emission of each light emitting element in one frame period T is t. The gradation level at the minimum luminance Kd.min at 0 is 0, the gradation level at the maximum luminance Kd.max on the display surface is N, and the luminance of these emission spectra at the maximum luminance Kd.max Kd.max, 1, Kd.max, 2,..., Kd.max, m and each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂≦ 1) is a desired value at all gradation levels,
In at least one kind of light-emitting element j, the aperture ratio XELj% is
[0058]
[Expression 35]

[0059]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
It may be set.
[0060]
According to the above configuration, further reduction in power consumption can be realized in the light emitting display element in which each light emitting element is capable of performing color display by emitting light emission colors such as red, blue, and green. Further, with the above configuration, low power consumption can be realized even in a light-emitting display element including the optical element.
[0061]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 72 as follows.
[0062]
The light-emitting display element of the present invention includes an organic EL element (light-emitting element) in each pixel arranged in a matrix. For example, as shown in FIG. 3, the organic EL element has an anode 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode 7 laminated in this order on a substrate 1. Each pixel is formed with a set aperture ratio X% selected and set by the light emitting display element manufacturing program (manufacturing method) according to the present invention.
[0063]
As a characteristic of the organic EL element, the luminance characteristic Kc (V) with respect to the applied voltage has a characteristic that gradually increases as the applied voltage rises from a certain threshold voltage as shown in FIG. As shown in FIG. 2B, the current density I (V) with respect to the applied voltage gradually increases as the applied voltage increases from a certain threshold voltage, and the luminous efficiency E with respect to the applied voltage. As shown in FIG. 2C, (V) has the maximum value in the voltage Vemax between the threshold value and the maximum allowable applied voltage.
[0064]
Although it is a point to note when measuring the luminance characteristics of the organic EL element, the luminance measurement area must be smaller than the light emission area. Also, when performing luminance measurement at a certain voltage, this voltage must be applied during the sampling time of the luminance measuring device. When such measurement is performed after the organic EL element is formed on the display, if each organic EL element is small and measurement is difficult, it is preferable to prepare and measure a cell of an organic EL element having a size that is easy to measure. . At this time, the cell of the organic EL element to be produced must have the same device structure and material as the organic EL formed on the display.
[0065]
In addition, although it mentions later about the display which provided the circularly-polarizing plate and the color filter in the light-projection side, in this case, since the circularly-polarizing plate and the color filter are provided, the original luminance measurement of the organic EL element from the display Can not. In this case, a cell of an organic EL element having the same device structure and material as the organic EL element formed on the display and having a size that can be easily measured may be manufactured and measured. Of course, the organic EL element cell is not provided with a circularly polarizing plate or a color filter.
[0066]
In addition, as a definition of the aperture ratio, as shown in the schematic diagram of FIG. 1, the ratio of the light emitting area of the light emitting portion of the organic EL element in the area of one pixel (area along the surface direction of the display surface) ( Occupancy rate). In FIG. 1, in order to clarify each pixel, each pixel is divided using a dotted line, but such a dotted line does not necessarily exist in an actual display. In this display, the light emission period at the time of light emission of each organic EL element in one frame period T (scanning period T for displaying one screen) is t.
[0067]
Next, regarding the luminance and gradation of this display, the luminance of the display is set to Kd (luminance on the display surface of the display) in order to distinguish it from the luminance Kc of the organic EL element alone. The maximum luminance of the display is determined, this is set as Kd.max, and the gradation level at this time is set as N. The minimum luminance of the display is Kd.min, and the gradation level at this time is 0. When the minimum luminance Kd.min is sufficiently smaller than the maximum luminance Kd.max, Kd.min = 0 may be approximately set. In the following description, Kd.min = 0 is described.
[0068]
Depending on the display, a brightness adjustment mechanism may be provided. In such a case, the brightness is adjusted to a certain brightness, the maximum brightness in the adjustment is set to Kd.max, and the following aperture ratio may be set. Note that the luminance measurement area must be sufficiently larger than the size of each pixel. Further, the sampling time of the luminance measuring device must be sufficiently longer than the time of one frame.
[0069]
When the relationship between the luminance Kd of the display and the gradation is a linear relationship, it is as shown in FIG. In order to enhance the contrast, there is a display that is set non-linearly as shown in FIG. 5, but since it is not so different from a linear one, the following aperture ratio may be set as a linear relationship.
[0070]
At this time, the relationship between the luminance Kc of the organic EL element and the gradation is such that the emission luminance Kc of the organic EL element of each pixel is the maximum luminance Kd.
[0071]
[Expression 36]

[0072]
Since it must be, it becomes as shown in FIG.
[0073]
Here, in the display as shown above, the aperture ratio is X₁, X₂, X_ThreeSuppose that three kinds of displays are considered and the m-th gradation is displayed on all pixels (0 ≦ m ≦ N). If the number of pixels displaying each gradation level is represented by a histogram, in this case, since only the mth gradation is used, the result is as shown in FIG.
[0074]
Also, the magnitude relationship of the aperture ratio is X₁<X₂<X_ThreeSuppose that The relationship between the gradation and the luminance Kc of the organic EL element at each aperture ratio is as shown in FIG. 8 by using the equation (1).
[0075]
Where X₂Is an aperture ratio such that the luminance Kc at the m-th gradation is equal to the luminance Kc (Vemax) at the maximum luminous efficiency. That is,
[0076]
[Expression 37]

[0077]
It is.
[0078]
The power consumption of the display is the product of the voltage and current density at the luminance of the m-th gradation multiplied by the light emitting area of the organic EL element occupying the display, but the opening satisfying the right side of (2) Rate X₂In this case, since light is emitted at a luminance that provides the maximum light emission efficiency, the power consumption should be the lowest.
[0079]
[Example 1]
In order to confirm this, a circuit having a circuit configuration as shown in FIG. 10 in which a circuit as shown in FIG. 9 in which a TFT is connected to an organic EL element is used as a basic unit, and a plurality of this is formed on a transparent substrate, is manufactured and tested. went. One pixel corresponds to one basic unit in FIG.
[0080]
The produced displays are four types of displays with an aperture ratio of 5%, 14%, 40%, and 50%. The specifications of these displays are as follows (referred to as [Specification 1]).
[0081]

[0082]

[0083]
・ About scanning Progressive scanning
A cross-sectional view of these displays is shown in FIG. However, in the display shown in FIG. 11, illustration of TFTs and wirings is omitted. As shown in FIG. 11, in a display, a transparent electrode 8 such as an ITO electrode is formed on a glass substrate 1 as an anode (light emitting side) of an organic EL element, and a light emitting layer of the organic EL element is formed thereon. 9 is formed, and an aluminum electrode 10 which is a cathode and a common reflection electrode is formed on the glass substrate 1 with a resin material 11 interposed therebetween. Further, the resin material 11 is also formed in a grid pattern along the periphery of the arrangement of the pixels so as to electrically and optically block the pixels.
[0084]
The light emitting layer 9 has, for example, 30 wt% of PBD (FIG. 12B), 3 mol% of TPB (FIG. 12C), 3 mol% of coumarin 6 (FIG. 12A) with respect to PVK (FIG. 12A). 12 (d)) is 0.08 mol%, DCM1 (Fig. 12 (e)) is 0.04 mol%, and Nile Red (Fig. 12 (f)) is doped with 0.03 mol%, and emits white light. What is used is used. PVK is poly (N-vinylcarbazole). PBD is a 1,3,4-oxadiazole derivative.
[0085]
The luminance characteristics, current characteristics, and luminous efficiency characteristics of the organic EL element were as shown in FIGS. 13 (a), 13 (b), and 13 (c), respectively. The main characteristics are as follows.
[0086]
・ Maximum luminous efficiency Vemax 3.12 V (the luminous efficiency is 2.76 lm / W)
・ Brightness Kc at maximum luminous efficiency (Vemax) 216 cd / m²
Here, the TFT driving of the organic EL element will be described below. Normally, TFT driving of an organic EL element requires two types of switching TFTs which are n-channel TFTs and driving TFTs which are P-channel TFTs, as shown in FIG. A signal for opening the gate of the switching TFT is input from the scanning line, and an amount of electric charge corresponding to the data signal is input from the data line to the capacitor in synchronization with this, and the driving TFT according to the amount of electric charge accumulated in the capacitor The resistance value between the source and the drain is determined, current is supplied from the current supply line to the organic EL element, and the organic EL element emits light.
[0087]
Since the current is supplied from the current supply line through the driving TFT even after the gate of the switching TFT is closed, the organic EL element can emit light until the next scanning. In the case of this method, since the resistance value between the source and the drain is determined according to the data signal from the data line, and the amount of current supplied to the organic EL element is thereby determined, the luminance according to the data signal is obtained, Gray scale display is also possible.
[0088]
Next, as the driving scanning method, the driving scanning method usually includes progressive scanning and interlace scanning. In the case of progressive scanning, scanning lines are sequentially scanned as shown in FIG. 14, and an image data signal is input through the data lines in synchronization with the scanning timing. For this reason, the light emission period t at the time of light emission of each organic EL element becomes substantially equal to one frame period T.
[0089]
Recently, there is a driving method for shortening the light emission time in one frame period in order to prevent motion blur of moving image display. In this case, as shown in FIG. 15, the scanning line is scanned twice in one frame period, an image signal is input in the first scanning, and a reset signal is input in the second scanning. For this reason, if the time from the first gate line scan to the second gate line scan is set to t, the light emission period at the time of light emission of each organic EL element is also substantially t.
[0090]
In interlaced scanning, there are generally the following two methods. In the first method, as shown in FIG. 16, one frame period is time-divided into a first field and a second field, and scanning lines are sequentially scanned in each field, and in the first field, odd-numbered scanning lines are scanned. The image data signal is input through each data line, synchronized with the scan of the even-numbered scan line, the reset signal is input through each data line, and the scan of the even-numbered scan line is performed in the second field. In synchronization, an image data signal is input through each data line, and in synchronization with scanning of the odd-numbered scanning lines, a reset signal is input through each data line. In this case, the light emission period t at the time of light emission of each pixel in one frame period T is substantially the same as the period of one field.
[0091]
In this interlaced scanning, when the light emission period is shortened to prevent motion blur, a method of scanning the scanning line twice in one field as shown in FIG. 17 can be mentioned.
[0092]
In this method, in the scanning of the first scanning line in the first field, the odd-numbered scanning lines are sequentially scanned, and the image data signal is input through each data line in synchronization with the scanning. In the scan, the odd-numbered scan lines are sequentially scanned again, synchronized with the scan, and a reset signal is input through each data line. In the first scan line scan in the second field, the even-numbered scan lines are sequentially scanned. In the second scanning line scan, the even-numbered scanning lines are sequentially scanned again, and in synchronization with the scanning, the reset signal is sent to each data line. Is entered through.
[0093]
In this case, the light emission period t at the time of light emission of each pixel in one frame period T is substantially equal to the time from the first scan line scan to the second scan line scan in one field. There are other scanning methods, but basically the scanning line is scanned twice during one field, the image data signal is input in the first scanning, and the reset signal is input in the second scanning. Therefore, the light emission period t at the time of light emission of each pixel in one frame period T is substantially equal to the time from the first scan line scan to the second scan line scan in one field.
[0094]
In the second method of interlace scanning, as shown in FIG. 18, one frame period is time-divided into a first field and a second field, and two scanning lines are selected simultaneously in the first field, In accordance with the scanning timing, an image data signal is input through each data line, and in the second field, two scanning lines are selected simultaneously with one scanning line shifted from the first frame. The image data signal is input through each data line in accordance with the scanning timing.
[0095]
In this case, the light emission period t at the time of light emission of each pixel in one frame period T is substantially equal to the time of one frame period. In this interlaced scanning, in order to reduce motion blur, a method of scanning the scanning line twice in one field can be cited as shown in FIG. In this method, in the first scanning line scanning in the first field, two scanning lines are selected at the same time, and an image data signal is input through each data line in accordance with the scanning timing. In this scanning line scanning, two scanning lines are selected again at the same time, and a reset signal is input through each data line in accordance with the scanning timing. In the first scanning line scanning in the second field, the first scanning line scanning is performed. Two scanning lines are simultaneously selected with one scanning line shifted with respect to one frame, and an image data signal is input through each data line in accordance with the scanning timing. In scanning, two scanning lines are simultaneously selected again, and a reset signal is input through each data line in accordance with the scanning timing.
[0096]
In this case, the light emission period t at the time of light emission of each pixel in one frame period T is the time t ′ from the first scan line scan to the second scan line scan in the first field, and the second field. Is substantially equal to the total time t ′ + t ″ of the time t ″ from the first scan line scan to the second scan line scan.
[0097]
In the display of this embodiment, as described in [Specification 1], progressive scanning is performed. For example, in one frame period 16.6 ms, the light emission period at the time of light emission of each organic EL element is set to 16.6 ms.
[0098]
In each aperture ratio display, the relationship between the gradation and the luminance Kc of the organic EL element is as shown in FIG. For example, when the aperture ratio is 5%, the maximum luminance of the display Kd.max = 100 cd / m²Sometimes, the light emission luminance Kc of the organic EL element of each pixel is expressed by the following equation (1).
[0099]
[Formula 38]

[0100]
It is.
[0101]
The m = 77th gradation is displayed on all the pixels of these displays (FIG. 21). At this time, the aperture ratio at which the luminance Kc at the 77th gradation is equal to the luminance Kc (Vemax) at the maximum luminous efficiency, that is, the aperture ratio calculated from the right side of the equation (2) is the lowest power consumption. It should be.
[0102]
So, if you actually substitute a numerical value
[0103]
[39]

[0104]
Thus, when the aperture ratio is 14%, the power consumption should be the lowest.
[0105]
Therefore, when the power consumption was actually calculated and measured for each display manufactured at each aperture ratio described above, the power consumption relative to the aperture ratio was the highest for a display with an aperture ratio of 14%, as shown in FIG. Low power consumption.
[0106]
Next, let us consider the aperture ratio with the lowest power consumption for general images. Until now, we have considered the case where the gradation level of all pixels is a single gradation level, but this is rare in an actual video, and the gradation level and its gradation are used. When considered in the graph of the number of pixels, it often has a certain width and shows a peak. For example, when analyzing one screen of a soccer game, the relationship between the gradation level and the number of pixels using the gradation is, for example, as shown in FIG. 23. It can be seen that
[0107]
Even in such a general image, the power consumption can be reduced by selecting the aperture ratio so that the luminance at the most frequently used gradation level is equal to the luminance Kc (Vemax) at the maximum luminous efficiency. Become.
[0108]
Using the equation (2), for example, when obtaining the aperture ratio with the lowest power consumption for an image having a gradation distribution as shown in FIG. 23, the most frequently used gradation level is 87 gradations. Because it was an eye
[0109]
[Formula 40]

[0110]
Therefore, an aperture ratio of 15% is expected to be the lowest power consumption.
[0111]
[Example 2]
Therefore, when the power consumption in the case of displaying the image of FIG. 23 was calculated and measured using the above-described 5%, 14%, 40%, and 50% aperture displays, the relationship between the power consumption and the aperture ratio is shown in FIG. As a result, a display with an aperture ratio of 14% has the lowest power consumption.
[0112]
From the above, when the most frequently used gradation level is m, the aperture ratio is set so that the luminance Kc of the organic EL element at this gradation level is equal to the luminance Kc (Vemax) at the maximum luminous efficiency. It was found that by selecting, that is, by selecting the aperture ratio calculated from the right side of the equation (2), the lowest power consumption is achieved.
[0113]
Which gradation level is the most frequently used in a general image? To investigate this, we investigated the frequency of use of gradation levels for multiple images, and found that the range was 20% to 80% of all gradation levels, more 25% to 60%, and most 30%. 50% to 50% is used, and gradation levels in the range from 0% to less than 20%, which are near the lowest luminance, and gradation levels in the range from 80% to 100%, which are near the highest luminance, are rarely used. I understood it.
[0114]
From this, at the most used gradation level in the range of 20% to 80%, the aperture ratio X satisfying the right side of the formula (2), that is, the aperture within the range represented by the following formula (3). It is assumed that the power consumption can be reduced if the rate is X (see FIG. 25).
[0115]
[Expression 41]

[0116]
Example 3
When each value is substituted, the range of the expression (3) is satisfied if the aperture ratio is in the range of 9% to 37%. Therefore, when a display with an aperture ratio of 5%, 14%, 30%, and 50% was produced and a general image was displayed, the average power consumption was as shown in FIG. From this, it was found that low power consumption can be realized if the aperture ratio is within the range of the expression (3).
[0117]
By the way, in a general organic EL display, a light reflective material such as aluminum is used for the cathode. In this case, since external light is reflected by the cathode, there is a problem that the brightness in the dark state increases and the contrast is remarkably reduced.
[0118]
In order to solve this problem, a method using a circularly polarizing plate in which a polarizing plate and a λ / 4 plate are combined is used. As a result, external light reflection is suppressed and good contrast (optical characteristics) can be realized.
[0119]
An organic EL element having the characteristics shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C is formed in each pixel with an aperture ratio X%, and such a circularly polarizing plate is disposed on the light emitting side. Consider the display provided. In this display, the light emission period when each organic EL element emits light in one frame period T is t. The maximum luminance of the display is determined, this is set as Kd.max, and the gradation level at this time is set as N. The gradation level at the minimum luminance Kd.min is set to zero. When the minimum luminance Kd.min is sufficiently smaller than the maximum luminance Kd.max, Kd.min = 0 may be approximately set. In the following description, Kd.min = 0 is described.
[0120]
Assuming that the transmission spectrum of the circularly polarizing plate is F (λ), a value corresponding to the transmittance of the circularly polarizing plate is given by the following equation (4).₁It is.
[0121]
[Expression 42]

[0122]
In the above equation (4), bar y (λ) is a color matching function, and P (λ) is an emission spectrum of the organic EL element at a certain applied voltage.
[0123]
Considering a display in which this circularly polarizing plate is provided on the light emitting side, the relationship between the luminance Kc of the organic EL element and the gradation is Y₁In consideration of the aperture ratio and the light emission period, the light emission luminance Kc of each organic EL element at the maximum luminance Kd.max of the display is
[0124]
[Expression 43]

[0125]
Since it must be, the result is as shown in FIG.
[0126]
Here, the aperture ratio is X₁, X₂, X_ThreeSuppose that three kinds of displays are considered and the m-th gradation is displayed on all pixels. Also, the magnitude relationship of the aperture ratio is X₁<X₂<X_ThreeSuppose that The relationship between the gradation and the luminance Kc of the organic EL element at each aperture ratio is as shown in FIG. 28 by using the equation (5). Where X₂Is an aperture ratio such that the luminance Kc at the m-th gradation is equal to the luminance Kc (Vemax) at the maximum luminous efficiency. Ie
[0127]
(44)

[0128]
It is.
[0129]
The power consumption of the display is the product of the voltage and current density at the luminance of the m-th gradation multiplied by the light emitting area of the organic EL element occupying the display, but the opening satisfying the right side of (2) Rate X₂In this case, since light is emitted at a luminance that provides the maximum light emission efficiency, the power consumption should be the lowest.
[0130]
Example 4
In order to confirm this, a display having the circuit configuration shown in FIG. 10 having an aperture ratio of 10%, 33%, 50%, and 70% was manufactured. The specification of the display is the same as [Specification 1]. However, as shown in FIG. 29, a circularly polarizing plate having a transmission spectrum as shown in FIG. 30 is provided on the glass substrate 1 on the light emission side of the display. The circularly polarizing plate is an optical element in which a λ / 4 plate 12 and a polarizing plate 13 are laminated together along the light emission direction. Further, the same display as the organic EL element used in Example 1 (see FIG. 11) was used in the display, and the same member numbers as those in FIG.
[0131]
At this time, Y calculated from equation (4)₁Became 42. That is, the transmittance is 42%. In each aperture ratio display, the relationship between the gradation and the luminance Kc of the organic EL element is as shown in FIG. For example, when the aperture ratio is 10%, the maximum luminance of the display Kd.max = 100 cd / m²Sometimes, the light emission luminance Kc of the organic EL element of each pixel is calculated using the equation (5).
[0132]
[Equation 45]

[0133]
It is. The m = 77th gradation is displayed on the entire pixels of these displays.
[0134]
At this time, the aperture ratio X at which the luminance Kc of the organic EL element at the 77th gradation becomes equal to the luminance Kc (Vemax) at the maximum luminous efficiency, that is, the aperture ratio X calculated from the right side of the equation (6) is the largest. Should be low power consumption. So, if you actually substitute a numerical value
[0135]
[Equation 46]

[0136]
Thus, the power consumption should be the lowest when the aperture ratio is 33%. Therefore, when the power consumption was actually calculated and measured, as shown in FIG. 32, the power consumption with respect to the aperture ratio was the lowest in the display with an aperture ratio of 33%, and the aperture ratio was around 33%. It has been demonstrated that it exhibits good low power consumption.
[0137]
Example 5
The power consumption was calculated for an image showing the distribution as shown in FIG. Using the equation (6), when the aperture ratio with the lowest power consumption is obtained for an image having a distribution as shown in FIG. 23, the most frequently used gradation level is 87 as described above. Since it is a gradation,
[0138]
[Equation 47]

[0139]
Therefore, it was predicted that the power consumption was the lowest in the vicinity of an aperture ratio of 37%.
[0140]
Therefore, when the above-mentioned displays with an aperture ratio of 10%, 33%, 50%, and 70% were used and the power consumption when the image of FIG. 23 was displayed was calculated and measured, the relationship between the power consumption and the aperture ratio is shown in FIG. As shown in Fig. 33, it was found that a display with an aperture ratio of 33% to 50% had the lowest power consumption, and the above prediction was proved to be correct.
[0141]
In the case of a general image, considering that 20% to 80% of all gradation levels are most used, the aperture ratio satisfying the right side of (6) in the gradation level within this range, that is, the following expression (7 It was assumed that the power consumption can be reduced if the aperture ratio is within the range indicated by () (see FIG. 34).
[0142]
[Formula 48]

[0143]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
Example 6
Substituting the aforementioned values, the range of the aperture ratio that satisfies the above range is 22% to 88%. Therefore, when a display with an aperture ratio of 5%, 10%, 25%, 50%, and 70% was produced and a general image was displayed, the average power consumption was as shown in FIG. From this, it was found that low power consumption can be realized if the aperture ratio is within the range of the expression (7).
[0144]
Next, one pixel is composed of m sub-pixels, and an organic EL element having characteristics as shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C is formed in each sub-pixel. In addition, a different transmission spectrum A is provided on the light exit side of each sub-pixel._mConsider a display provided with m color filters each representing (λ).
[0145]
In this display, the light emission period when each organic EL element emits light in one frame period T is t. Further, the maximum luminance of the display is determined, this is set as Kd.max, and the gradation level at this time is set as N. The gradation level at the minimum luminance Kd.min is set to zero. When the minimum luminance Kd.min is sufficiently smaller than the maximum luminance Kd.max, Kd.min = 0 may be approximately set. In the following description, Kd.min = 0 is described.
[0146]
Here, the definition of the aperture ratio is the ratio of the total area of the light emitting portions of the organic EL elements of each subpixel in the area of one pixel, and the aperture ratio of the display is X%. Moreover, when the following formula (8) is defined,
[0147]
[Equation 49]

[0148]
A value corresponding to the transmittance of the color filter is given by the following equation (9).₂It is.
[0149]
[Equation 50]

[0150]
However, in the above equation (9), bar y (λ) is a color matching function, and P (λ) is an emission spectrum of the organic EL element at a certain applied voltage.
[0151]
The relationship between the luminance Kc of the organic EL element and the gradation is Y₂Considering the aperture ratio and the light emission period, the light emission luminance Kc of the organic EL element of each sub-pixel at the maximum luminance Kd.max of the display is
[0152]
[Equation 51]

[0153]
Since it must be, the result is as shown in FIG.
[0154]
Here, the aperture ratio in one pixel is X₁, X₂, X_ThreeSuppose that three kinds of displays are considered and the m-th gradation is displayed on all pixels. Also, the magnitude relationship of the aperture ratio is X₁<X₂<X_ThreeSuppose that The relationship between the gradation and the luminance Kc of the organic EL element at each aperture ratio is as shown in FIG. 37 using the equation (10). Where X₂Is an aperture ratio such that the luminance Kc of the organic EL element at the m-th gradation is equal to the luminance Kc (Vemax) at the maximum luminous efficiency. Ie
[0155]
[Formula 52]

[0156]
It is.
[0157]
The power consumption of the display is obtained by multiplying the product of the voltage and current density at the luminance of the m-th gradation by the light emitting area of the organic EL element occupying the display, but the opening satisfying the right side of (11) Rate X₂In this case, since light is emitted at a luminance that provides the maximum light emission efficiency, the power consumption should be the lowest.
[0158]
Example 7
In order to confirm this, a display having the circuit configuration shown in FIG. 10 having an aperture ratio of 10%, 20%, 42%, and 60% was manufactured. However, one sub-pixel corresponds to one basic unit in FIG. 9, and one pixel is composed of three sub-pixels on the same scanning line, and each sub-pixel has a transmission as shown in FIG. Three color filters of R, G, and B having a spectrum are formed.
[0159]
FIG. 39 shows a cross-sectional view of this display. In the display described above, each of the color filters, ie, the red color filter 15, the green color filter 16, and the blue color filter 17, is respectively interposed between the glass substrate 1 and each transparent electrode 8 such as an ITO electrode via an overcoat layer 18. Is formed. A black matrix 14 is formed along the resin material 11 between the red color filter 15, the green color filter 16, and the blue color filter 17, which are color filters. Moreover, the same member numbers as those in FIG. 11 are assigned to the other members, and descriptions thereof are omitted. Also, in FIG. 39, illustration of TFTs and wirings is omitted.
[0160]
L (λ) is as shown in FIG. 40 using equation (8). The specifications of the display are as follows ([Specification 2]).
[0161]

[0162]

[0163]
・ About scanning Progressive scanning
The organic EL element formed on the display is the same as the organic EL element used in Example 1. At this time, Y calculated from equation (9)₂Became 33.4. That is, the transmittance is 33.4%.
[0164]
In the display with each aperture ratio, the relationship between the gradation and the luminance Kc of the organic EL element is as shown in FIG. For example, when the aperture ratio is 10%, the maximum luminance of the display Kd.max = 100 cd / m²Sometimes, the emission luminance Kc of the organic EL element of each subpixel is
[0165]
[Equation 53]

[0166]
It is. The 77th gradation, m = 77, was displayed on these displays.
[0167]
At this time, the aperture ratio at which the luminance Kc of the organic EL element at the 77th gradation is equal to the luminance Kc (Vemax) at the maximum luminous efficiency, that is, the aperture ratio calculated from the right side of the equation (11) is the lowest. Should be power consumption. So, if you actually substitute a numerical value
[0168]
[Formula 54]

[0169]
Thus, the power consumption is expected to be lowest when the aperture ratio is 42%. Therefore, when the power consumption was actually calculated and measured, the power consumption with respect to the aperture ratio was as shown in FIG. 42, and the display with the aperture ratio of 42% had the lowest power consumption.
[0170]
Example 8
The power consumption was calculated for an image showing the distribution as shown in FIG. Using the equation (11), when the aperture ratio with the lowest power consumption is obtained for an image having a distribution as shown in FIG. 23, the most frequently used gradation level is 87 as described above. Because it is a gradation
[0171]
[Expression 55]

[0172]
Therefore, the lowest power consumption is expected around the aperture ratio of 47%.
[0173]
Therefore, using the above displays with an aperture ratio of 10%, 20%, 42%, and 60%, the power consumption when displaying the image of FIG. 23 was calculated and measured, and the relationship between the power consumption and the aperture ratio was As shown in FIG. 43, it was found that a display with an aperture ratio of 42% had the lowest power consumption, and the above prediction was confirmed to be correct.
[0174]
In the case of a general image, as described above, considering that 20% to 80% of all gradation levels are most used, an aperture ratio satisfying the right side of (11) in this range of gradation levels, that is, It was expected that the power consumption could be reduced if the aperture ratio was within the range represented by the following formula (12) (see FIG. 44).
[0175]
[Expression 56]

[0176]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
Example 9
Substituting the above values, it was found that the range of the expression (12) was satisfied when the aperture ratio was 27% or more. Thus, when a display with an aperture ratio of 10%, 30%, 40%, and 60% was produced and a general image was displayed, the power consumption was as shown in FIG. From this, it was found that low power consumption can be realized if the aperture ratio is within the range of the expression (12).
[0177]
Next, one pixel is composed of m sub-pixels, and an organic EL element having characteristics as shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C is formed in each sub-pixel. In addition, m types of color filters having different transmission spectra Am (λ) are provided on the light emission side of each subpixel, and the transmission spectrum is F (λ) on the light emission side. Consider a display on which a circularly polarizing plate is formed.
[0178]
In this display, the light emission period when each organic EL element emits light in one frame period T is t. The maximum luminance of the display is determined, this is set as Kd.max, and the gradation level at this time is set as N. The gradation level at the minimum luminance Kd.min is set to zero. When the minimum luminance Kd.min is sufficiently smaller than the maximum luminance Kd.max, Kd.min = 0 may be approximately set. In the following description, Kd.min = 0 is described.
[0179]
Further, the definition of the aperture ratio here is a ratio of the total area of the light emitting portions of the organic EL elements of each subpixel in the area of one pixel, and the aperture ratio of the display is X%.
[0180]
If the transmission spectrum of the circularly polarizing plate is defined as F (λ) and the transmission spectrum L (λ) of the color filter is defined by equation (8), the transmittance when the circularly polarizing plate and the color filter are overlapped is expressed by the following equation (13). Y)_ThreeIt is represented by
[0181]
[Equation 57]

[0182]
In the above equation (13), bar y (λ) is a color matching function, and P (λ) is an emission spectrum of the organic EL element at a certain voltage.
[0183]
At this time, the relationship between the luminance Kc of the organic EL element and the gradation is Y_ThreeConsidering the aperture ratio and the light emission period, the light emission luminance Kc of the organic EL element of each sub-pixel at the maximum luminance Kd.max of the display is
[0184]
[Formula 58]

[0185]
Since it must be, the result is as shown in FIG.
[0186]
Here, the aperture ratio is X₁, X₂, X_ThreeAssuming that there are three types of displays, the m-th gradation is displayed on all pixels. Also, the magnitude relationship of the aperture ratio is X₁<X₂<X_ThreeSuppose that The relationship between the gradation and the luminance Kc of the organic EL element at each aperture ratio is as shown in FIG. 47 by using the equation (14). Where X₂Is an aperture ratio such that the luminance Kc of the organic EL element at the m-th gradation is equal to the luminance Kc (Vemax) at the maximum luminous efficiency. Ie
[0187]
[Formula 59]

[0188]
It is. The power consumption of the display is the product of the voltage and current density at the luminance of the m-th gradation multiplied by the light emitting area of the organic EL element occupying the display, but the aperture satisfying the right side of (15) Rate X₂In this case, since light is emitted at a luminance that provides the maximum light emission efficiency, the power consumption should be the lowest.
[0189]
Example 10
In order to confirm this, a display having the circuit configuration shown in FIG. 10 having an aperture ratio of 20%, 40%, 70%, and 80% was manufactured. However, one sub-pixel corresponds to one basic unit in FIG. 9, and one pixel is composed of three sub-pixels on the same scanning line, and each sub-pixel has a transmission as shown in FIG. Three color filters of R, G, and B showing the spectrum are formed.
[0190]
A circularly polarizing plate having a transmission spectrum as shown in FIG. 30 is further formed on the light emitting side of the display. The specifications of the display are the same as the above-mentioned [Specification 2] except for the maximum luminance. Maximum display brightness Kd.max of 70 cd / m²It was.
[0191]
The organic EL element formed on the display was the same as the organic EL element used in Example 1. FIG. 48 is a sectional view of this display. As shown in FIG. 48, the red color filter 15, the green color filter 16, and the blue color filter 17 as each color filter are interposed between the glass substrate 1 and the transparent electrode 8 such as an ITO electrode through an overcoat layer 18. Is formed. The circularly polarizing plate is composed of a λ / 4 plate 12 and a polarizing plate 13. In FIG. 48, TFTs and wirings are omitted.
[0192]
At this time, Y calculated from equation (13)_ThreeBecame 14. That is, the transmittance is 14%. In the display with each aperture ratio, the relationship between the gradation and the luminance Kc of the organic EL element is as shown in FIG. For example, when the aperture ratio is 20%, the maximum luminance of the display Kd.max = 70 cd / m²Sometimes, the light emission luminance Kc of each organic EL element is expressed by the following equation (14):
[0193]
[Expression 60]

[0194]
It becomes. The m = 77th gradation was displayed on these displays.
[0195]
At this time, the aperture ratio at which the brightness Kc at the 77th gradation is equal to the brightness Kc (Vemax) at the maximum light emission efficiency, that is, the aperture ratio calculated from the right side of the equation (15) is the lowest power consumption. It should be. So, if you actually substitute a numerical value,
[0196]
[Equation 61]

[0197]
Thus, the power consumption should be the lowest when the aperture ratio is 70%.
[0198]
Therefore, when the power consumption was actually calculated and measured, the power consumption with respect to the aperture ratio was as shown in FIG. 50, and the display with the aperture ratio of 70% had the lowest power consumption.
[0199]
Example 11
The power consumption was calculated for an image showing the distribution as shown in FIG. Using the equation (15), when the aperture ratio with the lowest power consumption is obtained for an image showing the distribution as shown in FIG. 23, the most frequently used gradation level is 87 as described above. Since it is a gradation,
[0200]
[62]

[0201]
Therefore, the lowest power consumption is expected around the aperture ratio of 78%.
[0202]
Therefore, using the above displays with an aperture ratio of 20%, 40%, 70%, and 80%, and calculating and measuring the power consumption when the image of FIG. 23 is displayed, the relationship between the power consumption and the aperture ratio is As shown in FIG. 51, it was found that a display with an aperture ratio of 70% to 80% had the lowest power consumption, and the above prediction was confirmed to be correct.
[0203]
In the case of a general image, considering that 20% to 80% of all gradation levels are most used, the aperture ratio satisfying the right side of (15) in the gradation levels in this range, that is, the following expression (16 If the aperture ratio is in the range indicated by (), it is expected that the power consumption can be reduced (see FIG. 52).
[0204]
[Equation 63]

[0205]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
Example 12
When the above values are substituted, the range of the equation (16) is satisfied if the aperture ratio is 46% or more. When displays with 20%, 50%, 70%, and 80% aperture ratios were respectively produced and displayed with general images, the average power consumption was as shown in FIG. From this, it was found that low power consumption can be realized if the aperture ratio is within the range of the expression (16).
[0206]
Next, the luminance characteristics with respect to the applied voltage V are Kc, 1 (V), Kc, 2 (V),..., Kc, m (V), respectively, and the luminous efficiency with respect to the applied voltage is the voltage Vemax, 1, respectively. Vemax, 2,..., Vemax, m have a maximum value, and the emission spectrum with respect to the applied voltage V is S1 (V, λ), S2 (V, λ),..., Sm (V, λ). One type of light emitting element (organic EL element 1, organic EL element 2,..., Organic EL element m) is formed for each subpixel in one pixel consisting of m subpixels. Consider a display with multiple pixels. The aperture ratio of each type of organic EL element is defined as the ratio of the area of the light emitting portion of each type of organic EL element in the area of one pixel, and corresponding to the order of the previous organic EL elements, Let XEL1, XEL2,..., XELm. In addition, the light emission time at the time of light emission of each organic EL element in one frame period T is assumed to be t.
[0207]
The maximum luminance of the display is determined, this is set as Kd.max, and the gradation level at this time is set as N. The gradation level at the minimum luminance Kd.min is set to zero. When the minimum luminance Kd.min is sufficiently smaller than the maximum luminance Kd.max, Kd.min = 0 may be approximately set. In the following description, Kd.min = 0 is described.
[0208]
Vmax, 1, Vmax, 2,..., Vmax, m corresponding to the order of the organic EL elements, when the maximum luminance Kd.max of the display is applied, the voltage applied when each type of organic EL element emits light. In other words, the emission spectrum of each type of organic EL element at this time can be written as S1 (Vmax, 1, λ), S2 (Vmax, 2, λ),..., Sm (Vmax, m, λ). Assuming that the brightness of these spectra at the maximum brightness Kd.max of the display is Kd.max, 1, Kd.max, 2,..., Kd.max, m, Kd.max = Kd.max, 1 + Kd. max, 2 + ... + Kd.max, m holds.
[0209]
Now, consider the aperture ratio in one pixel that consumes less power in the organic EL element j among these types of organic EL elements. At this time, it may be considered that only the organic EL element j is turned on.
[0210]
When only the organic EL element j is turned on under the above driving conditions, assuming that the display brightness is Kd, j, the relationship between the gradation and the display brightness Kd, j is linear for simplicity, as shown in FIG. The luminance of the Nth gradation which is the maximum gradation level is equal to the above-mentioned Kd.max, j.
[0211]
At this time, the relationship between the luminance Kc, j of the organic EL element j and the gradation is such that the aperture ratio in one pixel is XELj and the display period when only the organic EL element j is turned on is considered. At the maximum luminance Kd.max, j, the emission luminance Kc, j of the organic EL element j of each sub-pixel must be the right side of the following equation, and is as shown in FIG.
[0212]
[Expression 64]

[0213]
Consider three types of displays where the aperture ratio of the organic EL element j in one pixel is XELj, 1, XELj, 2, and XELj, 3, and the m-th gradation is displayed on all the organic EL elements j. . The magnitude relationship of the aperture ratio is assumed to be XELj, 1 <XELj, 2 <XELj, 3. The relationship between the gradation and the luminance Kc, j of the organic EL element j at each aperture ratio is as shown in FIG. 56 by using the equation (17). Here, XELj, 2 is an aperture ratio such that the luminance Kc, j of the organic EL element at the m-th gradation is equal to the luminance Kc, j (Vemax, j) at the maximum luminous efficiency. Ie
[0214]
[Equation 65]

[0215]
It is. The power consumption of the display is obtained by multiplying the product of the voltage and current density at the luminance of the m-th gradation by the light emitting area of the organic EL element occupying the display, but the opening satisfying the right side of (18) In the case of the rate XELj, 2, since the light is emitted at the luminance that provides the maximum light emission efficiency, the power consumption should be the lowest.
[0216]
Example 13
In order to confirm this, one pixel is composed of three sub-pixels, and each sub-pixel is formed with an organic EL element showing an emission spectrum of three colors of red (R), green (G), and blue (B). Consider three displays having the circuit configuration shown in FIG. 10 and having an aperture ratio of 5%, 10%, and 20% of an organic EL element that emits green light. However, one sub-pixel corresponds to one basic unit in FIG. 9, and the sub-pixel of each pixel is formed along the same scanning line.
[0217]
In such a display, as shown in the cross-sectional view of FIG. 57, a transparent electrode 8 such as ITO is used for the anode, on which the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, and the light emitting layers 19 are formed. 20, 21 and an aluminum electrode 10 (cathode) are laminated. The hole injection layer 3 is made of a material (CuPc) shown in FIG. The hole transport layer 4 is made of a material (TPD) shown in FIG. CuPc is copper phthalocyanine, and TPD is N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′diphenyl- [1,1′-diphenyl] -4,4′-diamine.
[0218]
The light emitting layers 19, 20, and 21 are the red light emitting layer 19, the green light emitting layer 20, and the blue light emitting layer 21, and are made of different materials for each color. The material of the light emitting layer that emits green light is the material [Alq shown in FIG._Three]. In FIG. 57, TFTs and wirings are omitted. Alq_ThreeIs tris (8-quinolinolato) aluminum.
[0219]
The luminance characteristics, current characteristics, and luminous efficiency characteristics of the organic EL element that emits green light are as shown in FIGS. 59 (a), 59 (b), and 59 (c), respectively. The main characteristics are shown below.
・ Voltage Vemax, j 3.31V for maximum luminous efficiency (the luminous efficiency at that time is 2.78 lm / W)
・ Brightness Kc, j (Vemax, j) at maximum luminous efficiency 327 cd / m²
The specifications of the display are the same as [Specification 2] except for the luminance. The maximum brightness of the display when only the organic EL element emitting green light is turned on is 110 cd / m²It is said. At this time, the relationship between the organic EL element emitting green light and the gradation is as shown in FIG. For example, when the aperture ratio of an organic EL element that emits green light is 5%, the maximum luminance Kd.max, j = 110 cd / m²At the time of using the equation (17),
[0220]
[Equation 66]

[0221]
It is.
[0222]
Considering the optimum aperture ratio for an organic EL element that emits green light when the m = 77 gradation is displayed on a green light emitting pixel of the entire screen,
[0223]
[Expression 67]

[0224]
Thus, if an organic EL element that emits green light is formed so as to have an aperture ratio of 10% in one pixel, power consumption should be low.
[0225]
Thus, displays with an aperture ratio of 5%, 10%, and 20% were prepared, and the actual power consumption was calculated and measured. The power consumption during the operation of the display with each aperture ratio was as shown in FIG. The display with the aperture ratio of 10% had the lowest power consumption.
[0226]
Example 14
The power consumption was calculated for an image showing the distribution as shown in FIG. Using the equation (18), for the image showing the distribution as shown in FIG. 23, the aperture ratio with the lowest power consumption is obtained. As described above, the most frequently used gradation level is For example, since it is the 87th gradation,
[0227]
[Equation 68]

[0228]
Therefore, the lowest power consumption is expected in the vicinity of an aperture ratio of 11%.
[0229]
Therefore, the power consumption when the image shown in FIG. 23 is calculated and measured using the above-described displays with an aperture ratio of 5%, 10%, and 20%. The relationship between the power consumption and the aperture ratio is shown in FIG. As a result, it was proved that the display with the aperture ratio of 10% had the lowest power consumption, and the above prediction was proved to be correct.
[0230]
In the case of a general image, considering that 20% to 80% of all gradation levels are most used, the aperture ratio satisfying the right side of the equation (18) at the gradation level in this range, that is, the following equation ( It is expected that the power consumption can be reduced if the aperture ratio is within the range indicated by 19) (see FIG. 63).
[0231]
[Equation 69]

[0232]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
Example 15
When the above-described values are substituted into Expression (19), the range of Expression (19) is satisfied if the aperture ratio is in the range of 7% to 27%. Therefore, when a display having an aperture ratio of 2%, 10%, 20%, and 25% of an organic EL element that emits green light in one pixel is produced and a general image is displayed, the average power consumption is as shown in FIG. It became like this. From this, it was found that low power consumption can be realized within the aperture ratio within the range of the equation (19). For other light emitting organic EL elements, the aperture ratio with low power consumption can be obtained by the same method.
[0233]
Next, the luminance characteristics with respect to the applied voltage V are Kc, 1 (V), Kc, 2 (V),..., Kc, m (V), respectively, and the luminous efficiency with respect to the applied voltage is the voltage Vemax, 1, respectively. Vemax, 2,..., Vemax, m have a maximum value, and the emission spectrum with respect to the applied voltage V is S1 (V, λ), S2 (V, λ),..., Sm (V, λ). A light-emitting element (organic EL element 1, organic EL element 2,..., Organic EL element m) includes a plurality of pixels formed by one type for each subpixel in one pixel composed of m subpixels, Consider a display in which a circularly polarizing plate having a transmission spectrum of F (λ) is installed on the light output side.
[0234]
The aperture ratio of each type of organic EL element is defined as the ratio of the area of the light emitting portion of each type of organic EL element in the area of one pixel, and corresponding to the order of the previous organic EL elements, Let XEL1, XEL2,..., XELm. In addition, the light emission time at the time of light emission of each organic EL element in one frame period T is assumed to be t. A value Yj corresponding to the transmittance of the circularly polarizing plate is given by the following equation (20).
[0235]
[Equation 70]

[0236]
In the above equation (20), bar y (λ) is a color matching function.
[0237]
The maximum luminance of the display is determined, this is set as Kd.max, and the gradation level at this time is set as N. The gradation level at the minimum luminance Kd.min is set to zero. When the minimum luminance Kd.min is sufficiently smaller than the maximum luminance Kd.max, Kd.min = 0 may be approximately set. In the following description, Kd.min = 0 is described.
[0238]
Vmax, 1, Vmax, 2,..., Vmax, m corresponding to the order of the organic EL elements, when the maximum luminance Kd.max of the display is applied, the voltage applied when each type of organic EL element emits light. In other words, the emission spectrum of each type of organic EL element at this time can be written as S1 (Vmax, 1, λ), S2 (Vmax, 2, λ),..., Sm (Vmax, m, λ). Assuming that the brightness of these spectra at the maximum brightness Kd.max of the display is Kd.max, 1, Kd.max, 2,..., Kd.max, m, Kd.max = Kd.max, 1 + Kd. max, 2 + ... + Kd.max, m holds.
[0239]
Now, consider the aperture ratio in one pixel that consumes low power in the organic EL element j among these various organic EL elements. At this time, it may be considered that only the organic EL element j is turned on.
[0240]
When only the organic EL element j is turned on under the above driving conditions, assuming that the display brightness is Kd, j, the relationship between the gradation and the display brightness Kd, j is linear for simplicity, as shown in FIG. The luminance of the Nth gradation which is the maximum gradation level is equal to the above-mentioned Kd.max, j.
[0241]
At this time, the relationship between the luminance Kc, j of the organic EL element j and the gradation is such that the aperture ratio in one pixel is XELj, and considering only the above-mentioned Yj and the light emission period, only the organic EL element j is turned on. At the time of the maximum luminance Kd.max, j of the display, the emission luminance Kc, j of the organic EL element j of each subpixel must be the right side of the following equation, so that it is as shown in FIG.
[0242]
[Equation 71]

[0243]
Consider three types of displays where the aperture ratio of the organic EL element j in one pixel is XELj, 1, XELj, 2, and XELj, 3, and the m-th gradation is displayed on all the organic EL elements j. . The magnitude relationship of the aperture ratio is assumed to be XELj, 1 <XELj, 2 <XELj, 3. The relationship between the gradation and the luminance Kc, j of the organic EL element j at each aperture ratio is as shown in FIG. 66 by using the equation (21). Here, XELj, 2 is an aperture ratio such that the luminance Kc, j of the organic EL element at the m-th gradation is equal to the luminance Kc, j (Vemax, j) at the maximum luminous efficiency. Ie
[0244]
[Equation 72]

[0245]
It is. The power consumption of the display is obtained by multiplying the product of the voltage and current density at the luminance of the m-th gradation by the light emitting area of the organic EL element occupying the display, but the opening satisfying the right side of (22) In the case of the rate XELj, 2, since the light is emitted at the luminance that provides the maximum light emission efficiency, the power consumption should be the lowest.
[0246]
Example 16
In order to confirm this, one pixel is composed of three sub-pixels, and each sub-pixel is formed with an organic EL element showing an emission spectrum of three colors of red (R), green (G), and blue (B). Consider three displays having the circuit configuration shown in FIG. 10 and having an aperture ratio of 10%, 19%, and 25% of an organic EL element that emits green light. However, one sub-pixel corresponds to one basic unit in FIG. 9, and the sub-pixel of each pixel is on the same scanning line.
[0247]
Further, a circularly polarizing plate having the transmission spectrum shown in FIG. 30 is formed on the light emitting side. FIG. 67 shows a cross-sectional view of the display. FIG. 67 is the same as FIG. 48 except that the circularly polarizing plate including the λ / 4 plate 12 and the polarizing plate 13 shown in FIG. 48 is provided in the display shown in FIG. In FIG. 67, illustration of TFTs and wirings is omitted. The organic EL element used is the same as the organic EL element used in Example 13.
[0248]
The use of the display is the same as in Example 13, and the maximum luminance of the display when only the organic EL element emitting green light is turned on is 110 cd / m.²It is said. From the equation (20), the transmittance Yj of the circularly polarizing plate for green light was calculated to be 53. That is, the transmittance is 53% for green light.
[0249]
The relationship between the organic EL element emitting green light and the gradation is as shown in FIG. For example, when the aperture ratio of an organic EL element that emits green light is 10%, the maximum luminance Kd.max, j = 110 cd / m²Sometimes using equation (21)
[0250]
[Equation 73]

[0251]
It is.
[0252]
Considering the optimum aperture ratio for an organic EL element that emits green light when displaying m = 77 gradation over the entire screen,
[0253]
[Equation 74]

[0254]
Thus, if an organic EL element that emits green light is formed so as to have an aperture ratio of 19% in one pixel, power consumption should be low.
[0255]
Therefore, when the power consumption was actually calculated and measured, the power consumption with respect to the aperture ratio was as shown in FIG. 69, and the display with the aperture ratio of 19% had the lowest power consumption.
[0256]
Example 17
The power consumption was calculated for an image showing the distribution as shown in FIG. Using the equation (22), when obtaining the aperture ratio at which the power consumption is lowest for an image showing the distribution as shown in FIG. 23, the most frequently used gradation level is as described above. Since it is the 87th gradation,
[0257]
[Expression 75]

[0258]
Therefore, the lowest power consumption is expected around the aperture ratio of 21%.
[0259]
Therefore, when the above-described displays with an aperture ratio of 10%, 19%, and 25% are used, and the power consumption when the image shown in FIG. 23 is displayed is calculated and measured, the relationship between the power consumption and the aperture ratio is shown in FIG. As a result, it was proved that the display with the aperture ratio of 19% had the lowest power consumption, and the above prediction was proved to be correct.
[0260]
In the case of a general image, considering that 20% to 80% of all gradation levels are most used, the aperture ratio satisfying the right side of the expression (22), that is, the following expression ( If the aperture ratio is within the range indicated by 23), it is expected that the power consumption can be reduced (see FIG. 71).
[0261]
[76]

[0262]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
Example 18
When each value is substituted, if the aperture ratio is in the range of 12% to 50%, the range of Expression (23) is satisfied. However, since there are three subpixels in one pixel, if they have an equal area, each aperture ratio must be within 33%. Therefore, in this case, if the aperture ratio is in the range of 12% to 33%, the power consumption should be low.
[0263]
Therefore, when a display with an aperture ratio of 2%, 12%, 20%, and 25% of an organic EL element that emits green light in one pixel is produced and a general image is displayed, the average power consumption is as shown in FIG. It became like this. From this, it was found that low power consumption can be realized if the aperture ratio is within the range of the expression (23). For other light emitting organic EL elements, the aperture ratio with low power consumption can be obtained by the same method.
[0264]
In each of the above embodiments, an example using an organic EL has been described. However, as shown in FIG. 2C, the light emission efficiency characteristic with respect to the applied voltage is a certain applied voltage between the threshold value and the maximum applied voltage. The present invention can be applied to any light-emitting display element that uses a light-emitting element having a maximum value (maximum value).
[0265]
【The invention's effect】
As described above, the light emitting display element manufacturing program of the present invention is a light emitting display element manufacturing program for providing a plurality of pixels arranged in a matrix on a display surface and forming the light emitting elements in the pixels. The light emitting element has a luminance characteristic with respect to the applied voltage of Kc (V), and the light emission efficiency E (V) with respect to the applied voltage shows a maximum value at the voltage Vemax. The light emission period at the time of light emission of the element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max. The gradation level of N is N (N is an integer), and each coefficient Z₁, Z₂(0 <Z₁<Z₂When ≦ 1) is a desired value at all gradation levels, the aperture ratio X% (0 <X ≦ 100) of the light emitting element in one pixel is calculated using the following equation:
[0266]
[77]

[0267]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
A manufacturing program to be selected and set.
[0268]
Therefore, the above-described manufacturing program has an effect of more reliably selecting an aperture ratio that can realize low power consumption in a light-emitting display element that emits monochromatic light, thereby realizing low power consumption more reliably. .
[0269]
As described above, the light-emitting display element of the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix on the display surface, the luminance characteristic with respect to the applied voltage is Kc (V), and the luminous efficiency E (V with respect to the applied voltage). ) Is formed in each pixel, and the aperture ratio of the light emitting element in the pixel is the maximum luminance set on the display surface, the gradation distribution of the display image, and Based on the light emission efficiency, for example, in one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, and the gradation level at that time is 0 When the maximum luminance of the display surface is Kd.max and the gradation level at that time is N (N is an integer),
The aperture ratio X% of the light emitting element in one pixel is expressed as follows:
[0270]
[Formula 78]

[0271]
[Trunc () is the integer part of the value in ()]
The configuration is set.
[0272]
Therefore, the above configuration has an effect that low power consumption can be realized because the aperture ratio can be selected to be suitable for low power consumption in the light emitting display element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an aperture ratio which is a relationship between an organic EL element as a light emitting element and a pixel in a light emitting display element (hereinafter referred to as a display) of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the organic EL, wherein (a) shows the relationship between applied voltage and luminance, (b) shows the relationship between applied voltage and current, and (c) shows the applied voltage. The relationship between voltage and luminous efficiency is shown.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the organic EL.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between luminance and gradation in the display.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between luminance and gradation when contrast is enhanced in the display.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between luminance and gradation in an organic EL element provided in the display.
FIG. 7 is a histogram of the number of pixels when the m-th gradation is represented on the entire screen in the display.
FIG. 8 shows that the aperture ratio of each pixel is X₁, X₂, X_ThreeIt is a graph showing the relationship between the brightness | luminance of an organic EL element in this case, and a gradation.
FIG. 9 is a circuit diagram in a case where a TFT circuit for driving the organic EL element is connected to the organic EL element.
FIG. 10 is a circuit diagram of a display when a plurality of the above circuit diagrams are formed.
FIG. 11 is a sectional view of Example 1 according to the display.
12 is a structural formula of each material of the organic EL element used in each of Examples 1 to 12 according to the display, in which (a) is PVK, (b) is PBD, (c) is TPB, (d ) Represents Coumarin 6, (e) represents DCM1, and (f) represents Nile Red.
13 is a graph of the characteristics of the organic EL elements used in Examples 1 to 12, with (a) showing the relationship between applied voltage and luminance, and (b) showing the relationship between applied voltage and current. (C) shows the relationship between applied voltage and luminous efficiency.
FIG. 14 is a timing chart showing scanning timing in the case of progressive scanning in the display.
FIG. 15 is a timing chart showing scanning timing when scanning is performed twice in one frame (period T) in the progressive scanning.
FIG. 16 is a timing chart showing scanning timing in the case of the first interlace scanning in the display.
FIG. 17 is a timing chart showing scanning timing when scanning is performed twice in one field in the first interlace scanning.
FIG. 18 is a timing chart showing scanning timing in the case of the second interlace scanning in the display.
FIG. 19 is a timing chart showing the scanning timing when the second interlace scanning is performed twice in one field.
20 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of the organic EL element in Example 1 described above by each aperture ratio. FIG.
FIG. 21 is a histogram showing the relationship between the set gradation level and the number of pixels in the first embodiment.
FIG. 22 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 1 by calculation and actual measurement.
FIG. 23 is a histogram showing the number of pixels corresponding to each gradation level in one scene (one image) of soccer in the display.
FIG. 24 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 2 by calculation and actual measurement.
FIG. 25 is a graph showing the relationship of equation (3) in Example 2 described above.
FIG. 26 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 3 by actual measurement.
FIG. 27 is a graph showing a relationship between luminance and gradation of an organic EL element when a circularly polarizing plate is provided in the display.
FIG. 28 shows an aperture ratio of X when a circularly polarizing plate is provided on the display.₁, X₂, X_ThreeIs a graph showing the relationship between the luminance and gradation of the organic EL element in the case of.
FIG. 29 is a schematic sectional view of a display provided with the circularly polarizing plate.
FIG. 30 is a graph showing a transmission spectrum of the circularly polarizing plate.
FIG. 31 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of the organic EL element in Example 4 with respective aperture ratios.
FIG. 32 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 4 by calculation and actual measurement.
33 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 5 by calculation and actual measurement. FIG.
FIG. 34 is a graph showing the relationship of equation (7) in Example 5 above.
FIG. 35 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and power consumption in Example 6 by actual measurement.
36 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of an organic EL element when a color filter is provided for the display described in Example 1. FIG.
FIG. 37 shows that the aperture ratio in a display provided with the color filter is X₁, X₂, X_Three6 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of the organic EL element in the case of.
FIG. 38 is a graph showing transmission spectra R (λ), G (λ), and B (λ) of the color filters.
FIG. 39 is a cross-sectional view of a display provided with the color filters.
FIG. 40 shows a spectrum when (R (λ) + G (λ) + B (λ)) / 3 is calculated in the transmission spectra R (λ), G (λ), and B (λ) of the color filters. It is a graph to show.
FIG. 41 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of the organic EL element in Example 7 with respective aperture ratios.
FIG. 42 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and power consumption in Example 7 by calculation and actual measurement.
FIG. 43 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 8 by calculation and actual measurement.
FIG. 44 is a graph showing the relationship of the expression (12) in Example 8.
45 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 9 by actual measurement. FIG.
FIG. 46 is a graph showing a relationship between luminance and gradation of an organic EL element in a display including both the color filter and the circularly polarizing plate.
FIG. 47 shows that the aperture ratio in a display including the color filter and the circularly polarizing plate is X₁, X₂, X_Three5 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of the organic EL element in the case of.
FIG. 48 is a schematic cross-sectional view of a display including both the color filter and the circularly polarizing plate.
FIG. 49 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of the organic EL element in Example 10 with respective aperture ratios.
FIG. 50 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and power consumption in Example 10 by calculation and actual measurement.
FIG. 51 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and power consumption in Example 11 by calculation and actual measurement.
52 is a graph showing the relationship of the expression (16) in Example 11. FIG.
FIG. 53 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and power consumption in Example 12 measured.
FIG. 54 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of a display when only one type of each organic EL element formed in each sub-pixel of the pixel emits light.
FIG. 55 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of an organic EL element when only one of the organic EL elements emits light.
FIG. 56 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of an organic EL element when the kind of aperture ratio of the organic EL element is XELj, 1, XELj, 2, and XELj, 3, respectively.
FIG. 57 is a schematic cross-sectional view when an organic EL element that emits light of a different wavelength is formed in each sub-pixel in the display.
FIG. 58 shows structural formulas of materials used for the organic EL element, where (a) is CuPc, (b) is TPD, and (c) is Alq._ThreeIndicates.
FIG. 59 is a graph showing characteristics of the organic EL element that emits green light, where (a) shows the relationship between applied voltage and luminance, and (b) shows the applied voltage and current. (C) shows the relationship between the applied voltage and the luminous efficiency.
FIG. 60 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of an organic EL element that emits green light in Example 13 according to the present invention, using each aperture ratio.
61 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and power consumption in Example 13 by calculation and actual measurement. FIG.
FIG. 62 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 14 according to the present invention by calculation and actual measurement.
FIG. 63 is a graph showing the relationship of equation (19) in Example 14;
FIG. 64 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 15 according to the present invention by actual measurement.
FIG. 65 shows the brightness and gradation of an organic EL element in a display in which an organic EL element that emits light of a different wavelength is formed in each sub-pixel of the pixel and a circularly polarizing plate is formed according to the present invention. It is a graph showing the relationship.
FIG. 66 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of an organic EL element when the kind of aperture ratio of the organic EL element is XELj, 1, XELj, 2, and XELj, 3 in the display.
FIG. 67 is a schematic sectional view of the display.
FIG. 68 is a graph showing the relationship between the luminance and gradation of an organic EL element that emits green light in Example 16 according to the present invention, using each aperture ratio.
FIG. 69 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 16 by calculation and actual measurement.
FIG. 70 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 17 according to the present invention by calculation and measurement.
FIG. 71 is a graph showing the relationship of expression (23) in Example 17;
72 is a graph showing the relationship between the aperture ratio and the power consumption in Example 18 according to the present invention by actual measurement. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 Anode
3 Hole injection layer
4 hole transport layer
5 Light emitting layer
6 Electron transport layer
7 Cathode
8 ITO electrode
9 Light emitting layer
10 Aluminum electrode
11 Insulator
12 λ / 4 plate
13 Polarizing plate
14 Black matrix
15 Red color filter
16 Green color filter
17 Blue color filter
18 Overcoat
19 Red light emitting layer
20 Green light emitting layer
21 Blue light emitting layer

Claims (10)

A program for manufacturing a light-emitting display element for providing a plurality of pixels arranged in a matrix on a display surface and forming a light-emitting element on each of the pixels,
The light-emitting element has a luminance characteristic with respect to an applied voltage of Kc (V), and a luminous efficiency E (V) with respect to the applied voltage exhibits a maximum value at the voltage Vemax.
In one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max, where the gradation level is N (N is an integer), and the coefficients Z ₁ and Z ₂ (0 <Z ₁ <Z ₂ ≦ 1) are desired values at all gradation levels. One day,
The aperture ratio X% (0 <X ≦ 100) of the light emitting element in one pixel is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
A manufacturing program for a light-emitting display element, characterized by selecting and setting. A plurality of pixels arranged in a matrix are provided on the display surface, and a layer or film consisting of at least one layer having a transmission spectrum of F (λ) is formed on the light emission side of each pixel. On the other hand, a program for manufacturing a light emitting display element for forming each light emitting element having an emission spectrum of P (λ),
The light-emitting element has a luminance characteristic with respect to an applied voltage of Kc (V), and a luminous efficiency E (V) with respect to the applied voltage exhibits a maximum value at the voltage Vemax.
In one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max, where the gradation level is N (N is an integer), and the coefficients Z ₁ and Z ₂ (0 <Z ₁ <Z ₂ ≦ 1) are desired values at all gradation levels. Yes,

When defining
The aperture ratio X% (0 <X ≦ 100) of the light emitting element in one pixel is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
A manufacturing program for a light-emitting display element, characterized by selecting and setting. A plurality of pixels composed of m subpixels are arranged in a matrix and provided on the display surface,
M types of color filters having different transmission spectra A ₁ (λ), A ₂ (λ),..., A _m (λ) are formed on the light emission side, one for each subpixel of each pixel. Has been
A manufacturing program for a light-emitting display element for forming a light-emitting element having an emission spectrum of P (λ) in each of the sub-pixels,
The light-emitting element has a luminance characteristic with respect to an applied voltage of Kc (V), and a luminous efficiency E (V) with respect to the applied voltage exhibits a maximum value at the voltage Vemax.
In one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max, where the gradation level is N (N is an integer), and the coefficients Z ₁ and Z ₂ (0 <Z ₁ <Z ₂ ≦ 1) are desired values at all gradation levels. Yes,

When defining
The aperture ratio X% (0 <X ≦ 100) of the light emitting element in one pixel is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
A manufacturing program for a light-emitting display element, characterized by selecting and setting. A plurality of pixels composed of m subpixels are arranged in a matrix and provided on the display surface,
M types of color filters having different transmission spectra A ₁ (λ), A ₂ (λ),..., A _m (λ) are formed on the light emission side, one for each subpixel of each pixel. Has been
A layer or film consisting of at least one layer having a transmission spectrum of F (λ) is formed on the light emission side of each pixel.
A manufacturing program for a light-emitting display element for forming a light-emitting element having an emission spectrum of P (λ) in each of the sub-pixels,
The light-emitting element has a luminance characteristic with respect to an applied voltage of Kc (V), and a luminous efficiency E (V) with respect to the applied voltage exhibits a maximum value at the voltage Vemax.
In one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max, where the gradation level is N (N is an integer), and the coefficients Z ₁ and Z ₂ (0 <Z ₁ <Z ₂ ≦ 1) are desired values at all gradation levels. Yes,

When defining
The aperture ratio X% (0 <X ≦ 100) of the light emitting element in one pixel is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
A manufacturing program for a light-emitting display element, characterized by selecting and setting. A plurality of pixels composed of m subpixels are arranged in a matrix and provided on the display surface,
The light emission spectrum with respect to the applied voltage V is S1 (V, λ), S2 (V, λ),..., Sm (V, λ), respectively. m), for each subpixel in one pixel composed of m subpixels, the aperture ratio in one pixel of each type of light emitting element corresponds to the order of the previous light emitting elements. XEL1, XEL2,..., XELm, a light emitting display element manufacturing program,
The m types of light emitting elements have luminance characteristics with respect to the applied voltage V of Kc, 1 (V), Kc, 2 (V),..., Kc, m (V), respectively, and the luminous efficiency with respect to the applied voltage is voltage. Vemax, 1, Vemax, 2,..., Vemax, m indicate the maximum value, the light emission time during light emission of each light emitting element in one frame period T is t, and the minimum luminance Kd. The gradation level at the time of min is 0, the gradation level at the maximum brightness Kd.max on the display surface is N, and the brightness of these emission spectra at the maximum brightness Kd.max is in turn Kd.max, 1 , Kd.max, 2,..., Kd.max, m, and the coefficients Z ₁ and Z ₂ (0 <Z ₁ <Z ₂ ≦ 1) are desired values at all gradation levels,
In at least one kind of light-emitting element j, the aperture ratio XELj% (0 <XELj ≦ 100) is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
A manufacturing program for a light-emitting display element, characterized by selecting and setting. A plurality of pixels composed of m subpixels are arranged in a matrix and provided on the display surface,
The light emission spectrum for the applied voltage V is S1 (V, λ), S2 (V, λ),..., Sm (V, λ), respectively. m), for each subpixel in one pixel composed of m subpixels, the aperture ratio in one pixel of each type of light emitting element corresponds to the order of the previous light emitting elements. XEL1, XEL2,..., XELm, and at least one layer or film having a transmission spectrum of F (λ) is formed on the light emission side of each subpixel. A manufacturing program of
The m types of light emitting elements have luminance characteristics with respect to the applied voltage V of Kc, 1 (V), Kc, 2 (V),..., Kc, m (V), respectively, and the luminous efficiency with respect to the applied voltage is voltage. Vemax, 1, Vemax, 2,..., Vemax, m indicate the maximum value, the light emission time during light emission of each light emitting element in one frame period T is t, and the minimum luminance Kd. The gradation level at the time of min is 0, the gradation level at the maximum brightness Kd.max on the display surface is N, and the brightness of these emission spectra at the maximum brightness Kd.max is in turn Kd.max, 1 , Kd.max, 2,..., Kd.max, m, and the coefficients Z ₁ and Z ₂ (0 <Z ₁ <Z ₂ ≦ 1) are desired values at all gradation levels,

When defining
In at least one kind of light-emitting element j, the aperture ratio XELj% (0 <XELj ≦ 100) is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
A manufacturing program for a light-emitting display element, characterized by selecting and setting. A plurality of pixels arranged in a matrix are provided on the display surface,
A method of manufacturing a light emitting display element in which a light emitting element whose luminance characteristic with respect to an applied voltage is Kc (V) and whose light emission efficiency E (V) with respect to the applied voltage shows a maximum value at the voltage Vemax is formed in each pixel. There,
In one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max, where the gradation level at that time is N (N is an integer),
The aperture ratio X% of the light emitting element in one pixel is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
Method of manufacturing the light emitting display device and setting. A plurality of pixels arranged in a matrix are provided on the display surface,
Luminance characteristics with respect to the applied voltage is Kc (V), the light emission efficiency E with respect to the applied voltage (V) is, the maximum value indicates the voltage Vemax, the light-emitting element emitting spectrum is P (lambda) is formed in each pixel And
A method of manufacturing a light-emitting display element in which an optical functional layer for improving optical characteristics such as contrast and having a transmission spectrum F (λ) is formed on the light emission side of each pixel ,
In one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max, and the gradation level at that time is N (N is an integer),

When defining
The aperture ratio X% of the light emitting element in one pixel is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
Method of manufacturing the light emitting display device and setting. A plurality of pixels arranged in a matrix is found provided on the display surface,
Picture element is composed of m pieces of sub-pixels,
A luminance characteristic with respect to the applied voltage is K c ( V ) , the light emission efficiency E (V) with respect to the applied voltage shows a maximum value at the voltage V emax , and a light emitting element with an emission spectrum of P (λ) Formed in each sub-pixel,
M types of color filters having different transmission spectra A ₁ (λ), A ₂ (λ),..., A _m (λ) are formed on the light emission side, one for each subpixel of each pixel. A light emitting display device manufacturing method,
In one frame period T, the light emission period at the time of light emission of each light emitting element is t, the minimum luminance of the display surface is Kd.min, the gradation level at that time is 0, and the maximum luminance of the display surface is Kd.max, and the gradation level at that time is N (N is an integer),

When defining
The aperture ratio X% of the light emitting element in one pixel is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
Method of manufacturing the light emitting display device and setting. A plurality of pixels arranged in a matrix is found provided on the display surface,
Picture element consists of m sub-pixels,
Luminance characteristics with respect to applied voltage V, respectively Kc, 1 (V), Kc , 2 (V), ..., Kc, is m (V), the light emission efficiency with respect to the applied voltage, respectively voltages Vemax, 1, Vemax, 2,..., Vemax, m are m types of light-emitting elements that have a maximum value and whose emission spectra with respect to the applied voltage V are S1 (V, λ), S2 (V, λ),. (Light emitting element 1, light emitting element 2,..., Light emitting element m) are formed in each pixel,
The m types of light-emitting elements have one type for each subpixel of one pixel composed of m subpixels, and the aperture ratio in one pixel of each type of light-emitting element is equal to that of the previous light-emitting element. Corresponding to the order, XEL1, XEL2, ..., XELm is a manufacturing method of a light emitting display element formed ,
The light emission time at the time of light emission of each light emitting element in one frame period T is t, the gradation level at the minimum luminance Kd.min on the display surface is 0, and the maximum luminance Kd.max on the display surface is obtained. The luminance level of the emission spectrum at the maximum luminance Kd.max is assumed to be Kd.max, 1, Kd.max, 2,.
In at least one kind of light emitting element j, the aperture ratio XELj% is calculated using the following equation:

[Trunc () is the integer part of the value in ()]
Method of manufacturing the light emitting display device and setting.

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