KR20030053003A - 발광체, 발광체의 휘도 설계 방법과 발광체의 휘도 설계프로그램, 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

발광체, 발광체의 휘도 설계 방법과 발광체의 휘도 설계프로그램, 전기 광학 장치 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위(예를 들면, EL 소자)를 포함해 구성되는 발광체(예를 들면, EL 장치)에 있어서, 어느 정도의 사용 시간이 경과된 후에도 양호한 발광 상태를 얻을 수 있는 발광체, 또 이 발광체의 휘도 설계 방법과 휘도 설계 프로그램 및 전기 광학 장치, 전자 기기를 제공한다.
발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체다. 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 발광 단위 각각의 초기 휘도가 설정되어 있다.

Description

발광체, 발광체의 휘도 설계 방법과 발광체의 휘도 설계 프로그램, 전기 광학 장치 및 전자 기기{EMITTER, METHOD OF DESIGNING BRIGHTNESS OF EMITTER, PROGRAM FOR DESIGNING BRIGHTNESS OF EMITTER, ELECTROOPTICAL DEVICE AND ELECTRIC DEVICE}
본 발명은 표시체나 광원에 적합한 일렉트로루미네선스(electroluminescence:이하, EL로도 칭함) 등의 발광체, 이 발광체의 휘도 설계 방법과 휘도 설계 프로그램, 또한 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
자발광 소자인 EL 소자(특히, 유기 EL 소자)를 이용한 표시체나 광원 등의 발광체가 종래부터 여러 가지 제안되고 있다(예를 들면, 일본 특개평10-12377호 공보(특허 문헌1) 참조). 이와 같은 발광체에서는 컬러 표시가 가능한 유기 EL 표시 장치도 공지이다.
유기 EL 표시 장치로 컬러 표시를 행하기 위해서는 광의 삼원색인 적색(R),녹색(G), 청색(B)에 대응하여, 적색으로 발광하는 유기 EL 소자(발광 단위)와, 녹색으로 발광하는 유기 EL 소자(발광 단위)와, 청색으로 발광하는 유기 EL 소자(발광 단위)로 1화소를 구성하는 것이 통상이고, 예를 들면, 임의의 화소를 밝은 백색으로 하는 경우에는 그 화소를 구성하는 적색, 녹색 및 청색의 각 유기 EL 소자를 모두 발광시키면 좋고, 또, 1화소를 구성하는 적색, 녹색 및 청색의 각 유기 EL 소자의 발광 휘도를 적절히 제어하면, 임의의 화소를 소망하는 색 및 휘도로 발색시키는 것이 가능하다.
그리고, 상기와 같이 3색의 유기 EL 소자를 이용하여 컬러 표시를 행하는 경우, 양호한 화이트 밸런스를 취하는 것이 중요함이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특개평2000-353590호 공보(특허 문헌2) 참조).
그래서, 종래에는 각 화소를 구성하는 3색의 EL 소자의 발광 휘도를 고려하면서, 양호한 화이트 밸런스가 얻어지는 각 색의 발광 면적(외부로 광을 조사 가능한 발광 면적)을 구하여, 그 발광 면적이 얻어지도록 각 유기 EL 소자의 개구율을 결정하고 있었다.
그러나, 상기 같은 종래의 개구율의 결정 방법에서는 제품의 출하 직후이면, 각 유기 EL 소자의 발광 휘도는 양호한 화이트 밸런스를 유지할 수는 있지만, 발광 재료마다 열화의 진행 상태가 다른 것이 통상이기 때문에, 사용을 개시하고나서 어느 정도의 시간이 경과한 후(발광 시간의 누적이 어느 정도의 시간에 도달한 후)에는 화이트 밸런스가 무너져 버려, 백색 발광시키는 것을 의도하여 각 유기 EL 소자에 소정의 전류를 공급했다고 하더라도, 실제의 발색은 기려(綺麗)한 백색으로는 되지 않고, 또, 다른 임의의 색을 임의의 휘도로 발색시키려 해도, 역시 의도한 발색 상태가 얻어지지 않는다는 미해결 과제를 갖고 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 기술이 갖는 미해결 과제에 주목하여 이루어진 것으로서, 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위(예를 들면 EL 소자)를 포함해 구성되는 발광체(예를 들면 EL 장치)에 있어서, 어느 정도의 사용 시간이 경과된 후에도 양호한 발광 상태를 얻을 수 있는 발광체, 또 이 발광체의 휘도 설계 방법과 휘도 설계 프로그램 및 전기 광학 장치, 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에서의 설계 프로그램의 기능 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 설계 프로그램의 처리의 개요를 나타내는 플로차트.
도 3은 초기 휘도와 수명과의 관계의 예를 나타내는 그래프.
도 4는 규격화 감쇠 곡선의 예를 나타내는 그래프.
도 5는 보톰 에미션 타입의 유기 EL 표시 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 측단면도.
도 6은 각 발광 단위의 배치와 그 개구율의 비를 모식적으로 나타내는 평면도.
도 7은 톱 에미션 타입의 유기 EL 표시 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 측단면도.
도 8은 본 발명에서의 유기 EL 표시 장치를 탑재한 전자 기기의 일례로서의 모바일형 퍼스널 컴퓨터를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명에서의 유기 EL 표시 장치를 탑재한 전자 기기의 일례로서의 휴대 전화를 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명에서의 유기 EL 표시 장치를 탑재한 전자 기기의 일례로서의 디지털 스틸 카메라를 나타내는 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10특성 취득 처리부
20초기치 결정 처리부
30 개구율 결정 처리부
40사용 범위 결정 처리부
200모바일형 퍼스널 콤퓨터(전자 기기)
201키보드
202본체부
203표시 유닛
300휴대 전화(전자 기기)
301조작 버튼
302수화구
303송화구
304표시 패널
400디지털 스틸카메라(전자 기기)
401케이스
402표시 패널
403수광 유닛
404셔터버튼
405회로기판
406비디오 신호 출력 단자
407입출력 단자
500텔레비전 모니터
600퍼스널 컴퓨터
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 발광체는 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체로서, 상기 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도가 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 상기 발광체에서는 상기 발광 단위의 발광 수명이, 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율이 되기까지 필요한 시간인 것이 바람직하고, 그 경우에 상기 소정 비율이 50%인 것이 바람직하다.
또, 상기 발광체에서는 적색의 발색이 가능한 발광 단위와, 녹색의 발색이 가능한 발광 단위와, 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시가 가능해지고, 상기 각 발광 단위의 개구율이 하기식(1)을 만족시키고있는 것이 바람직하다.
ar:ag:ab=WrLgLb:WgLrLb:WbLrLg…식(1)
단, Lr는 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, Lg는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, Lb는 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, ar은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ag는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ab는 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, Wr:Wg:Wb는 상기 1화소로 백색을 표시하기 위한 각 색의 휘도비(Wr은 적색, Wg는 녹색, Wb는 청색에 각각 대응)이다.
또, 본 발명의 다른 발광체는 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체로서, 상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도 및 개구율이 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 발광체에서는 상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량은 상기 각 발광 단위의 발광 휘도의 감쇠 곡선을 그 발광 휘도의 초기 휘도로 나눔으로써 구해지는 규격화 감쇠 곡선을 기초로 결정되고 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 발광체에서는 적색의 발색이 가능한 발광 단위와, 녹색의 발색이 가능한 발광 단위와, 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시가 가능해지고, 상기 각 발광 단위의 개구율의 비가 하기식(2)을 만족시키고 있는 것이 바람직하다.
ar:ag:ab=1:3∼8:8∼15‥·식(2)
단, ar은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ag는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ab는 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율이다.
본 발명의 발광체의 휘도 설계 방법은 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체의 휘도 설계 방법으로서, 상기 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도를 설정하는 초기치 결정 처리를 실행하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 발광체의 휘도 설계 방법에서는 상기 결정된 초기치에 의거하여, 상기 발광 단위의 종류마다 개구율을 결정하는 개구율 결정 처리를 실행하는 것이 바람직하다.
또, 상기 발광체의 휘도 설계 방법에서는 상기 결정된 초기치에 의거하여, 상기 발광 단위의 종류마다 전류치 또는 전압치의 사용 범위를 결정하는 사용 범위 결정 처리를 실행하는 것이 바람직하다.
또, 상기 발광체의 휘도 설계 방법에서는 상기 발광 단위의 발광 수명을, 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율이 되기까지 필요한 시간으로 하는 것이 바람직하고, 그 경우에 상기 소정 비율을 50%로 하는 것이 바람직하다.
또, 상기 발광체의 휘도 설계 방법에서는 적색의 발색이 가능한 발광 단위와, 녹색의 발색이 가능한 발광 단위와, 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시가 가능해지고, 상기 각 발광 단위의 개구율이 상기 식(1)을 만족시키는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 다른 발광체의 휘도 설계 방법은 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체의 휘도 설계 방법으로서, 상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도 및 개구율을 설정하는 초기치 결정 처리 및 개구율 결정 처리를 실행하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 발광체의 휘도 설계 방법에서는 상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량을, 상기 각 발광 단위의 발광 휘도의 감쇠 곡선을 그 발광 휘도의 초기 휘도로 나눔으로써 구해지는 규격화 감쇠 곡선을 기초로 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 발광체의 휘도 설계 프로그램은 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체의 휘도 설계 프로그램으로서, 상기 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도를 설정하는 초기치 결정 처리를 컴퓨터로 실행시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 발광체의 휘도 설계 프로그램에서는 상기 결정된 초기치에 의거하여, 상기 발광 단위의 종류마다 개구율을 결정하는 개구율 결정 처리를 컴퓨터로 실행시키도록 되어 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 발광체의 휘도 설계 프로그램에서는 상기 결정된 초기치에 의거하여, 상기 발광 단위의 종류마다 전류치 또는 전압치의 사용 범위를 결정하는 사용 범위 결정 처리를 컴퓨터로 실행시키도록 되어 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 발광체의 휘도 설계 프로그램에서는 상기 발광 단위의 발광 수명을, 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율이 되기까지 필요한 시간으로 하는 것이 바람직하고, 그 경우에 상기 소정 비율을 50%로 하는 것이 바람직하다.
또, 상기 발광체의 휘도 설계 프로그램에서는 적색의 발색이 가능한 발광 단위와, 녹색의 발색이 가능한 발광 단위와, 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시가 가능해지고, 상기 각 발광 단위의 개구율이, 상기 식(1)을 만족시키는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 다른 발광체의 휘도 설계 프로그램에서는 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체의 휘도 설계 프로그램으로서, 상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도 및 개구율을 설정하는 초기치 결정 처리 및 개구율 결정 처리를 컴퓨터로 실행시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 발광체의 휘도 설계 방법에서는 상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량을, 상기 각 발광 단위의 발광 휘도의 감쇠 곡선을 그 발광 휘도의 초기 휘도로 나눔으로써 구해지는 규격화 감쇠 곡선을 기초로 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전기 광학 장치는 상기 발광체를 표시 장치로서 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 전자 기기는 상기 발광체를 표시 장치로서 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 발명에서 발광체로서는 유기 일렉트로루미네선스이나 무기 일렉트로루미네선스, 플라즈마 디스플레이(PDP), 전계 방출 디스플레이(FED) 등에 적용 가능하지만, 특히 유기 일렉트로루미네선스(유기 EL)에 적용하는 것이 바람직하다.
EL 소자(발광 단위)의 발광 특성의 시간 경과 변화로서, 그 발광 휘도의 감쇠 곡선(정전류 구동의 경우에는 동일 전류를 흐르게 한다는 조건하에서, 정전압 구동의 경우는 동일 전압을 인가한다는 조건하에서, 사용 시간 경과에 따른 발광 휘도의 변화를 나타내는 곡선)을 조사해 보면, 충분히 긴 시간을 고려하면, 발광 휘도의 초기치, 즉 초기 휘도가 감쇠 곡선의 형상에 큰 영향을 끼치고 있는 것을 알 수 있었다. 이것은 발광 휘도가 약간 높게 설정되어 있으면, 발광 재료에 흐른 전류의 적분치(정전류 구동의 경우) 또는 발광 재료에 인가된 전압의 적분치(정전압 구동의 경우)는 비교적 단시간 동안에 큰 값이 되고, 반대로, 발광 휘도가 약간 낮게 설정되어 있으면, 그러한 전류치나 전압치의 적분치는 비교적 장시간이 경과되지 않으면 큰 값으로는 되지 않기 때문이다. 즉, 이러한 적분치와 발광 재료의 열화의 진행 상태는 밀접하게 관련된 것이다.
또한, 발광 휘도의 초기치(초기 휘도)라 함은 발광 휘도의 크기를 표시할 수 있는 값을 말하며, 예를 들면, 발광 휘도의 평균치라도 좋고, 발광 휘도의 최대치라도 좋다.
그리고, 상기 발명의 발광체에서는 상기 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도, 즉 발광 휘도의 평균치 또는 최대치 등의 초기치가 설정되어 있다.
또한, 상기 발명의 발광체의 휘도 설계 방법이나 휘도 설계 프로그램에서는 상기 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도, 즉 발광 휘도의 평균치 혹은 최대치 등의 초기치가 설정된다. 그리고, 이 결정된 초기치에 의거하여, 상기 발광 단위의 종류마다 개구율이 결정되고, 또, 상기 결정된 초기치에 의거하여, 상기 발광 단위의 종류마다 전류치(정전류 구동의 경우) 또는 전압치(정전압 구동의 경우)의 사용 범위가 결정된다.
여기서, 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 하는 것은, 20% 이내이면, 각각의 개구율을 적절하게 설정함으로써 얻어지는 화이트 밸런스가 발광체의 수명 내에서 허용 범위로 되고, 상품으로서의 가치도 손상되지 않는 범위 내로 되기 때문이다.
전류치 또는 전압치의 사용 범위는 최소치와 최대치 양쪽의 값으로 정의하는 것이 가능하지만, 최소치가 0암페어 또는 0볼트인 경우에는 최대치만이나, 중앙치만으로 정의하는 것도 가능하다. 발광시키지 않을 때의 전류치 또는 전압치의 값(즉, 최소치)은 0암페어 또는 0볼트인 것이 통상이므로, 전류치 또는 전압치의 사용 범위는 최대치나 중앙치라는 1개의 값으로 정의하는 것이 가장 자연스럽고 또한 간단하다.
그리고, 이러한 전류치 또는 전압치의 사용 범위에 의거하여 실제의 전류치 또는 전압치가 제어되면, 각 EL 소자(발광 단위)의 발광 휘도의 실제의 감쇠 곡선은 초기치 결정 처리에 의해 결정된 초기치(초기 휘도)에 의해 결정되는 감쇠 곡선에 거의 일치하게 된다.
그러면 각 EL 소자(발광 단위)의 종류마다의 발광 휘도의 초기치(초기 휘도)는 각 EL 소자(발광 단위)간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 각각의 초기 휘도가 설정되어 있으므로, 각 EL 소자(발광 단위)의 열화의 진행 상태는 거의 일치하도록 된다.
또한, 초기치 결정 처리에 의해 결정된 발광 휘도의 초기치(초기 휘도)는 상기와 같이 각 EL 소자(발광 단위)간의 수명의 편차량이 20% 이내가 되는 것을 제일 먼저 고려한 것이고, 이 초기치(초기 휘도)에 의거하여, 개구율 결정 처리에서 각 EL 소자(발광 단위)의 종류마다 개구율이 결정되기 때문에, 각 EL 소자(발광 단위)간의 휘도비를 소망하는 상태(예를 들면, 기려한 백색이 얻어지는 화이트 밸런스)로 할 수 있다.
또, 상기 초기치(초기 휘도)에 의거하여, 상기 사용 범위 결정 처리에서 각 EL 소자의 전류치(정전류 구동의 경우) 또는 전압치(정전압 구동의 경우)의 사용 범위를 결정할 수 있다.
또, 광의 삼원색인 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3도트로 1화소를 구성하도록, 각 화소를 삼색의 EL 소자(발광 단위), 즉 적색의 발색이 가능한 EL 소자(발광 단위)와, 녹색의 발색이 가능한 EL 소자(발광 단위)와, 청색의 발색이 가능한 EL소자(발광 단위)를 구비함으로써, 컬러 표시가 가능해진다. 그 경우에, 상기 각 EL 소자(발광 단위)의 개구율이 상기 식(1)을 만족시키고 있으면, 초기치 결정 처리에 의해 결정된 발광 휘도의 초기치(초기 휘도)가 어떠한 값이어도, 적절한 화이트 밸런스를 얻을 수 있다.
또, 상기 발명에서는 각 EL 소자(발광 단위)의 발광 수명을, 발광 휘도가 초기 휘도(제조 직후에 얻어지는 발광 휘도)의 소정 비율로 열화하는데 필요한 사용 시간으로 함으로써, EL 소자(발광 단위)간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 하고 있다. 즉, 어느 정도의 사용 시간이 경과되었을 때에, 각 EL 소자(발광 단위)의 발광 휘도의 열화 비율이 동일하면, 전체로서의 휘도는 저하해도, 휘도비는 초기 상태와 동일하다. 이 때문에, 예를 들면 소망하는 화이트 밸런스가 얻어지도록 개구율을 설정하고 있던 경우에는 어느 정도의 사용 시간이 경과되어 EL 소자(발광 단위)의 발광 휘도가 저하하더라도, 소망하는 화이트 밸런스를 유지할 수 있는 것이다.
또한, 소정 비율을 50%로 함으로써, EL 소자(발광 단위)의 발광 휘도가 초기치의 절반으로까지 열화했을 때에도, 각 EL 소자(발광 단위) 사이에서 그 초기의 휘도비를 유지하고, 소망하는 화이트 밸런스를 유지할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 발광체에서는 상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도 및 개구율이 설정되어 있다.
이와 같이, 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량이 20% 이내가 되도록 하는 것은, 20% 이내이면, 각각의 개구율을 적절하게 설정함으로써 얻어지는 화이트 밸런스가 소정 시간 내에서 허용 범위가 되고, 상품으로서의 가치도 손상되지 않는 범위 내가 되기 때문이다.
또, 상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량을, 상기 각 발광 단위의 발광 휘도의 감쇠 곡선을 그 발광 휘도의 초기 휘도로 나눔으로써 구해지는 규격화 감쇠 곡선을 기초로 결정하는 것이 바람직하다. 각 EL 소자(발광 단위)의 규격화 감쇠 곡선끼리의 편차가 작으면, 발광 휘도가 저하되는 과정에서도 휘도비는 초기 상태에 가까운 상태를 유지할 수 있으므로, 장시간에 걸쳐 휘도비를 비교적 양호하게 유지할 수 있기 때문이다. 여기서, 규격화 감쇠 곡선끼리의 편차량은 예를 들면 최소 제곱법을 이용함으로써 판단할 수 있다. 또, 소용(所用) 시간에 대해서는 적합한 기준에 의해 설정되지만, 예를 들면 얻어지는 제품의 보증 기간에 대응한(거의 일치한) 시간을 채용할 수 있다.
또한, 규격화 감쇠 곡선끼리의 편차량으로서, EL 소자(발광 단위)가 수명에 도달하기까지의 규격화 감쇠 곡선끼리의 편차량을 이용하면, 내용(耐用) 년수 전체에 걸쳐 휘도비를 비교적 양호하게 유지할 수 있다.
또, 상기 각 발명에서의 발광체는 표시 장치로 하면 적합하고, 따라서 이것을 구비한 전기 광학 장치 및 전자 기기는 특히 양호한 것이 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 각 발광 단위의 발광 특성의 열화(시간 경과 변화)의 진행 상태를 거의 일치하도록 할 수 있고, 따라서 각 발광 소자간의 휘도비를 장기간에 걸쳐 양호한 상태로 유지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.
(제 1 실시예)
본 실시예는 적색의 발색이 가능한 유기 EL 소자(발광 단위), 녹색의 발색이 가능한 유기 EL 소자(발광 단위) 및 청색의 발색이 가능한 유기 EL 소자(발광 단위)의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시를 가능하게 한 EL 장치(발광체)로서의 표시 장치(유기 EL 표시 장치)에 본 발명을 적용한 것이다.
도 1은 본 실시예에서의 유기 EL 표시 장치의 설계 프로그램의 기능 구성을 나타내는 블록도로서, 이 설계 프로그램은 통상의 컴퓨터에서 실행된다.
즉, 이 설계 프로그램은 기능적으로 분해하면, 각 색마다의 유기 EL 소자의 초기 휘도(발광 휘도의 초기치)와 그 유기 EL 소자의 수명과의 관계를 취득하는 특성 취득 처리부(10)와, 각 색마다의 유기 EL 소자의 초기 휘도와 수명과의 관계에 의거하여, 이것으로부터 설계하는 유기 EL 표시 장치에 사용되는 유기 EL 소자끼리의 수명이 일치하도록, 즉, 상기 유기 EL 소자간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 이들 유기 EL 소자의 발광 휘도의 초기치(초기 휘도)를 결정하는 초기치 결정 처리부(20)와, 결정된 초기치와 화이트를 표시하기 위한 각 색의 휘도비에 의거하여, 유기 EL 소자의 발광색마다 개구율을 결정하는 개구율 결정 처리부(30)와, 결정된 초기치에 의거하여, 유기 EL 소자의 발광색마다 전류치의 중앙치(정전류 구동의 경우) 또는 전압치의 중앙치(전압 구동의 경우)를 결정하는 사용 범위 결정 처리부(40)를 구비한 구성으로 되어 있다.
도 2는 설계 프로그램을 실행한 처리의 개요를 나타내는 플로차트이고, 이하, 도 2를 참조하여 본 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.
설계 프로그램이 개시되면, 먼저, 스텝 101에 있어서, 설계 대상인 유기 EL 표시 장치에 사용되는 발광 재료의 종류마다, 초기 휘도와 수명과의 관계가 취득된다.
본 실시예에서는 유기 EL 소자에 이용되는 발광 재료마다, 초기 휘도와 발광 특성의 시간 경과 변화(수명)과의 관계에 대해서, 미리 측정된 복수의 결과가 컴퓨터의 하드 디스크에 보존되고 있고, 스텝 101에서는 그 보존되고 있는 초기 휘도와 시간 경과 변화(수명)과의 관계를 판독 출력하는 처리가 실행되는 것이 된다.
여기서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 동일한 발광 재료로도, 초기 휘도를 높음(예를 들면, 600cd/m2)으로 설정하고, 그 초기 휘도가 얻어진 전류 또는 전압을 계속 부여하면, 동일한 값의 전류 또는 전압을 부여함에도 불구하고, 발광 휘도는 비교적 단시간 중에 크게 감쇠해 버린다. 이에 대해서, 초기 휘도를 중간 정도(예를 들면, 400cd/m2)로 설정하고, 그 초기 휘도가 얻어진 전류 또는 전압을 계속 부여하면, 초기 휘도를 높음으로 설정한 경우에 비해서, 발광 휘도의 감쇠 곡선은 완만해진다. 또한 초기 휘도를 낮음(예를 들면, 100cd/m2)으로 설정하고, 그 초기 휘도가 얻어진 전류 또는 전압을 계속 부여하면, 발광 휘도는 비교적 긴 시간이 경과해도 근소하게 감쇠할 뿐이다.
덧붙여서, 이와 같은 초기 휘도와 발광 특성의 시간 경과 변화(수명)와의 관계는 발광 재료마다 차이가 난다. 이 때문에, 초기 휘도시에 화이트 밸런스가 얻어지도록 RGB의 휘도비를 일치하도록 한 것만으로는, 어느 정도의 시간이 경과되면, 당초의 휘도비가 무너져 화이트 밸런스가 얻어지지 않게 되어 버린다.
스텝 101로부터 스텝 102로 이행하고, 이번은 스텝 101에서 취득한 각 발광 재료의 도 3에 나타내는 바와 같은 특성에 의거하여, 초기치 결정 처리부(20)가 각 발광 재료마다 동일한 전류치 또는 전압치로 계속 발광한 경우에, 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율(본 실시예에서는 50%)로 되기까지 필요한 시간(반감기)이 1000 시간이 되는 초기 휘도 Lr, Lg, Lb를 구한다. 즉, 예를 들면 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 발광 재료의 감쇠 곡선의 형상은 초기 휘도의 값에 의해 크게 다르므로, 그 초기 휘도의 값을 적당히 선정함으로써, 반감기가 1000 시간이 되는 초기 휘도를 각 색마다 구할 수 있다. 그 결과, 초기치 결정 처리부(20)에서, 예를 들면,
Lr=800cd/m2
Lg=800cd/m2
Lb=150cd/m2
라는 각 색마다의 초기 휘도가 구해진다.
또한, 여기서는 반감기가 1000 시간이 되는 초기 휘도를 구했지만, 설정하는 반감기의 시간에 대해서는 1000 시간에 한정되는 일이 없이 적당한 시간, 예를 들면 얻어지는 제품의 보증 기간에 대응한(거의 일치한) 시간을 채용할 수 있다.
스텝 102에서 각 색의 초기 휘도가 구해지면, 스텝 103으로 이행하고, RGB 각 색의 발광 스펙트럼을 고려하고, 스텝 102에서 구한 각 색마다의 초기 휘도 Lr, Lg, Lb에 의거하여 하기식에 따라서, 1화소 중에서의 각 색마다의 개구율 ar, ag, ab을 연산한다.
ar:ag:ab=WrLgLb:WgLrLb:WbLrLg
여기서, ar은 상기 적색의 발색이 가능한 EL 소자의 개구율, ag는 상기 녹색의 발색이 가능한 EL 소자의 개구율, ab는 상기 청색의 발색이 가능한 EL 소자의 개구율이다.
또, Wr:Wg:Wb는 1화소로 백색을 표시하기 위한 각 색의 휘도비(Wr은 적색, Wg는 녹색, Wb는 청색에 각각 대응)이고, RGB 각 색의 발광 스펙트럼에 의거해 설정된다.
예를 들면, 색도 R(0.67, 0.33), G(0.35, 0.6), B(0.15, 0.16)의 경우, 백색(0.33, 0.33)을 표시하기 위해서는 RGB의 휘도비 Wr:Wg:Wb는 1:8:2가 되기 때문에, 그 휘도비와, 각 색마다의 초기 휘도 Lr, Lg, Lb를 상기 식에 대입함으로써, 각 색마다의 개구율 ar, ag, ab가 구해진다.
덧붙여서, Lr=800cd/m2, Lg=800cd/m2, Lb=150cd/m2, Wr:Wg:Wb=1:8:2를 상기 식에 대입하면,
ar:ag:ab=15:120:160
이 된다. 이 수치를 1/100으로 하여 그것을 개구율과 바꾸어 읽으면, 적색의 개구율은 1.5%, 녹색의 개구율은 12%, 청색의 개구율은 16%가 된다. 이러한 경우의 1화소 전체에서의 발광 휘도(단위 면적당이 아니라, 화소 전체에서의 발광 휘도)는 Lr×O.015 + Lg×O.12 + Lb×O.16으로 구하여, 수치를 대입하면, 132cd/m2가 된다.
또한, 상기 개구율(화소마다의 개구율)을 각 도트(서브픽셀)마다의 개구율로 환산하면, 각각 3배가 되고, 적색은 4.5%, 녹색은 36%, 청색은 48%가 된다. 따라서, 현재의 유기 EL 표시 장치에 이용되는 TFT(박막 트랜지스터) 기판에 의해 얻어지는 개구율에 가까운 값이다. 또, 청색에 대해서는 개구율이 크게 1화소를 3도트로 등분으로 나눈 면적으로는 부족해도, 개구율이 작은 적색의 면적을 청색에 할당함으로써 충분히 실현할 수 있다.
스텝 103의 처리를 끝내면, 스텝 104로 이행하고, 스텝 102에서 구한 각 색마다의 초기 휘도Lr, Lg, Lb에 의거하여 각 색마다 사용시의 전류치의 중앙치 Icr, Icg, Icb(정전류 구동의 경우) 또는 전압치의 중앙치 Vcr, Vcg, Vcb(전압 구동의 경우)를 결정한다.
예를 들면, 정전류 구동의 경우, 발광 휘도에 따라서 큰 전류, 작은 전류가각 유기 EL 소자에 흐르는 것이 되지만, 충분하게 긴 시간(예를 들면, 1000 시간)을 고려하면, 최대 전류치와 최소 전류치(통상은 0 암페어)의 평균치(통상은 최대 전류치의 1/2의 값)가 평균적으로 계속 흐른 것과 동일하다고 고려할 수 있다. 따라서, 도 3에 나타낸 예에 의하면, 세로축의 "초기 휘도"을 "전류치의 중앙치"로 바꾸어 읽을 수 있고, "전류치의 중앙치"로 하여도 동일한 경향으로 발광 휘도가 감쇠하는 것으로 된다. 정전압 구동의 경우에서도 마찬가지이다.
따라서, 스텝 104에서는 초기 휘도 Lr, Lg, Lb을 얻는데 필요한 전류치 또는 전압치를 전류치의 중앙치 Icr, Icg, Icb또는 전압치의 중앙치 Vcr, Vcg, Vcb로서 설정하면 좋다.
스텝 104의 처리를 끝내면, 스텝 105으로 이행하고, 스텝 102∼104에서 결정된 각 값을 이용자가 지정하는 파일에 출력하고, 이것으로 금회의 도 2의 처리를 종료한다.
그리고, 이상의 처리를 거쳐 설계된 유기 EL 표시 장치에 의하면, 유기 EL 소자(발광 단위)의 발광 휘도의 감쇠(시간 경과 변화)가 각 색에서 일치하기 때문에, 사용 시간이 1000 시간 정도에 달해도, 화이트 밸런스가 무너지지 않는다는 이점이 있다.
또한, 본 실시예에서는 발광 휘도가 초기 휘도의 50%가 되는 시간이 각 유기 EL 소자에서 일치하도록 설계를 하고 있지만, 이것은 50%에 한정되는 것은 아니고, 그 밖의 다른 비율로 하여도 좋다. 또, 각 유기 EL 소자에서 일치하도록 설계하는일이 없이, 각 유기 EL 소자간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 유기 EL 소자 각각의 초기 휘도를 설정(설계)하도록 해도 좋다.
(제 2 실시예)
다음에, 본 발명의 제 2 실시예에 대해서 설명한다.
본 실시예도, 상기 제 1 실시예와 마찬가지로, RGB의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시를 가능하게 한 EL 장치(발광체)로서의 표시 장치(유기 EL 표시 장치)에 본 발명을 적용한 것이다.
단, 본 실시예에서는 각 유기 EL 소자(발광 단위)의 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율(예를 들면, 50%)의 값으로까지 저하하기 까지에 필요한 시간을 일치하도록 하는 것이 아니고, 한 색의 유기 EL 소자의 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율(예를 들면, 50%)의 값으로 저하하는 시점을 고려하고, 사용 시간이 그 시점에 달하기까지 사이, 각 색의 발광 휘도가 가능한 한 동일한 경향으로 감쇠하도록 설계를 행하게 되어 있다.
또한, 본 실시예에서의 설계 프로그램의 처리의 큰 흐름은 상기 제 1 실시예의 경우와 마찬가지이기 때문에, 도 2를 이용해 본 실시예에서의 설계 프로그램의 내용을 설명한다.
본 실시예에 있어서도, 스텝 101을 거쳐 스텝 102로 이행하고, 초기 휘도 Lr, Lg, Lb을 결정하는 것이지만, 스텝 102에서의 처리의 내용이 상기 제 1 실시예와 약간 차이가 난다.
즉, 스텝 102로 이행하면, 먼저, RGB 각 색의 감쇠 곡선을 각각의 초기 휘도로 나눔으로써, 도 4에 나타낸 바와 같은 규격화 감쇠 곡선(초기 휘도로 규격화한 휘도)을 구하고, 이들 규격화 감쇠 곡선 중으로부터, 소망하는 경향(우측 하향의 직선에 가장 가까운 감쇠 경향)을 나타내고 있는 감쇠 곡선을 선출한다. 도 4의 예이면, 녹의 감쇠 곡선이 선출된다.
다음에, 녹색의 규격화 감쇠 곡선에 의거하여 녹색의 유기 EL 소자가 수명에 달하는 시점으로서, 녹색의 유기 EL 소자의 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율(예를 들면, 50%)로 저하하는 시점을 구한다. 이러한 시점은 예를 들면 1000 시간이라는 상태로 구해진다.
그리고, 상기와 같이 구해진 1000 시간에 달하기까지 사이의, 녹색의 유기 EL 소자의 규격화 감쇠 곡선과 적색의 유기 EL 소자의 규격화 감쇠 곡선과의 편차량이 최소가 되도록 한 적색의 유기 EL 소자의 초기 휘도 Lr을 구한다. 마찬가지로, 상기 같이 구해진 1000 시간에 달하기까지 사이의, 녹색의 유기 EL 소자의 규격화 감쇠 곡선과 청색의 유기 EL 소자의 규격화 감쇠 곡선과의 편차량이 최소가 되도록 한 청색의 유기 EL 소자의 초기 휘도 Lb를 구한다.
적합한 초기 휘도 Lr및 Lb가 구해진 경우에는, 편차량의 판단에 이용한 녹색의 유기 EL 소자의 감쇠 곡선에서의 초기 휘도 Lg와 세트로 하여, 스텝 102에서의 결론으로 한다. 그러나, 편차량이 적은 초기 휘도 Lr및 Lb가 구해지지 않았던 경우에는, 녹색의 유기 EL 소자의 초기 휘도를 적당히 변경하여 규격화 감쇠 곡선을 구한 다음, 재차, 초기 휘도 Lr및 Lb를 구하면 좋다.
또한, 규격화 감쇠 곡선끼리의 편차량의 대소의 판단은 예를 들면, 상기 같이 구해진 1000 시간까지의 시간 적분치끼리의 비교에 의해 하는 것도 가능하고 혹은 최소 제곱법을 이용해 하는 것도 가능하다. 단, 스텝 101에서 취득된 초기 휘도와 수명과의 관계의 종류가 적을 때에, 시간 적분치를 이용해 편차량의 대소 판단을 하는 경우에는, 녹색에서의 시간 적분치를 사이에 두는 적색의 2개의 시간 적분치에 의거하여 녹색의 시간 적분치에 일치하게 되는 적색의 초기 휘도를 내삽법(內揷法)으로 구하도록 해도 좋다.
그리고, 스텝 101에서는 예를 들면,
Lr=700cd/m2
Lg=900cd/m2
Lb=110cd/m2
라는 각 색마다의 초기 휘도가 구해진다.
여기서, 스텝 102에서 구해진 초기 휘도 Lr, Lg, Lb가 상기와 같은 값이고, 백색을 표시하기 위한 RGB의 휘도비 Wr:Wg:Wb이 1:8:2이라고 하면, 각 색마다의 개구율 ar, ag, ab는,
ar:ag:ab=99:616:1260≒1:6:13
이 된다. 적당한 축척으로서, 적색의 개구율은 2%, 녹색의 개구율은 12%, 청색의 개구율은 26%가 된다. 이러한 경우의 1화소 전체에서의 발광 휘도(단위 면적당이 아니라, 화소 전체에서의 발광 휘도)는 Lr×O.02 + Lg×O.12 + Lb×0.26으로 구해지고, 수치를 대입하면, 150.6cd/m2가 된다.
또한, 이와 같이 하여 구해진 개구율, 또 상기 실시예에서 구해지는 개구율보다, 본 발명의 발광체에서는 특히 상기 각 EL 소자(발광 단위)간의 개구율의 비를, 하기식의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
ar:ag:ab=1:3∼8:8∼15
RGB의 휘도비를 이와 같은 범위로 하면, 얻어지는 화이트 밸런스가 양호해지고, 또한 이 양호한 화이트 밸런스가 EL 장치(발광체)의 수명까지 사이에 유지되게 된다.
또한, 상기 개구율(화소마다의 개구율)을, 각 도트(서브픽셀)마다의 개구율로 환산하면, 각각 3배가 되고, 적색은 6%, 녹색은 36%, 청색은 78%가 되고, 평균하면, 현재의 TFT기판의 개구율에 가까운 값이므로, 청색에 대해서 부족한 만큼, 적색의 면적을 청에 할당함으로써 충분히 실현할 수 있다.
스텝 102의 처리를 끝내면, 스텝 103으로 이행하지만, 스텝 103 이후의 처리는 상기 제 1 실시예와 마찬가지이므로, 설명은 생략한다.
그리고, 이상의 처리를 거쳐 설계된 유기 EL 표시 장치에 의하면, 유기 EL소자의 발광 휘도의 규격화 감쇠 곡선을 각 색마다 구하고, 이들 규격화 감쇠 곡선끼리의 편차량이 작게 되도록 각 유기 EL 소자의 초기 휘도를 구하고, 또한 개구율과 전류치 또는 전압치의 중앙치를 결정하도록 하고 있기 때문에, 각 유기 EL 소자의 발광 휘도가 서서히 감쇠하는 과정에 있어서도, 종래와 비교해서 양호한 화이트 밸런스가 얻어진다는 이점이 있다.
또한, 본 실시예에서는 발광 휘도가 초기 휘도의 50%가 되는 시간을 유기 EL 소자의 수명으로서 취급하고 있지만, 이것은 50%에 한정되는 것은 아니고, 그 외의 다른 비율로 하여도 좋다.
다음에, 이와 같이 하여 설계된 유기 EL 표시 장치(발광체)의 예를 나타낸다.
도 5는 구동 소자를 형성한 기판측에 광을 출사한다. 소위 보톰 에미션 타입의 유기 EL 표시 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 측단면도이다. 이 도 5에 나타내는 유기 EL 표시 장치(발광체)(100)는 기판(101), 회로 소자부(102), 화소 전극(양극)(103), 뱅크부(104), 발광 소자(발광 단위)(105), 대향 전극(106)(음극) 및 밀봉 기판(107)을 구비한 것으로서, 플렉시블 기판(도시 생략)의 배선이나 구동IC(도시 생략)를 접속하여 구성된 것이다.
기판(101)은 유기 EL 표시 장치(100)가 보톰 에미션 타입인 것이므로 투광성일 필요가 있고, 예를 들면 두께 0.5mm 정도의 유리판이 적합하게 이용된다.
회로 소자부(102)는 TFT 등으로 이루어지는 구동 소자(액티브 소자)(108)를 기판(101) 상에 형성하여 구성된 것으로서, 이 회로 소자부(102) 상에는 복수의 화소 전극(103)이 소정의 패턴으로 형성 배치되어 있다. 화소 전극(103)은 ITO 등으로 이루어지는 투명 전극이고, 이에 의해 발광 소자(105)로부터의 광이 화소 전극(103)을 투과하도록 되어 있다.
각 화소 전극(103)간에는 예를 들면 감광성의 아크릴 수지 등으로 이루어지는 뱅크부(104)가 형성되어 있고, 이 뱅크부(104)에 형성된 오목부 개구(109)에는 발광 소자(105)가 형성되어 있다. 또한, 상기 구동 소자(108)나 그 배선 등은 뱅크부(104)의 바로 아래에 위치하도록 형성 배치되어 있고, 이에 의해 이들 구동 소자(108) 등이 발광 소자(105)로부터의 광의 출사를 방해하지 않도록 되어 있다.
발광 소자(105)는 본 실시예에서는 화소 전극(103) 상에 형성된 정공 주입층(110)과, 이 위에 형성된 발광층(111)을 구비하여 구성된 것으로서, 적색(R)의 발색을 이루는 발광 소자(발광 단위)(105R)와, 녹색(G)의 발색을 이루는 발광 소자(발광 단위)(105G)와, 청색(B)의 발색을 이루는 발광 소자(발광 단위)(105B)로 이루어지고, 이들 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시를 이루게 구성된 것이다. 또한, 필요에 따라서, 발광층(11)의 위에 전자 주입층을 형성하고, 이것을 포함해 발광 소자(105)로 하여도 좋다.
대향 전극(음극)(106)은 뱅크부(104) 및 발광 소자(105)의 상부를 덮어 그 전면에 형성된 것으로서, LiF, Ca, Al이 이 순서로 형성되어 이루어진 것이다. 또한, 이 대향 전극(106)에 있어서, 최상층이 되는 Al은 발광 소자(105)로부터의 광을 반사하는 반사막으로 하여도 기능하도록 되어 있다.
그리고, 이와 같이 하여 형성된 대향 전극(106) 상에는 유리 등으로 이루어지는 밀봉 기판(107)이 밀봉 수지(도시하지 않음)에 의해 적층되고 있다.
이와 같은 구성의 유기 EL 표시 장치(100)에 있어서, 상기 각 발광 소자(105)는 그 개구율이 예를 들면 오목부 개구(109)에서의 저부측의 개구, 즉 정공 주입층(110)이 화소 전극(103)에 접하는 면적에 의해 결정된다. 이 면적(개구율)은 전술한 바와 같이 미리 설정된 각 발광 소자(발광 단위)(105)의 초기 휘도에 의해 그 화이트 밸런스를 양호하게 하는, 예를 들면 상기의 식(2)에 나타낸 범위가 되도록 각 발광 소자(발광 단위)(105)간의 개구율의 비가 결정됨으로써, 결정되는 것이다. 즉, 이 개구율의 비에 의해 결정되는 화이트 밸런스에 대해서, 이것이 표시 장치로서 적합한 범위의 휘도가 되는 비율이 구해지고, 먼저 결정된 개구율의 비에 대해 이 비율이 각각에 곱해짐에 의해서, 상기 화이트 밸런스를 유지하면서, 표시 장치로서 적합한 휘도를 얻을 수 있는 개구 면적(개구율)이 결정된다.
또, 이들 각 발광 소자(발광 단위)(105)의 배치와 그 개구율의 비로서는 예를 들면 도 6에 나타낸 바와 같은 형태로 된다. 즉, B(청색)의 발광 소자(발광 단위)(105B)는 R(적색)의 발광 소자(발광 단위)(105R), G(녹색)의 발광 소자(발광 단위)(105G)에 비해 그 개구율의 비가 크기 때문에, 도 6에 나타낸 바와 같이 그 개구율(개구 면적)을 크게 한다. 또, 무효 영역을 가능한 한 적게 하여 전체의 개구율을 확보하기 위해, B(청색)의 발광 소자(발광 단위)(105B)의 한쪽 측에 R(적색)의 발광 소자(발광 단위)(105R)와 G(녹색)의 발광 소자(발광 단위)(105G)를 배치하도록 하고 있다.
도 7은 밀봉 기판(107)측에 광을 출사하는, 소위 톱 에미션 타입의 유기 EL표시 장치(발광체)의 일례를 모식적으로 나타내는 측단면도이다. 이 도 7에 나타낸 유기 EL 표시 장치(발광체)(150)는 도 5에 나타낸 유기 EL 표시 장치(발광체)(100)와 주로 다른 점은 기판(101)으로서 투광성이 아닌 금속이나 수지 등으로 이루어진 기판을 사용할 수 있는 점과, 화소 전극(103)으로서 투명하지 않은 전극을 사용할 수 있는 점과, 대향 전극(106)으로서 투광성의 것이 사용되는 점과, 밀봉 기판(107)으로 하여도 투광성의 것이 사용되는 점이다. 또한, 화소 전극(103)으로서는 특히 반사성을 갖는 전극을 사용하고 혹은 투명 전극에 Al 등의 반사막을 설치한 적층 구조로서 두는 것이 바람직하다.
또한, 본 예에서는 상기 각 발광 소자(105)의 개구율(개구 면적)은 예를 들면 오목부 개구(109)에서의 상부측의 개구, 즉 발광층(111)이 대향 전극(106)에 접하는 면적에 의해 결정된다.
이와 같은 유기 EL 표시 장치(150)에 있어서도, 각 발광 소자(발광 단위)(105)의 배치와 그 개구율의 비로서는 도 6에 나타낸 형태로 된다.
또, 이 유기 EL 표시 장치(150)에서는 톱 에미션 타입인 것이므로, 도 7에 나타낸 구조와는 다르고, 구동 소자(108)나 그 배선 등을 뱅크부(104)의 바로 아래에 형성 배치할 필요가 없이 자유롭게 형성 배치할 수 있다.
환언하면, 구동 소자(108)나 그 배선 등의 위치에 관계없이 각 발광 소자(발광 단위)(105)의 배치나 그 개구율(개구 면적)을 설정할 수 있고, 따라서 설계 자유도가 높게 됨과 동시에, 개구율(개구 면적)도 보톰 에미션 타입에 비해 크게 할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치는 상기 발광체를 표시 장치로서 구비한 것으로서, 구체적으로는 상기 유기 일렉트로루미네선스(유기 EL 표시 장치) 이외에, 무기 일렉트로루미네선스, 플라즈마 디스플레이(PDP), 전계 방출 디스플레이(FED) 등을 예시할 수 있다.
(제 3 실시예)
도 8은 본 발명에서의 유기 EL 표시 장치(발광체)를 탑재한 전자 기기의 일례로서의 모바일형 퍼스널 컴퓨터를 나타내는 사시도이다.
모바일형 퍼스널 컴퓨터(200)는 키보드(201)를 구비한 본체부(202)와, 상기 제 1 또는 제 2 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치(발광체)로 이루어지는 표시 유닛(203)을 구비하고 있다.
(제 4 실시예)
도 9는 본 발명에서의 유기 EL 표시 장치(발광체)를 탑재한 전자 기기의 일례로서의 휴대 전화를 나타내는 사시도이다.
휴대 전화(300)는 복수의 조작 버튼(301)과, 수화구(302)와, 송화구(303)와, 상기 제 1 또는 제 2 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치(발광체)(304)를 구비하고 있다.
(제 5 실시예)
도 10은 본 발명에서의 유기 EL 표시 장치(발광체)를 탑재한 전자 기기의 일례로서의 디지털 스틸 카메라를 나타내는 사시도이다. 또한, 외부 기기와의 접속에 대해서도 간단하게 나타내고 있다.
디지털 스틸 카메라(400)는 케이스(401)와, 그 배후에 설치되고, 상기 제 1 또는 제 2 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치(발광체)로 이루어지는 표시 패널(402)과, 케이스(401)의 관찰측(도에서는 이면측)에 설치되는 광학 렌즈나 CCD(Charge Coupled Device) 등을 포함한 수광 유닛(403)과, 셔터 버튼(404)과, 그 셔터 버튼(404)을 누른 시점에서의 CCD의 손상 신호가 전송·저장되는 회로 기판(405)을 구비하고 있다. 이 표시 패널(402)에는 CCD 등의 촬상 소자에 의해 광전 변환하여 생성된 촬상 신호에 의거하여 표시가 행하여진다.
또, 이 디지털 스틸 카메라(400)에서는 케이스(401)의 측면에 비디오 신호 출력 단자(406)와, 데이터 통신용의 입출력 단자(407)가 설치되어 있다. 그리고, 도면에 나타낸 바와 같이, 전자의 비디오 신호 출력 단자(406)에는 텔레비전 모니터(500)가 또, 후자의 데이터 통신용의 입출력 단자(407)에는 퍼스널 컴퓨터(600)가 각각 필요에 따라서 접속되고, 소정의 조작에 의해서 회로 기판(405)의 메모리에 저장된 촬상 신호가 텔레비전 모니터(500)나, 퍼스널 컴퓨터(600)에 출력되는 구성으로 되어 있다.
또한, 본 발명에서의 유기 EL 표시 장치(발광체)를 구비한 전자 기기로서는 상기의 것에 한정하지 않고, 달리 예를 들면, 텔레비전, 휴대용 텔레비전, 뷰파인더형·모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, PDA, 휴대용 게임기, 카 오디오 기기, 자동차용 계기, CRT, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 계산기, 시계, 워드프로세서, 워크스테이션, 텔레비전 전화, POS단말, 터치 패널을 구비한 기기 등을 예시할 수 있다.
또, 상기 각 실시예에서는 본 발명에 이러한 발광체의 휘도 설계 방법 및 휘도 설계 프로그램을, 유기 EL 표시 장치의 휘도 설계 방법 및 휘도 설계 프로그램에 적용한 경우에 대해서 설명하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 무기EL표시 장치의 설계 방법 및 설계 프로그램에 본 발명을 적용해도 상관없다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위(예를 들면 EL 소자)를 포함해 구성되는 발광체(예를 들면 EL 장치)에 있어서, 어느 정도의 사용 시간이 경과된 후에도 양호한 발광 상태를 얻을 수 있는 발광체, 또 이 발광체의 휘도 설계 방법과 휘도 설계 프로그램 및 전기 광학 장치, 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (26)

  1. 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체로서,
    상기 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도가 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 단위의 발광 수명이 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율이 되기까지 필요한 시간인 것을 특징으로 하는 발광체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소정 비율이 50%인 것을 특징으로 하는 발광체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    적색의 발색이 가능한 발광 단위와, 녹색의 발색이 가능한 발광 단위와, 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시가 가능해지고,
    상기 각 발광 단위의 개구율이 하기식을 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 발광체.
    ar:ag:ab=WrLgLb:WgLrLb:WbLrLg
    단, Lr은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, Lg는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, Lb은 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, ar은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ag는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ab는 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, Wr:Wg:Wb은 상기 1화소로 백색을 표시하기 위한 각 색의 휘도비(Wr은 적색, Wg는 녹색, Wb은 청색에 각각 대응)이다.
  5. 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체로서,
    상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도 및 개구율이 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량은 상기 각 발광 단위의 발광 휘도의 감쇠 곡선을 그 발광 휘도의 초기 휘도로 나눔으로써 구해지는 규격화 감쇠 곡선을 기초로 결정되고 있는 것을 특징으로 하는 발광체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    적색의 발색이 가능한 발광 단위와, 녹색의 발색이 가능한 발광 단위와, 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시가 가능해지고,
    상기 각 발광 단위의 개구율의 비가 하기식을 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 발광체.
    ar:ag:ab=1:3~8:8~15
    단, ar은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ag는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ab는 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율이다.
  8. 제 5 항에 있어서,
    적색의 발색이 가능한 발광 단위와, 녹색의 발색이 가능한 발광 단위와, 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시가 가능해지고,
    상기 각 발광 단위의 개구율의 비가 하기식을 만족하고 있는 것을 특징으로 하는 발광체.
    ar:ag:ab=1:3∼8:8∼15
    단, ar은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ag는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ab는 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율이다.
  9. 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체의 휘도 설계 방법으로서,
    상기 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도를 설정하는 초기치 결정 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 결정된 초기치에 의거하여 상기 발광 단위의 종류마다 개구율을 결정하는 개구율 결정 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 결정된 초기치에 의거하여 상기 발광 단위의 종류마다 전류치 또는 전압치의 사용 범위를 결정하는 사용 범위 결정 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 발광 단위의 발광 수명을 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율이 되기까지 필요한 시간으로 하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 소정 비율을 50%로 하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    적색의 발색이 가능한 발광 단위와, 녹색의 발색이 가능한 발광 단위와, 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시가 가능해지고,
    상기 각 발광 단위의 개구율이 하기식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 방법.
    ar:ag:ab=WrLgLb:WgLrLb:WbLrLg
    단, Lr은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, Lg는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, Lb는 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, ar은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ag는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ab는 상기 청색의 발색이 가능한 발광단위의 개구율, Wr:Wg:Wb은 상기 1화소로 백색을 표시하기 위한 각 색의 휘도비(Wr은 적색, Wg는 녹색, Wb는 청색에 각각 대응)이다.
  15. 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체의 휘도 설계 방법으로서,
    상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도 및 개구율을 설정하는 초기치 결정 처리 및 개구율 결정 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량을, 상기 각 발광 단위의 발광 휘도의 감쇠 곡선을 그 발광 휘도의 초기 휘도로 나눔으로써 구해지는 규격화 감쇠 곡선을 기초로 결정하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 방법.
  17. 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체의 휘도 설계 프로그램으로서,
    상기 발광 단위간의 발광 수명의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도를 설정하는 초기치 결정 처리를 컴퓨터로 실행시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 프로그램.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 결정된 초기치에 의거하여 상기 발광 단위의 종류마다 개구율을 결정하는 개구율 결정 처리를 컴퓨터로 실행시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 프로그램.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 결정된 초기치에 의거하여 상기 발광 단위의 종류마다 전류치 또는 전압치의 사용 범위를 결정하는 사용 범위 결정 처리를 컴퓨터로 실행시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 프로그램.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 발광 단위의 발광 수명을 발광 휘도가 초기 휘도의 소정 비율이 되기까지 필요한 시간으로 하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 프로그램.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 소정 비율을 50%로 하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 프로그램.
  22. 제 17 항에 있어서,
    적색의 발색이 가능한 발광 단위와, 녹색의 발색이 가능한 발광 단위와, 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 3도트를 1화소로 함으로써 컬러 표시가 가능해지고,
    상기 각 발광 단위의 개구율이 하기식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 프로그램.
    ar:ag:ab=WrLgLb:WgLrLb:WbLrLg
    단, Lr은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, Lg는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, Lb는 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 초기 휘도, ar은 상기 적색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ag는 상기 녹색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, ab는 상기 청색의 발색이 가능한 발광 단위의 개구율, Wr:Wg:Wb는 상기 1화소로 백색을 표시하기 위한 각 색의 휘도비(Wr는 적색, Wg는 녹색, Wb는 청색에 각각 대응)이다.
  23. 발광 특성의 시간 경과 변화가 다른 복수 종류의 발광 단위를 포함해 구성되는 발광체의 휘도 설계 프로그램으로서,
    상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량이 20% 이내가 되도록 상기 발광 단위 각각의 초기 휘도 및 개구율을 설정하는 초기치 결정 처리 및 개구율 결정 처리를 컴퓨터로 실행시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도설계 프로그램.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 발광 단위간의 소정 시간당의 발광량의 편차량을, 상기 각 발광 단위의 발광 휘도의 감쇠 곡선을 그 발광 휘도의 초기 휘도로 나눔으로써 구해지는 규격화 감쇠 곡선을 기초로 결정하는 것을 특징으로 하는 발광체의 휘도 설계 프로그램.
  25. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 발광체를 표시 장치로서 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  26. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 발광체를 표시 장치로서 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
KR10-2002-0080845A 2001-12-20 2002-12-17 발광체, 발광체의 휘도 설계 방법과 발광체의 휘도 설계프로그램, 전기 광학 장치 및 전자 기기 KR100502740B1 (ko)

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