CN1427651A - 发光体及其辉度设计方法和程序、电光学装置及电子机器 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种发光体(例如EL装置)，其构成中包括发光特性随使用时间会产生不同变化的多种发光单元(例如是EL元件)。设定发光单元的各个初期辉度，使发光单元之间的发光寿命偏差量在20％的范围内。本发明的发光体即使在经过一定程度的使用时间后，也能够保持良好的发光状态。另外，本发明还提供了该发光体的辉度设计方法和辉度设计程序以及采用该发光体的电光学装置和电子机器。
Description
技术领域
本发明涉及适用于显示体和光源的电致发光元件(electro-luminescence：以下简称EL)等的发光体、该发光体的辉度设计方法和辉度设计程序以及电光学装置及电子机器。
背景技术
至今，已提出有各种利用作为自发光元件的EL元件(特别是有机EL元件)的显示体和光源等的发光体的开发方案(例如，可参照特开平10-12377好公报(专利文献1))。在这样的发光体中，已知有一种能够进行彩色显示的有机EL显示装置。
为了用有机EL显示装置进行彩色显示，通常需要对应光的三基色的红(R)、绿(G)和兰(B)，用发红色光的有机EL元件(发光单元)、发绿色光的有机EL元件(发光单元)和发兰色光的有机EL元件(发光单元)构成1个像素，例如，在使任意的像素发出明亮的白色光时，只需使构成该像素的红、绿及兰的各个有机EL元件全部发光即可，而且，只要对构成1个像素的红、绿、兰的各个有机EL元件的发光辉度进行适当的控制，能够使任意像素以所希望的色彩及辉度发出彩色光。
另外，在如上所述的那样利用3色的有机EL元件进行彩色显示的情况下，人们知道取得良好的白平衡是非常重要的(例如，特开平2000-353590号公报(专利文献2))。
因此，以往是根据构成各个像素的3色的EL元件的发光辉度，求出能够获得良好的白平衡的各色的发光面积(能够照射到外部的发光面积)，确定可获得该发光面积的各个有机EL元件的开口率。
但是，在上述的以往的开口率的确定方法中，存在着以下的未解决的问题，即，虽然在刚刚成为成品时各个有机EL元件的发光辉度可维持良好的白平衡，但由于每个发光材料的老化进程通常不相同，所以从开始使用到经过一定的时间后(发光时间的积累达到一定的时间后)，白平衡将被破坏，即使向各个有机EL元件供给使其发白色光的规定的电流，实际发出的光也达不到理想的白色，而且，即使想要使其他任意色以任意的辉度发光，也不能获得所希望的彩色发光状态。
发明内容
本发明就是为了解决在上述以往技术中存在的未解决的问题，目的是在由包含发光特性随时间的变化而发生不同变化的多种发光单元(例如是EL元件)构成的发光体(例如是EL装置)中，提供一种即使经过了一定的使用时间后还能够保持良好的发光状态的发光体、以及该发光体的辉度设计方法和辉度设计程序及电光学装置、电子机器。
为了达到上述的目的，本发明的发光体，是一种由包含发光特性会随使用的时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体，其特征在于：分别设定所述发光单元的初期辉度，使所述发光单元之间的发光寿命的偏差量小于20％。
另外，理想的是，本发明的发光体的所述发光单元的发光寿命为发光辉度下降到初期辉度的规定比例时所经过的时间，并且所述规定比例最好为50％。
另外，理想的是，所述发光体，通过把能够发红色光的发光单元、能够发绿色光的发光单元及能够发兰色光的发光单元的3个光点构成1个像素，使其能够进行彩色显示，并且使所述各个发光单元的开口率之比满足下列比例式：
ar∶ag∶ab＝WrLgLb∶WgLrLb∶WbLrLg ……式(1)
其中：Lr为所述能够发红色光的发光单元的初期辉度，Lg为所述能够发绿色光的发光单元的初期辉度，Lb为所述能够发兰色光的发光单元的初期辉度，ar为所述能够发红色光的发光单元的开口率，ag为上述能够发绿色光的发光单元的开口率，ab为上述能够发兰红色光的发光单元的开口率，Wr∶Wg∶Wb为为了使所述1个像素显示白色光的各色的辉度比(Wr对应红色、WgL对应绿色、Wb对应兰色)。
另外，属于本发明的又一种发光体，是一种由包含发光特性会随使用的时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体，其特征在于：分别设定所述发光单元的初期辉度及开口率，使所述发光单元之间的在规定时间内的发光量的偏差量小于20％。
理想的是，所述发光体的所述发光单元的在规定时间内的发光量的偏差量是根据通过把所述各个发光单元的发光辉度的衰减曲线除以发光辉度的初期辉度而求得的归一化衰减曲线所决定。
另外，理想的是，所述发光体，通过把能够发红色光的发光单元、能够发绿色光的发光单元及能够发兰色光的发光单元的3个光点构成1个像素，使其能够进行彩色显示，并且使所述各个发光单元的开口率之比满足下列比例式：
ar∶ag∶ab＝1∶3～8∶8～15 ……式(2)
其中：ar为所述能够发红色光的发光单元的开口率，ag为所述能够发绿色光的发光单元的开口率，ab为所述能够发兰红色光的发光单元的开口率。
本发明的发光体的辉度设计方法，是一种由包含发光特性会随使用的时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体的辉度设计方法，其特征在于：执行分别设定所述发光单元的初期辉度，使所述发光单元之间的发光寿命的偏差量小于20％的初期值决定处理。
理想的是，在所述发光体的辉度设计方法中，执行根据所述决定的初期值决定每种所述发光单元的开口率的开口率决定处理。
理想的是，在所述发光体的辉度设计方法中，执行根据所述决定的初期值决定对应每种所述发光单元的电流值或电压值的使用范围的使用范围决定处理。
另外，理想的是，在所述发光体的辉度设计方法中，把所述发光单元的发光寿命设定为其发光辉度下降到初期辉度的规定的比例时的经过时间，并且在这种情况下，设定所述规定的比例为50％。
另外，理想的是，在所述发光体的辉度设计方法中，通过把能够发红色光的发光单元、能够发绿色光的发光单元及能够发兰色光的发光单元的3个光点构成1个像素，使其能够进行彩色显示，并且使所述各个发光单元的开口率之比满足上述比例式(1)。
另外，属于本发明的又一种发光体的辉度设计方法，是一种由包含发光特性会随使用的时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体的辉度设计方法，其特征在于：执行分别设定所述发光单元的初期辉度及开口率，使所述发光单元之间的在规定时间内的发光量的偏差量小于20％的初期值决定处理及开口率决定处理。
理想的是，在所述发光体的辉度设计方法中，根据通过把所述各个发光单元的发光辉度的衰减曲线除以发光辉度的初期辉度而求得的归一化衰减曲线，决定所述发光单元的在规定时间内的发光量的偏差量。
本发明的发光体的辉度设计程序，是一种由包含发光特性会随使用的时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体的辉度设计程序，其特征在于：通过计算机执行分别设定所述发光单元的初期辉度，使所述发光单元之间的发光寿命的偏差量小于20％的初期值决定处理。
理想的是，所述发光体的辉度设计程序可通过计算机执行根据所述决定的初期值决定每种所述发光单元的开口率的开口率决定处理。
另外，理想的是，所述发光体的辉度设计程序可通过计算机执行根据所述决定的初期值决定对应每种所述发光单元的电流值或电压值的使用范围的使用范围决定处理。
另外，理想的是，所述发光体的辉度设计程序把所述发光单元的发光寿命设定为其发光辉度下降到初期辉度的规定的比例时的经过时间，并且在这种情况下设定所述规定的比例为50％。
另外，理想的是，所述发光体的辉度设计程序可通过把能够发红色光的发光单元、能够发绿色光的发光单元及能够发兰色光的发光单元的3个光点构成1个像素，使其能够进行彩色显示，并且使所述各个发光单元的开口率之比满足上述比例式(1)。
另外，属于本发明的又一种发光体的辉度设计程序，是一种由包含发光特性会随使用的时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体的辉度设计程序，其特征在于：通过计算机执行分别设定所述发光单元的初期辉度及开口率，使所述发光单元之间的在规定时间内的发光量的偏差量小于20％的初期值决定处理及开口率决定处理。
理想的是，所述发光体的辉度设计程序，根据通过把所述各个发光单元的发光辉度的衰减曲线除以发光辉度的初期辉度而求得的归一化衰减曲线，决定所述发光单元的在规定时间内的发光量的偏差量。
本发明的电光学装置的特征在于：配置有权利要求1～8任意一项所述的作为显示装置的发光体。
本发明的电子机器的特征在于：配置有权利要求1～8任意一项所述的作为显示装置的发光体。
另外，作为所述发明中的发光体，可适用于有机电致发光屏或无机电致发光屏、等离子显示屏(PDP)、电场放射型显示屏(FED)等，特别是使用在有机电致发光屏(有机EL)中最理想。
作为EL元件(发光单元)的发光特性随时间的变化情况，通过对该发光辉度的衰减曲线(在恒定电流驱动的情况下，在通过相同电流的条件下，在恒定电压的情况下，在施加相同电压的条件下，表示随着使用时间的经过发光辉度的变化的曲线)的观测，如果是在充分长的时间条件下，发光辉度的初期值，即初期辉度，对衰减曲线的形状产生很大的影响。这是由于当设定偏高的发光辉度时，流过发光材料的电流的积分值(在恒定电流驱动的情况下)或施加在发光材料上的电压的积分值(恒定电压驱动的情况下)在比较短的时间内形成大的值，而相反地如果设定偏低的发光辉度，则上述电流值或电压值只要不经过比较长的时间，就不会形成大的值。即，所述积分值与发光材料的劣化进程有着密切的关系。
另外，所谓发光辉度的初期值(初期辉度)是指能够表示发光辉度强弱的值，例如，可以是发光辉度的平均值，也可以是发光辉度的最大值。
而且，在所述本发明的发光体中，分别设定所述发光单元的初期辉度，也就是发光辉度的平均值或最大值等的初期值，使所述发光单元的发光寿命的偏差量小于20％。
另外，在所述本发明的发光体的辉度设计方法和辉度设计程序中，分别设定所述发光单元的初期辉度，也就是发光辉度的平均值或最大值等的初期值，使所述发光单元的发光寿命的偏差量小于20％。
而且，根据该决定的初期值，决定每种所述发光单元的开口率，而且，根据决定的初期值决定每种所述发光单元的电流值(在恒定电流驱动的情况下)或电压值(在恒定电压驱动的情况下)的使用范围。
这里，之所以要把发光单元的发光寿命的偏差量设定在20％以内，是由于如果在20％以内，则使得通过分别设定适当的开口率而得到的白平衡在发光体的寿命内的容许范围内，所以该范围也是不会影响作为商品的价值的范围。
虽然可以把电流值或电压值的使用范围定义成最大值和最小值的两个值，但在最小值为0安培或0伏的情况下，也可以只定义最大值或只定义中央值。由于使其不发光时的电流值或电压值(即最小值)通常为0安培或0伏，所以，对于电流值或电压值的使用范围，只定义最大值或中央值的各值最为正常且简单。
而且，只要根据所述电流值或电压值的使用范围对实际的电流值或电压值进行控制，则各个EL元件(发光单元)的发光辉度的实际曲线与由通过初期值决定处理而决定的初期值(初期辉度)所决定的衰减曲线可形成基本一致。
于是，由于分别设定初期辉度，使每种EL元件(发光单元)的发光辉度的初期值(初期辉度)的各个EL元件(发光单元)之间的发光寿命的偏差量在20％以内，所以可以使各个EL元件(发光单元)的劣化进程形成基本一致。
另外，通过初期值决定处理而决定的发光辉度的初期值(初期辉度)首先要考虑如上述的那样使各个EL元件(发光单元)之间的寿命偏差量在20％以内，由于是在开口率决定处理中，是根据该初期值(初期辉度)来决定每种EL元件(发光单元)的开口率，所以，能够使各个EL元件(发光单元)之间的辉度比形成所希望的状态(例如是可得到好看的白色的白平衡的状态)。
而且，根据上述的初期值(初期辉度)，在上述使用范围决定处理中可决定各个EL元件的电流值(恒定电流驱动的情况下)或电压值(恒定电压驱动的情况下)的使用范围。
而且，通过使各个像素具有三种色彩的EL元件(发光单元)，即，具有能够发出红色光的EL元件(发光单元)、能够发出绿色光的EL元件(发光单元)和能够发出兰色光的EL元件(发光单元)，构成由作为光的3基色的红(R)、绿(G)、兰(B)的3个光点组成的1个像素，可以进行彩色显示。在这种情况下，上述的各个EL元件(发光单元)的开口率只要满足上述式(1)，则无论通过初期值决定处理所决定的发光辉度的初期值(初期辉度)是任何值，都可得到适宜的白平衡。
另外，在所述的发明中，通过把各个EL元件(发光单元)的发光寿命定义为发光辉度下降到初期辉度(完成制造时的发光辉度)的规定比例时所经过的时间，把EL元件(发光单元)之间的发光寿命的偏差量限制在20％以内。即，在经过一定程度的使用时间后，只要各个EL元件(发光单元)的发光辉度的劣化比例相等，即使的辉度都下降，其辉度比也和初期状态相同。因此，例如在为了能够得到所希望的白平衡而设定开口率的情况下，即使经过了一定程度的使用时间，EL元件(发光单元)的发光辉度有了一定程度的下降，也可以保持所希望的白平衡。
另外，通过设定50％的规定比例，即使在EL元件(发光单元)的发光辉度下降到初期值的一半时，也可以保持各个EL元件(发光单元)之间的在初期设定的辉度比，从而可保持所希望的白平衡。
另外，在本发明的发光体中，设定上述发光单元的各个初期辉度及开口率，使在上述发光单元之间的规定时间内的发光量的偏差量在20％的范围内。
之所以这样地把发光单元之间的在规定时间内的发光量的偏差量限制在20％以内，是由于，只要在20％以内，使得通过适当地设定各个开口率而得到的白平衡在规定的时间内不超过容许范围，保持在不影响商品价值的范围内。
另外，理想的是，根据通过把上述各个发光单元的发光辉度的衰减曲线除以该发光辉度的初期辉度而求得的归一化衰减曲线来决定所述发光单元之间的在规定时间内的发光量的偏差量。只要各个EL元件(发光单元)的归一化衰减曲线之间的偏差量小，即使在发光辉度下降的过程中，也可以保持接近初期状态的辉度比。因此，可长时间地保持良好的辉度比。这里，归一化衰减曲线之间的偏差量例如可通过利用最小平方法进行判断。另外，关于使用时间可根据适当的基准进行设定，例如，可采用与制品的质保期间相对应(基本一致)的时间。
另外，作为归一化衰减曲线之间的偏差量，只要使用EL元件(发光单元)到达寿命期限时的归一化衰减曲线之间的偏差量，即使经过数年的使用也可以保持比较好的辉度比。
另外，在上述各个发明中的发光体，最适合作为显示装置使用，因此，具备本发明的发光体的电光学装置及电子机器具有良好的显示效果。
根据以上说明的本发明，可以可使各个发光单元的发光特性的劣化(随使用时间而产生的变化)进程保持一致，从而可长时间地保持良好的各个发光元件之间的辉度比。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的设计程序的功能构成的方框图。
图2是表示设计程序的主要处理的流程图。
图3是表示初期辉度与寿命之间关系的一例的曲线图。
图4是表示一例归一化衰减曲线的曲线图。
图5是表示底端照射型有机EL显示装置的一例的模式侧剖面图。
图6是表示各个发光单元的配置与其开口率之比的模式平面图。
图7是表示顶端照射型有机EL显示装置的一例的模式侧剖面图。
图8是表示作为安装有本发明的有机EL显示装置的电子机器的一例的笔记本电脑的立体图。
图9是表示作为安装有本发明的有机EL显示装置的电子机器的一例的移动电话机的立体图。
图10是表示作为安装有本发明的有机EL显示装置的电子机器的一例的数码照相机的立体图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施例进行说明。(实施例1)
本实施例是在作为通过由能够发红色光的有机EL元件(发光单元)、能够发绿色光的有机EL元件(发光单元)及能够发兰色光的有机EL元件(发光单元)的3个发光点构成1个像素，从而能够进行彩色显示的EL装置(发光体)的显示装置(有机EL显示装置)中应用本发明的实例。
图1是表示本发明一实施例的设计程序的功能构成的方框图。该设计程序通过通常的计算机执行。
即，如果对该设计程序进行功能性的分解，则包括取得各种色彩的有机EL元件的初期辉度(发光辉度的初期值)与该有机EL元件的寿命之间关系的特性取得处理部10、根据各种色彩的有机EL元件的初期辉度与寿命的关系，使一同使用在所设计的有机EL显示装置中的有机EL元件的寿命相同地，即，使上述有机EL元件之间的发光寿命的偏差量小于20％地，决定这些有机EL元件的发光辉度的初期值(初期辉度)的初期值决定处理部20、根据所决定的初期值和显示白光的各色的辉度比，决定每个有机EL元件的发光色的开口率的开口率决定部30及根据所决定的初期值，决定在每个有机EL元件的发光色中的电流值的中央值(恒定电流驱动的情况下)或电压值的中央值(电压驱动的情况下)的使用范围决定处理部40。
图2是表示设计程序所执行的主要处理的流程图。以下，参照图2对本实施例进行进一步的说明。
当开始执行设计程序后，首先，在步骤101中，从使用在作为设计对象的有机EL显示装置的每种发光材料，取得其初期辉度与寿命之间的关系。
在本实施例中，把预先测得的关于每种使用在有机EL元件中的初期辉度与其发光特性随时间变化而变化(寿命)之间关系的多个结果保存在计算机的硬盘中，在步骤101中，执行把该保存的初期辉度与随时间变化而变化(寿命)的关系读出的处理。
这里，如图3所示，即使是同一发光材料，当偏高地设定初期辉度(例如，600cd/m2)，并持续地施加能够得到该初期辉度的电流或电压时，尽管施加的电流或电压值保持不变，发光辉度在比较短的时间内也形成了很大的衰减。而当设定中等程度的初期辉度(例如400cd/m2)，并持续地施加可得到该初期辉度的电流或电压时，与设定偏高的初期辉度的情况相比，发光辉度的衰减曲线变得平缓。进而，当设定偏低的初期辉度(例如，100cd/m2)，并持续地施加可得到该初期辉度的电流或电压时，尽管经过了比较长的时间，发光辉度也只有微量的衰减。
顺便说一句，这样的初期辉度与发光特性的随时间变化而变化(寿命)的关系，对于每种发光材料都不同。因此，在初期辉度的期间为了实现白平衡而调整好的RGB辉度比，当经过了一定的时间后，当初的辉度比发生变化，从而导致不能维持白平衡。
从步骤101进入步骤102，初期值决定处理部20根据在步骤101取得的各个发光材料的如图3所示的特性，求出每种发光材料的在以同一电流值或电压值进行持续发光的情况下的发光辉度下降到初期辉度的规定比例(在本实施例中为50％)的需要时间(半衰期)为1000小时的初期辉度Lr、Lg、Lb。即，如图3所示，由于各个发光材料的衰减曲线的形状因初期辉度的值而有很大的不同，所以，通过选择适当的初期辉度值，可求出每个色的半衰期为1000小时的初期辉度。结果是，初期值决定部20求出的每个色的初期辉度为，例如
Lr＝800cd/m2
Lg＝800cd/m2
Lb＝150cd/m2。
另外，虽然在这里求出了半衰期为1000小时的初期辉度，但对于设定的半衰期时间不限于1000小时，可以采用例如对应产品的质量保证期间(基本一致的期间)的时间的适当的时间。
在步骤102求出的各色的初期辉度后，进入步骤103，参考RGB各色的发光频谱，并根据在步骤102求出的每个色的初期辉度Lr、Lg、Lb，通过下式计算出在1个像素中的每个色的开口率ar、ag、ab。
ar∶ag∶ab＝WrLgLb∶WgLrLb∶WbLrLg
其中的ar为上述能够发红色光的EL元件的开口率，ag为上述能够发绿色光的EL元件的开口率，ab为上述能够发兰红色光的EL元件的开口率。
另外，Wr∶Wg∶Wb为使1个像素显示白色光的各色的辉度比(Wr对应红色、Wg对应绿色、Wb对应兰色)，是根据RGB各色的发光光谱来设定。
例如，在色度R(0.67、0.33)、G(0.35、0.6)、B(0.15、0.16)的情况下，由于要显示白色光(0.33、0.33)，则RGB的辉度比Wr∶Wg∶Wb应为1∶8∶2，通过把该辉度比和每个色的初期辉度Lr、Lg、Lb代入上式进行计算，可求出每个色的开口率ar、ag、ab。
如果把Lr＝800cd/m2、Lg＝800cd/m2、Lb＝150cd/m2、Wr∶Wg∶Wb＝1∶8∶2代入上式，则
ar、ag、ab＝15∶120∶160。
通过把该数值除以1/100，换算成开口率百分比，则红色的开口率为1.5％、绿色的开口率为12％、兰色的开口率为16％。在这个情况下的1个像素的全体发光辉度(不是指单位面积，而是指像素全体的发光辉度)为Lr×0.01 5+Lg×0.12+Lb×0.16，代入数值后，等于132cd/m2。
另外，当把上述开口率(每个像素的开口率)换算为各个点(子像素)的开口率时，则分别为3倍，即红色为4.5％、绿色为36％、兰色为48％。因此，是接近于通过使用在目前的有机EL显示装置中的TFT(薄膜晶体管)基板所得到的开口率的值。另外，对于兰色来说，由于其开口率大，即使是以3点等分1个像素的面积还不够，可以通过把开口率小的红色的面积分配给兰色加以补偿。
在完成步骤103的处理后，进入步骤104，根据在步骤102求出的每个色的初期辉度Lr、Lg、Lb决定每个色的在使用时的电流值的中央值Icr、Icg、Icb(在以恒定电流驱动的情况下)或电压值的中央值Vcr、Vcg、Vcb(在以电压驱动的情况下)。
例如，在以恒定电流驱动的情况下，虽然是对应发光辉度在有机EL元件中流过大电流或小电流，但从充分长的时间考虑(例如是1000小时)，可认为是等同于连续地流过最大电流值与最小电流值(通常为0安培)的平均值(通常为最大电流值的1/2)。因此，在图3所示的例中，可以把纵轴的“初期辉度”读作“电流值的中央值”，作为“电流值的中央值”，也是以同样的趋势使发光辉度衰减。另外，在恒定电压驱动的情况下也是同样。
所以，在步骤104中，对于为了得到初期辉度Lr、Lg、Lb所必要的电流值或电压值，只要设定电流值的中央值Icr、Icg、Icb或电压值的中央值Vcr、Vcg、Vcb便可。
在完成了步骤104的处理后，进入步骤105，把在步骤102～104决定的各个值输出到利用者所指定的文件夹中，到此结束这次的图2所示的处理。
而且，根据经过上述的而设计成的有机EL显示装置，由于使各色的有机EL元件(发光单元)的发光辉度的衰减(随时间的经过而发生的变化)形成一致，因此，具有即使使用时间到达1000小时左右，也不会破坏其白平衡的优点。
另外，在本实施例中，是设计成使发光辉度下降到初期辉度的50％时的经过时间在各个有机EL元件中相一致，但不限于50％，也可以是其他的比例。而且，也可以不用设计成在各个有机EL元件中相一致，而设定上述有机EL元件的各个初期辉度，使在各个有机EL元件之间的发光寿命的偏差量小于20％。(实施例2)
下面说明本发明的实施例2。
本实施例也与上述的实施例1相同，是在作为通过把RGB的3个发光点构成1个像素而进行彩色显示的EL装置(发光体)的显示装置中应用本发明的实例。
只不过在本实施例中，不是使各个有机EL元件(发光元件)的发光辉度下降到初期辉度的规定的比例(例如是50％)的值时所需要的时间达到一致，而是设计成参考其中1色的有机EL元件的发光辉度下降到初期辉度的规定比例(例如50％)的值时间，在到达该时间之前的使用期间内，尽量使各色的发光辉度以相同的趋势衰减。
另外，由于在本实施例中的设计程序的主要处理流程与上述实施例1的情况相同，因此利用图2对本实施例的设计程序的内容进行说明。
虽然在本实施例中也是经过步骤101进入步骤102，决定初期辉度Lr、Lg、Lb，但在步骤102中的处理内容与上述实施例1有若干不同。
即，在进入步骤102后，首先通过对RGB各色的衰减曲线分别用各自的初期辉度进行除法运算，求出如图4所示的归一化的衰减曲线(用初期辉度归一化的辉度)，从这些归一化衰减曲线中选择出呈现所希望的趋势(最接近右肩下降的直线的衰减趋势)的衰减曲线。在图4所示的例中，选择绿色的衰减曲线。
然后，根据绿色的归一化衰减曲线作为绿色有机EL元件的寿命结束的时间，求出绿色有机EL元件的发光辉度下降到初期辉度的规定比例(例如50％)时的经过时间。该时间例如为达到1000小时的时间。
然后，求出在到达如上述的那样求出的1000小时之前的期间内的绿色有机EL元件的归一化衰减曲线与红色有机EL元件的归一化衰减曲线的偏差量最小的红色有机EL元件的初期辉度Lr。同样地求出在到达如上述的那样求出的1000小时之前的期间内的绿色有机EL元件的归一化衰减曲线与兰色有机EL元件的归一化衰减曲线的偏差量最小的兰色有机EL元件的初期辉度Lb。
在求出适当的初期辉度Lr、Lb的情况下，把其与在用于判断偏差量的绿色有机EL元件的衰减曲线中的初期辉度Lg构成一组数据，作为步骤102的处理结果。但是在未能求出偏差量小的初期辉度Lr及Lb的情况下，可适当地改变绿色有机EL元件的初期辉度，求出归一化衰减曲线，在此基础上，再一次求出初期辉度Lr及Lb。
另外，关于归一化衰减曲线之间的偏差量大小的判断，例如可以通过对在如上述那样求出的到达1000小时之前的时间积分值之间进行比较，或也可以利用最小平方法进行。但是，在通过步骤101取得的初期辉度与寿命之间关系的种类少时，利用时间积分值进行偏差量大小的判断的情况下，也可以根据把绿色的时间积分值夹在中间的2个红色的时间积分值，利用插值法求出与绿色的时间积分值形成一致的红色的初期辉度。
而且，在步骤101中，所求出的每个色的初期辉度为，例如
Lr＝700cd/m2
Lg＝900cd/m2
Lb＝110cd/m2。
这里，在步骤102求出的初期辉度Lr、Lg、Lb为以上的这值，当为了显示白色的RGB的辉度比Wr∶Wg∶Wb为1∶8∶2时，每个色的开口率ar、ag、ab为
ar∶ag∶ab＝99∶616∶1260
1∶6∶13
以适当的比例使红色的开口率为2％、绿色的开口率为12％、兰色的开口率为26％。在这种情况下的的1个像素的全体发光辉度(不是单位面积，而是像素全体的发光辉度)可用Lr×0.02+Lg×0.12+Lb×0.26求出，代入数值后等于150.6cd/m2。
另外，在本发明的发光体中，这样求得的开口率以及在上述实施例中求得的开口率之比，尤其是上述各个EL元件(发光元件)之间的开口率之比，最好在下式所表示的范围内。
ar、ag、ab＝1∶3～8∶8～15
只要RGB的辉度比在这个范围内，可获得良好的白平衡，并且在EL装置(发光体)的寿命期间内可始终保持该良好的白平衡。
另外，当把上述开口率(每个像素的开口率)换算为各个点(子像素)的开口率时，则分别为3倍，即红色为6％、绿色为36％、兰色为78％。如果把其平均化，则是接近于目前的有机EL显示装置中的TFT基板的开口率的值，所以，对于兰色的不足部分，可以通过把红色的面积分配给兰色加以补偿。
在完成步骤102的处理后，进入步骤103，由于步骤103以后的处理与上述实施例1的处理相同，故省略说明。
而且，根据经过以上的处理而设计成的有机EL显示装置，通过求出每个色的有机EL元件的发光辉度的归一化衰减曲线，然后求出各个有机EL元件的使归一化衰减曲线之间的偏差量小的初期辉度，进一步决定开口率、电流值或电压值的中央值，即使在各个有机EL元件的发光辉度逐渐衰减的过程中，与以往的相比，也可以保持良好的白平衡。
另外，在本实施例中，是把发光辉度下降到初期辉度的50％时的期间作为有机EL元件的寿命期间，但并不限于50％，也可以是其他的比例。
下面，说明这样设计而成的有机EL显示装置(发光体)的实例。
图5是表示从形成有驱动元件的基板侧发射光的，所谓底端照射型有机EL显示装置的一例的模式侧剖面图。该图5中所示的有机EL显示装置(发光体)100具有基板101、电路元件部102、像素电极(阳极)103、隔栅部104、发光元件(发光单元)105、对向电极(阴极)106及密封基板107，并通过把可弯曲的基板(未图示)的布线和驱动IC连接而构成。
基板101，由于有机EL显示装置100为底部端照射型，所以必须具有透光性，因此，理想的是使用厚度为0.5mm左右的玻璃板。
电路元件部102为在基板101上的形成有由TFT等构成的驱动元件(有源元件)108的部分，在该电路元件部102上，配置有形成规定图形的多哥像素电极103。像素电极103为由ITO等构成的透明电极，由此使从发光元件105发出的光可透过像素电极103。
在各个像素电极103之间形成有例如由感光性的环氧树脂等构成的隔栅部104，通过该隔栅部104在形成的凹部开口109内形成发光元件105。另外，把所述驱动元件108和其布线等配置在隔栅部104的正下方的位置上，由此使得这些驱动元件108等不会防碍从发光元件105发出的出射光。
发光元件105，在本实施例中，具有形成在像素电极103上的空穴注入层110和形成在该层上的发光层111，由成为发红色(R)光的发光元件(发光单元)105R、成为发绿色(G)光的发光元件(发光单元)105G、及成为发兰色(B)光的发光元件(发光单元)105B构成，通过把这3个光点组成1个像素，来实现彩色显示。另外，也可以根据需要，在发光层111上形成电子注入层，构成包含该电子注入层的发光元件105。
对向电极106形成在覆盖隔栅部104及发光元件105的上部的全体面上，按前后顺序形成有LiF、Ca、Al层。另外，在该对向电极106中最上层为Al层，同时被作为用于反射从发光元件105发出的光的反射膜。
而且，在这样形成的对向电极106上通过密封树脂(未图示)叠层由玻璃等构成的密封基板107。
在这样构成的有机EL显示装置100中，所述各个发光元件105的开口率，由例如在凹部开口109底部侧的开口，即，空穴注入层110与像素电极103相接的面积所决定。该面积(开口率)，以如上述那样设定的各个发光元件(发光单元)105的初期辉度，应实现良好的白平衡，例如是通过决定各个发光元件(发光单元)105之间的开口率之比，使该开口率之比在上述式(2)所示的范围内，而决定。也就是，通过对于该开口率之比而决定的白平衡，求出使显示装置具有适当范围辉度的比率，对预先决定的开口率之比分别乘以该比率，来决定可保持上述的白平衡，并能够实现作为显示装置的良好辉度的开口面积(开口率)。
另外，这些发光元件(发光单元)105的配置和其开口率之比，例如上是图6所示的情况。即，由于B(兰色)的发光元件(发光单元)105B的开口率之比要比R(红色)的发光元件(发光单元)105R、G在(绿色)的发光元件(发光单元)105G的大，所以如图6所示，增大了该开口率(开口面积)。而且，为了减少无效区域以确保全体的开口率，在B(兰色)的发光元件(发光单元)105B的一方侧配置R(红色)的发光元件(发光单元)105R和G(绿色)的发光元件(发光单元)105G。
图7是表示从密封基板107侧射出光的所谓顶端照射型有机EL显示装置的一例的模式侧剖面图。该图7所示的有机EL显示装置(发光体)150与图5所示的有机EL显示装置(发光体)100的主要不同之处在于，作为基板101，可使用由非透光性的金属或树脂等构成的基板、作为像素电极103，可使用不透明的电极、作为对向电极106，使用透光性的电极和作为密封基板107也使用透光性的密封基板。另外，理想的是，作为像素电极103尤其是使用具有反射性的电极，或者使用具有在透明电极中设置Al等的反射层的叠层结构的电极。
另外，在本实施例中，所述各个发光元件105的开口率(开口面积)是由例如凹部开口109的上部侧的开口，即，发光层111与对向电极106相接的面积所决定。
在这样的有机EL显示装置150中，也采取如图6所示的各个发光元件(发光单元)105的配置和其开口率之比。
另外，由于该有机EL显示装置150为顶部照射型，所以与图7所示的结构不同，没有必要把驱动元件108和其布线配置在隔栅部104的正下方，可自由选择配置位置。换言之，各个发光元件(发光单元)105的配置及其开口率(开口面积)的设定与驱动元件108及其布线等的位置无关，从而提高了设计自由度，并且与底端照射型相比可增大开口率(开口面积)。
本发明的电光学装置具有作为显示装置的上述发光体，具体的是，除了所述有机电致发光屏(有机EL显示装置)以外，还可以例举出无机电致发光屏、等离子显示装置(PDP)、电场放射显示装置(FED)等。(实施例3)
图8是表示作为安装有本发明的有机EL显示装置的电子机器的一例的笔记本电脑的立体图。
笔记本电脑200包括具有键盘201的主机部202、和由上述实施例1或实施例2的有机EL显示装置(发光体)构成的显示部分203。(实施例4)
图9是表示作为安装有本发明的有机EL显示装置的电子机器的一例的移动电话机的立体图。
移动电话机300包括多哥操作键301、受话口302、送话口303和上述实施例1或实施例2的有机EL显示装置(发光体)304。(实施例5)
图10是表示作为安装有本发明的有机EL显示装置的电子机器的一例的数码照相机的立体图。另外，简单地图示了与外部机器的连接。
数码照相机400包括外壳401、设置在后背的由上述实施例1或实施例2的有机EL显示装置(发光体)构成的显示屏402、设置在外壳401的观察侧(图中的背面侧)的包含光学镜头和CCD(Charge Coupleddevice)等的受光部分403、快门按钮404、在按下该快门按钮404时传送并存储CCD的拍摄图象的电路板405。在该显示屏402上，根据由CCD等的受光元件的光电转换而生成的拍摄信号进行图象显示。
另外，在该数码照相机400中在外壳401的侧面上设有视频信号输出端子406和数据通信用的输入输出端子407。而且，如图所示，根据需要，前者的视频信号输出端子406可与电视监视器500、或后者的数据通信用输入输出端子可与个人计算机600连接，通过规定的操作，把存储在电路板405的存储器中的图象信号输出到电视监视器500或个人计算机600中。
另外，作为具有本发明的有机EL显示装置(发光体)的电子机器，不限于上述种类，也可以是其他的例如电视机、便携式电视机、监视器一体型视频磁带录象机、PDA、便携式游戏机、车载型音响机器、汽车仪表、CRT、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、计算器、手表、文字处理机、工作站、可视电话、POS终端和配置有触摸屏的机器等。
另外，在上述各个实施例中，说明了把本发明的发光体的辉度设计方法及辉度设计程序运用于有机EL显示装置的辉度设计的情况，但本发明并不限于此，也可以把本发明运用于无机EL显示装置的设计。
Claims (26)
1.一种发光体，其构成中包括发光特性会随使用时间而产生不同变化的多种发光单元，其特征在于：分别设定所述发光单元的初期辉度，使所述发光单元之间的发光寿命的偏差量小于20％。
2.根据权利要求1所述的发光体，其特征在于：所述发光单元的发光寿命为发光辉度下降到初期辉度的规定比例时所需要的时间。
3.根据权利要求2所述的发光体，其特征在于：所述规定比例为50％。
4.根据权利要求1所述的发光体，通过把能够发红色光的发光单元、能够发绿色光的发光单元及能够发兰色光的发光单元的3个光点构成1个像素，使其能够进行彩色显示，其特征在于：所述各个发光单元的开口率之比满足下列比例式：
ar∶ag∶ab＝WrLgLb∶WgLrLb∶WbLrLg
其中：Lr为所述能够发红色光的发光单元的初期辉度，Lg为所述能够发绿色光的发光单元的初期辉度，Lb为所述能够发兰色光的发光单元的初期辉度，ar为所述能够发红色光的发光单元的开口率，ag为上述能够发绿色光的发光单元的开口率，ab为上述能够发兰红色光的发光单元的开口率，Wr∶Wg∶Wb是为了使所述1个像素显示白色光的各色的辉度比(Wr对应红色、WgL对应绿色、Wb对应兰色)。
5.一种发光体，其构成中包括发光特性会随使用时间而产生不同变化的多种发光单元，其特征在于：分别设定所述发光单元的初期辉度及开口率，使所述发光单元之间的在规定时间内的发光量的偏差量小于20％。
6.根据权利要求5所述的发光体，其特征在于：所述发光单元的在规定时间内的发光量的偏差量是根据通过把所述各个发光单元的发光辉度的衰减曲线除以发光辉度的初期辉度而求得的归一化衰减曲线所决定。
7.根据权利要求1所述的发光体，通过把能够发红色光的发光单元、能够发绿色光的发光单元及能够发兰色光的发光单元的3个光点构成1个像素，使其能够进行彩色显示，其特征在于：所述各个发光单元的开口率之比满足下列比例式：
ar∶ag∶ab＝1∶3～8∶8～15
其中：ar为所述能够发红色光的发光单元的开口率，ag为所述能够发绿色光的发光单元的开口率，ab为所述能够发兰红色光的发光单元的开口率。
8.根据权利要求5所述的发光体，通过把能够发红色光的发光单元、能够发绿色光的发光单元及能够发兰色光的发光单元的3个光点构成1个像素，使其能够进行彩色显示，其特征在于：所述各个发光单元的开口率之比满足下列比例式：
ar∶ag∶ab＝1∶3～8∶8～15
其中：ar为所述能够发红色光的发光单元的开口率，ag为所述能够发绿色光的发光单元的开口率，ab为所述能够发兰红色光的发光单元的开口率。
9.一种发光体的辉度设计方法，是一种由包含发光特性会随使用时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体的辉度设计方法，其特征在于：执行分别设定所述发光单元的初期辉度，使所述发光单元之间的发光寿命的偏差量小于20％的初期值决定处理。
10.根据权利要求9所述的发光体的辉度设计方法，其特征在于：执行根据所述决定的初期值决定每种所述发光单元的开口率的开口率决定处理。
11.根据权利要求9所述的发光体的辉度设计方法，其特征在于：执行根据所述决定的初期值决定对应每种所述发光单元的电流值或电压值的使用范围的使用范围决定处理。
12.根据权利要求9所述的发光体的辉度设计方法，其特征在于：把所述发光单元的发光寿命设定为其发光辉度下降到初期辉度的规定的比例时所需要的时间。
13.根据权利要求12所述的发光体的辉度设计方法，其特征在于：设定所述规定的比例为50％。
14.根据权利要求9所述的发光体的辉度设计方法，通过把能够发红色光的发光单元、能够发绿色光的发光单元及能够发兰色光的发光单元的3个光点构成1个像素，使其能够进行彩色显示，其特征在于：使所述各个发光单元的开口率之比满足下列比例式：
ar∶ag∶ab＝WrLgLb∶WgLrLb∶WbLrLg
其中：Lr为所述能够发红色光的发光单元的初期辉度，Lg为所述能够发绿色光的发光单元的初期辉度，Lb为所述能够发兰色光的发光单元的初期辉度，ar为所述能够发红色光的发光单元的开口率，ag为上述能够发绿色光的发光单元的开口率，ab为上述能够发兰红色光的发光单元的开口率，Wr∶Wg∶Wb为为了使所述1个像素显示白色光的各色的辉度比(Wr对应红色、WgL对应绿色、Wb对应兰色)。
15.一种发光体的辉度设计方法，是一种由包含发光特性会随使用时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体的辉度设计方法，其特征在于：执行分别设定所述发光单元的初期辉度及开口率，使所述发光单元之间的在规定时间内的发光量的偏差量小于20％的初期值决定处理及开口率决定处理。
16.根据权利要求15所述的发光体的辉度设计方法，其特征在于：根据通过把所述各个发光单元的发光辉度的衰减曲线除以发光辉度的初期辉度而求得的归一化衰减曲线，决定所述发光单元的在规定时间内的发光量的偏差量。
17.一种发光体的辉度设计程序，是一种由包含发光特性会随使用时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体的辉度设计程序，其特征在于：通过计算机执行分别设定所述发光单元的初期辉度，使所述发光单元之间的发光寿命的偏差量小于20％的初期值决定处理。
18.根据权利要求17所述的发光体的辉度设计程序，其特征在于：通过计算机执行根据所述决定的初期值决定每种所述发光单元的开口率的开口率决定处理。
19.根据权利要求17所述的发光体的辉度设计程序，其特征在于：通过计算机执行根据所述决定的初期值决定对应每种所述发光单元的电流值或电压值的使用范围的使用范围决定处理。
20.根据权利要求17所述的发光体的辉度设计程序，其特征在于：把所述发光单元的发光寿命设定为其发光辉度下降到初期辉度的规定的比例时所需要的时间。
21.根据权利要求20所述的发光体的辉度设计程序，其特征在于：设定所述规定的比例为50％。
22.根据权利要求17所述的发光体的辉度设计程序，通过把能够发红色光的发光单元、能够发绿色光的发光单元及能够发兰色光的发光单元的3个光点构成1个像素，使其能够进行彩色显示，其特征在于：使所述各个发光单元的开口率之比满足下列比例式：
ar∶ag∶ab＝WrLgLb∶WgLrLb∶WbLrLg
其中：Lr为所述能够发红色光的发光单元的初期辉度，Lg为所述能够发绿色光的发光单元的初期辉度，Lb为所述能够发兰色光的发光单元的初期辉度，ar为所述能够发红色光的发光单元的开口率，ag为上述能够发绿色光的发光单元的开口率，ab为上述能够发兰红色光的发光单元的开口率，Wr∶Wg∶Wb为为了使所述1个像素显示白色光的各色的辉度比(Wr对应红色、WgL对应绿色、Wb对应兰色)。
23.一种发光体的辉度设计程序，是一种由包含发光特性会随使用时间而产生不同变化的多种发光单元而构成的发光体的辉度设计程序，其特征在于：通过计算机执行分别设定所述发光单元的初期辉度及开口率，使所述发光单元之间的在规定时间内的发光量的偏差量小于20％的初期值决定处理及开口率决定处理。
24.根据权利要求23所述的发光体的辉度设计程序，其特征在于：根据通过把所述各个发光单元的发光辉度的衰减曲线除以发光辉度的初期辉度而求得的归一化衰减曲线，决定所述发光单元的在规定时间内的发光量的偏差量。
25.一种电光学装置，其特征在于：配置有权利要求1～8任意一项所述的作为显示装置的发光体。
26.一种电子机器，其特征在于：配置有权利要求1～8任意一项所述的作为显示装置的发光体。
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