專利名稱：El顯示器、el照明裝置及其驅(qū)動方法、以及液晶裝置的制作方法
專利說明EL顯示器、EL照明裝置及其驅(qū)動方法、以及液晶裝置 [發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明涉及利用EL元件(電致發(fā)光元件)的發(fā)光特性的EL顯示器及照明裝置，特別是涉及驅(qū)動EL元件用的對降低功耗有效的驅(qū)動方法。迄今，利用電場發(fā)光的EL元件被用來構(gòu)成EL顯示器及照明裝置。
作為EL元件，例如有一種將透明電極和金屬電極相向配置，并將至少包含發(fā)光層的有機層夾在中間的EL元件。在這樣構(gòu)成的EL元件中，將電壓或電流加在透明電極和金屬電極之間，一旦使電流流過發(fā)光層，發(fā)光層便發(fā)光，來自該發(fā)光層的光透過透明電極向外部射出。一般說來，流過發(fā)光層的電流越大，EL元件的發(fā)光亮度也越高?？墒牵贓L顯示器或照明裝置中，由于要求明亮的顯示、高亮度的發(fā)光，所以通過將高電壓加在EL元件上，使流過發(fā)光層的電流密度增大，獲得了高亮度的發(fā)光，但存在功耗增大的缺點。
本發(fā)明就是鑒于上述的情況而完成的，目的在于降低使用EL元件的EL顯示器及照明裝置的功耗。本發(fā)明人銳意研究了EL元件的發(fā)光特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了以下事項。即，流過EL元件的發(fā)光層的電流密度(單位mA/cm2)與亮度(單位cd/m2)的關(guān)系如圖4中的實線所示，隨著電流密度的增大，亮度也增大。與此相對照，電流密度與發(fā)光效率(單位1m/W)的關(guān)系如圖4中的虛線所示，在電流密度小的區(qū)域中，雖然隨著電流密度增大，發(fā)光效率也增大，但不久發(fā)光效率便達到峰值，一旦超過該峰值，隨著電流密度的增大，發(fā)光效率降低。
因此，像以往那樣，為了獲得高亮度的發(fā)光，如果將高電壓加在EL元件上，增大電流密度，則發(fā)光效率變得非常差，明白了這種情況成為功耗增大的主要原因。
這里，本說明書中所說的發(fā)光效率，表示將電壓或電流加在EL元件上時，測定流過EL元件的電流密度、以及從EL元件發(fā)出的光的亮度，將亮度換算成光通量(單位1m)，用功耗(單位W)除得的值。
因此，本發(fā)明是作為EL元件的驅(qū)動條件，通過利用發(fā)光效率最好的區(qū)域，謀求效率好、功耗低的發(fā)明。
具體地說，例如如圖5所示，預(yù)先求出加在EL元件上的電壓或電流的大小(或者也可以是該施加電壓下的電流值)與用該施加電壓值或電流值獲得的發(fā)光效率的關(guān)系。然后，作為EL元件的驅(qū)動條件，最好將加在EL元件上的電壓或電流值設(shè)定為發(fā)光效率達到最大值P時的施加電壓值V0或其附近的值。特別是將加在EL元件上的電壓或電流設(shè)定在發(fā)光效率達到最大值P的80％以上的施加電壓值(或電流值)V1～V2或電流值的范圍內(nèi)，但最好增大發(fā)光效率，謀求降低功耗，獲得實用的亮度，另外，如果在上述V1～V2的范圍內(nèi)使施加電壓(或電流值)可變，則能控制發(fā)光的亮度，所以在進行彩色顯示的EL顯示器中的中間色調(diào)顯示時也能很好地適應(yīng)。
即，為了解決所述的課題，本發(fā)明的EL照明裝置的驅(qū)動方法是一種驅(qū)動備有EL元件和電壓或電流施加裝置的EL照明裝置的方法，上述EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極，上述電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上，該EL照明裝置的驅(qū)動方法的特征在于設(shè)定驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小，以便該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上。
因此，由于利用EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行照明，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地謀求功耗的降低。
上述EL照明裝置在備有產(chǎn)生不同顏色的光的多個EL元件的情況下，對于每個發(fā)不同顏色的光的EL元件來說，由于施加電壓或電流的大小與用該施加電壓值或電流值獲得的發(fā)光效率的關(guān)系不同，所以最好對各種顏色的每個EL元件設(shè)定驅(qū)動時的施加電壓或電流的大小，以便發(fā)光效率達到最大值的80％以上。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則在構(gòu)成照明裝置的各種顏色的每個EL元件中，由于利用EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行照明，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地謀求功耗的降低。
本發(fā)明的EL照明裝置特征在于備有EL元件和電壓或電流施加裝置，上述EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極，上述電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上，設(shè)定驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小，以便該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上。
因此，由于在EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行照明，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地降低功耗。
本發(fā)明的EL照明裝置在備有產(chǎn)生不同顏色的光的多個EL元件的情況下，對于每個發(fā)不同顏色的光的EL元件來說，由于施加電壓或電流的大小與用該施加電壓值或電流值獲得的發(fā)光效率的關(guān)系不同，所以最好對各種顏色的每個EL元件設(shè)定驅(qū)動時的施加電壓或電流的大小。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則在構(gòu)成照明裝置的各種顏色的每個EL元件中，由于利用EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行照明，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地謀求功耗的降低。
本發(fā)明的EL顯示器的驅(qū)動方法是一種驅(qū)動能逐個驅(qū)動上述多個EL元件構(gòu)成的EL顯示器的方法，該EL顯示器備有多個EL元件和電壓或電流施加裝置，上述EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極，上述電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上，該EL顯示器的驅(qū)動方法的特征在于設(shè)定驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小，以便該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上。
因此，由于利用EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行顯示器的顯示，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地謀求功耗的降低。
本發(fā)明的EL顯示器的驅(qū)動方法，在上述EL顯示器備有產(chǎn)生不同顏色的光的多個EL元件的情況下，最好對各種顏色的每個EL元件設(shè)定驅(qū)動時的施加電壓或電流的大小。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則在構(gòu)成顯示器的各種顏色的每個EL元件中，由于利用EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行照明，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地謀求功耗的降低。
本發(fā)明的EL顯示器特征在于備有多個EL元件、電壓或電流施加裝置、以及開關(guān)裝置，上述EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極，上述電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上，上述開關(guān)裝置逐個切換上述多個EL元件的通·斷，設(shè)定驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小，以便該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上。
因此，由于在EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行驅(qū)動，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地降低功耗。
本發(fā)明的EL顯示器在備有產(chǎn)生不同顏色的光的多個EL元件的情況下，最好對各種顏色的每個EL元件設(shè)定驅(qū)動時的施加電壓或電流的大小。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則在構(gòu)成顯示器的各種顏色的每個EL元件中，由于利用EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行顯示器的顯示，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地謀求功耗的降低。
或者，本發(fā)明的EL顯示器還能這樣構(gòu)成備有多個EL元件、電壓或電流施加裝置、開關(guān)裝置、以及電壓或電流控制裝置，上述EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極，上述電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上，上述開關(guān)裝置逐個切換上述多個EL元件的通·斷，上述電壓或電流控制裝置使驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小在該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上的范圍內(nèi)變化。
因此，能進行中間色調(diào)顯示，同時能利用EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行中間色調(diào)顯示，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地降低功耗。
另外，如果采用備有產(chǎn)生各種不同顏色的光的多個EL元件的結(jié)構(gòu)，則能進行全色顯示，由于在EL元件的發(fā)光效率最好的區(qū)域進行全色顯示，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地降低功耗。
另外，本發(fā)明的液晶裝置由于備有本發(fā)明的EL照明裝置，所以能實現(xiàn)低功耗型的液晶裝置。
另外，本發(fā)明的電子裝置由于備有本發(fā)明的液晶裝置、或者本發(fā)明的EL顯示器，所以能實現(xiàn)低功耗型的電子裝置。


圖1是原理性地表示本發(fā)明的EL照明裝置的一例的局部剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明的EL顯示器的一例的圖，是從基板一側(cè)看到的平面圖。
圖3是表示圖2所示的EL顯示器的一部分的簡略剖面圖，是圖2中的A-A’剖面圖。
圖4是表示EL元件中的電流密度與亮度和發(fā)光效率的關(guān)系的曲線圖。
圖5是說明本發(fā)明的電壓或電流的設(shè)定范圍用的曲線圖。
圖6(a)是表示備有上述實施形態(tài)的EL顯示器的移動電話的一例的圖，圖6(b)是表示備有上述實施形態(tài)的EL顯示器的便攜型信息處理裝置的一例的圖，圖6(c)是表示備有上述實施形態(tài)的EL顯示器的手表型的電子裝置的一例的圖。
圖7(a)是表示使加在EL元件10G上的電流的大小變化時亮度的變化及發(fā)光效率的變化的圖，圖7(b)是檢查G像素的亮度及該亮度的像素總數(shù)的結(jié)果。以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1是表示本發(fā)明的EL照明裝置的一個實施形態(tài)的圖，是表示EL照明裝置中備有的EL元件的原理性剖面圖。
符號1表示由玻璃等構(gòu)成的透明基板。在本實施形態(tài)的EL照明裝置中，多個EL元件10配置在透明基板1上，在透明電極2及金屬電極5之間設(shè)有施加電壓或電流用的電壓或電流施加裝置15。
EL元件10是在透明基板1上依次層疊了由氧化銦錫(IndiumTin Ozide，以下簡稱ITO)膜等構(gòu)成的透明電極2、容易從透明電極2注入空穴的空穴輸運層3、由EL材料構(gòu)成的發(fā)光層4、以及金屬電極5而成的EL元件，透明電極2和金屬電極5通過發(fā)光層4互相相向。
在本實施形態(tài)的EL元件10中，透明電極2具有作為陽極的功能，金屬電極5具有作為陰極的功能。
作為空穴輸運層3，例如能舉出使用了4，4’-雙(m-甲苯基苯基氨基)聯(lián)苯(TPD)、4，4’-雙[N-(1萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(α-NPD)、4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(m-MTDATA)等的三苯胺衍生物，以及聚乙烯咔唑、聚亞乙基二氧噻吩等、現(xiàn)有的空穴輸運層中所使用的材料的空穴輸運層。另外，作為空穴輸運層3中所使用的材料，能使用一種或多種。
作為發(fā)光層4，能使用現(xiàn)有的發(fā)光層中使用的由有機EL材料(電致發(fā)光材料)構(gòu)成的發(fā)光層。從EL元件10發(fā)出的光的顏色隨著構(gòu)成發(fā)光層4的有機EL材料的種類的不同而變化，所以根據(jù)欲獲得的照明光的顏色，適當(dāng)?shù)剡x擇發(fā)光層4的材料即可。
例如作為產(chǎn)生綠色光的EL材料，有喹吖酮及其衍生物等。作為產(chǎn)生紅色光的EL材料，有若丹明及其衍生物等。作為產(chǎn)生藍(lán)色光的EL材料，有二苯乙烯基雙酚及其衍生物、香豆素及其衍生物、四苯基丁二烯及其衍生物等。
形成一個發(fā)光層4時使用的EL材料，可以使用一種或多種并用。
作為金屬電極5，例如能舉出使用了鋁、銀、銀合金、鎂等、現(xiàn)有的金屬電極中使用的材料的金屬電極等。
驅(qū)動這樣構(gòu)成的EL照明裝置獲得照明光時，將規(guī)定的電壓或電流加在透明電極2及金屬電極5之間，使發(fā)光層4發(fā)光。來自發(fā)光層4的光透過透明電極2及透明基板1，從透明基板1一側(cè)(圖1中為下側(cè))向外部射出。
設(shè)定施加電壓值或電流值時，關(guān)于EL元件10，預(yù)先求出例如圖5所示的施加電壓值或電流值(或者也可以是該施加電壓下的電流值)和用該施加電壓或電流值獲得的發(fā)光效率的關(guān)系。然后，將加在透明電極2及金屬電極5之間的電壓或電流的值設(shè)定為發(fā)光效率為最大值P時的施加電壓值(或電流值)V0或其附近的值。最好設(shè)定為發(fā)光效率達到最大值P的80％以上的施加電壓值(或電流值)V1～V2范圍內(nèi)的值。特別是，即使在該范圍內(nèi)，最好設(shè)定為比發(fā)光效率達到最大值P時的施加電壓值(或電流值)V0高的電壓側(cè)(或電流大的一側(cè))的范圍、即V0～V2范圍內(nèi)的值，這樣能以相同的發(fā)光效率獲得亮度更高的光。
在構(gòu)成EL照明裝置的多個EL元件10由發(fā)光層4的材料不同的多種EL元件、即產(chǎn)生不同顏色的光的多種EL元件構(gòu)成的情況下，對于發(fā)光層4的材料不同的每個EL元件來說，由于施加電壓或電流與發(fā)光效率的關(guān)系不同，所以對每一種EL元件將驅(qū)動時的施加電壓或電流的大小分別設(shè)定在上述理想的范圍內(nèi)。
如果采用本實施形態(tài)，則由于在構(gòu)成EL照明裝置的各個EL元件10中，在能獲得高的發(fā)光效率的條件下進行驅(qū)動，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能謀求降低驅(qū)動時的功耗。
另外，與這樣的驅(qū)動方法相配合，通過將光散射層設(shè)置在例如EL元件10的透明基板1的外側(cè)表面上等，在結(jié)構(gòu)上采用提高來自EL元件10的發(fā)光量(亮度)的結(jié)構(gòu)，能用低功耗獲得亮度更高的光。
本實施形態(tài)的EL照明裝置適合于作為例如液晶顯示器或投影機等各種液晶裝置中的照明裝置使用，能實現(xiàn)低功耗型的液晶裝置。圖2是表示本發(fā)明的EL顯示器的一個實施形態(tài)的圖，是從基板一側(cè)看到的平面圖。圖3是表示圖2所示的EL顯示器的一部分的簡略剖面圖。
本實施形態(tài)的EL顯示器將產(chǎn)生紅色光的EL元件10R、產(chǎn)生綠色光的EL元件10G、以及產(chǎn)生藍(lán)色光的EL元件10B呈矩陣狀地配置在由玻璃等構(gòu)成的透明基板1上。在各EL元件10R、10G、10B的周圍設(shè)有由黑色樹脂抗蝕劑等構(gòu)成的間壁8。
各種顏色的EL元件10R、10G、10B雖然都有與圖1所示的EL照明裝置中的EL元件10大致相同的結(jié)構(gòu)，但形成發(fā)光層4的EL材料各不相同。
即，EL元件10R、10G、10B有在透明基板1上依次層疊了由ITO膜等構(gòu)成的透明電極2、空穴輸運層3、由EL材料構(gòu)成的發(fā)光層4、金屬電極5的結(jié)構(gòu)。
另外，雖然圖中未示出，但設(shè)有將電壓或電流加在各EL元件10R、10G、10B的透明電極2及金屬電極5之間用的電壓或電流施加裝置，同時設(shè)有逐個切換各個EL元件10R、10G、10B中的所施加的電壓或電流的通·斷的薄膜晶體管(Tin Film Transistor；稱為TFT)等開關(guān)裝置。(圖中未示出)在這樣構(gòu)成的EL顯示器中，各EL元件10R、10G、10B形成各個像素。而且利用電壓或電流施加裝置及開關(guān)元件，對形成圖像的像素的EL元件10R(10G或10B)施加電壓或電流。一旦施加電壓或電流，電流便流過EL元件10R(10G或10B)，發(fā)光層4發(fā)光。來自該發(fā)光層4的光透過透明電極2及透明基板1，從透明基板1一側(cè)(圖中下側(cè))向外部射出，所以像素點亮，在透明基板1一側(cè)的顯示面上顯示彩色圖像。
在本實施形態(tài)的EL顯示器中，設(shè)定加在各EL元件10R、10G、10B上的電壓或電流的大小如下。即，關(guān)于各種顏色的EL元件10R、10G、10B，預(yù)先分別求出例如如圖5所示的施加電壓值或電流值(或者也可以是該施加電壓下的電流值)與用該施加電壓值或電流值獲得的發(fā)光效率的關(guān)系。施加電壓值(電流值)與發(fā)光效率的關(guān)系隨著形成發(fā)光層4的EL材料的不同而不同。
然后，對各種顏色的每個EL元件10R、10G、10B，將加在透明電極2及金屬電極5之間的電壓或電流的值設(shè)定為發(fā)光效率為最大值P時的施加電壓值(或電流值)V0或其附近的值。最好設(shè)定為發(fā)光效率達到最大值P的80％以上的施加電壓值(或電流值)V1～V2范圍內(nèi)的值。特別是，即使在該范圍內(nèi)，最好設(shè)定為比發(fā)光效率達到最大值P時的施加電壓值(或電流值)V0高的電壓側(cè)(或電流大的一側(cè))的范圍、即V0～V2范圍內(nèi)的值，這樣能用相同的發(fā)光效率獲得亮度更高的光。
如果采用本實施形態(tài)，則由于構(gòu)成EL顯示器的各種顏色的EL元件10R、10G、10B分別在能獲得高的發(fā)光效率的條件下被驅(qū)動，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地謀求降低驅(qū)動時的功耗。
另外，與這樣的驅(qū)動方法相配合，通過將光散射層設(shè)置在例如透明基板1的外側(cè)表面上等，在結(jié)構(gòu)上采用提高來自EL元件10R、10G、10B的發(fā)光量(亮度)的結(jié)構(gòu)，借此以低功耗獲得亮度更高的光。
另外，在本實施形態(tài)的EL顯示器中，如果設(shè)置能逐個改變加在各個EL元件10R、10G、10B上的電壓或電流的大小的電壓或電流控制裝置(圖中未示出)，則能進行彩色圖像的中間色調(diào)顯示。
在此情況下，對各種顏色的每個EL元件10R、10G、10B求出發(fā)光效率達到最大值P的80％以上的施加電壓值(或電流值)V1～V2的范圍，根據(jù)各像素中欲獲得的色調(diào)，將該范圍內(nèi)的施加電壓值(或電流值)加在EL元件10R(10G或10B)上。
特別是，即使在該施加電壓值(或電流值)V1～V2的范圍內(nèi)，由于設(shè)定在比發(fā)光效率達到最大值P時的施加電壓值(或電流值)V0高的電壓側(cè)(或電流大的一側(cè))的范圍、即V0～V2范圍內(nèi)的值，能用相同的發(fā)光效率獲得亮度更高的光，所以最好將施加電壓(或電流)V2時的亮度作為最大亮度，能在施加電壓或電流比它小的范圍內(nèi)進行中間色調(diào)顯示。
由于從EL元件10R、10G、10B發(fā)出的光的亮度隨著加在它上面的電壓或電流的大小而變化，所以通過控制施加電壓或電流，使從EL元件10R發(fā)出的紅色光、及/或從EL元件10G發(fā)出的綠色光、及/或從EL元件10B發(fā)出的藍(lán)色光發(fā)生變化，能微妙地改變可看到的圖像的色調(diào)，能進行精細(xì)的中間色調(diào)顯示。
另外，由于在能獲得高發(fā)光效率的范圍(V1～V2)內(nèi)進行對EL元件10R、10G、10B的施加電壓或電流的改變，所以能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地謀求降低驅(qū)動時的功耗。
因此，能進行功耗低的全色顯示。
另外，在上述的各實施形態(tài)中，如圖1所示，作為本發(fā)明的EL元件的一例，雖然舉例說明了由透明電極2、空穴輸運層3、發(fā)光層4G、金屬電極5構(gòu)成的EL元件，但本發(fā)明的EL元件不限于該例。其次，說明備有上述實施形態(tài)的EL照明裝置或EL顯示器的電子裝置的具體例子。
圖6(a)是表示移動電話的一例的斜視圖。在圖6(a)中，200表示移動電話本體，201表示顯示部。
在這樣構(gòu)成的移動電話本體201中，能用備有上述實施形態(tài)的EL照明裝置的液晶顯示裝置或上述實施形態(tài)的EL顯示器構(gòu)成顯示部201。
圖6(b)是表示文字處理器、個人計算機等便攜型信息處理裝置的一例的斜視圖。在圖6(b)中，300表示信息處理裝置，301表示鍵盤等輸入部，303表示信息處理本體，302表示顯示部。
在這樣構(gòu)成的信息處理裝置300中，能用備有上述實施形態(tài)的EL照明裝置的液晶顯示裝置或上述實施形態(tài)的EL顯示器構(gòu)成顯示部301。
圖6(c)是表示手表型電子裝置的一例的斜視圖。在圖6(c)中，400表示手表本體，401表示顯示部。
在這樣構(gòu)成的手表本體400中，能用備有上述實施形態(tài)的EL照明裝置的液晶顯示裝置或上述實施形態(tài)的EL顯示器構(gòu)成顯示部401。
圖6(a)～(c)所示的電子裝置由于備有上述實施形態(tài)的EL照明裝置的液晶顯示裝置或上述實施形態(tài)的EL顯示器，所以能以小的功耗獲得實用亮度的圖像。[試驗例1]按照上述實施形態(tài)，制作了具有圖2及圖3所示結(jié)構(gòu)的EL顯示器。但是，用產(chǎn)生綠色光的EL元件10G構(gòu)成全部像素。另外，該EL顯示器的顯示畫面的大小與尺寸為2英寸的移動電話的顯示畫面大小相同。
使加在這里使用的EL元件10G上的電壓或電流的大小變化時亮度的變化及發(fā)光效率的變化如圖4所示。在圖4中，橫軸表示流過EL元件10G的電極之間的電流密度(單位mA/cm2)。左側(cè)的縱軸表示流過該電流密度的電流時發(fā)光的亮度(單位cd/m2)，右側(cè)的縱軸表示流過該電流密度的電流時的發(fā)光效率(單位1m/W)。另外，實線B是表示電流密度與亮度的關(guān)系的曲線，虛線C是表示電流密度與發(fā)光效率的關(guān)系的曲線。
由該曲線可知，該例中使用的EL元件10G的發(fā)光效率的最大值P約為6流明(1m)/W。因此，發(fā)光效率的最大值P的80％的值約為4.8流明(1m)/W，所以用比發(fā)光效率約4.8流明(1m)/W的電流密度0.45mA/cm2小的電流密度進行了中間色調(diào)顯示。即，設(shè)定電流密度0.45mA/cm2時的亮度50cd/m2為最大亮度，用比電流密度0.45mA/cm2小的電流密度時的亮度來設(shè)定中間色調(diào)。
實際上，亮度在0～50cd/m2的范圍內(nèi)改變施加電壓或電流進行中間色調(diào)顯示時，功耗的最大值約為25mW，平均值約為4mW。
可是，在使用與上述試驗例1中的EL元件10G相同的EL元件的現(xiàn)有的移動電話的彩色畫面顯示中，通常將用電流密度9mA/cm2獲得的約1000cd/m2作為最大亮度，用比它小的電流密度進行中間色調(diào)顯示。而且，在此情況下，必要的功耗最大約為885mW，平均約為400mW。
另外，上述試驗例1雖然是關(guān)于產(chǎn)生綠色光的EL元件10G的試驗，但已經(jīng)確認(rèn)了即使在產(chǎn)生紅色光的EL元件10R中、或者即使在產(chǎn)生藍(lán)色光的EL元件10B中也一樣，隨著電流密度增大，亮度也增大，但發(fā)光效率有呈現(xiàn)峰值的傾向。
另外，關(guān)于各種顏色的EL元件10R(10B)，同樣分別檢查了使加在EL元件10R(10B)上的電壓或電流的大小變化時亮度的變化及發(fā)光效率的變化。而且，分別確認(rèn)了發(fā)光效率達到最大值的80％時將亮度作為最大亮度，在尺寸為2英寸的顯示畫面上進行中間色調(diào)顯示時，功耗明顯地比現(xiàn)有的移動電話的彩色畫面顯示小。
這樣，關(guān)于構(gòu)成EL顯示器的各EL元件10R、10G、10B，如果分別在發(fā)光效率達到最大值的80％時將亮度作為最大亮度進行中間色調(diào)顯示，則能在發(fā)光效率最佳的范圍內(nèi)進行顯示，所以能大幅度地降低功耗。
因此，能用超低功耗進行全色顯示。
圖7(a)是表示使加在EL元件10G上的電流的大小變化時亮度的變化及發(fā)光效率的變化的圖。在圖7(a)中，橫軸表示流過EL元件10G的電極之間的電流密度(單位mA/cm2)。左側(cè)的縱軸表示流過該電流密度的電流時發(fā)光的亮度(單位cd/m2)，右側(cè)的縱軸表示流過該電流密度的電流時的發(fā)光效率(單位1m/W)。另外，實線B是表示電流密度與亮度的關(guān)系的曲線，虛線C是表示電流密度與發(fā)光效率的關(guān)系的曲線。
由該曲線可知，該例中使用的EL元件10G的發(fā)光效率的最大值P約為6流明(1m)/W。因此，發(fā)光效率的最大值P的80％的值約為4.8流明(1m)/W，所以發(fā)光效率約為4.8流明(1m)/W的電流密度存在0.004mA/cm2和0.45mA/cm2。這里，設(shè)定上限側(cè)的電流密度0.45mA/cm2時的亮度50cd/m2為最大亮度進行顯示，用比電流密度0.45mA/cm2小的電流密度時的亮度設(shè)定中間色調(diào)進行顯示。
這里，圖7(b)是檢查用分辨率為VGA(640×RGB×480)的EL元件顯示全灰度顯示的一般的自然圖畫的圖像時的G像素的亮度的結(jié)果。在圖7(b)中，橫軸是G像素的亮度，縱軸是檢查該亮度的像素總數(shù)的結(jié)果。另外，亮度在0～50cd/m2范圍內(nèi)進行顯示。
由該曲線可知，在圖7(b)中，假設(shè)用中間色調(diào)顯示時顯示頻度(像素數(shù))最多時的亮度為P’，在圖7(a)中，相當(dāng)于該亮度P’的部分相當(dāng)于發(fā)光效率在最大值P附近。在一般的自然圖畫的圖像中，灰度顯示范圍在發(fā)光效率的最大值P的大約80％的范圍內(nèi)，而且在一般的自然圖畫的圖像中，在亮度P’附近的中間色調(diào)所占的比例非常高，顯示該比例高的亮度P’附近的中間色調(diào)時發(fā)光效率相當(dāng)于最大值P附近。就是說，在一般的自然圖畫的顯示中，在顯示頻度最大的中間色調(diào)顯示中能大幅度地降低功耗。
另外，從虛線C的特性可知，發(fā)光效率在某一規(guī)定的電流密度值的情況下有峰值，所以發(fā)光效率80％的電流密度值存在兩個(下限側(cè)為0.004mA/cm2，上限側(cè)為0.45mA/cm2)，這兩個值將發(fā)光效率為最大的規(guī)定的電流密度值夾在中間。因此，根據(jù)圖7(b)中的顯示像素的灰度分布，最好將最大亮度設(shè)定為發(fā)光效率達到最大值的80％以上，同時將能取得的電流密度值設(shè)定為比發(fā)光效率達到最大時的規(guī)定的電流密度值大的值。
由以上可知，如果將最大亮度設(shè)定為發(fā)光效率達到最大值的80％以上，則能在發(fā)光效率最佳的范圍內(nèi)進行占像素的大多數(shù)的中間色調(diào)的顯示，所以能大幅度地降低功耗。如上所述，如果采用本發(fā)明，則在用EL元件構(gòu)成的EL照明裝置及EL顯示器中，通過將驅(qū)動EL元件時施加的電壓或電流的大小設(shè)定為該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上，能以低功耗高效率地獲得實用的亮度，能有效地謀求功耗的降低。
權(quán)利要求
1.一種EL照明裝置的驅(qū)動方法，是驅(qū)動備有EL元件和電壓或電流施加裝置的EL照明裝置的方法，上述EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極，上述電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上，該EL照明裝置的驅(qū)動方法的特征在于設(shè)定驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小，以便該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上。
2.如權(quán)利要求1所述的EL照明裝置的驅(qū)動方法，其特征在于上述EL照明裝置備有產(chǎn)生不同顏色的光的多個EL元件，對各種顏色的每個EL元件設(shè)定驅(qū)動時的施加電壓或電流的大小。
3.一種EL照明裝置，其特征在于備有EL元件和電壓或電流施加裝置，上述EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極，上述電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上，設(shè)定驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小，以便該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上。
4.如權(quán)利要求3所述的EL照明裝置，其特征在于備有產(chǎn)生不同顏色的光的多個EL元件，對各種顏色的每個EL元件設(shè)定驅(qū)動時的施加電壓或電流的大小。
5.一種EL顯示器的驅(qū)動方法，是驅(qū)動能逐個驅(qū)動上述多個EL元件的EL顯示器的方法，該EL顯示器備有多個EL元件和電壓或電流施加裝置，上述EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極，上述電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上，該EL顯示器的驅(qū)動方法的特征在于設(shè)定驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小，以便該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上。
6.如權(quán)利要求5所述的EL顯示器的驅(qū)動方法，其特征在于上述EL顯示器備有產(chǎn)生不同顏色的光的多個EL元件，對各種顏色的每個EL元件設(shè)定驅(qū)動時的施加電壓或電流的大小。
7.一種EL顯示器，其特征在于備有多個EL元件，該EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極；電壓或電流施加裝置，該電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上；以及開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置逐個切換上述多個EL元件的通·斷，設(shè)定驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小，以便該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上。
8.如權(quán)利要求7所述的EL顯示器，其特征在于備有產(chǎn)生不同顏色的光的多個EL元件，對各種顏色的每個EL元件設(shè)定驅(qū)動時的施加電壓或電流的大小。
9.一種EL顯示器，其特征在于備有多個EL元件，該EL元件有包含發(fā)光層的至少一個有機層和通過該有機層互相相向的一對電極；電壓或電流施加裝置，該電壓或電流施加裝置將電壓或電流加在上述EL元件的一對電極上。開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置逐個切換上述多個EL元件的通·斷；以及電壓或電流控制裝置，該電壓或電流控制裝置使驅(qū)動上述EL元件時施加的電壓或電流的大小在該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上的范圍內(nèi)變化。
10.如權(quán)利要求9所述的EL顯示器，其特征在于備有產(chǎn)生不同顏色的光的多個EL元件。
11.一種液晶裝置，其特征在于備有權(quán)利要求3或4中的任意一項所述的EL照明裝置。
12.一種電子裝置，其特征在于備有權(quán)利要求11所述的液晶裝置。
13.一種電子裝置，其特征在于備有權(quán)利要求7～10中的任意一項所述的EL顯示器。
全文摘要
本發(fā)明的課題的目的在于降低使用EL元件的EL顯示器及照明裝置的功耗。在使用EL元件的EL顯示器或EL照明裝置中，將驅(qū)動EL元件時施加的電壓或電流的大小設(shè)定為該EL元件的發(fā)光效率達到最大值的80％以上(0.8P～P)的電壓值或電流值(V1～V2)。
文檔編號H05B33/08GK1391202SQ02122419
公開日2003年1月15日 申請日期2002年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月7日
發(fā)明者前田強 申請人:精工愛普生株式會社