JP4502661B2

JP4502661B2 - カラー発光表示装置

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Publication number: JP4502661B2
Application number: JP2004044756A
Authority: JP
Inventors: 浩神野; 龍司西川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: JP2005222915A

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス（Electroluminescence；ＥＬ）のような自発光素子、任意のスペクトルを有する光を取り出すカラーフィルタ等の色変換素子を用いたカラー表示装置等に関する。

近年、ＥＬ素子を用いたＥＬ表示装置が、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として注目されている。このＥＬ表示装置のカラー化の方法として、Ｒ・Ｇ・Ｂの３原色を発光する発光材料を用いる塗り分け方式等の他に、単色の発光材料にカラーフィルタや色変換膜など、入射光の色と異なる色を透過又は射出する色変換素子を用いる方式が提案されている。

図８Ａは、このような色変換方式のＥＬ表示装置の概略を示す平面図である。ゲート信号線５１、ドレイン信号線５２及び駆動電源線５３とに囲まれた各領域にＥＬ素子を備える画素がマトリクス状に配置されている。各画素はそれぞれ色成分が割り当てられ、ＥＬ素子によって実現される発光領域Ｅ_Ｒ・Ｅ_Ｇ・Ｅ_Ｂが各画素領域内に形成されている。なお、この各発光領域Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｇ、Ｅ_Ｂの面積は、実際に視認される各色の発光面積を示している。この発光面積はどの色成分の発光領域でも等しくなるように各発光領域とも幅（Ｗ）と高さ（Ｈ）が等しく形成されている。

図８Ｂは、図８ＡのＣ−Ｃ断面の概略図である。基板３０上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色の光を射出する色変換素子８９が形成され、その色変換素子８９の上方の対応した位置に、共通の発光色を示すＥＬ素子８０がそれぞれ形成されている。このＥＬ素子８０からの光を、色変換素子８９を介して外部に射出することにより、各画素共通（同一発光色）のＥＬ素子を用いながらフルカラー表示を得る。
国際公開第９６／２５０２０号パンフレット（第４〜６図、第９〜１５図

色変換素子の１種であるカラーフィルタは、入射光のうちある波長帯域の光のみを透過させて特定の色成分を得ることを特徴とし、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタごとにその透過波長帯域や透過率が異なる。すなわち、カラーフィルタごとに透過（吸収）スペクトルが異なる。ゆえに、カラーフィルタを透過し外部から視認される光を各色成分で所望の輝度にするためには、カラーフィルタの透過（吸収）スペクトルとＥＬ素子の発光スペクトルに応じて、色成分ごとにＥＬ素子に与える電流密度を変えなければならない。

また、カラーフィルタ以外に色変換素子として用いられる色変換膜は、元となる光をある波長帯域の光に変換して特定の色成分の光を得る機能を備え、より具体的には蛍光体材料などが用いられており、入射光を吸収して入射光と異なる波長の光を発光しこれを射出する膜である。このような色変換膜についても射出光の色ごとに異なる材料を用いるためその射出光の波長帯域も変換効率も異なり、もちろん入射光の発光スペクトルによって変換効率も異なる。ゆえに、色変換膜から射出され外部で視認される光が、各色成分でそれぞれ所望の輝度となるようにするには、各色成分についての色変換膜の変換効率とＥＬ素子の発光スペクトルに応じて、色成分ごとにＥＬ素子に与える電流密度を変えなければならない。

しかしながら、ＥＬ素子は供給される電流密度が大きいほど劣化が早まる傾向を示すので、色成分ごとにＥＬ素子に与える電流密度を変えてしまうと、発光時間の経過とともに各色の劣化の度合いが変わってきてしまう。つまり、表示装置の使用時間が増加するにつれて各色の輝度バランス、つまりホワイトバランスが崩れ、表示装置としての寿命が短くなってしまうという問題があった。

本発明では、カラー発光表示装置において、複数の色成分に対応した複数の発光領域を有し、前記複数の発光領域は、それぞれ、２つの電極の間に発光素子層を有し同一色の光を発光する複数の発光素子と、装置の前記発光素子より表示視認側に、前記複数の発光素子の少なくとも一部の発光素子に対応して設けられ、かつ入射光の発光スペクトルと少なくとも一部が異なる発光スペクトルの光を射出する複数の色変換素子と、を備え、
前記複数の発光素子からの発光光は、前記複数の色変換素子が対応付けられた発光領域においては、対応する色変換素子を介して視認され、
前記複数の発光領域の面積は、白色表示に必要な各色成分の要求輝度に比例し、前記色変換素子におけるその入射光の輝度に対する射出光の輝度に応じた変換効率の、前記複数の色成分の内の互いに異なる色成分についての各割合と、又は加色によって表現される所定色を実現するために必要な各色成分の要求輝度とに反比例している。

本発明の他の態様では、
カラー発光表示装置において、複数の色成分に対応した複数の発光領域を有し、
前記複数の発光領域は、それぞれ２つの電極の間に発光素子層を有し、同一色の光を発光する複数の発光素子と、装置の前記発光素子より表示視認側に、前記複数の発光素子の少なくとも一部の発光素子に対応して設けられ、かつ入射光の発光スペクトルと少なくとも一部が異なる発光スペクトルの光を射出する複数の色変換素子と、を備え、
前記複数の発光素子からの発光光は、前記複数の色変換素子が対応付けられた発光領域においては対応する色変換素子と、少なくとも入射光の一部を吸収する１以上の層を介して視認され、
前記複数の発光領域の面積は、白色表示に必要な各色成分の要求輝度に比例し、前記色変換素子におけるその入射光の輝度に対する射出光の輝度に応じた変換効率及び前記少なくとも入射光の一部を吸収する１以上の層の透過効率の、前記複数の色成分の内の互いに異なる色成分についての各割合に反比例している。

本発明の他の態様では、上記カラー表示装置において、前記複数の発光領域の面積は、前記色変換素子及び前記少なくとも入射光の一部を吸収する１以上の層を透過して射出される光の輝度に対する前記白色表示に必要な各色成分の要求輝度の、各色成分についての割合に比例する。

本発明の他の態様では、上記カラー表示装置において、
前記色変換素子は、前記入射光から特定の波長帯域の光をフィルタリングして射出するか、前記入射光を異なる波長の光に変換して射出する。

また、本発明の他の態様では、前記色変換素子の前記変換効率は、フィルタの透過効率、又は、色変換材料の色変換効率に相当する。

本発明の他の態様では、上記カラー表示装置において、前記複数の発光領域にそれぞれ設けられている前記発光素子に同一の電流密度で電力を供給して発光させた場合に、視認側で、所定の白色等のカラー表示達成される。

本発明の他の態様では、上記カラー表示装置において、前記少なくとも入射光の一部を吸収する１以上の層は、光学機能層を含む。また更に、前記発光素子と前記装置の表示視認側との間に形成される絶縁層を含む場合もある。

本発明の他の態様では、
互いに異なる色成分に対応付けられた第１発光領域と、第２発光領域とを有するカラー表示装置において、
それぞれ２つの電極の間に発光素子層を有し同一色の光を発光する複数の発光素子と、
装置の前記発光素子より表示視認側に、前記複数の発光素子の少なくとも一部の発光素子に対応して設けられ、入射光の発光スペクトルと少なくとも一部が異なる発光スペクトルで、かつ互いに異なる色の光を射出する第１色変換素子及び第２色変換素子と、を備え、前記第１発光領域では、前記発光素子からの発光光が前記第１色変換素子を介して視認され、
前記第２発光領域では、前記発光素子からの発光光が前記第２色変換素子を介して視認され、
前記第１及び第２の発光領域の面積をそれぞれＳ１及びＳ２とし、
前記第１及び第２の色変換素子への入射光の輝度をＬ１及びＬ２とし、
前記第１及び第２の色変換素子の透過効率をそれぞれＴＥ１及びＴＥ２とし、
加色によって表現される所定色のために前記第１発光領域において要求される第１色成分の輝度と、第２発光領域において要求される第２色成分の輝度をそれぞれａ１及びａ２とするとき、
Ｓ１：Ｓ２＝ａ１／（Ｌ１・ＴＥ１）：ａ２／（Ｌ２・ＴＥ２）
を満たす。

本発明の他の態様では、上記カラー表示装置において、
前記第１発光領域の面積と前記第２発光領域の面積との比は、
前記第１色変換素子からの射出光輝度に対する前記第１発光領域に対応付けられた色成分の白色表示に要求される輝度と、
前記第２色変換素子からの射出光輝度に対する前記第２発光領域に対応付けられた色成分の白色表示に要求される輝度と、の比に対応している。

本発明によれば、同一色の発光をする発光素子を用い、この発光素子に互いに異なる各色成分が対応付けられても、いずれの色成分の発光を担当する発光素子についても、同一の電流密度で駆動しながら、例えば加色によって表現される白色やその他の色を表示することができ、例えばＥＬ素子等のＥＬ材料など発光素子の発光材料の劣化の度合い（輝度半減時間など）を等しく保つことの容易なカラーの表示装置を実現できる。

さらに一部の波長帯域の発光の劣化速度を一定にするエージング処理を行えば、異なる波長帯域において異なる劣化速度を有するＥＬ素子においても、全面に任意の色表示をしたときに電流密度を実質的に等しく保つことができる。ゆえに、累積使用時間が長くなっても輝度バランスの取れた高品質で長寿命のＥＬ表示装置を供給することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＥＬ表示装置の複数の画素のそれぞれの発光領域を概念的に示す図である。図１において、３原色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の各色成分に対応付けられた各画素の発光領域が行方向に周期的に配置され、且つ、同じ色成分が同一列に配置されたいわゆるストライプ配列の場合を示している。本実施形態のＥＬ表示装置では、上記各画素がそれぞれＲ，Ｇ，Ｂのいずれかに対応付けられており、Ｒ，Ｇ，Ｂの画素からの光の合成によりフルカラー表示を行う。また、各画素の発光領域には、後述するようにそれぞれ同一材料を用い同一色の発光（例えば白色発光）を示すＥＬ素子がそれぞれ形成されており、各ＥＬ素子からの白色光は対応して設けられたカラーフィルタや色変換膜などの色変換素子（２９）によって、それぞれ発光スペクトルの異なるＲ，Ｇ，Ｂに変換（波長変換、フィルタリングを含む）されて外部に射出される。各色を発光する発光領域Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｇ、Ｅ_Ｂは、共通の高さ（垂直方向の長さ）Ｈと固有の幅（水平方向の長さ）Ｗ_Ｒ、Ｗ_Ｇ、Ｗ_Ｂをそれぞれ有する。これらの発光領域の高さと幅の設定方法は後述する。

このようにして配置された複数の発光領域Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｇ、Ｅ_Ｂの周辺に、複数のゲート信号線５１が水平方向に、複数のドレイン（データ）信号線５２及び複数の駆動電源線５３が垂直方向に形成されている。ゲート信号線５１から各発光領域までの距離Ｄ_Ｈ、駆動電源線５３から各発光領域までの距離Ｄ_Ｗは、各発光領域の幅Ｗ_Ｒ、Ｗ_Ｇ、Ｗ_Ｂに関係なく、一定の値になるように設定されている。このように設定することにより、ゲート信号線５１及び駆動電源線５３を配置した時に、発光領域Ｅの上側及び左側に形成される空間が共通の形状となるようにし、後述するトランジスタを同一形状にして同位置に配置することができるからである。以上の態様によれば、各色成分に対応した発光領域Ｅを所望の面積に設定できるとともに、スペースをより有効的に活用できる。

以上に説明した構成は本発明の最も好ましい態様であると考えるが、本発明はこの態様に限らない。例えば、発光領域の配置方法は、上記ストライプ配列に限らず、いわゆるデルタ配列でもよい。このデルタ配列は、異なる色成分に対応する発光領域が、行方向に周期的に配列されると共に列方向においても周期的に配列されていたり、特に、発光領域の列方向の配列が、行毎に所定ピッチだけ前の行の位置とずれて配列されており、行方向と列方向のいずれにおいても互いに隣接する３つの発光領域がそれぞれ異なる色成分に対応した発光領域となる配列である。また、発光領域の高さ及び幅のうち少なくとも一方が、各色成分で固有の値であれば良く、Ｄ_Ｈ、Ｄ_Ｗは一定の値でなくても良い。ただし、発光領域の配置のしやすさを考慮した場合、発光領域の高さ及び幅のどちらか一方を共通にするのが好ましく、スペースの有効利用をさらに考慮した場合は、発光領域の高さを共通にするのがより好ましい。

以下、色（波長）変換機能を備えた色変換素子の１種であるカラーフィルタを用いる場合について、このようなＥＬ表示装置の発光領域の設定方法について説明する。ＥＬ素子は電流を流したときの電流密度が大きいほど劣化が早まり、この劣化は輝度の変化（多くの場合、輝度の低下）をもたらすので、全てのＥＬ素子の劣化速度を揃えることは、表示装置全体として長期間輝度バランス（ホワイトバランス）を保つ上で大変重要である。そこで、ＥＬ素子に流す電流の電流密度を各発光領域で揃えることにより、全ての発光領域に共通のＥＬ素子材料を用いる場合、各色成分の初期輝度Ｌ０をあわせれば、各色成分に対応した発光領域のＥＬ材料の劣化の度合いを、より具体的には輝度半減期を揃えることができる。つまり、全体の輝度バランスを保つことができる。

(1) 使用する有機ＥＬ素子と各色に応じたカラーフィルタを決める。有機ＥＬ素子は固有の発光スペクトル、カラーフィルタは固有の透過（吸収）スペクトルをそれぞれ有するので、この２つの積から、
カラーフィルタ透過後の各色成分の光の色度（射出光の発光スペクトル）と、
各発光領域に対応するＥＬ素子に等しい電流密度を与えた時の各色のカラーフィルタ透過前後の輝度（入射光輝度及び射出光輝度）、及び／もしくは入射光輝度と射出光輝度との比がわかる。

カラーフィルタ透過前の各発光領域におけるＥＬ素子の輝度をそれぞれＬ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂとし、各カラーフィルタの透過効率（ここでは、入射光輝度に対する射出光（透過光）輝度の比（透過率）に等しい）をそれぞれＴＥ_Ｒ、ＴＥ_Ｇ、ＴＥ_Ｂとすると、カラーフィルタ透過後の輝度はそれぞれＬ_Ｒ・ＴＥ_Ｒ、Ｌ_Ｇ・ＴＥ_Ｇ、Ｌ_Ｂ・ＴＥ_Ｂとなる。ここで、例としてカラーフィルタ透過後の各色成分の輝度の比を
L_R・TE_R：L_G・TE_G：L_B・TE_B＝３：８：２
とする。

(2) (1)で決まる色度から、視認側において表示として必要な色度を有する白色を達成するための各色の視認側で要求される輝度が自動的に決まる。例として、その視認側のＲ，Ｇ，Ｂの各色の光の要求輝度比を
a_R：a_G：a_B＝１：２：１
とする。

(3) (1)と(2)の比から、各色の視認側の要求輝度を達成するために必要なカラーフィルタ透過前の有機ＥＬ素子の輝度（素子とカラーフィルタとの間の経路での光損失がほぼ０であれば、カラーフィルタへの入射光輝度に等しい）がそれぞれわかる。先の例の場合に必要とされるカラーフィルタ透過前の各色成分に対応した発光領域内の有機ＥＬ素子の輝度の比は
a_R/（L_R・TE_R）：a_G/（L_G・TE_G）：a_B/（L_B・TE_B）＝１/３：２/８：１/２＝４：３：６
となる。

(4) (3)で求められた輝度の比に応じて各色成分の発光面積を設定する。本実施形態の場合は、この比に比例するように各色成分の発光面積（Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｇ、Ｓ_Ｂ）を設定する。つまり以下の式（ｉ）を満たすように設定する。
Ｓ_Ｒ：Ｓ_Ｇ：Ｓ_Ｂ＝a_R/（L_R・TE_R）：a_G/（L_G・TE_G）：a_B/（L_B・TE_B）・・・（ｉ）
この式（ｉ）を上記の例に適用すると、
Ｓ_Ｒ：Ｓ_Ｇ：Ｓ_Ｂ＝１/３：２/８：１/２＝４：３：６
となるため、この比を満たすようにＲ、Ｇ、Ｂの面積をそれぞれ設定すればよい。このとき、その輝度の比に応じて各色成分に対応した発光領域の幅Ｗ_Ｒ、Ｗ_Ｇ、Ｗ_Ｂが上述の(3)で求めたれた比に比例するように設定すると良い。このように設定すると、発光領域の高さＨ_Ｒ、Ｈ_Ｇ、Ｈ_Ｂを全ての発光領域で等しくできるため、設計が容易で、かつスペースの有効利用を図ることができる。

なお、表示装置の外部から入射する光の反射光によりコントラストが低下することを防止するために、有機ＥＬ素子よりも視認側に反射防止膜及び／または偏光フィルムを用いることがある。また、ＥＬ素子が外部からのＵＶ光によるダメージを受けないように、有機ＥＬ素子よりも視認側にＵＶカットフィルムなどの光学機能層などを用いることがある。これらの反射防止膜・偏光フィルム及びＵＶカットフィルムなどの光学機能層は、それぞれ固有の透過（吸収）スペクトルを有し、少なくともそれらへの入射光の少なくとも一部を吸収する。したがってこれらの光学機能層を用いる場合は、カラーフィルタの透過（吸収）スペクトルに加えて、これらの透過効率（透過（吸収）スペクトル、又は光損失）をさらに加味して発光面積を設定する必要がある。この場合、上述の(1)の輝度変化（輝度比）を、カラーフィルタでの入射光に対する射出光の比ではなく、カラーフィルタ、反射防止膜、偏光フィルム及び／またはＵＶカットフィルムの全ての透過前後の輝度変化（輝度比）とすれば良い。さらに、ＥＬ素子よりも視認側にその他の膜、例えば基板との間などに後述するようなバッファ層、ＴＦＴのゲート絶縁層、層間絶縁層、平坦化層などの絶縁層が形成されている場合に、それらの膜の透過効率（透過吸収スペクトル）も更に加味することがより好ましい。より具体的には、入射光輝度×カラーフィルタなどの色変換素子の変換効率（ここでは透過効率）×光機能層の透過効率の値（積算値）を上記「Ｌ・ＴＥ」と読み替えればよい。

また、カラーフィルタや色変換膜などの色変換素子を有するＥＬ表示装置においては、全面に共通構造の有機ＥＬ素子を形成する、即ち全面に共通（同一材料からなる）の有機層を積層するだけで良いため、各発光領域のＥＬ素子に等しい電流密度を与える限り、全ての発光領域において発光輝度の劣化速度を一様とすることができる。ただし、発光層の層構造や用いる発光材料等によっては、異なる発光帯域において異なる劣化速度を示すため、輝度半減期が異なることがある。例えば、互いに補色の関係にある色の光をそれぞれ発する異なる多層の発光層を採用して各発光層からの光の加色により白色を表すなどの場合の各発光層での輝度半減期に差がある場合や、単一発光材料であってもその発光スペクトルが発光時間の経過と共に変化する場合などが挙げられる。このような場合、各波長帯域における輝度半減期を発光面積の決定において更に加味するとより輝度半減期を全ての発光領域で揃えることができる。つまり、Ｒ・Ｇ・Ｂに対応する各波長帯域での発光輝度の輝度半減期をＴ_Ｒ、Ｔ_Ｇ、Ｔ_Ｂとすると、式（ｉｉ）のように表される。
Ｓ_Ｒ：Ｓ_Ｇ：Ｓ_Ｂ
＝a_R/（L_R・TE_R・T_R）：a_G/（L_G・TE_G・T_G）：a_B/（L_B・TE_B・T_B）・・・（ｉｉ）
また、発光層全体または任意の波長帯域における発光の劣化速度（輝度変化）の発光初期段階で変化が大きく、所定期間経過後に劣化速度が一定になることもある。このような場合には、発光初期段階の経時的な劣化速度の変化をも考慮して発光面積を決定しなければならないが、このような初期段階での経時的な輝度変化（その変化量が大きい場合も多いので）を考慮しなくてすむように、表示装置（又は表示パネル）の工場出荷前にエージング処理しておくこともできる。この場合、エージング処理後において測定又はシミュレーションされた輝度半減期を上記Ｔ（Ｔ_Ｒ，Ｔ_Ｇ，Ｔ_Ｂ）として用いることで、より正確に輝度半減期を揃えることができる。具体的には、例えば全ての波長帯域で一様に劣化速度が変化する場合、または任意の波長帯域のみ劣化速度が変化する場合は、劣化速度が変化しなくなる時点までエージング処理するのが好ましい。また、異なる波長帯域において異なる劣化速度の経時的変化を示す場合は、少なくとも一の波長帯域において劣化速度が一定になる時点までエージング処理するのが好ましい。ただし、エージング処理と輝度半減期はトレードオフの関係にあるので、輝度半減期を厳密に揃えることに主眼をおく場合は全ての波長帯域において劣化速度が一定になる時点までエージング処理するのがより好ましく、輝度半減期を長くすることに主眼をおく場合は一の波長帯域において劣化速度が一定になる時点までエージングをするのがより好ましい。

以上の方法により、同一構造の各有機ＥＬ素子に与える電流密度を一定に保ちつつ、所望の白色表示（フルカラー表示）を実現するための発光領域を色成分ごとに設定することができる。ゆえに、全有機ＥＬ素子を同じ電流密度で同じ時間駆動した場合、ほぼ同時に輝度半減タイミングを迎えることができる。なお、設計の都合上、各色成分に対応した発光領域内のＥＬ素子に要求される輝度比通りに発光面積を確保できない場合も考えうる。その場合、その素子の輝度半減期が他の色成分に対応付けられたＥＬ素子と異なってしまっても、表示装置として支障のない範囲において、与える電流密度を他の色成分のＥＬ素子と変え（大きく又は小さく）、要求輝度を確保すれば良い。なお、本実施形態において、この表示装置として支障のない範囲であれば、実質的に輝度半減期が同じであるとみなす。

色変換素子として、上記カラーフィルタの代わりに、一例として蛍光材料などを用い、入射光をある波長帯域の光に変換して特定の色成分の光を得る色変換膜を用いる場合には、上述のカラーフィルタの透過効率を変換効率に置き換えることで、上述の(1)から(4)と同じ方法によって各色成分の発光領域の有機ＥＬ素子への電流密度を等しくしながらカラー表示に必要な輝度を達成することができる。

さらに、色変換素子として、色変換膜とカラーフィルタとを組み合わせる場合、色変換膜の変換効率に加えてカラーフィルタの透過効率（透過（吸収）スペクトル）も考慮すれば良いので、(1)の輝度比（射出光輝度／入射光輝度）は、色変換膜及びカラーフィルタ透過前後の輝度の比とすればよい。

色変換膜を用いる場合であって、且つ反射防止膜及び／または偏光フィルムを用いる場合は、色変換膜の変換効率と反射防止膜及び／または偏光フィルムの透過効率（透過（吸収）スペクトル）を考慮すれば良いので、(1)の輝度比を色変換膜、反射防止膜及び／または偏光フィルム透過前後の輝度比とすれば良い。

また、カラーフィルタ及び色変換膜のいずれを場合においても、複数の発光領域の内、視認側での要求色成分と有機ＥＬ素子の発光色とが一致する場合には、その発光領域には色変換素子を設けずにそＥＬ素子からの発光光をそのまま射出されることもできる。このような場合、元となる光の色成分について(1)の輝度変化率（効率：ＴＥ）が１となるだけであり、その他は上述の通りである。また、輝度半減期を発光領域の設定に加味する場合は、カラーフィルタ方式の場合のように各画素の色成分に対応した波長帯域における発光層の劣化速度・輝度半減期を加味するのではなく、ＥＬ素子の発光光の内、各色変換膜による変換に用いられる波長帯域の光の劣化速度・輝度半減期を上述のように考慮すれば良い。

図２は、図１における発光領域Ｅ_Ｂ周辺の平面図であり、図３Ａ、４Ｂは、図２のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ断面図である。これらの図を用いて、本願の実施の形態に係るＥＬ表示装置の発光領域付近の構造について説明する。

まず、ドレイン信号線５２に対して直列に接続される２つの第１のＴＦＴ１０と、保持容量電極線５４及び保持容量電極５５の一部が、発光領域Ｅ_Ｂとゲート電極５１の間に配置されている。さらに、２つのＴＦＴ１０のゲート１４が、ゲート信号線５１にそれぞれ接続されている（但し、この例ではゲート１４とゲート信号線５１とは一体）。また、ドレイン信号線５２側に配置されているＴＦＴ１０のドレイン１２ｄが、ドレイン信号線５２に接続されている。ドレイン信号線５２に直接接続されていないＴＦＴ１０のソース１２ｓが、保持容量電極線５４との間で保持容量Ｃ_Ｓを構成する保持容量電極５５に電気的に接続されている（但し、この例では、上記ＴＦＴ１０のソース１２ｓと保持容量電極５５とは共に同じ半導体層を用いて一体的に形成されている）。さらに、このＴＦＴ１０のソース１２ｓは２つの第２のＴＦＴ２０の各ゲート２４に接続されており、この第２のＴＦＴ２０は、駆動電源線５３と有機ＥＬ素子６０との間に互いに並列に接続されている。具体的にはこの２つのＴＦＴ２０のソース２２ｓは、駆動電源線５３にそれぞれ接続され、２つのＴＦＴ２０のドレイン２２ｄが、ドレイン電極２６に接続されており、さらにはそのドレイン電極２６を介して後述する有機ＥＬ素子６０の電極６１に接続されている。なお、この有機ＥＬ素子６０の電極６１の上には、発光素子層６５及び電極６６が積層されている。

また、保持容量電極線５４は、ゲート絶縁膜１３を介して、ＴＦＴ１０のソース１２ｓに接続された保持容量電極５５を兼ねた能動層（半導体層）１２に対向するように形成されている。これにより、保持容量電極線５４と保持容量電極５５との間で電荷を蓄積して容量を成している。この容量は、第２のＴＦＴ２０のゲート電極２４に印加される電圧を保持する保持容量Ｃ_Ｓとなる。

図２において、発光領域Ｅ_Ｂは長方形で示されているが、実際は少しでも発光面積を確保するために、または設計上の都合で長方形でない場合もある。本実施形態においては、厳密に長方形でないものも、大まかに見て長方形と捉えることができる範囲であれば良く、このようなものも長方形として説明する。また、以上の図では、Ｂに対応した発光領域Ｅ_Ｂとその周辺構造について説明したが、Ｇ及びＲに対応した発光領域Ｅ_Ｇ及びＥ_Ｒとその周辺構造もほぼ共通である。

次に、スイッチング用の第１のＴＦＴ１０とそのソースに接続する保持容量Ｃ_Ｓの構造について説明する。なお、ここでは、第１のＴＦＴ１０は能動層１２よりもゲート１４が上方に位置するいわゆるトップゲート型ＴＦＴを採用している。基板３０上に、例えばＳｉＮ、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜（バッファ膜）１１が積層されている。その上に、多結晶シリコン（以降、ｐ−Ｓｉと略す）膜からなる能動層１２が形成され、ドレイン１２ｄ、ソース１２ｓ及びその間に位置するチャネル１２ｃが設けられている。また、ソース１２ｓは、同じｐ−Ｓｉからなる保持容量電極５５と一体に形成され、電気的に接続されている（ソース１２ｓと保持容量電極５５とは必ずしも一体で形成される構成には限られないが、少なくとも両者が電気的に接続されていることが必要）。さらに、能動層１２及び保持容量電極５５を覆うようにしてＳｉＯ_２、ＳｉＮからなるゲート絶縁膜１３が積層されている。その上に、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属からなるゲート電極１４及び保持容量電極線５４が形成されている。なお、ゲート電極１４は、チャネル１２ｃをまたぐようにして設けられて、この領域に第１のＴＦＴ１０が構成され、保持容量電極線５４は、保持容量電極５５に対向するように設けられ、この対向領域に保持容量Ｃ_Ｓが構成される。

さらに、ゲート電極１４及びゲート絶縁膜１３上を覆う全面に、ＳｉＯ_２膜、ＳｉＮ膜等からなる層間絶縁膜１５が形成されている。この層間絶縁膜１５のドレイン１２ｄに対応する位置に形成したコンタクトホールを通して、Ａｌ等の金属からなるドレイン電極１６が設けられ、さらに全面に、有機樹脂等からなり表面を平坦にする平坦化膜１７が形成されている。

次に、有機ＥＬ素子の駆動用の第２のＴＦＴ２０とその上に積層される有機ＥＬ素子６０の構造について説明する。なお、この第２のＴＦＴ２０も上記第１のＴＦＴ１０と同様にトップゲート型ＴＦＴで構成しており、さらに、第１のＴＦＴ１０と共通する層・膜は同時に形成しており、そのうち幾つかは、図３Ａ及び４Ｂの比較から分かるように、同一符号を付している。基板３０上に、例えばＳｉＮ、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜１１が積層されている。その上に、第１のＴＦＴ１０と同様にｐ−Ｓｉ膜からなる能動層２２が形成されている。なお、能動層２２には、ドレイン２２ｄ、ソース２２ｓ及びその間に位置するチャネル２２ｃが設けられている。さらに、その能動層２２を覆うようにしてＳｉＯ_２、ＳｉＮからなるゲート絶縁膜１３が積層されている。その上に、チャネル２２ｃをまたぐようにしてＣｒ、Ｍｏ等の高融点金属からなるゲート電極２４が形成されている。これにより、第２のＴＦＴ２０が構成される。なお、各画素に設けられるＴＦＴの構成、つまり各画素における回路構成等に応じて上記第１のＴＦＴ１０と第２のＴＦＴ２０とは、互いに同一の導電性の場合も、異なる導電性の場合もあるが、ｐ−Ｓｉ膜にドープする不純物が異なる以外はいずれのＴＦＴ用の能動層１２，２２も同時に形成することができる。つまり、例えば、まずａ−Ｓｉ膜などとして成膜し、その後レーザアニールなどによって多結晶化して得ることができる。なお、第２のＴＦＴ２０のゲート電極２４にも、上記第１のＴＦＴ１０のゲート電極１４と同時に形成されパターニングされた層を用いることができる。

さらに、ゲート電極２４及びゲート絶縁膜１３上の全面に、ＳｉＯ_２膜、ＳｉＮ膜等からなる層間絶縁膜１５が形成されている。この層間絶縁膜１５のソース２２ｓ及びドレイン２２ｄに対応する位置に形成したコンタクトホールを通して、金属からなるドレイン電極２６と、駆動電源に接続された駆動電源線５３と、が配置されている。さらに、層間絶縁膜１５上の所定の位置に、有機ＥＬ素子６０からの発光から特定の波長帯域の光を取り出すためのカラーフィルタまたは色変換膜などで構成される色変換素子２９が配置され、それを覆うようにして表面を平坦にするための平坦化膜１７が積層されている。その平坦化膜１７を貫通して形成されたコンタクトホールで、ドレイン電極２６に接続されたＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）からなる電極６１が平坦化膜１７上に形成されている。次いで、電極６１上には、一例として、ホール輸送層６２と、発光層６３と、電子輸送層６４との３層構造を備えた発光素子層６５が積層形成され、さらにこの発光素子層６５を覆うようにして、アルミニウム合金などからなる電極６６が形成されている。発光素子層６５は、図示する３層構造には限られず、用いる有機材料などにより、単層、２層、４層又はそれ以上の多層構造であってもよい。ここで、図３Ｂの例ではで、発光素子層６５のうちの最下層であるホール輸送層６２と、電極６１の層間の一部領域には、絶縁樹脂からなる第２平坦化膜６７が積層形成されている。発光素子層６５の最下層が例えばホール注入層である場合には、ホール注入層と電極６１との層間にこの第２平坦化膜６７が形成される。さらにこの第２平坦化膜６７には電極６１上に開口部が形成されており、電極６１の表面が露出して発光素子層６５と直接接する領域を制限している。つまり、発光領域Ｅは、第２平坦化膜６７の開口部分によって定義される。

ここで、色変換素子２９は、できるだけ射出端（ここでは基板３０側）に近い方が視差の低減の観点などから好ましく、図３Ｂに示すように、例えば層間絶縁膜１５上に配置されているのが視差及び製造工程上の問題から好ましい。しかし、電極６１（有機ＥＬ素子６０）より視認側であれば、基板３０の視認側の表面上であっても、その他どの層上に配置されていても良い。また、上述した反射防止膜と偏光フィルムを形成する場合、これらの膜は例えば基板３０の視認側の表面に設ける。

なお、有機ＥＬ素子６０の発光材料（ＥＬ材料）として、例えば白色ではなく、フルカラー表示に必要なＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの色を発光する材料を用いた場合、対応するＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの色成分の発光領域には色変換素子２９を配置する必要はない。一例として発光層６３の材料に青色発光材料を用いた場合、青色に対応した発光領域には色変換素子を配置する必要がない。例えば、色変換素子２９として色変換膜を用いる場合は、各色に対応した色変換膜を全て形成する必要がない。但し、このような場合であっても、有機ＥＬ素子６０の発光光の色純度が低い場合には、色変換素子２９として他の成分の波長の透過率の低いカラーフィルタを用いたり、例えば青色入射光をより純度の高い例えば青色光に波長変換（色変換）する色変換膜を用いても良い。

以上に述べた実施の形態における発光領域Ｅを設定された形状に製造する方法としては、先に述べた第２平坦化膜６７を用いる第１の方法の他に、第２平坦化膜６７を用いず、図４Ａに示すように、有機ＥＬ素子の電極６１の形状によって調節する第２の方法がある。この場合の発光領域Ｅは電極６１で定義される。また、同じく第２平坦化膜６７を用いず、図４Ｂに示すように、発光層６３によって調節する第３の方法もある。この場合の発光領域Ｅは発光層６３のパターンで定義される。

図５Ａ〜６Ｄは本実施の形態におけるＥＬ表示装置の製造方法を示す製造工程別の断面図である。これらの図は図３のＢ−Ｂ断面図に相当する。これら図を用いて、第１の方法を用いたＥＬ表示装置の製造工程について説明する。

図５Ａは第１の工程における断面図である。この工程では、まず、既存の方法により第２のＴＦＴ２０を形成し、ＴＦＴ２０を覆うように層間絶縁膜１５を積層した後、対応する位置に形成されたコンタクトホールを介して、ＴＦＴ２０のソース２２ｓと接続された駆動電源線５３、ＴＦＴ２０のドレイン２２ｄと接続されたドレイン電極２６を形成する。続いて、層間絶縁膜１５上の発光領域に対応した領域にカラーフィルタまたは色変換膜などを用いて色変換素子２９を形成する。色変換素子２９として、カラーフィルタを採用する場合は、転写方式やスピンコート法などを用いて形成する。ここで、転写方式について説明すると、まず、いずれかの色のカラーフィルタ材料を転写フィルムによって基板全面に転写し、不要な領域に転写されたカラーフィルタ材料をエッチング除去することによって第１のカラーフィルタを形成する。次に、先の色と異なる色のカラーフィルタ材料を同様に転写し、不要な部分をエッチング除去することによって第２のカラーフィルタを形成する。このとき、先に形成した第１のカラーフィルタが損傷を受けない手段を用いることが必要である。さらに、先の２色と異なる色のカラーフィルタ材料を同様に転写し、第３のカラーフィルタを形成する。このときも、先に述べたように第１及び第２のカラーフィルタが損傷を受けない手段を用いることが必要である。また、色変換膜によって色変換素子２９を形成する場合は、ウェットエッチングによってパターニングする。

図５Ｂは第２の工程における断面図である。この工程では、まず、色変換素子２９、駆動電源線５３及びドレイン電極２６を覆うようにして、層間絶縁膜１５上に樹脂等からなる第１の平坦化膜１７をスピンコート法などによって積層する。次に、平坦化膜１７を貫通し、且つドレイン電極２６に到達するようなコンタクトホールＣＴを形成する。

そして、このコンタクトホールＣＴ及び平坦化膜１７の全面を覆うような透明材料、ＩＴＯ層２８をスパッタ法により積層する。続いて、ＩＴＯ層２８の上にレジストを塗布し、マスクを用いて露光し、現像することによってレジストをパターニングする。その後、パターニングされたレジストをマスクとし、ＩＴＯ層２８をエッチングすることによって、コンタクトホールＣＴ部でドレイン電極２６と接続されたＩＴＯからなる電極６１を形成する。

図５Ｃは第３の工程における断面図である。この工程では、まず、電極６１及び平坦化膜１７上に、有機樹脂等からなる第２平坦化膜材料をスピンコート法などによって積層する。次に、マスク１０５を用いてこの第２平坦化膜材料を露光し、現像することによって第２平坦化膜６７を形成する。ここで用いるマスク１０５は、例えば図６に示すように、複数の開口部Ｒ５０、Ｇ５０、Ｂ５０が形成されている。マスクの各開口部Ｒ５０、Ｇ５０、Ｂ５０は、対応する発光領域（Ｅ_Ｒ，Ｅ_Ｇ，Ｅ_Ｂ）と同じ幅Ｗ_Ｒ、Ｗ_Ｇ、Ｗ_Ｂ及び高さＨを有する。このようなマスク１０５を用いて第２平坦化材料層をいわゆるフォトリソグラフィ法によってパターニングすることで、発光領域Ｅに対応する形状で対応する位置で第２平坦化膜６７が開口され、その開口部内では電極６１の表面が露出する。

図５Ｄは第４の工程における断面図である。この工程では、まず、露出した電極６１が覆われるように、電極６１及び平坦化膜６７上にホール輸送層６２、発光層６３、電子輸送層６４からなる発光素子層６５を基板全面に蒸着する。続いて、発光素子層６５上に電極６６を蒸着する。なお、これらの発光材料の抵抗は比較的高いので、電極６１と電極６６に挟まれている領域にある発光素子層６５のみが発光領域となる。

次に、第２の方法である、電極６１によって発光領域Ｅを調節する製造方法について説明する。この方法は、先に説明した第１の方法とほぼ同様な工程で良いが、第２平坦化膜６７を形成しない点で異なる。つまり、マスクを用いて電極６１を発光領域と同じ形状と位置に形成し、その上に、電極６１を覆うような発光素子層６５と電極６６を形成する。これによって、図４Ａのような断面構造を有するＥＬ表示装置が得られる。なお、電極６１形成用のマスクは、例えば先の図６のマスクと同様に、発光領域Ｅに対応する位置と形状に開口部を有するものを用いれば良い。

以上に述べた実施の形態によれば、色成分ごとに所望の輝度を達成し、且つ、全ての発光領域内のＥＬ材料の劣化を揃えられるように発光領域を設定することにより、表示装置の使用時間にかかわらず、色成分の輝度バランス（ホワイトバランス）が崩れない高品質のＥＬ表示装置を得ることができる。

また、以上に説明した実施の形態では、ボトムエミッション型ＥＬ表示装置を例示して説明したが、本発明は、ＥＬ素子の発光をＴＦＴ基板側と逆側から出力する、いわゆるトップエミッション型ＥＬ表示装置にも適用できる。トップエミッション型の場合、有機ＥＬ素子が、ＴＦＴや各信号線等の不透明物質、つまり発光を遮る物質よりも視認側に配置されることとなるので、より自由度の高い設計ができるとともに、より発光面積を広くすることができる。すなわち、図１及び図２のように、ＴＦＴ、各信号線及び駆動電源線に囲まれ、有機ＥＬ素子６０より視認側に不透明物質が配置されていない領域内にしか実質的に発光領域を形成できないという制約がない。各信号線及び駆動電源線５３に囲まれる領域いっぱいに発光領域を形成することができるほか、対応するＴＦＴ２０のドレイン電極２６と電極６１とがコンタクトできるレイアウトであれば、各信号線や駆動電源線５３を越えて発光領域Ｅを形成することもできる。ただし、トップエミッション型であっても、発光領域の配置のしやすさを考慮した場合、発光領域の高さ及び幅のどちらか一方を共通にするのが好ましく、発光領域の高さを共通にするのがより好ましい。

以下、上記のトップエミッション型ＥＬ表示装置について説明する。図７はトップエミッション型ＥＬ表示装置の要部の断面構造を示したものである。なお、図３Ｂと同一の層には同一番号を付した。ＴＦＴ２０及びその上のドレイン電極２６と駆動電源線５３は図３Ｂと共通である。そのドレイン電極２６、駆動電源線５３及び層間絶縁膜１５を覆うようにして表面を平坦にするための平坦化膜１７が積層されている。その平坦化膜１７を貫通して形成されたコンタクトホールを覆って、例えばＩＴＯや金属等の導電体からなる電極７１が平坦化膜１７上に形成され、この電極７１はコンタクトホールにおいてドレイン電極２６に電気的に接続されている。図７において、電極７１はＴＦＴ２０を覆うように形成されているが、さらに発光領域を広げる場合はスイッチング素子として用いられるＴＦＴ１０や保持容量電極５５等（不図示）を覆う構造であっても良い。次いで、電極７１上に、発光素子層６５が積層形成され、この発光素子層６５を覆うようにして、透明導電材料からなる電極７６が形成されている。電極７６上には、電極７１、発光素子層６５及び電極７６によって構成される有機ＥＬ素子７０を覆うようにして、アクリル系樹脂からなる透明保護膜７８が積層され、その上に色変換素子３９が形成されている。なお、図３Ｂと同様に、第２平坦化膜６７之開口部によって電極７１が露出する領域を発光領域Ｅとしているが、他のボトムエミッション型と同様、図４Ａまたは図４Ｂのような方法によって発光領域Ｅを定めても良い。

本発明を適用したトップエミッション型ＥＬ表示装置は以上の構成に限らず、例えば、有機ＥＬ素子７０上に透明保護膜７８を積層せずに、封止基板（対向基板）４０を基板３０の有機ＥＬ素子７０の形成面側の周囲に接着して素子７０を封止する構造であっても良い。この場合、封止基板４０の一方の主面上、例えば図７に点線で示すように素子との対向面側に色変換素子３９を形成しても良いし、透明保護膜７８によって封止を実現する場合と同様に電極７６（陰極）上に形成しても良い。また、透明保護膜７８と封止基板（対向基板）４０とを両方備え、そのどちらか一方または陰極７６と透明保護膜７８の間に色変換素子３９を形成した構造であっても良い。

本発明は以上説明した実施の形態に限られるものではなく、上述のように各発光領域の配列方法はストライプ配列の他、デルタ配列でも良く、もちろんデルタ配列において列方向において、行毎の発光領域のずれ量は０．５領域、１領域、１．５領域、２領域等様々な配列が採用できる。また、発光領域の形状は長方形に限らずＬ字型や多角形、その他の形状でも良く、表示装置を設計する上で合理的な形状が採用可能である。また、ＴＦＴの製造方法・各材料は、既存の方法や材料を採用することも可能であり、もちろん新規材料の採用も可能である。またＴＦＴは、いわゆるトップゲート型ＴＦＴについて説明したが、ゲート電極が能動層より基板側に設けられるボトムゲート型ＴＦＴを採用しても良い。

本発明の実施の形態に係るＥＬ表示装置の発光領域の配置を示す概略図本発明の実施の形態に係るＥＬ表示装置の発光領域とその周辺の平面図本発明の実施の形態に係るＥＬ表示装置の断面図本発明の実施の形態に係るＥＬ表示装置の断面図本発明の実施の形態に係るＥＬ表示装置の工程別の断面図本発明の実施の形態に係るＥＬ表示装置の製造に用いるマスクの概略図本発明の実施の形態に係るＥＬ表示装置の断面図従来のＥＬ表示装置の発光領域の配置を示す概略図

符号の説明

１１、１３、１５絶縁膜
１２、２２能動層
１２ｓ、２２ｓソース
１２ｄ、２２ｄドレイン
１４、２４ゲート電極
１６、２６ドレイン電極
１７、６７平坦化膜
２９色変換素子
３０基板
５１ゲート信号線
５２ドレイン信号線
５３駆動電源線
５４保持容量電極線
５５保持容量電極
６１、６６、７１、７６電極
６５発光素子層
７８透明保護膜

Claims

カラー表示装置において、
複数の色成分に対応した複数の発光領域を有し、
前記複数の発光領域は、それぞれ
２つの電極の間に発光素子層を有し同一色の光を発光する複数の発光素子と、
装置の前記発光素子より表示視認側に、前記複数の発光素子の少なくとも一部の発光素子に対応して設けられ、かつ入射光の発光スペクトルと少なくとも一部が異なる発光スペクトルの光を射出する複数の色変換素子と、を備え、
前記複数の発光素子からの発光光は、前記複数の色変換素子が対応付けられた発光領域においては、対応する色変換素子を介して視認され、
前記複数の発光領域の面積は、
白色表示に必要な各色成分の要求輝度に比例し、
前記色変換素子におけるその入射光の輝度に対する射出光の輝度に応じた変換効率の、前記複数の色成分の内の互いに異なる色成分についての各割合と、
前記発光光のスペクトルの発光時間経過による変化と、に反比例しているカラー表示装置。
請求項１に記載のカラー表示装置において、
前記複数の発光領域の面積は、前記色変換素子からの射出光の輝度に対する前記白色表
示に必要な各色成分の要求輝度の、各色成分についての割合に比例するカラー表示装置。
請求項１に記載のカラー表示装置において、
前記色変換素子は、前記入射光を異なる波長の光に変換し、かつ変換した光から特定の
波長帯域の光をフィルタリングして射出するカラー表示装置。
請求項１に記載のカラー表示装置において、
前記発光素子の発光光の色成分と、対応する発光領域で要求される色成分が異なる発光領域において、前記色変換素子が、前記発光素子と前記装置の表示視認側との間に設けられているカラー表示装置。
カラー表示装置において、
複数の色成分に対応した複数の発光領域を有し、
前記複数の発光領域は、
それぞれ２つの電極の間に発光素子層を有し、同一色の光を発光する複数の発光素子と、
装置の前記発光素子より表示視認側に、前記複数の発光素子の少なくとも一部の発光素子に対応して設けられ、かつ入射光の発光スペクトルと少なくとも一部が異なる発光スペクトルの光を射出する複数の色変換素子と、を備え、
前記複数の発光素子からの発光光は、前記複数の色変換素子が対応付けられた発光領域においては対応する色変換素子と、少なくとも入射光の一部を吸収する１以上の層を介して視認され、
前記複数の発光領域の面積は、
前記色変換素子におけるその入射光の輝度に対する射出光の輝度に応じた変換効率及び
前記少なくとも入射光の一部を吸収する１以上の層の透過効率の、前記複数の色成分の内の互いに異なる色成分についての各割合と、
白色表示に必要な各色成分の要求輝度と、に対応しているカラー表示装置。
請求項５に記載のカラー表示装置において、
前記複数の発光領域の面積は、前記色変換素子及び前記少なくとも入射光の一部を吸収する１以上の層を透過して射出される光の輝度に対する前記白色表示に必要な各色成分の要求輝度の、各色成分についての割合に比例するカラー表示装置。
請求項１または５に記載のカラー表示装置において、
前記色変換素子は、前記入射光から特定の波長帯域の光をフィルタリングして射出するカラー表示装置。
請求項７に記載のカラー表示装置において、
前記色変換素子の前記変換効率は、フィルタの透過効率に相当するカラー表示装置。
請求項１または５に記載のカラー表示装置において、
前記色変換素子は、前記入射光を異なる波長の光に変換して射出するカラー表示装置。
請求項９に記載のカラー表示装置において、
前記色変換素子の前記変換効率は、色変換材料の色変換効率に相当するカラー表示装置。
請求項１または５に記載のカラー表示装置において、
前記複数の発光領域にそれぞれ設けられている前記発光素子に同一の電流密度で電力を供給して発光させた場合に、視認側で、所定の白色表示が達成されるカラー表示装置。
請求項５に記載のカラー表示装置において、
前記少なくとも入射光の一部を吸収する１以上の層は、光学機能層を含むカラー表示装置。
請求項５に記載のカラー表示装置において、
前記少なくとも入射光の一部を吸収する１以上の層は、前記発光素子と前記装置の表示視認側との間に形成される絶縁層を含むカラー表示装置。
互いに異なる色成分に対応付けられた第１発光領域と、第２発光領域とを有するカラー
表示装置において、
それぞれ２つの電極の間に発光素子層を有し同一色の光を発光する複数の発光素子と、
装置の前記発光素子より表示視認側に、前記複数の発光素子の少なくとも一部の発光素子に対応して設けられ、入射光の発光スペクトルと少なくとも一部が異なる発光スペクトルで、かつ互いに異なる色の光を射出する第１色変換素子及び第２色変換素子と、を備え、
前記第１発光領域では、前記発光素子からの発光光が前記第１色変換素子を介して視認
され、
前記第２発光領域では、前記発光素子からの発光光が前記第２色変換素子を介して視認され、
前記第１及び第２の発光領域の面積をそれぞれＳ１及びＳ２とし、
前記第１及び第２の色変換素子への入射光の輝度をＬ１及びＬ２とし、
前記第１及び第２の色変換素子の透過効率をそれぞれＴＥ１及びＴＥ２とし、
加色によって表現される所定色のために前記第１発光領域において要求される第１色成分の輝度と、第２発光領域において要求される第２色成分の輝度をそれぞれａ１及びａ２とし、
前記第１及び第２発光領域の各発光素子を同一の電流密度で駆動したときの前記第１発光領域における前記第１色成分の輝度半減期間と、前記第２の発光領域における前記第２色成分の輝度半減期間とをＴ１及びＴ２とするとき、
Ｓ１：Ｓ２＝ａ１／（Ｌ１・ＴＥ１・Ｔ１）：ａ２／（Ｌ２・ＴＥ２・Ｔ２）
を満たすカラー表示装置。
請求項１４に記載のカラー表示装置において、
前記第１発光領域における前記第１色成分の輝度半減期間と、前記第２の発光領域における前記第２色成分の輝度半減期間は、エージング処理を施した後に、前記第１及び第２発光領域の各発光素子を同一の電流密度で駆動した場合における前記第１及び第２の色成分の光の輝度が半減する期間であるカラー表示装置。
請求項１５に記載のカラー表示装置において、
少なくとも前記第１及び第２の色成分のいずれか一方については、その発光輝度の劣化速度が一定であるカラー表示装置。
カラー表示装置において、
複数の色成分に対応した複数の発光領域を有し、
前記複数の発光領域は、
それぞれ２つの電極の間に発光素子層を有し同一色の光を発光する複数の発光素子と、
装置の前記発光素子より表示視認側に、前記複数の発光素子の少なくとも一部の発光素子に対応して設けられ、かつ入射光の発光スペクトルと少なくとも一部が異なる発光スペクトルの光を射出する複数の色変換素子と、を備え、
前記複数の発光素子からの発光光は、前記複数の色変換素子が対応付けられた発光領域においては、対応する色変換素子を介して視認され、
前記複数の発光領域の面積は、
加色によって表現される所定色を実現するために必要な各色成分の要求輝度に比例し、
前記色変換素子におけるその入射光の輝度に対する射出光の輝度に応じた変換効率の、前記複数の色成分の内の互いに異なる色成分についての各割合と、
前記発光光のスペクトルの発光時間経過による変化と、に反比例しているカラー表示装置。