JP7418949B2 - 表示装置、撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のＥＬ素子を有する表示装置、それを有する撮像装置に関する。

有機ＥＬ素子は、一対の電極とその間に配置されている有機化合物層とを有する発光素子である。有機ＥＬ素子は、面発光特性、軽量、視認性といった優れた特徴を生かし薄型ディスプレイや照明器具、ヘッドマウントディスプレイ、電子写真方式プリンタのプリントヘッド用光源など発光装置としての実用化が進みつつある。

特に有機ＥＬ表示装置の高精細化の要求は高まりつつあり、白色有機ＥＬ素子とカラーフィルタを使った方式（以後、白＋ＣＦ方式）が知られている。白＋ＣＦ方式は、有機ＥＬ素子が発する白色光の出射方向に、吸収する光の波長分散が異なるカラーフィルタを複数設置する方式である。例えば、カラーフィルタ透過後の発光色が赤、緑、青になるように各色カラーフィルタを形成することにより、加法混色によるフルカラー表示が可能となる。また、白＋ＣＦ方式は発光画素単位で有機化合物層を成膜しなくてもよいため、発光画素の高精細化が容易である。

ところで白＋ＣＦ方式の有機ＥＬ表示装置において、発光色の色純度の低下が課題となっている。この課題の要因の一つとして、ある色の画素を発光させた際、迷光が隣接する画素のカラーフィルタから出射することが知られている。

図７に従来の有機ＥＬ表示装置を示す。有機ＥＬ表示装置は、第一の有機ＥＬ素子、第二の有機ＥＬ素子を有している。有機ＥＬ素子は、一般的に、発光した光の８０％程度の光が有機化合物層や封止層を導波する導波光となることが知られている。導波光は、下部電極や基板や絶縁層などの表面と、上部電極や封止膜の光出射側の面の光の反射によって、有機ＥＬ表示装置内を水平方向に導波する。

下部電極や上部電極の表面が基板と平行な場合は、導波光は水平方向に導波しやすい。基板と平行ではない構造がある場合には、導波光は反射や屈折や散乱を起こし迷光が発生し、迷光の一部は当該構造の位置から、基板に対して垂直方向、すなわち光出射方向に進行する。図７に示すように、例えば、第二の有機ＥＬ素子の発光した光の一部が第一の有機ＥＬ素子の傾斜部において迷光となり、第一のカラーフィルタを透過する。このような場合、出射光には、第二のカラーフィルタの透過光に加えて第一のカラーフィルタの透過光が加わるため第二の有機ＥＬ素子の色純度が低下してしまう。

特許文献１には、カラーフィルタ上に金属遮光層を設け、さらにカラーフィルタの端部と隣接するカラーフィルタの端部を重ねることにより混色を抑制する有機ＥＬ表示装置が開示されている。

特開２０１３－２０７４４号公報

特許文献１に記載の有機ＥＬ表示装置は、２種類のカラーフィルタが重なっている部分に金属遮光層を設けることで、混色の抑制を行っている。

しかし、金属の遮光層を設ける必要があり、表示装置の構造によっては、金属遮光層の反射や保護層に対する影響を考慮しなければならず、改善の余地があった。

一方、カラーフィルタ同士が重なっている領域を大きくすることにより、発光色の色純度を改善することが可能であるが、すべてのカラーフィルタの重なり領域を大きくした場合、開口率が小さくなり、輝度が低下するので、改善が望まれていた。

本発明の目的は、開口率の低下を抑制し、かつ色域の高い有機ＥＬ表示装置を提供することである。

本発明は、基板の上に、第一のＥＬ素子と、第二のＥＬ素子と、を有し、前記第一のＥＬ素子は、前記基板側から、下部電極、発光層、上部電極、第一のカラーフィルタ、をこの順で有し、前記第二のＥＬ素子は、前記基板側から、下部電極、発光層、上部電極、第二のカラーフィルタをこの順で有し、前記第一のＥＬ素子の前記下部電極と、前記第二のＥＬ素子の前記下部電極とを覆う絶縁層を有し、前記第一のカラーフィルタと前記第二のカラーフィルタとが平面視において重なっている重なり領域を有し、前記第一のカラーフィルタを透過する光の視感度は、前記第二のカラーフィルタを透過する光の視感度よりも大きく、前記第二のＥＬ素子の発光領域の前記第一のカラーフィルタ側の端部と、前記第二のカラーフィルタの前記第一のＥＬ素子側の端部と、の間の距離Ｌ２が、前記第一のＥＬ素子の発光領域の前記第二のカラーフィルタ側の端部と、前記第一のカラーフィルタの前記第二のＥＬ素子側の端部と、の間の距離Ｌ１よりも大きい表示装置であって、
前記絶縁層は、前記第一のＥＬ素子と前記第二のＥＬ素子との間に、前記第一のＥＬ素子側の傾斜部と、前記第二のＥＬ素子側の傾斜部とを有する凹部を有し、平面視において、前記第一のＥＬ素子側の前記傾斜部と、前記重なり領域と、が重畳しており、前記第二のＥＬ素子側の前記傾斜部と、前記重なり領域と、の少なくとも一部が重畳していないことを特徴とする表示装置を提供する。

本発明によれば、開口率の低下を抑制し、かつ高い色再現性を有する有機ＥＬ表示装置を提供できる。

本発明に係る有機ＥＬ表示装置の一例を示す断面模式図である。 本発明に係る有機ＥＬ表示装置のカラーフィルタの透過領域を示す断面模式図である。 （ａ）発光スペクトルと視感度曲線を示すグラフである。（ｂ）（ａ）における低強度のスペクトル部の拡大図である。 標準比視感度曲線により視感度を説明する図である。 本発明に係る有機ＥＬ表示装置の傾斜部の一例を表す断面模式図である。 本発明に係る有機ＥＬ表示装置の実施例と傾斜部の関係を示す図である。 従来の表示装置の一例を示す断面図である。 従来の表示装置の一例を示す断面図である。 本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。 本実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。 本実施形態に係る携帯機器の一例を表す模式図である。 （ａ）本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。（ｂ）折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図である。

本発明は、白色を発する発光層を有し、白色光が導波光となり、隣接画素から出射され色再現性を低下させることを抑制した表示装置である。視感度が低い光を透過するカラーフィルタが、隣接画素の発光領域のより近傍まで配置されている。視感度が低い光を透過するカラーフィルタの幅が他のカラーフィルタよりも大きいということもできる。

本実施形態に係る表示装置は、基板の上に、第一のカラーフィルタを有する第一のＥＬ素子と、第二のカラーフィルタを有する第二のＥＬ素子と、を有し、前記第一のカラーフィルタと前記第二のカラーフィルタとが平面視において重なる重なり領域を有する表示装置である。

前記第一のカラーフィルタを透過する光の視感度は、前記第二のカラーフィルタを透過する光の視感度よりも大きくてよい。

前記第二のＥＬ素子の発光領域の前記第一のカラーフィルタ側の端部と、前記第二のカラーフィルタの前記第一のＥＬ素子側の端部と、の間の距離Ｌ２が、前記第一のＥＬ素子の発光領域の前記第二のカラーフィルタ側の端部と、前記第一のカラーフィルタの前記第二のＥＬ素子側の端部と、の間の距離Ｌ１よりも大きい。

尚、本明細書において、平面視とは基板の主面に対して垂直方向から見た場合のことを指す。

視感度が小さい光を透過するカラーフィルタが大きな面積を有することで、視感度が大きい光を透過するカラーフィルタのみを透過して出射する領域を狭くしている。その結果、表示装置内の迷光が、視感度が大きい光となって出射されないので、色再現性に優れた表示装置となる。

本実施形態に係る表示装置は、Ｌ２が、Ｌ１よりも２５％以上大きくてよい。比率は、（Ｌ２－Ｌ１）／Ｌ１で計算される。さらに好ましくは、７５％以上大きいことである。

また、Ｌ２が、Ｌ１よりも０．２μｍ以上大きくてよい。さらに好ましくは、０．６μｍ以上大きいことである。

（本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置）
以下、本発明の有機ＥＬ表示装置の好適な実施形態について図面を参照して説明する。尚、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。また、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の一例を表す断面模式図である。ＥＬ素子は、有機ＥＬ素子として記載しているが、それに限られない。図１の表示装置は、基板１の上に第一の有機ＥＬ素子１００および第二の有機ＥＬ素子２００が形成されている。第一の有機ＥＬ素子１００および第二の有機ＥＬ素子２００はそれぞれ下部電極２、発光層を含む有機化合物層３、上部電極４およびカラーフィルタで構成されている。

第一の有機ＥＬ素子１００の上部電極の光出射側には第一のカラーフィルタ１０１が配置され、また第二の有機ＥＬ素子の上部電極の光出射側には第二のカラーフィルタ２０１が配置されてよい。第一の発光領域１０２と平面視で重なるように配置されてよい。第二の発光領域２０２と平面視で重なるように配置されてよい。

図１では、第一のカラーフィルタが第二カラーフィルタよりも基板側になるように重なっているが、第二のカラーフィルタが第一のカラーフィルタよりも基板側になるように重なっていてもよい。

また、第一のカラーフィルタと第二のカラーフィルタは、平面視において重なっていればよく、互いに接している必要はないが、接している方が混色をより抑制しやすく好ましい。

第一のカラーフィルタ１０１と第二のカラーフィルタ２０１とが平面視で重なることの効果について説明する。

第二の発光領域で発光した光の一部は第二のカラーフィルタを通って、有機ＥＬ表示装置の外部に出射される。一方、第二の発光領域で発光した光の一部は有機ＥＬ表示装置内の傾斜部における反射や屈折や散乱によって迷光となる。

傾斜部とは具体的には、下部電極の端部、絶縁層の開口部、下部電極の端部や絶縁層の開口部の傾斜部に沿った有機化合物層や上部電極や封止膜など、基板と平行ではない部分である。

迷光のうち基板に対して垂直方向に進行する光は、第一のカラーフィルタを透過した後、第二のカラーフィルタに進むが、第一のカラーフィルタと第二のカラーフィルタは吸収する光の波長分散が異なるため、迷光は第二のカラーフィルタにより吸収される。迷光が第一のカラーフィルタから射出されないため、第二の有機ＥＬ素子の色純度を改善することができる。

一方、すべての有機ＥＬ素子のカラーフィルタの重ね量を大きくすると、発光した光がカラーフィルタを透過する領域が減少するため有機ＥＬ表示装置の輝度が低下する傾向があるので、一部のカラーフィルタのみの重なり領域を大きくすることが好ましい。

図８は、参考例の表示装置を示す断面模式図である。すべてのＥＬ素子のカラーフィルタの重ね量を大きくした場合の、断面の概念図を示す。吸収する光の波長分散が異なるカラーフィルタが重なる重なり領域２１は、遮光領域となるため、すべての有機ＥＬ素子のカラーフィルタの重ね量を大きくした場合、重なり領域２１が大きく、透過領域２０が小さくなる。

このような場合、正面方向や斜め方向から見た場合に大きく輝度が低下する。一方、図２に示すように一部のカラーフィルタの重ね量を大きくした場合には透過領域が大きいため、表示装置の輝度低下を少なくすることができる。

次に、発光色と混色のそれぞれの発光色と色度変化への影響について説明する。

図３はＲｅｄの発光にＧｒｅｅｎの発光が３％混色した場合の発光スペクトルである。３％は、強度比を表している。図３（ａ）ではＲｅｄの発光ピークが６１０ｎｍ付近に見られる。図３（ｂ）は図３（ａ）の低強度部分を拡大したグラフである。５２５ｎｍ付近にＧｒｅｅｎのピークがＲｅｄのピークに対して３％の強度で見られる。このような混色が発光色の色純度低下をもたらす。

表１に、それぞれ発光色に対して、他の色が３％混ざった場合の色度ｕ’ｖ’の変化量Δｕ’ｖ’を示す。ＲｅｄにＧｒｅｅｎが混色する場合、ＢｌｕｅにＧｒｅｅｎが混色する場合、ＢｌｕｅにＲｅｄが混色する場合において、色度変化量Δｕ’ｖ’が大きい。すなわち、発光色よりも視感度が大きい光が混色した場合に、色度変化量が大きい。これに対して、発光色よりも視感度が小さい光が混色した場合は、視感度が大きい光が混色した場合の半分以下の色度変化量である。

このように発光色と混色のそれぞれの発光色の組み合わせによって色度への影響度合いが異なることが分かる。

発光色と混色のそれぞれの発光色の組み合わせによって色度への影響度合いが異なる理由は、発光色の光の視感度よりも混色した光の視感度が大きい方が色度変化への影響が大きいためである。

視感度は、分光視感効果度とも呼ばれ、人間の目が最も強く感じる、真空中で波長約５５５ｎｍの光を1として、他の波長の明るさを感じる度合いを表現したものである。また、多数の人の視感度を平均化し、国際照明委員会（ＣＩＥ）が合意したものを標準比視感度（比視感度）という。

本明細書において、視感度は、発光スペクトルの最大ピーク波長と、標準比視感度から見積もることができる。視感度は緑＞赤＞青である。

ここで、発光スペクトルの視感度の定義について説明する。図４はカラーフィルタを通った光の発光スペクトルである。一例として、透過後の発光色がＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの発光スペクトルを示した。発光スペクトルはピーク強度が１になるように規格化されている。この発光スペクトルＥＬ（λ）に対し、標準視感度曲線ｙ（λ）を波長ごとに乗算し積分した値が発光スペクトルの視感度Ｙである。計算式を式（１）に示す。

例えば、図４のＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ発光スペクトルのそれぞれの視感度は式（１）より、Ｒｅｄは１７，Ｇｒｅｅｎは３１，Ｂｌｕｅは４となる。

表１において色度変化量が大きい組み合わせは、視感度が低い発光色に視感度が高い発光色が混色する場合である。

したがって、すべてのカラーフィルタ、それぞれにおける重なり領域を大きくせずに色度改善効果を大きくするためには、色度変化量が大きい混色の組み合わせにおける混色を抑制することが好ましい。すなわち視感度が低い発光色のカラーフィルタの重ね量を大きくし、視感度が高い発光色の混色を抑制することが好ましい。

第一の有機ＥＬ素子と第二の有機ＥＬ素子の発光色の関係は、視感度の値の関係から、表２の組み合わせが好ましい。

また、第二のカラーフィルタは第一の有機ＥＬ素子の第二の有機ＥＬ素子側の段差部と平面視で重なっていることが好ましい。前述したように段差部がある個所で導波光が迷光となるため、第二のカラーフィルタは迷光の発生個所と平面視で重なっていることが好ましい。

ＥＬ素子の段差部とは、下部電極の端部を覆う絶縁層等が挙げられる。絶縁層が段差を生じさせる結果、下部電極よりも上の構成部材は、当該段差の影響を受けていることがある。

図５は本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の一例の断面模式である。第二のカラーフィルタは第一の有機ＥＬ素子の下部電極２の第二の有機ＥＬ素子側の端部の段差１１０、段差１１０上の絶縁層５の段差部１１１、段差部１１１上の有機化合物層もしくは上部電極の段差１１２、段差部１１２上の保護層６の段差部１１３と平面視で重なっていることが好ましい。

また、第二のカラーフィルタは第一の有機ＥＬ素子における絶縁層５の開口部の第二の有機ＥＬ素子側の段差部１２１、段差部１２１上の有機化合物層もしくは上部電極の段差１２２、段差部１２２上の保護層６の段差部１２３と平面視で重なっていることが好ましい。

（他の実施形態）
本実施形態に係る表示装置は、第三の有機ＥＬ素子３００を第二の有機ＥＬ素子２００に隣接して有してよい。図１における第三の有機ＥＬ素子３００は、第三のカラーフィルタ３０２を有している。第三のカラーフィルタは、第一のカラーフィルタ、第二のカラーフィルタ、いずれとも異なる波長の光を透過する。すなわち、第三のカラーフィルタは、第一のカラーフィルタとも、第二のカラーフィルタとも異なる波長分散性を有する。

さらに第三のカラーフィルタ３０２と第二のカラーフィルタ２０２の関係は、第一のカラーフィルタ３０２と第二のカラーフィルタ２０２と同様の関係を適用することが可能である。

すなわち第三のカラーフィルタ３０１と第二のカラーフィルタ２０１は平面視で重なるように配置されている。第二の発光領域の第三の発光領域側の端部と第二のカラーフィルタの第三の発光領域側の端部との距離Ｌ４が、第三の発光領域３０２の第二の発光領域側の端部と第三のカラーフィルタの第二の発光領域側の端部の平面視の距離Ｌ３よりも大きい。

加えて第三の有機ＥＬ素子の発光スペクトルの視感度が、第二の有機ＥＬ素子の発光スペクトルの視感度よりも大きくてよい。第一の有機ＥＬ素子および第二の有機ＥＬ素子および第三の有機ＥＬ素子の発光色の組み合わせは、例えば、第一の有機ＥＬ素子の発光色がＧｒｅｅｎ，第二の有機ＥＬ素子の発光色がＢｌｕｅ、第三の有機ＥＬ素子の発光色がＲｅｄにすることが可能である。

第一の有機ＥＬ素子１００および第二の有機ＥＬ素子２００および第三の有機ＥＬ素子３００のそれぞれ副画素とし、３つの副画素を一つの主画素と見なすことが可能である。これら副画素の加法混色によりフルカラーの表示が可能となる。

第一の有機ＥＬ素子１００および第二の有機ＥＬ素子２００および第三の有機ＥＬ素子３００の平面配列は、ストライブ配列、スクエア配列、デルタ配列、ベイヤー配列のいずれの方式でもよい。また主画素をマトリックス状に配置することにより、高画素数の有機ＥＬ表示装置が可能となる。

（本実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成）
基板１は下部電極２、有機化合物層３、上部電極４を支持できる材料であれば、限定されない。例えば、ガラス、プラスチック、シリコンなどが好適である。基板１にはトランジスタ等のスイッチング素子や配線や層間絶縁膜（不図示）などが形成されていてもよい。

第一の有機ＥＬ素子１００と第二の有機ＥＬ素子２００の下部電極２は電気的に分離されている。下部電極２は発光効率の観点から可視光の反射率が５０％以上の金属材料であることが好ましい。具体的には、ＡｌやＡｇなどの金属、それらにＳｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｔｉなどを添加した合金を使用できる。また反射電極は光出射側の表面にバリア層を有してもよい。バリア層の材料としては、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｕの金属やその合金、またはＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明導電酸化物が好ましい。光学干渉の最適化のため、透明導電酸化物の膜厚は第一の有機ＥＬ素子１００と第二の有機ＥＬ素子２００で異なっていてもよい。

有機化合物層３は、第一の有機ＥＬ素子の下部電極と第二の有機ＥＬ素子の下部電極にまたがって配置されていて、蒸着法やスピンコートなど公知の技術により形成することができる。有機化合物層が、複数の下部電極にまたがって形成されているとは、複数の下部電極上の共通層であるということができる。また、連続に形成されているということもできる。連続に形成されているとは、有機化合物層が実質途切れなく形成されていることを意味し、必ずしも連続の工程で形成されなくともよい。

有機化合物層３は、少なくとも発光層を含む層であり、複数の層から構成されていてもよい。複数の層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層が挙げられる。これらの層は、有機化合物のみからなるものに限られず、無機化合物を有してもよい。主たる発光が有機化合物から発せられることで有機ＥＬ素子と呼ぶことができる。

有機化合物層は、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が発光層において再結合することで、発光層から白色光を出射する。発光層は複数層から構成されてよく、各発光層のいずれかに赤色発光材料、緑色発光材料、赤色発光材料を有することができ、各発光色を混合することで、白色光が得られる。また、各発光層のいずれかに、青色発光材料と黄色発光材料などの補色同士の関係の発光材料を有していてもよい。

電子注入層（不図示）が有機化合物層３と上部電極４の間に配置されてもよい。電子注入層は電子供与性の高い化合物を用いることが好ましい。電子供与性が高い化合物としては、例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属などの電子供与性の高い金属やその化合物を含むことが好ましい。またそれら金属と有機化合物が結合した有機金属錯体であってもよい。これらの材料は、単一層であってもよいし、前記電子輸送層の有機化合物との混合層であってもよい。

上部電極４は、第一の有機ＥＬ素子の有機化合物層３と第二の有機ＥＬ素子の有機化合物層３にまたがって配置されていて、透光性を有している。上部電極４はその表面に到達した光の一部を透過するとともに他の一部を反射する性質（すなわち半透過反射性）を持った半透過材料であってもよい。上部電極４を構成する材料は、例えば、透明導電酸化物のような透明材料や、アルミニウムや銀や金などの単体金属、リチウムやセシウムなどのアルカリ金属、マグネシウムやカルシウムやバリウムなどのアルカリ土類金属、これらの金属材料を含んだ合金材料からなる半透過材料から構成される。半透過材料は特にマグネシウムや銀を主成分とする合金が好ましい。また上部電極４は好ましい透過率を有するならば、上記材料の積層構成であってもよい。

本実施形態においては、下部電極２は陽極であり、上部電極４は陰極としたが、下部電極２が陰極で、上部電極４が陽極であってもよい。

本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、隣り合う第一有機ＥＬ素子１００と第二有機ＥＬ素子２００の素子間に、絶縁層５を有してよい。絶縁層５は第一有機ＥＬ素子１００と第二有機ＥＬ素子２００のそれぞれの下部電極２の端部を覆うように設けられており、下部電極の一部が露出するように開口部を有する。

絶縁層５は第一の発光領域１０２と第二の発光領域２０２を正確に所望の形状にするために形成してよい。絶縁層５を設けない場合には、下部電極２により第一の発光領域１０２と第二発光領域２０２が規定される。

絶縁層５は、シリコン窒化物（ＳｉＮ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）、またはシリコン酸化物（ＳｉＯ）など無機材料で構成されてよい。絶縁層はスパッタリング法や化学気相堆積法（ＣＶＤ法）など公知の技術を用いて形成が可能である。また絶縁層５はアクリル樹脂やポリイミド樹脂のような有機材料で構成されてもよい。

本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、保護層６を有してよい。保護層は第一の有機ＥＬ素子１００および第二の有機ＥＬ素子２００を覆って配置されてよい。保護層６は透光性を有し、外部からの酸素や水分の透過性が極めて低い無機材料を含むことが好ましく、特にシリコン窒化物（ＳｉＮ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸化物（ＴｉＯ２）などが好ましい。

保護層６はスパッタリング法、化学気相堆積法（ＣＶＤ法）、原子層堆積法（ＡＬＤ法）により形成することができる。保護層６は十分な水分遮断性能があれば、単層及び上記材料の積層のどちらの形態をとってもよく、さらに上記の無機材料と有機材料の積層構成であってもよい。有機材料は公知の有機化合物（樹脂／高分子化合物）を適用することが可能である。また保護層６には保護層６よりも前に形成されていた構造体の形状にならった凹凸があってよい。保護層は、封止層と呼ぶこともできる。封止層と呼ばれる場合であっても、表示装置を封止する性能は完全でなくてもよい。

本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、平坦化層７が保護層６とカラーフィルタの間に形成されていてもよい。平坦化層７は透光性を有する材料で形成され、無機材料および有機材料のどちらでも構わない。平坦化層７を樹脂材料で形成した場合、平坦化層７の光出射側は保護層よりも凹凸形状が小さくなることから、保護層６の凹凸による散乱光を低減することが可能である。平坦化層はコート層と呼ぶこともできる。

平坦化層は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの有機材料で構成されてよい。平坦化層は、塗布法、重合蒸着等、公知の方法で形成することができる。

本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、充填層８がカラーフィルタの光出射側に配置されていてもよい。充填層８は透光性を有しており、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの有機材料により構成されており、光出射側が平坦であることが好ましい。特に後述の対向基板を設けない場合には、充填層８の光出射側が平坦であることが好ましい。またカラーフィルタと充填層の間に平坦化層を形成してもよい。

充填層と、カラーフィルタと保護層との間に配置されている平坦化層と、は、同じ材料で構成されてよい。充填層と当該平坦化層とは、表示領域の外、すなわち、表示装置の端部で接してよい。同じ材料で構成されている場合、密着性が高いので好ましい。

本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、対向基板９が充填層８の光出射側に配置されていてもよい。対向基板９は透光性の材料で構成される。対向基板９は例えば、ガラス基板や、プラスチック基板等により構成されており、光出射側が平坦であることが好ましい。

本実施形態に係るカラーフィルタは、保護層または平坦化層上に直接形成してもよいし、あらかじめカラーフィルタを形成した対向基板を第一の有機ＥＬおよび第二の有機ＥＬ素子に対向するように組み合わせてもよい。カラーフィルタを形成した透明基板と組み合わせる場合、第一の有機ＥＬおよび第二の有機ＥＬ素子とカラーフィルタの間には空隙がないことがより好ましい。空隙は公知の樹脂などにより埋めることが可能である。

カラーフィルタはカラーレジストを塗布し、リソグラフィによってパターニングされる。カラーレジストは、例えば光硬化性樹脂で構成され、紫外線等が照射された部位を硬化させることによりパターンを形成する。

図９は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と、下部カバー１００９と、の間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８、を有してよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５は、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。プリント基板１００７には、トランジスタがプリントされている。バッテリー１００８は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてよいし、携帯機器であっても、この位置に設ける必要はない。

本実施形態に係る表示装置は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する撮像装置の表示部に用いられてよい。撮像装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、表示部は、撮像装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。

図１０は、本実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。撮像装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、筐体１１０３、操作部１１０４を有してよい。ビューファインダ１１０１は、本実施形態に係る表示装置を有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。

撮像に好適なタイミングはわずかな時間なので、少しでも早く情報を表示した方がよい。したがって、本発明の有機発光素子を用いた表示装置を用いるのが好ましい。有機発光素子は応答速度が速いからである。有機発光素子を用いた表示装置は、表示速度が求められる、これらの装置、液晶表示装置よりも好適に用いることができる。

撮像装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体１１０３内に収容されている撮像素子に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。

本実施形態に係る表示装置は、携帯端末の表示部に用いられてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。

本実施形態に係る表示装置は、表示画像を制御する制御部をさらに有してよい。

図１１は、本実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。電子機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３を有する。筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する電子機器は通信機器ということもできる。

図１２は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。図１２（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタ等の表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１を有し表示部１３０２を有する。表示部１３０２には、本実施形態に係る発光装置が用いられてよい。

額縁１３０１と、表示部１３０２を支える土台１３０３を有している。土台１３０３は、図１２（ａ）の形態に限られない。額縁１３０１の下辺が土台を兼ねてもよい。

また、額縁１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であってよい。

図１２（ｂ）は本実施形態に係る表示装置の他の例を表す模式図である。図１２（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第一表示部１３１１、第二表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、本実施形態に係る発光装置を有してよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第一表示部１３１１、第二表示部１３１２は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一および第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。

本実施形態に係る有機ＥＬ素子はスイッチング素子の一例であるＴＦＴにより発光輝度が制御され、有機発光素子を複数面内に設けることでそれぞれの発光輝度により画像を表示することができる。尚、本実施形態に係るスイッチング素子は、ＴＦＴに限られず、トランジスタやＭＩＭ素子、Ｓｉ基板等の基板上に形成されたアクティブマトリクスドライバーであってもよい。基板上とは、その基板内ということもできる。これは精細度によって選択され、例えば１インチでＱＶＧＡ程度の精細度の場合はＳｉ基板上に有機ＥＬ素子を設けることが好ましい。本実施形態に係る有機ＥＬ素子を用いた表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。

（実施例１）
図１に示す構成の表示装置を以下のように構成した。

まず、基板１上に下部電極２としてアルミニウムをパターニングした。次に下部電極間に絶縁層５を形成した。絶縁層５は酸化シリコンで形成し、絶縁層５の層厚は６５ｎｍとした。各画素の絶縁層の開口部の大きさは同じとした。隣接画素の画素開口間距離を１．４μｍ、下部電極間距離を０．６μｍとした。

次に、下部電極２上に有機化合物層を形成した。具体的には、正孔注入層として下記の化合物１を３ｎｍの厚さで形成した。次に、正孔輸送層として、下記化合物２を１５ｎｍ、電子ブロック層として下記化合物３を１０ｎｍの厚さで形成した。

第１発光層は、ホスト材料として下記化合物４を重量比９７％、発光ドーパントとして下記化合物５を重量比３％となるように、１０ｎｍの厚さで形成した。第２発光層は、ホスト材料として下記化合物４を重量比９８％、発光ドーパントとして下記化合物５と下記化合物６をそれぞれ重量比１％となるように、１０ｎｍの厚さで形成した。電子輸送層は、下記化合物８を１１０ｎｍの厚さで形成した。電子注入層はフッ化リチウムを１ｎｍの厚さで形成した。

次に、上部電極としてＭｇＡｇ合金を１０ｎｍの厚さで形成した。ＭｇとＡｇとの比率は１：１とした。

その後、保護層としてＣＶＤ法にてＳｉＮ膜を２μｍの厚さで形成した。さらにＳｉＮ膜上に平坦化層をスピンコートにより３００ｎｍの厚さで形成した。

次にカラーフィルタを平坦化層の上に形成した。カラーフィルタはＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの３色を配置した。まず、第一の有機ＥＬ素子にはＧｒｅｅｎのカラーフィルタを設けた。第一の発光領域の第二の発光領域側の端部から第一のカラーフィルタの第二の発光領域側の端部Ｌ１の距離は０．８μｍとした。

次に第三の有機ＥＬ素子にはＢｌｕｅのカラーフィルタを設けた。第三の発光領域の第二の発光領域側の端部から第三のカラーフィルタの第二の発光領域側の端部Ｌ４の距離は０．８μｍとした。次に第二の有機ＥＬ素子にはＲｅｄのカラーフィルタを設けた。第二の発光領域の第一の発光領域側の端部から第二のカラーフィルタの第一の発光領域側の端部Ｌ２の距離は１．０μｍとした。

対向基板９は上面、下面ともに平坦なガラス基板によって形成され、対向基板９とカラーフィルタの間には、光硬化性のアクリル樹脂で形成された充填層８を配置した。

（実施例２）
第二の発光領域の第一の発光領域側の端部から第二のカラーフィルタの第一の発光領域側の端部Ｌ２の距離は１．４μｍとした以外は実施例１と同様に作製した。

（比較例１）
第二の発光領域の第一の発光領域側の端部から第二のカラーフィルタの第一の発光領域側の端部Ｌ２の距離は０．８μｍとした以外は実施例１と同様に作製した。

（比較例２）
第一の発光領域の第二の発光領域側の端部から第一のカラーフィルタの第二の発光領域側の端部Ｌ１の距離は０．９μｍとした以外は比較例１と同様に作製した。

（実施例と比較例の評価結果）
上記の作製した有機ＥＬ表示装置の第一の有機ＥＬ素子、第二の有機ＥＬ素子、第三の有機ＥＬ素子のそれぞれに１００ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を印加し、分光放射輝度計によって基板と垂直方向から発光を検出することにより、色再現範囲を評価した。

表３に実施例１、実施例２、比較例１、比較例２の色再現範囲の比較を示した。色再現範囲は色度ｕ’ｖ’空間のｓＲＧＢ面積比率である。

表３に示したように、本発明の実施形態である実施例１および実施例２では比較例１よりも色再現範囲が改善、すなわち発光色の色純度が改善していることが分かる。

図６には、実施例１と実施例２と比較例１のＬ２と、第一の有機ＥＬ素子１００と第二の有機ＥＬ素子２００の下部電極２と絶縁層５の関係を示した。実施例１の第二のカラーフィルタの端部は第一の有機ＥＬ素子の下部電極の端部と平面視で重なっており、実施例１では第一の有機ＥＬ素子の下部電極の端部での迷光による混色を抑制できていると考えられる。

実施例２においては、第二のカラーフィルタの端部は第一の有機ＥＬ素子の絶縁層の開口部と平面視で重なっている。実施例２では第一の有機ＥＬ素子の絶縁層の開口部での迷光による混色も抑制できているため、より色再現範囲の改善効果が高い。

また比較例２では視感度が高い第一のカラーフィルタを大きくしても色再現範囲の改善は見られなかった。

以上のように、本発明における有機ＥＬ表示装置においては、視感度が低いカラーフィルタの重ね量Ｌ２を視感度が高いカラーフィルタの重ね量Ｌ１よりも大きくしたため、発光色の色純度を改善することが可能となっている。

１ 基板
２ 下部電極
３ 有機化合物層
４ 上部電極
５ 絶縁層
６ 保護層
７ 平坦化層
８ 充填層
９ 対向基板
１０ 有機ＥＬ表示装置
２０ 透過領域
２１ 重なり領域
１００ 第一の有機ＥＬ素子
１０１ 第一のカラーフィルタ
１０２ 第一の発光領域
２００ 第一の有機ＥＬ素子
２０１ 第一のカラーフィルタ
２０２ 第一の発光領域
３００ 第一の有機ＥＬ素子
３０１ 第一のカラーフィルタ
３０２ 第一の発光領域
１０００ 表示装置
１００１ 上部カバー
１００２ フレキシブルプリント回路
１００３ タッチパネル
１００４ フレキシブルプリント回路
１００５ 表示パネル
１００６ フレーム
１００７ 回路基板
１００８ バッテリー
１００９ 下部カバー
１１００ 撮像装置
１１０１ ビューファインダ
１１０２ 背面ディスプレイ
１１０３ 操作部
１１０４ 筐体
１２００ 携帯機器
１２０１ 表示部
１２０２ 操作部
１２０３ 筐体
１３００ 表示装置
１３０１ 額縁
１３０２ 表示部
１３０３ 土台
１３１０ 表示装置
１３１１ 第一表示部
１３１２ 第二表示部
１３１３ 筐体
１３１４ 屈曲点

Claims (18)

1. 基板の上に、第一のＥＬ素子と、第二のＥＬ素子と、を有し、
   前記第一のＥＬ素子は、前記基板側から、下部電極、発光層、上部電極、第一のカラーフィルタ、をこの順で有し、
   前記第二のＥＬ素子は、前記基板側から、下部電極、発光層、上部電極、第二のカラーフィルタをこの順で有し、
   前記第一のＥＬ素子の前記下部電極と、前記第二のＥＬ素子の前記下部電極とを覆う絶縁層を有し、
   前記第一のカラーフィルタと前記第二のカラーフィルタとが平面視において重なっている重なり領域を有し、
   前記第一のカラーフィルタを透過する光の視感度は、前記第二のカラーフィルタを透過する光の視感度よりも大きく、
   前記第二のＥＬ素子の発光領域の前記第一のカラーフィルタ側の端部と、前記第二のカラーフィルタの前記第一のＥＬ素子側の端部と、の間の距離Ｌ２が、前記第一のＥＬ素子の発光領域の前記第二のカラーフィルタ側の端部と、前記第一のカラーフィルタの前記第二のＥＬ素子側の端部と、の間の距離Ｌ１よりも大きい表示装置であって、
   前記絶縁層は、前記第一のＥＬ素子と前記第二のＥＬ素子との間に、前記第一のＥＬ素子側の傾斜部と、前記第二のＥＬ素子側の傾斜部とを有する凹部を有し、
   平面視において、前記第一のＥＬ素子側の前記傾斜部と、前記重なり領域と、が重畳しており、前記第二のＥＬ素子側の前記傾斜部と、前記重なり領域と、の少なくとも一部が重畳していないことを特徴とする表示装置。
2. 前記Ｌ２が、前記Ｌ１よりも２５％以上大きいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記Ｌ２が、前記Ｌ１よりも０．２μｍ以上大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記第一のＥＬ素子の発光領域は、前記絶縁層で覆われていない前記下部電極の領域であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記基板に垂直な断面における前記凹部の前記第一のＥＬ素子側の傾斜部のすべて、が、平面視において、前記重なり領域と、重なることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記第一のＥＬ素子が有する前記上部電極は段差部を有し、
   前記段差部は、前記第一のＥＬ素子側の第一段差部および前記第二のＥＬ素子側の第二段差部を有し、
   前記重なり領域は、前記上部電極の前記第二段差部と、平面視において重なっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記第一のカラーフィルタは、緑色を透過するカラーフィルタであり、
   前記第二のカラーフィルタは、赤色を透過するカラーフィルタであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記第一のカラーフィルタおよび前記第二のカラーフィルタと、吸収する光の波長分散が異なる第三のカラーフィルタを有する第三のＥＬ素子を有し、
   前記第三のカラーフィルタは青色を透過するカラーフィルタであることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 前記重なり領域は、前記基板の主面に対して垂直な方向からの平面視において、いずれの発光領域とも重ならないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置。
10. 前記第一のＥＬ素子および前記第二のＥＬ素子は、前記発光層を含む有機化合物層を有する有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の表示装置。
11. 前記第一のカラーフィルタと、前記第一のＥＬ素子の前記上部電極との間に、保護層を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の表示装置。
12. 前記保護層は、前記第一のＥＬ素子と前記第二のＥＬ素子との間に段差部を有し、前記段差部は、前記第一のＥＬ素子側の第一段差部および前記第二のＥＬ素子側の第二段差部を有し、
    前記重なり領域は、前記保護層の前記第一段差部と、平面視において重なっていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
13. 充填層と、コート層と、をさらに有し、
    前記保護層、前記コート層、前記第一のカラーフィルタ、前記充填層の順に配置されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の表示装置。
14. 表示画像を制御する制御部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の表示装置。
15. 筐体と、表示部とを有し、
    前記表示部は、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の表示装置であることを特徴とする表示装置。
16. 筐体と、表示部と、を有し、
    前記表示部は、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の表示装置を有し、
    前記表示部は、第一表示部と、第二表示部とを有し、
    前記第一表示部と前記第二表示部との間に屈曲点を有することを特徴とする表示装置。
17. 複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、画像を表示する表示部と、を有し、
    前記表示部は、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部であり、前記表示部は請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の表示装置を有することを特徴とする撮像装置。
18. 筐体と、外部と通信する通信部と、表示部とを有し、
    前記表示部は請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の表示装置であることを特徴とする電子機器。

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