CN110419264A - 显示装置和电子设备 - Google Patents

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CN110419264A CN201880017746.XA CN201880017746A CN110419264A CN 110419264 A CN110419264 A CN 110419264A CN 201880017746 A CN201880017746 A CN 201880017746A CN 110419264 A CN110419264 A CN 110419264A
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Abstract

[问题]提供一种改进来自发光元件的光提取效率的显示装置和电子设备。[解决方案]该显示装置设置有：构成像素的多个发光元件；导光散射层，设置在多个发光元件上，并且散射由多个发光元件发射的光；以及反射隔壁，至少将导光散射层与相应像素分隔，并且反射由多个发光元件发射的光。

Description

显示装置和电子设备
技术领域
本公开涉及一种显示装置和电子设备。
背景技术
近年来，使用有机电致发光元件(所谓的有机EL元件)作为发光元件的显示装置已经流行。有机EL元件是通过低压直流驱动发光的自发光元件，并且包括例如，在阳极和阴极之间包括发光层等的有机层的叠层。
例如，下面描述的专利文献1公开了一种显示装置，其中，包括第一电极层、发光层和第二电极层的堆叠结构的多个有机EL元件设置在第一基板上，并且多个有机EL元件由与第一基板相对设置的第二基板密封。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开号2014-44793
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在有机EL元件中，在有机层内部发射的光各向同性地沿不同方向传播。因此，例如，利用专利文献1中公开的显示装置，在显示表面上只能提取从有机EL元件发射的光的一部分，并且因此不能获得足够的亮度。此外，在为了增加显示装置的亮度而增加施加到有机EL元件的电流密度的情况下，有机EL元件上的负荷增加，功耗增加，并且有机EL元件的寿命缩短。
现在，本公开提出了新颖且改进的显示装置和电子设备，其可以提高从发光元件提取光的效率。
问题的解决方案
根据本公开，提供了一种显示装置，包括：构成像素的多个发光元件；导光散射层，设置在多个所述发光元件上并散射从多个所述发光元件发射的光；以及反射隔壁，至少相对于每个所述像素分隔所述导光散射层，并且所述反射隔壁反射从多个所述发光元件发射的光。
此外，根据本公开，提供了一种电子设备，包括：显示单元，包括：构成像素的多个发光元件；导光散射层，设置在多个所述发光元件上并散射从多个所述发光元件发射的光；以及反射隔壁，至少相对于每个所述像素分隔所述导光散射层，并且所述反射隔壁反射从多个所述发光元件发射的光；以及显示控制单元，控制所述显示单元。
根据本公开，可以通过使用导光散射层散射从发光元件发射的光来提高从发光元件提取光的效率。此外，根据本公开，可以通过设置分隔导光散射层的反射隔壁来防止相邻像素或发光元件之间的混色。
本发明的效果
根据上述本公开，可以提供一种具有从发光元件提取光的更高效率的显示装置和电子设备。
注意，上述效果不一定是限制性的。利用或代替上述效果，可以实现本说明书中描述的任何一种效果或可以从本说明书中掌握的其他效果。
附图说明
[图1A]是示意性示出根据第一配置的显示装置的堆叠结构的剖视图。
[图1B]是示意性示出根据相同配置的显示装置的平面配置的平面图。
[图2A]是示意性示出根据第二配置的显示装置的堆叠结构的剖视图。
[图2B]是示意性示出根据相同配置的显示装置的平面配置的平面图。
[图3A]是示意性示出根据第一特定示例的显示装置的堆叠结构的剖视图。
[图3B]是示意性示出根据相同特定示例的显示装置的平面配置的平面图。
[图4]是示意性示出根据第二特定示例的显示装置的堆叠结构的剖视图。
[图5]是示意性示出根据第三特定示例的显示装置的堆叠结构的剖视图。
[图6A]是示意性示出根据第四特定示例的显示装置的堆叠结构的剖视图。
[图6B]是示意性示出根据相同特定示例的显示装置的平面配置的平面图。
[图7]是示意性示出根据变形示例的显示装置的堆叠结构的剖视图。
[图8]是示出在相同变形示例中用于沉积有机发光层的沉积方法的说明图。
[图9]是示出在相同变形示例中用于沉积有机发光层的沉积方法的说明图。
[图10]是示出可以应用根据本公开实施例的显示装置的电子设备的示例的外观示图。
[图11]是示出可以应用根据相同实施例的显示装置的电子设备的另一示例的外观示图。
[图12]是示出可以应用根据相同实施例的显示装置的电子设备的另一示例的外观示图。
[图13]是示出可以应用根据相同实施例的显示装置的电子设备的另一示例的外观示图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本公开的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和配置的配置元件用相同的附图标记表示，并且省略重复说明。
注意，按照下面描述的顺序进行描述。
1.显示装置的示意性配置
1.1.第一配置
1.2.第二配置
2.显示装置的详细配置
2.1.第一特定示例
2.2.第二特定示例
2.3.第三特定示例
2.4.第四特定示例
2.5.变形示例
3.显示装置的应用示例
<1.显示装置的示意性配置>
首先，参考图1A至图2B，描述了根据本公开实施例的显示装置的示意性配置。注意，在本说明书中，显示装置的每层的堆叠方向表示为上下方向，支撑基板相对于发光元件设置的方向表示为向下方向，以及设置对向基板设置的方向表示为向上方向。
(1.1.第一配置)
图1A是示意性示出根据第一配置的显示装置的堆叠结构的剖视图，图1B是示意性示出根据相同配置的显示装置的平面配置的平面图。
如图1A和图1B所示，根据第一配置的显示装置1包括支撑基板11，设置在支撑基板11上的多个发光元件13R、13G和13B(也统称为发光元件13)，设置在多个发光元件13R、13G和13B上的导光散射层15，以及相对于发光元件13R、13G和13B中的每一个分隔导光散射层15的反射隔壁17。图1A和图1B所示的显示装置1是提取经由导光散射层15从发光元件13发射的光的顶部发射显示装置。
支撑基板11是支撑设置在一个表面上的多个发光元件13R、13G和13B的支撑体。此外，尽管未示出，但是在支撑基板11上，可以设置控制发光元件13的驱动的控制电路、向发光元件13供电的电源电路以及包括各种布线的多层布线层。
发光元件13例如是包括第一电极、设置在第一电极上的有机发光层和设置在有机发光层上的第二电极的自发光有机电致发光元件(有机EL元件)。发光元件13将有机发光层夹在第一电极和第二电极之间，并且当电场施加到有机发光层时发光。
具体地，在电场施加到发光元件13的情况下，空穴从第一电极注入有机发光层，电子从第二电极注入有机发光层。注入的空穴和电子在有机发光层中复合并形成激子。当包含在有机发光层中的有机发光材料被形成的激子的能量激发时，产生荧光或磷光。
在此处，发光元件13可以发射与构成显示装置1的像素的每种颜色对应的波长带的光。具体地，发光元件13可以包括发射与每种颜色对应的波长带的光的有机发光层。或者，发光元件13可以包括发射白光的有机发光层、将从有机发光层发射的白光转换成与每种颜色对应的波长带的光的滤色器等。注意，构成显示装置1的像素的每种颜色可以使用任何组合，只要是构成像素的公知颜色的组合，例如，三种颜色：红色、绿色和蓝色，四种颜色：红色、绿色、蓝色和白色，等。
导光散射层15是透明的，并且散射从发光元件13发射的光。具体地，导光散射层15包括透明材料，在透明材料中包括散射光的粒子、晶粒、晶粒边界、异质结构或微结构。
导光散射层15可以通过散射从发光元件13发射的光，通过在显示装置1的每层的界面处的反射或全反射，有效地将保留在显示装置1的每层内的光提取到显示装置1的外部。用于形成导光散射层15的透明材料优选为具有高透光率的材料，以便提高从发光元件13提取光的效率，并且可以是例如透光率为90％或更高的透明材料。
反射隔壁17在垂直于设置有发光元件13的支撑基板11的表面的方向上分隔导光散射层15。此外，反射隔壁17反射从发光元件13发射的光。因此，反射隔壁17能够反射从发光元件13发射的光和在导光散射层15内部散射的光。因此，反射隔壁17可以增加从发光元件13经由导光散射层15到达显示装置1外部的光。
此外，因为反射隔壁17被设置成将发光元件13彼此隔开，所以可以防止从每个发光元件13发射的光与相邻发光元件13的光混合。利用显示装置1，从每个发光元件13发射的光被导光散射层15散射。然而，散射光倾向于各向同性地分散，并且倾向于与相邻发光元件13的光混合。因此，优选地，显示装置1包括反射隔壁17，以防止散射光相对于相邻发光元件13混合。
注意，如图1B所示，如果反射隔壁17至少设置在相邻发光元件13之间就足够了。换言之，为了防止相邻发光元件13的混色，如果反射隔壁17至少设置在接近发生混色程度的发光元件13之间就足够了。然而，为了进一步提高从发光元件13提取光的效率，优选地，反射隔壁17被设置成围绕发光元件13的周围。
反射隔壁17可以包括例如具有金属光泽的半导体材料或者反射从发光元件13发射的光的金属材料。此外，反射隔壁17可以包括分色镜，分色镜在表面上包括电介质多层膜以反射从发光元件13发射的光。此外，反射隔壁17可以包括衍射光栅，该衍射光栅在表面上包括微不规则结构，以反射从发光元件13发射的光。此外，反射隔壁17可以包括折射率小于构成导光散射层15的透明材料的折射率的介电材料，以全反射从导光散射层15入射到反射隔壁17的光的一部分。
如上所述，利用根据第一配置的显示装置1，可以提高从每个发光元件13提取光的效率，并且防止从每个发光元件13发射的光混合。此外，因为可以提高从每个发光元件13提取光的效率，所以显示装置1可以以低电流密度驱动每个发光元件13。因此，因为每个发光元件13能够以低负荷驱动，所以显示装置1能够以较低的功耗和较长的寿命驱动。
(1.2.第二配置)
接下来，参考图2A和图2B描述根据第二配置的显示装置。图2A是示意性示出根据第二配置的显示装置的堆叠结构的剖视图，图2B是示意性示出根据相同配置的显示装置的平面配置的平面图。
如图2A和图2B所示，根据第二配置的显示装置1A包括支撑基板11，设置在支撑基板11上的多个发光元件13R、13G和13B(也统称为发光元件13)，设置在多个发光元件13R、13G和13B上的导光散射层15，以及相对于包括发光元件13R、13G和13B的每个像素分隔导光散射层15的反射隔壁17。
换言之，根据第二配置的显示装置1A与根据第一配置的显示装置1的不同之处在于，导光散射层15由反射隔壁17相对于每个像素分隔开。注意，利用根据第二配置的显示装置1A，除了设置反射隔壁17的位置之外，每个配置的材料和功能基本上类似于根据第一配置的显示装置1的材料和功能。因此，在此处省略了描述。
如图2A和图2B所示，显示装置1A相对于每个像素包括反射隔壁17，并且因此可以防止像素之间出现混色。此外，利用显示装置1A，与根据第一配置的显示装置1相比，设置的反射隔壁17的数量减少。因此，可以简化显示装置1A的结构和制造工艺。此外，利用显示装置1A，即使在显示装置1A的像素节距窄的情况下，也可以容易地形成反射隔壁17。
利用显示装置1A，控制每个像素作为显示单位。因此，包括在同一像素中的发光元件13之间的混色对显示图像的影响很小。同时，在相邻像素之间出现混色的情况下，像素周围出现颜色模糊，导致分辨率降低。因此，对显示图像的影响很大。因此，利用显示装置1A，可以忽略包括在同一像素中的发光元件13之间的混色，并且防止具有较大影响的像素之间的混色，从而可以简化显示装置1A的结构并且可以提高光提取效率。
注意，如图2B所示，如果反射隔壁17至少设置在接近发生混色的程度的像素之间就足够了。然而，为了进一步提高从发光元件13提取光的效率，更优选地，反射隔壁17被设置成围绕像素的周围。
<2.显示装置的详细配置>
接下来，在第一至第四特定示例中参考图3A至图6B描述根据本公开实施例的显示装置的详细配置。
(2.1.第一特定示例)
首先，参考图3A和图3B描述根据第一特定示例的显示装置。图3A是示意性示出根据第一特定示例的显示装置的堆叠结构的剖视图，并且图3B是示意性示出根据相同特定示例的显示装置的平面配置的平面图。
如图3A和图3B所示，根据第一特定示例的显示装置2包括支撑基板100，设置在支撑基板100上的多个发光元件110，设置在多个发光元件110上的保护层120，设置在保护层120上的滤色器130R、130G、130B和130W(也统称为滤色器层130)，设置在滤色器层130上并包括透明材料151和散射体153的导光散射层150，分隔导光散射层150的反射隔壁140，以及设置在导光散射层150上的对向基板160。图3A和图3B所示的显示装置2是经由对向基板160提取从发光元件110发射的光的顶部发射显示装置。
支撑基板100是支撑设置在一个表面上的多个发光元件110的支撑体。此外，尽管未示出，但是支撑基板100可以包括控制每个发光元件110的驱动的控制电路、向每个发光元件110供电的电源电路以及包括各种布线的多层布线层。
支撑基板100可以包括公知的材料，例如，半导体基板，诸如单晶、多晶或非晶硅(Si)；玻璃基板，例如，石英玻璃、高应变点玻璃、钠钙玻璃(Na2O、CaO和SiO2的混合物)、硼硅酸盐玻璃(Na2O、B2O3和SiO2的混合物)、硅酸镁石(Mg2SiO4)或铅玻璃(Na2O、PbO和SiO2的混合物)；或者有机树脂基板，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯苯酚(PVP)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。此外，包括多个绝缘层的多层布线层可以设置在支撑基板100上。
显示装置2是顶部发射显示装置。因此，支撑基板100可以是透明基板或非透明基板，或者可以是易于微加工的半导体基板，例如，单晶、多晶或非晶硅(Si)基板。此外，在下面描述的发光元件110的第一电极没有形成为光反射电极的情况下，优选地，反射电极或反射层设置在发光元件110的支撑基板100侧，以便反射从发光元件110发射到支撑基板100侧的光。
发光元件110例如是包括第一电极、设置在第一电极上的有机发光层、和设置在有机发光层上的第二电极的自发光有机电致发光元件(有机EL元件)。当电场施加到夹在第一电极和第二电极之间的有机发光层时，发光元件110发光。
注意，显示装置2包括滤色器层130，滤色器层130包括与构成像素的相应颜色对应的滤色器130R、130G和130B。因此，发光元件110是发射白光的有机EL元件就足够了。在这种情况下，关于每个发光元件110，当第一电极或第二电极彼此分开形成时，有机发光层可以在彼此不分开的情况下连续地共同形成。因此可以简化制造工艺。
为每个发光元件110设置第一电极，并且用作发光元件110的阳极。因为显示装置2是顶部发射显示装置，所以优选地，第一电极由具有高光反射率的材料形成，作为反射从有机发光层发射的光的光反射电极。
例如，第一电极可以包括单独的金属或具有高功函数的合金，例如，铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)、钨(W)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、钽(Ta)等。此外，第一电极可以形成为电极堆叠，包括具有高光反射特性的电介质多层膜或薄膜(例如，铝)，以及其上的透明导电材料，例如，氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)。
有机发光层例如形成为包括第一电极和其上的多个功能层的多层结构。具体地，有机发光层可以包括多层结构，其中，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层从第一电极侧依次堆叠。此外，有机发光层可以包括所谓的串联结构，其中，发光层经由电荷产生层或中间电极连接。
空穴注入层是包括空穴注入材料并提高从第一电极注入空穴的效率的层。作为空穴注入材料，可以使用那些公知的材料。示例包括含三苯基胺的聚醚酮(TPAPEK)、4-异丙基-4’-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐(PPBI)、N,N’-二苯基-N,N’-双-[4-(苯基-间-甲苯基-氨基)-苯基]-联苯-4,4‘-二胺(DNTPD)、铜酞菁、4,4’,4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯基胺(m-MTDATA)、N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基联苯胺(NPB)、4,4’4"-三(n,n-二苯基氨基)三苯基胺(TDATA)、4,4',4"-三(N,N-2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNTA)等。
空穴传输层是包括空穴传输材料并提高从第一电极传输空穴的效率的层。作为空穴传输材料，可以使用那些公知的材料。例如，可以使用联苯胺、苯乙烯胺、三苯基胺、卟啉、三苯基烯、氮杂三苯基烯、四氰基醌二甲烷、三唑、咪唑、噁二唑、聚芳基烷烃、苯二胺、芳胺、噁唑、蒽、芴酮、腙、或芪、其衍生物等。
更具体地，作为空穴传输材料，可以使用α-萘基苯基苯二胺(α-NPD)、卟啉、金属四苯基卟啉、金属萘酞菁、六氰基氮杂苯并菲(HAT)、7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(TCNQ)、7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(F4-TCNQ)、四氰基4,4,4-三(3-甲基苯基氨基)三苯基胺、N,N,N’,N’-四(对甲苯基)对苯二胺、N,N,N’,N’-四苯基-4、4’-二氨基联苯、N-苯基咔唑、或4-二对甲苯基氨基苯乙烯等。
发光层是包括作为寄主材料(host material)的空穴传输材料和电子传输材料的层，或者是包括电荷传输材料以及作为掺杂材料的荧光或磷光有机发光材料的至少一种或多种的层，并且将电能转换成光能。
作为寄主材料，可以使用公知的电荷传输材料。例如，可以使用苯乙烯基衍生物、蒽衍生物、萘并苯衍生物、咔唑衍生物、芳香胺衍生物、邻菲罗啉衍生物、三唑衍生物、羟基喹啉基金属配合物、邻菲罗啉衍生物等。
此外，作为掺杂材料(有机发光材料)，可以使用公知的荧光材料和磷光材料。作为公知的荧光材料，例如，可以使用颜料材料，例如，苯乙烯基苯基颜料、噁唑基颜料、苝基颜料、香豆素基颜料和吖啶基颜料；多环芳烃基材料，例如，蒽衍生物、萘并苯衍生物、并五苯衍生物、和衍生物、吡咯甲川骨架材料、喹吖啶酮基衍生物、氰亚甲基吡喃基衍生物、苯并噻唑基衍生物、苯并咪唑基衍生物、金属螯合的氧化合物等。此外，作为公知的磷光材料，例如，可以使用有机金属络合物，有机金属复合物至少包括一种选自钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)和金(Au)的金属。具体地，作为磷光材料，可以使用具有贵金属元素(例如，Ir等)作为中心金属的Ir(ppy)3的络合物、Ir(bt)2·acac3等的络合物以及PtOEt3等的络合物。
电子传输层是包括电子传输材料并提高从第二电极注入电子的效率的层。
作为电子传输材料，可以使用那些公知的材料。例如，可以使用三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、具有含氮芳环的化合物等。更具体地，作为电子传输材料，可以使用前述三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)或半苯基卟啉(Bphen)。注意，电子传输层可以包括多个层。在电子传输层包括多个层的情况下，电子传输层可以进一步包括掺杂有碱金属元素或碱土金属元素的层。
电子注入层是提高从第二电极注入电子的效率的层。电子注入层可以包括那些公知的，并且可以包括例如氟化锂(LiF)、氯化钠(NaCl)、氟化铯(CsF)、氧化锂(Li2O)、氧化钡(BaO)等。
第二电极跨有机发光层上的多个发光元件110的形成，并用作发光元件110的阴极。显示装置2是顶部发射的。因此，优选地，第二电极包括具有高透光率的材料，并且形成为透射从有机发光层发射的光的透明电极。
例如，第二电极可以包括具有小功函数的金属、合金等，例如，铝(Al)、银(Ag)、镁(Mg)、钙(Ca)、钠(Na)、锶(Sr)、碱金属和银的合金、碱土金属和银的合金、镁和钙的合金、或铝和锂的合金。此外，第二电极可以包括透明导电材料，例如，氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)，并且可以形成为电极堆叠，该电极堆叠包括包含具有上述小功函数的材料的层和包含透明导电材料的层，例如，氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)。
保护层120设置在每个发光元件110上，并且保护每个发光元件110抵御外部环境。具体地，保护层120防止水和氧气进入包含在发光元件110中的有机发光层。优选地，保护层120包括具有高光透射特性和具有高气体阻挡特性的材料。例如，优选地，保护层120包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或氧化铝(AlOx)。此外，保护层120可以形成为前述材料等的堆叠膜，以改善保护性能，例如，气体阻挡特性或调节折射率。
滤色器130R、130G、130B和130W设置在保护层120上，以与构成显示装置2的像素(在图3A中表示为区域P的范围)的相应颜色对应。换言之，显示装置2是所谓的片上滤色器(OCCF)类型的显示装置，其中，滤色器层130形成在其上形成发光元件110的支撑基板100上。
具体地，滤色器130R、130G、130B和130W设置在通过等分像素区域获得的区域中，并将从每个发光元件110发射的光转换成具有与每种颜色对应的波长带的光。例如，滤色器130R、130G、130B和130W可以分别是红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器和白色滤色器。注意，在发光元件110是发射白光的发光元件的情况下，可以不设置白色滤光器。滤色器130R、130G、130B和130W可以包括例如包括颜料或染料的树脂。
此外，除了滤色器130R、130G、130B和130W之外，显示装置2还可以包括定义每个像素的黑色矩阵。黑色矩阵包括具有高光屏蔽特性的材料，例如，铬(Cr)或石墨，并且可以通过屏蔽像素之间的由布线等的反射生成的不必要的光等来增强显示装置2的对比度。
导光散射层150包括散射体153分散在其中的透明材料151，并且设置在滤色器层130上。导光散射层150是散射已经穿过滤色器层130的光并将光引导到对向基板160的层。例如，导光散射层150可以被配置为使得散射光的散射体153分散在透明材料151中，透明材料151是具有高光透射特性的有机树脂。
透明材料151是具有高光透射特性的有机树脂。具体地，透明材料151可以是透光率为90％或更高的有机树脂。透明材料151可以是例如环氧树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、硅树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂等。注意，在透明材料151是光固化或热固化树脂的情况下，当散射体153分散在预固化液体形式的透明材料151中时，可以容易地通过使用前体液体的旋涂方法形成导光散射层150。
散射体153是较少吸收光的微固体。具体地，散射体153可以是折射率高于透明材料151的折射率的透明粒子。散射体153可以是例如包括有机树脂、玻璃珠、无机氧化物填料等的树脂片，并且可以优选地是包括具有高折射率的无机氧化物的填料。具有高折射率的无机氧化物的示例包括氧化锆(ZrO2)、钛酸钡(BaTiO2)、氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnOx)、氧化钇(Y2O3)、氧化铝(Al2O3)等。
散射体153可以通过从上述材料中适当选择折射率高于透明材料151的折射率的材料来形成。然而，优选地，散射体153是包括具有高折射率的无机氧化物的填料。具有高折射率的上述无机氧化物填料具有比普通有机树脂或玻璃更高的折射率。因此，对散射体153使用无机氧化物填料，能够更有效地散射穿过导光散射层150的光。此外，具有高折射率的上述无机氧化物填料的强度大于普通有机树脂或玻璃的强度。因此，对散射体153使用无机氧化物填料，能够进一步提高导光散射层150的机械强度。
散射体153可以具有例如0.2μm以上且10μm以下、优选地0.4μm以上且2μm以下的平均粒径。在散射体153的平均粒径小于前述范围的情况下，从发光元件110发射的光变得不太可能被散射，并且不利地，光提取效率没有增加。此外，在散射体153的平均粒径超过上述范围的情况下，从发光元件110发射的光被过度散射，使得导光散射层150的光透射特性降低，并且不利地，光提取效率降低。
注意，在假设散射体153是标准球体的情况下，散射体153的平均粒径例如是面积圆等效直径的数值平均值，并且可以被计算为使得分析当通过扫描电子显微镜(SEM)等观察散射体153时获得的图像，以测量面积圆等效直径。此外，散射体153的形状没有特别限制，而可以是例如多种形状，例如，球形、椭圆形、平板形或多边形立方体形状。
在此处，散射体153相对于透明材料151的含量，以固体含量质量比为单位，可以是2质量％以上和50质量％以上，优选地，5质量％以上且30质量％以下。在散射体153的含量小于前述范围的情况下，从发光元件110发射的光变得不太可能被散射，并且不利地，光提取效率没有增加。此外，在散射体153的含量超过上述范围的情况下，从发光元件110发射的光被过度散射，使得导光散射层150的光传输特性降低，并且不利地，光提取效率降低。
注意，作为散射体153，可以使用至少在材料、形状或平均粒径方面不同的各种微固体的组合。
反射隔壁140设置在滤色器层130上，并且在垂直于支撑基板100的基板表面的方向上分隔导光散射层150。具体地，反射隔壁140相对于设置有与相应颜色对应的滤色器130R、130G、130B和130W的每个区域分隔导光散射层150。此外，反射隔壁140可以形成为围绕设置有与相应颜色对应的滤色器130R、130G、130B和130W的区域的周围。
反射隔壁140可以例如包括半导体材料，例如，硅(Si)，或者金属材料，例如，铝(Al)或钛(Ti)。在这种情况下，反射隔壁140能够可靠地反射从发光元件110发射的光。
此外，反射隔壁140可以包括折射率小于透明材料151的折射率的介电材料。在这种情况下，反射隔壁140可以全反射从透明材料151入射到反射隔壁140上的光。
此外，反射隔壁140可以在表面上包括反射结构，例如，包括电介质多层膜的分色镜或者包括微不规则结构的衍射光栅，以便反射从发光元件110发射的光。
对向基板160设置在导光散射层150上。具体地，对向基板160通过经由密封树脂(例如，环氧树脂)粘合到支撑基板100而形成，在支撑基板100上已经堆叠了直到导光散射层150的层。因此，对向基板160可以保护发光元件110、滤色器层130和导光散射层150抵御外部环境，并且提升显示装置2的机械强度。
对向基板160包括具有高光透射特性和高机械强度的材料。例如，对向基板160可以包括玻璃基板，例如，石英玻璃、高应变点玻璃、钠钙玻璃(Na2O、CaO和SiO2的混合物)、硼硅酸盐玻璃(Na2O、B2O3和SiO2的混合物)、硅酸镁石(Mg2SiO4)或铅玻璃(Na2O、PbO和SiO2的混合物)；有机树脂基板，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯苯酚(PVP)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。注意，对向基板160可以包括与支撑基板100的材料相同的材料，或者可以包括不同的材料。
利用根据这种第一特定示例的显示装置2，已经从发光元件110发射并且已经通过滤色器130R、130G、130B和130W中的任何一个的光可以被导光散射层150散射并且被引导到对向基板160。因此，利用显示装置2，通过在每层的界面处的反射或全反射而保留在显示装置2内部的光可以有效地被提取到显示装置2的外部。此外，利用显示装置2，可以防止由导光散射层150散射的光与相邻的发光元件110等混合。
(2.2.第二特定示例)
接下来，参考图4描述根据第二特定示例的显示装置。图4是示意性示出根据第二特定示例的显示装置的堆叠结构的剖视图。
如图4所示，根据第二特定示例的显示装置3与根据第一特定示例的显示装置2的不同之处在于，滤色器层130(即，滤色器130R、130G、130B和130W(未示出))设置在导光散射层150上。注意，因为显示装置3的其他配置基本上类似于根据第一特定示例的显示装置2的配置，所以在此处省略描述。
根据这种第二特定示例的显示装置3可以形成为使得滤色器层130形成在对向基板160上，然后支撑基板100和对向基板160粘合在一起，使得滤色器层130与导光散射层150相对。换言之，根据第二特定示例的显示装置3是所谓的对向滤色器(对向CF)显示装置。
利用根据第二特定示例的显示装置3，发光元件110和导光散射层150之间的距离减小，使得从发光元件110进入导光散射层150的光量可以增加，并且可以进一步增加从发光元件110提取光的效率。此外，利用根据第二特定示例的显示装置3，当发光元件110和导光散射层150之间的距离减小时，可以进一步抑制相邻发光元件110之间发生光的混色。
(2.3.第三特定示例)
接下来，参考图5描述根据第三特定示例的显示装置。图5是示意性示出根据第三特定示例的显示装置的堆叠结构的剖视图。
如图5所示，根据第三特定示例的显示装置4与根据第一特定示例的显示装置2的不同之处在于，没有设置滤色器层130(即，滤色器130R、130G、130B和130W(未示出))，而是设置发射具有与构成像素的相应颜色对应的波长带的光的发光元件110R、110G、110B和110W(未示出)。
具体地，显示装置4可以包括发射红光的红色发光元件110R、发射绿光的绿色发光元件110G、发射蓝光的蓝色发光元件110B和发射白光的白色发光元件110W(未示出)。注意，因为显示装置4的其他配置基本上类似于根据第一特定示例的显示装置2的配置，所以在此处省略描述。
在此处，可以使用例如当2,6-双[(4’-甲氧基二苯胺)苯乙烯基]-1,5-二氰基萘(BSN)以30质量％的量与4,4-双(2,2-二苯胺)联苯(DPVBi)混合时获得的层作为发光层，来形成红色发光元件110R。此外，例如，当香豆素6以5质量％的量与DPVBi混合时获得的层用作发光层时，可以形成绿色发光元件110G。此外，当4,4'-双[2-{4-(N,N-二苯基氨基)苯基}乙烯基]联苯(DPAVBi)以2.5质量％的量与DPVBi混合时获得的层用作发光层时，可以形成蓝色发光元件110B。此外，可以使用除上述材料之外的公知荧光材料或磷光材料形成红色发光元件110R、绿色发光元件110G、蓝色发光元件110B和白色发光元件110W。
利用根据第三特定示例的显示装置4，当发光元件110R、110G、110B和110W与导光散射层150之间的距离减小时，从发光元件110R、110G、110B和110W进入导光散射层150的光量可以增加。因此，可以进一步提高从发光元件110R、110G、110B和110W提取光的效率。此外，利用根据第三特定示例的显示装置4，当发光元件110R、110G、110B和110W与导光散射层150之间的距离减小时，可以进一步抑制相邻发光元件110R、110G、110B和110W之间出现光的混色。此外，利用根据第三特定示例的显示装置4，滤色器层130可以省略，以简化显示装置4的堆叠结构。因此，可以简化显示装置4的制造工艺。
(2.4.第四特定示例)
接下来，参考图6A和图6B描述根据第四特定示例的显示装置。图6A是示意性示出根据第四特定示例的显示装置的堆叠结构的剖视图，以及图6B是示意性示出根据相同特定示例的显示装置的平面配置的平面图。
如图6A和图6B所示，根据第四特定示例的显示装置2A与根据第一特定示例的显示装置2的不同之处在于，反射隔壁140被设置为相对于每个像素分隔导光散射层150。
具体地，利用显示装置2A，像素包括与滤色器130R、130G、130B和130W对应的相应颜色，并且其中设置滤色器130R、130G、130B和130W的每个区域用作一个像素。因此，利用显示装置2A，反射隔壁140被形成为围绕设置有滤色器130R、130G、130B和130W的区域(由图6A中的区域P指示的范围)。注意，因为显示装置2A的其他配置基本上类似于根据第一特定示例的显示装置2的配置，所以在此处省略描述。
利用显示装置2A，分隔导光散射层150的反射隔壁140被设置为相对于每个像素围绕构成像素的区域，并且因此可以防止像素之间出现混色。此外，利用显示装置2A，与根据第一特定示例的显示装置2相比，可以减少要设置的反射隔壁140的数量。因此，可以简化显示装置2A的结构和制造工艺。此外，即使在显示装置2A的像素节距窄的情况下，也可以容易地形成反射隔壁140。
注意，利用根据第四特定示例的显示装置2A，示出了滤色器层130设置在保护层120上的OCCF类型的显示装置的示例，但是本特定示例不限于上述示例。例如，与根据第二特定示例的显示装置3一样，显示装置2A可以是其中滤色器层130设置在对向基板160下方的对向CF类型的显示装置。此外，与根据第三特定示例的显示装置4一样，显示装置2A可以是不包括滤色器层130的显示装置，使得每个发光元件110发射具有与构成像素的每种颜色对应的波长带的光。
(2.5.变形示例)
接下来，参考图7至图9描述根据变形示例的显示装置。图7是示意性示出根据变形示例的显示装置的堆叠结构的剖视图。图8和图9是示出在相同变形示例中用于沉积有机发光层的沉积方法的说明图。
如图7所示，根据本变形示例的显示装置5与根据其他特定示例的显示装置的不同之处在于，反射隔壁141形成为具有倒锥形形状，其中，横截面宽度沿堆叠方向朝向对向基板160侧增加。具体地，反射隔壁141可以通过各向同性蚀刻加工而形成为具有倒锥形形状，该倒锥形形状在对向基板160侧的宽度大，而在支撑基板100侧的宽度小。
利用这种配置，从发光元件110(即，发光元件110R、110G和110B)发射的光在入射到反射隔壁141时具有小入射角。因此，从发光元件110发射的光在导光散射层150内部的方向上被进一步反射。因此，利用显示装置5，因为从发光元件110发射的光被导光散射层150进一步散射，所以可以进一步提高从发光元件110提取光的效率。
注意，反射隔壁141的锥角可以是任何角度，只要反射隔壁141在对向基板160侧具有大宽度的倒锥形。然而，例如，在反射隔壁141的锥角的绝对值超过45度的情况下，不利地，显示装置5的孔径度减小。此外，在反射隔壁141的锥角的绝对值小于5度的情况下，不利地，难以获得提高从发光元件110提取光的效率的效果。
此外，如图7所示，在根据本变形示例的显示装置5不包括滤色器层130，而是包括发射具有与构成像素的每种颜色对应的波长带的光的发光元件110R、110G、110B和110W(未示出)的情况下，可以更有效地形成发光元件110R、110G、110B和110W。
参考图8和图9描述这种效果。图8和图9是示出在相同变形示例中用于沉积有机发光层的沉积方法的说明图。
如图8所示，可以在形成反射隔壁141之后，沉积发光元件110的有机发光层。在这种情况下，可以例如通过从每个像素的对角线方向执行的倾斜沉积来沉积发光元件110的有机发光层。具体地，可以沿着连接设置有机发光层的位置到包括发光元件110的像素中心的对角线，通过从像素中心的方向倾斜沉积，形成发光元件110的有机发光层。
例如，发光元件110R的有机发光层可以通过从箭头210R的方向倾斜沉积来形成，发光元件110G的有机发光层可以通过从箭头210G的方向倾斜沉积来形成，并且发光元件110B的有机发光层可以通过从箭头210B的方向倾斜沉积来形成。
通过这种倾斜沉积，如图9所示，从沉积源200射出的沉积物质210被沉积表面上的结构阻挡，并且没有沉积在隐藏在该结构后面的区域中。因此，利用根据本变形示例的显示装置5，因为沉积物质210被预先形成的反射隔壁141阻挡，所以沉积物质210优选沿着沉积方向沉积在远离反射隔壁141的区域中。因此，即使不使用掩模等，也可以在相应区域中形成每个发光元件110的有机发光层。
特别地，在反射隔壁141在远离支撑基板100侧具有大宽度的倒锥形形状的情况下，在倾斜沉积时，存在沉积物质210被阻挡在反射隔壁141后面的大区域。因此，利用根据本变形示例的显示装置5，即使不使用掩模等，也可以更精确地单独形成发光元件110的每个有机发光层。
如上所述，利用根据本实施例的显示装置，通过使用导光散射层150散射从发光元件110发射的光，可以提高从发光元件110提取光的效率。此外，利用根据本实施例的显示装置，可以提高从发光元件110提取光的效率，通过分隔导光散射层150的反射隔壁140不会在相邻像素或发光元件110之间出现混色。利用具有提高的光提取效率的这种显示装置，可以以低电流密度驱动每个发光元件13。因此，更低的功耗和更长的驱动寿命是可能的。
<3.显示装置的应用示例>
接下来，参考图10至图13描述根据本实施例的显示装置的应用示例。图10至图13是示出可以应用根据本实施例的显示装置的电子设备的示例的外观示图。
例如，根据本实施例的显示装置可以应用于电子设备(例如，智能手机)的显示单元。具体地，如图10所示，智能手机400包括显示各种信息的显示单元401和包括接收用户的操作输入的按钮等的操作单元403。在此处，显示单元401可以包括根据本实施例的显示装置。
此外，例如，根据本实施例的显示装置可以应用于电子设备(例如，数码相机)的显示单元。具体地，如图11和图12所示，数码相机410包括机身单元(相机机身)411、可更换镜头单元413、拍摄期间由用户抓握的抓握单元415、显示各种信息的监视器单元417以及显示拍摄期间由用户观察到的直通图像(through image)的电子取景器(EVF)419。注意，图11示出了当从正面(即，被摄方侧)观看数码相机410时获得的外观，并且图12示出了当从背面(即，进行拍摄的人一侧)观看数码相机410时获得的外观。在此处，监视器单元417和EVF419可以包括根据本实施例的显示装置。
此外，例如，根据本实施例的显示装置可以应用于电子设备的显示单元，例如，头戴式显示器(HMD)。具体地，如图13所示，HMD 420包括显示各种信息的眼镜型显示单元421和佩戴时挂在用户耳朵上的耳挂单元423。在此处，显示单元421可以包括根据本实施例的显示装置。
注意，可以应用根据本实施例的显示装置的电子设备不限于上述示例。根据本实施例的显示装置可以应用于，基于从外部输入的图像信号或内部生成的图像信号执行显示的任何领域的电子设备的显示单元。这种电子设备的示例可以包括电视设备、电子书、个人数字助理(PDA)、膝上型个人计算机、摄像机、游戏装置等。
上面已经参考附图描述了本公开的优选实施例，而本公开的技术范围不限于上述示例。显然，在本公开的技术领域具有普通知识的人可以在权利要求中陈述的技术思想的范围内找到各种改变和修改，并且应该理解，这些改变和修改将自然地落入本公开的技术范围内。
此外，本说明书中描述的效果仅仅是说明性的或示例性的效果，而不是限制性的。即，具有或代替上述效果，根据本公开的技术可以实现本领域技术人员从本说明书的描述中清楚的其他效果。
迄今为止，给出了使用有机EL元件和电子设备作为本公开的实施例的显示装置的描述。然而，本公开不限于上述示例。本公开所涉及的显示装置可以是任何显示装置，只要它们是能够实现彩色显示的显示装置，例如，液晶显示器、等离子显示器、电子纸等。同样利用这种其他显示装置，当导光散射层设置在发光元件上并且导光散射层至少相对于每个像素分隔时，类似于前述实施例，可以获得提高从发光元件提取光的效率的效果。
在此处，发光元件是指显示装置的每个像素向外部发光的部分。例如，关于在前述实施例中描述的显示装置，发光元件与夹在第一电极和第二电极之间的有机发光层(即，有机EL元件)对应。此外，关于液晶显示器，发光元件与具有背光的液晶面板的一个像素对应。此外，关于等离子显示器，发光元件与等离子显示面板的一个放电单元对应。
注意，以下配置在本公开的技术范围内。
(1)一种显示装置，包括：
构成像素的多个发光元件；
导光散射层，设置在多个所述发光元件上并散射从多个所述发光元件发射的光；以及
反射隔壁，至少相对于每个所述像素分隔所述导光散射层，并且所述反射隔壁反射从多个所述发光元件发射的光。
(2)根据(1)的显示装置，其中，所述反射隔壁相对于与构成所述像素的每种颜色对应的每个发光元件设置，并且所述反射隔壁相对于每个所述发光元件分隔所述导光散射层。
(3)根据(1)或(2)的显示装置，其中，通过使得折射率高于透明材料的折射率的散射体分散在所述透明材料中形成所述导光散射层。
(4)根据(3)的显示装置，其中，所述散射体用ZrO2、BaTiO2、TiO2、ZnO、Y2O3或Al2O3中的任一种形成。
(5)根据(3)或(4)的显示装置，其中，所述散射体的平均粒径为0.4μm以上且2μm以下。
(6)根据(1)至(5)中任一项的显示装置，其中，所述反射隔壁由金属材料或半导体材料形成。
(7)根据(1)至(5)中任一项的显示装置，其中，所述反射隔壁由具有比所述透明材料的折射率低的折射率的电介质体形成。
(8)根据(1)至(7)中任一项的显示装置，其中，所述反射隔壁在堆叠方向上的横截面形状是倒锥形。
(9)根据(1)至(8)中任一项的显示装置，其中，多个所述发光元件发射具有对应于白色的波长带的光，并且与构成所述像素的每种颜色对应的滤色器进一步设置在所述导光散射层的上方或下方。
(10)根据(1)至(8)中任一项的显示装置，其中，多个所述发光元件中的每一者发射波长带与构成所述像素的每种颜色对应的光。
(11)一种电子设备，包括：
显示单元，包括：构成像素的多个发光元件；导光散射层，设置在多个所述发光元件上并散射从多个所述发光元件发射的光；以及反射隔壁，至少相对于每个所述像素分隔所述导光散射层，并且所述反射隔壁反射从多个所述发光元件发射的光；以及
显示控制单元，控制所述显示单元。
附图标记列表
1、1A、2、2A、3、4、5 显示装置
11 支撑基板
13 发光元件
15 导光散射层
17 反射隔壁
100 支撑基板
110 发光元件
120 保护层
130 滤色器层
140 反射隔壁
150 导光散射层
151 透明材料
153 散射体
160 对向基板。

Claims (11)

1.一种显示装置，包括：
构成像素的多个发光元件；
导光散射层，设置在多个所述发光元件上并散射从多个所述发光元件发射的光；以及
反射隔壁，至少相对于每个所述像素分隔所述导光散射层，并且所述反射隔壁反射从多个所述发光元件发射的光。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述反射隔壁相对于与构成所述像素的每种颜色对应的每个发光元件设置，并且所述反射隔壁相对于每个所述发光元件分隔所述导光散射层。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，通过使得折射率高于透明材料的折射率的散射体分散在所述透明材料中形成所述导光散射层。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述散射体用ZrO2、BaTiO2、TiO2、ZnO、Y2O3或Al2O3中的任一种形成。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述散射体的平均粒径为0.4μm以上且2μm以下。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述反射隔壁由金属材料或半导体材料形成。
7.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述反射隔壁由具有比所述透明材料的折射率低的折射率的电介质体形成。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述反射隔壁在堆叠方向上的横截面形状是倒锥形。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，多个所述发光元件发射具有对应于白色的波长带的光，并且与构成所述像素的每种颜色对应的滤色器进一步设置在所述导光散射层的上方或下方。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中，多个所述发光元件中的每一者发射波长带与构成所述像素的每种颜色对应的光。
11.一种电子设备，包括：
显示单元，包括：构成像素的多个发光元件；导光散射层，设置在多个所述发光元件上并散射从多个所述发光元件发射的光；以及反射隔壁，至少相对于每个所述像素分隔所述导光散射层，并且所述反射隔壁反射从多个所述发光元件发射的光；以及
显示控制单元，控制所述显示单元。
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