CN112216806B - 发光装置、曝光系统、摄像显示装置、摄像装置、电子装置、照明装置和移动物体 - Google Patents

发光装置、曝光系统、摄像显示装置、摄像装置、电子装置、照明装置和移动物体 Download PDF

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Abstract

发光装置、曝光系统、摄像显示装置、摄像装置、电子装置、照明装置和移动物体。本公开的一个方面涉及一种发光装置，其包括：第一发光元件，其布置于基板的主面；以及第一透镜，其固定到基板并且在垂直于主面的方向上的平面图中与第一发光元件的第一发光区域的中心重叠。在垂直于主面的方向上的平面图中，第一发光区域的中心和第一透镜的中心在平行于主面的方向上以第一距离彼此远离。

Description

发光装置、曝光系统、摄像显示装置、摄像装置、电子装置、照 明装置和移动物体
技术领域
本发明涉及发光装置、曝光系统、摄像显示装置、摄像装置、电子装置、照明装置和移动物体。
背景技术
有机EL元件是包括一对电极和布置在该对电极之间并包括发光层的有机化合物层的发光元件。使用有机EL元件的发光装置具有优异的特征，诸如面发光特性和轻量特性。利用该特征的优点，这种发光装置作为使用在诸如头戴式显示器的摄像显示装置、电子照相打印机用的曝光系统的曝光装置等中的发光装置已经引起了关注。
当发光装置用作显示装置或曝光装置时，从发光装置发出的光通过各种光学系统被利用。光学系统仅利用从发光装置发出的光的一部分。因此认为，通过改善光学系统中的光利用效率，可以减少发光装置的功耗。
日本特开2012-248453号公报公开了为了增加正面方向上的发光强度将微透镜布置在有机EL元件上的构造。
在日本特开2012-248453号公报所说明的发光装置中，存在当发光装置与光学系统组合时光利用效率不足的情况。
发明内容
本公开的一个方面涉及一种发光装置，其包括：第一发光元件，其布置于基板的主面；和第一透镜，其固定于基板并且在垂直于主面的方向上的平面图中与第一发光元件的第一发光区域的中心重叠。在垂直于主面的方向上的平面图中，第一发光区域的中心和第一透镜的中心在平行于主面的方向上以第一距离彼此远离。
另一个方面涉及一种发光装置，其包括：布置于基板的主面的第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件；第一透镜，其在垂直于主面的方向上的平面图中与第一发光元件的第一发光区域的中心重叠；第二透镜，其在垂直于主面的方向上的平面图中与第二发光元件的第二发光区域的中心重叠；和第三透镜，其在垂直于主面的方向上的平面图中与第三发光元件的第三发光区域的中心重叠。包括第一发光元件的第一像素、所述第二发光元件的第二像素和所述第三发光元件的第三像素均发出第一颜色的光。在垂直于主面的方向上的平面图中，在均发出第一颜色的光的像素中，第二发光元件布置在第一发光元件和第三发光元件之间，并且与第一发光元件和第三发光元件相邻。在平面图中，第二发光区域的中心和第二透镜的顶点之间的距离大于第一透镜的顶点和第二透镜的顶点之间的距离与第二透镜的顶点和第三透镜的顶点之间的距离的差。
根据参照附图对示例性实施方式的以下说明，本发明的其它特征将变得显而易见。
附图说明
图1A是说明曝光系统的一部分的构造的示例的截面示意图。图1B是平面示意图。
图2是示出放大光学系统中的发光装置的光线的示意图。
图3A是示出使用发光装置的曝光系统的一部分的示例的截面示意图。图3B是平面图的示意图。
图4A和图4B是均说明光线与发光区域和微透镜的配置之间的关系的截面示意图。
图5是说明光线与发光区域和微透镜的配置之间的关系的截面示意图。
图6A至图6C是均说明发光装置的变型例的截面示意图。
图7A和图7B是均示出发光装置和微透镜的配置的示例的平面示意图。
图8是示出非球面透镜的示例的截面示意图。
图9A是示出了使用发光装置的显示装置的一部分的示例的截面示意图。图9B是用于说明发光元件和微透镜的配置的示意图。图9C是示出使用发光装置的显示装置的一部分的示例的平面示意图。
图10A至图10C是均示出不具有滤色器的曝光系统的构造示例的截面示意图。
图11是用于说明在发光装置中使用非球面透镜的示例的截面示意图。
图12A至图12C是均示出发光装置的应用示例的示意图。
图13是摄像显示装置的示例的示意性截面图。
图14是显示装置的示例的示意性截面图。
图15A是示出光电转换装置的示例的示意图。图15B是示出电子装置的示例的示意图。
图16A是示出显示装置的示例的示意图。图16B是示出可折叠显示装置的示例的示意图。
图17A是示出照明装置的示例的示意图。图17B是示出具有车辆用照明设备的机动车的示例的示意图。
具体实施方式
图1A和图1B均示出了曝光系统的构造示例，在曝光系统中，从将有机EL元件用作发光元件的发光装置发出的光通过图像形成透镜阵列摄像在感光体上。图1B是平面示意图。图1A是沿着图1B的线IA-IA的截面图。
如图1B所示，在包括多个发光元件100的芯片交错的发光装置2中，包括发光元件的像素不布置在图像形成透镜阵列3的正下方。为了多次曝光感光体上的同一点，当如图1A和图1B所示在副扫描方向上配置多个像素时，布置在外侧的像素越多，光从像素朝向图像形成透镜阵列行进的角度越大。在这种情况下，认为可以通过增加从像素朝向图像形成透镜阵列的方向上的发光强度来改善光利用效率。
图2示出了当使用放大光学系统的显示装置中使用包括有机EL元件的发光装置时的光线的轮廓。如图2所示，当将放大光学系统6用于发光装置2时，在功能区域(显示区域)的中心部中利用相对于显示面朝正向方向(front direction)行进的光线。相比之下，在功能区域的外周部中，利用相对于显示面在倾斜方向上行进的光。因此认为可以通过增加倾斜方向上的发光强度来改善功能显示区域的外周部中的光利用效率。
发明人已经想到了这个想法，并且导出了一种解决方案，该解决方案是以中心从发光元件的发光区域向期望增加发光强度的方向偏移的方式布置微透镜。在下文中，将参照附图说明本发明的实施方式。注意，本技术领域中的众所周知的或公知的技术应用于未在本说明书中具体示出或说明的部分。本发明不限于下述实施方式。
在下面的说明和附图中，在多个附图中共同的组成部件被赋予共同的附图标记。因此，通过相互参照多个附图来说明共同的组成部件，并且适当地省略具有共同的附图标记的组成部件、材料、方法、效果等的说明。
第一实施方式
在下文中，将说明本实施方式的发光装置的构造示例。在本实施方式中，将说明曝光系统的示例，该曝光系统通过利用从发光装置发出的光透过图像形成透镜阵列照射感光体来形成图像。
根据本实施方式的发光装置包括：发光元件，其布置于基板的主面；微透镜，其固定到基板并且供来自发光元件的发光区域的光进入。在垂直于基板的主面的方向上的平面图中，发光区域的中心和微透镜的中心在平行于主面的方向上彼此远离。
可以布置多个发光区域和多个微透镜，并且，在垂直于主面的方向上的平面图中，例如，在平行于主面的方向上，第二发光区域的中心和第二微透镜的中心之间的距离可以小于第一发光区域的中心和第一微透镜的中心之间的距离。
在平行于主面的方向上，第一微透镜的中心和第二微透镜的中心之间的距离以及第一发光区域的中心和第二发光区域的中心之间的距离可以彼此不同。
此外，例如，根据本实施方式的发光装置包括：第一至第三发光元件，其布置于基板的主面；第一至第三微透镜，其分别供来自第一至第三发光元件的发光区域的光进入。分别包括第一至第三发光元件的第一至第三像素各自发出属于相同颜色的光。当仅观察第一至第三像素时，第二发光元件以在垂直于主面的方向上的平面图中邻近第一发光元件和第三发光元件的方式布置于第一发光元件和第三发光元件之间。
在这种构造中，在垂直于主面的方向上的平面图中，第一微透镜的顶点和第二微透镜的顶点之间的距离与第二微透镜的顶点和第三微透镜的顶点之间的距离之间的差由节距差D表示。
这里，在本实施方式的发光装置中，在平面图中，第二发光区域的中心与第二微透镜的顶点之间的距离大于节距差D。
在垂直于主面的方向上的平面图中，第二发光区域的中心和第二微透镜的顶点之间的距离可以小于第一发光区域的中心和第一微透镜的顶点之间的距离。这里的距离表示在通过第一微透镜的顶点和第二微透镜的顶点的方向上的距离(最短距离)。
在平行于主面的方向上，微透镜的节距和发光区域的节距可以彼此不同。例如，第一微透镜的顶点和第二微透镜的顶点之间的距离以及第一发光区域的中心和第二发光区域的中心之间的距离可以彼此不同。
将参照附图说明更具体的构造示例。图3A是示出使用本实施方式的发光装置的曝光系统的一部分的示例的截面图。图3B是平面图中的示意图。平面图是在垂直于基板的主面的方向(主面的法线方向)上观察发光装置的配置。这里，示出了在垂直于基板的主面的方向上的平面图。
发光装置包括发光元件100。基板8上的发光元件100均包括：布置于基板8的主面的第一电极11；包括发光层的有机层12；以有机层12夹在中间的方式布置于第一电极11的第二电极13。发光装置还包括：绝缘层16，其覆盖第一电极11的端部以在第一电极11上具有开口并且起到堤岸(bank)的功能；保护层14，其布置于第二电极13；以及微透镜15。从发光元件发出的光进入微透镜15。
在本实施方式中，微透镜15在平面图中被布置为相对于发光元件100的发光区域17朝向图像形成透镜阵列3的方向B偏移。与没有形成微透镜时以及微透镜和发光区域被形成为在平面图中彼此重叠时相比，采用这种构造增加了朝向图像形成透镜阵列3的方向上的发射强度并改善了发光层发出的光的利用效率。效果的细节将在后面说明。在平面图中，发光元件的发光区域表示在绝缘层16的开口中第一电极11、发光层和第二电极13所层叠的部分。
微透镜和发光区域在各发光元件中彼此偏移的状态表示微透镜的中心与发光区域的中心在平面图中彼此不重叠并且彼此相距一定距离的状态。在平面图中，微透镜的中心是由连接微透镜的端部的线构成的形状(外形)的重心。微透镜的端部是在微透镜的截面图中在Z方向上的高度最低的位置。在图3A中，各微透镜15的截面均是球形(包括部分缺失的球形和半球形的球形)。在这种情况下，微透镜15的中心和微透镜15的顶点彼此重合。
在本实施方式中，各微透镜15均被布置为相对于发光区域偏移。换句话说，在相对于基板8的布置有发光元件100的表面的平面图中，微透镜15的中心与发光区域的中心彼此隔开一定距离(彼此不重合)。由于这里的微透镜15的截面形状是球形的，所以微透镜15的顶点与发光区域的中心也彼此隔开一定距离。
在本实施方式中，微透镜15的节距(在相对于基板8的布置有发光元件100的表面的平面图中相互邻近的微透镜的中心之间的距离)是恒定的。节距(在平面图中彼此邻近的发光元件100的发光区域的中心之间的距离)也是恒定的。因此，微透镜15和发光区域被布置为彼此偏移一定距离(偏移量)。
发光元件的节距和微透镜15的节距基本上彼此相等。换句话说，在本实施方式中，示出了在平面图中微透镜的中心与发光区域的中心之间的距离(微透镜偏移量)在各发光元件中恒定的示例。
可以将微透镜15的节距设定为发光元件的节距的0.1倍以上至20倍以下。具体而言，发光元件的节距可以被设定为例如0.1μm以上且40μm以下，微透镜15的节距可以被设定为0.01μm以上且800μm以下。在本实施方式中，可以将发光元件的第二电极13与微透镜15之间的距离设定为0.1μm以上且1mm以下。
基板8的材料至少能够支撑第一电极11、有机层12和第二电极13。例如，可以使用玻璃、塑料、硅等。在基板8上，可以布置诸如晶体管等的开关元件、配线、层间绝缘膜(未示出)等。
第一电极11可以是透明的或不透明的。当第一电极11不透明时，期望的是在发射波长下的反射率为70％以上的金属材料。可以使用诸如Al和Ag的金属、向这些金属中添加Si、Cu、Ni、Nd等的合金以及ITO、IZO、AZO和IGZO。此处的发射波长表示从有机层12发出的光的光谱范围。第一电极11可以是层叠有诸如Ti、W、Mo、Au等金属或其合金的阻挡电极的层叠电极并且可以是层叠有ITO、IZO等的透明氧化物膜电极的层叠电极，只要其反射率高于期望的反射率即可。
当第一电极11是透明电极时，可以采用在第一电极11的下部进一步布置反射层的构造。作为透明电极，例如可以使用ITO、IZO、AZO、IGZO等。为了优化后述的光学距离，可以采用在反射层与透明导电膜之间进一步布置绝缘膜的构造。
第二电极13布置在有机层12上并且具有透光性。第二电极13可以是半透明材料，该半透明材料具有透射已经到达其表面的一部分光同时反射另一部分光的性质(即，半透明反射率)。
作为第二电极13的材料，例如，可以使用诸如透明导电氧化物的透明材料。也可以使用由诸如铝、银和金等的单体金属、诸如锂、铯等的碱金属、诸如镁、钙、钡等的碱土金属，或者包含这些金属材料的合金材料构成的半透明材料。作为半透明材料，特别地，可以使用包含镁或银作为主要成分的合金。第二电极13可以具有包括上述材料的层叠结构，只要具有期望的透射率即可。第二电极13可以在多个发光元件100之间共享。
第一电极11或第二电极13为阳极，另一者用作阴极。换句话说，第一电极11可以是阳极，第二电极13是阴极，或者可以是相反的。
有机层12布置在第一电极11上，并且可以通过诸如蒸发法或旋涂法的公知技术形成。
有机层12可以由多个层构成。当有机层是有机化合物层时，多个层是例如空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一者，或它们的组合。
发光层响应于从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在有机化合物层中彼此再结合而发光。发光层的构造可以包括单个层或多个层。红色发光材料、绿色发光材料和蓝色发光材料可以包括在任一发光层中。通过混合发光颜色还可以获得白光。诸如蓝色发光材料和黄色发光材料的具有互补色关系的发光材料可以被包括在任一发光层中。
通过针对各发光像素改变发光层中包括的材料及其构造，可以发出不同颜色的光。发光层可以布置在各发光元件中。在这种情况下，可以为各发光元件100构图发光层。
根据本实施方式的发光装置可以包括具有第一反射面、第二反射面以及布置在第一反射面和第二反射面之间的发光层的元件。上述发光元件可以具有这种构造。第一反射面可以是第一电极11或布置在第一电极11和绝缘层之间的反射层。
为了使第一反射面和包括发光层的有机层12的发光位置之间的光学距离最优化，当从第一反射面的上表面到反射层处的有机层12的发光位置以光路长度Lr的相移由φr表示时，
Lr＝(2m-(φr/π))×(λ/4) (1)
其中，m是大于或等于0的整数。第一电极11、第一反射面或有机层12的膜厚可以被优化为基本满足上述公式(1)。
当用φs表示当波长为λ的光被反射面反射时的相移时，发光位置和第二反射面之间的光学距离Ls基本满足以下公式(2)。在本实施方式中，m'＝0。
Ls＝(2m'-(φs/π))×(λ/4)＝-(φs/π)×(λ/4) (2)
因此，全层干涉L基本满足以下条件。
L＝Lr+L＝(2m-φ/π)×(λ/4) (3)
在此，φ是当波长为λ的光被第一电极11或反射层以及第二电极13反射时的相移φr+φs的和。
这里，上述短语“基本上满足”表示在公式(1)至公式(3)中，公差为约λ/8或约20nm。
存在其中难以指定发光层的发光位置的情况。因此，在上述构造中，发光位置由第一反射面侧的功能层的界面或第二反射面侧的功能层的界面代替。考虑到上述公差，即使执行这种替换，也可以实现增强光的效果。
保护层14是绝缘层，并且可以包括具有半透明性并且对来自外部的氧气和潮湿的渗透性低的无机材料。例如，可以通过使用诸如氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化铝(Al2O3)和氧化钛(TiO2)的无机材料来创建保护层14。特别地，就保护性能而言，可以使用SiN、SiON或Al2O3的无机材料。可以使用化学气相沉积法(CVD法)、原子层沉积法(ALD法)或溅射法来形成保护层14。
保护层14可以具有单层结构或层叠结构，只要具有足够的潮湿屏蔽性能即可，在该单层结构或层叠结构中组合了上述材料和形成方法。例如，保护层14可以是其中层叠有氮化硅层和通过原子沉积法形成的高密度层的层。此外，保护层14可以具有有机层，只要保持潮湿屏蔽性能即可。有机层是例如聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酯、环氧树脂等。
保护层14可以跨多个发光元件100地布置。
可以通过曝光和显影处理来形成微透镜15。具体地，形成由用于形成微透镜的材料构成的膜(光致抗蚀剂膜)，并且通过使用具有连续色调变化的掩模来进行光致抗蚀剂膜的曝光和显影。作为这种掩模，可以使用通过改变由遮光膜构成的点的密度分布而能够以具有连续的色调的光照射图像形成面的灰度掩模或区域色调掩模，其中遮光膜的分辨率低于或等于曝光装置的分辨率。
通过对通过曝光和显影处理形成的微透镜执行回蚀(etch-back)，可以调整透镜形状。只要是能够折射发射光的形状，各微透镜的形状均可以是球形的，或者其截面形状可以是不对称的。
将说明本实施方式的效果。如图4A所示，当微透镜和发光区域被配置成在平面图中彼此重叠时，从发光区域发出的光被微透镜在正面方向上会聚。因此，与未布置微透镜的情况相比，正面方向上的发光强度增加。相比之下，如图4B所示，当将微透镜配置成从发光区域偏移时，光在透过微透镜时被折射，因此，特定方向上的发光强度增加。
如上所述，当包括发光元件的芯片在曝光系统中交错时，包括发光元件的像素不布置在图像形成透镜阵列的正下方。当在副扫描方向上配置多个像素时，像素在外侧上布置得越多，光从像素朝向图像形成透镜阵列行进的角度越大。因此，如本实施方式，通过使用改善了特定方向上的发光强度的发光装置，能够增加从像素朝向图像形成透镜阵列的方向上的发光强度。因此，可以提供改善了光利用效率的曝光系统。
例如，在曝光系统中使用的发光装置包括多组发光区域和供来自发光区域的光进入的微透镜。在多组中的每组中，在与基板8的布置有发光元件100的表面平行的方向上，从发光区域的中心朝向微透镜的中心的方向(具体地，朝向图像形成透镜阵列3的方向)是一个方向。因此，对于透过布置在布置有多组的功能区域(发光区域)中的微透镜的光，可以增加朝向图像形成透镜阵列的方向上的发光强度。因此，改善了光利用效率。
图5是示出发光区域与微透镜之间的关系的截面图。在图5中，示出了具有高度h、半径r和折射率n的微透镜。
从发光区域以角度θ1发出光，并且该光以角度θ2在微透镜的点A折射。在这种状态下，法线相对于点A处的微透镜表面的切线的倾斜度由角度α表示。当用β代替α+θ1时，根据斯涅尔定律建立以下等式(1)。
1×sin(θ2+α)＝＝n×sin(θ1+α) (1)
当等式(1)针对θ1求解时，θ1变为公式(2)。
θ1＝sin-1{sin(θ2+α)/n}-α (2)
如图5所示，当来自发光区域的光朝向广角侧出射(以满足θ2>θ1)时，主要利用进入到α为正的区域(即在图5中位于微透镜的顶点的右侧的区域)的光。
为了有效地利用包括端部的微透镜，对于意欲增强发光强度所期望的出射角θ2，期望在微透镜的整个区域中满足α<θ2。
这里，微透镜的顶点从发光区域的中心偏移的偏移量由Xshift表示。为了在期望的出射角θ2处增加发光强度，在微透镜的各点上针对α计算β和满足前述公式(2)的角θ1，并且将Xshift设定为使得发光区域X在任一点的β方向上存在。
实际上，在微透镜和发光区域之间存在保护层等，因此Xshift不是由上述公式确定的。然而，基于上述效果，考虑到通过采用微透镜被布置为从发光区域偏移的构造改善了特定方向上的发光强度。因此，认为可以改善光学系统中的光利用效率。
图3A示出了微透镜15与保护层14一体地(连续地)直接形成在保护层14上的示例。为了使保护层14的凹凸平坦化，可以在保护层14与微透镜15之间形成平坦化层。可以在微透镜15与保护层14之间或者在微透镜15与平坦化层之间布置滤色器。此外，可以在微透镜15上布置滤色器。
图6A示出了在图3A中所示的发光装置中布置滤色器18的示例。这里，给出了在微透镜15和保护层14之间布置滤色器的示例。这里示出的示例是这种示例：在分别包括红色、绿色和蓝色滤色器的像素彼此相邻布置的发光装置中，只有发出相同颜色的光(例如，绿色)的像素才会被删除。
在发出相同颜色光的像素中，对于在相对于基板8的布置发光元件100的表面的平面图中彼此相邻布置的三个像素，本实施方式的发光装置满足以下关系。在平面图中，发光区域的中心与微透镜的顶点之间的距离X大于微透镜15a的顶点和微透镜15b的顶点之间的距离与微透镜15b的顶点和微透镜15c的顶点之间的距离之差。在图6A中，微透镜15的节距是恒定的。因此，发光区域的中心和微透镜的中心(这里是顶点)被布置为彼此偏移。
因此，可以增大特定方向上的发光强度，并且可以改善光学系统(图像形成透镜阵列3和放大光学系统6)中的光利用效率。
如图6B所示，微透镜15可以形成在单独的基板上并且以面对发光元件100的方式被接合。例如，微透镜15通过粘合剂固定到基板8。粘合剂可以布置在保护层14和微透镜15之间，或者可以布置在平坦化层和微透镜15之间。可以在微透镜15和保护层14(或者平坦化层或滤色器)之间布置空间，并且微透镜15可以在发光装置的端部处通过粘合剂固定到基板8。
即使在这种情况下，如图6C所示，通过将微透镜布置成从发光区域偏移，光在透过微透镜时被折射，并且特定方向上的发光强度增加。因此，可以改善光学系统中的光利用效率。
当微透镜15和保护层14彼此一体地形成时，与当微透镜15形成在单独的基板上并接合时相比，可以缩短微透镜15和发光元件100之间的距离。因此，从发光层进入微透镜的光的三维角度变广，从而改善了光提取效率。
通过分别创建并将微透镜15和布置有发光元件100的基板8接合在一起，可以增加微透镜15的制造方法的选择。因此，增加了微透镜15的设计自由度。
接下来，给出微透镜15和发光区域的配置示例。在图3A和图3B中，是相对于一个发光元件布置一个微透镜的示例。然而，如图7A所示，可以相对于一个发光元件布置多个微透镜。可替代地，如图7B所示，可以相对于多个发光元件布置一个微透镜以在多个发光元件之间共享该微透镜。当相对于一个发光元件100布置多个微透镜15时，如图7A所示，微透镜15的中心C1和C2之间的中点C3与发光区域的中心至少彼此远离(偏移)一定距离。
当相对于一个发光元件布置三个以上微透镜15时，如果微透镜15的中心不在直线上，则通过连接微透镜的中心形成的图形的重心和发光区域的中心至少彼此偏移。
当以在多个发光元件之间共享的方式相对于多个发光元件布置一个微透镜时，如图7B所示，发光区域的中心C4和C5之间的中点C6和微透镜的中心至少彼此偏移。当一个微透镜15被布置为在三个以上发光元件之间共享时，如果发光区域的中心不在直线上，则通过连接发光区域的中心形成的图形的重心和微透镜15的中心至少彼此偏移。在此，微透镜可以具有圆柱形状。
在本实施方式中，示出了微透镜15在垂直于基板8的主面的方向上的截面是球面的示例。但是，各微透镜15的形状不限于此。例如，如图8所示，各微透镜15可以是非球面透镜，其中微透镜15的顶点从微透镜15的在截面中的中心偏移。即使在这种情况下，也可以通过采用本实施方式的构造并且以彼此偏移的方式布置发光区域和微透镜15来改善光学系统的光利用效率。
在本实施方式中，已经说明了应用于曝光系统的发光装置。然而，发光装置不限于此。例如，发光装置可以是显示装置。
例如，在如图2所示的放大光学系统中使用发光装置的显示装置、摄像显示装置等中，在功能区域(显示区域)的中心部利用相对于显示面在正面方向上行进的光线。相反地，在功能区域的周边部，利用在相对于显示面倾斜的方向上行进的光。
如图4B所示，当微透镜被布置为从发光区域偏移时，与本实施方式的构造相同，当光透过微透镜时被折射，并且增大了特定方向上的发光强度。因此，通过在功能区域的周边部采用本实施方式的构造，能够增加在相对于显示面倾斜的方向上行进的光的发光强度。因此，可以提供改善了光利用效率的显示装置和摄像显示装置。
第二实施方式
将参照附图说明根据本实施方式的发光装置。在本实施方式中，将说明将发光装置应用为显示装置的示例。具体地，将说明通过放大光学系统可视地识别从发光装置发出的光的显示装置的示例。除了微透镜移位量不同之外，与第一实施方式同样的构造可用作本实施方式的发光装置的构造。因此，省略了构造的重复部分的说明。
图9A是示出使用了本实施方式的发光装置的显示装置的一部分的一实施方式的截面图。图9B是用于说明发光元件100和微透镜15的配置的图。图9C是使用了本实施方式的发光装置的显示装置的一部分的平面示意图。
在本实施方式中，微透镜15被布置为相对于发光区域17在显示区域(功能区域)的中心部处不偏移。换言之，在显示区域的中心部处，在相对于基板8的布置有发光元件100的表面的平面图中，微透镜15的中心和发光区域的中心之间的距离基本上为0(包括制造误差)。由于这里的微透镜15的截面形状是球面，因此微透镜15的顶点与发光区域的中心之间的距离也基本上为0(彼此重合)。
相比之下，在显示区域的周边部处，微透镜15被布置为相对于发光区域17向外侧偏移。换言之，在显示区域的周边部处，在相对于基板8的布置有发光元件100的表面的平面图中，微透镜15的中心和发光区域的中心彼此远离一定距离(不重合)。由于这里的微透镜15的截面形状是球面，所以微透镜15的顶点和发光区域的中心也彼此远离一定距离。
在本实施方式中，微透镜15的节距(在相对于基板8的布置有发光元件100的表面的平面图中彼此相邻的微透镜的中心之间的距离)是恒定的。发光元件的间距(在平面图中彼此相邻的发光元件100的发光区域的中心之间的距离)也是恒定的。微透镜15的节距和发光元件100的节距彼此不同。因此，即使当微透镜15和发光元件100被布置成在中心部处彼此不偏移时，微透镜15和发光元件100也被布置成在周边部处彼此偏移。
显示区域(功能区域)是基板8的布置有发光元件100的区域。驱动电路、焊盘等可以布置在功能区域的周边处。
将说明根据本实施方式的发光装置的更具体的构造。微透镜15被布置为在显示区域的左侧的周边部处相对于发光区域沿图9A中的向左方向(C方向)偏移并且在显示区域的右侧的周边部处相对于发光元件沿向右方向(D方向)偏移。如图9B所示，微透镜15的中心和发光区域17的中心在显示区域的中心部E'的位置处不彼此偏移。
相比之下，在朝向显示区域的周边部E的方向上与在中心部E'处的像素相邻的相邻像素处，微透镜15被布置为从发光区域17的中心偏移距离300a。在朝向显示区域的周边部E的方向上与上述相邻像素相邻的像素处，微透镜15的中心被布置为从发光区域17的中心偏移距离300b。换言之，在功能区域中，发光区域的中心和微透镜的中心之间的距离(偏移)较小的发光元件被布置为更靠近中心侧。
在放大光学系统中使用发光装置的显示装置、摄像显示装置等中，在功能区域(显示区域)的中心部处利用在相对于显示面的正面方向上行进的光线。相比之下，在功能区域的周边部处利用在相对于显示面的倾斜方向上行进的光。
因此，通过采用本实施方式的构造，在功能区域的周边部处增大了沿特定方向透过微透镜15的光的发光强度。因此，可以在功能区域的周边部处增加在相对于显示面的倾斜方向上行进的光的发光强度。因此，可以提供改善了光利用效率的显示装置和摄像显示装置。
例如，本实施方式的显示装置包括多组发光区域和供来自该发光区域的光进入的微透镜。在这种情况下，在多组中，在平行于基板8的布置有发光元件100的表面的方向上，从发光区域的中心朝向微透镜的顶点的方向是从布置有多组的功能区域的中心部朝向其周边部的方向。因此，在功能区域的周边部处，可以增加透过微透镜15的光(即，在相对于显示面的倾斜方向上行进的光)在周边方向上的发光强度。因此，可以提供改善了光利用效率的显示装置和摄像显示装置。
在本实施方式中，可以通过采用发光元件发出彼此不同颜色的光的构造来实现全色显示(full color displaying)。作为实现全色显示的方法，如上所述，可以使用使用了白色有机EL元件和滤色器的方法，或者可以采用通过在各发光元件上对发光层进行构图而发出不同颜色的构造。
还可以通过针对各发光元件改变先前说明的第一反射面和第二反射面之间的距离来实现全色显示。通过采用改变第一反射面与第二反射面之间的距离的构造，在发光元件之间共享发光层的同时发出不同颜色的光，并且发光层的制造方法与使用对发光层进行构图的方法相比更容易。
当配置多个发光元件100时，平面阵列可以是条形阵列、正方形阵列、三角形阵列、pentile阵列和拜耳阵列中的任何方法。图9A至图9C均示出了三角形阵列的阵列示例。各微透镜15的尺寸和形状可以根据排列方法适当地设定。例如，当采用条形阵列时，如图7A所示，可以在多个像素上配置多个长的微透镜，或者如图7B所示，可以在一个像素中布置多个半球形微透镜。
在本实施方式中，滤色器18可以布置在保护层14上。滤色器18a、18b和18c可以是透射彼此不同颜色的光的滤色器，并且例如可以是分别透射红光、绿光和蓝光的滤色器。在图9A中，滤色器18布置在保护层14和微透镜15之间。
如第一实施方式，在发出相同颜色(例如，绿色)的光的像素中，对于在相对于基板8的布置有发光元件100的表面的平面图中彼此相邻布置的三个像素，本实施方式的发光装置满足以下关系。在平面图中，发光区域的中心和微透镜的顶点之间的距离X大于微透镜15a的顶点和微透镜15b的顶点之间的距离与微透镜15b的顶点和微透镜15c的顶点之间的距离之差。在图9A中，微透镜15的节距是恒定的。因此，发光区域的中心和微透镜的中心(这里是顶点)被布置为彼此偏移。
因此，可以增加特定方向上的发光强度，并且可以改善光学系统中的光利用效率。
尽管仅示出了分别对应于一个像素的微透镜15处的像素在平面图中与该像素的发光区域的中心重叠，但是发光装置不限于此。诸如图9A中所示的那些前述像素可以布置在功能区域(显示区域)的整个区域中。在功能区域的周边部处，可以布置分别对应于一个像素的微透镜15处的像素不与该像素的发光区域的中心重叠。通过这种构造，在意欲利用从功能区域的中心侧朝向功能区域的周边部行进的光处具有大角度的光(倾斜光)时，可以改善倾斜光的利用效率。
在本实施方式中，示出了通过使用透射三种颜色的光的滤色器可以进行全色显示的示例；然而，实施方式不限于此。可以省略滤色器18的一部分或全部。图10A示出了省略滤色器的示例。在这种情况下，发光装置可以是将发光元件100作为白色发光元件而发出白光的发光装置。可以通过分别形成改变发光元件发出的光的颜色的发光元件100的发光层来执行颜色显示。
可以适当选择滤色器和微透镜的层叠顺序。图9示出了微透镜相对于滤色器布置在光提取侧的示例。由于滤色器和微透镜以此顺序层叠，所以进入到微透镜的光可以仅是已经通过滤色器的光，并且可以抑制相邻像素向非预期颜色的元件的外部的发射。因此，可以改善显示质量。
可以适当设定平面图中各像素的滤色器18的中心与发光区域的中心之间的距离(滤色器偏移量)。考虑到来自发光区域的光通过滤色器18到达微透镜所沿着的光路，认为将滤色器偏移量设定在0以上且小于或等于图9A所示的微透镜偏移量的范围内可能导致不容易阻碍光的透射。
如图9A所示，可以在保护层14上与保护层14一体地并且还与微透镜一体地形成滤色器，或者滤色器可以形成在单独的基板上并且被以面对微透镜的方式接合。将滤色器18和保护层14彼此一体地形成使得能够通过使用光刻处理相对于发光区域以高的位置精度形成滤色器。将滤色器18、微透镜15和保护层14彼此一体地形成使得能够精确地形成发光区域、滤色器18和微透镜15之间的位置关系。
在本实施方式中，已经说明了微透镜15是球面微透镜的示例。然而，本实施方式的发光装置不限于此。例如，如图11所示，可以使用透镜的中心和顶点彼此偏移的非球面透镜。图11示出了如下示例：在显示装置的功能区域中，位于中心部的像素的微透镜15是球面透镜，而位于功能区域的周边(周边部)的像素的微透镜15是非球面透镜。即使在这种情况下，通过使用本实施方式的发光装置，也可以在周边部增加从像素倾斜地发出的光的发光强度。因此，可以改善光学系统中的光利用效率。
如图10B所示，可以采用微透镜15形成在单独的基板上并且被接合的构造。通过使用与包括发光元件100的基板8分开的基板来形成微透镜15增加了微透镜15的制备中的处理方法(温度等)的自由度，并且提高了设计微透镜15的自由度。发光装置可以如图10C所示地通过在单独的基板上形成微透镜15和滤色器18并将微透镜15和滤色器18接合到包括发光元件100的基板8来创建。这种构造可以增加滤色器18和微透镜15的形成中的设计的自由度。
在这种情况下，如第一实施方式，微透镜15和滤色器18通过粘合剂固定到基板8。细节与第一实施方式中的那些相同，因此省略其说明。
尽管上面已经说明了显示装置的示例，但是本实施方式的发光装置的应用示例不限于此。例如，发光装置可以应用于曝光系统。本实施方式中的曝光系统的发光装置的一部分的截面图与图10A中的B-B’同样。摄像用透镜阵列3如图3A所示地布置到发光装置。图10A中的发光装置的功能区域的一部分的示意图在平面图中与图10C同样。
本实施方式采用了发光元件的微透镜偏移量随着距摄像用透镜阵列正下方的位置的距离的增加而增加的构造。可以根据光从各发光元件朝向摄像用透镜阵列行进的角度来设定各发光元件的微透镜偏移量。因此，如第一实施方式，采用本实施方式的构造可以改善光利用效率。
第三实施方式
有机发光元件的构造
通过在基板上形成阳极、有机化合物层、阴极来设置有机发光元件。保护层、滤色器等可以布置在阴极上。当布置滤色器时，可以在滤色器和保护层之间布置平坦化层。平坦化层可以由丙烯酸树脂等构成。
基板
作为基板，存在石英、玻璃、硅晶片、树脂、金属等。在基板上，可以设置诸如晶体管等的开关元件和配线，并且可以在其上设置绝缘层。关于绝缘层，其材料不受限制，只要可以在绝缘层中形成接触孔以确保阳极2与配线之间的传导，并且可以确保绝缘层与不意欲连接到绝缘层的配线之间的绝缘即可。例如，可以使用聚酰亚胺等的树脂、氧化硅和氮化硅。
电极
作为电极，可以使用一对电极。该对电极可以是阳极和阴极。当在有机发光元件发光的方向上施加电场时，具有较高电位的电极是阳极，另一个是阴极。可以说，向发光层提供空穴的电极是阳极，而提供电子的电极是阴极。
作为阳极的构成材料，可以使用功函数尽可能大的材料。例如，可以使用金、铂、银、铜、镍、钯、钴、硒、钒、钨等的金属单质或它们的混合物，以及组合了这些金属单质的合金。例如，也可以使用氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌等金属氧化物。此外，也可以使用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电性聚合物。
这些电极物质可以单独使用一种，也可以将两种以上这些电极物质组合使用。阳极可以由一层构成或可以由多层构成。
当电极用作反射电极时，可以使用例如，铬、铝、银、钛、钨和钼或它们的合金以及它们的层叠。当将电极用作透明电极时，可以使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌等的氧化物透明导电层；然而，电极不限于此。为了形成电极，可以使用光刻技术。
作为阴极的构成材料，可以使用功函数小的材料。例如，提出了诸如锂等的碱金属，诸如钙等的碱土金属，诸如铝、钛、锰、银、铅、铬等的金属单质或包含这些金属单质的混合物。可替代地，也可以使用组合了这些金属单质的合金。例如，可以使用镁银、铝锂、铝镁、银铜、锌银等。也可以利用诸如铟锡氧化物(ITO)等的金属氧化物。这些电极物质可以单独使用一种，这些电极物质也可以组合使用两种以上。阴极可以具有单层构造或可以具有多层构造。特别地，可以使用银。为了抑制银的凝集，可以使用银合金。合金的比例没有限制，只要可以抑制银的凝集即可。例如，该比例可以是1：1。
阴极没有特别限制。阴极可以是使用ITO等的氧化物导电层的顶部发射元件，并且可以是使用铝(Al)等的反射电极的底部发射元件。形成阴极的方法没有特别限制。当使用DC和AC溅射法等时，膜的覆盖范围可以是优异的，并且可以容易地减小电阻。
保护层
保护层可以布置在阴极上。例如，通过将设置有吸湿剂的玻璃接合到阴极上，可以抑制水等相对于有机化合物层的浸入，并且可以抑制显示不良的发生。作为另一实施方式，通过在阴极上布置氮化硅等的钝化膜，可以抑制水等相对于有机EL层的浸入。例如，在形成阴极之后，可以在不破坏真空的情况下将阴极输送到另一腔室中，并且可以通过CVD法形成厚度为2μm的氮化硅膜作为保护层。在通过CVD法成膜之后，可以布置使用了原子层沉积法(ALD法)的保护层。
滤色器
滤色器可以布置在保护层上。例如，可以将考虑有机发光元件的尺寸的滤色器布置在单独的基板上，并且可以将滤色器和布置有有机发光元件的基板彼此接合。可替代地，可以通过使用光刻技术在前面提到的保护层上图案化滤色器。滤色器可以由聚合物构成。
平坦化层
可以在滤色器和保护层之间布置平坦化层。尽管平坦化层可以由有机化合物构成或者可以是低分子或高分子，但是平坦化层可以是高分子。
平坦化层可以布置在滤色器上方和下方。平坦化层的构成材料可以相同或不同。具体地，提出了聚乙烯基咔唑树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、硅树脂、脲醛树脂等。
对向基板
可以在平坦化层上设置对向基板。对向基板布置在与上述基板相对应的位置处，因此被称为对向基板。对向基板的构成材料可以与前述基板的构成材料相同。
有机层
构成根据一个实施方式的有机发光元件的有机化合物层(空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等)通过以下方法形成。
对于构成根据一个实施方式的有机发光元件的有机化合物层，可以使用真空蒸发法、离子化蒸发法以及溅射、等离子体等干法。作为干法的替代，还可以使用将有机化合物溶解在适当的溶剂中并且通过公知的涂布方法(例如旋涂、浸涂、流延法、LB法、喷墨法等)形成层的湿法。
当通过真空蒸发法、溶液涂布法等形成层时，不容易发生结晶等，因此该层随时间的稳定性优异。当通过涂布法形成膜时，可以与适当的粘合剂树脂组合形成膜。
作为前述粘合剂树脂，存在聚乙烯基咔唑树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂，ABS树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、硅树脂、脲醛树脂等。上述树脂是示例，并且粘合剂树脂不限于此。
这些粘合剂树脂的一种可以单独地用作均聚物或共聚物，或者可以将两种以上的这些粘合剂树脂混合在一起使用。此外，根据需要，可以组合使用诸如增塑剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂等的公知的添加剂。
发光装置的预期用途
根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置可用作各种类型的电子装置的显示部。例如，提出了数码相机、摄像机、头戴式显示器(护目镜型显示器)、游戏机、机动车导航仪、个人计算机、便携式信息终端、电子书、电视接收机等。下面将参照附图说明具体示例。
图12A至图12C是作为半导体装置的显示装置的应用示例的示例。使用根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置的显示装置可应用于诸如相机的取景器、头戴式显示器和智能眼镜的信息显示装置。
图12A是将发光装置用作相机等摄像装置的取景器的示例的总体构造的图。显示光217和红外光218从显示装置212发出。显示光和红外光通过相同的光学构件222到达用户的眼球216。已经被用户的眼球216反射的红外光由包括摄像元件的摄像装置223转换成电信息。基于该信息，检测到视线。代替布置摄像装置，可以将摄像元件布置在显示装置212的绝缘层上并用作摄像显示装置。
图12B示出了相机等的摄像装置的示例。摄像装置224包括取景器225、显示器226、操作部227和壳体228。在取景器225中布置有图12A中的显示装置。
在图12A中，虽然示出了显示光217和红外光218通过相同的光学构件222的示例，但是可以为显示光和红外光布置单独的光学构件。代替布置摄像装置，可以将摄像元件布置在显示装置212的基板上并用作摄像显示装置。检测到的视线信息可用于控制显示装置或连接至该显示装置的各种装备，即，例如可用于相机的聚焦控制、显示图像的分辨率控制以及用作按钮操作的替代。
包括根据本实施方式的发光装置的显示装置可以包括摄像装置(该摄像装置包括受光元件)，并且可以基于来自摄像装置的用户的视线信息来控制显示装置的显示图像。
具体地，在显示装置中，基于视线信息来确定用户要观察的第一视野区域和除第一视野区域以外的第二视野区域。第一视野区域和第二视野区域可以由显示装置的控制单元确定，或者可以接收由外部控制单元确定的第一视野区域和第二视野区域。在显示装置的显示区域中，第一视野区域的显示分辨率可以被控制为高于第二视野区域的显示分辨率。换言之，第二视野区域的分辨率可以被设定为低于第一视野区域的分辨率。
显示区域包括第一显示区域和与第一显示区域不同的第二显示区域。基于视线信息，在第一显示区域和第二显示区域之间确定高优先级区域。第一视野区域和第二视野区域可以由显示装置的控制单元确定，或者可以接收由外部控制单元确定的第一视野区域和第二视野区域。可以将高优先级区域的分辨率控制为高于除高优先级区域以外的区域的分辨率。换言之，可以将具有较低优先级的区域的分辨率设定为较低。
人工智能(AI)可以用于确定第一视野区域和高优先级区域。AI可以是如下模型：该模型被构造为使用眼球的图像和图像中眼球实际观察到的方向作为教师数据(teacherdata)并从眼球的图像估计视线的角度和视线方向上的距物体的距离。AI程序可以被包括在显示装置中，可以被包括在摄像装置中，或者可以被包括在外部装置中。当AI程序被包括在外部装置中时，确定的区域经由通信被传送到显示装置。
当基于视觉识别的检测执行显示控制时，该显示可以应用于进一步包括对外部摄像的摄像装置的智能眼镜。智能眼镜能够实时显示摄像的外部信息。
另外，包括接收红外光的受光元件的第一摄像装置和包括与第一摄像装置的受光元件不同的受光元件并且用于对外部摄像的第二摄像装置可以被包括，并且基于第一摄像装置的用户的视线信息，第二摄像装置的摄像分辨率可以被控制。与优先考虑摄像分辨率的区域相比，可以通过降低其它区域的分辨率来减少信息量。因此，可以减少功耗并减少显示延迟。优先区域可以被设定为第一摄像区域，并且优先级比第一摄像区域低的区域可以被设定为第二摄像区域。
图12C是示出智能眼镜的示例的示意图。由智能眼镜代表的摄像显示装置229包括控制部230、透明显示部231和外部摄像部(未示出)。在智能眼镜中的应用中，可以基于检测到的视线信息来控制显示装置和外部摄像部两者，并减少功耗和显示延迟。例如，在显示区域中，通过降低除用户观察的区域以外的区域的显示分辨率和摄像的分辨率，可以减少摄像和显示两者的信息量，并减少功耗和显示延迟。
包括根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置的显示装置可用作以下显示装置和照明装置的构成构件。另外，预期用途包括电子照相成像装置的曝光光源、液晶显示装置的背光源、在白色光源中包括滤色器的发光装置等。
显示装置可以包括图像输入部，该图像输入部用于输入来自面阵CCD、线阵CCD、存储卡等的图像信息，并且可以是包括信息处理器并在显示部上显示输入图像的图像信息处理装置，其中该信息处理器被构造为处理输入的信息。
包括在摄像装置或喷墨打印机中的显示部可以具有触摸面板功能。触摸面板功能的驱动系统不受特别限制，并且可以是红外系统、电容系统、电阻膜系统或电磁感应系统。该显示装置可以用在多功能打印机的显示部中。
接下来，将参照附图说明根据本实施方式的显示装置。图13是示出包括有机发光元件和连接到有机发光元件的TFT元件的显示装置的示例的截面示意图。TFT元件是有源元件的示例。
图13中的显示装置300包括：玻璃基板301等以及在其上部的用于保护TFT元件或有机化合物层的防潮膜302。附图标记303表示金属栅电极303。附图标记304表示栅极绝缘膜304。附图标记305表示半导体层305。
TFT元件308包括半导体层305、漏电极306和源电极307。绝缘膜309布置在TFT元件308的上部。构成有机发光元件的阳极311和源电极307经由接触孔310彼此连接。
包括在有机发光元件中的电极(阳极和阴极)与包括在TFT中的电极(源电极和漏电极)之间的电连接方法不限于图13所示的形式。换言之，阳极和阴极中的一者以及TFT元件源电极和漏电极中的一者至少彼此电连接。
在图13的显示装置300中，有机化合物层被示出为单层。然而，有机化合物层312可以是多层。用于抑制有机发光元件的劣化的第一保护层314和第二保护层315布置在阴极313上。
在图13的显示装置300中，晶体管被用作开关元件；然而，代替晶体管，可以将MIM元件用作开关元件。
图13的显示装置300中使用的晶体管不限于使用单晶硅晶片的晶体管，并且可以是在基板的绝缘表面上包括有源层的薄膜晶体管。作为有源层，存在单晶硅、诸如非晶硅和微晶硅的非单晶硅以及诸如铟锌氧化物、铟镓锌氧化物等的非单晶氧化物半导体。薄膜晶体管还被称为TFT元件。
包括在图13的显示装置300中的晶体管可以被形成在诸如Si基板的基板中。这里，形成在基板中是指通过对基板(诸如Si基板)本身进行处理来生产晶体管。换言之，将晶体管包括在基板中可以认为基板和晶体管是一体形成的。
在根据本实施方式的有机发光元件中，通过作为开关元件的示例的TFT来控制发射亮度，并且通过将有机发光元件布置在多个面上，能够显示具有各自发射亮度的图像。根据本实施方式的开关元件不限于TFT，并且可以是由低温多晶硅形成的晶体管或形成在诸如Si基板的基板上的有源矩阵驱动器。形成在基板上可以说是指形成在基板中。根据显示部的尺寸选择是将晶体管布置在基板中或是使用TFT。例如，当尺寸为大约0.5英寸时，有机发光元件可以布置在Si基板上。
图14是示出根据本实施方式的显示装置的示例的示意图。显示装置1000可以包括在上盖1001和下盖1009之间的触摸面板1003、显示面板1005、框架1006、电路基板1007和电池1008。柔性印刷电路(FPC)1002和1004分别连接到触摸面板1003和显示面板1005。晶体管印刷在电路基板1007上。当显示装置不是便携式装置时，不必包括电池1008。即使当显示装置是便携式装置时，电池1008也可以被包括在另一位置中。
根据本实施方式的显示装置1000可以使用在光电转换装置的显示部中，该光电转换装置包括光学部和摄像元件，该光学部包括多个透镜，该摄像元件接收已经通过光学部的光。光电转换装置可以包括显示由摄像元件获得的信息的显示部。显示部可以被构造为通过使用由摄像元件获得的信息来获得信息，并显示与摄像元件获得的信息不同的信息。显示部可以是暴露于光电转换装置的外部的显示部，或者可以是布置在取景器中的显示部。光电转换装置可以是数码相机或数码摄像机。
图15A是示出根据本实施方式的光电转换装置(摄像装置)的示例的示意图。光电转换装置1100可以包括取景器1101、后显示器1102、操作部1103和壳体1104。作为显示装置，取景器1101可以包括根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置。在这种情况下，显示装置不仅可以显示摄像的图像，而且还可以显示环境信息、摄像指令等。环境信息可以包括外部光的强度、外部光的方向、物体的移动速度、物体被屏蔽物体屏蔽的可能性等。
由于适合于摄像的时段短，所以期望尽快显示信息。因此，可以使用其中使用根据本发明的有机发光元件的显示装置。这是因为有机发光元件的响应快。与液晶显示装置相比，使用有机发光元件的显示装置更适合用于要求显示速度的这些装置中。
光电转换装置1100包括光学部(未示出)。光学部包括多个透镜并且在容纳在壳体1104中的摄像元件上形成图像。多个透镜能够通过调节其相对位置来调节焦点。该操作可以自动执行。
根据本实施方式的显示装置可以包括具有红色、绿色和蓝色的滤色器。在滤色器中，红色、绿色和蓝色可以以三角形阵列配置。
根据本实施方式的显示装置可以使用在便携式终端的显示部中。在那种情况下，显示器可以同时具有显示功能和操作功能。作为便携式终端，除了诸如智能电话的移动电话和平板电脑之外，还提供了先前已经说明的头戴式显示器等。
图15B是示出根据本实施方式的电子装置的示例的示意图。电子装置1200包括显示部1201、操作部1202和壳体1203。壳体1203可以包括电路、包括该电路的印刷基板、电池和通信部。操作部1202可以是按钮或触摸面板方式的反应部。操作部可以是通过识别指纹来执行解锁等的生物识别部。可以将包括通信部的电子装置称为通信装备。显示部可以包括根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置。
图16A和图16B是分别示出包括根据本实施方式的发光装置的显示装置的示例的示意图。图16A示出了电视监视器、PC监视器等的显示装置。显示器1300包括框架1301并且包括显示部1302。在显示部1302中，可以使用根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置。
包括支撑框架1301和显示部1302的基部1303。基部1303不限于图16A的形式。框架1301的下侧可以用作基部。
框架1301和显示部1302可以弯曲。曲率半径可以为5000mm以上且6000mm以下。
图16B是示出包括根据本实施方式的发光装置的显示装置的另一示例的示意图。图16B中的显示装置1310被构造为可折叠，并且通常已知被称为可折叠显示装置。显示装置1310包括第一显示部1311、第二显示部1312、壳体1313和弯曲点1314。第一显示部1311和第二显示部1312可以包括根据本实施方式的半导体装置。第一显示部1311和第二显示部1312可以是没有接头的单个显示装置。可以在弯曲点1314处划分第一显示部1311和第二显示部1312。第一显示部1311和第二显示部1312可以显示彼此不同的图像，或者可以由第一显示部和第二显示部显示一个图像。
图17A是示出根据本实施方式的照明装置的示例的示意图。照明装置1400可以包括壳体1401、光源1402、电路基板1403、光学膜1404和光扩散部1405。光源可以包括根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置。在这种情况下，输入到各像素的图像数据可以是与相同亮度相对应的信号，而不是在显示时形成图像的图像数据。
光学膜1404可以是改善光源的显色性的过滤器。光扩散部1405能够有效地扩散(例如点亮)光源的光并且将光传送到宽范围。滤光片和光扩散部可以具有渗透性并且可以布置在照明的发光侧。根据需要，可以在最外部布置盖。
照明装置1400例如是用于对房间进行照明的装置。除了白色和日光白之外，该照明装置可以发出包括蓝色到红色的任何颜色的光。可以包括用于使它们变暗的调光电路。照明装置1400可以包括根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置，并且可以包括例如有机发光元件以及与其连接的电源电路。电源电路是将AC电压转换成DC电压的电路。白色是指色温为4200K，日光白是指色温为5000K。照明装置可包括滤色器。
根据本实施方式的照明装置1400可以包括散热部。散热部将装置中的热量耗散到装置外部。作为散热部，存在高比热容金属、液态硅等。
图17B是作为根据本实施方式的移动体的示例的机动车的示意图。机动车包括作为照明设备的示例的尾灯。机动车1500可以包括尾灯1501并且具有在执行制动操作等时点亮尾灯的形式。
尾灯1501可以包括作为照明装置的根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置。尾灯可以包括保护有机EL元件的保护构件。虽然保护构件的材料不受限制，只要具有一定程度的高强度并且是透明的即可，但是保护构件可以由聚碳酸酯等构成。呋喃二甲酸衍生物、丙烯腈衍生物等可以混合在聚碳酸酯中。
机动车1500可以包括主体1503和附接于主体的窗户1502。窗户可以是透明显示器，只要不是用于确认机动车前后的窗户即可。透明显示器可以包括根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置。在这种情况下，有机发光元件中包括的电极等的构成材料由透明构件构成。
根据本实施方式的移动物体可以是船、飞机、无人驾驶飞机等。移动物体可以包括主体和布置在主体上的照明设备。照明设备可以执行发光以表明主体的位置。照明设备包括作为发光装置的根据第一实施方式或第二实施方式的照明装置。
如上所述，通过采用根据第一实施方式或第二实施方式的发光装置，可以提供具有宽视角和改善的光利用效率的装置。
可以提供改善了光利用效率的发光装置。
虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应当符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (42)

1.一种发光装置，其包括：
第一发光元件，其布置于基板的主面；
第一透镜，其固定于所述基板并且在垂直于所述主面的方向上的平面图中与所述第一发光元件的第一发光区域的中心重叠；
第二发光元件，其布置于所述主面；和
第二透镜，其固定于所述基板并且在垂直于所述主面的方向上的所述平面图中与所述第二发光元件的第二发光区域的中心重叠，
其特征在于，在垂直于所述主面的方向上的所述平面图中，所述第一发光区域的中心和所述第一透镜的中心在平行于所述主面的方向上以第一距离彼此远离，并且
在垂直于所述主面的方向上的所述平面图中，在平行于所述主面的方向上，所述第二发光区域的中心与所述第二透镜的中心之间的距离小于所述第一距离。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，在所述平面图中，所述第一透镜的中心是所述第一透镜的外形的重心。
3.根据权利要求1所述的发光装置，
其中，在平行于所述主面的方向上，所述第一透镜的中心与所述第二透镜的中心之间的距离以及所述第一发光区域的中心与所述第二发光区域的中心之间的距离彼此不同。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括：
多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜，所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜包括所述第一发光区域和所述第一透镜的组以及所述第二发光区域和所述第二透镜的组，
在所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜中的每组发光区域和透镜中，在平行于所述主面的方向上，从所述发光区域的中心朝向所述透镜的中心的方向是从布置有所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜的区域的中心部朝向该区域的周边部的方向。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括：
多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜，所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜包括所述第一发光区域和所述第一透镜的组以及所述第二发光区域和所述第二透镜的组，
在所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜中，在平行于所述主面的方向上，从所述发光区域的中心朝向所述透镜的中心的方向是一个方向。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述第一发光元件包括：
第一电极，其布置于所述主面，
有机层，其布置于所述第一电极并包括发光层，和
第二电极，其以所述有机层被保持在所述第一电极和所述第二电极之间的方式布置于所述第一电极，
布置覆盖所述第一电极的端部并且在所述第一电极上具有开口的绝缘层，并且
在所述平面图中，所述第一发光区域是在所述绝缘层的开口处所述第一电极、所述发光层和所述第二电极彼此层叠的部分。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括：
功能区域，其中布置有包括所述第一发光元件和所述第二发光元件的多个发光元件，
在所述功能区域中，所述第二发光元件相对于所述第一发光元件位于中心侧。
8.根据权利要求1所述的发光装置，
其中，绝缘层布置于所述第一发光元件，并且
所述第一透镜被布置成与所述绝缘层接触。
9.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一透镜通过粘合剂固定到所述基板。
10.根据权利要求1所述的发光装置，
其中，绝缘层布置于所述第一发光元件，并且
在所述第一透镜和所述绝缘层之间存在空间。
11.根据权利要求1所述的发光装置，其中，在所述第一发光元件和所述第一透镜之间布置有滤色器。
12.根据权利要求1所述的发光装置，其中，滤色器布置于所述第一透镜。
13.根据权利要求1所述的发光装置，其中，在垂直于所述主面的方向上，所述第一发光元件与所述第一透镜之间的距离为0.1μm以上且1mm以下。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括：
连接到所述第一发光元件的电极的晶体管，所述发光装置用作显示装置。
15.一种曝光系统，其特征在于，所述曝光系统包括：
根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置；和
感光体，
其中，所述曝光系统被构造为使得利用从所述发光装置发出的光照射所述感光体。
16.一种曝光系统，其特征在于，所述曝光系统包括：
根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置；和
感光体，
其中，所述发光装置包括多个发光元件，所述多个发光元件包括所述第一发光元件，并且
所述多个发光元件在所述感光体的旋转方向上并排布置。
17.一种摄像显示装置，其特征在于，所述摄像显示装置包括：
摄像装置；和
作为显示部的根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置，
其中，基于来自所述摄像装置的用户的视线信息来控制所述显示部的显示图像。
18.一种摄像装置，其包括：
光学部，其包括多个透镜；
摄像元件，其接收已经通过所述光学部的光；和
显示部，其显示由所述摄像元件摄像的图像，
其特征在于，所述显示部包括根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置。
19.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：
显示部，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置；
壳体，其中所述显示部布置于所述壳体中；和
通信部，其布置在所述壳体中并与外部通信。
20.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括：
光源，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置；和
透射由所述光源发出的光的光扩散部或光学膜。
21.一种移动物体，其特征在于，所述移动物体包括：
照明设备，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置；和
布置所述照明设备的主体。
22.一种发光装置，其包括：
布置于基板的主面的第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件；
第一透镜，其在垂直于所述主面的方向上的平面图中与所述第一发光元件的第一发光区域的中心重叠；
第二透镜，其在垂直于所述主面的方向上的所述平面图中与所述第二发光元件的第二发光区域的中心重叠；和
第三透镜，其在垂直于所述主面的方向上的所述平面图中与所述第三发光元件的第三发光区域的中心重叠；
其特征在于，包括所述第一发光元件的第一像素、包括所述第二发光元件的第二像素和包括所述第三发光元件的第三像素均发出第一颜色的光，
在均发出所述第一颜色的光的所述像素中，所述第二发光元件在所述平面图中布置在所述第一发光元件和所述第三发光元件之间，并且与所述第一发光元件和所述第三发光元件相邻，
在所述平面图中，所述第二发光区域的中心和所述第二透镜的顶点之间的距离大于所述第一透镜的顶点和所述第二透镜的顶点之间的距离与所述第二透镜的顶点和所述第三透镜的顶点之间的距离的差，并且
在所述平面图中，在平行于所述主面的方向上所述第二发光区域的中心与所述第二透镜的中心之间的距离小于在平行于所述主面的方向上所述第一发光区域的中心与所述第一透镜的中心之间的距离。
23.根据权利要求22所述的发光装置，其中，在所述平面图中，在通过所述第一透镜的顶点和所述第二透镜的顶点的方向上，所述第二发光区域的中心与所述第二透镜的顶点之间的距离小于所述第一发光区域的中心与所述第一透镜的顶点之间的距离。
24.根据权利要求22所述的发光装置，其中，在平行于所述主面的方向上，所述第一透镜的顶点与所述第二透镜的顶点之间的距离以及所述第一发光区域的中心与所述第二发光区域的中心之间的距离彼此不同。
25.根据权利要求22所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括：
多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜，所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜包括所述第一发光区域和所述第一透镜的组以及所述第二发光区域和所述第二透镜的组，
在所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜的每个组中，在平行于所述主面的方向上，从所述发光区域的中心朝向所述透镜的顶点的方向是从布置有所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜的区域的中心部朝向该区域的周边部的方向。
26.根据权利要求22所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括：
多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜，所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜包括所述第一发光区域和所述第一透镜的组以及所述第二发光区域和所述第二透镜的组，
在所述多组发光区域和供来自所述发光区域的光进入的透镜的每个组中，在平行于所述主面的方向上，从所述发光区域的中心朝向所述透镜的顶点的方向是一个方向。
27.根据权利要求22所述的发光装置，其中，
所述第一发光元件包括：
第一电极，其布置于所述主面，
有机层，其布置于所述第一电极并包括发光层，和
第二电极，其以所述有机层被保持在所述第一电极和所述第二电极之间的方式布置于所述第一电极，
布置覆盖所述第一电极的端部并且在所述第一电极上具有开口的绝缘层，并且
在所述平面图中，所述第一发光区域是在所述绝缘层的开口处所述第一电极、所述发光层和所述第二电极彼此层叠的部分。
28.根据权利要求22所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括：
功能区域，其中布置有包括所述第一发光元件和所述第二发光元件的多个发光元件，
在所述功能区域中，所述第二发光元件相对于所述第一发光元件位于中心侧。
29.根据权利要求22所述的发光装置，
其中，绝缘层布置于所述第一发光元件，并且
所述第一透镜被布置成与所述绝缘层接触。
30.根据权利要求22所述的发光装置，其中，所述第一透镜通过粘合剂固定到所述基板。
31.根据权利要求22所述的发光装置，
其中，绝缘层布置于所述第一发光元件，并且
在所述第一透镜和所述绝缘层之间存在空间。
32.根据权利要求22所述的发光装置，其中，在所述第一发光元件和所述第一透镜之间布置有滤色器。
33.根据权利要求22所述的发光装置，其中，滤色器布置于所述第一透镜。
34.根据权利要求22所述的发光装置，其中，在垂直于所述主面的方向上，所述第一发光元件与所述第一透镜之间的距离为0.1μm以上且1mm以下。
35.根据权利要求22至34中任一项所述的发光装置，其中，所述发光装置还包括：
连接到所述第一发光元件的电极的晶体管，所述发光装置用作显示装置。
36.一种曝光系统，其特征在于，所述曝光系统包括：
根据权利要求22至34中任一项所述的发光装置；和
感光体，
其中，所述曝光系统被构造为使得利用从所述发光装置发出的光照射所述感光体。
37.一种曝光系统，其特征在于，所述曝光系统包括：
根据权利要求22至34中任一项所述的发光装置；和
感光体，
其中，所述发光装置包括多个发光元件，所述多个发光元件包括所述第一发光元件，并且
所述多个发光元件在所述感光体的旋转方向上并排布置。
38.一种摄像显示装置，其特征在于，所述摄像显示装置包括：
摄像装置；和
作为显示部的根据权利要求22至34中任一项所述的发光装置，
其中，基于来自所述摄像装置的用户的视线信息来控制所述显示部的显示图像。
39.一种摄像装置，其包括：
光学部，其包括多个透镜；
摄像元件，其接收已经通过所述光学部的光；和
显示部，其显示由所述摄像元件摄像的图像，
其特征在于，所述显示部包括根据权利要求22至34中任一项所述的发光装置。
40.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：
显示部，其包括根据权利要求22至34中任一项所述的发光装置；
壳体，其中所述显示部布置在所述壳体中；和
通信部，其布置在所述壳体中并与外部通信。
41.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括：
光源，其包括根据权利要求22至34中任一项所述的发光装置；和
透射由所述光源发出的光的光扩散部或光学膜。
42.一种移动物体，其特征在于，所述移动物体包括：
照明设备，其包括根据权利要求22至34中任一项所述的发光装置；和
布置所述照明设备的主体。
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