CN115918291A - 发光元件和显示装置 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的发光元件(10)至少设置有第一电极(31)、第二电极(32)、以及夹在第一电极(31)与第二电极(32)之间的发光部件(30)，发光部件30至少具有每个发射不同颜色的光的至少两个发光层(33a、33b)以及位于两个发光层(33a、33b)之间的中间层(33d)，中间层(33d)包括具有空穴传输性质的第一有机材料(33e)和具有电子传输性质的第二有机材料33f，并且满足BGHTM‑BGmax≥0.2eV，其中BGHTM是第一有机材料(33e)的带隙能量，并且BGmax是构成彼此相邻的两个发光层(33a、33b)的材料中具有最大带隙能量的材料的带隙能量。

Description

发光元件和显示装置
技术领域
本公开涉及发光元件和显示装置。
背景技术
近年来，已经开发了使用有机电致发光(EL)元件作为发光元件的显示装置(有机EL显示器)。在该显示装置中，例如，在每个像素单独形成的第一电极(下电极，例如，阳极电极)上形成至少包括发光层和第二电极(上电极，例如，阴极电极)的发光单元。然后，例如，发射白光的发光单元和红色滤色层组合的红色发光元件、发射白光的发光单元和绿色滤色层组合的绿色发光元件中的每，以及将发射白光的发光单元和蓝色滤色器层组合的蓝色发光元件设置为子像素，一个像素由这些子像素构成，并且例如，来自发光层的光经由第二电极(上部电极)发射到外部。例如，从JP2006-172762A已知具有位于两个发光层之间的双极层(中间层)的有机EL元件(发光元件)。双极层(中间层)包含空穴传输材料和电子传输材料。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP2006-172762A
发明内容
技术问题
同时，为了通过实现发光元件的高效率实现显示装置的高亮度，重要的是抑制在中间层中激发和产生光发射。但是，在JP2006-172762A公开的技术中，难以充分抑制发光。
因此，本公开的目的是提供具有能够实现高效率的配置的发光元件和包括该发光元件的显示装置。
问题的解决方案
1.用于实现上述目的的本公开的发光元件包括：至少
第一电极；
第二电极；以及
发光单元，夹在所述第一电极与所述第二电极之间，
其中，所述发光单元至少包括发射不同颜色的至少两个发光层以及位于所述两个发光层之间的中间层，
所述中间层包含具有空穴传输性质的第一有机材料和具有电子传输性质的第二有机材料，以及
当所述第一有机材料的带隙能量为BGHTM，并且构成相邻两个发光层的材料中具有最大带隙能量的材料的带隙能量为BGmax时，
满足BGHTM-BGmax≥0.2eV。
用于实现上述目的的本公开的显示装置包括：
多个发光元件，被布置在第一方向和不同于所述第一方向的第二方向上，
其中，每个发光元件至少包括：
第一电极，
第二电极，以及
发光单元，夹在所述第一电极与所述第二电极之间，
所述发光单元至少包括发射不同颜色的至少两个发光层以及位于所述两个发光层之间的中间层，
所述中间层包含具有空穴传输性质的第一有机材料和具有电子传输性质的第二有机材料，以及
当所述第一有机材料的带隙能量为BGHTM，并且构成相邻两个发光层的材料中具有最大带隙能量的材料的带隙能量为BGmax时，
满足BGHTM-BGmax≥0.2eV。
附图说明
图1A是示出构成示例1的发光元件的发光单元的能量带隙的图。
图1B是示出获得示例1和比较例1中的发光元件的外量子效率比的结果的曲线图。
图2是示例1的显示装置和发光元件的示意性部分截面图。
图3是示例1的显示装置和发光元件的变形例1的示意性部分截面图。
图4是示例1的显示装置和发光元件的变形例2的示意性部分截面图。
图5是示例1的显示装置和发光元件的变形例3的示意性部分截面图。
图6是示例2的显示装置和发光元件的示意性部分截面图。
图7是示例2的显示装置和发光元件的变形例1的示意性部分截面图。
图8是示例2的显示装置和发光元件的变形例2的示意性部分截面图。
图9是示例2的显示装置和发光元件的变形例3的示意性部分截面图。
图10是其中光路控制单元包括光反射构件的示例2的显示装置的变形例-4的示意性局部截面图。
图11是用于说明在示例2的显示装置中的穿过发光单元的中心的法线LN与穿过光路控制单元的中心的法线LN'之间的关系的概念图。
图12A是示出示例2的显示装置中的发光元件和参考点之间的位置关系的示意图。
图12B是示出示例2的显示装置中的发光元件与参考点之间的位置关系的示意图。
图13A是示意性地示出了在示例2的显示装置的变形例中发光元件与参考点之间的位置关系的视图。
图13B是示意性示出在示例2的显示装置的变形例中的发光元件与参考点之间的位置关系的视图。
图14A是示意性地示出了在示例2的显示装置中相对于D1-X的变化的D0-X的变化以及相对于D1-Y的变化的D0-Y的变化的示图。
图14B是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化以及D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图14C是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化以及D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图14D是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化和D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图15A是示意性地示出了在示例2的显示装置中相对于D1-X的变化的D0-X的变化以及相对于D1-Y的变化的D0-Y的变化的示图。
图15B是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化以及D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图15C是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化以及D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图15D是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化以及D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图16A是示意性地示出了在示例2的显示装置中相对于D1-X的变化的D0-X的变化以及相对于D1-Y的变化的D0-Y的变化的示图。
图16B是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化和D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图16C是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化和D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图16D是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化和D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图17A是示意性地示出了在示例2的显示装置中相对于D1-X的变化的D0-X的变化以及相对于D1-Y的变化的D0-Y的变化的示图。
图17B是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化以及D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图17C是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化和D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图17D是示意性地示出在示例2的显示装置中的D0-X相对于D1-X的变化的变化和D0-Y相对于D1-Y的变化的变化的示图。
图18A是用于描述示例3的显示装置中通过发光单元的中心的法线LN、通过光路控制单元的中心的法线LN'以及通过波长选择单元的中心的法线LN”之间的关系的概念图。
图18B是用于描述示例3的显示装置中的穿过发光单元的中心的法线LN、穿过光路控制单元的中心的法线LN'以及穿过波长选择单元的中心的法线LN”之间的关系的概念图。
图18C是用于描述示例3的显示装置中的穿过发光单元的中心的法线LN、穿过光路控制单元的中心的法线LN'以及穿过波长选择单元的中心的法线LN”之间的关系的概念图。
图19是用于描述示例3的显示装置中的穿过发光单元的中心的法线LN、穿过光路控制单元的中心的法线LN'以及穿过波长选择单元的中心的法线LN“之间的关系的概念图。
图20A是用于描述示例3的显示装置中的穿过发光单元的中心的法线LN、穿过光路控制单元的中心的法线LN'以及穿过波长选择单元的中心的法线LN”之间的关系的概念图。
图20B是用于描述示例3的显示装置中的穿过发光单元的中心的法线LN、穿过光路控制单元的中心的法线LN'以及穿过波长选择单元的中心的法线LN”之间的关系的概念图。
图21是用于描述示例3的显示装置中的穿过发光单元的中心的法线LN、穿过光路控制单元的中心的法线LN'以及穿过波长选择单元的中心的法线LN”之间的关系的概念图。
图22A是在示例4的显示装置中具有共振器结构的第一示例和第二示例的发光元件的概念图。
图22B是在示例4的显示装置中具有共振器结构的第一示例和第二示例的发光元件的概念图。
图23A是在示例4的显示装置中具有共振器结构的第三示例和第四示例的发光元件的概念图。
图23B是示例4的显示装置中的具有共振器结构的第三示例和第四示例的发光元件的概念图。
图24A是在示例4的显示装置中具有共振器结构的第五示例和第六示例的发光元件的概念图。
图24B是示例4的显示装置中的具有共振器结构的第五示例和第六示例的发光元件的概念图。
图25A是在示例4的显示装置中具有共振器结构的第七示例的发光元件的概念图。
图25B是具有共振器结构的第八示例的发光元件的概念图。
图25C是具有共振器结构的第八示例的发光元件的概念图。
图26A是示出本公开的显示装置应用于镜头可互换的单镜头反射型数字静态照相机的示例的数字静态照相机的正视图。
图26B是示出了本公开的显示装置应用于镜头可互换的单镜头反射式数码相机的示例的数码相机的后视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图基于示例描述本公开，但是本公开不限于示例，并且示例中的各种数值和材料是示例。注意，将按照以下顺序给出描述。
1.本发明的发光元件和本发明的显示装置的总体描述
2.示例1(本公开的发光元件和本公开的显示装置)
3.示例2(示例1的变形例)
4.示例3(示例1和2的变形)
5.示例4(示例1至3的变形例)
6.其他
<本发明的发光元件和本公开的显示装置的一般描述>
在本公开的发光元件或者构成本公开的显示装置的发光元件(在下文中，为了方便起见，这些发光元件可以统称为“本公开的发光元件等”)中，当第一有机材料的HOMO值是HOMOHTM，一个相邻发光层的HOMO值是HOMO1，并且另一个相邻发光层的HOMO值是HOMO2时，
可以满足|HOMO2|≤|HOMOHTM|≤|HOMO1|
优选地，
可以满足|HOMO2|＜|HOMOHTM|≤|HOMO1|
更优选地，
可以满足|HOMO2|＜|HOMOHTM|＜|HOMO1|，
因此，空穴能够可靠地从另一个发光层移动到一个发光层。
在包括上述优选形式的本公开的发光元件等中，当第二有机材料的LUMO值为LUMOETM，一个相邻发光层的LUMO值为LUMO1，并且另一个相邻发光层的LUMO值为LUMO2时，
可以满足|LUMOETM|≤|LUMO1|，
可以满足|LUMOETM|≤|LUMO2|，
优选地，
可以满足|LUMOETM|＜|LUMO1|，
可以满足|LUMOETM|＜|LUMO2|，
因此，可以抑制在中间层和发光层之间的电荷积累的产生，稳定发光元件的驱动，抑制电子的运动测量的降低，以及抑制发光元件的驱动电压的增加。
此外，在包括上述优选形式的本公开的发光元件等中，当第二有机材料的电子迁移率是EMETM并且构成一个相邻发光层的材料的电子迁移率是EM1时，
可以满足EM1E≤EMETM，
优选地，
可以满足EM1E＜EMETM，
因此，可以抑制在中间层和一个发光层之间的电荷积累的产生，并且可以稳定发光元件的驱动。
此外，在包括上述优选形式的本公开的发光元件等中，当占据中间层的第一有机材料的质量是MHTM并且占据中间层的第二有机材料的质量是METM时，
可以满足MHTM≥METM，
因此，可以抑制向中间层的能量转移。
在以下描述中，为了方便起见，一个发光层可被称为“第一发光层”，并且为了方便起见，相邻发光层可被称为“第二发光层”。
在包括上述优选形式的本公开的发光元件等中，发光层可包括有机电致发光层。即，包括上述各种优选形式的本公开中的发光元件等可由有机电致发光元件(有机EL元件)配置，并且本公开的显示装置可由有机电致发光显示装置(有机EL显示装置)配置。
此处，换言之，本公开的显示装置包括：
第一基板，第二基板，以及
多个发光元件，位于所述第一基板与所述第二基板之间并且二维布置，
其中，每个发光元件包括本公开的发光元件等，其包括上述优选形式，以及
来自所述发光单元的光经由所述第二基板发射至外部或者经由所述第一基板发射至外部。
即，本公开的显示装置可以是从第二基板发射光的顶部发射型显示装置(顶部发射型显示装置)，或者可以是从第一基板发射光的底部发射型显示装置(底部发射型显示装置)。
构成第一发光层的主要材料的示例可以包括萘衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、菲衍生物、芳香胺、咔唑衍生物和三嗪衍生物，并且当这些材料掺杂有诸如TBP或FIrpic的蓝色发光材料时，获得蓝色发光。构成第二发光层的主要材料的示例可以包括萘衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、并四苯衍生物、芳香胺、咔唑衍生物和三嗪衍生物，并且当这些材料掺杂有红色发光掺杂剂如DBP或Ir(piq)3时，可以获得红色发光。此外，具有空穴传输性质的第一有机材料的示例可以包括并四苯衍生物、菲衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、并四苯衍生物、咔唑衍生物和芳香胺，具有电子传输性质的第二有机材料的示例可以包括并四苯衍生物、菲衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、并四苯衍生物、咔唑衍生物、荧蒽衍生物、菲咯啉衍生物、吡啶衍生物、二嗪衍生物、三嗪衍生物、咪唑衍生物和吩嗪衍生物。此外，(构成第一发光层的主要材料、构成第二发光层的主要材料、第一有机材料、第二有机材料)的优选组合的示例包括(蒽衍生物、蒽衍生物、芳香胺、蒽衍生物)，(蒽衍生物、并四苯衍生物、芳香胺、蒽衍生物)，(蒽衍生物、咔唑衍生物、芳香胺、咔唑衍生物)，(咔唑衍生物、咔唑衍生物、芳香胺、咔唑衍生物)，和(咔唑衍生物、咔唑衍生物、咔唑衍生物、咔唑衍生物)。应注意，本公开适用于使用有机物质或有机金属化合物的发光元件，诸如荧光发光材料、磷光发光材料或热活性延迟荧光材料，并且还适用于其中组合这些材料的发光元件结构，并且此外，发射颜色的组合不限于蓝色和红色。
用于形成有机层的方法的示例可以包括物理气相沉积法(PVD法)，诸如真空气相沉积法；印刷法如丝网印刷法或喷墨印刷法；激光转移法，其中用激光照射激光吸收层和形成在转移衬底上的有机层的层压结构以分离激光吸收层上的有机层并转移有机层；以及各种涂覆法。当基于真空气相沉积法形成有机层时，例如，使用所谓的金属掩模，并且可以通过沉积已经通过设置在金属掩模中的开口的材料来获得有机层。
HOMO值可以基于例如紫外光电子光谱法(UPS方法)获得，并且LUMO值可以从{(HOMO值)+Eb}获得。此外，带隙能量Eb可以基于下式从光吸收波长λ(光吸收边缘波长，以nm为单位)获得。此外，电子迁移率可以基于霍尔测量方法测量，或者可以基于飞行时间(TOF)方法或阻抗光谱测量。
 Eb＝hν＝h(c/λ)＝1239.8/λ[eV]
如上所述，发光单元从第一基板侧包括第一电极、发射不同颜色的光的至少两个发光层、以及位于两个发光层之间的中间层(在下文中，这些层可以统称为“有机层”)。第一电极可以与有机层的一部分接触，或有机层可以与第一电极的一部分接触。具体地，第一电极的尺寸可小于有机层的尺寸，或者第一电极的尺寸可与有机层的尺寸相同，但是绝缘层可形成在第一电极与有机层之间的部分中，或者第一电极的尺寸可大于有机层的尺寸。有机层(发光单元)的尺寸是第一电极和有机层彼此接触的区域(发光区域)的尺寸。
然后，有机层可以发射白光，并且在这种情况下，如上所述，有机层包括发射不同颜色的至少两个发光层。具体地，有机层可以具有其中层压发射红光(波长：620nm至750nm)的红色发光层、发射蓝光(波长：450nm至495nm)的蓝色发光层和发射绿光(波长：495nm至570nm)的绿色发光层的三个层并且整体发射白光的层压结构。这里，蓝色发光层对应于第一发光层，红色发光层对应于第二发光层，并且中间层设置在蓝色发光层(第一发光层)和红色发光层(第二发光层)之间。为了方便起见，绿色发光层可被称为“第三发光层”。可替代地，有机层可具有其中发射蓝光的蓝色发光层(对应于第一发光层)和发射黄光的黄色发光层(对应于第二发光层)两层层压并且作为整体发射白光的结构。可替代地，有机层可具有其中发射蓝光的蓝色发光层(对应于第一发光层)和发射橙色光的橙色发光层(对应于第二发光层)这两层被层压并且作为整体发射白光的结构。
此外，在包括这些优选形式的本公开的显示装置中，第二发光元件的发光单元的尺寸可大于第一发光元件的发光单元的尺寸和第三发光元件的发光单元的尺寸。因此，可以使第二发光元件的发光量大于第一发光元件的发光量和第三发光元件的发光量，或者可以使第一发光元件的发光量、第二发光元件的发光量和第三发光元件的发光量适当，并且可以提高图像质量。当假定第二发光元件发射绿光，第一发光元件发射红光，第三发光元件发射蓝光，以及第四发光元件发射白光时，从亮度的观点来看，第二发光元件和第四发光元件中的每的发光区域的尺寸优选大于第一发光元件和第三发光元件中的每的发光区域的尺寸。从发光元件的寿命的观点来看，第三发光元件的发光区的尺寸优选大于第一发光元件、第二发光元件和第四发光元件的发光区的尺寸。然而，本公开不限于此。
有机层可由多个发光元件共享，或者可单独设置在每个发光元件中。
可以提供光路控制单元，例如，从发光单元发射的光穿过的透镜构件。光路控制单元将在示例2中详细描述。另外，为了进一步提高光提取效率，有机EL显示装置优选具有共振器结构。将在示例4中详细描述共振器结构。
除了发射白光的有机层(发光单元)之外，发光元件还可以包括波长选择单元。从发光单元发射的光进入波长选择单元。在设置从发光单元发射的光穿过的光路控制单元的情况下，从发光单元发射的光可以按此顺序穿过波长选择单元和光路控制单元，或者可以按此顺序穿过光路控制单元和波长选择单元。例如，波长选择单元可由滤色器层形成，并且滤色器层由添加了包括期望的颜料或染料的着色剂的树脂形成，并且通过选择颜料或染料，将红色、绿色、蓝色等目标波长区域内的透光率调节为高，并且将其他波长区域内的透光率调节为低。可替代地，波长选择单元可以是应用光子晶体或等离子体的波长选择元件(具有其中晶格形状的孔结构设置在导体薄膜中的导体晶格结构的滤色器层)。例如，参照日本特开2008-177191 A号公报，可以使用由非晶硅等无机材料或量子点构成的薄膜。在下文中，将描述滤色器层作为波长选择单元的代表，但是波长选择单元不限于滤色器层。
波长选择单元(例如，滤色器层)的尺寸可以对应于从发光元件发射的光适当地改变，或者在光吸收层(黑矩阵层)设置在相邻发光元件的波长选择单元(例如，滤色器层)之间的情况下，光吸收层(黑矩阵层)的尺寸可以对应于从发光元件发射的光适当地改变。此外，波长选择单元(例如，滤色器层)的尺寸可根据穿过发光单元的中心的法线与穿过滤色器层的中心的法线之间的距离(偏移量)d0(稍后描述)适当地改变。波长选择单元(例如，滤色器层)的平面形状可以与光路控制单元的平面形状相同、类似、近似或不同。
通过组合发射白光的有机层(发光单元)和红色滤色层(或用作红色滤色层的平坦化层)配置红色发光元件(第一发光元件)，通过组合发射白光的有机层(发光单元)和绿色滤色器层(或用作绿色滤色器层的平坦化层)配置绿色发光元件(第二发光元件)，以及蓝色发光元件(第三发光元件)通过组合发射白光的有机层(发光单元)和蓝色滤色器层(或用作蓝色滤色器层的平坦化层)来配置。稍后将描述平坦化层。发光元件单元(像素)由诸如红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件的子像素的组合配置。在一些情况下，发光元件单元(像素)可以包括红色发光元件、绿色发光元件、蓝色发光元件以及发射白色(或第四颜色)的发光元件(或发射互补色光的发光元件)。像素中的第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件的布置的示例包括delta布置、条带布置、对角线布置、矩形布置和pentile布置。根据像素(或子像素)的布置，波长选择单元可布置成δ阵列、条纹阵列、对角线阵列、矩形阵列或pentile阵列。
具体地，第一电极、有机层和第二电极依次形成在基底上。在第一衬底上或上方形成基底。构成基底的材料的示例包括诸如SiO2、SiN和SiON的绝缘材料。基材可以通过适合于构成基材的材料的形成方法来形成，具体地，例如，已知的方法如各种CVD方法、各种涂覆方法、包括溅射法和真空气相沉积法的各种PVD方法、各种印刷方法如丝网印刷法、镀敷法、电沉积法、浸渍法和溶胶-凝胶法。
驱动电路设置在基底的下方或下方，但不限于此。驱动电路包括例如形成在构成第一基板的硅半导体基板上的晶体管(具体地，例如，MOSFET)以及设置在构成第一基板的各种基板上的薄膜晶体管(TFT)。构成驱动电路的晶体管和TFT可经由形成在基底等中的接触孔(接触插塞)连接至第一电极。驱动电路可以具有已知的电路配置。例如，第二电极经由形成在基底等中的在显示装置的外周部(具体地，像素阵列单元的外周部)处的接触孔(接触插头)连接至驱动电路。
第一基板或第二基板可以由硅半导体基板、高应变点玻璃基板、钠玻璃(Na2O·CaO·SiO2)基板、硼硅酸盐玻璃(Na2O·B2O3·SiO2)基板制成，镁橄榄石(2MgO·SiO2)基板、铅玻璃(Na2O·PbO·SiO2)基板、具有在其表面上形成的绝缘材料层的各种玻璃基板、石英基板、具有在其表面上形成的绝缘材料层的石英基板，以及以聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯)为例的有机聚合物(具有诸如柔性塑料膜、塑料片或由聚合物材料制成的塑料基板的聚合物材料的形式)，PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯苯酚(PVP)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。构成第一基板和第二基板的材料可以是相同或不同的。然而，在顶部发射型显示装置的情况下，要求第二基板对于来自发光元件的光是透明的，并且在底部发射型显示装置的情况下，要求第一基板对于来自发光元件的光是透明的。
为每个发光元件提供第一电极。第二电极可以是多个发光元件中的公共电极。即，第二电极可以是所谓的固体电极。所述第一基板位于所述衬底基板的下方或下方，所述第二基板位于所述第二电极的上方。发光元件形成在第一基板侧上，并且发光单元设置在基底上。
当第一电极用作阳极电极时，构成第一电极的材料的示例可包括金属或合金(例如，包含银作为主要成分并且包含0.3质量％至1质量％的钯(Pd)和0.3质量％至1质量％的铜(Cu)的Ag-Pd-Cu合金)；诸如铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)、钨(W)的具有高功函数的Al-Nd合金、Al-Cu合金、或Al-Cu-Ni合金)，镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、或钽(Ta)。此外，在使用具有小功函数值和高光反射率的导电材料(诸如铝(Al)和含有铝的合金)的情况下，可以通过提供适当的空穴注入层等改善空穴注入特性来将导电材料用作阳极电极。例如，第一电极的厚度可以是0.1μm至1μm。或者，当设置构成后面将要描述的共振器结构的光反射层时，要求第一电极对于来自发光元件的光是透明的。因此，构成第一电极的材料的示例可包括各种透明导电材料，诸如具有氧化铟、氧化铟锡(ITO、氧化铟锡，Sn掺杂的In2O3、结晶ITO和非晶ITO)、氧化铟锌(IZO、氧化铟锌)、氧化铟镓(IGO)、铟掺杂的氧化镓锌(IGZO、In-GaZnO4)、IFO(F掺杂的In2O3)，ITiO(Ti掺杂的In2O3)、InSn、InSnZnO、氧化锡(SnO2)、ATO(Sb掺杂的SnO2)、FTO(F掺杂的SnO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铝掺杂的氧化锌(AZO)、镓掺杂的氧化锌(GZO)，B-掺杂的ZnO、AlMgZnO(氧化铝和氧化镁掺杂的氧化锌)、氧化锑、氧化钛、NiO、尖晶石型氧化物、具有YbFe2O4结构的氧化物、氧化镓，氧化钛、氧化铌、氧化镍等作为基底层。可替代地，具有优异的空穴注入特性的透明导电材料(诸如铟和锡的氧化物(ITO)或铟和锌的氧化物(IZO))可层压在电介质多层膜或具有高光反射率的反射膜(诸如铝(Al)或其合金(例如，Al-Cu-Ni合金)上。同时，在第一电极用作阴极电极的情况下，期望包括具有小功函数值和高光反射率的导电材料。然而，通过在用作阳极的具有高光反射率的导电材料中提供合适的电子注入层，从而改善电子注入特性，第一电极也可以用作阴极电极。
在第二电极用作阴极电极的情况下，期望构成第二电极的材料(半透光材料或透光材料)由具有小功函数值的导电材料构成，以便透射发射光并有效地将电子注入有机层(发光层)，其示例可包括具有小功函数的金属或合金，诸如铝(Al)、银(Ag)、镁(Mg)、钙(Ca)、钠(Na)、锶(Sr)、碱金属或碱土金属以及银(Ag)[例如，镁(Mg)和银(Ag)的合金(Mg-Ag合金)、镁-钙的合金(Mg-Ca合金)、以及铝(Al)和锂(Li)的合金(Al-Li合金)，其中，Mg-Ag合金是优选的，并且镁与银的体积比可以通过Mg：Ag＝5：1至30：1来举例说明。可替换地，作为镁与钙的体积比，可以示例Mg：Ca＝2：1至10：1。第二电极的厚度可以是例如4nm至50nm、优选4nm至20nm、更优选6nm至12nm。或者，可以提及选自Ag-Nd-Cu、Ag-Cu、Au和Al-Cu中的至少一种材料。可替代地，第二电极可具有上述材料层和从有机层一侧由例如ITO或IZO制成的所谓的透明电极(例如，3×10-8m至1×10-6m的厚度)的层压结构。可以为第二电极提供由诸如铝、铝合金、银、银合金、铜、铜合金、金或金合金的低电阻材料制成的汇流电极(辅助电极)，以减小第二电极整体的电阻。第二电极的平均透光率优选为50％至90％，优选为60％至90％。同时，当第二电极用作阳极电极时，希望第二电极根据需要由透射发射光并具有大功函数值的导电材料制成。
用于形成第一电极和第二电极的方法的示例可包括：气相沉积法，包括电子束气相沉积法、热丝气相沉积法和真空气相沉积法、溅射法、化学气相沉积法(CVD法)、MOCVD法、以及离子电镀法和蚀刻法的组合；各种印刷方法，诸如丝网印刷方法、喷墨印刷方法和金属掩模印刷方法；电镀法(电镀法或无电镀法)；剥离方法；激光烧蚀方法；以及溶胶-凝胶法。根据各种印刷方法和电镀方法，可以直接形成具有期望形状(图案)的第一电极和第二电极。当在形成有机层之后形成第二电极时，从防止对有机层发生损伤的观点出发，特别优选基于膜形成颗粒的能量小的膜形成方法(诸如真空气相沉积法)或膜形成方法(诸如MOCVD法)来形成第二电极。当有机层被损坏时，由于漏电流的产生，存在被称为“闪烁点”的非发光像素(或非发光子像素)发生的可能性。
优选形成保护层以覆盖第二电极。平坦化层可以进一步形成在保护层上或保护层上方。如上所述，可以设置用作波长选择单元的平坦化层。
可以在发光元件和发光元件之间设置遮光部。构成遮光部的遮光材料的具体示例包括能够遮光的材料，诸如钛(Ti)、铬(Cr)、钨(W)、钽(Ta)、铝(Al)和MoSi2。可以通过包括电子束气相沉积法、热丝气相沉积法和真空气相沉积法的气相沉积法、溅射法、CVD法、离子电镀法等形成遮光部。
光吸收层(黑矩阵层)可以形成在波长选择单元与波长选择单元之间、波长选择单元与波长选择单元上方、或相邻光路控制单元之间，并且因此，可以可靠地抑制相邻发光元件之间的混色的发生。光吸收层(黑矩阵层)包括例如与黑色着色剂混合并且具有1以上的光密度的黑色树脂膜(具体地，例如，黑色聚酰亚胺类树脂)，或包括使用薄膜干涉的薄膜滤光器。例如，通过层压由金属、金属氮化物、或者金属氧化物制成的两个以上的薄膜来形成薄膜滤波器，并且使用薄膜的干涉来衰减光。薄膜滤波器的具体示例包括其中Cr和氧化铬(III)(Cr2O3)交替层压的薄膜滤波器。
构成保护层和平坦化层的材料的示例包括丙烯酸树脂和环氧树脂、以及各种无机材料(例如，SiO2、SiN、SiON、SiC、非晶硅(α-Si)、Al2O3、TiO2)。保护层和平坦化层可具有单层配置或可包括多个层。可以通过诸如各种CVD方法、各种涂覆方法、包括溅射方法和真空气相沉积方法的各种PVD方法以及诸如丝网印刷方法的各种印刷方法的已知方法形成保护层和平坦化层。此外，作为用于形成保护层和平坦化层的方法，还可以采用原子层沉积(ALD)方法。保护层和平坦化层可以由多个发光元件共享，或者可以单独地设置在每个发光元件中。
例如，平坦化层和第二基板利用介于其间的树脂层(密封树脂层)彼此结合。构成树脂层(密封树脂层)的材料的示例包括诸如丙烯酸粘合剂、环氧粘合剂、聚氨酯粘合剂、硅酮粘合剂以及氰基丙烯酸酯粘合剂的热固性粘合剂以及紫外线固化粘合剂。树脂层(密封树脂层)也可以用作平坦化层。
如上所述，在一些情况下，平坦化层可以具有作为滤色器层的功能。平坦化层可以由已知的色阻材料形成。在发射白光的发光元件中，可以设置透明滤光器。当平坦化层还以这种方式用作滤色器层时，有机层和平坦化层(滤色器层)彼此靠近，并且因此，即使当从发光元件发射的光的角度变宽时也可以有效地防止颜色混合，并且改善视角特性。然而，滤色器层可独立于平坦化层设置在平坦化层之上或之上或在平坦化层之下或之下。
可以在从其发射光的显示装置的最外表面(具体地，例如，第二基板的外表面)上形成紫外线吸收层、污染防止层、硬涂层和抗静电层，或者可以设置保护构件(例如，覆盖玻璃)。
在显示装置中，形成绝缘层、层间绝缘层和层间绝缘材料层，并且构成这些层的绝缘材料的示例可以包括：SiOX类材料(构成硅基氧化物膜的材料)，诸如SiO2、NSG(非掺杂硅酸盐玻璃)、BPSG(硼-磷硅酸盐玻璃)、PSG、BSG、AsSG、SbSG、PbSG、SOG(旋涂玻璃)、低温氧化物(LTO)、低温CVD-SiO2、低熔点玻璃和玻璃浆料；基于SiN的材料，包括基于SiON的材料；和SiOC；SiOF；SiCN。可替代地，绝缘材料的示例可以包括无机绝缘材料，诸如，氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氧化铬(CrOx)、氧化锆(ZrO2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化锡(SnO2)、以及氧化钒(VOx)。可替代地，绝缘材料的示例可包括诸如聚酰亚胺类树脂、环氧类树脂和丙烯酸类树脂的各种树脂、以及低介电常数绝缘材料(例如，介电常数k(＝ε/ε0)为3.5以下的材料，并且具体地，其具体示例可包括碳氟化合物、环全氟碳聚合物、苯并环丁烯、环状氟类树脂，聚四氟乙烯、无定形四氟乙烯、聚芳基醚、氟化芳基醚、氟化聚酰亚胺、无定形碳、聚对二甲苯(聚对二甲苯)和氟化富勒烯)如SiOCH、有机SOG和氟类树脂和Silk(是The Dow Chemical Co的商标)，并且是涂层型低介电常数层间绝缘膜材料)和Flare(是Honeywell Electronic Materials Co.的商标)，以及基于聚烯丙基醚(PAE)的材料)也可以被例示。这些可以单独使用或以适当的组合使用。在一些情况下，基座可由上述材料制成。绝缘层、层间绝缘材料层和基底可基于诸如各种CVD方法、各种涂覆方法、包括溅射法和真空气相沉积法的各种PVD方法以及诸如丝网印刷法、镀敷法、电沉积法、浸渍法和溶胶-凝胶法的各种印刷法的已知方法形成。
显示装置可以用作例如构成个人计算机的监视器装置，或者可以用作电视接收器、移动电话、个人数字助理(PDA)、包含在游戏设备中的监视器装置或包含在投影仪中的显示装置。或者，显示设备可应用于电子取景器(电子取景器，EVF)、头戴式显示器(头戴式显示器，HMD)、眼镜、AR眼镜和EVR，并可应用于虚拟现实(VR)、混合现实(MR)或增强现实(AR)的显示设备。备选地，显示装置可以配置电子书中的图像显示装置、诸如电子报纸之类的电子纸诸如告示板、海报、或黑板之类的公告板、作为打印机纸的替代物的可重写纸、家用电器的显示单元诸如忠诚卡之类的卡显示单元、电子广告、或电子POP广告。使用本公开的显示装置作为发光装置，可构造包括用于液晶显示装置的背光装置和平面光源装置的各种照明装置。
[示例1]
示例1涉及本公开的发光元件和本公开的显示装置。图1A示出了构成示例1的发光元件的发光单元的能量带隙图，以及图2示出了示例1的显示装置和发光元件的示意性部分截面图。在示例1或者稍后描述的示例2至4中，发光元件包括有机电致发光元件(有机EL元件)，并且显示装置包括有机电致发光显示装置(有机EL显示装置)，并且是有源矩阵显示装置。发光层包括有机电致发光层。
示例1或随后描述的示例2至4的发光元件10包括：至少
第一电极31，由铝制成，具有0.1μm的厚度；
第二电极32，包括厚度为0.3nm的LiF层、厚度为5nm的Ca层和厚度为5nm的Mg-Ag合金层；以及
夹在第一电极31与第二电极32之间的发光单元30(有机层33)，
其中，发光单元30(有机层33)至少包括发射不同颜色的至少两个发光层(第一发光层33a、第二发光层33b)以及位于两个发光层33a和33b之间的中间层33d，并且
中间层33d包含具有空穴传输性质的第一有机材料33e和具有电子传输性质的第二有机材料33f。
当第一有机材料33e的带隙能量为BGHTM，并且构成两个相邻发光层(第一发光层33a、第二发光层33b)的材料中具有最大带隙能量的材料的带隙能量为BGmax时，
满足ΔBG＝BGHTM-BGmax≥0.2eV。
在图1A所示的发光单元的能量带隙图中，稍后将描述的第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c和第一有机材料33e的能量带隙由实线示出，并且第二有机材料33f的能量带隙由虚线示出。
此外，示例1或随后描述的示例2至4的显示装置包括在第一方向和不同于第一方向的第二方向上布置的多个发光元件，
其中，每个发光元件包括：至少
第一电极31；
第二电极32；以及
夹在第一电极31与第二电极32之间的发光单元30(有机层33)，
发光单元30(有机层33)至少包括发射不同颜色的至少两个发光层(第一发光层33a、第二发光层33b)以及位于两个发光层33a和33b之间的中间层33d，
所述中间层33d包含具有空穴传输性质的第一有机材料33e和具有电子传输性质的第二有机材料33f，以及
当第一有机材料33e的带隙能量为BGHTM，并且构成相邻两个发光层(第一发光层33a、第二发光层33b)的材料中具有最大带隙能量的材料的带隙能量为BGmax时，
满足BGHTM-BGmax≥0.2eV。
可替代地，换言之，稍后描述的示例1或示例2至4的显示装置包括：
第一基板51、第二基板52，以及
多个发光元件，位于第一基板51与第二基板52之间并且二维布置，
其中，每个发光元件由示例1或下文描述的示例2至4的发光元件10构成，以及
来自发光单元30的光经由第二基板52发射到外部或经由第一基板51发射到外部。具体地，在后面描述的示例1或示例2至4中，光经由第二基板52发射到外部。即，示例1的显示装置是从第二基板52发射光的顶部发射型显示装置。
如上所述，发光单元30(有机层33)包括发射不同颜色并且发射白光的至少两个发光层(第一发光层33a、第二发光层33b)。具体地，有机层33包括发射蓝光(波长：450nm至495nm)的蓝色发光层(第一发光层33a)、发射红光(波长：620nm至750nm)的红色发光层(第二发光层33b)、以及设置在蓝色发光层(第一发光层33a)和红色发光层(第二发光层33b)之间的中间层33d。此外，发射绿光(波长：495nm至570nm)的绿色发光层(第三发光层33c)设置在与蓝色发光层(第一发光层33a)接触的中间层33d的相对侧上，并且这四个层被层压。
有机层33由多个发光元件共享。然后，发射白光的有机层33(发光单元30)和透过红光的波长选择单元(例如，红色滤色片层CFR)的组合形成红色发光元件10R，发射白光的有机层33(发光单元30)和透过绿光的波长选择单元(例如，绿色滤色片层CFG)的组合形成绿色发光元件10G，以及发射白光的有机层33(发光单元30)和使蓝光通过的波长选择单元(例如，蓝色滤色片层CFB)的组合形成蓝色发光元件10B。然后，诸如红色发光元件10R、绿色发光元件10G和蓝色发光元件10B的子像素的组合构成发光元件单元(像素)。在一些情况下，发光元件单元(一个像素)可包括红色发光元件10R、绿色发光元件10G、蓝色发光元件10B和发射白色(或第四颜色)的发光元件(或发射互补色光的发光元件)。
在示例1的显示装置中，第一发光元件10G、第二发光元件10R和第三发光元件10B的布置是δ布置，但是本公开不限于此。
具体地，第一电极31、有机层33以及第二电极32顺序形成在基底26上。基底26形成在第一基板51上。构成基底26的材料的示例包括诸如SiO2、SiN和SiON的绝缘材料。
在基座26的下方或下方设置有驱动电路。驱动电路包括例如形成在构成第一基板51的硅半导体基板上的晶体管(具体地，例如，MOSFET)。例如，构成驱动电路的晶体管和第一电极31经由形成在基底26中的接触孔(接触插头)27A、焊盘部分27C以及接触孔(接触插头)27B连接。
为每个发光元件提供第一电极31。有机层33通常设置在发光元件中。第二电极32是多个发光元件中的公共电极。即，第二电极32是所谓的固体电极。第一基板51设置在基底26的下方，第二基板52设置在第二电极32的上方。发光元件形成在第一基板侧上，并且发光单元30设置在基底26上。
形成由SiN制成并且具有1μm的厚度的保护层34以覆盖第二电极32，并且通过已知的方法在保护层34上形成由已知材料制成的波长选择单元[滤色片层CF(CFR，CFG，CFB)]。例如，在波长选择单元(滤色器层CF)上形成平坦化层35，并且平坦化层35和第二基板52利用介于其间的树脂层(密封树脂层)36彼此结合。发光单元30和滤色器层CF的外形例如为圆形，但不限于这些形状。构成密封树脂层36的材料的示例包括诸如丙烯酸粘合剂、环氧类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、硅酮类粘合剂以及氰基丙烯酸酯类粘合剂的热固性粘合剂以及紫外线固化粘合剂。滤色器层CF是形成在第一基板侧上的片上滤色器层(OCCF)。因此，有机层33与滤色器层CF之间的距离可缩短，并且可防止从有机层33发射的光进入相邻颜色的相邻滤色器层CF以引起颜色混合。在一些情况下，可以省去平坦化层35，并且滤色片层CF可以经由密封树脂层36接合至第二基板52。
在包括有机EL元件的示例1至4的发光元件10中，如上所述，有机层33具有红色发光层33b、中间层33d、蓝色发光层33a和绿色发光层33c的层压结构。如上所述，一个发光元件单元(一个像素)包括红色发光元件10R、绿色发光元件10G和蓝色发光元件10B这三个发光元件。构成发光元件10的有机层33发射白光，并且发光元件10R、10G和10B的每个包括发射白光的有机层33与滤色器层CFR、CFG和CFB的组合。如上所述，显示红色的红色发光元件10R设置有红色滤色器层CFR，显示绿色的绿色发光元件10G设置有绿色滤色器层CFG，并且显示蓝色的蓝色发光元件10B设置有蓝色滤色器层CFB。红色发光元件10R、绿色发光元件10G和蓝色发光元件10B具有基本上相同的配置和结构，除了滤色器层的配置和发光层在有机层的厚度方向上的布置位置之外。像素的数量是例如1920×1080，一个发光元件(显示元件)构成一个子像素，并且发光元件(具体地，有机EL元件)的数量是像素数量的三倍。
在由基于CVD方法形成的SiO2制成的基底26的下方提供驱动电路。驱动电路可以具有已知的电路配置。驱动电路包括形成在对应于第一基板51的硅半导体基板上的晶体管(具体地，MOSFET)。包括MOSFET的晶体管20包括形成在第一基板51上的栅极绝缘层22、形成在栅极绝缘层22上的栅极电极21、形成在第一基板51上的源极/漏极区24、形成在源极/漏极区24之间的沟道形成区23、以及围绕沟道形成区23和源极/漏极区24的元件隔离区25。基体26包括下层间绝缘层26A和上层间绝缘层26B。
在发光元件10中，晶体管20和第一电极31经由设置在下层层间绝缘层26A上的接触插塞27A、设置在下层层间绝缘层26A上的焊盘部分27C以及设置在上层层间绝缘层26B上的接触插塞27B电连接。在附图中，示出了一个晶体管20用于一个驱动电路。
第二电极32经由在显示装置的外周部(具体地，像素阵列单元的外周部)处的底座26中形成的接触孔(接触插头)(未示出)连接至驱动电路(发光元件驱动单元)。在显示装置的外围部分中，连接至第二电极32的辅助电极可设置在第二电极32的下方，并且辅助电极可连接至驱动电路。
第一电极31用作阳极电极，并且第二电极32用作阴极电极。第一电极31包括反光材料层，具体地，例如Al-Nd合金层、Al-Cu合金层、Al-Ti合金层和ITO层的层压结构，并且第二电极32包括诸如ITO的透明导电材料。第一电极31基于真空气相沉积法和蚀刻法的组合在基底26上形成。此外，第二电极32通过其中膜形成颗粒的能量小的膜形成方法(诸如真空气相沉积法)形成，并且不被图案化。有机层33也不被图案化。然而，本公开不限于此。
发光元件10具有共振器结构，其中有机层33是共振单元。为了适当地调整从发光表面到反射表面的距离(具体地，从发光表面到第一电极31和第二电极32的距离)，有机层33的厚度优选为8×10-8m或更大和5×10-7m或更小，更优选为1.5×10-7m或更大和3.5×10- 7m或更小。在具有共振器结构的有机EL显示装置中，实际上，红色发光元件10R使从发光层发射的红色光谐振，并且从第二电极32发射微红色光(在红色区域具有光谱峰值的光)。此外，绿色发光元件10G使从发光层发射的绿色光谐振，并且从第二电极32发射绿色光(在绿色区域具有光谱峰值的光)。此外，蓝色发光元件10B使从发光层发射的蓝色光谐振，并且从第二电极32发射蓝色光(在蓝色区域中具有光谱峰值的光)。
在下文中，将描述图2中所示的示例1的发光元件10的制造方法的概要。
[步骤-100]
首先，基于已知的MOSFET制造工艺在硅半导体衬底(第一衬底51)上形成驱动电路。
[步骤-110]
接下来，通过CVD方法在整个表面上形成下部层间绝缘层26A。然后，基于光刻技术和蚀刻技术，在位于晶体管20的源极/漏极区域24中的一个之上的下部层间绝缘层26A的一部分中形成连接孔，导电材料层基于例如溅射方法形成在包括连接孔的下部层间绝缘层26A上，并且导电材料层基于光刻技术和蚀刻技术图案化，因此，能够形成接触孔(接触插塞)27A和衬垫部27C。
[步骤-120]
然后，在整个表面上形成上层层间绝缘层26B，基于光刻技术和蚀刻技术在上层层间绝缘层26B的位于所期望的焊盘部分27C之上的部分中形成连接孔，在包括连接孔的上层层间绝缘层26B上，基于例如溅射法形成导电材料层，并且然后基于光刻技术和蚀刻技术图案化导电材料层，因此，第一电极31可形成在基部26的一部分上。第一电极31对于每个发光元件是分开的。此外，电连接第一电极31和晶体管20的接触孔(接触插塞)27B可形成在连接孔中。
[步骤-130]
接下来，例如，绝缘层28基于CVD方法形成在整个表面上，然后绝缘层28基于光刻技术和蚀刻技术留在第一电极31与第一电极31之间的基底26上。
[步骤-140]
此后，有机层33通过例如PVD法(诸如真空气相沉积法或溅射法)、涂覆法(诸如旋涂法或模涂法)等形成在第一电极31和绝缘层28上。在一些情况下，有机层33可以被图案化成期望的形状。
[步骤-150]
接下来，基于例如真空气相沉积法等在整个表面上形成第二电极32。在一些情况下，第二电极32可以被图案化成期望的形状。以这种方式，有机层33和第二电极32可以形成在第一电极31上。
[步骤-160]
此后，基于涂覆方法在整个表面上形成保护层34，然后平坦化保护层34的顶部表面。由于保护层34可以基于涂覆方法来形成，因此对处理过程的限制很少，材料选择宽度较宽，并且可以使用高折射率材料。此后，通过已知的方法在保护层34上形成滤色器层CF(CFR、CFG、CFB)。
[步骤-170]
然后，平坦化层35形成在滤色器层CF上。此后，平坦化层35和第二基板52通过由丙烯酸粘合剂制成的密封树脂层36彼此粘合。以这种方式，可以获得图1和图2中示出的示例1的发光元件(有机EL元件)10和显示装置。如上所述，通过采用其中滤色器层CF设置在第一基板侧上而不是将滤色器层CF设置在第二基板侧上的所谓的OCCF类型，有机层33与滤色器层CF之间的距离可缩短。
试制了具有相同配置和结构的示例的发光元件和比较例的发光元件，除了用作第一有机材料的材料不同。示例和比较例中组成第一发光层的材料、组成第二发光层的材料、组成第三发光层的材料和第二有机材料如下表1中所示。在表1和表2中，“BG”表示带隙能量(单位：eV)。在表1和表2中，“厚度”表示每个层的厚度。作为构成电子注入层的材料，可以例示LiF，作为构成电子传输层的材料，可以例示Bphene，作为构成空穴传输层的材料，可以例示αNPD，作为构成空穴注入层的材料，可以例示HAT-CN。
<表1>
Figure BDA0004004054760000251
Figure BDA0004004054760000261
第一有机材料如下表2所示。
<表2>
Figure BDA0004004054760000262
表2和图1B示出了获得具有包括上述各种材料的发光单元的发光元件的外量子效率比的结果。图1B中的水平轴表示ΔBG的值。这里，根据表1，BGmax＝3.0eV。在图1B中，“A”表示示例1-A的结果，“B”表示示例1-B的结果，“C”表示示例1-C的结果，“d”表示比较例1-d的结果，“e”表示比较例1-e的结果，以及“f”表示比较例1-f的结果。
由图1B可知，当ΔBG的值为0.2eV以上时，可获得高的外量子效率比。
根据以上结果，从抑制空穴累积产生的观点，当第一有机材料33e的HOMO值为HOMOHTM时，一个相邻发光层33a的HOMO值为HOMO1，并且另一个相邻发光层33b的HOMO值为HOMO2，
可以满足|HOMO2|≤|HOMOHTM|≤|HOMO1|
优选地，
可以满足|HOMO2|＜|HOMOHTM|≤|HOMO1|
更优选地，
可以满足|HOMO2|＜|HOMOHTM|＜|HOMO1|，
当第二有机材料33f的LUMO值为LUMOETM时，相邻发光层33a的LUMO值为LUMO1，相邻发光层33b的LUMO值为LUMO2，
可以满足|LUMOETM|≤|LUMO1|，
|LUMOETM|≤|LUMO2|可以被满足
优选地，
可以满足|LUMOETM|＜|LUMO1|，以及
可以满足|LUMOETM|＜|LUMO2|。此外，从抑制中间层和一个发光层之间的电荷积累的产生和稳定发光元件的驱动的观点来看，
可以满足EM1E≤EMETM，
优选地，
此外，从抑制向中间层的能量转移的观点，可以满足EM1E＜EMETM，
优选地，可以满足MHTM≥METM。
如上所述，因为示例1的发光元件满足BGHTM-BGmax≥0.2eV，所以可以防止从发光层到中间层的不必要的能量转移(能量损失)，并且可以实现发光元件的高效率和显示装置的长寿命。
如在图3中的示例1的显示装置的变形例1的示意性部分截面图中所示，滤色片层CF(CFR、CFG、CFB)可以设置在面向第一基板51的第二基板52的内表面上。滤色片层CF和平坦化层35通过由丙烯酸粘合剂制成的密封树脂层36彼此粘合。可以省去平坦化层35，并且滤色片层CF和保护层34可以通过密封树脂层36彼此粘合。
此外，如在图4中的示例1的显示装置的变形例2的示意性部分截面图中所示，光吸收层(黑矩阵层)BM可以形成在相邻发光元件的滤色片层CF之间。例如，黑矩阵层BM包括与黑色着色剂混合并且具有1以上的光密度的黑色树脂膜(具体地，例如，黑色聚酰亚胺类树脂)。
此外，如在图5中的示例1的显示装置的变形例3的示意性部分截面图中所示，光吸收层(黑矩阵层)BM'可以形成在相邻发光元件的滤色片层CF之间。此外，可组合变形例2和变形例3，并且可将各种变形例或者变形例的组合应用于其他示例。
平坦化层可以具有作为滤色器层的功能。即，具有这种功能的平坦化层可以由已知的色阻材料形成。当平坦化层还用作如上所述的滤色器层时，有机层和平坦化层可布置成彼此靠近，并且即使当从发光元件发射的光的角度变宽时也可有效地防止颜色混合，并且改善视角特性。
[示例2]
示例2是示例1的变形例。示例2的显示装置包括光路控制单元，从发光单元发射的光穿过该光路控制单元。图6、图7、图8、图9和图10是示例2的显示装置和发光元件的示意性部分截面图。此外，示出了示例2的显示装置中的发光元件与参考点之间的位置关系的示意图，在图12A和图12B以及图13A和图13B中示出，并且在图14A、图14B、图14C以及图14D、图15A、图15B、图15C以及图15D、图16A、图16B、图16C以及图16D、以及图17A、图17B、图17C以及图17D中示意性地示出了相对于D1-X的变化的D0-X的变化和相对于D1-Y的变化的D0-Y的变化。
即，在本公开的显示装置或发光元件中，可以设置光路控制单元，从发光单元发射的光穿过该光路控制单元。光路控制单元设置在发光单元上或发光单元上方。具体地，可以采用在保护层上或上方形成光路控制单元的模式，在保护层上或上方形成波长选择单元并且在波长选择单元上或上方形成光路控制单元的模式，或者在保护层上或上方形成光路控制单元并且在光路控制单元上或上方形成波长选择单元的模式。光路控制单元设置在第一基板侧或第二基板侧。光路控制单元形成在波长选择单元上的模式包括用于使波长选择单元的凹凸变平的基层形成在波长选择单元与光路控制单元之间的模式。
例如，光路控制单元可由透镜构件配置，并且可由半球形或球体的一部分配置，或者可由适合在广义上用作透镜的形状配置。具体地，光路控制单元可以包括凸透镜构件(片上微凸透镜)或者凹透镜构件(片上微凹透镜)。在以下描述中，凸透镜构件和凹透镜构件可统称为“透镜构件”。透镜构件可以是球面透镜或非球面透镜。此外，凸透镜构件可由平凸透镜形成，并且凹透镜构件可由平凹透镜形成。此外，透镜构件可以是折射透镜或衍射透镜。
可替代地，假设具有正方形或矩形底面的长方体，长方体的四个侧面和一个顶面具有凸形形状，其中侧面彼此相交的脊的一部分是圆形的，并且其中顶面彼此相交的脊的一部分也是圆形的，并且透镜构件作为整体可具有圆形的三维形状。
透镜构件可以通过熔融流动或回蚀构成透镜构件的透明树脂材料来获得，可以通过使用灰色调掩模的光刻技术和蚀刻方法的组合来获得，或者可以通过基于纳米压印法将透明树脂材料形成为透镜形状的方法来获得。构成透镜构件(微透镜)的材料的示例包括高折射树脂材料(用于凸透镜)、高折射无机膜(用于凸透镜)、低折射树脂材料(用于凹透镜)、以及低折射无机膜(用于凹透镜)。作为光路控制单元的透镜部件(片上微透镜)可以由例如诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚碳酸酯树脂或聚酰亚胺树脂的透明树脂材料或诸如SiO2的透明无机材料制成。
可替代地，光路控制单元可包括当沿着包括厚度方向的虚拟平面(垂直虚拟平面)切割时具有矩形或等腰梯形截面形状的发光方向控制部件。换言之，光路控制单元可由其中横截面形状沿着厚度方向恒定或改变的发光方向控制构件构成。
为了提高整个显示装置的光利用效率，优选在发光元件的外边缘部有效地聚集光。然而，在半球形透镜中，尽管靠近发光元件的中心将光会聚到前方的效果较大，但是靠近发光元件的外边缘部分将光会聚的效果较小。
发光方向控制部件的侧表面被折射率n2低于构成发光方向控制部件的材料的折射率n1的材料或层包围。因此，发光方向控制部件具有作为一种透镜的功能，并且能够有效地增强发光方向控制部件的外缘部附近的光聚集效果。在几何光学的情况下，当光束入射在发光方向控制部件的侧表面上时，入射角和反射角变得相等，因此，难以改进在正面方向上的提取。然而，考虑到波分析(FDTD)，提高了发光方向控制部件的外缘部附近的光提取效率。因此，可以有效地会聚在发光元件的外边缘部附近的光，结果，提高了整个发光元件在正面方向上的光提取效率。因此，可以实现显示装置的高发光效率。即，可以实现显示装置的高亮度和低功耗。此外，由于发光方向控制部件具有平板形状，所以发光方向控制部件容易形成，并且可以简化制造工艺。
具体地，光发射方向控制构件的三维形状的示例可包括柱形形状、椭圆柱形形状、卵形柱形形状、圆柱形形状、棱柱形状(六棱柱、八棱柱、具有圆角脊的棱柱)、截锥形形状和截棱锥形状(包括具有圆角脊的截棱锥形状)。棱柱形状和截棱锥形状包括正棱柱形状和正截棱锥形状。脊的发光方向控制部件的侧面和顶面相交的部分可以是圆形的。截棱锥的底面可以位于第一基板侧或第二电极侧。可替代地，光发射方向控制构件的平面形状的具体示例包括圆形、椭圆形和椭圆形，以及包括三角形、四边形、六边形和八边形的多边形。多边形包括正多边形(包括诸如矩形或正六边形(蜂窝形状)的正多边形)。光发射方向控制构件可由例如透明树脂材料(诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚碳酸酯树脂或聚酰亚胺树脂)或透明无机材料(诸如SiO2)制成。
光发射方向控制构件的侧表面在厚度方向上的横截面形状可以是线性的、凸形弯曲的、或凹形弯曲的。即，棱镜或截棱锥的侧表面可以是平坦的、凸出弯曲的、或者凹入弯曲的。
具有比发光方向控制构件更小的厚度的发光方向控制构件延伸部分可形成在相邻发光方向控制构件与发光方向控制构件之间。
发光方向控制部件的顶表面可以是平坦的，可以具有向上凸起的形状，或者可以具有凹形形状，但是从提高显示装置的图像显示区域(显示面板)的正面方向上的亮度的观点来看，发光方向控制部件的顶表面优选地是平坦的。发光方向控制部件可以通过例如光刻技术和蚀刻方法的组合来获得，或者可以基于纳米印刷方法来形成。
发光方向控制部件的平面形状的尺寸可以根据发光元件而改变。例如，在一个像素包括三个子像素的情况下，发光方向控制构件的平面形状的尺寸在构成一个像素的三个子像素中可以具有相同的值，在除了一个子像素之外的两个子像素中可以具有相同的值，或者在三个子像素中可以具有不同的值。此外，构成光发射方向控制构件的材料的折射率可以根据发光元件而改变。例如，在一个像素包括三个子像素的情况下，构成发光方向控制构件的材料的折射率在构成一个像素的三个子像素中可以具有相同的值，在除了一个子像素之外的两个子像素中可以具有相同的值，或者在三个子像素中可以具有不同的值。
发光方向控制部件的平面形状优选地与发光区域相似，或者发光区域优选地包括在发光方向控制部件的正交投影图像中。正交投影图像是当投影到第一基板上时的正交投影图像，并且在下文中同样适用。
发光方向控制部件的侧面优选是竖直的或基本上竖直的。具体地，发光方向控制部件的侧表面的倾斜角的示例可包括80度至100度，优选81.8度以上且98.2度以下，更优选84.0度以上且96.0度以下，还更优选86.0度以上且94.0度以下，特别优选88.0度以上且92.0度以下，最优选90度。
此外，光发射方向控制构件的平均高度可以是1.5μm以上和2.5μm以下，并且这可以有效地增强在光发射方向控制构件的外边缘部附近的光聚集效果。发光方向控制部件的高度可根据发光元件而改变。例如，在一个像素包括三个子像素的情况下，发光方向控制部件的高度在构成一个像素的三个子像素中可以具有相同的值，在除了一个子像素之外的两个子像素中可以具有相同的值，或者在三个子像素中可以具有不同的值。
相邻发光方向控制部件的侧面之间的最短距离可以是0.4μm以上且1.2μm以下，优选0.6μm以上且1.2μm以下，更优选0.8μm以上且1.2μm以下，还更优选0.8μm以上且1.0μm以下。通过将相邻发光方向控制部件的侧面之间的最短距离的最小值定义为0.4μm，可以将相邻发光方向控制部件之间的最短距离设置为与可见光的波长带的下限值大致相同，因此，能够抑制发光方向控制部件周围的材料或层的功能劣化，结果，能够有效地增强发光方向控制部件的外缘部附近的光聚集效果。同时，通过将相邻发光方向控制部件的侧面之间的最短距离的最大值定义为1.2μm，能够减小发光方向控制部件的尺寸，结果，能够有效地增强发光方向控制部件的外缘部附近的光聚集效果。
相邻发光方向控制部件的中心间的距离优选为1μm以上且10μm以下，通过将该距离设定为10μm以下，可显著地发挥光的波性，因此可给予发光方向控制部件高的聚光效果。
从发光单元至发光方向控制部件的底面的最大距离(高度方向上的最大距离)优选大于0.35μm且小于或等于7μm，优选大于或等于1.3μm且小于或等于7μm，更优选大于或等于2.8μm且小于或等于7μm，还更优选大于或等于3.8μm且小于或等于7μm。通过限定从发光单元至发光方向控制部件的最大距离超过0.35μm，可以有效地增强发光方向控制部件的外缘部附近的光聚集效果。同时，通过限定从发光单元至发光方向控制构件的最大距离为7μm以下，可以抑制视角特性的劣化。
一个像素的发光方向控制部件的数量基本上是任意的，并且可以是一个或多个。例如，在一个像素包括多个子像素的情况下，一个光发射方向控制构件可被设置为对应于一个子像素，一个光发射方向控制构件可被设置为对应于多个子像素，或多个光发射方向控制构件可被设置为对应于一个子像素。在对应于一个子像素设置p×q发光方向控制部件的情况下，p和q的值可以是10或更小、5或更小、或3或更小。
可替代地，光路控制单元可包括光反射构件。光反射构件的示例可包括单质或金属合金(诸如铝(Al)或银(Ag))和电介质多层膜。在本公开的发光元件等中，光反射构件的示例可包括具有折射率的材料，使得来自发光单元的光在穿过平坦化层和覆盖层并且与光反射构件碰撞时由光反射构件全反射。具体地，例如，光反射构件可填充覆盖层与覆盖层之间的空间。光反射部件优选具有正锥形形状(从光入射面侧向光出射面侧扩展的形状)。当沿着包括光反射件的轴的虚拟平面(垂直虚拟平面)切割光反射件时，前锥形倾斜面的截面可由曲线或线段形成。
光路控制单元的正交投影图像可以是与波长选择单元的正交投影图像相匹配的形式，或者可以是包括在波长选择单元的正交投影图像中的形式。通过采用后者的结构，能够可靠地抑制相邻发光元件间的混色的发生。
在每个发光元件中，当穿过发光单元的中心的法线LN与穿过光路控制单元的中心的法线LN'之间的距离(偏移量)是D0时，在构成显示装置的至少一部分发光元件中，距离(偏移量)D0的值可以不是0。此外，在显示装置中，假设参考点(参考区域)P，并且距离D0可取决于从参考点(参考区域)P到穿过发光单元的中心的法线LN的距离D1。参考点(参考区域)可以包括一定程度的扩展。在此，各法线是与显示装置的光出射面垂直的线。发光单元的中心是指第一电极和有机层彼此接触的区域的面积矩心点。
例如，在一个像素包括三个子像素的情况下，D0的值在构成一个像素的三个子像素中可以是相同的值，在除了一个子像素之外的两个子像素中可以是相同的值，或者在三个子像素中可以是不同的值。
从整个显示装置发射的光(图像)是聚焦系统还是发散系统取决于显示装置的规格，并且还取决于显示装置需要多少视角依赖性和宽视角特性。
如在图6中的示例2的显示装置的示意性部分截面图中所例示的，透镜构件(片上微透镜)60被设置在发光单元30上方，具体地，在设置在保护层34上的滤色器层CF上，透镜构件60是从发光单元30发射的光穿过的光路控制单元。例如，保护层34和透镜构件60覆盖有平坦化层35，并且平坦化层35和第二基板52利用介于其间的树脂层(密封树脂层)36彼此结合。
透镜构件60可例如通过以下方法制造。即，用于形成透镜构件60的透镜构件形成层形成在滤色器层CF上，并且抗蚀剂材料层形成在其上。然后，抗蚀剂材料层被图案化并且进一步经受热处理以将抗蚀剂材料层形成为透镜构件形状。接下来，回蚀刻抗蚀剂材料层和透镜构件形成层以将在抗蚀剂材料层中形成的形状转印至透镜构件形成层。以这种方式，可以获得透镜构件60。
可替代地，作为示例2的显示装置的变形-1，如在图7中的示意性局部截面图中所示，透镜构件60设置在面向第一基板51的第二基板52的表面上，透镜构件60和第二基板52覆盖有平坦化层35'，并且平坦化层35'和滤色器层CF经由例如树脂层(密封树脂层)36'而结合。
可替代地，作为示例2的显示装置的变形例-2，如图8中的示意性部分截面图所示，作为光路控制单元的发光方向控制部件61设置在发光单元30上方，具体地，设置在保护层34上的滤色器层CF上。例如，保护层34和发光方向控制部件61覆盖有平坦化层35，并且平坦化层35和第二基板52利用介于其间的树脂层(密封树脂层)36彼此连接。当沿着包括发光方向控制构件61的厚度方向的虚拟平面(垂直虚拟平面)切割发光方向控制构件61时，发光方向控制构件61的截面形状是矩形。发光方向控制部件61的三维形状例如是柱形形状。假设构成光发射方向控制构件61的材料的折射率是n1并且构成平坦化层35的材料的折射率是n2(＜n1)，由于光发射方向控制构件61被平坦化层35包围，所以光发射方向控制构件61具有作为一种透镜的功能，并且此外，可以有效地增强在光发射方向控制构件61的外边缘部分附近的光聚集效果。此外，由于发光方向控制部件61具有平板形状，所以容易形成发光方向控制部件，并且可以简化制造工艺。只要满足折射率条件(n2＜n1)，光发射方向控制构件61可以由与构成平坦化层35的材料不同的材料包围。可替代地，光发射方向控制构件61可由例如空气层或减压层(真空层)包围。
此外，作为示例2的显示装置的变形例-3，如图9中的示意性部分截面图所示，光吸收层(黑矩阵层)BM”可以形成在相邻发光元件的光路控制单元60和61之间，并且因此，可以可靠地抑制相邻发光元件之间的混色的发生。
如图10中的示例2的变形例4的示意性局部截面图所示，光路控制单元可包括光反射构件62。光反射构件62的示例包括诸如铝(Al)或银(Ag)的单质或金属合金、以及电介质多层膜。可替代地，光反射构件62的示例包括具有折射率n3的材料(例如，n3＝1.52SiO2)，使得来自发光单元30的光在穿过覆盖层34和平坦化层35并且与光反射构件62碰撞时被光反射构件62全反射。具体地，构成光路控制单元的光反射构件62填充平坦化层35与平坦化层35之间的空间。光反射构件62具有正锥形形状(从光入射面侧朝向光出射面侧扩展的形状)。如图10所示，当沿着包括光反射构件62的轴线的虚拟平面(竖直虚拟平面)切割光反射构件62时，前锥形倾斜面的截面可由曲线构成或者可由线段构成。
如图11中的概念图所示，在示例2的显示装置中，如上所述，当通过发光单元30的中心的法线LN与通过光路控制单元60和61的中心的法线LN'之间的距离(偏移量)是D0时，在构成显示装置的发光元件10的至少一部分中，距离(偏移量)D0的值可被设置为不是0。直线LL是连接发光单元30的中心和光路控制单元60和61的中心的直线。发光单元30的中心是指第一电极31和有机层33彼此接触的区域的面积矩心点。在以下描述中，光路控制单元60和61可由光路控制单元60共同表示。
然后，假设参考点(参考区域)P，并且距离D0可取决于从参考点(参考区域)P到穿过发光单元30的中心的法线LN的距离D1。参考点(参考区域)可以包括一定程度的扩展。在此，各法线是与显示装置的光出射面垂直的线。
在构成包括优选形式的示例2的显示装置的显示面板中，参考点P可假设在显示面板中，并且在这种情况下，参考点P可被配置为不位于显示面板的中心区域内，或者参考点P可被配置为位于显示面板的中心区域内。此外，在这些情况下，可以假设一个参考点P，或者可以假设多个参考点P。在这些情况下，在一些发光元件中，距离D0的值可以是0，并且在其余发光元件中，距离D0的值可以不是0。
可替代地，在包括优选模式的示例2的显示装置中，当假设一个参考点P时，参考点P可以不包括在显示面板的中心区域中，或者参考点P可以包括在显示面板的中心区域中。当假设多个参考点P时，在显示面板的中心区域中可以不包括至少一个参考点P。
或者，参考点P可以被假定在显示面板的外侧(外侧)。在这种情况下，可以假设一个参考点P，或者可以假设多个参考点P。在这些情况下，在所有发光元件中，距离D0的值可以被配置成不是0。
此外，在包括上述优选形式和配置的示例2的显示装置中，从每个发光元件发射并且穿过光路控制单元60的光可以被会聚(会聚)到显示装置外部的空间的特定区域。可替代地，从每个发光元件发射并穿过光路控制单元60的光可以在显示装置外部的空间中发散。可替代地，从每个发光元件发射并穿过光路控制单元60的光可以是平行光。
此外，在示例2的显示装置中，距离(偏移量)D0的值可根据发光元件占据显示面板的位置而不同。具体地，
设置参考点P，以及
所述多个发光元件被布置在第一方向和不同于所述第一方向的第二方向上，并且
当所述参考点P到经过所述发光单元的中心的法线LN的距离为D1时，所述第一方向和第二方向上的距离D0的值为D0-X和D0-Y，所述第一方向和第二方向上的距离D1的值为D1-X和D1-Y，
D0-X相对于D1-X的变化线性变化，D0-Y相对D1-Y的变化线性变化，或者
D0-X相对于D1-X的变化线性变化，D0-Y相对于D1-Y的变化非线性变化，或者
D0-X相对于D1-X的变化非线性地变化，D0-Y相对于D1-Y的变化线性变化，或者
D0-X相对于D1-X的变化非线性地变化，D0-Y相对于D1-Y的变化非线性地变化。
可替代地，距离D0的值可以随着距离D1的值增加而增加。即，在示例2的显示装置中，
设置参考点P，以及
当从参考点P到穿过发光单元的中心的法线LN的距离为D1时，距离d0的值可随着距离D1的值的增加而增加。
其中，D0-X相对D1-X的变化呈线性变化，D0-Y相对D1-Y的变化呈线性变化是指：
D0-X＝kX·D1-X和
D0-Y＝kY·D1-Y
建立。这里，kX和kY是常数。即，D0-X和D0-Y基于线性函数而改变。
同时，D0-X对D1-X的变化非线性地变化，D0-Y对D1-Y的变化线性变化是指：
D0-X＝fX(D1-X)以及
D0-Y＝fY(D1-Y)
建立。这里，fX和fY是不是线性函数的函数(例如，二次函数)。
可替代地，D0-X相对于D1至D1-X的变化以及D0-Y相对于D1至D1-Y的变化的变化也可以是阶梯式变化。然后，在这种情况下，当逐步改变被看作整体时，可以采用改变线性改变的形式，或者可以采用改变非线性改变的形式。并且，当显示面板被划分为M x N个区域时，在一个区域中，D0-X相对于D1至D1-X的变化的变化和D0-Y相对于D1至D1-Y的变化的变化可以是不变的或恒定的。在一个区域中的发光元件的数量可以是，但不限于，10×10。
在图12A和图12B中示出了概念图的示例2的显示装置中，在显示装置中假设参考点P。即，参考点P的正交投影图像被包括在显示装置的图像显示区域(显示面板)中，但是参考点P不位于显示装置的中心区域(显示装置的显示区域、显示面板)中。在图12A、图12B、图13A以及图13B中，中心区域由黑色三角形标记表示，发光元件由正方形标记表示，并且发光单元30的中心由黑色正方形标记表示。然后，假设一个参考点P。图12A和图12B中示意性地示出了发光元件10与参考点P之间的位置关系，并且参考点P由黑色圆圈表示。在图12A中假设一个参考点P，并且在图12B中假设多个参考点P(图12B示出了两个参考点P1和P2)。由于参考点P可以包括一定程度的扩展，在一些发光元件(具体地，包括在参考点P的正交投影图像中的一个或多个发光元件)中，距离D0的值是0，并且在其余发光元件中，距离D0的值不是0。距离(偏移量)D0的值根据发光元件在显示面板中占据的位置而变化。
在示例2的显示装置中，从每个发光元件10发射并穿过光路控制单元60的光会聚(会聚)在显示装置外部的空间中的特定区域上。可替代地，从每个发光元件10发射并穿过光路控制单元60的光在显示装置外部的空间中发散。可替代地，从每个发光元件10发射并穿过光路控制单元60的光是平行光。穿过光路控制单元60的光是会聚光、发散光还是平行光基于显示装置所需的规格。然后，光路控制单元60的功率等可以基于本说明书进行设计。在已经穿过光路控制单元60的光是会聚光的情况下，形成从显示装置发射的图像的空间的位置可以在参考点P的法线上或者可以不在参考点P的法线上，并且取决于显示装置所需要的规格。可以布置从显示装置发射的图像穿过其的光学系统，以便控制从显示装置发射的图像的显示尺寸、显示位置等。布置哪个光学系统取决于显示装置所需的规格，并且例如，可以示例成像透镜系统。
在示例2的显示装置中，设置参考点P，并且多个发光元件10布置在第一方向(具体地，X方向)和不同于第一方向的第二方向(具体地，Y方向)上。当从参考点P到穿过发光单元30的中心的法线LN的距离被定义为D1时，在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上的距离D0的值被定义为D0-X和D0-Y，并且在第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)上的距离D1的值被定义为D1-X和D1-Y，
[A]D0-X可以被设计成相对于D1-X的变化线性地变化，并且D0-Y可以被设计成相对于D1-Y的变化线性地变化，
[B]D0-X可以被设计为相对于D1-X的变化线性变化，并且D0-Y可以被设计为相对于D1-Y的变化非线性变化，
[C]D0-X可被设计为相对于D1-X的变化非线性地变化，并且D0-Y可被设计为相对于D1-Y的变化线性变化，并且
[D]D0-X可以被设计为相对于D1-X的变化非线性地变化，并且D0-Y可以被设计为相对于D1-Y的变化非线性地变化。
图14A、图14B、图14C、图14D、图15A、图15B、图15C、图15D、图16A、图16B、图16C、图16D、图17A、图17B、图17C和图17D示意性示出了相对于D1-X的变化的D0-X的变化和相对于D1-Y的变化的D0-Y的变化。在这些图中，空心箭头表示线性变化，黑色箭头表示非线性变化。此外，在箭头指向显示面板外部的情况下，其表示穿过光路控制单元60的光是发散光，并且在箭头指向显示面板内部的情况下，其表示穿过光路控制单元60的光是会聚光或平行光。
或者，当设定参考点P并且从参考点P到穿过发光单元30的中心的法线LN的距离为D1时，距离D0的值可被设计为随着距离D1的值的增加而增加。
即，可基于显示设备所需的规格来确定取决于D1-X和D1-Y的改变的D0-X和D0-Y的改变。
光路控制单元60的正交投影图像被包括在滤色器层CFR、CFG和CFB的正交投影图像中。如上所述，这些正交投影图像是第一基板的正交投影图像。为了方便起见，发光单元30、滤色器层CF和光路控制单元60的外部形状为圆形，但不限于这些形状。此外，在距离D0的值不为0的发光元件10中，例如，如图18B所示，穿过滤色片层CFR、CFG和CFB的中心的法线LN”与穿过发光单元的中心的法线LN一致。
在示例2的显示装置的优选方式中，当穿过发光单元的中心的法线LN与穿过光路控制单元的中心的法线LN'之间的距离是D0时，在构成显示装置的至少一些发光元件中，距离D0的值不是0，并且因此，可以根据发光元件在显示装置中的位置可靠地并且精确地控制从发光层中发射并且穿过光路控制单元的光的传播方向。即，可以可靠地并且精确地控制来自显示设备的图像以什么状态发射至外部空间中的哪个区域。此外，通过提供光路控制单元，不仅可以实现从显示装置发射图像的亮度(亮度)的增加并且防止相邻像素之间的颜色混合，而且可以根据所需的视角适当地发散光，并且可以延长和增加发光元件和显示装置的寿命和亮度。因此，可以实现显示装置的小型化、轻量化以及高质量。此外，对眼镜、增强现实(AR)眼镜和EVR的应用被显著地扩展。
可替代地，在示例2的显示装置的变形例中，假设参考点P在显示装置的外部。图13A和图13B示意性地示出了发光元件10与参考点P、P1、和P2之间的位置关系。然而，可采用其中假设一个参考点P的配置(参照图13A)，或者可采用其中假设多个参考点P(图13B示出了两个参考点P1和P2)的配置。以显示面板的中心为对称点，两个参考点P1和P2呈二重旋转对称设置。此时，在显示面板的中心区域中不包括至少一个参考点P。在示出的示例中，在显示面板的中心区域中不包括两个参考点P1和P2。在一些发光元件(具体地，包括在参考点P中的一个或多个发光元件)中，距离D0的值是0，并且在其余发光元件中，距离D0的值不是0。关于从参考点P到穿过发光单元30的中心的法线LN的距离D1，更靠近穿过某个发光单元30的中心的法线LN的参考点P之间的距离被定义为距离D1。或者，在所有发光元件中，距离D0的值不是0。关于从参考点P到穿过发光单元30的中心的法线LN的距离D1，更靠近穿过某个发光单元30的中心的法线LN的参考点P之间的距离被定义为距离D1。在这些情况下，从每个发光元件10发射并穿过光路控制单元60的光会聚(会聚)在显示装置外部的空间中的特定区域上。可替代地，从每个发光元件10发射并穿过光路控制单元60的光在显示装置外部的空间中发散。
尽管为一个发光单元提供一个光路控制单元，但是在一些情况下，多个发光元件可共享一个光路控制单元。例如，发光元件可布置在等边三角形的每个顶点处(布置了总共三个发光元件)，并且这三个发光元件可共享一个光路控制单元，或者发光元件可布置在矩形的每个顶点处(布置了总共四个发光元件)，并且这四个发光元件可共享一个光路控制单元。可替代地，可以为一个发光单元提供多个光路控制单元。
[示例3]
在示例3中，将描述发光单元、波长选择单元和光路控制单元的布置关系。这里，在其中距离D0的值不是0的发光元件中，
(a)穿过所述波长选择单元的中心的所述法线LN”可以与穿过所述发光单元的中心的所述法线LN重合，
(b)穿过所述波长选择单元的中心的所述法线LN”可与穿过所述光路控制单元的中心的所述法线LN'重合；并且
(c)穿过所述波长选择单元的中心的法线LN”和穿过所述发光单元的中心的法线LN彼此不重合，并且穿过所述波长选择单元的中心的法线LN'和穿过所述光路控制单元的中心的法线LN”彼此不重合。通过采用(b)或(c)的后一配置，可以可靠地抑制相邻发光元件之间颜色混合的发生。这里，波长选择单元的中心是指波长选择单元所占区域的面积质心点。或者，当波长选择单元的平面形状为圆形、椭圆形、正方形(包括圆角正方形)、矩形(包括圆角矩形)或正多边形(包括圆角正多边形)时，这些图的中心对应于波长选择单元的中心，当这些图中的一些为切面图形时，与切面部分互补的图形的中心对应于波长选择单元的中心。当这些图是连接的图时，连接部分被移除，并且与被移除的部分互补的图的中心对应于波长选择单元的中心。另外，光路控制单元的中心是指光路控制单元所占的区域的面积质心点。或者，当光路控制单元的平面形状为圆形、椭圆形、正方形(包括圆角正方形)、矩形(包括圆角矩形)或正多边形(包括圆角正多边形)时，这些图的中心与光路控制单元的中心相对应。
如图18A的概念图所示，穿过发光单元的中心的法线LN、穿过波长选择单元的中心的法线LN”以及穿过光路控制单元60的中心的法线LN'可以彼此一致。即，D0＝d0＝0。如上所述，d0是穿过发光单元的中心的法线LN与穿过波长选择单元的中心的法线LN”之间的距离(偏移量)。
例如，在一个像素包括三个子像素的情况下，d0和D0的值在构成一个像素的三个子像素中可以是相同的值，在除了一个子像素之外的两个子像素中可以是相同的值，或者在三个子像素中可以是不同的值。
此外，如图18B的概念图所示，穿过发光单元的中心的法线LN、穿过波长选择单元的中心的法线LN”可以彼此一致，但是穿过发光单元的中心的法线LN、穿过波长选择单元的中心的法线LN”和穿过光路控制单元60的中心的法线LN'可以彼此不一致。即，D0≠d0＝0。
此外，如图18C的概念图所示，穿过发光单元的中心的法线LN、穿过波长选择单元的中心的法线LN”和穿过光路控制单元60的中心的法线LN'可以彼此不一致，并且穿过波长选择单元的中心的法线LN”和穿过光路控制单元60的中心的法线LN'可以彼此一致。即，D0＝d0>0。
此外，如图19的概念图所示，法线LN穿过发光单元的中心，法线LN”穿过波长选择单元的中心，穿过所述光路控制单元60的中心的法线LN'可以彼此不重合，并且穿过所述光路控制单元60的中心的法线LN'可以与穿过所述发光单元的中心的法线LN和穿过所述波长选择单元的中心的法线LN”不重合。在此，波长选择单元的中心(在图19中由黑色正方形表示)优选地位于连接发光单元的中心和光路控制单元60的中心(在图19中由黑色圆圈表示)的直线LL上。具体地，当从厚度方向上的发光单元的中心到波长选择单元的中心的距离是LL1d0，并且从厚度方向上的波长选择单元的中心到光路控制单元60的中心的距离为LL2时，
D0>d0>0，以及
考虑制造变化，
d0:D0＝LL1:(LL1+LL2)优选满足。
可替代地，如图20A的概念图所示，穿过发光单元的中心的法线LN、穿过波长选择单元的中心的法线LN”以及穿过光路控制单元60的中心的法线LN'可以彼此一致。即，D0＝d0＝0。
此外，如图20B的概念图所示，穿过发光单元的中心的法线LN、穿过波长选择单元的中心的法线LN”以及穿过光路控制单元60的中心的法线LN'可以彼此不一致，并且穿过波长选择单元的中心的法线LN”和穿过光路控制单元60的中心的法线LN'可以彼此一致。即，D0＝d0>0。
此外，如图21的概念图所示，法线LN穿过发光单元的中心，法线LN”穿过波长选择单元的中心，经过光路控制单元60的中心的法线LN'可以彼此不重合，并且经过光路控制单元60的法线LN'可以与经过发光单元的中心的法线LN和波长选择单元的中心的法线LN”不重合。这里，波长选择单元的中心优选地位于连接发光单元的中心和光路控制单元60的中心的直线LL上。具体地，当从厚度方向上的发光单元的中心到波长选择单元的中心(由图21中的黑色正方形表示)的距离是LL1，并且从厚度方向上的波长选择单元的中心到光路控制单元60的中心(由图21中的黑色圆表示)的距离是LL2时，
d0>D0>0，以及
考虑制造变化，
D0：d0＝LL2：(LL1+LL2)优选满足。
示例4
示例4是示例1至3的变形例，并且示例4的显示装置具有共振器结构。即，为了进一步提高光提取效率，有机EL显示装置优选具有共振器结构。当提供共振器结构时，如上所述，有机层33可用作谐振单元和夹在第一电极31与第二电极32之间的共振器结构，反光层37可形成在第一电极31下方(在第一基板51侧上)，层间绝缘材料层38可形成在第一电极31与反光层37之间；有机层33和层间绝缘材料层38可用作谐振单元，并且共振器结构可夹在光反射层37与第二电极32之间。即，当光反射层37设置在基体26上时，层间绝缘材料层38设置在光反射层37上，并且第一电极31设置在层间绝缘材料层38上，第一电极31和层间绝缘材料层38可由上述材料制成。光反射层37可连接至或可不连接至接触孔(接触插塞)27。
具体地，从发光层发射的光在第一界面之间谐振(可替代地，在层间绝缘材料层设置在第一电极下方并且光反射层设置在层间绝缘材料层下方的结构中，由所述光反射层和所述层间绝缘材料层之间的界面构成的第一界面)和由所述第二电极和所述有机层之间的界面构成的第二界面，以及从第二电极发射谐振的光的一部分。当从发光层的最大发光位置到第一界面的光学距离是、从发光层的最大发光位置到第二界面的光学距离是、并且和是整数时，可以进行满足以下公式(1-1)和(1-2)的配置。
0.7{-Φ1/(2π)+}≤2×/λ≤1.2{-Φ1/(2π)+}
(1-1)
0.7{-Φ2/(2π)+}≤2×/λ≤1.2{-Φ2/(2π)+}
(1-2)
其中：
λ：在发光层中产生的光的光谱的最大峰值波长(可替换地，在发光层中产生的光的期望波长)，以及
Φ1：在第一界面处反射的光的相移量(单位：弧度)。其中，-2π<Φ1≤0
Φ2：在所述第二界面处反射的光的相移量(单位：弧度)。其中，-2π<Φ2≤0.
在此，的值是0或更大的值，并且的值是0或更大的值，与的值无关。然而，可以例示(m1，m2)＝(0，0)的形式、(m1，m2)＝(0，1)的形式、(m1，m2)＝(1，0)的形式和(m1，m2)＝(1，1)的形式。
从发光层的最大发光位置到第一界面的距离是指从发光层的最大发光位置到第一界面的实际距离(物理距离)，并且从发光层的最大发光位置到第二界面的距离是指从发光层的最大发光位置到第二界面的实际距离(物理距离)。光学距离也称为光路长度，并且通常是指当光束通过具有折射率n的介质距离L时的n×L。这同样适用于以下。因此，当平均折射率由nave表示时，
满足以下关系：
OL1＝L1×nave
OL2＝L2×nave这里，通过将构成有机层(或者，有机层、第一电极和层间绝缘材料层)的各层的折射率和厚度的乘积相加并且将该总和除以有机层(或者，有机层、第一电极和层间绝缘材料层)的厚度来获得平均折射率nave。
可以基于公式(1-1)和(1-2)通过确定发光层中生成的光中的期望波长λ(具体地，例如，红色波长、绿色波长和蓝色波长)并且获得发光元件中的各种参数(诸如和)来设计发光元件。
第一电极或光反射层和第二电极吸收一部分入射光并且反射其余部分。因此，在反射光中发生相移。相移量1和2可以通过使用例如椭偏仪测量构成第一电极或光反射层和第二电极的材料的复折射率的实数部分和虚数部分的值并基于这些值进行计算来获得(例如，参考“Principles of Optic”，Max Born和Emil Wolf，1974(PERGAMON PRESS))。有机层、层间绝缘材料层等的折射率、第一电极的折射率、或者在第一电极吸收一部分入射光并且反射其余部分的情况下的第一电极的折射率也可通过使用椭偏仪测量获得。
构成光反射层的材料的示例包括铝、铝合金(例如，Al-Nd或Al-Cu)、Al/Ti层压结构、Al-Cu/Ti层压结构、铬(Cr)、银(Ag)、以及银合金(例如，Ag-Cu、Ag-Pd-Cu、Ag-Sm-Cu)，并且可以通过电子束气相沉积法、热丝气相沉积法、包括真空气相沉积法的气相沉积法、溅射法、CVD法、以及离子电镀法形成光反射层；电镀法(电镀法或无电镀法)；剥离方法；激光烧蚀方法；以及溶胶-凝胶法等。根据构成光反射层的材料，优选形成由TiN制成的基底层，例如，以控制将要形成的光反射层的结晶状态。
如上所述，在具有共振器结构的有机EL显示装置中，实际上，包括发射白光的有机层的红色发光元件[在某些情况下，通过组合发射白光的有机层和红色滤色器层(或用作红色滤色器层的平坦化层)配置的红色发光元件引起从发光层发射的红光谐振，并且从第二电极发射微红色光(在红色区域具有光谱峰值的光)。此外，包括发射白光的有机层的绿色发光元件[在一些情况下，通过组合发射白光的有机层和绿色滤色器层(或用作绿色滤色器层的平坦化层)配置的绿色发光元件引起从发光层发射的绿光谐振，并且从第二电极发射绿色光(在绿色区域中具有光谱峰值的光)。此外，包括发射白光的有机层的蓝色发光元件[在一些情况下，通过组合发射白光的有机层和蓝色滤色器层(或用作蓝色滤色器层的平坦化层)配置的蓝色发光元件]引起从发光层发射的蓝光谐振，并且从第二电极发射蓝光(在蓝色区域中具有光谱峰值的光)。即，可以确定在发光层中产生的光的期望波长λ(具体地，使用红色波长、绿色波长和蓝色波长)，并且可以基于公式(1-1)和(1-2)获得诸如红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件中每个中的和的各种参数以设计每个发光元件。例如，JP2012-216495A的第段公开了具有其中有机层是谐振单元的共振器结构的有机EL元件，并且描述了有机层的膜厚度优选为80nm以上且500nm以下，并且更优选150nm以上且350nm以下，因为可以适当地调整从发光点(发光面)到反射面的距离。通常，(L1+L2＝L0)的值在红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件之间不同。
在下文中，将参照图22A(第一示例)、图22B(第二示例)、图23A(第三示例)、图23B(第四示例)、图24A(第五示例)、图24B(第六示例)、图25A(第七示例)以及图25B和图25C(第八示例)基于第一示例至第八示例描述共振器结构。这里，在第一至第四示例和第七示例中，第一电极和第二电极在每个发光单元中具有相同的厚度。同时，在第五和第六示例中，第一电极在每个发光单元中具有不同的厚度，并且第二电极在每个发光单元中具有相同的厚度。在第八示例中，第一电极在每个发光单元中可以具有不同的厚度或者可以具有相同的厚度，并且第二电极在每个发光单元中具有相同的厚度。
在以下描述中，组成第一发光元件101、第二发光元件102和第三发光元件103的发光单元由附图标记301表示，302和303，第一电极由附图标记311、312和313表示，第二电极由附图标记321、322和323表示，有机层由附图标记331表示，332和333，反光层由参考标号371、372和373表示，并且层间绝缘材料层由参考标号381、382和383表示，381'、382'和383'。
所有的第一发光元件101、第二发光元件102和第三发光元件103可以包括波长选择单元，除了一个发光元件之外的两个发光元件可以包括波长选择单元，或者所有的三个发光元件可以不包括波长选择单元。
在图示的示例中，从公式(1-1)和(1-2)导出的第一发光元件101、第二发光元件102和第三发光元件103的共振器长度按第一发光元件101的顺序缩短，第二发光元件102和第三发光元件103，即，L0的值按照第一发光元件101的顺序被缩短，第二发光元件102和第三发光元件103，但是本公开不限于此，并且可以通过适当地设置m1和m2的值来确定最佳共振器长度。
图22A示出了具有共振器结构的第一示例的发光元件的概念图，图22B示出了具有共振器结构的第二示例的发光元件的概念图，图23A示出了具有共振器结构的第三示例的发光元件的概念图，并且图23B示出了具有共振器结构的第四示例的发光元件的概念图。在第一至第六示例和第八示例中的一些中，层间绝缘材料层38和38'形成在发光单元30的第一电极31的下方，并且光反射层37形成在层间绝缘材料层38和38'的下方。在第一至第四示例中，在发光单元301、302和303中，层间绝缘材料层38和38'的厚度不同。通过适当地设定层间绝缘材料层381、382、383、381'、382'和383'的厚度，可以设定相对于发光单元30的发射波长产生最佳谐振的光学距离。
在第一示例中，在发光单元301、302和303中，第一接口(在图中，由虚线表示)处于相同电平，而在发光单元301、302和303中，第二接口(在图中，由点划线表示)的电平不同。此外，在第二示例中，第一接口在发光单元301、302和303中被设置为不同的水平，而第二接口的水平在发光单元301、302和303中相同。
在第二示例中，层间绝缘材料层381'、382'和383'由其中反光层37的表面被氧化的氧化膜制成。取决于构成光反射层37的材料，由氧化物膜制成的层间绝缘材料层38'由例如氧化铝、氧化钽、氧化钛、氧化镁、氧化锆等制成。光反射层37的表面可以通过例如以下方法氧化。即，将其上形成光反射层37的第一基板51浸渍在填充在容器中的电解液中。阴极被设置成面向光反射层37。然后，使用光反射层37作为阳极阳极氧化光反射层37。由于阳极氧化引起的氧化膜的膜厚度与作为阳极的光反射层37和阴极之间的电位差成比例。因此，在与发光单元301、302和303对应的电压被施加到反光层371、372和373中的每个的状态下执行阳极氧化。因此，包括具有不同厚度的氧化膜的层间绝缘材料层381'、382'和383'可共同形成在光反射层37的表面上。光反射层371、372和373的厚度与层间绝缘材料层381'、382'和383'的厚度在发光单元301、302和303中是不同的。
在第三示例中，基膜39布置在光反射层37下方，并且基膜39在发光单元301、302和303中具有不同的厚度。即，在图示的例子中，基底膜39的厚度按照发光单元301、发光单元302和发光单元303的顺序变厚。
在第四示例中，在膜形成时光反射层371、372和373的厚度在发光单元301、302和303中是不同的。在第三和第四示例中，第二接口在发光单元301、302和303中处于相同的水平，而第一接口的水平在发光单元301、302和303中不同。
在第五示例和第六示例中，第一电极311、312和313的厚度在发光单元301、302和303中是不同的。反光层37在每个发光单元30中具有相同的厚度。
在第五示例中，第一接口的电平在发光单元301、302和303中相同，而第二接口的电平在发光单元301、302和303中不同。
在第六示例中，基底膜39设置在光反射层37下方，并且基底膜39在发光单元301、302和303中具有不同的厚度。即，在图示的例子中，基底膜39的厚度按照发光单元301、发光单元302和发光单元303的顺序变厚。在第六示例中，在发光单元301、302和303中，第二接口处于相同电平，而第一接口的电平在发光单元301、302和303中不同。
在第七示例中，第一电极311、312和313也用作光反射层，并且构成第一电极311、312和313的材料的光学常数(具体地，相移量)在发光单元301、302和303中是不同的。例如，发光单元301的第一电极311可以由铜(Cu)制成，发光单元302的第一电极312和发光单元303的第一电极313可以由铝(Al)制成。
在第八示例中，第一电极311和312也充当光反射层，并且构成第一电极311和312的材料的光学常数(具体地，相移量)在发光单元301和302中不同。例如，发光单元301的第一电极311可以由铜(Cu)制成，发光单元302的第一电极312和发光单元303的第一电极313可以由铝(Al)制成。在第八示例中，例如，第七示例应用于发光单元301和302，并且第一示例应用于发光单元303。第一电极311、312和313的厚度可以不同或相同。
虽然以上基于优选示例描述了本公开，但是本公开不限于这些示例。在示例中描述的显示装置(有机EL显示装置)和发光元件(有机EL元件)的配置和结构是示例并且可以适当地改变，并且显示装置的制造方法也是示例并且可以适当地改变。在示例中，驱动电路(发光元件驱动单元)由MOSFET构成，但是可以由TFT构成。第一电极和第二电极可以具有单层结构或多层结构。
为了防止从某个发光元件发射的光进入与该某个发光元件相邻的发光元件并且发生光学串扰，可以在发光元件与发光元件之间设置遮光部。即，可以在发光元件和发光元件之间形成槽部，并且可以通过用遮光材料嵌入槽部来形成遮光部。当以这种方式设置遮光部时，可以降低从某个发光元件发射的光进入相邻发光元件的比率，并且可以抑制发生颜色混合且整个像素的色度偏离期望色度的现象。然后，由于可以防止颜色混合，所以当像素以单一颜色发光时的颜色纯度增加，并且色度点变深。因此，色域变宽，并且显示装置的颜色表示的范围变宽。此外，尽管为了提高颜色纯度为每个像素设置滤色器层，但是根据发光元件的配置，可以使滤色器层变薄或者可以省略滤色器层，并且可以提取在滤色器层中吸收的光，从而提高发光效率。可替代地，可以赋予光吸收层(黑矩阵层)遮光性。
本公开的显示装置可以应用于镜头可互换的单镜头反射式数码相机。图26A示出了数码相机的前视图，并且图26B示出了其后视图。该镜头可互换的单镜头反射型数字照相机包括例如照相机主体部(照相机主体)211的右前侧上的可互换的摄像镜头单元(可互换镜头)212、以及拍摄者在左前侧上保持的握持部213。监视器214基本上设置在照相机主体211的后表面的中心。在监视器214的上方设置有电子取景器(目镜窗)215。通过观察电子取景器215，拍摄者可通过视觉识别从成像透镜单元212引导的对象的光学图像来确定构图。在具有这种配置的镜头可互换的单镜头反射型数字照相机中，本公开的显示装置可以用作电子取景器215。
应注意，本公开还可具有以下配置。
[A01]<发光元件>
一种发光元件，至少包括：
第一电极；
第二电极；以及
发光单元，夹在所述第一电极和所述第二电极之间，其中，所述发光单元至少包括发射不同颜色的至少两个发光层以及位于所述两个发光层之间的中间层，
所述中间层包含具有空穴传输性质的第一有机材料和具有电子传输性质的第二有机材料，以及
当所述第一有机材料的带隙能量为BGHTM，并且构成相邻两个发光层的材料中具有最大带隙能量的材料的带隙能量为BGmax时，
满足BGHTM-BGmax≥0.2eV。
[A02]根据[A01]所述的发光元件，其中，当第一有机材料的HOMO值为HOMOHTM时，一个相邻发光层的HOMO值为HOMO1，并且另一个相邻发光层的HOMO值为HOMO2，
满足|HOMO2|≤|HOMOHTM|≤|HOMO1|，
优选地，
满足|HOMO2|＜|HOMOHTM|≤|HOMO1|，
更优选地，
满足|HOMO2|＜|HOMOHTM|＜|HOMO1|。
[A03]根据[A01]或[A02]所述的发光元件，其中当第二有机材料的LUMO值为LUMOETM，一个相邻发光层的LUMO值为LUMO1，并且另一个相邻发光层的LUMO值为LUMO2时，
满足|LUMOETM|≤|LUMO1|，
满足|LUMOETM|≤|LUMO2|，
优选地，
满足|LUMOETM|＜|LUMO1|，以及
满足|LUMOETM|＜|LUMO2|。
[A04]根据[A01]至[A03]中任一项所述的发光元件，其中，当第二有机材料的电子迁移率是EMETM并且构成一个相邻发光层的材料的电子迁移率是EM1时，
满足EM1E≤EMETM，
优选地，
满足EM1E＜EMETM。
[A05]根据[A01]至[A04]中任一项所述的发光元件，其中，当占据中间层的第一有机材料的质量是MHTM并且占据中间层的第二有机材料的质量是METM时，
满足MHTM≥METM
[B01]<显示装置>
一种显示装置，包括：
多个发光元件，被布置在第一方向和不同于所述第一方向的第二方向上，其中，每个发光元件包括：至少
第一电极；
第二电极；以及
发光单元，夹在所述第一电极与所述第二电极之间，
所述发光单元至少包括发射不同颜色的至少两个发光层以及位于所述两个发光层之间的中间层，
所述中间层包含具有空穴传输性质的第一有机材料和具有电子传输性质的第二有机材料，以及
当所述第一有机材料的带隙能量为BGHTM，并且构成相邻两个发光层的材料中具有最大带隙能量的材料的带隙能量为BGmax时，
满足BGHTM-BGmax≥0.2eV
[B02]<显示装置>
一种显示装置，包括：
第一基板、第二基板；以及
多个发光元件，位于所述第一基板与所述第二基板之间并且二维布置，其中，每个所述发光元件包括根据[A01]至[A05]中任一项所述的发光元件；以及
来自发光单元的光经由第二基板发射到外部或经由第一基板发射到外部。
[C01]根据[B01]或[B02]所述的显示装置，进一步包括光路控制单元，从发光单元发射的光穿过该光路控制单元，其中，设置参考点P，并且
当从参考点P到穿过发光单元的中心的法线的距离为D1，并且穿过发光单元的中心的法线与穿过光路控制单元的中心的法线之间的距离为D0时，在构成显示设备中包括的显示面板的至少一些发光元件中，距离D0的值不是0。
[C02]根据[C01]所述的显示装置，其中，距离D0取决于距离D1。
[C03]根据[C01]或[C02]所述的显示装置，其中，在显示面板中假定参考点P。
[C04]根据[C03]所述的显示装置，其中，参考点P不位于显示面板的中心区域中。
[C05]根据[C03]或[C04]所述的显示装置，其中，假设多个参考点P。
[C06]根据[C03]所述的显示装置，其中，在假设一个参考点P的情况下，参考点P不包括在显示面板的中心区域中，并且在假设多个参考点P的情况下，至少一个参考点P不包括在显示面板的中心区域中。
[C07]根据[C01]或[C02]所述的显示装置，其中，在显示面板外部假设参考点P。
[C08]根据[C07]所述的显示装置，其中，假设多个参考点P。
[C09]根据[C01]至[C06]中任一项所述的显示装置，其中，从每个发光元件发射并且穿过光路控制单元的光会聚在显示装置的外部的空间的特定区域上。
[C10]根据[C01]至[C06]中任一项所述的显示装置，其中，从每个发光元件发射并穿过光路控制单元的光在显示装置外部的空间中发散。
[C11]根据[C01]至[C06]中任一项所述的显示装置，其中，从每个发光元件发射并且穿过光路控制单元的光是平行光。
[C12]根据[C01]至[C11]中任一项所述的显示装置，其中，所述多个发光元件被布置在第一方向和不同于所述第一方向的第二方向上，并且
当第一方向和第二方向上的距离D0的值被定义为D0-X和D0-Y并且第一方向和第二方向上的距离D1的值被定义为D1-X和D1-Y时，
D0-X相对D1-X的变化线性变化，D0-Y相对D1-Y的变化线性变化，或者
D0-X相对于D1-X的变化线性变化，D0-Y相对于D1-Y的变化非线性变化，或者
D0-X相对于D1-X的变化非线性地变化，D0-Y相对于D1-Y的变化线性变化，或者
D0-X相对于D1-X的变化非线性地变化，D0-Y相对于D1-Y的变化非线性地变化。
[C13]根据[C01]至[C12]中任一项所述的显示装置，其中，距离D0的值随着距离D1的值的增加而增加。
[C14]根据[C01]至[C13]中任一项所述的显示装置，其中，波长选择单元设置在光路控制单元的光入射侧或光出射侧上。
[C15]根据[C14]所述的显示装置，其中，光路控制单元相对于第一基板的正交投影图像与波长选择单元相对于第一基板的正交投影图像一致，或者包括在波长选择单元相对于第一基板的正交投影图像中。
[C16]根据[C14]或[C15]所述的显示装置，其中，在距离D0的值不为0的发光元件中，穿过波长选择单元的中心的法线与穿过发光单元的中心的法线一致。
[C17]根据[C14]或[C15]所述的显示装置，其中，在距离D0的值不为0的发光元件中，穿过波长选择单元的中心的法线与穿过光路控制单元的中心的法线一致。
[C18]根据[C14]所述的显示装置，其中，光路控制单元相对于第一基板的正交投影图像被包括在波长选择单元相对于第一基板的正交投影图像中，并且
在距离D0的值不为0的发光元件中，穿过波长选择单元的中心的法线与穿过发光单元的中心的法线一致。
[C19]根据[C14]所述的显示装置，其中，光路控制单元相对于第一基板的正交投影图像被包括在波长选择单元相对于第一基板的正交投影图像中，并且
在距离D0的值不为0的发光元件中，穿过波长选择单元的中心的法线与穿过光路控制单元的中心的法线彼此一致。
[C20]根据[C14]所述的显示装置，其中，光路控制单元相对于第一基板的正交投影图像与波长选择单元相对于第一基板的正交投影图像一致，并且
在距离D0的值不为0的发光元件中，穿过波长选择单元的中心的法线与穿过光路控制单元的中心的法线一致。
[C21]根据[C14]至[C20]中任一项所述的显示装置，其中，光吸收层形成在相邻发光元件的波长选择单元之间。
[C22]根据[C01]至[C21]中任一项所述的显示装置，其中，光吸收层形成在相邻光路控制单元之间。
[C23]根据[C01]至[C22]中任一项所述的显示装置，其中，构成发光元件的发光单元包括有机电致发光层。
参考标号列表
10、10R、10G、10B 发光元件
20 晶体管
21 栅电极
22 栅极绝缘层
23 沟道形成区
24 源极区/漏极区
25 元件隔离区
26 底座
26A 下部层间绝缘层
26B 上部层间绝缘层
27A、27B 接触孔(接触插塞)
27C 衬垫部
28 绝缘层
30 发光单元
31 第一电极
32 第二电极
33 有机层
33a 第一发光层
33b 第二发光层
33c 第三发光层
33d 中间层
33e 第一有机材料
33f 第二有机材料
34 保护层
35、35' 平坦化层
36、36' 树脂层(密封树脂层)
37 光反射层
38 夹层绝缘材料层
39 基础层
CF、CFR、CFG、CFB 滤色层
51 第一基板
52 第二基板
60、61 光路控制单元
62 光反射构件
BM、BM'、BM” 光吸收层(黑矩阵层)

Claims (6)

1.一种发光元件，至少包括：
第一电极；
第二电极；以及
发光单元，夹在所述第一电极与所述第二电极之间，
其中，所述发光单元至少包括发射不同颜色的至少两个发光层与位于所述两个发光层之间的中间层，
所述中间层包含具有空穴传输性质的第一有机材料和具有电子传输性质的第二有机材料，以及
当所述第一有机材料的带隙能量为BGHTM，并且构成相邻两个发光层的材料之中具有最大带隙能量的材料的带隙能量为BGmax时，满足BGHTM-BGmax≥0.2eV。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其中，当所述第一有机材料的HOMO值为HOMOHTM、一个相邻发光层的HOMO值为HOMO1、并且另一个相邻发光层的HOMO值为HOMO2时，
满足|HOMO2|<|HOMOHTM|≤|HOMO1|。
3.根据权利要求1所述的发光元件，其中，当所述第二有机材料的LUMO值为LUMOETM、一个相邻发光层的LUMO值为LUMO1、并且另一个相邻发光层的LUMO值为LUMO2时，
|LUMOETM|<|LUMO1|，并且
满足|LUMOETM|<|LUMO2|。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其中，当所述第二有机材料的电子迁移率为EMETM并且构成一个相邻发光层的材料的电子迁移率为EM1时，
满足EM1E<EMETM。
5.根据权利要求1所述的发光元件，其中，当占据所述中间层的所述第一有机材料的质量为MHTM，并且占据所述中间层的所述第二有机材料的质量为METM时，
满足MHTM≥METM。
6.一种显示装置，包括：
多个发光元件，布置在第一方向和不同于所述第一方向的第二方向上，
其中，每个发光元件至少包括：
第一电极，
第二电极，以及
发光单元，夹在所述第一电极与所述第二电极之间，
所述发光单元至少包括发射不同颜色的至少两个发光层与位于所述两个发光层之间的中间层，
所述中间层包含具有空穴传输性质的第一有机材料和具有电子传输性质的第二有机材料，以及
当所述第一有机材料的带隙能量为BGHTM，并且构成相邻两个发光层的材料之中具有最大带隙能量的材料的带隙能量为BGmax时，满足BGHTM-BGmax≥0.2eV。
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