CN117480863A - 发光设备、显示设备、摄像设备和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种发光设备，包括绝缘层；发光元件，其布置在所述绝缘层的主面上，所述发光元件包含发光材料并且具有谐振器结构；以及透镜，其布置在所述发光元件的上方，所述发光材料的光致发光光谱即PL光谱在可见光范围中具有波长为λ_PL的第一峰，其中，所述谐振器结构满足以下的表达式(1)，其中，λ_on是增强在垂直于所述主面的方向上发射的光的干涉光谱的谐振峰波长，并且λ_EL是经由光提取结构放射的电致发光的峰波长。|λ_EL‑λ_PL|<|λ_on‑λ_PL| (1)。

Description

发光设备、显示设备、摄像设备和电子设备

技术领域

本发明涉及发光设备、显示设备、摄像设备和电子设备。

背景技术

有机发光元件(也称为有机电致发光(EL)元件或有机发光二极管(OLED))是包括一对电极以及布置在这些电极之间的有机化合物层的电子元件。从该对电极向有机化合物层中注入电子和空穴，这生成有机化合物层中的发光有机化合物的激子，并且在激子返回到基态时，有机发光元件发射光。有机发光元件中最近的显著进展已促使更低的驱动电压、各种发射波长、快速响应、以及发光装置的厚度和重量的降低。另一方面，有机发光元件捕获光，使得许多光不能被提取到外部，从而具有低的光提取效率。为了提高光提取效率，有机发光元件可以包括诸如微透镜等的光提取结构。专利文献1公开了包括微透镜作为外耦合(outcoupling)组件以增加从OLED提取出的光量的有机发光装置。在专利文献1中所公开的有机发光装置中，规定了各微透镜的直径以及透镜和发光区域之间的距离以解决由于后向散射而引起的低对比度的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-17013

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1中所公开的有机发光装置未规定干涉条件，从而不具有用于在基板法线方向(即，正面方向)上放射期望的光的充足配置。

用于解决问题的方案

本发明是有鉴于上述问题而做出的，并且其目的是使用诸如微透镜等的光提取结构、并且使用考虑到该光提取结构的光学干涉来提供在正面方向上具有高放射亮度的有机发光元件。

本发明的实施例提供一种发光设备，包括：绝缘层；发光元件，其布置在所述绝缘层的主面上，所述发光元件包含发光材料并且具有谐振器结构；光提取结构，其布置在所述发光元件的上方；以及电极，其在所述绝缘层的主面与所述发光材料之间，所述电极用于向所述发光材料供给电荷，所述发光材料的光致发光光谱即PL光谱在可见光范围中具有波长为λ_PL的第一峰，

其中，所述谐振器结构满足表达式(1)：

|λ_EL-λ_PL|<|λ_on-λ_PL| (1)，

其中，λ_on是增强在垂直于所述主面的方向上发射的光的干涉光谱的谐振峰波长，并且λ_EL是经由所述光提取结构发射的电致发光的峰波长。

发明的效果

本发明使用光提取结构以及考虑到该光提取结构的光学干涉来提供在正面方向上具有高放射亮度的有机发光元件。

附图说明

图1A是根据本发明实施例的发光设备的平面图。

图1B是图1A中的虚线部的放大图。

图2A是如下示例的示意截面图：发光设备的光提取结构是在与基板相反的方向上凸出的微透镜。

图2B是如下示例的示意截面图：发光设备的光提取结构是在基板的方向上凸出的微透镜。

图3A是例示从发光点在发光设备的正面方向上发射的光的示意图。

图3B是例示从发光点在相对于基板主面倾斜的方向上发射的光的示意图。

图4A是例示用于使用球面微透镜作为光提取结构的示例来估计Θ_eml的方法的示意图。

图4B是例示用于使用球面微透镜作为光提取结构的示例来估计Θ_eml的方法的示意图。

图4C是例示用于使用球面微透镜作为光提取结构的示例来估计Θ_eml的方法的示意图。

图4D是例示用于使用球面微透镜作为光提取结构的示例来估计Θ_eml的方法的示意图。

图5的(a)是示出根据比较示例的发光材料的PL光谱以及干涉光谱λ_off和λ_on的曲线图。图5的(b)是示出用于一起增强在相对于基板主面倾斜的方向上发射的光的发光元件中的发光材料的PL光谱以及干涉光谱λ_off和λ_on的曲线图。图5的(c)和(d)示出(a)和(b)的EL光谱。

图6A是在使基板主面的正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on与λ_PL一致的传统配置中由移位的微透镜折射的发射光的示意图。

图6B是在使相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off与λ_PL一致的配置中被微透镜折射的发射光的示意图。

图7A是例示微透镜和像素的相对位置随着显示区域中的位置而变化的显示区域的平面图。

图7B是沿着图7A中的线E-E'所截取的示意截面图。

图8A是例示根据本发明实施例的发光设备的另一结构示例的图。

图8B是例示根据本发明实施例的发光设备的另一结构示例的图。

图8C是例示根据本发明实施例的发光设备的另一结构示例的图。

图8D是例示根据本发明实施例的发光设备的另一结构示例的图。

图9是示出从光线追踪获得的发光层的发射角度与相对强度之间的关系的曲线图。

图10示出示例1中所使用的发光材料的PL光谱PL1。

图11是例示根据本发明实施例的显示设备的示例的示意图。

图12A是例示根据本发明的实施例的摄像设备的示例的示意图。

图12B是例示根据本发明实施例的电子设备的示例的示意图。

图13A是例示根据本发明实施例的显示设备的示例的示意图。

图13B是例示可折叠显示设备的示例的示意图。

图14A是例示根据本发明实施例的可穿戴装置的示例的示意图。

图14B是例示根据本发明的实施例的具有摄像设备的可穿戴装置的示例的示意图。

具体实施方式

根据本发明的实施例的发光设备可以通过包括与光提取结构的倾斜部匹配的有机膜干涉结构来增强具有该光提取结构的有机EL元件的正面方向上的放射强度。这是因为，具有发光材料的PL峰波长的光被有效地增强，并且在光提取结构的倾斜部处在正面方向上被折射。发光设备包括在绝缘层的主面与发光材料之间向发光材料供给电荷的电极，并且该电极的一端和另一端被像素分离层覆盖。

换句话说，根据本发明实施例的发光设备包括：绝缘层；发光元件，其布置在所述绝缘层的主面上，所述发光元件包含发光材料并且具有谐振器结构；以及光提取结构，其布置在所述发光元件的上方，所述发光材料的光致发光光谱即PL光谱在可见光范围中具有波长为λ_PL的第一峰，

其中，所述谐振器结构满足以下的表达式(1)：

|λ_EL-λ_PL|<|λ_on-λ_PL| (1)，

其中，λ_on是增强在垂直于所述主面的方向上发射的光的干涉光谱的谐振峰波长，并且λ_EL是经由光提取结构发射的电致发光的峰波长。

根据本发明实施例的发光设备可以包括：绝缘层；发光元件，其布置在所述绝缘层的主面上，所述发光元件包含发光材料并且具有谐振器结构；以及光提取结构，其布置在所述发光元件的上方，所述发光材料的光致发光光谱即PL光谱在可见光范围中具有波长为λ_PL的第一峰，

其中，所述谐振器结构满足以下的表达式(2)：

|λ_off-λ_PL|<|λ_on-λ_PL| (2)，

其中，λ_on是增强在垂直于所述主面的方向上发射的光的干涉光谱的谐振峰波长，并且λ_off是增强由于光提取结构中的折射而在垂直于所述主面的方向上发射的光的干涉光谱的谐振峰波长。

在另一实施例中，λ_off可以被设置为从发光区域起、直到光提取结构的曲面的方向上的发光元件的上部电极的下端为止的距离，并且λ_on可以被设置为从发光区域起、直到垂直于绝缘层的方向上的发光元件的上部电极的下端为止的距离。实际距离的使用便于设计。

以下将参考附图来说明根据本发明实施例的发光设备。本技术领域中的已知技术适用于在本说明书中没有特别例示或说明的组件。应当理解，本发明不限于以下所述的实施例。

图1A是根据本发明实施例的发光设备的平面图。在该实施例中，发光设备是如下的显示设备，在该显示设备中，排列有包括第一发光元件和第二发光元件的多个发光元件，这些发光元件分别发射不同的颜色以形成图像等。显示设备包括显示区域1，在该显示区域1中，发光元件3以二维排列在基板等上的绝缘层的主面上以显示图像等。图1A和图1B中的发光元件以三角形(delta)阵列配置，但可以采用条纹阵列、正方形阵列、PenTile阵列或拜耳阵列。显示区域的端部由虚线指示，并且被称为“端部2”。

图1B是图1A中的端部2的虚线部的放大图。端部2包括配置在绝缘层的主面上的发光元件3、以及各自从发光元件3的发光区域接收光的光提取结构4。在图1B中，在从垂直于基板的主面的方向的平面图中，发光区域的中心与光提取结构的中心一致。在该实施例中，发光区域具有但不限于六边形形状。如果发光区域具有多边形形状，则中心可以被估计为多边形的内切圆的中心。如果发光区域具有圆形形状，则圆的中心可以被估计为发光区域的中心。

图2A和图2B是根据本发明实施例的发光设备的示意截面图。该示意截面图是从垂直于绝缘层的主面的方向(主面的法线方向)看到的发光元件的视图。图2A例示发光设备的光提取结构是在与基板相反的方向上凸出的微透镜的示例。根据该实施例的发光元件在基板5上方包括反射层6、包含发光材料的有机层7、半透半反电极8、保护层9和微透镜10。反射层6和半透半反电极8根据它们的布置也分别被称为下部电极和上部电极。发光材料的光致发光(PL)光谱在可见光范围内具有波长为λ_PL的第一峰。发光元件可以具有根据反射层6和半透半反电极8之间的光学距离来一起增强光的谐振器结构。这里，发光元件包括但不限于有机层7，其可以是无机发光元件。在有机发光材料的情况下，该实施例的发光设备可以被称为有机发光设备，并且发光元件可以被称为有机发光元件。在该实施例中，反射层还用作电极并且因此可以被称为反射电极。

该谐振器结构具有增强在垂直于基板的主面的方向上发射的光的干涉光谱的谐振峰波长λ_on。在垂直于基板的主面的方向上发射的光也被称为在没有光提取结构的状态下在垂直于基板的主面的方向上提取出的光。换句话说，光是独立于使用光提取结构的折射而在基板的正面方向上发射的光。谐振器结构具有通过光提取结构放射的电致发光(EL)的峰波长λ_EL。波长λ_EL是发射到基板的正面的光的波长，其中考虑了由于谐振器结构而引起的光学干涉和由于光提取结构而引起的折射。PL光谱和PL光谱是与发光元件的结构无关的发光材料的行为。PL光谱可以通过例如在基板上形成包含有机发光元件的发光材料的发光层并引起光激发来获得。优选地再现发光层，但发光材料的任何固态膜都使得能够测量光致发光。相比之下，电致发光(EL)和EL光谱是考虑了电极之间的光学距离以及光提取结构的影响的发光特性。

根据该实施例的发光设备是如下的发光设备：λ_PL(其是发光材料的第一峰)、λ_EL和λ_on满足表达式(1)。满足表达式(1)提供了基板的正面的发光亮度良好的发光设备。

|λ_EL-λ_PL|<|λ_on-λ_PL| (1)

满足表达式(1)表示电致发光的波长与发光材料的第一峰波长之间的差小于干涉峰λ_on与发光材料的第一峰波长之间的差。。

值|λ_on-λ_PL|可以小于λ_PL的半峰全宽。

根据该实施例的发光设备在谐振器结构中具有干涉光谱的谐振峰波长λ_off，该干涉光谱增强由于光提取结构中的折射而在垂直于基板的主面的方向上发射的光。由于光提取结构的折射而在基板的正面方向上发射的光在来自发光材料的发射方向上，并且反射层处的反射方向是相对于基板的主面倾斜的光。在图2A中，从发光材料发射光的点11发射出发射光12。所发射的光在基板的正面方向上在微透镜10的倾斜部13处被折射。

根据该实施例的发光设备是λ_PL、λ_off和λ_on满足表达式(2)的发光设备。满足表达式(2)提供了基板的正面的发光亮度良好的发光设备。

|λ_off-λ_PL|<|λ_on-λ_PL| (2)

表达式(2)表示干涉峰λ_off与发光材料的第一峰波长之间的差小于干涉峰λ_on与发光材料的第一峰波长之间的差。换句话说，与增强在基板正面方向上发射的光的干涉峰相比，发光材料的第一峰波长更接近经由光提取结构增强在基板的正面方向上发射的光的干涉峰。换句话说，增强以相对于基板成角度发射的光的干涉峰更接近发光材料的第一峰。第一峰可以是可见范围中的发光材料的PL光谱中的最高强度峰。如果PL光谱具有第二峰，则第二峰可以是具有次于第一峰的第二高强度的峰。发光材料也被称为发光掺杂物。值|λ_on-λ_PL|可以小于或等于λ_PL的半峰全宽。

如果存在第二峰，则优选地满足表达式(3)。

|λ_off-λ_PL|≤|λ_on-λ_PL2| (3)

其中，λ_PL2是第二峰的波长。

表达式(3)表示干涉峰λ_off与第一峰λ_PL之间的差小于干涉峰λ_on与第二峰λ_PL2之间的差。换句话说，可以通过使第一峰优先于第二峰来设计干涉峰。第一峰可以与λ_off一致，并且第二峰可以与λ_on一致。由于表达式(3)增加基板的正面方向上的发光亮度，因此优选满足表达式(3)。值|λ_on-λ_PL2|可以小于或等于第二峰的半峰全宽。

相比之下，发光设备可以包括与发光元件不同的第二发光元件，并且第二发光元件可以是不满足表达式(1)的元件。第二发光元件可以是发射与发光元件不同颜色的光的元件。由于第二发光元件是发射不同颜色的光的发光元件，因此发光元件不必一定满足表达式(1)和表达式(2)这两者。从不满足表达式(1)和表达式(2)的第二发光元件发射的光的颜色可以根据发光设备的红色、绿色和蓝色(RGB)的平衡来确定，并且可以是蓝色、绿色或红色或者其组合。

在根据本发明实施例的发光设备中，更优先正面发光亮度的元件可以满足(1)或(2)以及(3)，并且更优先色纯度的元件可以是不满足(3)的元件。更优先色纯度的元件不必一定满足(1)和(2)。

更优先正面发光亮度的元件可以是生成绿色的元件，并且更优先色纯度的元件可以是生成蓝色的元件。在另一实施例中，更优先正面发光亮度的元件可以是生成蓝色的元件，并且更优先色纯度的元件可以是生成绿色的元件。在又一实施例中，更优先正面发光亮度的元件可以是生成红色的元件，并且更优先色纯度的元件可以是生成绿色或蓝色的元件。

第二发光元件可以包含与第一发光元件的发光材料不同的第二发光材料。

第二发光材料的PL光谱的半峰全宽可以大于或等于第一发光元件的发光材料的PL光谱的半峰全宽。

PL光谱的半峰全宽是指在强度为0.5处的第一峰的宽度，其中第一峰的PL强度为1。在第一峰和第二峰的光谱宽度大的发光材料中，第一峰和第二峰之间的边界中的PL强度的最小值可以大于或等于0.5。在这种情况下，在强度为0.5处的通过将第一峰和第二峰的光谱分量加起来所获得的光谱的光谱宽度是半峰全宽。如果第一峰的光谱宽度极大，则看起来好像不存在第二峰。这种情况下的半峰全宽是指在强度为0.5处的整个PL光谱的宽度。

具有包括第一峰和第二峰的发光光谱的发光材料可以是荧光发光材料或延迟荧光材料。延迟荧光可以是热激活型。相比之下，假定具有小的第二峰或没有第二峰的第二发光材料可以是磷光发光材料。

换句话说，包含荧光材料的发光元件可以满足本说明书中的表达式(1)或(2)，并且包含磷光材料的第二发光元件可以采用不满足本说明书中的表达式(1)和(2)中的任一个的形式。

第二发光元件的发射颜色可以是绿色。第二发光材料的PL光谱的宽度可以小于其他发光元件的宽度。这是为了防止介于蓝色和红色之间的绿色的波长与其他颜色重叠。

由于相对于基板主面的发射角度为15°的光趋于增强，因此根据该实施例的发光设备的干涉峰谐振波长λ_off可以增强发射角度为15°的光。

为了形成根据该实施例的发光设备，具体地，正面方向上的干涉峰谐振波长(其取决于发光元件的有机层的材料和厚度)被设置成与发光材料的PL峰波长相比更接近长波长侧。将干涉峰谐振波长设置成更接近长波长侧，使得能够朝向光提取结构的倾斜部发射发光材料的PL光谱中具有最高强度的PL峰波长附近的光。该倾斜部使光在基板的正面方向上折射，从而增加正面方向上的发光亮度。根据本发明的发光设备的结构是指具有光提取结构的发光元件特有的光学干涉条件。优选地，光提取结构的倾斜部相对于基板主面为0°以上且小于90°，并且更优选为9°以上且60°以下。该范围使得能够增加基板的正面方向上的发光亮度。

增强光学干涉条件是指通过将从发光层的发光位置到光反射材料的反射面的距离d₀调整为d₀＝mλ/4n₀(i＝1、3、5、···)来引起增强干涉。这导致在具有波长λ的光的放射分布中特定方向上的分量增加，从而增加了以特定角度的放射亮度。

发光位置与光反射层的反射面之间的光学距离Lr在一起增强波长λ时被表示为表达式(4)。

Lr＝(2m-(φr/π))×(λ/4)×1/cos(Θ_eml) (4)

在表达式(4)中，m是发光点和反射层之间的干涉级，其是大于或等于0的整数，并且n₀是从发光位置到反射面的层在波长λ处的有效折射率。在理想情况Φr＝π下m＝0和m＝1的情况分别被称为干涉条件λ/4和干涉条件3λ/4，其中φr[rad]是在具有波长λ的光在反射面处被反射时的相移量的总和，并且Θ_eml是发光层中的相对于基板的法线方向的发射角度。光学距离Lr是有机化合物层的各个层的折射率nj与厚度dj的乘积的总和。换句话说，Lr可以被表示为∑_nj×d_j或n₀×d₀，其中φ是负值。

全层干涉L在增强波长λ时被表示为表达式(5)，其中Ls是发光位置与电极的反射面之间的光学距离，并且φs[rad]是在具有波长λ的光在光提取电极的反射面处被反射时的相移的总和。

L＝(Lr+Ls)＝(2M-Φ/π)×(λ/4)×1/cos(θ_eml) (5)

其中，M是m+m'，m'是发光点和光提取电极之间的干涉级，其是大于或等于0的整数。

值M是发光点和反射层之间的干涉级m与发光点和光提取电极之间的干涉级m'的总和(M＝m+m')，其是大于或等于0的整数，并且Φ是在具有波长λ的光在光反射层和光提取电极处被反射时的相移的总和(Φ＝φr+φs)。表达式(5)表示被称为有机化合物层的全层干涉的干涉。

在不具有光提取结构的倾斜面的有机发光元件的情况下，有机层的厚度被设计成使得在正面方向Θ_eml＝0°的条件下满足表达式(4)和表达式(5)。

此时的正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on(轴上)被表示为表达式(6).

λ_on＝4πL/(2πM-Φ) (6)

对于没有光提取结构的倾斜面的有机发光元件，厚度和材料被设计成使得由表达式(6)表示的正面方向上的峰谐振波长λ与发光掺杂物的PL光谱的峰波长λ_PL基本一致。

另一方面，在有光提取结构的情况下，换句话说，根据本发明的实施例，有机发光元件中的正面方向上的发射角度根据像素发光区域中的像素发光位置而改变。

图2A和图2B是例示发射光12的图，该发射光12从反射层6上方的发光点11发射，在微透镜10的倾斜部13处被折射到基板的法线方向上。在这种情况下，微透镜10被例示为光提取结构4的示例。不论光提取结构的形状如何，光的方向都取决于倾斜角度和发光位置之间的关系。图2A中的附图标记n₀、n₁、n₂和n_eml表示元件外部、微透镜、保护层和有机膜发光层的各个折射率，其示出关系n₀<n₁。这里，为清楚起见，n₂＝n_eml。图2B中的附图标记n₃表示填充微透镜10和保护层9之间的间隙的填充层的折射率，其示出关系n₃<n₁。有机层7和保护层9可以各自具有层压结构(在图2A和图2B中未详细示出)，在这种情况下，折射率可以是厚度的加权平均值∑_nj×d_j/∑d_j。

发光点11(从该发光点11，发射光12将在倾斜部13处在正面方向上被折射)与像素中心之间的距离X被表示为表达式(7)。发射光41在发光层中的发射角度Θ_eml被表示为表达式(8)，其中，R是相对于基板的主面具有倾斜角度ψ的微透镜10的倾斜部13和像素中心在与基板的主面平行的方向上的距离，并且r是倾斜部13和发光点11在与基板的主面平行的方向上的距离。在这种情况下，像素中心可以是下部电极的垂直于基板主面的截面中的中点。如果下部电极在端部具有绝缘层，则像素中心可以是下部电极上的绝缘层的开口在垂直于基板主面的截面中的中点。

[数学式1]

值d_i和n_i分别是第i层的厚度和折射率。R(ψ)表示指示光提取结构的位置与倾斜角度之间的关系的结构参数。在图2A所示的球面微透镜的情况下，R＝A*sinψ，其中A是微透镜的曲率半径。值X和Θ_eml是光提取结构的倾斜部的倾斜角度ψ的函数。换句话说，负责正面方向上的放射亮度的像素发光区域、以及在倾斜面处在正面方向上折射的光在发光层中的发射角度由光提取结构的倾斜部的各个倾斜角度来确定。换句话说，对于具有光提取结构的有机发光元件，应针对构成光提取结构的倾斜部中的具有最高贡献率的倾斜角度来优化干涉条件。具体地，减小与具有最高贡献率的倾斜角度相对应的发射角度Θ_eml处的干涉峰谐振波长与PL峰波长之间的差。

接着，定义具有最高贡献率的倾斜部，并且将说明与具有最高贡献率的倾斜角度相对应的发射角度Θ_eml的方向上的干涉峰谐振波长。具有最高贡献率的倾斜部是指具有可以发射在光提取结构的倾斜部处在正面方向上折射的光的像素发射范围中的最大发光面积的倾斜部。

图3A和图3B是例示根据该实施例的光提取结构在发光设备的正面方向上提取光的图。图3A是例示从发光点在发光设备的正面方向上发射的光的示意图。图3B是例示从发光点在相对于基板主面倾斜的方向上发射的光的示意图。图3A是例示发光面积15a和光提取面16a之间的关系的立体图形，其中下部是垂直于包括像素中心的基板主面的截面图。图3A例示光提取面16a(倾斜角度为0°)(由于有机发光元件的正面方向上的光学干涉而在基板主面的正面从该光提取面16a发射光)、与该光提取面16a相对应的发光面积15a、以及在正面方向上发射光的发光区域20a。图3B例示可以发射在梯形的倾斜部16b(倾斜角度17b)处在正面方向上折射的光的发光面积15b、以及可以发射在正面方向上折射的光的发光区域20b。在图3A和图3B所例示的梯形的光提取结构的情况下，像素面积15b为最大。在该实施例中，光提取结构具有倾斜部。然而，可以采用使得相对于基板主面成角度的光能够在基板的正面方向上折射的任何形状。

这里，与具有最高贡献率的倾斜部相对应的发射角度Θ_eml是从上述的最大发光面积发射、且在具有最高贡献率的倾斜部处在正面方向上折射的光的发光点处的发射角度。

在图3B中，Θ_eml是从最大像素面积16a发射且经由倾斜部16b在正面方向上折射的光的发射角度。相对于基板的主面成角度Θ_eml的干涉峰谐振波长λ_off(轴外)由表达式(9)表示。符号λ_off在下文也被称为在斜方向上的干涉峰谐振波长。

λ_off＝4πL/(2πM-Φ)×1/cos(Θ_eml) (9)

优选确定有机发光元件的光学干涉条件，使得表达式(9)中的干涉峰谐振波长λ_off与发光材料的PL峰波长λ_PL之间的差小于由表达式(9)定义的正面方向上的干涉峰波长λ_on与λ_PL之间的差。干涉峰谐振波长λ_off可以几乎等于将在示例中例示的该实施例的发光设备的EL光谱的峰波长λ_EL。换句话说，可以确定有机发光元件的光学干涉条件，使得λ_EL和λ_PL之间的差小于正面方向上的干涉峰波长λ_on与λ_PL之间的差。

图4A至图4D是例示用于使用球面微透镜作为光提取结构的示例来估计优选发射角度Θ_eml的方法的示意图。图4A至图4D在光相对于基板主面的角度方面彼此不同。上部分别是例示发光面积18a至18d与光提取面19a和倾斜部19b至19d之间的关系的立体图形。包括像素中心的下部是垂直于包括像素中心的基板主面的截面图。附图标记19a由于其不倾斜因而表示光提取面。附图标记19b至19d由于它们倾斜因而表示倾斜部，其也被称为“光提取面”。同样在图4A至图4D所例示的微透镜中，具有最高贡献率的倾斜部是具有能够发射在发光结构的倾斜部处在正面方向上折射的光的像素发光范围中的最大发光面积的倾斜部。换句话说，在球面微透镜的情况下，发光面积为最大的位置与最外周区域相对应。图4C例示如下的状态：从发光区域(在该发光区域处，光可以在球面微透镜的倾斜面处在正面方向上折射)的最大发光面积18c发射的光在倾斜部19c处被折射到正面。在微透镜的情况下，如图4C所示，Θ_eml被设置为从最外周区域18c到倾斜部19c的发光层中的发射角度。光线追踪模拟示出发射角度Θ_eml优选地大于0°且小于30°，并且更优选地为5°以上且20°以下。

接着，将说明表达式(9)中的斜方向上的干涉峰谐振波长λ_off与发光材料的PL峰波长λ_PL之间的差小于由表达式(6)定义的正面方向上的干涉峰波长λ_on与λ_PL之间的差的效果。

图5示出发光材料的PL光谱、在正面方向上增强光的干涉光谱、以及在斜方向上增强光的干涉光谱的曲线图。图5的(a)示出具有用于一起增强在基板主面的正面方向上发射的光的传统配置的发光元件中的λ_off、λ_on和λ_PL之间的关系。图5的(b)示出用于一起增强在相对于基板主面倾斜的方向上发射的光的根据本发明的发光元件的配置。图5的(b)中的配置示出如下的情况：相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off与发光材料的PL峰波长λ_PL之间的差小于基板主面的正面方向上的干涉峰λ_on与λ_PL之间的差。图5的(c)示出通过具有(a)的配置的发光元件的微透镜的正面方向上的光谱。图5的(d)示出通过具有(b)的配置的发光元件的微透镜的正面方向上的光谱。图5的(a)和(b)分别是(c)和(d)中的光谱中的针对发光层中的各个发射角度分量所分解的曲线图。

图5假定如图4A至图4D所例示的微透镜，其中Θ_eml约为15°。然而，该效果不取决于Θ_eml的值。

图5的(a)和(b)中的值Θ_eml＝0°与各个发光元件的结构中的没有光提取结构的发光元件的发光强度相对应。在没有光提取结构的有机发光元件的情况下，如上所述，使正面方向上的干涉峰波长λ_on与λ_PL一致。这可以从图5的(a)中的Θ_eml＝0°处的放射亮度高于图5的(b)中的Θ_eml＝0°处的放射亮度看出来。另一方面，在有微透镜的情况下，Θ_eml对正面方向上的放射亮度的贡献率改变。换句话说，在正面方向上折射的光随着角度而变化。

对于图5的(a)中的传统配置，利用光提取结构的正面方向上的提取效率(以下称为正面提取效率)最高的干涉峰谐振波长λ_off与PL光谱λ_PL相比位于更接近短波长侧的位置。PL光谱在PL峰的短波长侧上急剧下降。换句话说，强度显著下降。这导致PL峰波长的短波长侧的光谱面积(放射亮度)减小。由于该原因，在图5的(a)中的λ_off的波长区域中，一起增强λ_off的效果大，但由于从发光材料发射的光量小，因此由于光提取结构而引起的正面光提取效率的增加小。这也通过图5的(a)中的θ_eml＝15°、25°的低发光强度示出。

相比之下，在相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off与PL峰波长λ_PL之间的差小于基板主面的正面方向上的干涉峰波长λ_on与λ_PL之间的差的情况下，具有光提取结构的正面光提取效率的区域和具有PL光谱的高发光强度的区域一致。换句话说，可以增加图5的(b)中的Θ_eml＝15°、25°的放射亮度。由于图5的(d)中的光谱面积大于图5的(c)中的光谱面积，因此图5的(d)中的发光元件具有包含光提取结构的有机发光元件的高放射亮度。换句话说，在相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off与PL峰波长λ_PL之间的差小于基板主面的正面方向上的干涉峰波长λ_on与λ_PL之间的差的情况下，正面方向上的放射亮度更高。

由于本发明被配置成使得具有光提取结构的有机发光元件的基板主面正面的干涉峰波长λ_on相对于发光材料的PL峰波长λ_PL更接近长波长侧，因此正面放射亮度高。换句话说，将相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off与PL峰波长λ_PL之间的差设置成小于正面方向上的干涉峰波长λ_on与λ_PL之间的差，这显著增加了正面放射亮度。如图5的(b)和(d)所示，相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off与EL光谱的峰波长λ_EL几乎一致。

为了增加基板主面的正面方向上的放射亮度，可以使λ_off和λ_PL一致。在发光材料的光谱具有与λ_PL相比强度更低的第二峰λ_PL2的情况下，可以使λ_PL2与λ_on一致。换句话说，相对于基板主面倾斜的方向上的干涉光谱接近于λ_PL，并且基板主面的正面方向上的干涉光谱接近于λ_PL2。在比较这两者时，λ_PL和λ_off与λ_PL2和λ_on相比可能彼此更接近。

图6A和图6B是例示由移位的微透镜折射的发射光的示意图。由于相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off接近PL峰波长λ_PL，因此可以通过使微透镜移位来将具有PL峰波长的光折射到广角侧。微透镜的移位(以下称为ΔML)意味着提供微透镜的中心位置与像素开口的中心位置之间在平行于基板主面的方向上的距离。可以根据垂直于基板主面的截面中的微透镜的中点估计微透镜的中心。可以根据垂直于基板主面的截面中的下部电极的中点估计像素开口的中心。如果下部电极的端部被像素分离层覆盖，则可以使用截面图中从像素分离层到像素分离层的线段的中点来估计像素开口的中心。可以选择这些截面图以通过微透镜的顶点。

在该实施例中，在假定有机层的折射率为1.9的情况下，可以粗略估计光学距离。在这种情况下，提供满足表达式(A)的常数A。

1.9D<Aλ_PL/4<1.9D/cosθ (A)

其中，λ_PL是发光材料的发射波长，D是电极间距离，并且θ是发射光的倾斜角度。

与接近1.9D相比，值Aλ_PL/4可以更接近1.9D/cosθ。换句话说，以角度θ倾斜的干涉光谱比基板的正面方向上的干涉光谱对发光材料的发射波长λ_PL的干涉的贡献更多。

根据该实施例的发光设备可以包括与发光元件不同的第二发光元件以及与光提取结构不同且接收来自第二发光元件的光的第二光提取结构，其中在垂直于基板主面的截面中的、发光元件的发光区域的中点与光提取结构的中点之间的在平行于基板主面的方向上的距离可以小于在垂直于基板主面的截面中的、第二发光元件的发光区域的中点与第二光提取结构的中点之间的在平行于基板主面的方向上的距离。

根据该实施例的发光设备还可以包括与第二发光元件不同的第三发光元件以及与第二光提取结构不同且接收来自第三发光元件的光的第三光提取结构，其中在垂直于基板主面的截面中的、第二发光元件的发光区域的中点与第二光提取结构的中点之间的在平行于基板主面的方向上的距离可以小于在垂直于基板主面的截面中的、第三发光元件的发光区域的中点与第三光提取结构的中点之间的在平行于基板主面的方向上的距离。

图6A例示使基板主面的正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on与λ_PL一致的传统配置。图6B例示使相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off与λ_PL一致的配置。利用图6B中的配置，由于微透镜的移位，与利用图6A的配置相比，以更宽的角度发射具有PL峰波长λ_PL的光。这是因为，图6B中的配置导致在相对于基板主面倾斜的方向上增强光的干涉。这里，为清楚起见，设置了n₁＝n₂＝n_eml、并且n₀<n₁。即使光在各个界面处折射，图6B中的配置也导致与图6A中相比以更宽的角度发射λ_PL的光。

在图6A和图6B中，光从发光区域发射，并且被微透镜的倾斜部以θ₀(在图6B中为θ'₀)的角度折射。图6A的条件被表示为表达式(10)。

n₀×sin(θ₀+ψ)＝n_eml×sin(θ_eml+ψ) (10)

其中，ψ(在图6B中为ψ')是微透镜的倾斜角度。

符号θeml表示发光点处的发射角度。在λ_on＝λ_PL的图6A中，Θ_eml＝0°成立，并且在λ_off＝λ_PL的图6B中，θ_eml＝Θ_eml成立。如图6A和图6B以及表达式(10)所示，根据本发明的发光设备在相对于倾斜部倾斜的方向上发出具有λ_PL的光，因此如图6B所示，具有λ_PL的光可以以更宽的角度折射。从表达式(10)的全反射条件推导出的折射角度的最大值对于λ_on＝λ_PL被表示为表达式(11)，并且对于λ_off＝λ_PL被表示为表达式(12)。

θ₀＝π/2-sin^-1(n₀/n_eml) (11)

θ₀'＝π/2+θ_eml-sin^-1(n₀/n_eml)＝θ₀+Θ_eml (12)

换句话说，利用用于使相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off接近PL峰波长λ_PL的有机发光元件的光学干涉条件，与利用传统配置相比，可以使折射方向朝向更宽角度偏移了Θ_eml。换句话说，与传统配置相比，该实施例的配置可以通过使微透镜移位来增加角度调整范围。更宽角度发射使得能够在增加视场(FOV)的同时应用于具有小显示器的较短焦点光学部。换句话说，例如，可以缩小头戴式显示器的大小。

可以在发光设备的至少一些区域中适当地调整光提取结构的中心位置与像素开口的中心位置之间的基板面内方向上的距离。

图7A和图7B是例示微透镜和像素的相对位置随着显示区域中的位置而变化的平面图。图7A是显示区域的平面图。图7B是沿着图7A中的线E-E'所截取的示意截面图。图7B例示微透镜10的中心和发光区域22的中心的相对位置与显示区域中的发光元件的位置之间的关系。在显示区域1的中心位置处，微透镜的中心与发光区域的中心一致。换句话说，ΔML23为0。越靠近该图的左侧，微透镜的中心与发光区域的中心之间的距离越大。换句话说，ΔML 24大于ΔML23，并且ΔML 25大于ΔML 24。在图7B中，ΔML 26是微透镜的中心与发光区域的中心之间的最大距离。该图中的微透镜的中心与发光区域的中心之间的距离仅是例示性的。距离ΔML可以从显示区域的中心向端部增加，或者可替代地，可以从显示区域的中心向端部减小。距离ΔML可以相对于显示区域中的位置在宏观上连续地改变。距离ΔML可以例如针对各发光元件在宏观上以任何方式改变，或者距离ΔML可以每多个发光元件逐级地改变。可替代地，可以将距离ΔML针对各发光元件而改变的配置与ΔML每多个发光元件逐级地改变的配置组合。在该实施例中，显示区域的中心处的ΔML 23为0，但不必一定为0。显示区域中的距离ΔML可以是固定的。

图8A至图8D是例示根据本发明实施例的发光设备的其他结构的图。图8A是本发明实施例的发光设备的示意截面图。在该实施例中，作为示例，光提取结构是微透镜。光提取结构可以是相对于绝缘层的主面具有倾斜角度的任何结构，并且除微透镜之外，还可以是非球面微透镜、圆锥形微透镜、圆柱形微透镜或数字微透镜。

图8A例示发光设备，其中基板5上的发光元件3包括反射层6、覆盖反射层的端部的像素分离层21、包含发光材料的有机层7、半透半反电极8、保护层9、以及微透镜10。反射层6的未覆盖有像素分离层21的部分是发光区域22。反射层6的未覆盖有像素分离层21的部分也被称为像素开口。像素分离层21具有被称为堤(bank)的结构，并且用作绝缘层。反射层6和半透半反电极8从放置位置方面也分别被称为下部电极和上部电极。在显示区1的外侧布置有哑像素3'以维持最外层发光元件的性质。哑像素3'可以以多列和多行提供。哑像素的组件可以与发光元件的组件相同。除了不向哑像素供给电流之外，哑像素可以具有与发光元件相同的结构。

可以在基板5上提供绝缘层(未示出)。绝缘层可以由例如氧化物层、氮化物层或有机层形成。绝缘层由于其功能也被称为平坦化层。例如，绝缘层可以具有降低基板上所形成的晶体管的表面凹凸施加到电极上的影响的功能。

有机层7可以由多个层构成。这多个层包括包含发光材料的发光层。可以在发光元件上以及在发光元件之间的整个表面上形成发射单个颜色的光的发光层。可替代地，可以在发光元件上以及在发光元件之间的整个表面上分层放置发射不同颜色的光的发光层，使得显示设备可以显示至少两个颜色，或者可以将针对各发光元件发射不同颜色的光的发光层图案化。如果有机层由发射白色的发光层构成，则可以在发光元件和微透镜之间提供滤色器。

保护层9是用于保护发光元件的层，并且可以是无机层(诸如氮化硅、氮氧化硅、氧化硅或氧化铝等)、或者有机层(诸如丙烯酸酯树脂、环氧树脂或聚酰亚胺树脂等)。

微透镜10接收从发光元件发射的光。可以在微透镜和保护层之间提供平坦化层(未示出)。平坦化层也可以用作粘附层。平坦化层可以由与微透镜相同的树脂制成。

图8A例示从半透半反电极8到微透镜的距离L、微透镜的高度h、微透镜的半径φ、微透镜的顶点与相邻微透镜的顶点之间的距离D、保护层的折射率n₂、微透镜的折射率n₁、以及外部折射率n₀。距离D不必一定是固定的。更具体地，距离D可以随着到显示区域的端部的距离减小而增大，或者距离D可以随着到显示区域的端部的的距离减小而减小。在该实施例中，高度是附图的图面的垂直方向上的距离。

图8B是进一步包括滤色器的发光设备的示意截面图。在保护层9和微透镜10之间进一步设置滤色器27。滤色器透射特定波长。例如，滤色器可以允许RGB中的红色(R)穿过。如图8B所示，可以提供分别透射RGB的三个种类的滤色器。

图8C是包括滤色器和具有不同配置的微透镜的发光设备的示意截面图。微透镜10'与其他实施例的不同之处在于在附图的图面中向下凸出。换句话说，附图的图面中的向下是从半透半反电极向反射层的方向。微透镜10'和保护层9之间的间隙可以是空隙或填充有其他物质。树脂层可以在滤色器27和微透镜10'之间设置树脂层。

在滤色器27上设置保护玻璃28。可以在保护玻璃28和滤色器27之间布置诸如粘附层等的有机层。保护玻璃28位于与基板5相对的位置处，因此由于其放置位置而也被称为对向基板。

图8D是发光元件的光学干涉距离在发射颜色之间变化的发光设备的示意截面图。在反射层6上方布置有光学调整层29、透明电极30、有机层7、半透半反电极8、保护层9、填充层31、滤色器27和微透镜10。滤色器27根据透射颜色由27R、27G或27B表示，其是红色滤光器、绿色滤光器或蓝色滤光器。反射层6和半透半反电极8之间的光学距离随着光学调整层29的厚度而变化。从附图的右侧起顺次配置增强蓝色的发光元件、增强绿色的发光元件和增强红色的发光元件。第一发光元件的光学调整层的厚度大于第二发光元件的光学调整层的厚度。该配置使得能够提供针对各个发射颜色的最佳光学干涉距离。在该实施例中，使用透明电极下方的光学调整层，光学干涉距离在颜色之间改变。可替代地，光学调整层可以布置在半透半反电极上。可以通过针对各发光元件改变有机层的厚度来优化针对各发光元件的光学干涉距离。如果针对各发光元件改变有机层的厚度，则优选地，改变相对于发光层与反射层相邻的有机层的厚度。

由滤色器透射的波长区域可以包括发光材料的PL峰波长。当在发光材料的PL峰包括第一峰和比第一峰低的第二峰的情况下优先发光设备的发光亮度时，第一峰波长和第二峰波长可以包括在由滤色器透射的波长区域中。当在发光材料的PL峰包括第一峰和比第一峰低的第二峰的情况下优先发光设备的色纯度时，仅第一峰可以包括在由滤色器透射的波长的区域中。

这在应用于重视发光亮度的装置(例如，头戴式显示器增强现实(AR)眼睛)的情况下是优选的。

在该实施例中，发光元件可以包括向发光材料供给电荷的电极、以及覆盖该电极的一个端部和另一端部的像素分离层。像素分离层也可以被称为下部电极上的绝缘层。这里的绝缘层是与下部电极下方的绝缘层不同的另一层。像素分离层也被称为堤。

在垂直于基板的主面的截面中，光提取结构在平行于绝缘层的主面的方向上的中点与在像素分离层的一个端部和另一端部之间的中点在平面图中不必一定彼此叠置。

发光设备包括显示区域。显示区域包括包含该显示区域的中央部的第一区域、以及在平面图中在该第一区域外侧的第二区域。

第一区域包括第三发光元件，并且第二区域包括第四发光元件。第四发光元件中的、光提取结构的中点与像素分离层的一个端部和另一端部之间的中点之间的距离大于第三发光元件中的、光提取结构的中点与像素分离层的一个端部和另一端部之间的中点之间的距离。换句话说，第四发光元件中的光提取结构与堤开口之间的间隙更大。

[发光元件的结构]

发光元件在基板上包括绝缘层、第一电极、有机化合物层和第二电极。例如，可以在负电极上方设置保护层、滤色器和微透镜。如果设置了滤色器，则可以在滤色器和保护层之间设置平坦化层。平坦化层可以由丙烯酸树脂等制成。这也适用于在滤色器和微透镜之间设置的平坦化层。

[基板]

基板由石英、玻璃、硅晶圆、树脂或金属等制成。可以在基板上设置诸如晶体管等的开关元件、以及布线线路，在这些开关元件以及布线线路上可以设置绝缘层。绝缘层可以由如下的任何材料制成，该材料使得能够在绝缘层中形成接触孔以使得可以在绝缘层和第一电极之间形成布线线路，并且确保与未连接的布线线路绝缘。示例包括树脂，诸如聚酰亚胺、氧化硅和氮化硅等。

[发光元件]

发光元件包括第一电极、第二电极、以及布置在第一电极和第二电极之间且包含发光材料的发光层。发光层可以是有机化合物层或无机化合物层。电极也可以用作反射层。发光材料可以是荧光发光材料或磷光发光材料。

[电极]

电极可以是一对电极。该对电极电极可以包括正电极和负电极。在有机发光元件发射光的方向上施加电场的情况下，具有高电位的电极是正电极，并且另一电极为负电极。换句话说，向发光层供给空穴的电极是正电极，并且供给电子的电极是负电极。电极可以跨越多个发光元件形成、或者针对各发光元件单独形成。例如，可以针对各发光元件单独形成正电极，并且可以跨越多个发光元件形成负电极。

优选地，正电极所用的材料具有最大可能的功函数。示例包括单金属(诸如金、铂、银、铜、镍、钯、钴、硒、钒、钨和硅等)、其混合物、其合金、以及金属氧化物(诸如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌等)。其他示例包括导电聚合物，诸如聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等。

这些电极材料可以单独使用、或者可以以两个或多于两个材料的组合使用。正电极可以由一个层或多个层构成。

为了用作反射层，可以使用铬、铝、银、钛、钨、钼、其合金、或其层压体。不具有电极的功能的反射层可以由上述材料制成。用作透明电极的示例包括但不限于由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌制成的氧化物透明导电层。可以使用光刻技术来形成电极。反射层优选在发射波长处具有70％以上的反射率。反射层也可以用作电极。

另一方面，负电极所用的材料优选具有小的功函数。示例包括碱金属(诸如锂等)、碱土金属(诸如钙等)、单金属(诸如铝、钛、锰、银、铅和铬等)、及其混合物。其他示例包括这样的单金属的合金。示例包括镁银合金、铝锂合金、铝镁合金、银铜合金和锌银合金。也可以使用诸如氧化铟锡(ITO)等的金属氧化物。这些电极材料可以单独使用、或者以两个或多于两个材料的组合使用。负电极可以由一个层或多个层构成。其中，优选使用银，并且更优选地，使用银合金以减少银聚集。减少银聚集的任何合金比都是可以的。例如，银与其他金属的比可以是1:1或3:1。

负电极的示例包括但不限于由诸如ITO等的氧化物导电层制成的顶部发射元件、以及由诸如铝(Al)等的反射层制成的底部发射元件。用于形成负电极的方法的示例包括但不限于直流溅射和交流溅射，其更优选地提供大的膜覆盖，从而提高减小电阻的容易度。

为了用作半透半反电极，使用透射入射光的一部分并且反射入射光的一部分的金属。可以使用足够薄的金属层作为半透半反电极。例如，可以使用约10nm厚的银作为半透半反电极。

[有机层]

有机层可以由一个层或多个层构成。有机层在包括多个层的情况下，根据功能，可以被称为空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层或电荷生成层。有机层主要由有机化合物构成，但可以包含无机原子或者含有例如铜、锂、镁、铝、铱、铂、钼或锌的无机化合物。

有机层可以包括多个发光层。任何发光层可以包含红色发光材料、绿色发光材料或蓝色发光材料。将这些发光材料混合使得能够发射白色光。任何发光层可以包含互补颜色的发光材料，诸如蓝色发光材料和黄色发光材料等。发光材料可以是荧光材料、磷光材料、延迟荧光材料、或者CdS或钙钛矿量子点。可以通过针对各发光元件改变发光层的材料或配置来发射不同颜色的光。可以针对各发光元件形成发光层。有机化合物层可以布置在第一电极和第二电极之间，并且可以被布置成与第一电极和第二电极接触。

[保护层]

保护层是绝缘层，并且优选包含来自外部的氧气和水分的渗透性低的半透明无机材料。保护层可以由无机材料(诸如氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化铝(Al₂O₃)或氧化钛(TiO₂)等)构成。保护层可以直接设置在负电极上，或者可以以在保护层和负电极之间布置有有机树脂层的方式设置在负电极上。有机树脂层可以由例如聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酯或环氧树脂制成。

将具有吸附剂的玻璃键合到负电极可以减少水等渗透到有机层中，由此减少显示缺陷。在另一实施例中，可以在负电极上设置诸如氮化硅等的钝化膜以减少水等渗透到有机化合物层中。例如，可以通过形成负电极、然后在保持真空的状态下将该负电极输送到另一腔室(使用化学气相沉积方法在该负电极上形成厚度为2μm的氮化硅膜)来形成保护层。可以使用CVD方法然后使用原子层沉积方法(ALD方法)来形成保护层。使用ALD方法的膜所用的材料的示例包括但不限于氮化硅、氧化硅和氧化铝。可以在使用ALD方法形成的膜上使用CVD方法沉积氮化硅。使用ALD方法所形成的膜与使用CVD方法所形成的膜相比可能更薄。具体地，厚度可以为50％以下、或者10％以下。

[滤色器]

可以在保护层上设置滤色器。例如，可以在另一基板上设置考虑到有机发光元件的大小的滤色器，并且可以将基板键合到有机发光元件的基板，或者可替代地，可以使用光刻技术在上述保护层上图案化滤色器。滤色器可以由高聚合物制成。

[平坦化层]

可以在滤色器和保护层之间设置平坦化层。设置平坦化层以减小下层的表面凹凸。在不限制目的的情况下，平坦化层也可以被称为树脂层。平坦化层可以由有机化合物制成，该有机化学物可以是低分子量或高分子量，并且优选为高分子量。

平坦化层可以设置在滤色器上以及滤色器下，并且可以由相同的材料或不同的材料制成。具体示例包括聚乙烯咔唑树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、硅树脂和脲醛树脂。

[微透镜]

有机发光设备可以在光出射侧包括诸如微透镜等的光学部。微透镜可由例如丙烯酸树脂或环氧树脂制成。可以设置微透镜以增加要从有机发光设备提取的光量并控制要提取的光的方向。微透镜可以具有半球形状。在半球形状的情况下，与半球接触的切线中的平行于绝缘层的切线与半球之间的接触点是微透镜的顶点。微透镜的顶点也可以在任何截面图中确定。换句话说，微透镜的顶点是截面图中的与微透镜的半球接触的切线中的与绝缘层平行的切线和半球之间的接触点。

还可以定义微透镜的中点。假定微透镜的截面中的从圆弧结束的点起直到另一圆弧结束的点为止的线段，该线段的中点可以被称为微透镜的中点。判断顶点和中点的截面可以是垂直于绝缘层的截面。

微透镜可以通过调整曝光和显影工艺来形成。具体地，形成由微透镜所用的材料制成的膜(光刻胶膜)，并且使用具有连续灰度的掩模对光刻胶膜进行曝光和显影。掩模的示例包括灰色掩模和面积灰度掩模，该面积灰度掩模使得能够通过改变由具有低于或等于曝光装置的分辨率的分辨率的遮光层形成的点的密度分布来将具有连续灰度的光施加到成像面。

回蚀使用曝光和显影工艺所形成的微透镜使得能够调整透镜形状。微透镜可以具有包括使得能够使放射光折射的倾斜部的任何形状，并且是球面的或者在截面中可以是不对称的。

[对向基板]

可以在平坦化层上设置对向基板。对向基板是根据其设置在与基板相对应的位置处这一事实而命名的。对向基板的构成材料可以与上述基板的构成材料相同。假定上述基板是第一基板，对向基板可以被称为第二基板。

[形成有机层]

构成根据本发明实施例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、电荷生成层等)是使用以下方法形成的。

构成根据本发明实施例的有机发光元件的有机化合物层可以通过诸如真空沉积法、离子化沉积法、溅射或等离子体等的干法工艺来形成。代替干法工艺，可以使用湿法工艺以通过使用已知的涂覆法(例如，旋涂、浸渍、铸造法、Langmuir-Blodgett(LB)法或喷墨法)涂覆溶解在适当溶剂中的有机化合物来形成层。

使用真空沉积法或溶液涂覆法来形成层使得结晶等不太可能发生，从而提供高的时间稳定性。在使用涂覆法形成膜时，能够与适当的粘合剂树脂组合地形成膜。

粘合剂树脂的示例包括但不限于聚乙烯咔唑树脂、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、硅树脂和脲醛树脂。

这些粘合剂树脂可以单独作为均聚物或共聚物使用，或者可以以两个或多于两个种类的组合使用。另外，可以根据需要组合使用诸如已知的增塑剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂等的添加剂。

[像素电路]

发光设备可以包括连接到发光元件的像素电路。像素电路可以是有源矩阵型，其独立地控制第一发光元件和第二发光元件的发射。有源矩阵电路可以采用电压编程或电流编程。驱动电路针对各像素包括像素电路。像素电路可以包括发光元件、用于控制发光元件的发光亮度的晶体管、用于控制发射定时的晶体管、保持用于控制发光亮度的晶体管的栅极电压的电容、以及用于不经由发光元件连接到接地端(GND)的晶体管。

发光设备包括显示区域和显示区域周围的周边区域。显示区域包括像素电路，并且周边区域包括显示控制电路。构成像素电路的晶体管的迁移率可以低于构成显示控制电路的晶体管的迁移率。

构成晶体管像素电路的晶体管的电流-电压特性的倾斜度可以小于构成显示控制电路的晶体管的电流-电压特性的倾斜度。电流-电压特性的倾斜度可以从所谓的Vg-Ig特性测量。

构成像素电路的晶体管连接到发光元件(例如，第一发光元件)。

[像素]

有机发光设备包括多个像素。像素包括发射不同颜色的光的子像素。子像素可以分别具有RGB发射颜色。

各像素从被称为像素开口的区域发射光。该区域与第一区域相同。像素开口在大小上可以为15μm以下且5μm以上。更具体地，像素开口在大小上可以为11μm、9.5μm、7.4μm或6.4μm。

子像素之间的距离可以为10μm以下，具体为8μm、7.4μm或6.4μm。

像素在平面图中可以具有已知的配置。示例包括条纹配置、三角形配置、PenTile配置和拜耳配置。子像素在平面图中可以具有任何已知的形状。示例包括诸如矩形形状或菱形形状等的四边形形状、以及六边形形状。当然，矩形形状包括除准确形状以外的任何接近矩形的形状。可以采用子像素的形状与像素配置的组合。

示例

<示例1>

以下将使用示例说明本发明的具体效果。在该示例中，使用单色的有机发光元件。表1示出利用像素间间距D进行归一化后的微透镜高度h/D、微透镜半径Φ/D、以及滤色器的上表面的高度L2/D。

如上所述，本发明的效果独立于单个颜色或白色，并且可以单独设置滤色器等。

[表1]

微透镜高度h/D	0.35
		微透镜半径Φ/D	0.47
从半透半反电极到微透镜下表面的高度L2/D	0.56

图9是例示从光线追踪获得的发光层的发射角度与相对强度之间的关系的曲线图。在利用表1的配置的光线追踪中，正面方向为10°至15°，其中获得了最大相对强度。在示例1中，使用铝(Al)电极作为反射层，使用15nm的镁银合金(MgAg)作为半透半反电极，并且使用氮化硅(SiN)膜作为保护层。微透镜是利用折射率n为1.5的材料形成的。图10示出示例1中所使用的发光材料的PL光谱PL1。PL光谱的最大峰波长为523nm。

[表2]

表2示出测试结果。在该示例中，在由表达式(4)表示的反射层和发光点之间的干涉级m为1、并且发光点和半透明电极之间的干涉级m'为0的条件下进行测试。在比较示例D001中，在上述条件下，正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on与λ_PL一致，并且相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off被定位成相对于λ_PL更接近短波长侧。在示例D101和D102中，在λ_on分别为545nm和552nm的条件下，相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off更接近λ_PL。表2中的相对放射强度是针对有微透镜和无微透镜的配置、利用比较示例的放射亮度进行归一化后的值。

首先，比较无微透镜的有机发光元件的特性。与D001相比，D101和D102的干涉条件示出：无微透镜的正面方向上的EL光谱峰强度λ_EL(0)相对于λ_PL偏移到长波长侧，并且相对放射强度等于1或减小到0.99。另一方面，在有微透镜的情况下，D101和D102分别示出相对放射强度分别增加到1.36和1.4，并且EL峰波长λ_EL分别是529nm和530nm，其接近λ_PL＝523nm。这是由于图5的(b)所示的具有在微透镜的倾斜部处在正面方向上折射的分量的最高贡献率的Θ_eml周围的分量而引起的。在D101和D102中，正面方向上的干涉峰谐振波长与PL峰波长之间的差|λ_off-λ_PL|为22nm和29nm，并且EL峰波长与PL峰波长之间的差|λ_EL-λ_PL|分别为6nm和7nm。因此，具有光提取结构的有机发光元件可以通过调整有机EL元件的光学干涉使得|λ_EL-λ_PL|小于|λ_off-λ_PL|来增加正面方向上的放射亮度。

<示例2>

除发光材料的光谱形状具有双峰以外，示例2与示例1相同。双峰意味着发光光谱包括第一峰和第二峰。

[表3]

表3示出示例2中的λ_PL、λ_on、λ_off和正面放射强度，其中列出各个条件下的λ_PL、λ_EL和λ_on之间的差。在比较示例D002中，在上述条件下，正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on与λ_PL一致，并且相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off被定位成相对于λ_PL更接近短波长侧。在示例D103和D104中，在λ_on分别为545nm和552nm的条件下，相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off更接近λ_PL。表3中的相对放射强度是利用D002的放射亮度进行归一化后的值。

首先，针对无微透镜的配置进行比较。与D002相比，D103和D104的干涉条件示出：在无微透镜的情况下的正面方向上的EL光谱峰强度λ_EL(0)相对于λ_PL＝523nm分别向长波长侧偏移到542nm和549nm，并且相对放射强度等于1或减小到0.98。相比之下，在有微透镜的情况下，D103和D104示出相对放射亮度分别增加到1.4和1.45，并且在D103和D104这两者中EL峰波长λ_EL都是524nm，其接近λ_PL＝523nm。这是由于图5的(b)所示的具有在微透镜的倾斜部处在正面方向上折射的分量的最高贡献率的Θ_eml周围的分量而引起的。在D103和D104中，正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on与PL峰波长之间的差|λ_off-λ_PL|分别为22nm和29nm，并且在D103和D104这两者中，EL峰波长和PL峰波长之间的差|λ_EL-λ_PL|为1nm。这表明，本发明对于如PL2那样的具有第二峰的PL光谱形状的发光掺杂物是有用的。

<示例3>

除了反射层和发光点之间的干涉级m为0、半透明电极为23nm以外，示例3与示例2相同。表4示出示例3的测试结果。

[表4]

/>

在比较示例D003中，在上述条件下，正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on与λ_PL一致，并且相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off被定位成相对于λ_PL更接近短波长侧。在示例D105中，在λ_on为539nm的条件下，相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off为534nm，其接近λ_PL＝523nm。表4中的相对放射强度是利用D003的放射亮度进行归一化后的值。

首先，针对无微透镜的配置进行比较。与D003相比，D105的干涉条件示出：在无微透镜的情况下的正面方向上的EL光谱峰强度λ_EL(0)相对于λ_PL＝523nm向长波长侧偏移到528nm，并且相对放射强度减小到0.9。相比之下，在有微透镜的情况下，D105的相对放射亮度增加到1.36，并且EL峰波长λ_EL为524nm，其接近λ_PL＝523nm。这是由于图5的(b)所示的具有在微透镜的倾斜部处在正面方向上折射的分量的最高贡献率的Θ_eml周围的分量而引起的。在D105中，正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on与PL峰波长之间的差|λ_off-λ_PL|为16nm，并且EL峰波长与PL峰波长之间的差|λ_EL-λ_PL|为1nm。这表明，本发明对于反射层和发光点之间的干涉级m为0的情况，也表现出效果。

<示例4>

除了半透明电极与发光点之间的干涉级m'为1以外，示例4与示例2相同。表5示出示例4的测试结果。

[表5]

在比较示例D004中，在上述条件下，正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on与λ_PL一致，并且相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off被定位成相对于λ_PL更接近短波长侧。在示例D106中，在λ_on为538nm的条件下，相对于基板主面倾斜的方向上的干涉峰谐振波长λ_off为520nm，其接近λ_PL＝523nm。表5中的相对放射强度是利用D004的放射亮度进行归一化后的值。

首先，针对无微透镜的配置进行比较。与D004相比，D106的干涉条件示出：在无微透镜的情况下的正面方向上的EL光谱峰强度λ_EL(0)相对于λ_PL＝523nm向长波长侧偏移到528nm，并且相对放射强度减小到0.84。相比之下，在有微透镜的情况下，D105的相对放射亮度增加到1.13，并且EL峰波长λ_EL为524nm，其接近λ_PL＝523nm。这是由于图5的(b)所示的具有在微透镜的倾斜部处在正面方向上折射的分量的最高贡献率的Θ_eml周围的分量而引起的。在D106中，正面方向上的干涉峰谐振波长λ_on与PL峰波长之间的差|λ_off-λ_PL|为15nm，并且EL峰波长与PL峰波长之间的差|λ_EL-λ_PL|为1nm。这表明，本发明对于半透明电极和发光点之间的干涉级m为1的情况，也表现出效果。

因而，本发明的效果独立于发光掺杂物的PL光谱的形状以及干涉级。

[根据本发明实施例的有机发光元件的应用]

根据本发明实施例的有机发光元件可以用作显示设备或照明设备的组成部分。其他应用包括电子照相式图像形成设备的曝光光源、液晶显示设备的背光灯、以及针对白色光源具有滤色器的发光设备。

显示设备可以是图像信息处理设备，该图像信息处理设备包括图像输入单元和信息处理单元，该图像输入单元接收来自面阵电荷耦合器件(CCD)、线阵CCD或存储卡等的图像信息，该信息处理单元处理所输入的信息，并且该图像信息处理设备被配置为将所输入的图像显示在显示器上。

摄像设备或喷墨打印机的显示器可以具有触摸面板功能。触摸面板功能所用的驱动方法的示例包括但不限于红外法、电容感测法、电阻法和电磁感应法。显示设备可以用作多功能打印机的显示器。

接着，将参考附图来说明根据该实施例的显示设备。

根据本发明实施例的发光元件可以用在图像形成设备中。图像形成设备包括感光构件、曝光光源、显影单元、充电单元、转印单元、输送辊和定影单元。

从曝光光源发射光以在感光构件的表面上形成静电潜像。曝光光源包括根据本发明的有机发光元件。显影单元包括调色剂等。充电单元对感光元件进行充电。转印单元将显影图像转印到打印介质。输送单元输送打印介质。打印介质的一个示例是纸张。定影单元对打印介质上所形成的图像进行定影。

曝光光源可以包括长基板上所配置的多个发光部。有机发光元件排列的列方向可以是感光元件的轴方向。列方向与感光构件的转动轴的方向相同。该方向也可以被称为感光构件的长轴方向。

发光部可以在列方向上交替地配置在第一列和第二列中。第一列和第二列中的发光部在行方向上配置在不同的位置。

第一列可以具有按间隔配置的多个发光部。第二列在与第一列中的发光部之间的间隔相对应的位置处具有发光部。换言之，多个发光部也可以按间隔配置在行方向上。发光元件例如可以以网格形式、以交错图案或以棋盘图案配置。

图11是例示根据该实施例的发光设备的示例的示意图。显示设备1000在上部盖1001和下部盖1009之间可以包括触摸面板1003、显示面板1005、框架1006、电路板1007和电池1008。触摸面板1003和显示面板1005分别连接到柔性印刷电路(FPC)1002和1004。在电路板1007上印制有晶体管。除非显示设备是移动电话，否则不需要电池1008，并且如果显示设备是移动电话，则电池1008可以布置在另一位置。发光设备包括在显示面板中。

根据该实施例的显示设备可以包括包含红色、绿色和蓝色的滤色器。滤色器可以以红色、绿色和蓝色的三角形阵列配置。

根据该实施例的显示设备可以用作移动终端的显示器。在这种情况下，显示设备可以具有显示功能和操作功能。移动终端的示例包括诸如智能电话等的移动电话、平板电脑和头戴式显示器。显示设备可以包括控制要显示的图像的显示控制单元。

根据该实施例的发光设备可以用于摄像设备的显示器，该摄像设备包括包含多个透镜的光学部、以及接收穿过光学部的光的图像传感器。摄像设备可以包括显示图像传感器所获取到的信息的显示器。显示器可以暴露在摄像设备的外部或者布置在取景器中。摄像设备可以是数字照相机或数字摄像机。

图12A是例示根据该实施例的摄像设备的示例的示意图。摄像设备1100可以包括取景器1101、背面显示器1102、操作部1103和壳体1104。取景器1101可以包括根据该实施例的发光设备。在这种情况下，显示设备不仅可以显示要拍摄的图像，而且可以显示环境信息和摄像指令。环境信息可以包括外部光的强度和方向、被摄体的移动速度、以及被摄体被遮蔽物遮蔽的可能性。

由于摄像的最佳定时短，因此应当尽可能快地显示信息。因此，优选使用根据本发明的有机发光设备。这是因为有机发光元件具有快的响应速度。有机发光设备与液晶显示设备相比可以更适合用于需要高显示速度的设备。

摄像设备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中的图像传感器上形成图像。调整多个透镜的相对位置使得能够调整焦点。可以自动进行该操作。摄像设备可以被称为光电转换设备。光电转换设备可以不采用顺次摄像，而是采用检测与先前图像的差异的方法、从定期记录的图像中裁剪图像的方法、以及其他摄像方法。

图12B是例示根据该实施例的电子设备的示例的示意图。电子设备1200包括显示器1201、操作部1202和壳体1203。壳体1203可以包括电路、包括该电路的印刷电路板、电池、以及通信部。操作部1202可以是按钮或触摸面板型反应部。操作部可以是生物体识别部。包括通信部的电子设备也可以被称为通信设备。电子设备通过包括透镜和图像传感器还可以具有照相机功能。将使用照相机功能所拍摄到的图像显示在显示器上。电子设备的示例包括智能电话和笔记本式计算机。

图13A和图13B是例示根据该实施例的发光设备的示例的示意图。图13A例示诸如电视监视器或个人计算机(PC)监视器等的显示设备。显示设备1300包括框架1301和显示器1302。显示器1302可以包括根据该实施例的发光设备。

显示设备1300包括支撑框架1301和显示器1302的基部1303。基部1303的形状不必一定是图4A所示的形状。框架1301的下边也可以用作基部。

框架1301和显示器1302可以是弯曲的。曲率半径可以为5000mm以上且6000mm以下。

图13B是例示根据该实施例的发光设备的另一示例的示意图。图13B中的显示设备1310被配置为可折叠，即可折叠显示设备。显示设备1310包括第一显示器1311、第二显示器1312、壳体1313和折叠点1314。第一显示器1311和第二显示器1312可以各自具有根据该实施例的发光设备。第一显示器1311和第二显示器1312可以是一个无缝显示设备。第一显示器1311和第二显示器1312可以被折叠点分开。第一显示器1311和第二显示器1312可以显示不同的图像、或者利用第一显示器和第二显示器显示一个图像。

根据该实施例的发光设备可以用在照明设备中。照明设备可以包括壳体、光源、电路板、光学膜和光漫射单元。光源可以包括根据该实施例的发光设备。滤光器可以是增强光源的显色性的滤光器。光漫射单元可以高效地漫射来自光源的光(例如，照明)，以将光递送到宽区域。滤色器和光漫射单元可以布置在光出射侧。根据需要，可以在最外周设置盖。

照明设备的示例是对房间进行照明的设备。照明设备可以发射白色光、自然白光、以及蓝色光至红色光中的任何一个。照明设备可以包括控制光的调光器电路。照明设备可以包括根据本发明的有机发光元件以及连接到该有机发光元件的电源电路。电源电路将交流电压转换成直流电压。白色光的色温为4200K。自然白光的色温为5000K。照明设备可以包括滤色器。

根据该实施例的照明设备可以包括散热器。散热器将设备中的热量释放到外部。示例包括具有高比热的金属和液态硅。

根据本发明的发光设备可以用在诸如汽车等的移动物体中。汽车包括作为照明器具的示例的尾灯。汽车可以包括尾灯，并且可以被配置为在制动操作等时点亮尾灯。

尾灯可以包括根据该实施例的发光设备。尾灯可以包括保护有机发光元件的保护器。保护器可以由具有相对较高强度的任何透明材料(优选为聚碳酸酯)制成。聚碳酸酯可以与呋喃二甲酸衍生物或丙烯腈衍生物等混合。

汽车可以包括本体和安装到本体的窗。如果窗不用于检查汽车的前方和后方，则窗可以包括透明显示器。透明显示器可以包括根据该实施例的有机发光设备。在这种情况下，有机发光元件的组成元件(诸如电极等)由透明材料制成。

根据该实施例的移动对象可以是船舶、飞机或无人机等。移动物体可以包括本体和设置在本体上的照明器具。照明器具可以发射用于指示本体的位置的光。照明器具包括根据该实施例的有机发光元件。

参考图14A和图14B，将说明根据上述实施例的显示设备的应用。显示设备可应用于包括智能眼镜、头戴式显示器(HMD)、智能隐形眼镜和其他可穿戴装置的可穿戴系统。在这样的应用中使用的摄像显示设备包括能够对可见光进行光电转换的摄像设备、以及能够发射可见光的显示设备。

图14A例示根据应用的一副眼镜1600(智能眼镜)。该副眼镜1600在镜片1601的正面包括诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器或单光子雪崩二极管(SPAD)等的摄像设备1602。在镜片1601的背面设置有各实施例的显示设备。

该副眼镜1600还包括控制单元1603。控制单元1603用作用于向摄像设备1602和根据各实施例的显示设备供给电力的电源。控制单元1603控制摄像设备1602和显示设备的操作。镜片1601设置有用于将光收集到摄像设备1602的光学部。

图14B例示根据应用的一副眼镜(智能眼镜)1610。该副眼镜1610包括控制单元1612。控制单元1612配备有与摄像设备1602相对应的摄像设备、以及显示设备。镜片1611配备有用于将投射来自控制单元1612中的摄像设备和显示设备的光的光学部，并且图像被投射在镜片1611上。控制单元1612用作用于向摄像设备和显示设备供给电力的电源，并且控制摄像设备和显示设备的操作。控制单元可以包括检测佩戴者的注视的注视检测单元。注视检测可以使用红外光。红外发射单元向正在观看显示图像的用户的眼球发射红外光。包括受光元件的摄像单元检测来自眼球的红外光的反射光，使得获得眼球的图像。平面图中的减少从红外发射单元向显示器的光的减少单元减少了图像质量的下降。

从使用红外光的眼球的图像检测用户对显示图像的注视。使用眼球的图像的注视检测可以使用任何已知的技术。示例是基于通过照射光在角膜上的反射所获得的浦肯野图像的眼睛注视跟踪方法。

更具体地，进行基于瞳孔中心角膜反射的注视跟踪处理。通过使用瞳孔中心角膜反射、基于眼球的图像中所包含的瞳孔的图像以及浦肯野图像而计算指示眼球的朝向(转动角度)的注视矢量，来检测用户的注视。

根据本发明实施例的显示设备可以包括包含受光元件的摄像设备，并且可以基于从摄像设备提供的用户注视息来控制显示设备上所显示的图像。

具体地，显示设备基于注视信息来确定用户注视的第一观看区域和除第一观看区域以外的第二观看区域。第一观看区域和第二观看区域可以由显示设备的控制单元确定，或者可以从外部控制单元接收。显示设备的显示区域中的第一观看区域的显示分辨率可以被设置得高于第二观看区域的显示分辨率。换句话说，第二观看区域的分辨率可以被设置得低于第一观看区域的分辨率。

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。基于注视信息来从第一显示区域和第二显示区域确定更高优先级区域。第一观看区域和第二观看区域可以由显示设备的控制单元确定，或者可以从外部控制单元接收。更高优先级区域的分辨率可以被设置得高于除更高优先级区域以外的区域的分辨率。换句话说，更低优先级区域的分辨率可以被设置得低。

第一观看区域和更高优先级区域的确定可以使用人工智能(AI)。AI可以是被配置为使用眼球的图像和图像中的眼球的实际注视方向作为训练数据来估计注视角度以及从眼球的图像到注视物体的距离的模型。AI程序可以安装在显示设备、摄像设备或外部设备中。AI程序在安装在外部设备中的情况下，经由通信被发送到显示设备。

基于视觉识别的显示控制使得能够应用于还包括用于拍摄外部图像的摄像设备的智能眼镜。智能眼镜可以实时地显示所拍摄到的外部信息。

因而，使用包括根据该实施例的有机发光元件的设备使得即使对于长时间显示也能够进行具有高图像质量的稳定显示。

应当理解，本发明不限于上述实施例，并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各种改变和修改。因此，添加了所附权利要求书以公开披露本发明。

本申请要求2021年4月13日提交的日本专利申请2021-067635和2022年2月8日提交的日本专利申请2022-018103的权益，其全部内容通过引用而被并入本文。

附图标记说明

1 显示区域

2 显示区域的端部

3 发光元件

3' 哑像素

4 光学构件

5 基板

6 反射层

7 有机层

8 半透半反电极

9 保护层

10 微透镜

11 发光点

12 发射光

13 倾斜部

14 从发光位置的像素中心起的距离

15 发光面积

16 光提取面

17 倾斜角度

18 发光面积

19 光提取面

20 在正面方向上发射光的发光区域

21 像素分离层

22 发光区域

23-26 ΔML

27 滤色器

28 保护玻璃

29 光学调整层

30 透明电极

31 填充层

1000 显示设备

1001 上部盖

1002 柔性印刷电路

1003 触摸面板

1004 柔性印刷电路

1005 显示面板

1006 框架

1007 电路板

1008 电池

1009 下部盖

1100 摄像设备

1101 取景器

1102 背面显示器

1103 操作部

1104 壳体

1200 电子设备

1201 显示器

1202 操作部

1203 壳体

1300 显示设备

1301 框架

1302 显示器

1303 基部

1310 显示设备

1311 第一显示器

1312 第二显示器

1313 壳体

1314 折叠点

1600 智能眼镜

1601 镜片

1602 摄像设备

1603 控制单元

1610 智能眼镜

1611 镜片

1612 控制单元

Claims (27)

1.一种发光设备，包括：

绝缘层；

发光元件，其布置在所述绝缘层的主面上，所述发光元件包含发光材料并且具有谐振器结构；以及

透镜，其布置在所述发光元件的上方，所述发光材料的光致发光光谱即PL光谱在可见光范围中具有波长为λ_PL的第一峰，

其中，所述谐振器结构满足表达式(1)：

|λ_EL - λ_PL| < |λ_on - λ_PL| (1)，

其中，λ_on是增强在垂直于所述主面的方向上发射的光的干涉光谱的谐振峰波长，并且λ_EL是经由所述光提取结构放射的电致发光的峰波长。

2.根据权利要求1所述的发光设备，其中，在所述PL光谱中，所述第一峰是所述可见光范围中的最高强度峰。

3.根据权利要求1或2所述的发光设备，其中，PL峰波长λ_PL是PL峰波长中的最接近所述λ_on的峰的波长。

4.一种发光设备，包括：

绝缘层；

发光元件，其布置在所述绝缘层的主面上，所述发光元件包含发光材料并且具有谐振器结构；以及

透镜，其布置在所述发光元件的上方，所述发光材料的光致发光光谱即PL光谱在可见光范围中具有波长为λ_PL的第一峰，

其中，所述谐振器结构满足表达式(2)：

|λ_off - λ_PL| < |λ_on - λ_PL| (2)，

其中，λ_on是增强在垂直于所述主面的方向上发射的光的干涉光谱的谐振峰波长，并且λ_off是增强由于所述光提取结构中的折射而在垂直于所述主面的方向上发射的光的干涉光谱的谐振峰波长。

5.根据权利要求4所述的发光设备，其中，所述发光材料的PL光谱具有第二峰，所述第二峰具有与所述第一峰相比更低的发光强度并且具有波长λ_PL2，以及

其中，满足表达式(3)：

|λ_off - λ_PL| ≤ |λ_on - λ_PL2| (3)。

6.根据权利要求5所述的发光设备，

其中，在所述PL光谱中，所述第一峰是所述可见光范围中的最高强度峰，以及

其中，所述第二峰是次于所述第一峰的第二高强度峰。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的发光设备，其中，PL峰波长λ_PL是PL峰波长中的最接近所述λ_on的峰的波长。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光设备，其中，所述λ_on比PL峰波长λ_PL长。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的发光设备，

其中，所述光提取结构包括相对于所述主面倾斜的倾斜部，以及

其中，所述倾斜部使在相对于所述主面倾斜的方向上行进的光在垂直于所述主面的方向上折射。

10.根据权利要求9所述的发光设备，其中，所述倾斜部相对于所述主面具有大于或等于9°且小于或等于60°的倾斜角度。

11.根据权利要求9或10所述的发光设备，其中，在所述光提取结构的所述倾斜部处在正面方向上折射的光相对于所述发光元件的发光层的所述主面的发射角度Θ_eml大于0°且小于30°。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的发光设备，其中，在所述光提取结构的所述倾斜部处在所述正面方向上折射的光相对于所述发光元件的所述发光层的所述主面的发射角度Θ_eml大于或等于5°且小于或等于20°。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的发光设备，

其中，所述发光元件包括：

电极，用于向所述发光材料供给电荷；以及

像素分离层，其覆盖所述电极的一个端部和另一端部；

其中，在垂直于所述基板的主面的截面中，在平行于所述主面的方向上的所述光提取结构的中点与所述像素分离层的一个端部和另一端部之间的中点在平面图中彼此不重叠。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的发光设备，

其中，所述显示区域包括包含所述显示区域的中央部的第一区域、以及在所述第一区域外侧的第二区域，

其中，所述第一区域包括第三发光元件，并且所述第二区域包括第四发光元件，以及

其中，所述第四发光元件中的光提取结构的中点与所述像素分离层的一个端部和另一端部之间的中点之间的距离大于所述第三发光元件中的光提取结构的中点与所述像素分离层的一个端部和另一端部之间的中点之间的距离。

15.根据权利要求13或14所述的发光设备，还包括：

发光部，其包含所述发光材料，

其中，在垂直于所述基板的主面的截面中、在平行于所述主面的方向上的所述光提取结构的中点与所述像素分离层的一个端部和另一端部之间的中点在平面图中彼此不重叠的情况下，所述λ_off的光学距离在所述截面中是所述透镜的曲面中的远离所述发光部的曲面与所述发光部之间的距离。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的发光设备，还包括：

第二发光元件，其具有与所述发光元件的谐振器结构不同的谐振器结构，

其中，所述第二发光元件增强具有与所述发光元件的波长不同的波长的光。

17.根据权利要求16所述的发光设备，

其中，所述发光元件包括第一光学调整层，并且所述第二发光元件包括第二光学调整层，以及

其中，所述第一光学调整层在厚度方面小于所述第二光学调整层。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的发光设备，还包括：

第二发光元件，其不同于所述发光元件，

其中，所述第二发光元件不满足所述表达式(1)。

19.根据权利要求4所述的发光设备，还包括：

第二发光元件，其不同于所述发光元件，

其中，所述第二发光元件不满足所述表达式(2)。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的发光设备，

其中，所述发光材料的发光光谱具有第一半峰全宽，

其中，所述第二发光元件包含第二发光材料，

其中，所述第二发光材料的发光光谱具有第二半峰全宽，以及

其中，所述第二发光材料的所述第二半峰全宽大于所述第一发光材料的所述第一半峰全宽。

21.根据权利要求20所述的发光设备，其中，所述第二发光材料包括磷光发光材料。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的发光设备，其中，所述第一发光元件的发光材料包括荧光发光材料。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的发光设备，还包括：

第二发光元件，其不同于所述发光元件；以及

第二光提取结构，其不同于所述光提取结构，并且用于接收来自所述第二发光元件的光，

其中，在垂直于所述主面的截面中的、所述发光元件的发光区域的中点与所述光提取结构的中点之间的在平行于所述主面的方向上的距离大于在垂直于所述主面的截面中的、所述第二发光元件的发光区域的中点与所述第二光提取结构的中点之间的在平行于所述主面的方向上的距离。

24.根据权利要求23所述的发光设备，还包括：

第三发光元件，其不同于所述第二发光元件；以及

第三光提取结构，其不同于所述第二光提取结构，并且用于接收来自所述第三发光元件的光，

其中，在垂直于所述主面的截面中的、所述第二发光元件的发光区域的中点与所述第二光提取结构的中点之间的在平行于所述主面的方向上的距离大于在垂直于所述主面的截面中的、所述第三发光元件的发光区域的中点与所述第三光提取结构的中点之间的在平行于所述主面的方向上的距离。

25.一种显示设备，包括：

根据权利要求1至24中任一项所述的发光设备；以及

显示控制单元，其连接到所述发光设备。

26.一种摄像设备，包括：

光学部，其包括多个透镜；

图像传感器，用于接收穿过所述光学部的光；以及

显示器，用于显示所述图像传感器所拍摄到的图像，

其中，所述显示器包括根据权利要求1至24中任一项所述的发光设备。

27.一种电子设备，包括：

显示器，其包括根据权利要求1至24中任一项所述的发光设备；

壳体，其包括所述显示器；以及

通信部，其设置在所述壳体处，并且用于与外部进行通信。