CN118266285A - 发光元件、显示设备及电子装置 - Google Patents

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CN118266285A CN202280076869.7A CN202280076869A CN118266285A CN 118266285 A CN118266285 A CN 118266285A CN 202280076869 A CN202280076869 A CN 202280076869A CN 118266285 A CN118266285 A CN 118266285A
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Abstract

根据本公开的一个实施方式的发光元件(PX)包括：发光部(ELP)，从发光表面发光；以及衍射层(例如，保护层(60)和延伸部(71))，设置在发光部(ELP)的发光表面侧上并且从发光表面发出的光穿过其中，其中所述衍射层(例如，保护层(60)和延伸部(71))通过沿着所述发光表面并排布置具有不同折射率的多个光学透明材料来配置。

Description

发光元件、显示设备及电子装置
技术领域
本公开涉及发光元件、显示设备和电子装置。
背景技术
近年来，开发了具有电流驱动发光单元的发光元件和包括该发光元件的显示设备。例如，作为能够通过低压直流驱动来发出高亮度光的发光元件，使用有机电致发光元件(有机EL元件)作为发光单元的发光元件已经引起关注(例如，参见专利文献1)。发光单元例如通过在阳极和阴极之间设置包括发光层等的有机层来配置。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2019-16478A
发明内容
技术问题
为了如上所述从发光元件收集光，使用片上微透镜(OCL)，但是OCL的光收集不一定增加光的总量。因此，即使光由OCL会聚，也可能难以提高光提取效率。
因此，本公开提出了能够提高光提取效率的发光元件、显示设备以及电子装置。
问题的解决方案
根据本公开的实施方式的发光元件包括：发光单元，从发光表面发射光；以及衍射层，该衍射层设置在发光单元的发光表面侧上，并且从发光表面发出的光穿过该衍射层，其中，该衍射层通过沿着该发光表面布置具有不同折射率且具有光学透明度的多种材料来形成。
根据本公开的实施方式的显示设备包括：多个发光元件，其中，该多个发光元件中的每个发光元件都包括：发光单元，该发光单元从发光表面发射光；以及衍射层，该衍射层设置在发光单元的发光表面侧上，并且从发光表面发出的光穿过该衍射层，并且该衍射层通过沿着发光表面布置具有不同折射率并且具有光学透明度的多种材料来形成。
根据本公开的实施方式的电子装置包括：包括多个发光元件的显示设备，其中，所述多个发光元件中的每个发光元件都包括：发光单元，该发光单元从发光表面发射光；以及衍射层，该衍射层设置在发光单元的发光表面侧上，并且从发光表面发出的光穿过该衍射层，并且该衍射层通过沿着发光表面布置具有不同折射率并且具有光学透明度的多种材料来形成。
附图说明
[图1]是示出根据实施方式的显示设备的示意性配置的实施例的示图。
[图2]是示出根据实施方式的发光元件的示意性配置的实施例的示图。
[图3]是示出根据实施方式的发光元件的示意性配置的实施例的示图。
[图4]是示出实施例1的发光元件的概略构成的实施例的图。
[图5]是示出沿着图4中示出的线A1-A1截取的截面图。
[图6]是示出根据实施例2的发光元件的示意性配置的实施例的示图。
[图7]是示出沿图6中示出的线A2-A2截取的截面图。
[图8]是示出根据实施例3的发光元件的示意性配置的实施例的示图，并且是沿着图6中示出的线A2-A2截取的截面图。
[图9]是示出根据实施例4的发光元件的示意性配置的实施例的示图，并且是沿着图6中示出的线A2-A2截取的截面图。
[图10]是示出根据实施例5的发光元件的示意性配置的实施例的示图，并且是沿着图6中示出的线A2-A2截取的截面图。
[图11]是示出实施例6的发光元件的概略构成的一例的图，是沿着图6所示的A2-A2线的截面图。
[图12]是示出根据实施例7的发光元件的示意性配置的实施例的示图。
[图13]是示出实施例8的发光元件的概略构成的一例的图。
[图14]是示出根据实施例9的发光元件的示意性配置的实施例的示图。
[图15]是示出通过区域板的光衍射与通过菲涅耳透镜的光衍射之间的差异的图。
[图16]是示出根据OCL阶梯间距的主光束控制与根据实施例2的主光束控制之间的差异的示图。
[图17]是示出穿过具有不同折射率的两种介质的光的行进方向的示图。
[图18]是示出发光元件的光强度和辐射角之间的关系的图。
[图19]是示出根据实施方式的显示设备的制造过程的示图。
[图20]是示出根据该实施方式的显示设备的制造过程的示图。
[图21]是示出谐振器结构的第一实施例的示意性截面图。
[图22]是示出谐振器结构的第二实施例的示意性截面图。
[图23]是示出谐振器结构的第三实施例的示意性截面图。
[图24]是示出谐振器结构的第四实施例的示意性截面图。
[图25]是示出谐振器结构的第五实施例的示意性截面图。
[图26]是示出谐振器结构的第六实施例的示意性截面图。
[图27]是示出谐振器结构的第七实施例的示意性截面图。
[图28]是示出移位结构的第一实施例的概念图。
[图29]是示出移位结构的第二实施例的概念图。
[图30]是示出移位结构的第三实施例的概念图。
[图31]是示出移位结构的第四实施例的概念图。
[图32]是示出移位结构的第五实施例的概念图。
[图33]是示出移位结构的第六实施例的概念图。
[图34]是示出移位结构的第七实施例的概念图。
[图35]是示出智能电话的外观实施例的视图。
[图36]是示出数字照相机的外观实施例的视图。
[图37]是示出数字照相机的外观实施例的视图。
[图38]是示出头戴式显示器的外观实施例的视图。
[图39]是示出透视头戴式显示器的外观的实施例的视图。
[图40]是示出电视设备的外观的实施例的视图。
[图41]是示出车辆的内部结构的图。
[图42]是示出车辆的内部结构的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方式。应注意，根据本公开的发光元件、显示设备、电子装置等不受实施方式的限制。另外，在下面的实施方式中，相同的部件基本上用相同的附图标记表示，以省略多余的描述。
以下描述的一个或多个实施方式(包括实施例和变形例)可以各自独立地实现。另一方面，以下描述的多个实施方式中的至少一些可以与其他实施方式中的至少一些适当地组合。多个实施方式可以包括彼此不同的新颖特征。因此，多个实施方式可有助于解决不同的目标或问题，并且可表现出不同的效果。
将根据以下项目顺序描述本公开。
1.实施方式
1-1.显示设备的配置实施例
1-2.发光元件的配置实施例
1-3.发光元件的衍射结构的实施例
1-4.显示设备的制作工艺
1-5.作用效果
2.其他实施方式
3.谐振器结构的实施例
4.移位结构的实施例
5.应用实施例
6.附录
<1.实施方式>
<1-1.显示设备的配置实施例>
将参考图1描述根据实施方式的显示设备1的配置实施例。图1是示出根据实施方式的显示设备1的示意性配置的实施例的示图。
如图1所示，显示设备1包括布置成矩阵的多个发光元件PX、以及用于驱动发光元件PX的水平驱动电路11和垂直驱动电路12。在图1的实施例中，扫描线SCL是用于扫描发光元件PX的线，并且信号线DTL是用于向发光元件PX提供各种电压的线。显示设备1还包括将驱动电压等供应至发光元件PX的电源线(未示出)。注意，在图1的实施例中，水平驱动电路11和垂直驱动电路12各自被布置在显示设备1的一端侧上，但是它们的布置不受特别限制。
例如，M个发光元件PX布置在水平方向(图中的X方向)上，并且N个发光元件PX布置在垂直方向(图中的Y方向)上，即。总共M×N个发光元件PX布置成矩阵。这些发光元件PX用作显示设备1的像素。在图1的实施例中，分别对应于红色显示器(R：波长620nm至750nm)、绿色显示器(G：波长495nm至570nm)和蓝色显示器(B：波长450nm至495nm)的发光元件PX用参考符号R、G和B示出。即，显示设备1是能够进行彩色显示的显示设备。
<1-2.发光元件的配置实施例>
将参考图2和图3描述根据本实施方式的每个发光元件PX的配置实施例。图2和图3是各自示出根据实施方式的发光元件PX的示意性配置的实施例的示图。具体地，图2是示出发光元件PX的示意性配置的实施例的电路图，并且在图2的实施例中，示出在一个发光元件PX(更具体地，在第m行和第n列的发光元件PX)中观察的连接关系。图3是示出了发光元件PX的示意性配置的实施例的截面图。
(电路图)
如图2所示，发光元件PX包括电流驱动发光单元ELP和控制发光单元ELP的发光的驱动电路A1。驱动电路A1至少包括用于写入视频信号的写入晶体管TRW和用于向发光单元ELP施加电流的驱动晶体管TRD。这些晶体管例如由p沟道型晶体管构成。
驱动电路A1还包括电容器CS。电容器CS用于保持施加在驱动晶体管TRD的源极区域上的栅极电极的电压(所谓的栅极-源极电压)。在发光元件PX发光时，驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域(在图2中连接至供电线PS1的一侧)用作源极区域，并且另一个源极/漏极区域用作漏极区域。
构成电容器CS的一个电极和另一个电极分别连接至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域和栅极电极。驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域连接至发光单元ELP的阳极电极。
发光元件PX包括包含有机电致发光元件(有机EL元件)的发光单元ELP。发光单元ELP是发光亮度根据流动电流的值而改变的电流驱动发光单元。例如，发光单元ELP具有包括阳极电极、空穴传输层、发光层、电子传输层、阴极电极等的已知配置和结构。
发光单元ELP的另一端(具体地，阴极电极)连接至共用馈线PS2。向公共供电线PS2供给规定的电压VCATH(例如，接地电位)。应注意，发光单元ELP的电容由参考标号CEL表示。在由于发光单元ELP的小电容CEL而在驱动中出现问题的情况下，可以根据需要设置并联连接至发光单元ELP的辅助电容。
写入晶体管TRW具有连接至扫描线SCL的栅极电极、连接至信号线(数据线)DTL的一个源极/漏极区域以及连接至驱动晶体管TRD的栅极电极的另一个源极/漏极区域。因此，来自信号线DTL的信号电压经由写入晶体管TRW被写入电容器CS。
如上所述，电容器CS连接在一个源极/漏极区与驱动晶体管TRD的栅极电极之间。电源电压VCC经由馈线PS1m从电源单元(未示出)施加至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域。当经由写入晶体管TRW将来自信号线DTL的视频信号电压VSig写入电容器CS中时，电容器CS保持诸如(VCC-VSig)的电压作为驱动晶体管TRD的栅极至源极电压。由下列公式(1)表示的漏极电流Ids流过驱动晶体管TRD，并且发光单元ELP发射具有与电流值对应的亮度的光。
Ids ＝ k · μ · ((VCC - VSig) - |Vth|)2 (1)
在此，μ：有效迁移率，L：沟道长度，W：沟道宽度，Vth：阈值电压，Cox：(栅极绝缘层的相对介电常数)×(真空的介电常数)/(栅极绝缘层的厚度)，k≡(1/2)·(W/L)·Cox。
(截面图)
如图3所示，显示设备1包括多个发光元件PX。这些发光元件PX每个都包括阳极层30、有机层40、阴极层50、保护层60、平坦化层70和滤色器层(CF层)80。在基板20上依次层压阳极层30、有机层40、阴极层50、保护层60、平坦化层70和滤色器层80，以构成每个发光元件PX。
基板20是支撑布置在一个表面上的多个发光元件PX的支撑件。应注意，尽管未示出，例如，基板20可包括控制每个发光元件PX的驱动的控制电路(例如，驱动电路A1)、向每个发光元件PX供电的电源电路、包括各种配线的多层配线层等。
阳极层30被层压在基板20上。阳极层30包括多个阳极电极31和绝缘层32。每个阳极电极31被设置在用于每个发光元件PX的绝缘层32的一个表面(图3中的上表面)中。例如，阳极电极31由金属材料制成，并且可以反射光。阳极电极31对应于第一电极。绝缘层32隔离阳极电极31。绝缘层32可包括例如反射层等。
有机层40层压在阳极层30上。有机层40至少包括发光层，并且形成为例如发射白光。应注意，在图3的实施例中，有机层40被示出为一个层，但由包括发光层的多个层配置。
阴极层50层压在有机层40上。阴极层50由例如具有高光学透明度和导电性的材料(例如，透明导电材料)形成。阴极层50用作阴极电极并且对应于第二电极。
在此，通过在为每个发光元件PX设置的阳极电极31上顺序堆叠有机层40和阴极层50配置每个发光单元ELP。从有机层40发射的光从阴极层50侧上的有机层40的表面发射。在图3的实施例中，在阴极层50(或有机层40)的上表面中，与阳极电极31相对的表面是发光单元ELP的上表面，并且发光单元ELP的上表面用作发光单元ELP从其发光的发光表面。发光元件PX的发光表面的平面形状通常遵循阳极电极31的平面形状。
此外，通过绝缘层32分割发光单元ELP。换言之，绝缘层32用作位于相邻阳极电极31之间的分隔壁单元。应注意，例如，在基板20中，针对每个发光单元ELP形成驱动电路A1(参见图2)，并且每个阳极电极31电连接至驱动电路A1。例如，每个阳极电极31经由诸如设置在绝缘层32中的过孔的导电单元(未示出)电连接至驱动电路A1。驱动电路A1根据来自外部的信号控制发光单元ELP的发光状态。
保护层60层压在阴极层50上。例如，保护层60保护显示设备1的内部免受外部环境的影响，并且防止湿气、氧气等渗透有机层40。例如，保护层60由具有高光学透明度和高气体阻挡性能的材料制成。作为这种材料，例如，使用氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧化铝(AlOx)等。此外，保护层60可形成为上述材料等的层压膜，以改善保护性能(诸如气体阻挡性能)或调节折射率。
平坦化层70层压在保护层60上。平坦化层70使保护层60变平。平坦化层70具有多个延伸部71。这些延伸部71从平坦化层70向保护层60突出地延伸。平坦化层70和每个延伸部71由例如具有高光学透明度的材料(例如，透明树脂材料)形成。
此处，每个延伸部71和保护层60对应于衍射层。在该衍射层中，沿着发光单元ELP的发光表面布置具有不同折射率并且具有光学透明性的两种材料(第一材料和第二材料)。平坦化层70和每个延伸部71由第一材料形成，保护层60由第二材料形成。换言之，第一材料和第二材料沿着发光单元ELP的发光表面交替地布置。
滤色器层80层压在平坦化层70上。具体地，滤色器层80包括用于红色显示的滤色器80R、用于蓝色显示的滤色器80B以及用于绿色显示的滤色器80G。因此，显示设备1包括用于红色显示的发光元件PX、用于蓝色显示的发光元件PX、以及用于绿色显示的发光元件PX。例如，包括多个微透镜的透镜层可以设置在滤色器层80上。
<1-3.发光元件的衍射结构的实施例>
将参照图4至图14描述根据实施方式的发光元件PX的衍射结构的实施例1至9，即，衍射层(每个延伸部71和保护层60)。图4至图14是各自示出根据实施例1至9中任一项的发光元件PX的示意性配置的实施例的示图。
(实施例1)
图4和图5是分别示出根据实施例1的光学元件PX的示意性配置的实施例的示图。如图4所示，每个延伸部71在保护层60的高度方向(图4中的垂直方向)上延伸。换言之，延伸部71的各自延伸方向与保护层60的高度方向(厚度方向)平行并且与平面垂直。例如，平面是发光单元ELP的发光表面。延伸部71的高度方向上的各自长度(延伸长度)均与保护层60的高度相同。这些延伸部71沿着平面(在图4中的左右方向上延伸的表面)以等间距(等间隔)布置。
此外，如图5所示，在平面视图中，一个延伸部71形成为圆形，并且另外两个延伸部71均形成为圆环形形状(圆环形的形状)。例如，平面图是与发光单元ELP的发光表面平行的平面图。在平面视图中，圆形延伸部71设置为其中心位于光学元件PX的中心处。在平面视图中，第一圆环延伸部71设置为其中心位于光学元件PX的中心处，并且设置为围绕圆形延伸部71。第二圆环延伸部71被设置成在平面视图中其中心位于光学元件PX的中心处，并且被设置成围绕圆形延伸部71和第一圆环延伸部71。换言之，用于形成延伸部71的第一材料布置成同心圆图案。延伸部71的间隔相等。
(实施例2)
图6和图7是分别示出根据实施例2的光学元件PX的示意性配置的实施例的示图。如图6中所示，每个延伸部71如实施例1中在保护层60的高度方向(图6中的垂直方向)上延伸。即，延伸部71的延伸方向与保护层60的高度方向平行且与平面垂直。然而，在实施例2中，与实施例1不同，延伸部71沿着平面(在图6中的左右方向上延伸的表面)以不相等的间距(不相等的间隔)布置。
此外，如图7所示，如在实施例1中，在平面视图中，一个延伸部71形成为圆形形状，并且另外两个延伸部71均形成为圆环形形状。然而，在实施例2中，与实施例1不同，在平面视图中，圆形延伸部71设置为其中心从光学元件PX的中心向外圆周侧(图7中的左侧)偏移。在平面视图中，第一圆环延伸部71设置为其中心偏移到光学元件PX的外周侧(图7中的左侧)，并且设置为围绕圆形延伸部71。第二圆环延伸部71被设置成在平面视图中其中心位于光学元件PX的中心处，并且被设置成围绕圆形延伸部71和第一圆环延伸部71。换言之，用于形成延伸部71的第一材料布置成偏心圆形图案。延伸部71的间隔不相等。
(实施例3)
图8是示出根据实施例3的光学元件PX的示意性配置的实施例的示图。由于实施例3是实施例2的变形例，因此将描述它们的差异。如图8所示，在平面视图中，一个延伸部71形成为矩形形状，并且两个延伸部71形成为矩形环形形状。在图8的实施例中，矩形是正方形。另外，环形形状不限于矩形，例如也可以是多边形或三角形等。
(实施例4)
图9是示出根据实施例4的光学元件PX的示意性配置的实施例的示图。由于实施例4是实施例3的变形例，因此将描述它们的差异。如图9所示，在平面视图中，根据实施例3的每个延伸部71旋转90度并进一步减小以落在发光元件PX的尺寸内。在平面视图中具有矩形形状的环形形状延伸部71的一侧不平行于发光元件PX的外部形状的一侧，而是相对于发光元件PX的外部形状的一侧倾斜。在图9的实施例中，倾斜角是例如45度，但不限于此。
(实施例5)
图10是示出根据实施例5的光学元件PX的示意性配置的实施例的示图。由于实施例5是实施例2的变形例，因此将描述它们的差异。如图10所示，多个延伸部71在平面视图中形成为圆形，并且以一个点被双圆环点图案包围的方式布置。圆环点图案是其中点以圆环形形状排列的图案。另外，延伸部71的形状不限于圆形，例如也可以是矩形等其他形状。另外，环形形状不限于圆环形形状，例如也可以是矩形环形形状等其他形状的环形形状。
(实施例6)
图11是示出根据实施例6的光学元件PX的示意性配置的实施例的示图。由于实施例6是实施例2的变形例，因此将描述它们的差异。如图11所示，在平面视图中，两个圆环延伸部71的厚度不同。圆环延伸部71的厚度为圆环框架的厚度。在图11的实施例中，外圆环延伸部71的厚度比内圆环延伸部71的厚度薄，但是本发明不限于此，并且外圆环延伸部可以相反地更厚。
(实施例7)
图12是示出根据实施例7的光学元件PX的示意性配置的实施例的示图。因为实施例7是实施例2的变形例，所以将描述它们的差异。如图12中所示，延伸部71在高度方向上的长度彼此不同。在图12的实施例中，延伸部71的高度方向上的长度朝向光学元件PX的外周边侧变得更短，但是本发明不限于此，并且可以相反地更长。
(实施例8)
图13是示出根据实施例8的光学元件PX的示意性配置的实施例的示图。由于实施例8是实施例2的变形例，因此将描述它们的差异。如图13所示，平面化层70不具有延伸部71，但保护层60具有延伸部61。平坦化层70和延伸部61对应于衍射层。这些延伸部61的功能与实施例2的延伸部71的功能相同。延伸部61在高度方向上的长度彼此不同。在图13的实施例中，延伸部61的高度方向上的长度朝向光学元件PX的外周边侧变得更短，但是本发明不限于此，并且可以相反地更长。
(实施例9)
图14是示出根据实施例9的光学元件PX的示意性配置的实施例的示图。因为实施例9是实施例1的变形例，所以将描述它们的差异。如图14所示，每个延伸部71在相对于保护层60的高度方向(图14中的垂直方向)倾斜的方向上延伸。换言之，延伸部71的各自延伸方向相对于保护层60的高度方向(厚度方向)倾斜并且相对于平面倾斜。倾斜角度被适当设定，并且不受特别限制。
根据如上所述的实施例1至9中的每一个的发光元件PX，形成衍射层(保护层60和每个延伸部71，或平坦化层70和每个延伸部61)。构成衍射层的两种材料具有光学透明性，并且具有不同的折射率。通过由上述衍射层收集光可增加光强度，即，发光元件PX的光的总量，从而可提高光提取效率。例如，可以通过具有不同折射率的两种材料来实现波导模式。注意，由于延伸部71或延伸部61，保护层60与平坦化层70之间的接触区域较大，从而可以提高保护层60与平坦化层70之间的粘附程度。
另外，在实施例2等中，延伸部71以不相等的间距布置。发光元件PX的主光束可以通过改变延伸部71之间的间隔(间距)来控制。例如，可以控制发光元件PX的主光束以收集至显示设备1的面板中心侧(或在一些情况下面板外周侧)。通常，在显示设备1中，在面板中心部和面板外周部之间的视角特性不同。因此，由于根据面板的内周和外周的视角调整光量、亮度等，所以可以通过改变延伸部71之间的间隔等来抑制视角特性的劣化。作为具体实施例，在显示设备1的面板中央区域中使用根据实施例1的发光元件PX，并且在显示设备1的面板外周区域中使用根据实施例2的发光元件PX。在根据实施例2的发光元件PX中，延伸部71之间的间隔在面板中心区域侧(图6中的左侧)上比在面板外周向区域侧(图6中的右侧)上短，但可以相反。
要注意的是，可适当地组合根据实施例1到9的配置。此外，在一个发光元件PX中，延伸部71或延伸部61在高度方向上的长度、在平面方向上的厚度、在平面方向上的宽度、形状等可以相同或不同。通过适当地调节，可以提高光提取效率，并且可以可靠地控制主光束。
此外，在平面视图中，延伸部71可形成为与阳极电极31的外形状相同的形状。这是因为发光单元ELP的发光表面的平面形状通常遵循阳极电极31的平面形状，并且因此，优选使延伸部71的平面外部形状与阳极电极31的平面外部形状匹配。
此外，包括延伸部71和保护层60的衍射层通过沿着发光表面布置具有不同折射率和光学透明度的第一材料和第二材料来配置，但是不限于此，并且可以通过沿着发光表面布置具有不同折射率和光学透明度的三种或更多种材料来配置。
这里，图15是用于描述通过区域板的光衍射与通过菲涅耳透镜的光衍射之间的差异的示图。在图15的实施例中，左侧示出通过区域板的光衍射，并且右侧示出通过菲涅耳透镜的光衍射。
如图15所示，在区域板中，光路1(光源1)和光路3(光源3)是相互加强的条件，光路1和光路2(光源2)是相互弱化的条件。由此，在区域板中，遮光体(图15中的黑色填充区域)被放置在光路2中以阻挡削弱另(光源2)的光。在菲涅耳透镜中，光路1(光源1)和光路3(光源3)也是相互变强的条件，光路1和光路2(光源2)也是相互变弱的条件。因此，在菲涅耳透镜中，在光路2中放置折射率为n2的材料(图15中的阴影区域)，以将光的相位改变成用于增强条件的相位。菲涅耳透镜的主体的折射率是n1，并且为主体提供具有折射率n2的材料。类似于菲涅耳透镜的结构应用于发光元件PX的衍射层。
图16是用于描述根据OCL阶梯间距的主光束控制与根据实施例2的主光束控制之间的差异的示图。在图16的实施例中，左侧示出了OCL阶梯间距的主光束控制，并且右侧示出了根据实施例2的主光束控制。
如图16所示，在由OCL阶梯间距控制的主光束中，可以仅在发光区域和OCL之间的重叠部分中偏移光束。然而，除了重叠部分之外的部分不能作为主光束的分量，并且与没有偏移的情况相比，亮度降低。此外，随着主光束向高角侧偏移，亮度进一步减小。因此，主光束可以偏移的量也减少。另一方面，在根据实施例2的主光束控制中，衍射透镜结构(衍射层)在发光区域上扩展，并且在偏移主光束时可以使用发光区域中的所有组分。因此，即使主光束向高角侧偏移，亮度也几乎不降低，并且主光束可以偏移的量也大于使用阶梯间距时的量。换言之，根据实施例2，当主光束偏移时观察到的亮度高于使用阶梯间距时的亮度，并且主光束的偏移量大于使用阶梯间距时的偏移量。
图17是用于描述穿过具有不同折射率的两种介质的光的行进方向的示图。在图17的实施例中，折射率n1与折射率n2之间的大小关系是n1＜n2。此外，在图17的实施例中，沿垂直方向布置的多个实线表示光学波前的峰(或谷)。实线彼此平行。随着折射率较高，光在介质中的速度较慢，并且随着折射率较低，光在介质中的速度较快。由此，如图17中所示，当具有折射率n1和折射率n2的光学波前连接时，产生倾斜行进的光学波前，如图17中的箭头所示。以这种方式，可以通过适当地选择具有不同折射率的两种介质(即，材料)来控制光的传播方向。
图18是用于描述发光元件的光强度和辐射角之间的关系的图。在图18的曲线图中，Ref(实线)表示其中不存在延伸部71的比较例的发光元件，并且环(虚线)表示其中存在延伸部71的实施例1的发光元件PX(见图18中的左图)。如图18所示，实施例1的发光元件PX的光强度在0至20度的辐射角的范围内比比较例的发光元件的光强度更强，并且取决于辐射角为约四倍。通过以这种方式在发光元件PX中设置延伸部71(即，衍射层)，可以改善发光元件PX的光强度。
<1-4.显示设备的制造工艺>
将参照图19和图20描述根据实施方式的显示设备1的制造过程。图19和图20是用于描述根据实施方式的显示设备1的制造过程的示图。
首先，在基板20上依次形成阳极层30、有机层40、阴极层50以及保护层60。接下来，如图19所示，在步骤S11中，在保护层60上形成抗蚀剂层R1，并且在步骤S12中将抗蚀剂层R1曝光以在步骤S13中显影。由此，执行图案化。接下来，如图20所示，在步骤S14中，通过蚀刻(例如，干法蚀刻)处理图案化部分。因此，在保护层60中形成多个凹槽M1。接下来，在步骤S15中，执行用于从保护层60剥离抗蚀剂层R1的剥离，并且在步骤S16中，在其中形成凹槽M1的保护层60上形成平坦化层70。此时，用于形成平坦化层70的材料被供应到凹槽M1中，并且延伸部71形成在各自的凹槽M1中。然后，在平坦化层70上形成滤色器层80。
在这种制造工艺中，在形成保护层60之后，通过蚀刻形成凹槽M1，并且在形成平坦化层70的同时在各自凹槽M1中形成延伸部71。由此，能够以简单的工序形成从保护层60突出的多个延伸部71。例如，由于可以一次形成槽M1，所以可以实现单次机械加工处理，从而降低处理步骤的难度。另外，通过改变槽M1的形状，能够容易地改变延伸部71的形状，能够容易地形成各种形状的延伸部71。
注意，在上述制造工艺中，在平坦化层70的形成的同时，延伸部71形成在各自凹槽M1中，但是本发明不限于此。例如，在形成平坦化层70时，气体层(例如，由空气、氮气等形成的层)可以形成在凹槽M1中，而不是将用于形成平坦化层70的材料提供到凹槽M1中。在这种情况下，槽M1(气体层)用作延伸部71。槽M1的内部填充有气体(诸如空气或氮气)。例如，通过在保护层60上粘合用于形成平坦化层70的片状材料，可以在凹槽M1中形成气体层，而无需将用于形成平坦化层70的材料设置到凹槽M1中。
<1-5.作用效果>
如上所述，根据实施方式，发光元件PX包括从发光表面发光的发光单元ELP和设置在发光单元ELP的发光表面侧上并且从发光表面发出的光穿过的衍射层(例如，保护层60和延伸部71)，并且衍射层通过沿着发光表面布置具有不同折射率并且具有光学透明性的多种材料来形成。通过衍射层收集光可增加光强度，即，发光元件PX的光的总量，从而可提高光提取效率。
同时，多种材料可以包括第一材料和第二材料，并且第一材料和第二材料可以沿着发光表面的方向交替地布置。结果，可以可靠地提高光提取效率。
同时，第一材料和第二材料可以不相等的节距交替地布置。由此，通过适当地调整不相等的间距，能够实现主光束控制。应注意，例如，根据布置在不相等的节距处的衍射层的主光束控制，与OCL阶梯节距结构相比，可以改善亮度，并且可以增加主光束的偏移量。
同时，第一材料可形成在衍射层的高度方向上延伸并且在沿着发光表面的方向上布置的多个延伸部71。结果，可以可靠地提高光提取效率。
同时，在与发光表面平行的平面视图中，延伸部71中的一个延伸部71可形成为圆形形状或矩形形状，并且其余的延伸部71可形成为围绕圆形或矩形延伸部71的环形形状。结果，可以可靠地提高光提取效率。
同时，上述环形形状延伸部71的数量可以是两个以上，并且在平行于发光表面的平面视图中，各自的两个以上环形形状延伸部71的中心位置可以彼此不同。因此，可以通过调节环形形状延伸部71的中心位置来实现主光束控制。
同时，环形形状可以是圆环形形状。结果，可以可靠地提高光提取效率。例如，当发光表面的平面形状(即，每个阳极电极31的平面形状)是圆形形状时，通过在平面视图中将每个延伸部71形成为圆环形形状以便适合阳极电极的圆形形状，可以可靠地提高光提取效率。
同时，环形形状可以是矩形环形形状。结果，可以可靠地提高光提取效率。例如，当发光表面的平面形状(即，每个阳极电极31的平面形状)是矩形形状时，通过在平面视图中将每个延伸部71形成为矩形环形形状以便适合阳极电极的矩形形状，可以可靠地提高光提取效率。
同时，在平行于发光表面的平面视图中，延伸部71可设置为形成环形形状点图案(间断图案)。结果，可以可靠地提高光提取效率。例如，与设置延伸部71以形成连续图案时相比，能够更精细地调整点图案，使得能够可靠地提高光提取效率。
同时，延伸部71的高度方向上的各自长度可与衍射层的高度相同。结果，可以可靠地提高光提取效率。
同时，延伸部71的高度方向上的各自长度可低于衍射层的高度。因此，例如，可通过改变延伸部71的高度方向上的各自长度以调节相位差(即，光路差)来调节亮度。
同时，延伸部71的高度方向上的各自长度可彼此不同。因此，例如，可通过改变延伸部71的高度方向上的各自长度以调节相位差(即，光路差)来调节亮度。
同时，延伸部71的各自厚度可彼此不同。因此，例如，可通过改变延伸部71的高度方向上的各自长度以调节相位差(即，光路差)来调节亮度。
同时，延伸部71的各自延伸方向可以是垂直于发光表面的方向。结果，可以可靠地提高光提取效率。
同时，延伸部71的各自延伸方向可以是相对于发光表面倾斜的方向。其结果是，通过适当地调整倾斜角度，能够可靠地提高光提取效率，并且能够可靠地控制主光束。
同时，发光单元ELP可以具有反射光的电极(例如，阳极电极31)。结果，可以可靠地提高光提取效率。
同时，衍射层可以设置在与发光单元ELP中的电极相对的侧上。结果，可以可靠地提高光提取效率。
同时，多种材料之一可以是气体。结果，可以可靠地提高光提取效率。
<2.其他实施方式>
根据以上实施方式(或变形例)的处理可以不同于上述实施方式的各种不同模式(变形例)执行。例如，除非另外指定，否则可以任意改变上述文档和附图中示出的处理过程、特定名称和包括各种数据和参数的信息。例如，在附图中示出的各种类型的信息不限于示出的信息。此外，上述实施方式(或变形例)可以在不与处理内容矛盾的范围内适当地组合。应注意，本说明书中描述的效果仅是说明性的或者示例性的，并且不受限制。
例如，滤色器可被配置为包括构成着色材料和/或量子点的细颗粒。此外，可以使用添加有期望的着色材料等的已知抗蚀剂材料来配置滤色器。作为着色材料，可以使用已知的颜料和染料。此外，不特别限制构成量子点的细颗粒，并且例如，可以使用发光半导体纳米颗粒。包括着色材料的滤色器通过透射来自发光元件PX的光中的目标波长范围内的光来执行彩色显示。同时，包含构成量子点的细颗粒的滤色器通过执行来自发光元件PX的光的波长转换执行彩色显示。
此外，作为滤色器排列(颜色图案)，例如，可以使用诸如拜耳排列(例如，RGBG、GRGB、RGGB等)、RGB排列、RGB条纹排列、以及RGB马赛克排列的各种图案，并且除了RGB原色的滤色器之外，还可以使用各种互补色的滤色器。
作为构成光学元件PX的材料，适当地选自透明有机材料和无机材料并且使用合适的材料。例如，通过在透明材料层上形成抗蚀剂并且执行蚀刻来获得光学元件PX。
此外，在显示设备1中，至少一个光学元件(诸如微透镜)可被设置为对应于每个发光元件PX，或者多个光学元件可被设置为对应于每个发光元件PX。
此外，除了有机电致发光元件之外，可以使用LED元件、半导体激光元件等作为发光单元ELP。这些使用已知的材料和方法来配置。从配置平面显示设备的角度来看，在那些元件中，发光单元ELP优选具有包括有机电致发光元件的配置。
此外，发光元件PX可具有引起光谐振的谐振器结构。因为发光元件PX具有谐振器结构，所以发光元件PX的发射颜色可被设置为预定的显示颜色，使得滤色器基本上是不必要的。然而，为了进一步改善具有长波长的光的色纯度，显示设备1可进一步包括与用于红色显示的发光元件PX对应的滤色器。可替代地，通常，为了改善显示颜色的色纯度，显示设备1可进一步包括与用于红色显示的发光元件PX、用于绿色显示的发光元件PX、以及用于蓝色显示的发光元件PX对应的滤色器。
同时，可以使用半导体材料、玻璃材料、塑料材料等作为基板20的构成材料。例如，当驱动电路由形成在半导体衬底上的晶体管形成时，驱动电路可具有在由硅制成的半导体衬底中设置阱区域并且在阱中形成晶体管的配置。另一方面，当驱动电路由薄膜晶体管等形成时，可通过在由玻璃材料或塑料材料制成的基板上形成半导体薄膜来形成驱动电路。各种配线可具有已知的配置和结构。
此外，在显示设备1中，控制发光元件PX等的光发射的驱动电路的配置没有特别限制。构成驱动电路的晶体管的配置不受特别限制，并且可以是例如p沟道场效应晶体管或n沟道场效应晶体管。
此外，在显示设备1中，发光元件PX是所谓的顶部发射型。例如，包括有机电致发光元件的发光元件PX通过将包括空穴传输层、发光层、电子传输层等的有机层夹在第一电极和第二电极之间而配置。当采用公共阴极时，第一电极是阳极电极，第二电极是阴极电极。第一电极设置在用于每个发光元件PX的基板20上。
例如，第一电极可由诸如铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)、钨(W)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、或钽(Ta)的具有高功函数的金属的单质或合金制成。此外，第一电极可形成为其中诸如氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)的透明导电材料层压在电介质多层膜或诸如铝的具有高光反射率的薄膜上的层压电极。
第二电极可由例如具有低功函数的金属或合金(诸如铝(Al)、银(Ag)、镁(Mg)、钙(Ca)、钠(Na)、锶(Sr))、碱金属和银的合金、碱土金属和银的合金、镁和钙的合金或铝和锂的合金制成。此外，第二电极可由诸如氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)的透明导电材料制成，或者可形成为包括由上述具有低功函数的材料制成的层和由诸如氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)的透明导电材料制成的层的层压电极。
同时，有机层40通过层压多种材料层形成，并且设置在包括第一电极的整个表面上作为共同的连续膜。当在第一电极与第二电极之间施加电压时，有机层40发光。有机层40例如具有一种结构，其中空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层按照这种顺序从第一电极侧层压。构成有机层40的空穴传输材料、空穴传输材料、电子传输材料和有机发光材料不受限制，并且可以使用已知的材料。
此外，有机层40可包括其中层压多个发光层的结构。例如，可通过层压用于发射红光、蓝光和绿光的发光层，或通过层压用于发射蓝光和黄光的发光层配置发射白光的发光元件PX。此外，可根据待显示的颜色将单独的发光层施加至发光元件PX的每一个。
同时，像素可包括一个发光元件PX或者可包括多个发光元件PX。例如，像素可包括多个子像素(发光元件PX)。具体地，一个像素可以具有包括用于红色显示的子像素、用于绿色显示的子像素和用于蓝色显示的子像素三种类型的子像素的配置。此外，一个像素可以使用通过将一种或多种类型的子像素进一步增加到这三种类型的子像素而获得的集合(例如，包括发射白光以提高亮度的子像素的集合、包括发射互补色以扩大颜色再现范围的子像素的集合、包括发射黄色以扩大颜色再现范围的子像素的集合、以及包括发射黄色和青色以扩大颜色再现范围的子像素的集合)。
同时，限定相邻发光元件PX的分隔壁单元可以使用适当地选已知无机材料和有机材料的材料形成。例如，分隔壁单元可以通过诸如物理气相沉积法(PVD法)(实施例为真空气相沉积法或溅射法或各种化学气相沉积法(CVD法))的已知膜形成方法与诸如蚀刻法或剥离法的已知图案化方法的组合来形成。
同时，作为显示设备1的像素的值)，除了VGA(640，480)、S-VGA(800，600)、XGA(1024，768)、APRC(1152，900)、S-XGA(1280，1024)、U-XGA(1600，1200)、HD-TV(1920，1080)和Q-XGA(2048，1536)之外，可例示诸如(1920，1035)、(720，480)和(1280，960)的一些图像显示分辨率，但是值不限于这些值。
<3.谐振器结构的实施例>
作为用于根据上述本公开的显示设备1中的发光元件PX的像素可具有使在发光单元中产生的光谐振的谐振器结构。在下文中，将参考附图描述应用于每个实施方式的谐振器结构。注意，R、G和B中的任可根据需要分配给参考标号以进行区分(同样适用于附图)。
(谐振器结构：第一实施例)
图21是用于描述谐振器结构的第一实施例的示意性截面图。
在第一实施例中，各自发光元件500中的第一电极501形成为具有共同的膜厚度。这同样适用于第二电极502。例如，发光元件500对应于上述发光元件PX，第一电极501对应于上述阳极电极31，并且第二电极502对应于用作上述阴极电极的阴极层50。
反射板504设置在发光元件500的每个第一电极501下方，光学调节层503介于其间。谐振由有机层505产生的光的谐振腔结构形成在反射板504与第二电极502之间。例如，有机层505对应于上述有机层40。
各自发光元件500中的反射板504被形成为具有共同的膜厚度。光学调节层503的膜厚度根据像素要显示的颜色而变化。由于光学调节层503R、503G和503B具有不同的膜厚度，所以可以根据要显示的颜色来设置发生对于光的波长最佳的谐振的光学距离。
在图21所示的实施例中，发光元件500R、500G和500B中的反射板504的上表面被布置为彼此对准。如上所述，由于光学调节层503的膜厚度根据像素要显示的颜色而改变，第二电极502的上表面的位置根据发光元件500(发光元件500R、500G和500B)的类型而改变。
反射板504可以使用例如金属(诸如铝(Al)、银(Ag)或铜(Cu))或包含这些作为主要成分的合金来形成。
光学调节层503可以由诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料或者诸如丙烯酸树脂或者聚酰亚胺树脂的有机树脂材料制成。光学调节层503可以是单层或多种材料的层压膜。此外，层叠的层的数量可以根据每个发光元件500的类型而变化。
第一电极501可以使用诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化锌(ZnO)的透明导电材料形成。
第二电极502需要用作半透射反射膜。第二电极502可以使用镁(Mg)、银(Ag)、包含镁和银作为主要成分的镁-银合金(MgAg)、包含碱金属或碱土金属的合金等形成。
(谐振器结构：第二实施例)
图22是用于描述谐振器结构的第二实施例的示意性截面图。
此外，在第二实施例中，各自发光元件500中的第一电极501和第二电极502形成为具有共同的膜厚度。
同样在第二实施例中，反射板504布置在发光元件500的每个第一电极501下方，光学调节层503插入在反射板504与发光元件500的每个第一电极501之间。谐振由有机层505产生的光的谐振腔结构形成在反射板504与第二电极502之间。如第一实施例中那样，各自发光元件500中的反射板504被形成为具有共同的膜厚度，并且光学调节层503的膜厚度根据像素要显示的颜色而变化。
在图21中所示的第一实施例中，发光元件500R、500G和500B中的反射板504的上表面被布置为彼此对准，并且第二电极502的上表面的位置根据发光元件500的类型而变化。
另一方面，在图22中所示的第二实施例中，发光元件500R、500G和500B中的第二电极502的上表面被布置为彼此对齐。为了对准第二电极502的上表面，发光元件500R、500G和500B中的反射板504的上表面被布置为根据发光元件500的类型而变化。因此，反射板504的下表面(换言之，图22中所示的基座506的上表面)根据发光元件500的类型具有阶梯形状。
构成反射板504、光学调节层503、第一电极501和第二电极502的材料等与第一实施方式中描述的类似，因此省略其描述。
(谐振器结构：第三实施例)
图23是用于描述谐振器结构的第三实施例的示意性截面图。
此外，在第三实施例中，各自发光元件500中的第一电极501和第二电极502形成为具有共同的膜厚度。
同样在第三实施例中，反射板504布置在发光元件500的每个第一电极501下方，光学调节层503介于其间。谐振由有机层505产生的光的谐振腔结构形成在反射板504与第二电极502之间。与第一实施例和第二实施例相同，光学调节层503的膜厚度根据像素要显示的颜色而变化。如在第二实施例中，发光元件500R、500G和500B中的第二电极502的上表面被定位成彼此对准。
在图22所示的第二实施例中，为了对准第二电极502的上表面，反射板504的下表面根据发光元件500的类型具有阶梯形状。
另一方面，在图23所示的第三实施例中，反射板504的膜厚度设置成根据发光元件500的类型而变化。具体而言，以使反射板504R、504G、504B的下表面一致的方式设定膜厚。
构成反射板504、光学调节层503、第一电极501和第二电极502的材料等与第一实施方式中描述的类似，因此省略其描述。
(谐振器结构：第四实施例)
图24是用于描述谐振器结构的第四实施例的示意性截面图。
在图21所示的第一实施例中，在各自发光元件500中的第一电极501和第二电极502形成为具有共同的膜厚度。反射板504布置在发光元件500的每个第一电极501下方，光学调节层503介于其间。
另一方面，在图24所示的第四实施例中，省略光学调节层503，并且将第一电极501的膜厚度设置为根据发光元件500的类型而变化。
各自发光元件500中的反射板504被形成为具有共同的膜厚度。第一电极501的膜厚度根据像素要显示的颜色而变化。由于第一电极501R、501G和501B具有不同的膜厚度，所以可以根据要显示的颜色来设置发生对于光的波长最佳的谐振的光学距离。
构成反射板504、光学调节层503、第一电极501和第二电极502的材料等与第一实施方式中描述的类似，因此省略其描述。
(谐振器结构：第五实施例)
图25是用于描述谐振器结构的第五实施例的示意性截面图。
在图21所示的第一实施例中，在各自发光元件500中的第一电极501和第二电极502形成为具有共同的膜厚度。反射板504布置在发光元件500的每个第一电极501下方，光学调节层503介于其间。
另一方面，在图25所示的第五例子中，省略光学调节层503，而是在各反射板504的表面上形成氧化膜507。氧化膜507的膜厚度根据发光元件500的类型而改变。
氧化膜507的膜厚根据像素显示的颜色而变化。因为氧化膜507R、507G、507B的膜厚不同，所以可以根据显示的颜色，设定最适合于光的波长的共振的光学距离。
氧化膜507是通过氧化反射板504的表面而获得的膜，并且由例如氧化铝、氧化钽、氧化钛、氧化镁、氧化锆等制成。氧化膜507用作用于调整反射板504与第二电极502之间的光路长度(光学距离)的绝缘膜。
根据发光元件500的类型，具有不同膜厚度的氧化膜507可例如如下形成。
首先，将电解液填充在容器中，并且将其上形成有反射板504的基板浸入电解液中。此外，电极布置成面向反射板504。
然后，将正电压施加到反射板504，其中电极用作参考，并且将反射板504阳极氧化。由于阳极氧化引起的氧化膜的膜厚度与相对于电极的电压值成比例。由此，在对各反射板504R、504G、504B施加与发光元件500的种类对应的电压的同时进行阳极氧化。由此，能够一并形成膜厚不同的氧化膜507。
构成反射板504、第一电极501和第二电极502的材料等类似于第一实施方式中描述的那些，因此省略其描述。
(谐振器结构：第六实施例)
图26是用于描述谐振器结构的第六实施例的示意性截面图。
在第六实施例中，通过层压第一电极501、有机层505和第二电极502配置发光元件500。然而，在第六实施例中，第一电极501被形成为用作电极和反射板两者。第一电极(也用作反射板)501由具有根据发光元件500的类型选择的光学常数的材料制成。因为第一电极(也用作反射板)501的相位偏移变化，所以可以根据要显示的颜色设定对于光的波长最佳的谐振发生的光学距离。
第一电极(也用作反射板)501可由诸如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或铜(Cu)的单一金属或包含这些作为主要成分的合金制成。例如，发光元件500R的第一电极(也用作反射板)501R可以由铜(Cu)制成，并且发光元件500G的第一电极(也用作反射板)501G和发光元件500B的第一电极(也用作反射板)501B可以由铝制成。
构成第二电极502的材料等类似于在第一实施例中描述的那些，并且因此省略其描述。
(谐振器结构：第七实施例)
图27是用于描述谐振器结构的第七实施例的示意性截面图。
在第七实施例中，基本上，第六实施例应用于发光元件500R和500G，并且第一实施例应用于发光元件500B。此外，在该配置中，可以根据要显示的颜色来设置发生对于光的波长最佳的谐振的光学距离。
在发光元件500R和500G中使用的第一电极(也用作反射板)501R和501G可由诸如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或铜(Cu)的单一金属或包含这些作为主要成分的合金制成。
构成用于发光元件500B的反射板504B、光学调节层503B和第一电极501B的材料等类似于在第一实施例中描述的那些，并且因此它们的描述被省略。
<4.移位结构的实施例>
作为用于上述根据本公开的显示设备1中的发光元件PX的像素可具有偏移发光单元(例如，发光单元ELP)、透镜构件(例如，透镜层)以及波长选择单元(例如，滤色器层80)中的任一个的偏移结构。在下文中，将参考图28至图34描述穿过发光单元的中心的法线LN、穿过透镜构件的中心的法线LN'、以及穿过波长选择单元的中心的法线LN"之间的关系。图28至图34是分别用于描述移位结构的第一至第七实施例的概念图。
注意，可以适当地改变波长选择单元的尺寸，以便对应于从发光元件发出的光，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之间的情况下，可以适当地改变光吸收层的尺寸，以便对应于从发光元件发出的光。此外，波长选择单元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CF的中心的法线之间的距离(偏移量)d0适当地改变。波长选择单元的平面形状可以与透镜构件的平面形状相同、相似或不同。
(移位结构：第一实施方式)
如图28中所示，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"以及穿过透镜构件的中心的法线LN'彼此一致。即，D0＝d0＝0。
(移位结构：第二实施方式)
如图29中所示，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"一致，但是穿过发光单元的中心的法线LN和穿过波长选择单元的中心的法线LN"与穿过透镜构件的中心的法线LN'不一致。即，D0≠d0＝0。
(移位结构：第三实施例)
如图30所示，穿过所述发光单元的中心的法线LN与穿过所述波长选择单元的中心的法线LN"和穿过所述透镜构件的中心的法线LN'不一致，并且穿过所述波长选择单元的中心的法线LN"与穿过所述透镜构件的中心的法线LN'一致。即，D0＝d0>0。
(换档结构：第四实施方式)
如图31所示，穿过发光单元的中心的法线LN可以不与穿过波长选择单元的中心的法线LN"和穿过透镜构件的中心的法线LN'重合，并且穿过透镜构件的中心的法线LN'可以不与穿过发光单元的中心的法线LN和穿过波长选择单元的中心的法线LN"重合。在此，波长选择单元的中心(在图31中由黑色正方形表示)优选地位于连接发光单元的中心和透镜构件的中心(在图31中由黑色圆圈表示)的直线LL上。具体地，当在厚度方向上从发光单元的中心到波长选择单元的中心的距离是LL1，并且在厚度方向上从波长选择单元的中心到透镜构件的中心的距离是LL2时，
D0>d0>0
满足，并且考虑制造变化，
d0:D0＝LL1:(LL1+LL2)
优选满足。
(换档结构：第五实施方式)
如图32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"以及穿过透镜构件的中心的法线LN'彼此一致。即，D0＝d0＝0。
(移位结构：第六实施例)
如图33所示，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"和穿过透镜构件的中心的法线LN'不一致，并且穿过波长选择单元的中心的法线LN"与穿过透镜构件的中心的法线LN'一致。即，D0＝d0>0。
(移位结构：第七实施例)
如图34所示，穿过发光单元的中心的法线LN可以不与穿过波长选择单元的中心的法线LN"和穿过透镜构件的中心的法线LN'重合，并且穿过透镜构件的中心的法线LN'可以不与穿过发光单元的中心的法线LN和穿过波长选择单元的中心的法线LN"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透镜构件的中心的直线LL上。具体地，当在厚度方向上从发光单元的中心到波长选择单元的中心的距离(在图34中由黑色正方形指示)是LL1，并且在厚度方向上从波长选择单元的中心到透镜构件的中心的距离(在图34中由黑色圆圈指示)是LL2时，
d0>D0>0
满足，并且考虑制造变化，
D0:d0＝LL2:(LL1+LL2)
优选满足。
<5.应用实施例>
根据上述实施方式的显示设备1可以在将输入至电子装置的视频信号或在电子装置中生成的视频信号显示为图像或视频的任何领域中用作电子装置的显示单元。例如，根据实施方式的显示设备1可以用作移动终端设备的显示单元，诸如，智能电话或移动电话、数码相机、头戴式显示器、透视头戴式显示器、电视设备、笔记本式个人计算机、摄像机、电子书、游戏机等。
应注意，根据实施方式的显示设备可包括具有密封构造的模块状设备。显示模块可以设置有用于从外部向发光区域输入和输出信号等的电路单元、柔性印刷电路(FPC)等。
作为使用根据本实施方式的显示设备的电子装置的具体实施例(应用实施例)，下面将举例说明智能电话、数码相机、头戴式显示器、透视头戴式显示器、电视设备以及车辆。然而，这里举例说明的具体实施例仅是实施例，并且本发明不限于此。
(具体实施例1)
图35是示出了智能电话400的外观的实施例的视图。如图35所示，智能电话400包括显示各种类型的信息的显示单元401、以及接受用户输入的操作的包括按钮等的操作单元403。显示单元401由根据本实施方式的显示设备1构成。
(具体实施例2)
图36和图37是各自示出数字照相机410的外观的实施例的视图。图36是数字静态相机410的正视图，并且图37是数字静态相机410的后视图。如图36和图37所示，数字静态相机410是例如镜头可互换的单镜头反射型的，并且包括在相机主体部分(相机主体)411的前部的大致中心处的可互换的成像镜头单元(可互换镜头)413和将由摄影师在左前侧握持的握持部分415。
监视器417设置在从照相机主体411的后表面的中心向左侧偏移的位置处。在监视器417的上方设有电子取景器(目镜窗)419。通过观察电子取景器419，拍摄者可以通过视觉识别从成像透镜单元413引导的对象的光学图像来确定构图。监视器417和电子取景器419两者或一个由根据实施方式的显示设备1配置。
(具体实施例3)
图38是示出了头戴式显示器420的外观的实施例的视图。如图38中所示，头戴式显示器420包括例如戴在眼镜形显示单元421的两侧的用户头部上的耳钩部分423。显示单元421由根据实施方式的显示设备1构成。
(具体实施例4)
图39是示出透视头戴式显示器430的外观的实施例的视图。如图39中所示，透视头戴式显示器430包括主体431、臂433、以及透镜镜筒435。主体431与臂433和眼镜437连接。具体而言，主体431的长边方向的端部连结于臂433，主体431的侧面的一侧经由连接构件(未图示)连结于眼镜437。要注意的是，主体431可直接佩戴在人体的头部上。
主体431包括控制板和用于控制透视头戴式显示器430的操作的显示单元。臂433将主体431和透镜镜筒435彼此连接并支撑透镜镜筒435。具体地，臂433耦接至主体431的端部和透镜镜筒435的端部，并且固定透镜镜筒435。此外，臂433包含用于将与从主体431提供的图像相关的数据通信到透镜镜筒435的信号线。
透镜镜筒435通过眼镜437的透镜朝向佩戴透视头戴式显示器430的用户的眼睛投射从主体431经由臂433提供的图像光。在透视头戴式显示器430中，主体431的显示单元由根据实施方式的显示设备1构成。
(具体实施例5)
图40是示出了电视设备440的外观的实施例的视图。如图40所示，电视设备440包括视频显示屏幕单元441。视频显示屏单元441包括例如前面板443和滤光玻璃445。视频显示屏幕单元441由根据本实施方式的显示设备1构成。
(具体实施例6)
图41和图42是各自示出车辆100的内部配置的示图。图41示出从车辆100的后方到前方的车辆100的内部，图42示出从车辆100的斜后方到斜前方的车辆100的内部。
如图41和图42所示，车辆100包括中央显示器201、控制台显示器202、平视显示器203、数字后视镜204、方向盘显示器205、以及后娱乐显示器206。这些显示器201至206中的任一个或全部由根据实施方式的显示设备1构成。
中央显示器201布置在仪表板105上的面向驾驶员座椅101和乘客座椅102的位置处。图41和图42示出具有从驾驶员座椅101侧延伸至乘客座椅102侧的横向较长的形状的中央显示器201的实施例，但是中央显示器201的屏幕尺寸和布置位置是任意的。中央显示器201可显示由各种传感器检测的信息。作为具体实施例，中央显示器201可显示由图像传感器捕获的捕获图像、由ToF传感器测量的到车辆前方或侧面的障碍物的距离图像、由红外传感器检测的乘客体温等。中央显示器201可用于显示例如安全相关信息、操作相关信息、生活日志、健康相关信息、认证/识别相关信息和娱乐相关信息中的至少一个。
安全相关信息是诸如瞌睡检测、移开目光检测、一起乘坐的儿童的恶作剧的检测、座位安全带是否扣紧以及乘客的离开的检测的信息，并且例如是由叠加在中央显示器201的后侧的传感器检测的信息。在操作相关信息中，使用传感器检测与乘客的操作相关的手势。所检测的手势可包括车辆100中的各种装置的操作。例如，检测空调装置、导航设备、AV设备、照明设备等的操作。生活日志包括所有占用者的生活日志。例如，生活日志包括乘坐车辆的每个乘客的动作记录。通过获取并存储生活记录，可以检查乘客在事故时的状态。在健康相关信息中，使用温度传感器检测乘客的体温，并且基于检测到的体温推测乘客的健康状况。可替换地，可以通过使用图像传感器拍摄乘员的面部的图像并且基于由此拍摄的面部表情的图像假设健康状况来假设乘员的健康状况。又或者，可通过以自动语音与乘员通信并基于乘员的回答来推定健康状况，来推定乘员的健康状况。认证/识别相关信息包括使用传感器执行脸部认证的无钥匙输入功能、通过脸部识别自动调节纸张高度和位置等。娱乐相关信息包括由乘客使用传感器检测AV设备的操作信息的功能、由传感器识别乘客的面部并由AV设备提供适合于乘客的内容的功能等。
例如，控制台显示器202可以用于显示生活日志信息。控制台显示器202布置在驾驶员座椅101与乘客座椅102之间的中控台107的变速杆108附近。控制台显示器202还可显示由不同传感器检测的信息。此外，控制台显示器202可以显示由图像传感器捕获的车辆周边的图像，或者可以显示到车辆周边的障碍物的距离图像。
平视显示器203虚拟地显示在驾驶员座椅101前面的挡风玻璃104的后面。平视显示器203可用于显示例如安全相关信息、操作相关信息、生活日志、健康相关信息、认证/识别相关信息和娱乐相关信息中的至少一个。因为平视显示器203通常虚拟地布置在驾驶员座椅101的前方，所以其适于显示与车辆100的操作直接相关的信息，诸如，车辆100的速度和燃料(电池)的剩余量。
数字后视镜204不仅能够显示车辆100的后方，还能够显示后座乘员的状态，因此例如能够通过将传感器重叠布置在数字后视镜204的背面侧来进行生活日志信息的显示。
方向盘显示器205布置在车辆100的方向盘106的中心附近。方向盘显示器205可以用于显示例如安全相关信息、操作相关信息、生活日志、健康相关信息、认证/识别相关信息和娱乐相关信息中的至少一个。具体地，因为方向盘显示器205靠近驾驶员的手定位，所以其适合于显示诸如驾驶员的体温的生命日志信息，或者适合于显示与AV设备、空调单元等的操作相关的信息。
后娱乐显示器206安装在驾驶员座椅101和乘客座椅102的后侧上，并且用于由后座椅中的乘客观看。后置娱乐显示器206可用于显示例如安全相关信息、操作相关信息、生活日志、健康相关信息、认证/识别相关信息和娱乐相关信息中的至少一个。特别地，由于后娱乐显示器206位于后座中乘客的前面，所以显示与后座中乘客有关的信息。例如，可以显示与AV设备和空调单元的操作相关的信息，或者可以显示通过温度传感器测量后座中的乘客的体温等的结果。
如上所述，通过将传感器布置为使得其叠加在显示器的背侧上，可测量到存在于周围环境中的物体的距离。光学测距方法大致分为无源型和有源型。无源型通过接收来自物体的光而不将光从传感器投射到物体来测量距离。被动类型的实施例包括透镜聚焦方法、立体方法和单眼视觉方法。主动型通过传感器将光投射到物体并从物体接收光来测量距离。有源类型的实施例包括光学雷达方法、有源立体方法、照度差立体方法、莫尔梅形貌方法和干涉方法。根据本实施方式的显示设备1可以应用于这些类型的距离测量中的任一种。通过使用布置为重叠布置在根据实施方式的显示设备1的背面上的传感器，可以执行上述被动或主动距离测量。
注意，可以应用根据各自实施方式的显示设备1的电子装置不限于以上实施例。根据各自实施方式的显示设备1可以应用于基于从外部输入的图像信号或者在内部生成的图像信号执行显示的任何领域中的电子装置的显示单元。换言之，根据本公开的技术可以应用于各种产品。例如，作为上述车辆100，可以将根据每个实施方式的显示设备1实现为任何类型的移动体的显示单元，例如，汽车、电动车辆、混合电动车辆、摩托车、自行车、个人移动性、飞机、无人机、船舶、机器人、工程机械以及农业机器(牵引车)。此外，例如，根据各自实施方式的显示设备1可以应用于包括在内窥镜手术系统、显微手术系统等中的显示单元。
虽然已经参照附图详细描述了本公开的实施方式、变形例、应用实施例等，但是本公开的技术范围不限于这些实施例。显然，本技术领域的普通技术人员在权利要求所记载的技术思想的范围内能够想到各种变化或修改，自然而然，这些变化或修改也属于本公开的技术范围。
<6.附录>
应注意，本技术还可具有以下配置。
(1)一种发光元件，包括：
发光单元，从发光表面发射光；以及
衍射层，设置在发光单元的发光表面侧上并且从发光表面发出的光穿过衍射层，其中，
衍射层通过沿着发光表面布置具有不同折射率且具有光学透明度的多种材料来形成。
(2)根据(1)所述的发光元件，其中，
多种材料包括第一材料和第二材料，以及
第一材料和第二材料在沿着发光表面的方向上交替布置。
(3)根据(2)所述的发光元件，其中，
第一材料和第二材料以不相等的节距交替布置。
(4)根据(2)或(3)所述的发光元件，其中，
第一材料形成多个延伸部，多个延伸部在衍射层的高度方向上延伸并且在沿着发光表面的方向上布置。
(5)根据(4)所述的发光元件，其中，
在与发光表面平行的平面视图中，多个延伸部中的一个延伸部形成为圆形形状或矩形形状，并且其余的延伸部形成为围绕圆形形状或矩形形状的延伸部的环形形状。
(6)根据(5)所述的发光元件，其中，
环形形状的延伸部的数量为两个以上，并且
在平行于发光表面的平面视图中，两个以上环形形状的延伸部各自的中心位置彼此不同。
(7)根据(5)所述的发光元件，其中，
环形形状是圆环形形状。
(8)根据(5)所述的发光元件，其中，
环形形状是矩形环形形状。
(9)根据(4)所述的发光元件，其中，
在平行于发光表面的平面视图中，多个延伸部被设置为形成环形形状点图案。
(10)根据(4)至(9)中任一项所述的发光元件，其中，
多个延伸部各自在高度方向上的长度与衍射层的高度相同。
(11)根据(4)至(9)中任一项所述的发光元件，其中，
多个延伸部各自在高度方向上的长度小于衍射层的高度。
(12)根据(4)至(9)中任一项所述的发光元件，其中，
多个延伸部各自在高度方向上的长度彼此不同。
(13)根据(4)至(12)中任一项所述的发光元件，其中，
多个延伸部的各自的厚度彼此不同。
(14)根据(4)至(13)中任一项所述的发光元件，其中，
多个延伸部各自的延伸方向为与发光表面垂直的方向。
(15)根据(4)至(13)中任一项所述的发光元件，其中，
多个延伸部各自的延伸方向是相对于发光表面倾斜的方向。
(16)根据(1)至(15)中任一项所述的发光元件，其中，
发光单元具有反射光的电极。
(17)根据(16)所述的发光元件，其中，
衍射层设置在发光单元中的与电极相对的一侧上。
(18)根据(1)至(17)中任一项所述的发光元件，其中，
多种材料中的一种材料为气体。
(19)一种显示设备，包括：
多个发光元件，其中，
多个发光元件中的每个发光元件都包括：
发光单元，从发光表面发射光；以及
衍射层，设置在发光单元的发光表面侧上并且从发光表面发出的光穿过衍射层，以及
衍射层通过沿着发光表面布置具有不同折射率且具有光学透明度的多种材料来形成。
(20)
一种电子装置，包括：
显示设备，包括多个发光元件，其中，
多个发光元件中的每个发光元件都包括：
发光单元，从发光表面发射光；以及
衍射层，设置在发光单元的发光表面侧上并且从发光表面发出的光穿过衍射层，以及
衍射层通过沿着发光表面布置具有不同折射率且具有光学透明度的多种材料来形成。
(21)一种显示设备，包括根据(1)至(18)中任一项所述的多个发光元件。
(22)一种包括显示设备的电子装置，显示设备包括多个根据(1)至(18)中任一项所述的发光元件。
参考标号列表
1 显示设备
11 水平驱动电路
12 垂直驱动电路
20 基板
30 阳极层
31 阳极电极
32 绝缘层
40 有机层
50 阴极层
60 保护层
70平坦化层
71 延伸部
80 滤色器层
80R 滤色器
80B 滤色器
80G 滤色器
A1 驱动电路
DT1 信号线
ELP 发光单元
M1 凹槽
PS1 馈线
PS2 公共馈线
PX 发光元件
R1 抗蚀剂层
SCL 扫描线
TRD 驱动晶体管
TRW 写入晶体管。

Claims (20)

1.一种发光元件，包括：
发光单元，从发光表面发射光；以及
衍射层，设置在所述发光单元的所述发光表面侧上并且从所述发光表面发出的光穿过所述衍射层，其中，
所述衍射层通过沿着所述发光表面布置具有不同折射率且具有光学透明度的多种材料来形成。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其中，
所述多种材料包括第一材料和第二材料，以及
所述第一材料和所述第二材料在沿着所述发光表面的方向上交替布置。
3.根据权利要求2所述的发光元件，其中，
所述第一材料和所述第二材料以不相等的节距交替布置。
4.根据权利要求2所述的发光元件，其中，
所述第一材料形成多个延伸部，所述多个延伸部在所述衍射层的高度方向上延伸并且在沿着所述发光表面的方向上布置。
5.根据权利要求4所述的发光元件，其中，
在与所述发光表面平行的平面视图中，所述多个延伸部中的一个延伸部形成为圆形形状或矩形形状，并且其余的延伸部形成为围绕所述圆形形状或矩形形状的延伸部的环形形状。
6.根据权利要求5所述的发光元件，其中，
所述环形形状的延伸部的数量为两个以上，并且
在平行于所述发光表面的平面视图中，两个以上所述环形形状的延伸部各自的中心位置彼此不同。
7.根据权利要求5所述的发光元件，其中，
所述环形形状是圆环形形状。
8.根据权利要求5所述的发光元件，其中，
所述环形形状是矩形环形形状。
9.根据权利要求4所述的发光元件，其中，
在平行于所述发光表面的平面视图中，所述多个延伸部被设置为形成环形形状点图案。
10.根据权利要求4所述的发光元件，其中，
所述多个延伸部各自在所述高度方向上的长度与所述衍射层的高度相同。
11.根据权利要求4所述的发光元件，其中，
所述多个延伸部各自在所述高度方向上的长度小于所述衍射层的高度。
12.根据权利要求4所述的发光元件，其中，
所述多个延伸部各自在所述高度方向上的长度彼此不同。
13.根据权利要求4所述的发光元件，其中，
所述多个延伸部各自的厚度彼此不同。
14.根据权利要求4所述的发光元件，其中，
所述多个延伸部各自的延伸方向为与所述发光表面垂直的方向。
15.根据权利要求4所述的发光元件，其中，
所述多个延伸部各自的延伸方向是相对于所述发光表面倾斜的方向。
16.根据权利要求1所述的发光元件，其中，
所述发光单元具有反射光的电极。
17.根据权利要求16所述的发光元件，其中，
所述衍射层设置在所述发光单元中的与所述电极相对的一侧上。
18.根据权利要求1所述的发光元件，其中，
所述多种材料中的一种材料为气体。
19.一种显示设备，包括：
多个发光元件，其中，
所述多个发光元件中的每个发光元件都包括：
发光单元，从发光表面发射光；以及
衍射层，设置在所述发光单元的所述发光表面侧上并且从所述发光表面发出的光穿过所述衍射层，以及
所述衍射层通过沿着所述发光表面布置具有不同折射率且具有光学透明度的多种材料来形成。
20.一种电子装置，包括：
显示设备，包括多个发光元件，其中，
所述多个发光元件中的每个发光元件都包括：
发光单元，从发光表面发射光；以及
衍射层，设置在所述发光单元的所述发光表面侧上并且从所述发光表面发出的光穿过所述衍射层，以及
所述衍射层通过沿着所述发光表面布置具有不同折射率且具有光学透明度的多种材料来形成。
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