JP2015026561A - 発光装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ素子と共振構造を組み合わせ、カラーフィルターで色分離する発光装置を、小型の高精細パネルとして製造する場合でも、色度の変化を抑える。
【解決手段】第１基板１０と、第１基板１０上に配置された反射層１２と、反射層１２上に配置された透明層１３と、透明電極層１５と、透明電極層１５を発光領域ごとに分離する絶縁層１４と、発光機能層１６と、発光機能層１６上に配置された半透過反射層兼対向電極１７とを備え、反射層１２と対向電極１７の間の光路長が発光領域ごとに調整された共振構造を有する発光装置とする。発光機能層からの発光光から、赤色、緑色、および青色の光を取り出すカラーフィルター２１を対向電極１７とは異なる層に配置し、少なくとも、赤色と緑色の間の波長の光、または、緑色と青色の間の波長の光のいずれかに対して、透過率の極小値を有するノッチフィルター２２をカラーフィルター２１とは異なる層に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の発光素子を利用した発光装置およびこの発光装置を備えた電子機器に
関する。

近年、基板上に有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を発光素子として形成し、
発光素子の発光光を基板と反対側に取り出すトップエミッション方式の発光装置が電子機
器の表示装置などとして多用されている。トップエミッション方式は、発光素子を挟み、
基板側に形成された一方の第１電極（例えば陽極）と基板との間に反射層を形成し、発光
素子を挟む他方の第２電極（例えば陰極）側から光を取り出す方式であって、光の利用効
率が高い方式である。

トップエミッション方式の発光装置において、白色の有機ＥＬ素子を用い、赤色画素、
緑色画素、および、青色画素のそれぞれにおける共振長を、基板側に形成された透明膜ま
たは透明電極膜の膜厚で調整する方法が提示されている（例えば特許文献１）。この構造
では、光取り出し効率が向上するだけでなく、色純度を改善することができ、高い品質の
ディスプレイを実現することができる。また、画素周辺に絶縁膜を形成し、画素形状を規
定する技術が知られている（例えば特許文献２）。これらの技術を組み合わせると、高い
表示品質のディスプレイを実現することができる。

特許第２７９７８８３号 特許第２７３４４６４号

しかしながら、上述した従来の技術を小型高精細ディスプレイに応用する場合には、低
電流時に画素周辺が発光することにより、色度が変化してしまい、輝度によって色度が変
化することがあった。

画素周辺の発光による色度の変化は、カットオフ特性の鋭いカラーフィルターを形成す
れば改善すると考えられる。しかし、小型高精細ディスプレイでは、カットオフ特定の鋭
いカラーフィルターを形成することが難しく、上述のような現象を改善することができな
かった。

このような事情を背景として、本発明は、有機ＥＬ素子と共振構造を組み合わせ、カラ
ーフィルターで色分離する発光装置を、小型の高精細パネルとして製造する場合でも、
色度の変化を抑えることという課題の解決を目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、基板と、前記基板上に配置さ
れた反射層と、前記反射層上に配置された透明電極層と、前記透明電極層を発光領域ごと
に分離する絶縁層と、前記透明電極層上に配置された発光層と、前記発光層上に配置され
た半透過反射層とを備え、前記透明電極層と半透過反射層との間の光路長が発光領域ごと
に調整された共振構造を有し、前記発光層が複数の異なる波長の光を発する発光装置であ
って、前記半透過反射層とは異なる層に配置され、前記発光層からの発光光から、各色の
波長の光を取り出すカラーフィルターと、前記カラーフィルターとは異なる層に配置され
、前記絶縁層を介して隣り合う発光領域から発せられる光の波長の間の波長に対して、透
過率の極小値を有するノッチフィルターとを備える、ことを特徴とする。

本発明においては、発光層からの発光光から、例えば赤色、緑色、および青色の波長の
光がカラーフィルターによって取り出され、ノッチフィルターによって、少なくとも赤色
の波長と緑色の波長との間の波長の光、または、緑色の波長と青色の波長との間の波長の
光のいずれかの透過が抑えられる。したがって、低電流時に、少なくとも赤色の波長と緑
色の波長との間の波長の光、または、緑色の波長と青色の波長との間の波長の光のいずれ
かが発せられることを抑え、色度変化を小さくすることができる。

上述した発光装置において、前記反射層から前記半透過反射層間の光路長であって、前
記絶縁層上の光路長をＤ、前記反射層での反射における位相シフトをφ_Ｌ、前記半透過反
射層での反射における位相シフトをφ_Ｕ、前記反射層と前記半透過反射層兼との間に発生
する定在波のピーク波長をλ、２以下の整数をｍとしたとき、前記ノッチフィルターによ
り前記透過率が極小値となる波長λは、
λ＝Ｄ／{(２πｍ＋φ_Ｌ＋φ_Ｕ)／４π}・・・（１）
を満たすようにしてもよい。本発明によれば、前記絶縁層上の領域から発せられる光の
透過を抑え、低電流時でも、色度の変化を小さくすることができる。

上述した発光装置において、前記光の取り出し側に配置された光取り出し側基板を備え
、前記ノッチフィルターは、前記光取り出し側基板の両面に配置するようにしてもよい。
本発明によれば、ノッチフィルターを光取り出し側基板の両面に配置するようにしたので
、ノッチフィルター同士の干渉を抑える。また、所定波長域の光を透過させないノッチフ
ィルターを容易に製造することができる。

上述した発光装置において、前記ノッチフィルターは、誘電体多層膜で形成するように
してもよい。本発明によれば、所定波長域の光を透過させないノッチフィルターを容易に
製造することができる。

上述した発光装置において、前記発光光ごとに画素領域が形成されており、当該画素領
域の短辺の長さが、１〜２０μｍとしてもよい。本発明によれば、画素領域が小さい高精
細のディスプレイにおいて、低電流時における色度変化を少なくすることができる。

本発明に係る電子機器は、前記発光装置を備えていることを特徴とする。本発明に係る
電子機器においては、前記発光装置を備えているので、低電流時でも色度の変化の少ない
表示部を有する電子機器を提供することができる。

上記電子機器において、前記発光装置の発光面と、前記電子機器の表示面との間に、光
学部材を備えるようにしてもよい。本発明の電子機器によれば、発光装置の発光面におい
て、所定波長域の光の反射率が高くなる場合でも、この発光面と電子機器の表示面との間
に光学部材を備えるので、発光面における反射光が直視されることがなく、電子機器にお
いて良好な表示が行われる。

本発明の一実施形態に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。 発光機能層における発光層に用いられた材料を示す図である。 ノッチフィルターの波長に対する透過率の関係を示す図である。 比較例１の発光装置の概要を示す模式的な断面図である。 本実施形態の発光装置における青色画素付近の絶縁層周辺を示す断面図である。 比較例１の発光装置における青色画素の電流を変化させた際の発光スペクトルの規格化された強度を示す図である。 比較例１の発光装置における輝度の変化に対する色度ｙ特定の変化を示す図である。 本実施形態の発光装置の青色画素と比較例１の発光装置の青色画素との低電流時における発光スペクトルの強度を比較した図である。 本実施形態の発光装置の赤色画素と比較例１の発光装置の赤色画素との輝度に対する発光スペクトルの強度の特性を比較した図である。 本実施形態の発光装置の緑色画素と比較例１の発光装置の緑色画素との輝度に対する発光スペクトルの強度の特性を比較した図である。 本実施形態の発光装置の青色画素と比較例１の発光装置の青色画素との輝度に対する発光スペクトルの強度の特性を比較した図である。 本発明の変形例に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。 本発明の変形例に係る発光装置の画素を示す模式的な断面図である。 応用例１に係るマイクロ・ディスプレイを示す斜視図である。 応用例１に係るヘッドマウント・ディスプレイを示す斜視図である。 応用例１に係るヘッドマウント・ディスプレイの光学構成を示す斜視図である。 応用例２に係るモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 応用例２に係る携帯電話機の構成を示す斜視図である。 応用例２に係る携帯情報端末の構成を示す斜視図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面にお
いては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
＜Ａ：発光装置の構造＞
図１は、本発明の一実施形態に係る発光装置Ｅ１の概要を示す模式的な断面図である。
発光装置Ｅ１は、複数の発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３が第１基板１０の面上に配列された構
成であるが、図１においては、説明の便宜上、赤色、緑色および青色の各色の発光素子Ｕ
１、Ｕ２、Ｕ３が一つずつ例示されている。本実施形態の発光装置Ｅ１は、トップエミッ
ション型であり、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３にて発生した光は第１基板１０とは反対側に
向かって進行する。従って、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや
金属のシートなど不透明な板材を第１基板１０として採用することができる。本実施形態
では、第１基板１０の厚さを０．５ｍｍとした。
第１基板１０には、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に給電して発光させるための配線が配置
されているが、配線の図示は省略する。また、第１基板１０には、発光素子Ｕ１、Ｕ２、
Ｕ３に給電するための回路が配置されているが、回路の図示は省略する。

発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３は、第１基板１０の上に形成された反射層１２と、反射層１
２の上に形成された透明層１３と、透明層１３上に形成された透明電極層（画素電極、陽
極）１５と、光取り出し側半透過反射層としての対向電極１７（陰極）と、反射層１２と
対向電極１７との間に配置された発光機能層１６とを備える。また、発光素子Ｕ１、Ｕ２
、Ｕ３は、対向電極１７上に配置された封止層１８と、封止層１８上に形成された有機中
間層１９と、有機中間層１９に形成されたガスバリア層２０と、ガスバリア層２０上に配
置されたカラーフィルター２１と、カラーフィルター２１と第２基板２３との間に配置さ
れたノッチフィルター２２とを備える。以下、詳細に説明する。

図１に示すように、第１基板１０上には反射層１２が形成される。反射層１２は、光反
射性を有する材料によって形成される。この種の材料としては、例えばＡｌ（アルミニウ
ム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）などの単体金属、またはＡｌ、Ａｕ、Ｃｕま
たはＡｇを主成分とする合金などが好適に採用される。本実施形態では、反射層１２はＡ
ｌで形成される。本実施形態では、反射層１２の膜厚を８０ｎｍとした。

反射層１２上には、透明層１３が形成される。透明層１３はＳｉＯ_２またはＳｉＮで形
成される。反射層１２の膜厚は、赤色発光素子Ｕ１、緑色発光素子Ｕ２および青色発光素
子Ｕ３において同一の膜厚に設定されている。一例として、本実施形態では、反射層１２
の膜厚を７０ｎｍに設定した。

透明層１３上には、透明電極層（陽極）１５が形成される。本実施形態では、透明電極
層１５はＩＴＯの透明導電膜から形成される。本実施形態では、赤色発光素子Ｕ１、緑色
発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３ごとに透明電極層１５の膜厚を変え、発光素子ごと
に透明電極層１５と対向電極１７との間の距離を調節している。本実施形態では、赤色発
光素子Ｕ１においては透明電極層１５を３層にして層厚を１００ｎｍとした。また、緑色
発光素子Ｕ２においては透明電極層１５を２層にして層厚を５０ｎｍとした。さらに、青
色発光素子Ｕ３においては透明電極層１５を１層にして層厚を２０ｎｍとした。

透明電極層１５は、絶縁層１４によって、赤色（Ｒ）の発光素子用の透明電極層、緑色
（Ｇ）の発光素子用の透明電極層、および青色（Ｂ）の透明電極層に隔離されている。

発光機能層１６は、図示を省略するが、反射層１２上に形成された正孔注入層（ＨＩＬ
：Hole Injection Layer）と、正孔注入層上に形成された正孔輸送層（ＨＴＬ：Hole tra
nsport layer）と、正孔輸送層上に形成された発光層（ＥＭＬ：Emitting Layer）と、発
光層上に形成された電子輸送層（ＥＴＬ：Electron Transport Layer）とからなる。

本実施形態では、正孔注入層はＭｏＯｘ（酸化モリブデン）で形成され、正孔輸送層は
α−ＮＰＤで形成される。本実施形態では、正孔注入層の膜厚を２ｎｍとし、正孔輸送層
の膜厚を２５ｎｍとした。なお、正孔注入層および正孔輸送層を、正孔注入層と正孔輸送
層の機能を兼ねる単一の層で形成することもできる。

発光層は、正孔と電子が結合して発光する有機ＥＬ物質から形成されている。本実施形
態では、有機ＥＬ物質は低分子材料であって、白色光を発する。赤色のホスト材料および
赤色のドーパント材料、ならびに緑色および青色のホスト材料としては図２に示すものが
使用される。さらに、青色のドーパント材料としてはＤＰＡＶＢｉが使用される。緑色の
ドーパント材料としてはキナクリドンが使用される。本実施形態では、発光層の膜厚を５
０ｎｍとした。
電子輸送層は、Ａｌｑ３（トリス８−キノリノラトアルミニウム錯体）で形成される。
本実施形態では、電子輸送層の膜厚を２５ｎｍとした。

対向電極１７は陰極であり、発光機能層１６を覆うように形成される。対向電極１７は
複数の発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に渡って連続している。対向電極１７は、その表面に到
達した光の一部を透過するとともに他の一部を反射する性質（すなわち半透過半反射性）
を持った半透過反射層として機能し、例えばマグネシウムや銀などの単体金属、またはマ
グネシウムや銀を主成分とする合金から形成される。本実施形態では、対向電極１７は、
ＭｇＡｇ（マグネシウム銀合金）で形成される。対向電極１７の膜厚は、１０ｎｍとした
。

対向電極１７上には、発光素子Ｕ１に対する水や外気の浸入を防ぐための保護層であっ
て、無機材料からなる封止層１８が形成される。封止層１８は、ＳｉＮ（窒化珪素）やＳ
ｉＯＮ（酸窒化珪素）などのガス透過率が低い無機材料から形成される。本実施形態では
、封止層１８はＳｉＮ（窒化珪素）で形成される。封止層１８の膜厚は４００ｎｍとした
。

封止層１８には、有機中間層１９が形成される。有機中間層１９は、透明電極層１４の
形状の影響により、凹凸状に形成された封止層１８の凹凸部分を埋めるように配置されて
いる。有機中間層１９の上面は略平坦に形成されている。また、有機中間層１９の上面が
略平坦化されるので、有機中間層１９上に形成される硬い被膜からなる後述するガスバリ
ア層２０も平坦化される。さらに、封止層１８を被覆して凹凸が埋められることで、ガス
バリア層２０上に形成されるカラーフィルター２１の膜厚均一性を向上させることにも有
効である。

有機中間層１９は、硬化前の原料主成分としては、減圧真空下でスクリーン印刷法によ
り形成するために、流動性に優れ、かつ溶媒や揮発成分の無い、全てが高分子骨格の原料
となる有機化合物材料である必要があり、好ましくはエポキシ基を有する分子量３０００
以下のエポキシモノマー／オリゴマーが用いられる（モノマーの定義：分子量１０００以
下、オリゴマーの定義：分子量１０００〜３０００）。例えば、ビスフェノールＡ型エポ
キシオリゴマーやビスフェノールＦ型エポキシオリゴマー、フェノールノボラック型エポ
キシオリゴマー、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエ
ーテル、３，４-エポキシシクロヘキセニルメチル-３'，４'-エポキシシクロヘキセンカ
ルボキシレート、ε-カプロラクトン変性３，４-エポキシシクロヘキシルメチル３'，４'
-エポキシシクロヘキサンカルボキレートなどがあり、これらが単独もしくは複数組み合
わされて用いられる。

また、エポキシモノマー／オリゴマーと反応する硬化剤としては、電気絶縁性や接着性
に優れ、かつ硬度が高く強靭で耐熱性に優れる硬化被膜を形成するものが良く、透明性に
優れ、かつ硬化のばらつきの少ない付加重合型がよい。例えば、３−メチル−１，２，３
，６−テトラヒドロ無水フタル酸、メチル−３，６−エンドメチレン−１，２，３，６−
テトラヒドロ無水フタル酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，
３'，４，４'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの酸無水物系硬化剤が好ま
しい。さらに、酸無水物の反応（開環）を促進する反応促進剤として１，６−ヘキサンジ
オールなど分子量が大きく揮発しにくいアルコール類を添加することで低温硬化しやすく
なる。これらの硬化は６０〜１００℃の範囲の加熱で行われ、その硬化被膜はエステル結
合を持つ高分子となる。さらに、酸無水の開環を促進する硬化促進剤として、芳香続アミ
ンやアルコール類やアミノフェノールなどのアミン化合物を微量添加することで、低温硬
化しやすくなる。

有機中間層１９上には、有機中間層１９を被覆し、かつ封止層１８の終端部まで覆うよ
うな広い範囲で、ガスバリア層２０が形成されている。ガスバリア層２０は、酸素や水分
が浸入するのを抑制するためのもので、これにより酸素や水分による発光素子Ｕ１、Ｕ２
、Ｕ３の劣化等を抑えることができる。ガスバリア層２０は、透明性、ガスバリア性、耐
水性を考慮して、好ましくは窒素を含む珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物
などによって形成される。

また、本実施形態では、発光装置Ｅ１をトップエミッション構造としていることから、
ガスバリア層２０は光透過性を有する必要がある。したがってガスバリア層２０の材質や
膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例え
ば８０％以上にしている。

ガスバリア層２０上には、図示しない遮光膜とカラーフィルター２１が形成されている
。遮光膜は、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に対向して開口が形成された遮光体の膜体である
。開口内にはカラーフィルター２１が形成される。本実施形態では、赤色の発光素子Ｕ１
に対応する開口内には赤色光を選択的に透過させる赤色用カラーフィルター２１Ｒが形成
され、緑色の発光素子Ｕ２に対応する開口内には緑色光を選択的に透過させる緑色用カラ
ーフィルター２１Ｇが形成され、青色の発光素子Ｕ３に対応する開口内には青色光を選択
的に透過させる青色用カラーフィルター２１Ｂが形成される。本実施形態のカラーフィル
ター２１の膜厚は、２．０μｍ〜２．５μｍとした。

カラーフィルター２１上には、ノッチフィルター２２が形成される。本実施形態では、
ノッチフィルター２２は、誘電体多層膜で形成される。本実施形態においては、ノッチフ
ィルター２２の膜厚は、１μｍ〜１０μｍとした。本実施形態のノッチフィルター２２は
、図３に示すように、４８０〜５２０ｎｍおよび５５０〜６００ｎｍの波長の光、つまり
、赤色と緑色の間の波長の光と、緑色と青色の間の波長の光とをカットするように設計さ
れている。なお、ノッチフィルター２２は、誘電体多層膜だけでなく、金属薄膜フィルタ
ー、あるいは、色ガラスフィルターで形成するようにしてもよい。

本実施形態では、第１基板１０上に形成された複数の発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３と対向
するように、第２基板２３が配置される。第２基板２３はガラスなどの光透過性を有する
材料で形成される。第２基板２３の厚さは０．５ｍｍとした。第２基板２２は、図示しな
い接着層層を介して第１基板１０と貼り合わされる。接着層は、透明の樹脂材料、例えば
エポキシ樹脂などの硬化性樹脂から形成される。以上が本実施形態の発光装置Ｅ１の構造
である。

本実施形態における発光装置Ｅ１は、反射層１２の発光機能層１６側の面から光取り出
し側半透過反射層としての対向電極１７の発光機能層１６側の面までの光学的距離を所定
値に設定することにより、反射層１２から対向電極１７に定在波を発生させる共振構造を
採用している。

具体的には、反射層１２の発光機能層１６側の面から対向電極１７の発光機能層１６側
の面の間の光学的距離をＤ、下辺電極である反射層１２での反射における位相シフトをφ
_Ｌ、上辺電極である対向電極１７での反射における位相シフトをφ_Ｕ、定在波のピーク波
長をλ、整数をｍとすると、下記の式を満たす構造となっている。
Ｄ＝{(２πｍ＋φ_Ｌ＋φ_Ｕ)／４π}λ・・・（２）

本実施形態における発光装置Ｅ１は、特に、上記式（３）においてｍ＝１とし、透明電
極層１５の層厚により光学的距離Ｄを調節し、赤色、緑色、青色の波長の色を取り出し、
カラーフィルター２１で色分離を行う構造になっている。

＜Ｂ：低電流時の色度変化＞
以上のような本実施形態の発光装置Ｅ１と比較例の発光装置Ｅ１０とにおいて、低電流
時の色度変化を調べた結果について説明する。

＜Ｂ−１：比較例１の構造＞
比較例１の発光装置Ｅ１０は、図４に示すように、カラーフィルター２１と第２基板２
３の間にノッチフィルター２２が設けられていないところが本実施形態の発光装置Ｅ１と
異なる。本実施形態の発光装置Ｅ１との共通箇所には同一の符号を付して説明を省略する
。

＜Ｂ−２：色度変化＞
図５は、比較例１の発光装置Ｅ１０の青色画素周辺を拡大した図である。図５に示すよ
うに、本来は青色画素の開口部のみが青色で発光するように光学的距離Ｄ１を調節してあ
る。しかし、画素周辺においては、絶縁層１４の段差により、対向電極１７に傾斜部が形
成され、傾斜部における膜厚ｄは他の部分の膜厚よりも薄くなる。このような構造の発光
装置においては、電荷の拡散によって、この膜厚ｄの傾斜部からも発光するようになり、
この場合の光学的距離はＤ１とは異なるＤ２となる。その結果、青色画素周辺の色度は緑
色寄りに変化することになる。特に、低電流時においては、本来の青色画素の部分の輝度
が低下するために、青色画素周辺の緑色寄りの発光が目立つようになる。この現象は、赤
色画素の周辺においても同様に発生し、低電流時において赤色画素の周辺は、オレンジ色
寄りの発光が目立つようになる。

図７に比較例１の発光装置Ｅ１０の青色画素Ｕ３における輝度に対する色度ｙの特性を
調べた結果を示す。図７に示すように、輝度が１以上の場合には、青色画素が高輝度で発
光するために、青色画素の周辺の緑色が目立たない。しかし、輝度が０．１よりも小さく
なると、青色画素の輝度が低下するために、青色画素の周辺の緑色が目立つようになり、
全体として色度が緑色寄りになってしまう。

図６に比較例１の発光装置Ｅ１０において、画素の電流値を変化させた場合の発光スペ
クトルを規格化した結果を示す。図６に示すように、低電流になると、青色発光の波長成
分が相対的に大きくなることがわかる。つまり、この波長成分が、図７における画素周辺
の発光成分であることがわかる。

そこで、本実施形態の発光装置Ｅ１においては、図３に示すように、４５０〜５２０ｎ
ｍの青緑領域と、５５０〜６００ｎｍのオレンジ領域の波長の光に対して急峻なカットオ
フ特性を有するノッチフィルター２２をカラーフィルター２１上に形成している。

つまり、青色画素周辺の絶縁層上の光学的距離をＤ２とし、赤色画素周辺の絶縁層上の
光学的距離をＤ３とした時、ノッチフィルター２２によってカットされる波長は、下記式
における波長λ１、λ２を含むように設定されている。
Ｄ２＝{(２πｍ＋φ_Ｌ＋φ_Ｕ)／４π}λ１・・・（３）
Ｄ３＝{(２πｍ＋φ_Ｌ＋φ_Ｕ)／４π}λ２・・・（４）

図８に、本実施形態の発光装置Ｅ１と比較例の発光装置Ｅ１０において、輝度が０．１
ｃｄ／ｍ^２の場合の青色画素の発光スペクトルの強度を調べた結果を示す。図８に示すよ
うに、カラーフィルターのみを備え、ノッチフィルターを備えていない比較例の発光装置
Ｅ１０は、５００ｎｍ付近に発光スペクトルの強度のピークがあり、色度が緑色寄りにな
っていることがわかる。これに対し、カラーフィルターだけでなく、ノッチフィルターを
備えた本実施形態の発光装置Ｅ１においては、５００ｎｍ付近の発光が抑えられているこ
とがわかる。

図９乃至図１１に、本実施形態の発光装置Ｅ１と比較例の発光装置Ｅ１０における、赤
色画素、緑色画素、及び青色画素の輝度に対する色度の特性を調べた結果を示す。図９乃
至図１１に示すように、カラーフィルターのみを備え、ノッチフィルターを備えていない
比較例の発光装置Ｅ１０よりも、カラーフィルターだけでなく、ノッチフィルターを備え
た本実施形態の発光装置Ｅ１の方が、各色の画素において色度変化が小さくなっているこ
とがわかる。特に、図１１に示す青色画素の輝度に対する色度の特性においては、カラー
フィルターのみを備え、ノッチフィルターを備えていない比較例の発光装置Ｅ１０の色度
変化に比べて、カラーフィルターだけでなく、ノッチフィルターを備えた本実施形態の発
光装置Ｅ１の色度変化が非常に小さく抑えられていることがわかる。

＜Ｃ：変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下に述べる各種の変形が可
能である。また、各変形例及び実施形態は、適宜、組み合わせてもよいことは勿論である
。

（１）変形例１
上述した実施形態では、第２基板２３とカラーフィルター２１との間にノッチフィルタ
ー２２を配置する例について説明した。しかし、本発明はこのような例に限定されるもの
ではない。図１２に変形例１の発光装置Ｅ２を示す。発光装置Ｅ２は、図１２に示すよう
に、第２基板２３の両方の面にノッチフィルター２４、２５が配置されている。例えば、
第２基板２３の下面側には４５０〜５２０ｎｍの青緑領域をカットするノッチフィルター
２４を形成し、第２基板２３の上面側には５５０〜６００ｎｍの青緑領域をカットするノ
ッチフィルター２５を形成する。このようなノッチフィルター２４及びノッチフィルター
２５は、互いに干渉を起こす場合があるが、本変形例のように第２基板２３を挟んでノッ
チフィルター２４とノッチフィルター２５との間に所定の距離を持たせることにより、干
渉を防ぐことが可能になる。また、上述した実施形態のように、片側に２種類のノッチフ
ィルターを設計、製造することは容易ではないが、本変形例のように第２基板２３の両側
にノッチフィルターを形成することにより、設計や製造が容易となる。

（２）変形例２
本発明は、図１３に示すように、画素の短辺の長さが１．０〜２．５μｍ程度の小型の
高精細ディスプレイに特に有効である。画素の短辺の長さが１．０〜２．５μｍ程度の場
合には、画素サイズに対して、絶縁層により段差が生じる部分の割合が大きくなり、ノッ
チフィルターがない場合における低電流時の色度変化が大きくなる。しかし、本発明によ
れば、このような小型の高精細ディスプレイにおいて、ノッチフィルターにより画素周辺
部分から発せられる光の透過を確実に抑え、低電流時における色度変化を小さくする効果
が顕著になる。但し、本発明は、上述のような大きさの画素に対してのみ効果を有する訳
ではなく、例えば、画素の短辺の長さが２０μｍ程度までのディスプレイにおいて十分な
効果を発揮する。

（３）変形例３
上述した実施形態においては、第２基板２２側から光を取り出すトップエミッション型
の発光装置に本発明を適用する例について説明した。しかしながら、本発明はこのような
例に限定されるものではない。例えば、第１基板１０側から光を取り出すボトムエミッシ
ョン型の発光装置に本発明は適用可能である。

＜Ｄ：応用例＞
本発明に係る発光装置は様々な電子機器に適用可能である。以下、代表的な応用例につ
いて説明する。

（１）応用例１
図１４は、上述した実施形態の発光装置Ｅ１を、ヘッドマウント・ディスプレイにおい
て画像を表示するマイクロ・ディスプレイに応用した例を示す斜視図である。発光装置Ｅ
１は、表示部で開口する枠状のケース７２に収納されるとともに、ＦＰＣ（Flexible Pri
nted Circuits）基板７４の一端が接続されている。ＦＰＣ基板７４には、半導体チップ
の制御回路５が、ＣＯＦ（Chip On Film）技術によって実装されるとともに、複数の端子
７６が設けられて、図示省略された上位回路に接続される。当該上位回路から複数の端子
７６を介して画像データが同期信号に同期して供給される。同期信号には、垂直同期信号
や、水平同期信号、ドットクロック信号が含まれる。また、画像データは、表示すべき画
像の画素の階調レベルを例えば８ビットで規定する。

制御回路５は、発光装置Ｅ１の電源回路とデータ信号出力回路との機能を兼用するもの
である。すなわち、制御回路５は、同期信号にしたがって生成した各種の制御信号や各種
電位を発光装置Ｅ１に供給するほか、デジタルの画像データをアナログのデータ信号に変
換して、発光装置Ｅ１に供給する。

図１５は、ヘッドマウント・ディスプレイ３００の外観を示す図であり、図１６は、そ
の光学的な構成を示す図である。図１５に示されるように、ヘッドマウント・ディスプレ
イ３００は、外観的には、一般的な眼鏡と同様にテンプル３１０や、ブリッジ３２０、レ
ンズ３０１Ｌ、３０１Ｒを有する。また、ヘッドマウント・ディスプレイ３００は、図１
６に示されるように、ブリッジ３２０近傍であってレンズ３０１Ｌ、３０１Ｒの奥側（図
において下側）には、左眼用の発光装置Ｅ１Ｌと右眼用の発光装置Ｅ１Ｒとが設けられる
。

発光装置Ｅ１Ｌの画像表示面は、図１６において左側となるように配置している。これ
によって発光装置Ｅ１Ｌによる表示画像は、光学レンズ３０２Ｌを介して図において９時
の方向に出射する。ハーフミラー３０３Ｌは、発光装置Ｅ１Ｌによる表示画像を６時の方
向に反射させる一方で、１２時の方向から入射した光を透過させる。

発光装置Ｅ１Ｒの画像表示面は、発光装置Ｅ１Ｌとは反対の右側となるように配置して
いる。これによって発光装置Ｅ１Ｒによる表示画像は、光学レンズ３０２Ｒを介して図に
おいて３時の方向に出射する。ハーフミラー３０３Ｒは、発光装置Ｅ１Ｒによる表示画像
を６時方向に反射させる一方で、１２時の方向から入射した光を透過させる。

この構成において、ヘッドマウント・ディスプレイ３００の装着者は、発光装置Ｅ１Ｌ
、Ｅ１Ｒによる表示画像を、外の様子と重ね合わせたシースルー状態で観察することがで
きる。また、このヘッドマウント・ディスプレイ３００において、視差を伴う両眼画像の
うち、左眼用画像を発光装置Ｅ１Ｌに表示させ、右眼用画像を発光装置Ｅ１Ｒに表示させ
ると、装着者に対し、表示された画像があたかも奥行きや立体感を持つかのように知覚さ
せることができる（３Ｄ表示）。

特に、発光装置Ｅ１には、上述したようにノッチフィルター２２が用いられているが、
ノッチフィルター２２は、図３に示す透過率特性と反転させた反射率特性を示す。つまり
、４８０〜５２０ｎｍおよび５５０〜６００ｎｍの波長の光、つまり、赤色と緑色の間の
波長の光と、緑色と青色の間の波長の光に対する反射率が高くなる。その結果、発光装置
Ｅ１を直視した場合には、色味が認識されることがある。しかしながら、発光装置Ｅ１を
ヘッドマウントディスプレイ３００に用いる場合には、発光装置Ｅ１が直視されないので
、好適に用いることができる。また、発光装置Ｅ１は小型で高精細化が可能なので、ヘッ
ドマウントディスプレイ３００のような小型の装置に好適に用いることができる。

なお、発光装置Ｅ１については、ヘッドマウント・ディスプレイ３００のほかにも、ビ
デオカメラやレンズ交換式のデジタルカメラなどにおける電子式ビューファインダーにも
適用可能である。

（２）応用例２
図１７は、上述の実施形態に係る発光装置Ｅ１を表示装置として採用したモバイル型の
パーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は
、表示装置としての発光装置Ｅ１と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電
源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。この発光装置Ｅ１は有
機ＥＬ素子を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。

図１８に、上述の実施形態に係る発光装置Ｅ１を適用した携帯電話機の構成を示す。携
帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、なら
びに表示装置としての発光装置Ｅ１を備える。スクロールボタン３００２を操作すること
によって、発光装置Ｅ１に表示される画面がスクロールされる。

図１９に、上述の実施形態に係る発光装置Ｅ１を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Pers
onal Digital Assistant、あるいは、スマートフォン）の構成を示す。情報携帯端末４０
００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置とし
ての発光装置Ｅ１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール
帳といった各種の情報が発光装置Ｅ１に表示される。

なお、本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図１８から図２０に示し
たもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置
、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション
、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンター、スキャナー、複写機、ビデオプレーヤ、タッチ
パネルを備えた機器等などが挙げられる。

１０……第１基板、１２……反射層、１３……透明層、１４……絶縁層、１５……透明電
極層、１６……発光機能層、１７……対向電極、１８……封止層、１９……有機中間層、
２０……ガスバリア層、２１……カラーフィルター、２２，２４、２５……ノッチフィル
ター、２３……第２基板、Ｅ１，Ｅ２……発光装置、Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３…発光素子。

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板上に配置された反射層と、
   前記反射層上に配置された透明電極層と、
   前記透明電極層を発光領域ごとに分離する絶縁層と、
   前記透明電極層上に配置された発光層と、
   前記発光層上に配置された半透過反射層とを備え、
   前記透明電極層と半透過反射層との間の光路長が発光領域ごとに調整された共振構造を
   有し、前記発光層が複数の異なる波長の光を発する発光装置であって、
   前記半透過反射層とは異なる層に配置され、前記発光層からの発光光から、各色の波長
   の光を取り出すカラーフィルターと、
   前記カラーフィルターとは異なる層に配置され、
   前記絶縁層を介して隣り合う発光領域から発せられる光の波長の間の波長に対して、透
   過率の極小値を有するノッチフィルターと、を備える、
   ことを特徴とする発光装置。
2. 前記反射層から前記半透過反射層間の光路長であって、前記絶縁層上の光路長をＤ、前
   記反射層での反射における位相シフトをφ_Ｌ、前記半透過反射層での反射における位相シ
   フトをφ_Ｕ、前記反射層と前記半透過反射層との間に発生する定在波のピーク波長をλ、
   ２以下の整数をｍとしたとき、前記ノッチフィルターにより前記透過率が極小値となる波
   長λは、
   λ＝Ｄ／{(２πｍ＋φ_Ｌ＋φ_Ｕ)／４π}
   を満たす、
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記光の取り出し側に配置された光取り出し側基板を備え、
   前記ノッチフィルターは、前記光取り出し側基板の両面に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
4. 前記ノッチフィルターは、誘電体多層膜で形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一に記載の発光装置。
5. 前記発光光ごとに画素領域が形成されており、当該画素領域の短辺の長さが、１〜２０
   μｍである、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載の発光装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一記載の発光装置を備えたことを特徴とする電子機
   器。
7. 前記発光装置の発光面と、前記電子機器の表示面との間に、光学部材を備えることを特
   徴とする請求項６に記載の電子機器。
   

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