JP2018067500A5 - 表示装置及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は白色発光の発光素子を用いてフルカラー表示する表示装置及び該表示装置を用いた撮像装置に関する。

本発明の第一は、基板と、前記基板上に形成された複数の発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に配置された反射層と、前記発光素子と前記反射層との間に配置された光学干渉層と、を備え、
前記発光素子は、前記基板側から透明下部電極と、少なくとも白色発光の発光層を有する有機層と、光透過性の上部電極と、を有し、
前記発光層と前記反射層との間の光学距離が、前記複数の発光素子において等しい表示装置であって、
前記光学干渉層は、屈折率が前記発光層の屈折率よりも大きく、且つ、赤の波長領域の屈折率（ｎｒ）と青の波長領域の屈折率（ｎｂ）との比（ｎｒ／ｎｂ）が０．９５未満であり、
前記発光層から前記反射層までの光学距離を（２ｍ＋１）λ／４とした時、干渉次数ｍが、青、緑、赤それぞれの波長領域で５、４、３であることを特徴とする。
本発明の第二は、基板と、前記基板上に形成された複数の発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に配置された反射層と、前記発光素子と前記反射層との間に配置された光学干渉層と、を備え、
前記発光素子は、前記基板側から透明下部電極と、少なくとも白色発光の発光層を有する有機層と、光透過性の上部電極と、を有し、
前記発光層と前記反射層との間の光学距離が、前記複数の発光素子において等しい表示装置であって、
前記光学干渉層は、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、酸化亜鉛、酸化モリブデン、ＩＴＯ、ＩＺＯ、硫化亜鉛、セレン化亜鉛の少なくともいずれかを有し、
前記光学干渉層と前記透明下部電極との合計の厚さが４００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることを特徴とする。
本発明の第三は、複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示装置と、を有し、
前記表示装置は、上記本発明第一又は第二の表示装置であることを特徴とする撮像装置である。

画素電極１３はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電性酸化物からなる。発光層１５ｂから発光した青、緑、赤の各色の光を含む白色光は、画素電極１３を透過し、発光層１５ｂから反射層１１までの間と反射層１１から上部電極１６との間で光学干渉を起こす。この時、発光層１５ｂから反射層１１までの光学距離及び反射層１１から上部電極１６間の光学距離が、赤、緑、青の各波長領域、例えば６５０ｎｍ、５３０ｎｍ、４６０ｎｍ付近で同時に共振する（以後、マルチモード共振）ように調整することができる。

発光層１５ｂから反射層１１までの光学距離が共振効果を有する条件としては、一般に、（２ｍ＋１）λ／４であることが知られている。この条件で、青、緑、赤の各波長をλｂ、λｇ、λｒとすると、干渉次数ｍを略５，４，３として、（１１／４）λｂ、（９／４）λｇ、（７／４）λｒとなる干渉で共振効果が得られる。この時、λｂを青の所望のピーク波長である４５０ｎｍとした場合、λｇが５３０ｎｍ付近、λｒが６５０ｎｍ付近とそれぞれ所望のピーク波長で共振させることが可能となる。よって、青、緑、赤の可視領域に３ピークを有する共振モード（マルチモード共振）が起こる。

尚、発光層１５ｂが不必要に厚く発光分布が広い場合や、発光層１５ｂが発光色が異なる複数層で構成され、各発光層間の距離が５０ｎｍ以上離れる場合には、光学干渉設計がずれてしまい、発光効率の低下や色純度の低下が起きる。このため、発光層１５ｂの膜厚を５０ｎｍ以下にするか、各発光ドーパントが発光する発光領域の総計を５０ｎｍ以内にすることが好ましい。また、発光層１５ｂが多層構成の場合、発光層１５ｂの積層順として青色発光層が上部電極１６側に位置することが好ましく、反射層１１側から赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の順になるようにすることが干渉設計の点で特に好ましい。
尚、カラーフィルタ１８は所望の色純度が得られるように各色毎に適宜透過率が最適化すれば良い。

Claims (8)

1. 基板と、前記基板上に形成された複数の発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に配置された反射層と、前記発光素子と前記反射層との間に配置された光学干渉層と、を備え、
   前記発光素子は、前記基板側から透明下部電極と、少なくとも白色発光の発光層を有する有機層と、光透過性の上部電極と、を有し、
   前記発光層と前記反射層との間の光学距離が、前記複数の発光素子において等しい表示装置であって、
   前記光学干渉層は、屈折率が前記発光層の屈折率よりも大きく、且つ、赤の波長領域の屈折率（ｎｒ）と青の波長領域の屈折率（ｎｂ）との比（ｎｒ／ｎｂ）が０．９５未満であり、
   前記発光層から前記反射層までの光学距離を（２ｍ＋１）λ／４とした時、干渉次数ｍが、青、緑、赤それぞれの波長領域で５、４、３であることを特徴とする表示装置。
2. 前記（ｎｒ／ｎｂ）が、赤の波長領域で波長が６７０ｎｍ未満における屈折率と波長４５０ｎｍにおける屈折率との比であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記（ｎｒ／ｎｂ）が、波長６５０ｎｍにおける屈折率と波長４５０ｎｍにおける屈折率との比であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記光学干渉層は、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、酸化亜鉛、酸化モリブデン、ＩＴＯ、ＩＺＯ、硫化亜鉛、セレン化亜鉛の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 基板と、前記基板上に形成された複数の発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に配置された反射層と、前記発光素子と前記反射層との間に配置された光学干渉層と、を備え、
   前記発光素子は、前記基板側から透明下部電極と、少なくとも白色発光の発光層を有する有機層と、光透過性の上部電極と、を有し、
   前記発光層と前記反射層との間の光学距離が、前記複数の発光素子において等しい表示装置であって、
   前記光学干渉層は、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、酸化亜鉛、酸化モリブデン、ＩＴＯ、ＩＺＯ、硫化亜鉛、セレン化亜鉛の少なくともいずれかを有し、
   前記光学干渉層と前記透明下部電極との合計の厚さが４００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることを特徴とする表示装置。
6. 赤、緑、青のそれぞれの波長領域の光を透過するカラーフィルタを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記カラーフィルタが、赤、緑、青のすべての波長領域の光を透過させる領域をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示装置と、を有し、
   前記表示装置は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置であることを特徴とする撮像装置。