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