JP2019185887A - 発光装置、表示装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 隣接色画素における混色の発生を抑制し、高い色再現性を有する表示装置を提供する。【解決手段】 本発明は、基板１と、第一ＥＬ素子１００Ｒと、第二ＥＬ素子１００Ｇと、を有し、第一ＥＬ素子１００Ｒ、第二ＥＬ素子１００Ｇは、それぞれ、基板側から、下部電極２、発光層を含む有機化合物層４、上部電極５、カラーフィルタ８をこの順で有し、前記下部電極の端部を覆う絶縁層３を有する発光装置であって、前記第一ＥＬ素子１００Ｒが有する第一カラーフィルタ８Ｒと、前記第二ＥＬ素子１００Ｇが有する第二カラーフィルタ８Ｇとが平面視において重なっている重なり領域（領域α）を有し、前記第二ＥＬ素子の前記絶縁層の傾斜部のうち、前記第一ＥＬ素子に最も近い端部３Ａと、前記重なり領域αと、が平面視において重なっていることを特徴とする発光装置を提供する。【選択図】 図１

Description

本発明は、発光装置、表示装置および撮像装置に関する。

有機ＥＬ技術は、一対の電極とその間に配置されている有機化合物とを有する素子である。有機ＥＬ素子は、面発光特性、軽量、視認性といった優れた特徴を生かし薄型ディスプレイや照明器具、ヘッドマウントディスプレイ、また電子写真方式プリンタのプリントヘッド用光源など発光装置としての実用化が進みつつある。

特に有機ＥＬ表示装置の高精細化の要求は高まりつつあり、白色有機ＥＬ素子とカラーフィルタを使った方式（以後、白＋ＣＦ方式）が知られている。白＋ＣＦ方式は、有機ＥＬ素子が発する白色光の出射方向に、異なる波長の光を吸収するカラーフィルタを設置することで、例えば赤画素、緑画素、青画素などの各色画素を形成し、カラー表示を可能とする方式である。白＋ＣＦ方式は有機化合物層を基板全面に蒸着し製造するので、画素サイズおよび画素間のピッチが有機化合物層の蒸着精度の制限を受けないため、高精細化が比較的容易である。また白＋ＣＦ方式では一般的に、各色画素間には絶縁層が設けられ、各色画素を電気的に分離することで、各色カラーフィルタの平面視での領域内において、各色画素の有機ＥＬ素子を発光させ、表示装置から取り出される光の色純度を向上させている。各色の色純度が高いほど色再現性の高い表示装置とすることができる。

一方、白＋ＣＦ方式を用いた有機ＥＬ表示装置の、ある色画素を発光させた際、隣接する非発光の画素または他の色を発している隣接画素からも発光する混色の発生が、色域の低下の一因となっている。

特許文献１には、カラーフィルタの端部と隣接するカラーフィルタの端部が重なっていることと、カラーフィルタ上への遮光層の設置によって、混色を抑制する有機ＥＬ表示装置が開示されている。

特許文献２には、各色画素間の隔壁上に遮光膜を設けることで、混色を抑制する有機ＥＬ表示装置が開示されている。

特開２０１３−２０７４４号公報 特開２０１５−１２８００３号公報

発光装置において、光を散乱させ、混色の一因となっているのは、画素間に配置されている絶縁層の傾斜部、すなわち端部における反射である。

特許文献１には、混色を抑制するために、カラーフィルタ同士が重なっている領域または遮光層が形成された領域を設けることが記載されている。しかし、そのいずれかの領域は、絶縁層の傾斜部と、平面視において重なっていないため、混色の抑制効果が不十分であった。

一方、特許文献２には、混色を抑制するために、遮光膜が設けられている。しかし、遮光膜は、有機化合物層を導波した光を反射、散乱するので、混色の原因になる。

また、遮光膜が光吸収性の材料であったとしても、光を十分に吸収するために数百ｎｍの遮光層厚が必要となり、隔壁と遮光膜を合わせてより大きな凸部が基板上に形成される。これによって、隔壁や遮光膜での光の散乱に起因する迷光が増加し混色の原因となる。さらに、基板上の大きな凸部は、封止層の悪化を引き起こしやすい。

本発明の目的は、カラーフィルタ同士が重なる領域を設け、かつ当該領域と絶縁層の端部とを、平面視において重ねることで、混色が抑制され、広い色域を有する発光装置を提供することである。

本発明は、基板と、前記基板の上に配置されている第一ＥＬ素子と、第二ＥＬ素子と、を有し、前記第一ＥＬ素子及び前記第二ＥＬ素子は、それぞれ、前記基板側から、下部電極、発光層、上部電極、カラーフィルタをこの順で有し、前記下部電極の端部を覆い、前記下部電極と前記発光層との間に配置されている絶縁層を有する発光装置であって、
前記第一ＥＬ素子が有する第一カラーフィルタと、前記第二ＥＬ素子が有する第二カラーフィルタとが平面視において重なっている重なり領域を有し、前記重なり領域と前記第一ＥＬ素子の前記絶縁層の傾斜部とが平面視において重なっていることを特徴とする発光装置を提供する。

本発明によれば、隣接色画素における混色の発生を抑制し、高い色再現性を有する表示装置を提供できる。

本発明に係る発光装置の一例を示す断面模式図である。 本発明に係る発光装置の平面視の一例を示した図である。 本発明に係る発光装置のカラーフィルタの形状を示す模式図である。 本発明に係る発光装置の一例を示す断面模式図である。 検証用の発光装置の発光強度の分布を示す説明図である。 本発明に係る表示装置の一例を示す平面模式図である。 本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。 本実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。 本実施形態に係る携帯機器の一例を表す模式図である。 （ａ）本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。（ｂ）折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図である。

本発明は、複数のＥＬ素子を有する発光装置であって、複数のＥＬ素子の間に配置されている絶縁層の傾斜部と、複数のＥＬ素子が有するカラーフィルタ同士が重なっている領域と、が平面視において重なっている発光装置である。ＥＬ素子は発光層を有する。発光層は無機発光層であっても、有機発光層であってもよい。

絶縁層の傾斜部とは、絶縁層が基板に対して傾斜している傾斜部を含む部分であってよい。絶縁層の傾斜部において、隣接画素の発光光が反射し、混色の原因となりうる。その反射光の出射経路に複数のカラーフィルタが重なっている領域を設けることで、意図しない光の出射を抑制することができる。複数のカラーフィルタが重なっている領域を重なり領域と呼ぶことがある。

意図しない光の出射を抑制することで、混色を抑制できる。混色を抑制することで、色域が広い発光装置とすることができる。

本明細書において、カラーフィルタを赤カラーフィルタ等と呼ぶことがある。赤カラーフィルタは、赤色の光を透過するカラーフィルタである。その他の色であっても同様である。

［第一実施形態］
図１は、本発明の発光装置の第一実施形態の構成を表す断面模式図である。図１の発光装置は、基板１の上に、基板側から、下部電極２、有機化合物層４、上部電極５、保護層６、平坦化層７、カラーフィルタ８、充填層９、対向基板１０を有する有機ＥＬ素子１００が記載され、有機ＥＬ素子はＲＧＢの３種類が記載されている。有機ＥＬ素子はそれぞれ副画素とも呼ばれる。有機化合物層４及び上部電極５は基板１の面内方向に連続に形成されている。以下、有機ＥＬ素子１００Ｒを第一ＥＬ素子、有機ＥＬ素子１００Ｇを第二ＥＬ素子、有機Ｅ素子１００Ｂを第三ＥＬ素子と呼ぶことがある。

ここで、基板１と垂直方向であって、基板内部に向かう方向を下方向とし、基板１と垂直方向であって、基板１の表面１０１から離れる方向を上方向とする。また、表面１０１を基準とした場合、上方向の距離は高さとも言える。

また、隣り合う３つの第一有機ＥＬ素子１００Ｒ、第二有機ＥＬ素子１００Ｇ、第三有機ＥＬ素子１００Ｂの間の素子間には、絶縁層３が設けられている。絶縁層は下部電極の端部を覆い、下部電極と有機化合物層との間に配置されてよい。絶縁層は基板に対して傾斜を有する傾斜部３Ａおよび３Ｂを有する。

素子間とは各副画素の発光領域の間である。本実施形態では、隣接する副画素の下部電極２の画素開口部の間である。開口部は、下部電極の内、絶縁層に覆われていない部分である。絶縁層は下部電極２Ｂ、２Ｇ及び２Ｒと上部電極５の絶縁性を確保すると共に発光領域を正確に所望の形状にするためのものである。

各色のカラーフィルタは、各有機ＥＬ素子の上に配置されている。赤色のカラーフィルタ８Ｒは、有機ＥＬ素子１００Ｒの上に配置され、緑色のカラーフィルタ８Ｇは、有機ＥＬ素子１００Ｇの上に配置され、青色のカラーフィルタ８Ｂは、有機ＥＬ素子１００Ｂの上に配置されている。

カラーフィルタ８Ｇとカラーフィルタ８Ｒとが重なって配置されている。カラーフィルタ８Ｇとカラーフィルタ８Ｒとが重なっている重なり領域（符号α）と、絶縁層の傾斜部３Ａとが、平面視において重なっている。好ましくは、図１のように３Ａおよび３Ｂと、重なり領域とが平面視において重なっていることである。平面視とは、基板の主面に対して垂直な方向からの平面視を指す。

図２は、本実施形態に係る発光装置の平面視を表す模式図である。Ａ−Ａ’断面が図１である。第一カラーフィルタと、第二カラーフィルタとの間に重なり領域が設けられている。

以上のような構成から得られる効果について説明する。

有機ＥＬ素子１００Ｒが発光した際、上方向に白色光Ｌ１が出射され、赤色のカラーフィルタ８Ｒを通過して、赤色光が表示装置外に出射する。

有機ＥＬ素子は一般的に、数十％の割合の光が有機化合物層を導波する導波光となることが知られている。有機化合物層の導波光Ｌ２は、下部電極や基板や絶縁層などの表面と上部電極との間の光の反射によって、有機化合物層内を水平方向に伝搬する。

下部電極や絶縁層の表面が基板と平行な場合は、導波光Ｌ２が水平方向に伝搬しやすいが、絶縁層の傾斜部３Ａ、傾斜部３Ｂのような傾斜部では、導波光Ｌ２の散乱が起こりやすい。そのため、傾斜部３Ａでの散乱光Ｌ３Ａ、傾斜部３Ｂでの散乱光Ｌ３Ｂが上方向に出射される。散乱光Ｌ３Ａや散乱光Ｌ３Ｂが、緑色のカラーフィルタ８Ｇのみを通過して緑色光として発光装置外に出射された場合、混色の原因となる。

これに対して、カラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域（符号α）に、傾斜部３Ａと傾斜部３Ｂを有する場合、緑色のカラーフィルタ８Ｇを通過後、緑色光となった散乱光Ｌ３Ａと散乱光Ｌ３Ｂは、赤色のカラーフィルタ８Ｒによって遮光される。これによって、混色が抑制され、色純度が改善される。

さらに、本発明者らは、鋭意検討の結果、以下のような知見を得た。それは、第二ＥＬ素子の絶縁層が有する傾斜部の内、最も第一ＥＬ素子側の傾斜部における散乱光の強度が、最も強いということである。

具体的には、図１において、傾斜部３Ａが第二ＥＬ素子の絶縁層が有する傾斜部の内、最も第一ＥＬ素子側の傾斜部である。この傾斜部３Ａでの散乱光Ｌ３Ａが、最も強度が強いということである。

すなわち、本実施形態に係る発光装置は、第二ＥＬ素子の絶縁層の傾斜部のうち、少なくとも最も第一有機ＥＬ素子に近い傾斜部が、第一カラーフィルタと第二カラーフィルタとが平面視において重なる領域にあることで、大きな混色抑制効果を得ることができ、広い色域を実現する。

なお、絶縁層は、基板に対して傾斜を有する傾斜部を複数有してよい。当該傾斜部は、平面視において前記重なり領域と重なってよい。複数の傾斜部は、すべてが当該重なり領域と重なっていてよい。

図１を用いて説明すると、第一カラーフィルタ８Ｒと第二カラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域（符号α）と、少なくとも絶縁層の傾斜部３Ａとが重なっていることで、混色を抑制することができる。さらに傾斜部３Ｂが、平面視において重なり領域と重なっていてよい。

第一カラーフィルタを透過する第一の光の視感度は、前記第二カラーフィルタを透過する第二の光の視感度よりも低い場合、第二カラーフィルタの上に第一カラーフィルタが配置されていてよい。

視感度は、青＞赤＞緑となることが知られている。すなわち、第一のカラーフィルタが赤、第二のカラーフィルタが緑である場合、緑カラーフィルタの上に赤カラーフィルタが配置されてよい。

［有機ＥＬ素子の構成］
（基板）
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の基板は、Ｓｉ基板、ガラス基板、樹脂基板であってよい。Ｓｉ基板である場合には、当該Ｓｉ自体にトランジスタを形成することでマイクロ表示装置とすることもできる。ガラス基板である場合は、ＴＦＴを設けて表示装置としてよい。樹脂基板は、フレキシブル基板ともいうことができる。フレキシブル基板の場合には、フォルダブル、ローラブル表示装置であってよい。発光装置の発光方向を阻害しない限り、透過不透過を問わない。

（絶縁層）
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の絶縁層は傾斜部を有する。傾斜部は基板に対して傾斜を有する。図１には、絶縁層３の傾斜部として、３Ａ、３Ｂが記載されている。しかし、絶縁層の傾斜部はこれらに限定されない。絶縁層の各傾斜部は、間に平面部、もしくは傾斜の傾きの正負が変わる屈曲点を介すことによって、別の傾斜部と見なすことができる。

絶縁層が傾斜部を有することで、その箇所における有機化合物層を薄くすることができる。薄くなった有機化合物層は抵抗が高いので、隣り合う有機ＥＬ素子の間での有機ＥＬ化合物層を介した駆動電流のリークが発生しにくくなる。駆動電流のリークは、意図しない画素を発光させる場合があるので、低い方が好ましい。

絶縁層と基板とが成す角は、６０度以上９０度以下であることが好ましい。また、絶縁層の層厚は４０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。これよって、絶縁層の傾斜部における有機化合物層を薄くしやすい。

絶縁層は、無機化合物からなっていても、有機化合物からなっていてもよい。無機化合物である場合は、酸化アルミ、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、それらの混合物等があげられる。これら無機化合物の層を積層してよい。積層は、異なる化合物を積層する場合、密度を異ならせることで同じ化合物の層を別の層として積層する場合があげられる。有機化合物の場合は、アクリル樹脂、アミド樹脂、イミド樹脂、それらの混合物等があげられる。

（電極）
本実施形態においては、下部電極２は陽極であり、上部電極５は陰極であるが、下部電極２が陰極で、上部電極５が陽極でもよい。

本実施形態に係る有機ＥＬ素子の下部電極は、反射率が８０％以上の金属材料が好ましい。具体的には、ＡｌやＡｇなどの金属、それらにＳｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｔｉなどを添加した合金を使用できる。合金としては、ＡｇＭｇ、ＡｌＣｕ、ＴｉＮ等を用いることができる。反射率は、発光層から発する発光波長における反射率を指す。また、反射電極は、光取出し側の表面にバリア層を有してもよい。バリア層の材料としては、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｕの金属やその合金が好ましい。合金とは前述の合金を含んでよい。

本実施形態に係る有機ＥＬ素子の上部電極は、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（すなわち半透過反射性）を持った半透過反射層であってよい。上部電極は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、もしくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属を含んだ合金材料から形成される。

上部電極を合金とする場合には、例えば、マグネシウムと銀との合金が挙げられる。マグネシウムと銀との合金の場合は、１：１で合金としてもよいし、いずれかの原子％が多くてもよい。いずれかの原子％を大きくする場合には、銀であってよい。銀の原子％を大きくした場合、透過率が高いので好ましい。また、いずれかの原子％を大きくする場合には、マグネシウムであってよい。マグネシウムの原子％を大きくした場合、膜性が高く切断されにくいので好ましい。

上部電極は好ましい透過率を有するならば、積層構成でもよい。

（有機化合物層）
本実施形態に係る有機化合物層４は、複数の有機ＥＬ素子の共通層として形成されてよい。共通層とは、複数の有機ＥＬ素子にまたがって配置されていることであり、スピンコート等の塗布法や、蒸着法、を基板の全面に対して行うことで形成することができる。

本実施形態に係る有機化合物層４は、少なくとも発光層を含む層であり、複数の層から構成されてよい。複数の層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層が挙げられる。有機化合物層は、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子とが発光層において再結合することで、発光する。

発光層は複数層から構成されてよく、各発光層のいずれかに赤色発光材料、緑色発光材料、赤色発光材料を有することができ、各発光色を混合することで、白色光を出射することができる。また、各発光層のいずれかに青色発光材料と黄色発光材料などの補色同士の関係の、発光材料を有することで白色を発してもよい。発光層は２層であっても、３層であっても、それ以上の数を有していてもよい。複数の発光層がそれぞれ異なる色の光を発行してもよい。また他の発光層と同じ色の光を発する発光層があってよい。

発光層に含まれる化合物は特に限定されないが、アントラセン誘導体、フルオレン誘導体、ピレン誘導体、フルオランテン誘導体、クリセン誘導体、トリフェニレン誘導体、イリジウム錯体であってよい。これら化合物が、ホストであっても、ゲストであってもよい。

（保護層）
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の保護層は、化学気相堆積法（ＣＶＤ法）を用いて形成されたシリコン窒化物（ＳｉＮ）層やシリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）層、原子層堆積法（ＡＬＤ法）を用いて形成された酸化アルミニウム層、シリコン酸化物及びチタン酸化物などの外部からの酸素や水分の透過性が極めて低い材料から構成され、十分な水分遮断性能があれば単層または複数層であってもよい。複数層の場合は、それぞれ異なった材料を積層しても、同じ材料の密度を変えて積層させてもよい。保護層は、ＥＬ素子の発光が装置外へ取り出されやすいよう屈折率を考慮して構成されることが好ましい。保護層は、封止層ということもできる。

（平坦化層）
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の平坦化層は、保護層の凹凸を埋めるためのものであり、保護層上に配置することが好ましい。これによって、保護膜の凹凸の傾斜部による、散乱光を低減することができ、混色を抑制することができる。平坦化層は塗布によって形成された樹脂層などから構成される。

（カラーフィルタ）
本実施形態に係る有機ＥＬ素子のカラーフィルタは、平坦化層上にカラーレジストを塗布し、リソグラフィによってパターニングされる。カラーレジストは、例えば光硬化性樹脂で構成され、紫外線等が照射された部位が硬化することで、パターンを形成する。

本実施形態において、カラーフィルタはＲＧＢのカラーフィルタを有してよい。ＲＧＢのカラーフィルタはストライブ配列、スクエア配列、デルタ配列、ベイヤー配列のいずれの方式で配置されてよい。

図２は、デルタ配置されたカラーフィルタの一例である。カラーフィルタは、赤、緑、青のカラーフィルタが配置されており、それぞれのカラーフィルタの間には、重なり領域が形成されている。

本実施形態に係る有機ＥＬ素子の充填層は、カラーフィルタと対向基板との間に配置される。充填層は例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの有機材料により構成されている。また、カラーフィルタと充填層の間に平坦化層を形成してもよい。当該平坦化層は、カラーフィルタと保護層との間に配置された平坦化層と同じであっても、異なってもよい。二つの平坦化層を同じ材料で構成する場合は、表示領域外における平坦化層同士の密着性が高いので好ましい。

表示領域外とは、基板の端部のＥＬ素子が配置されていない領域、表示には寄与しない領域である。

（対向基板）
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の対向基板は、透明基板が好ましい。対向基板は例えば、透明ガラス基板や、透明プラスチック基板等により構成されてよい。

本実施形態に係る有機ＥＬ素子の対向基板は、充填層を介して、各色カラーフィルタの上方に設置され、対向基板の上面は平面であることが好ましい。平面とは基板１と平行であることを意味し、平行とは製造上の誤差を考慮した上での平行である。カラーフィルタより上の構造の界面を平坦とすることで、基板と斜め方向に出射する光が、基板と垂直方向に取り出されることを防ぎやすくなる。

一般的にカラーフィルタを用いた有機ＥＬ発光装置の場合、斜め方向へ出射した光は隣接するカラーフィルタを透過しやすい。カラーフィルタよりも上の構造の界面が平坦であれば、そのまま斜め方向に発光装置外へ出射されるか、界面で全反射し導波光となるが、界面に凹凸があれば、そこで光が散乱して、基板と垂直方向にも光が出射してしまい、混色の原因となってしまうためである。特に、上下の材料の屈折率差が大きくなりやすい、空気との界面が平坦であることが好ましく、そのため、対向基板の上面を平面とすることは、混色抑制に効果がある。

［第二実施形態］
本実施形態の発光装置は、第二ＥＬ素子の絶縁層のうち、第二ＥＬ素子側に配置されている傾斜部が、複数のカラーフィルタが重なっている重なり領域と、平面視において重ならないこと以外は第一実施形態と同様である。図１においては、第一カラーフィルタ８Ｒと第二カラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域（符号α）には、絶縁層の傾斜部３Ａが配置されるが、傾斜部３Ｂは配置されない構成に相当する。

本実施形態に係る発光装置は、混色抑制効果と発光効率の両立をすることができる。なぜなら、第二有機ＥＬ素子１００Ｇの上方向の発光を、第一カラーフィルタが遮らないからである。

本実施形態に係る発光装置は、光が出射する面積が大きいので、発光効率が高い発光装置とすることができる。

［第三実施形態］
本実施形態に係る有機ＥＬ素子の保護層は、絶縁層の凹凸に由来した下地形状を反映して、当該保護層の上面に傾斜部を有している。その他は、第一または第二実施形態と同様である。

保護層は、図１における保護層の傾斜部６Ａ、６Ｂを有している。保護層の傾斜部のうち、最も第一有機ＥＬ素子に近い傾斜部が、カラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇとが平面視において重なる領域にあることが好ましい。すなわち、傾斜部６Ａが、カラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域（符号α）に配置されることが好ましい。これによって、保護層の傾斜部で散乱する光を、装置外部へ出射しないよう遮光することができ、混色の抑制をすることができる。なお、保護層の傾斜部の定義は絶縁層の傾斜部の定義と同様である。

［第四実施形態］
本実施形態に係る発光装置は、保護層６は層中に低密度領域を有してよい。保護層の低密度領域は、原子密度が周囲の部分より低くなっている領域である。低密度領域は、保護層内の空隙であってもよい。保護層に低密度領域を有すること以外は、第一乃至第三実施形態と同様であってよい。

化学気相堆積法（ＣＶＤ法）を用いて形成されたシリコン窒化物（ＳｉＮ）層やシリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）層などの保護層は、下地形状に凹凸がある場合、その凹凸をきっかけとして層中に低密度領域が形成される場合がある。

保護層が空隙を有する場合、カラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域に保護層の低密度領域を有することが好ましい。これによって、保護層中の低密度領域で散乱する光を、遮光することができるため、混色の抑制をすることができる。

保護層が有する低密度領域がすべてカラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域に含まれることがさらに好ましい。

［第五実施形態］
本実施形態に係る発光装置は、カラーフィルタ８Ｒの形状が異なる以外は、第一乃至第四実施形態と同じであってよい。

図３は、本実施形態に係る発光装置の断面模式図である。なお、図１と同じ符号は同じ構成要素を表す。

図３に示すように、本実施形態に係る発光装置のカラーフィルタ８Ｒは、カラーフィルタ８Ｇと平面視において重なる領域において、他よりも層厚が大きい領域を有する。層厚が大きい領域を有することで、混色抑制の効果がさらに大きい。

カラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域（符号α）におけるカラーフィルタ８Ｒの層厚が大きいほど、Ｌａｍｂｅｒｔ−ｂｅｅｒの法則より、この領域における光の吸収量が増える。これによって、より多くの散乱光Ｌ３Ａや散乱光Ｌ３Ｂを吸収することができ、混色を抑制することができる。

カラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域（符号α）におけるカラーフィルタ８Ｒの最上部での層厚は、０．４μｍ以上１．５μｍ以下が好ましい。これによって、混色の抑制と視野角特性の両方が優れた発光装置とすることができる。

一方、有機ＥＬ素子１００Ｒとカラーフィルタ８Ｒとが平面視において重なる領域においては、カラーフィルタ８Ｒの層厚は小さい方が、発光効率が高いので好ましい。カラーフィルタを透過する際に、吸収される光が少ないためである。

発光装置におけるカラーフィルタは、混色を抑制するための領域は層厚を大きく、本来のカラーフィルタの役割、透過する光の波長の選択、を果たす領域は層厚を最小限にすることが好ましい。膜厚を適切にすることによって、有機ＥＬ素子１００Ｒからの発光Ｌ１を強い強度で出射させることができる。

本実施形態に係るカラーフィルタ８Ｒの形状は、公知の方法で形成することができる。例えば、カラーフィルタ８Ｇとカラーフィルタ８Ｂを形成後、カラーフィルタ８Ｒのカラーレジストを塗布する際の、スピンコーターの回転数を適切にすること、カラーフィルタ８Ｒのカラーレジスト材料の粘度を適切にすること、が挙げられる。別の手段としては、カラーフィルタ８Ｒを形成後、エッチング等によって、カラーフィルタ８Ｒの中心部の層厚を減じてもよい。

また、本実施形態に係る発光装置は、カラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域において、カラーフィルタ８Ｒの形状が、有機ＥＬ素子１００Ｇに向けて順テーパー形状である。

図４を用いて、本実施形態に係るカラーフィルタ８Ｒの形状について詳細に説明する。カラーフィルタ８Ｒの底辺で、有機ＥＬ素子１００Ｇに最も近い点８ＲＡと、カラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇが平面視において重なる領域（符号α）において、カラーフィルタ８Ｒが最も厚くなる点８ＲＢに着目する。本実施形態における順テーパー形状とは、点８ＲＡと点８ＲＢの間の、第一カラーフィルタ８Ｒの上面の任意の点８ＲＸにおける接線と、基板に平行な線とがつくるテーパー角（符号β）が９０度未満であるような形状である。

これによって、図３における、有機ＥＬ素子１００Ｇからの斜め方向への出射光が、第一カラーフィルタ８Ｒによってケラレることなく、装置外へ取り出される。すなわち、視野角特性の優れた発光装置を提供することができる。視野角特性に優れるとは、発光装置の正面に出射する光と、斜め方向に出射する光との差が小さいことを表す。光の差が小さいとは、光の強度、光の色の差が小さいことを表す。

また、カラーフィルタ８Ｒの端部が順テーパー形状であることで、カラーフィルタ８Ｇと平面視において重なる領域にある絶縁層の傾斜部のうち、有機ＥＬ素子１００Ｒに最も近い傾斜部が、重なり領域におけるカラーフィルタ８Ｒの層厚が大きい部分に配置されやすい。

カラーフィルタ８Ｒのテーパー形状は、カラーフィルタ８Ｇとカラーフィルタ８Ｂとを形成後、カラーフィルタ８Ｒを形成する際に、カラーフィルタ８Ｒの硬化時の露光量、露光時の露光光源の位置を適切に設定することで形成することができる。

本実施形他に係る発光装置によれば、混色を抑制しつつ、視野角特性に優れた発光装置とすることができる。

［その他の実施形態］
実施形態に係る絶縁層は、隣の絶縁層との間が水平であってもよい。絶縁層の上面から隣の絶縁層まで同じ高さでつながっていることを意味する。

この場合、図１における絶縁層の傾斜部３Ａは形成されず、傾斜部３Ｂのみになるため、傾斜部３Ｂが最も第一有機ＥＬ素子に近い傾斜部となる。

カラーフィルタ８Ｇと平面視において重なる領域にある、第一有機ＥＬ素子と第二有機ＥＬ素子の間の絶縁層の傾斜部は、複数ある方が好ましい。これによって、有機化合物層が薄くなる領域を増やすことができ、隣接画素へのリーク電流を抑制しやすい。

図１においては、カラーフィルタ８Ｒと、カラーフィルタ８Ｇとが重なっている領域、カラーフィルタ８Ｒと、カラーフィルタ８Ｂとが、重なっている領域が記載されている。実施形態に係る発光装置は、カラーフィルタ８Ｇとカラーフィルタ８Ｂとが重なっている領域も有することが好ましい。これによって、さらなる混色の抑制ができる。

図１においては、カラーフィルタ８Ｒがカラーフィルタ８Ｇの上に配置されているが、カラーフィルタ８Ｇがカラーフィルタ８Ｒの上に配置されてもよい。

また、図１においては、カラーフィルタ８Ｇの有機ＥＬ素子１００Ｒ側の端部は、有機ＥＬ素子１００Ｒと有機ＥＬ素子１００Ｇの中間地点近傍に配置されている。カラーフィルタ８Ｇの有機ＥＬ素子１００Ｒ側の端部は、有機ＥＬ素子１００Ｒと有機ＥＬ素子１００Ｇの中点よりも有機ＥＬ素子１００Ｒ側に配置されていることが好ましい。有機ＥＬ素子１００Ｒの有機ＥＬ素子１００Ｇ側の絶縁層が、カラーフィルタ８Ｒとカラーフィルタ８Ｇとが重なる領域に平面視において含まれるからである。これによって、第二有機ＥＬ素子１００Ｇを発光させた際の混色も抑制させることができる。

本発明において、第一カラーフィルタ８Ｒと、第二カラーフィルタ８Ｇと、第三カラーフィルタ８Ｂの、カラーフィルタ色の組み合わせは、前述の組み合わせに限定されない。

本発明において、第一カラーフィルタ８Ｒと第二カラーフィルタ８Ｇは、平面視において重なっていればよく、互いに接している必要はないが、接している方が混色を抑制しやすく好ましい。

［本発明の発光装置を用いた装置］
本発明に係る発光装置は、トランジスタなどの能動素子を有する表示装置であってよい。表示装置は、水平駆動回路、垂直駆動回路、表示部を有し、表示部には、本発明に係る発光装置を有する。

図６は、本実施形態に係る表示装置の一例を示す模式図である。表示装置１５は、表示領域１１、水平駆動回路１２、垂直駆動回路１３、接続部１４を有する。表示領域には本発明に係る発光装置を有してよい。

本実施形態に係る表示装置は、マルチファンクションプリンタ、インクジェットプリンタ等の画像形成装置の表示部に用いられてよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。

図７は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と、下部カバー１００９と、の間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８、を有してよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５は、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。プリント基板１００７には、トランジスタがプリントされている。バッテリー１００８は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてよいし、携帯機器であっても、この位置に設ける必要はない。

本実施形態に係る表示装置は、カメラ等、複数のレンズを有する光学系と、当該光学系を通過した光を受光する撮像素子とを有する撮像装置の表示部に用いられてよい。撮像装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、表示部は、撮像装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。

図８は、本実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。撮像装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、筐体１１０３、操作部１１０４を有してよい。ビューファインダ１１０１は、本発明に係る表示装置を有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。

撮像に好適なタイミングはわずかな時間なので、少しでも早く情報を表示した方がよい。したがって、本発明の有機ＥＬ素子を用いた表示装置を用いるのが好ましい。有機ＥＬ素子は応答速度が速いからである。有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、表示速度が求められる、これらの装置、液晶表示装置よりも好適に用いることができる。

撮像装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体１１０３内に収容されている撮像素子に像を結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。

本実施形態に係る表示装置は、赤色、緑色、青色を有するカラーフィルタを有してよい。カラーフィルタは、当該赤色、緑色、青色がデルタ配列で配置されてよい。

本実施形態に係る表示装置は、携帯端末の表示部に用いられてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。これらは通信機器あるいは電子機器とも呼ばれる。

図９は、本実施形態に係る携帯機器の一例を表す模式図である。携帯機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３を有する。筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。

図１０は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。図１０（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタ等の表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１を有し表示部１３０２を有する。表示部１３０２には、本発明に係る発光装置が用いられてよい。

額縁１３０１と、表示部１３０２を支える土台１３０３を有している。土台１３０３は、図１０（ａ）の形態に限られない。額縁１３０１の下辺が土台を兼ねてもよい。

また、額縁１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であってよい。

図１０（ｂ）は本実施形態に係る表示装置の他の例を表す模式図である。図１０（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第一表示部１３１１、第二表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、本発明に係る発光装置を有してよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第一表示部１３１１、第二表示部１３１２は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一および第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。

（実施例１）
図３に示す構成の発光装置を以下のように構成した。

図３に示したように、基板上に下部電極２がパターン形成され、電極間に絶縁層３を形成した。ここで、絶縁層はシリコン酸化膜で形成され、絶縁層の層厚は６５ｎｍとした。絶縁層の傾斜部のテーパー角は画素開口側及び画素間側はそれぞれ８０°、７５°とした。また、画素はデルタ配列で形成し、隣接画素の画素開口間距離を１．４μｍ、下部電極間距離を０．６μｍとした。

カラーフィルタは、赤色、緑色、青色をデルタ配列で配置した。緑色のカラーフィルタ８Ｇの、有機ＥＬ素子１００Ｒ側の端部は、第一有機ＥＬ素子１１Ｒと第二有機ＥＬ素子１１Ｇの下部電極の画素開口部の中点に合わせて設置した。赤色の第一カラーフィルタ８Ｒの端部は、第二カラーフィルタ８Ｇに、０．８μｍの距離に渡って重ねた。これによって、赤色カラーフィルタ８Ｒと緑色カラーフィルタ８Ｇの平面視において重なる領域に、絶縁層の傾斜部３Ａと３Ｂが設置されている。

また、各カラーフィルタの各有機ＥＬ素子と平面視において重なる領域での厚みは、第一カラーフィルタ８Ｒが２．０μｍ、第二カラーフィルタ８Ｒが１．５μｍ、第三カラーフィルタ８Ｂが１．５μｍであった。第一カラーフィルタ８Ｒと、第二カラーフィルタ８Ｇの平面視において重なる領域（符号α）において、第一カラーフィルタ８Ｒが最も高い位置での厚さは、０．７μｍであり、その位置の高さは、第一有機ＥＬ素子１００Ｒと平面視において重なる領域での第一カラーフィルタ８Ｒの高さより、高かった。

また、第一カラーフィルタ８Ｒの緑画素側の端部から最高点にかけてのテーパー角は、１０°〜７０°であり、順テーパーとした。

また、第一カラーフィルタ８Ｒと青色の第三カラーフィルタ８Ｂの関係も、上述の第一カラーフィルタ８Ｒと第二カラーフィルタ８Ｇの関係と同様になるようにした。

反射電極上に正孔注入層として下記の化合物１を３ｎｍ成膜した。

正孔輸送層として、下記化合物２を１５ｎｍ、電子ブロック層として下記化合物３を１０ｎｍ成膜した。第一発光層は、ホスト材料として下記化合物４を重量比９７％、発光ドーパントとして下記化合物５を重量比３％となるように、１０ｎｍ成膜した。第２発光層は、ホスト材料として下記化合物４を重量比９８％、発光ドーパントとして下記化合物６と下記化合物７をそれぞれ重量比１％となるように、１０ｎｍ成膜した。

電子輸送層は、下記化合物８を１１０ｎｍ成膜した。電子注入層はＬｉＦを０．５ｎｍ成膜した。上部電極としてＭｇＡｇ合金を１０ｎｍ製膜した。ＭｇとＡｇとの比率は１：１とした。その後、保護層としてＣＶＤ法にてＳｉＮ膜を１．５μｍ成膜した。

対向基板１０は上面、下面ともに平坦なガラス基板によって形成され、対向基板１０とカラーフィルタの間には、光硬化性のエポキシ樹脂で形成された充填層を配置した。

作製した発光装置の赤色画素のみに、１００ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を印加し、分光放射輝度計によって、基板と垂直方向から発光を検出し、色度を評価した。

（実施例２）
第一カラーフィルタ８Ｒの、第二カラーフィルタ８Ｇと、第三カラーフィルタ８Ｂに対する重なり幅を、共に０．５μｍとしたこと以外、実施例１と同様な発光装置を作成した。これによって、赤色カラーフィルタ８Ｒと緑色カラーフィルタ８Ｇの平面視において重なる領域と、絶縁層の傾斜部３Ａは重なるが、絶縁層の傾斜部３Ｂは重ならない。

（比較例１）
第一カラーフィルタ８Ｒの、第二カラーフィルタ８Ｇと、第三カラーフィルタ８Ｂに対する重なり幅を、共に０．２μｍとしたこと以外、実施例１と同様な発光装置を作製した。これによって、赤色カラーフィルタ８Ｒと緑色カラーフィルタ８Ｇの平面視において重なる領域と、絶縁層の傾斜部３Ａ、傾斜部３Ｂ、共に重ならない。

表１に、実施例１〜２、比較例１の発光装置の評価結果を示す。各発光装置の赤画素を発光させた際の、ｕ’ｖ’空間における色度座標（ｕ’，ｖ’）を測定し、比較例１のｕ’との差をΔｕ’として記載した。Δｕ’が大きい方が、色純度が高い赤色であることを意味し、高い色再現性を有した表示装置とすることができる。

実施例２と比較例１の比較から、実施例２のように、第二カラーフィルタと平面視において重なる傾斜部のうち、少なくとも最も第一有機ＥＬ素子に近い傾斜部が、第一カラーフィルタと第二カラーフィルタが平面視において重なる領域にあることで、大きな混色抑制効果を得ることができ、高い色純度を得ることができることが分かる。

さらに、実施例１のように、第二カラーフィルタと平面視において重なる領域にある、第一有機ＥＬ素子と第二有機ＥＬ素子の間の絶縁層の傾斜部は全て、第一カラーフィルタと前記第二カラーフィルタが平面視において重なる領域に、設けられることで、より混色を抑制することができ、より高い色純度を得ることができることが分かる。

（比較例２）
検証実験のために、各色カラーフィルタ、充填層９、対向基板１０を設けない事以外、実施例１と同様な発光装置を作製した。作製した発光装置の第一有機ＥＬ素子１００Ｒのみに、１００ｍＡ／ｃｍ２の電流密度を印加し、発光画素と隣接画素の発光状態の画像データを顕微鏡の光学系を用いてデジタルカメラによって取得した。

図６には、第一有機発光素子１００Ｒから第二有機ＥＬ素子１００Ｇにかけての、直線領域における、画像データの白色の諧調を示した。縦軸の諧調が大きいほど光の強度が大きいことを意味している。図６には、横軸の基板と水平方向の位置に対応した、発光装置の第一下部電極２Ｒと第二下部電極２Ｇとその間に形成された絶縁層３の模式図も記載した。図６より、第一発光素子１００Ｒを発光させた場合、第一発光素子１００Ｒと第二発光素子１００Ｇの中間位置２１より、第二発光素子１００Ｇ側の領域においても出射光が検出されることが分かる。特に、絶縁層３の傾斜部３Ａと傾斜部３Ｂの位置で、出射光強度がピークを持っており、各傾斜部での散乱光であると考えられる。中でも傾斜部３Ａでの出射光強度が強いことが分かる。ここから、第一有機ＥＬ素子に近い傾斜部の方が、強い散乱光が生じることが裏付けられた。よって、実施例２のように、第二カラーフィルタと平面視において重なる傾斜部のうち、少なくとも最も第一有機ＥＬ素子に近い傾斜部が、第一カラーフィルタと第二カラーフィルタが平面視において重なる領域にあることで、大きな混色抑制効果を得ることができることが分かる。

以上の通り、本発明に係る発光装置を用いることで、隣接色画素における混色の発生を抑制し、高い色再現性を有する表示装置を提供できる。

１ 基板
２ 下部電極
３ 絶縁層
４ 有機化合物層
５ 上部電極
６ 保護層
７ 平坦化層
８ カラーフィルタ
９ 充填層
１０ 対向基板
１００ 有機ＥＬ素子
１１ 表示装置
１２ 水平駆動回路
１３ 垂直駆動回路
１４ 接続部
１０００ 表示装置
１００１ 上部カバー
１００２ フレキシブルプリント回路
１００３ タッチパネル
１００４ フレキシブルプリント回路
１００５ 表示パネル
１００６ フレーム
１００７ 回路基板
１００８ バッテリー
１００９ 下部カバー
１１００ 撮像装置
１１０１ ビューファインダ
１１０２ 背面ディスプレイ
１１０３ 操作部
１１０４ 筐体
１２００ 携帯機器
１２０１ 表示部
１２０２ 操作部
１２０３ 筐体
１３００ 表示装置
１３０１ 額縁
１３０２ 表示部
１３０３ 土台
１３１０ 表示装置
１３１１ 第一表示部
１３１２ 第二表示部
１３１３ 筐体
１３１４ 屈曲点

Claims (15)

1. 基板と、前記基板の上に配置されている第一ＥＬ素子と、第二ＥＬ素子と、を有し、
   前記第一ＥＬ素子及び前記第二ＥＬ素子は、それぞれ、前記基板側から、下部電極、発光層、上部電極、カラーフィルタをこの順で有し、
   前記下部電極の端部を覆い、前記下部電極と前記発光層との間に配置されている絶縁層を有する発光装置であって、
   前記第一ＥＬ素子が有する第一カラーフィルタと、前記第二ＥＬ素子が有する第二カラーフィルタとが平面視において重なっている重なり領域を有し、
   前記第二ＥＬ素子の前記絶縁層の傾斜部のうち、前記第一ＥＬ素子に最も近い傾斜部と、前記重なり領域と、が平面視において重なっていることを特徴とする発光装置。
2. 前記第一カラーフィルタを透過する第一の光の視感度は、前記第二カラーフィルタを透過する第二の光の視感度よりも低く、前記第二カラーフィルタの上に前記第一カラーフィルタが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記重なり領域の傾斜部における前記第一カラーフィルタの形状は、前記重なり領域の端部に向かって順テーパー形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
4. 前記傾斜部は、前記基板に対して傾きを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。
5. 前記絶縁層の前記傾斜部と、前記基板とが成す角は、６０度以上９０度以下であることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
6. 前記絶縁層は、無機化合物からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光装置。
7. 前記第一ＥＬ素子および前記第二ＥＬ素子は、前記上部電極と前記カラーフィルタとの間に保護層を有し、
   前記第二ＥＬ素子の前記保護層は、前記第二カラーフィルタと平面視において重なる領域に傾斜部を有し、
   前記傾斜部のうち、第一有機ＥＬ素子に最も近い傾斜部は、平面視において前記重なり領域と重なっていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置。
8. 前記保護層は、前記第一有機ＥＬ素子と前記第二ＥＬ素子との間で連続して設けられ、
   前記保護層は、低密度領域を有し、前記低密度領域は、平面視において前記重なり領域と重なっていることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
9. 前記絶縁層は、前記基板に対して傾斜を有する傾斜部を複数有し、前記傾斜部は、平面視において前記重なり領域と重なることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。
10. 前記第一ＥＬ素子と前記第二ＥＬ素子との間に配置されている前記絶縁層の傾斜部は全て、平面視において前記重なり領域と重なることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光装置。
11. 前記発光層は、有機化合物を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置。
12. 前記カラーフィルタの上に対向基板をさらに有し、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に樹脂層を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発光装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発光装置と、前記発光装置に接続されている能動素子とを有することを特徴とする表示装置。
14. 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、画像を表示する表示部と、を有する撮像装置であって、
    前記表示部は、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部であり、前記表示部は請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発光装置を有することを特徴とする撮像装置。
15. 表示部と、通信部とを有する通信機器であって、
    前記表示部は、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発光装置を有することを特徴とする通信機器。

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