JP2023159854A - 発光装置、表示装置、光電変換装置、電子機器および移動体 - Google Patents
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Abstract
【課題】副画素の間のリーク電流を抑制しつつ、発光領域が小さくなることを抑制する。【解決手段】発光装置は、第一の副画素、第二の副画素および第三の副画素を含む複数の副画素を備え、前記第一の副画素、前記第二の副画素および前記第三の副画素のうちの1つの副画素が他の2つの副画素と隣り合っている。前記複数の副画素は、下部電極と、前記下部電極の中央部を露出させる開口部を有するバンクと、前記下部電極および前記バンクを覆うように配された発光層を含む有機化合物層と、前記有機光学物層の上に配された上部電極とを含み、前記第一の副画素の前記バンクは、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配された前記開口部を少なくとも部分的に囲む第一の分離構造を含み、前記第三の副画素の前記バンクは、前記第3の副画素の前記開口部を囲むように配された分離構造を含まない。【選択図】 図2
Description
本発明は、発光装置、表示装置、光電変換装置、電子機器および移動体に関する。
有機発光素子は、第一電極と、第二電極と、その間に配置されている有機化合物層とを有し、第一電極及び第二電極から有機化合物層にキャリアが注入されることで発光する発光デバイスである。有機発光素子は、軽量でフレキシブル化が可能なデバイスである。有機発光素子を備える表示装置の高精細化のために、白色発光する有機発光素子とカラーフィルタとを用いる方式(以下、白+CF方式と呼ぶ)が知られている。白+CF方式は、有機層を基板の全域に成膜するため、メタルマスクを用いて色ごとに有機層を成膜する方式と比較して、画素サイズや画素間のピッチなど高精細化が比較的容易である。
有機化合物層が複数の有機発光素子で共有される構成を有する表示装置では、1つの有機発光素子の第一電極から供給された電荷が有機化合物層を伝って隣の有機発光素子に供給される場合がある。このような現象は、有機発光素子間でのリーク電流として観察されうる。リーク電流を低減するために、様々な研究が盛んに開発されている。
特許文献1には、複数の有機EL素子にそれぞれ設けられた複数の第1電極と、複数の第1電極の間に設けられた絶縁膜と、複数の第1電極および絶縁膜の上に設けられた有機層と、有機膜の上に設けられた第2電極とを有する表示装置が記載されている。有機層およぶ第2電極は、複数の有機EL素子(複数の第1電極)に共通するように設けられている。絶縁膜は、複数の有機EL素子の間の位置に溝を有する。有機層は、正孔注入層または正孔輸送層、および発光層を含む。正孔注入層または正孔輸送層の溝内における厚みは、溝外における厚みよりも薄い。特許文献1によれば、このような構成により、隣り合う有機EL素子の間での駆動電流のリークを抑えることができる。
特許文献1に記載された構成では、隣り合う有機EL素子(副画素)の間のすべてに溝を形成するために発光領域が小さくなる。発光領域が小さくなると、必要な輝度を得るための電流密度を大きくする必要があり、これは有機発光素子の発光寿命が短くしうる。
本発明は、副画素の間のリーク電流を抑制しつつ、発光領域が小さくなることを抑制するために有利な技術を提供する。
本発明の1つの側面は、第一の副画素、第二の副画素および第三の副画素を含む複数の副画素を備え、前記第一の副画素、前記第二の副画素および前記第三の副画素のうちの1つの副画素が他の2つの副画素と隣り合った発光装置に係り、前記発光装置において、前記複数の副画素は、下部電極と、前記下部電極の中央部を露出させる開口部を有するバンクと、前記下部電極および前記バンクを覆うように配された発光層を含む有機化合物層と、前記有機光学物層の上に配された上部電極とを含み、前記第一の副画素の前記バンクは、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配された前記開口部を少なくとも部分的に囲む第一の分離構造を含み、前記第三の副画素の前記バンクは、前記第3の副画素の前記開口部を囲むように配された分離構造を含まない。
本発明によれば、副画素の間のリーク電流を抑制しつつ、発光領域が小さくなることを抑制するために有利な技術が提供される。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の構成例を示す断面図である。発光装置1は、複数の副画素(有機発光素子)を有し、該複数の副画素は、第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300を含む。第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300は、第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300のうちの1つの副画素が他の2つの副画素と隣り合うように配されている。発光装置1は、基板101の上に複数の下部電極102、絶縁層106、発光層を含む機能層(有機化合物層)103、上部電極104、および、保護層105を含みうる。
図1は、第1実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の構成例を示す断面図である。発光装置1は、複数の副画素(有機発光素子)を有し、該複数の副画素は、第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300を含む。第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300は、第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300のうちの1つの副画素が他の2つの副画素と隣り合うように配されている。発光装置1は、基板101の上に複数の下部電極102、絶縁層106、発光層を含む機能層(有機化合物層)103、上部電極104、および、保護層105を含みうる。
絶縁層106は、下部電極102(の上面)の中央部を露出させる開口部OPを有しうる。他の観点において、絶縁層106は、下部電極102(の上面)における周辺部を覆い、該周辺部の内側部分である中央部を覆わないように配置されうる。絶縁層106は、画素分離膜またはバンクとも呼ばれる。絶縁層106は、複数のバンクを有するように構成されうる。該複数のバンクは、相互に離隔して配されてもよいし、相互に結合されていてもよい。絶縁層(バンク)106は、分離構造としての溝107を含みうる。溝107は、例えば、下部電極102の上に配されうるが、下部電極102を囲む領域の上に配されてもよい。絶縁層106は、下部電極102の上面における周辺部の他、下部電極102の側面にも接触するように配されうる。下部電極102の上面のうち絶縁層106が覆っていない部分、即ち中央部には機能層103が接触しうる。下部電極102と機能層103とが接している領域は、下部電極102と上部電極104との間に電界を印加することで発光する発光領域108である。機能層103は、複数の副画素で共有されるように配されうる。下部電極102から供給された電荷は、機能層103を通して隣の副画素に供給される可能性がある。
図2は、図1の発光装置1における第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の配列例を示す平面図である。第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300は、互いに異なる波長帯域の光を発生する副画素である。第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300のうちの1つの副画素が他の2つの副画素と隣り合っている。他の観点において、図2の例では、第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300は、互いに隣り合うように配されうる。
第一の副画素100の絶縁層(バンク)106は、第一の副画素100の発光領域108あるいは開口部108を少なくとも部分的に囲むように配された溝107aを含みうる。図2の例では、溝107aは、第一の副画素100の発光領域108あるいは開口部108を全周にわたって囲むように配されている。第二の副画素200の絶縁層(バンク)106は、第一の副画素100の発光領域108あるいは開口部108を少なくとも部分的に囲むように配された溝107bを含みうる。図2の例では、溝107bは、第二の副画素200の発光領域108あるいは開口部108を全周にわたって囲むように配されている。以下において、溝107aと溝107bとを相互に区別せずに説明する際には、溝107として説明する。溝107が開口部108を少なくとも部分的に囲む態様は、例えば、開口部108の中心と溝107の2つの端部とをそれぞれ結んだ2つの線分が成す内角が180°以上である構成を含みうる。例えば、溝107が円形状である場合、当該態様は、溝107が半円以上である構成を含みうる。一つの副画素を囲む溝107が分割されている場合は、当該態様は、開口部108の中心と溝107の2つの端部とをそれぞれ結んだ線分が成す内角を各溝107について求め、それぞれの溝107についての内角の合計が180°以上である構成を含みうる。
第三の副画素300の絶縁層(バンク)106は、第三の副画素300の開口部OPを囲むように配された分離構造を含まない。あるいは、第三の副画素300の絶縁層106は、第三の副画素300に隣接しかつ第三の副画素300を囲むように配された他の副画素100、200と第三の副画素300の開口部OPとの間に、第三の副画素300を囲むように配された分離構造を含まない。
図3は、図1に示された溝107の近傍を拡大した模式的な断面図である。基板101の上に下部電極102、絶縁層106、機能層103、上部電極104、保護層105が配されている。溝107は、絶縁層106に配される。他の観点において、溝107は、機能層103の下に配される。機能層103は、複数の副画素あるいは有機発光素子によって共有される。機能層103は、例えば、正孔注入層103a、正孔輸送層103b、発光層103c、電子輸送層103dを含みうる。
絶縁層106のうち上面が平坦な平坦部の上における機能層103の厚さT1よりも、絶縁層106の溝107の側壁の上における機能層103の厚さT2が薄い。正孔注入層103a、正孔輸送層103bは比較的高い導電性有するが、溝107の側壁上の機能層103の厚さT2を薄くすることで、正孔注入層103a、正孔輸送層103bの抵抗を高くすることができる。その結果、溝107を設けることによって、隣り合う副画素(有機発光素子)の間のリーク電流が抑制され、発光色が互いに異なる副画素間の混色が抑制される。例えば、溝107aによって第一の副画素100と第三の副画素300との間のリーク電流(混色)が抑制され、溝107bによって第二の副画素200と第三の副画素300との間のリーク電流(混色)が抑制される。また、溝107aおよび溝107bによって、第一の副画素100と第二の副画素200との間のリーク電流(混色)が抑制される。第一の副画素100と第二の副画素200との間には2つの溝107a、107bがあるので、第一の副画素100と第二の副画素200との間のリーク電流(混色)が効果的に抑制される。
発光領域108は、例えば、円形形状を有しうるが、例えば、多角形等の他の形状を有してもよい。同様に、溝107は、例えば、円形形状を有しうるが、例えば、多角形等の他の形状を有してもよい。発光領域108と溝107とは互いに相似な形状を有しうるが、そうでなくてもよい。また、溝107に代えて、凸構造、または電極によって分離構造が実現されてもよい。該電極には、所定の電圧が印加されうる。
溝107と発光領域108とは接続されていない。これは、溝107と発光領域108とが接続されていると、溝107の上あるいは溝107の内側でも発光が起こり、全体して不均一な発光となってしまうからである。
図4乃至図6には、第1実施形態の3つの変形例が示されている。図4乃至図6にそれぞれ示された変形例では、溝107aは、その内側の発光領域を部分的に囲み、また、溝107bは、その内側の発光領域を部分的に囲んでいる。このような変形例においても、副画素間のリーク電流が抑制される。
図25には、他の変形例が示されている。図25に示された他の変形例では、溝107aは、第一の副画素100の発光領域108(開口部)を全周にわたって囲むように配されている。第二の副画素200および第三の副画素300は、発光領域108(開口部)を囲むように配された分離構造を含まない。図26には、更に他の変形例が示されている。図26に示された更に他の変形例では、溝107bは、第二の副画素200の発光領域108(開口部)を全周にわたって囲むように配されている。第一の副画素100および第三の副画素300は、発光領域108(開口部)を囲むように配された分離構造を含まない。このような形態においても、副画素間のリーク電流が抑制される。
図7には、第1実施形態の他の変形例が示されている。図7に示された変形例では、第三の副画素300の開口部OPあるいは発光領域109は、第一の副画素100の開口部OPあるいは発光領域108および第二の副画素200の開口部OPあるいは発光領域108より大きい。このような構成は、第三の副画素300が分離構造あるいは溝107を有しないことによってもたらされうる。発光領域108の拡大は、所望の輝度を得るために必要な電流密度を低下させることを可能にし、これは寿命の延長に寄与しうる。第三の副画素300が分離構造あるいは溝107を有しないことを利用して、第三の副画素300の発光領域109を大きくするとともに、第一の副画素100および第二の副画素200の発光領域108を大きくしてもよい。これは、第三の副画素300の面積比率に対する第一の副画素100および第二の副画素200の面積比率を大きくすることを意味する。これにより、第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の全ての寿命を延ばし、結果として光装装置1の寿命を延ばすことができる。
図8および図9には、比較例の発光装置が記載されている。比較例では、第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300のそれぞれが発光領域108を囲むように溝107あるいは分離構造を有する。このような構成では、第三の副画素300の発光領域が制限されるので、所望の輝度を得るために必要な電流密度が第1実施形態より大きく、そのため第1実施形態に対して寿命の点で不利である。
[第2実施形態]
以下、第2実施形態の発光装置1について説明する。第2実施形態として言及しない事項は、第1実施形態に従いうる。第2実施形態は、第1実施形態の変形例として理解されてもよい。図1は、第2実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の構成例を示す断面図として援用される。
以下、第2実施形態の発光装置1について説明する。第2実施形態として言及しない事項は、第1実施形態に従いうる。第2実施形態は、第1実施形態の変形例として理解されてもよい。図1は、第2実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の構成例を示す断面図として援用される。
図10は、第2実施形態の発光装置1における第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300、並びに溝107の配列例を示す平面図である。第2実施形態では、第1実施形態に対して、接続分離構造としての接続溝107cが追加されている。接続溝107cは、第一の溝107aと第二の溝107bとを接続するように延びている。溝107cに代えて、凸構造、または電極によって接続分離構造が実現されてもよい。接続溝107cは、第一の副画素100の開口部OP、第二の副画素200の開口部OP、および、第三の副画素300の開口部OPのいずれにも接続されないように配されうる。接続溝107cは、第三の副画素300の開口部OPを囲むように第一の分離構造107aと第二の分離構造107bとを接続しうる。1つの第三の副画素300は、複数の溝107a、複数の溝107bおよび複数の溝107cの集合体によって少なくとも部分的に囲まれうる。
溝107a、107b、107cを設けることによって、隣り合う副画素(有機発光素子)の間のリーク電流が抑制され、発光色が互いに異なる副画素間の混色が抑制される。例えば、溝107aによって第一の副画素100と第三の副画素300との間のリーク電流(混色)が抑制され、溝107bによって第二の副画素200と第三の副画素300との間のリーク電流(混色)が抑制される。また、溝107aおよび溝107bによって、第一の副画素100と第二の副画素200との間のリーク電流(混色)が抑制される。第一の副画素100と第二の副画素200との間には3つの溝107a、107b、107cがあるので、第一の副画素100と第二の副画素200との間のリーク電流(混色)が効果的に抑制される。また、第三の副画素200とそれを囲む溝107a、107b、107cの外側に近接して配された副画素との間のリーク電流は、溝107a、107b、107cによって抑制される。
図11乃至図13には、第2実施形態の3つの変形例が示されている。図11および図12にそれぞれ示された変形例では、溝107aは、その内側の発光領域を部分的に囲み、また、溝107bは、その内側の発光領域を部分的に囲んでいる。図13に示された変形例では、溝107a、107b、107cは、それらの内側に配された第三の副画素300の発光領域を部分的に囲んでいる。以上のような変形例においても、副画素間のリーク電流が抑制される。
図14には、第2実施形態の他の変形例が示されている。図14に示された変形例では、第三の副画素300の開口部OPあるいは発光領域109は、第一の副画素100の開口部OPあるいは発光領域108および第二の副画素200の開口部OPあるいは発光領域108より大きい。このような構成は、第三の副画素300が分離構造あるいは溝107を有しないことによってもたらされうる。発光領域108の拡大は、所望の輝度を得るために必要な電流密度を低下させることを可能にし、これは寿命の延長に寄与しうる。第三の副画素300が分離構造あるいは溝107を有しないことを利用して、第三の副画素300の発光領域109を大きくするとともに、第一の副画素100および第二の副画素200の発光領域108を大きくしてもよい。これは、第三の副画素300の面積比率に対する第一の副画素100および第二の副画素200の面積比率を大きくすることを意味する。これにより、第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の全ての寿命を延ばし、結果として光装装置1の寿命を延ばすことができる。
[第3実施形態]
以下、第3実施形態の発光装置1について説明する。第3実施形態として言及しない事項は、第1又は第2実施形態に従いうる。第3実施形態は、第1又は第2実施形態の変形例として理解されてもよい。図15は、第3実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の構成例を表す断面図である。
以下、第3実施形態の発光装置1について説明する。第3実施形態として言及しない事項は、第1又は第2実施形態に従いうる。第3実施形態は、第1又は第2実施形態の変形例として理解されてもよい。図15は、第3実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の構成例を表す断面図である。
第3実施形態では、第1又は第2実施形態に対して反射層109が追加され、また、機能層103が、第一の発光層を含む機能層110、電荷発生層111、第二の発光層を含む機能層112で置き換えられている。第3実施形態の発光装置1は、第一の発光層を含む機能層110、電荷発生層111、第二の発光層を含む機能層112を含むタンデム型である。
電荷発生層111は、下部電極102と上部電極104との間に電圧が印加されることで、正孔と電子とを発生する層である。電荷発生層111は、他の有機化合物から電子を受容しやすい化合物を含んでいる。電荷発生層111は、例えば、アルカリ金属と、最低空軌道準位エネルギーが-5.0eV以下の化合物との組み合わせであってよく、電荷発生層として機能することができる。該アルカリ金属は、例えばLiであってよく、Liは、金属単体であっても、化合物の一部としてであっても、有機金属錯体の一部として有されてよい。最低空軌道準位エネルギーが-5.0eV以下の化合物は、例えば、ヘキサアザトリフェニレン化合物、ラジアレン化合物、ヘキサフルオロキノジメタン等であってよいが、これらに限定されない。最低空軌道準位エネルギーが該アルカリ金属の最高被占有分子軌道から電子を引き抜くほど低いことで、電荷発生を行うことができる。これによって、電荷発生層111には正と負の電荷が発生するため、電荷発生層よりも上方と下方の層に、正又は負の電荷を供給することができる。つまり、下部電極102と上部電極104との間に電界が印加されることで、電荷発生層111においてキャリアが発生し、第一の発光層を含む機能層110と、第二の発光層を含む機能層112にキャリアが供給され、双方を効率よく発光させることができる。
第3実施形態では、更に、各色で反射層109の上面と発光層の発光位置との光学距離を最適化するために、第一の副画素100は絶縁層113、第二の副画素200は絶縁層114、第三の副画素300は絶縁層115を備えている。反射層109の上面から第一の発光層を含む機能層110の発光位置までの光路長Lr、反射層109での位相シフトをΦrとすると、
Lr=(2m-(Φr/π))x(λ/4) ・・・(1)
mは0以上の整数である。式(1)を凡そ満足するように、絶縁膜113、114、1115の光学距離が調整されうる。
Lr=(2m-(Φr/π))x(λ/4) ・・・(1)
mは0以上の整数である。式(1)を凡そ満足するように、絶縁膜113、114、1115の光学距離が調整されうる。
発光位置から上部電極104の反射面までの間の光学距離Lsは、反射面で波長λの光が反射する際の位相シフトをΦsとすると、以下の式(2)を凡そ満足する。本構成ではm’=0である。
Ls=(2m’-(Φs/π))x(λ/4)= -(Φs/π)x(λ/4) ・・・(2)
よって、全層干渉Lは、式(3)の条件を凡そ満足する
L=Lr+L=(2m-Φ/π)x(λ/4) ・・・(3)
ここで、Φは、波長λの光が反射層109と上部電極104とで反射する際の位相シフトの和、つまりΦr+Φsである。
よって、全層干渉Lは、式(3)の条件を凡そ満足する
L=Lr+L=(2m-Φ/π)x(λ/4) ・・・(3)
ここで、Φは、波長λの光が反射層109と上部電極104とで反射する際の位相シフトの和、つまりΦr+Φsである。
電荷発生層111は、複数の副画素で共有されうる。しかし、電荷発生層111は、電界が印加されることで電荷を発生するので、副画素間においても、電界が印加されれば、電荷を発生する。発生した電荷は、副画素間で分割されていない機能層により、隣接画素に到達し得るので、意図しない発光の原因になりうる。
本実施形態において、絶縁層106に溝107を設けることで、絶縁層106のうち上面が平坦な平坦部の上の電荷発生層111の厚さを、溝107の側壁の上の電荷発生層111の厚さが薄く形成されうる。電荷発生層111は比較的導電性が高いが、溝107の側壁上における電荷発生層111の厚さを薄くすることで、抵抗を高くすることができる。その結果、隣り合う副画素(有機発光素子)の間のリーク電流が抑制され、発光色が互いに異なる副画素間の混色が抑制される。
[第4実施形態]
以下、第4実施形態の発光装置1について説明する。第4実施形態として言及しない事項は、第3実施形態に従いうる。第4実施形態は、第3実施形態の変形例として理解されてもよい。図16は、第4実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の一例を表す断面図である。
以下、第4実施形態の発光装置1について説明する。第4実施形態として言及しない事項は、第3実施形態に従いうる。第4実施形態は、第3実施形態の変形例として理解されてもよい。図16は、第4実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の一例を表す断面図である。
第4実施形態では、第3実施形態の発光装置1に対してカラーフィルタ120、カラーフィルタ220およびカラーフィルタ320が追加されている。カラーフィルタ120、カラーフィルタ220およびカラーフィルタ320は、平坦化層116の上に配置されている。カラーフィルタ120、カラーフィルタ220およびカラーフィルタ320は、互いに異なる色(波長帯域)の光を透過するカラーフィルタである。カラーフィルタ120、カラーフィルタ220およびカラーフィルタ320の上には、マイクロレンズ400が配置されうる。マイクロレンズは、単にレンズと呼ばれてもよい。
図17に例示されるように、第三の副画素300のマイクロレンズ401の曲率は、第一の副画素100および第二の副画素200のマイクロレンズ400と曲率と異なってもよい。第三の副画素300の発光領域109は、第一の副画素100および第二の副画素200の発光領域108より大きくてよい。そこで、マイクロレンズ401の曲率を第三の副画素300の発光領域の大きさに応じた曲率とすることで、より効率的に光を取り出すことができる。
また、第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の視野角特性を合わせるために、マイクロレンズ401の曲率を調整してもよい。これは、各色に応じた輝度の視野角依存性による色ずれを低減するために有利である。第三の副画素300の発光領域109が第一の副画素100および第二の副画素200の発光領域108より大きい場合、それに応じてマイクロレンズ401の曲率を調整するとよい。これにより、輝度の視野角依存性の差を低減し、視野角が変化したときの色ずれを抑制することができる。
更に、第三の副画素300の光の波長帯域は、第一の副画素100または第二の副画素200の光の波長帯域よりも短くてよい。発光波長が短い発光層は、相対的に寿命が低下するため、第三の副画素300の発光領域109を大きくすることで、寿命の低下を抑制することができる。
[第5実施形態]
以下、第5実施形態の発光装置1について説明する。第5実施形態として言及しない事項は、第1乃至第4実施形態に従いうる。第5実施形態は、第1乃至第4実施形態の変形例として理解されてもよい。図18および図19は、第5実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の配列例を示す平面図である。
以下、第5実施形態の発光装置1について説明する。第5実施形態として言及しない事項は、第1乃至第4実施形態に従いうる。第5実施形態は、第1乃至第4実施形態の変形例として理解されてもよい。図18および図19は、第5実施形態の発光装置1の第一の副画素100、第二の副画素200および第三の副画素300の配列例を示す平面図である。
図18はベイヤー配列を示し、図19はペンタイル配列を示している。上記の各実施形態と同様に、第一の副画素100の発光領域108を囲むように溝107aが配され、第二の副画素200の発光領域108を囲むように溝107bが配されうる。更に、溝107aと溝107bとを接続し、第三の副画素300を囲むように溝107cが配されうる。
[実施形態における他の構成]
[有機発光素子の構成]
有機発光素子は、基板の上に、絶縁層、下部電極、発光層を含む機能層、上部電極を配置して構成されうる。上部電極の上には、保護層、カラーフィルタ、マイクロレンズ等を設けてよい。カラーフィルタを設ける場合は、保護層との間に平坦化層を設けてよい。平坦化層はアクリル樹脂等で構成することができる。カラーフィルタとマイクロレンズとの間において、平坦化層を設ける場合も同様である。
[実施形態における他の構成]
[有機発光素子の構成]
有機発光素子は、基板の上に、絶縁層、下部電極、発光層を含む機能層、上部電極を配置して構成されうる。上部電極の上には、保護層、カラーフィルタ、マイクロレンズ等を設けてよい。カラーフィルタを設ける場合は、保護層との間に平坦化層を設けてよい。平坦化層はアクリル樹脂等で構成することができる。カラーフィルタとマイクロレンズとの間において、平坦化層を設ける場合も同様である。
[基板]
基板は、石英、ガラス、シリコンウエハ、樹脂、金属等が挙げられる。また、基板上には、トランジスタなどのスイッチング素子や配線を備え、その上に絶縁層を備えてもよい。絶縁層としては、第一電極との間に配線が形成可能なように、コンタクトホールを形成可能で、かつ接続しない配線との絶縁を確保できれば、材料は問わない。例えば、ポリイミド等の樹脂、酸化シリコン、窒化シリコンなどを用いることができる。
基板は、石英、ガラス、シリコンウエハ、樹脂、金属等が挙げられる。また、基板上には、トランジスタなどのスイッチング素子や配線を備え、その上に絶縁層を備えてもよい。絶縁層としては、第一電極との間に配線が形成可能なように、コンタクトホールを形成可能で、かつ接続しない配線との絶縁を確保できれば、材料は問わない。例えば、ポリイミド等の樹脂、酸化シリコン、窒化シリコンなどを用いることができる。
[電極]
電極は、一対の電極を用いることができる。一対の電極は、陽極と陰極であってよい。有機発光素子が発光する方向に電界を印加する場合に、電位が高い電極が陽極であり、他方が陰極である。また、発光層にホールを供給する電極が陽極であり、電子を供給する電極が陰極であるということもできる。
電極は、一対の電極を用いることができる。一対の電極は、陽極と陰極であってよい。有機発光素子が発光する方向に電界を印加する場合に、電位が高い電極が陽極であり、他方が陰極である。また、発光層にホールを供給する電極が陽極であり、電子を供給する電極が陰極であるということもできる。
陽極の構成材料としては仕事関数がなるべく大きいものが良い。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン、アルミニウム、チタン等の金属単体やこれらを含む混合物、あるいは、これらを組み合わせた合金を使用できる。あるいは、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物を使用してもよい。またポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーも使用できる。
これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
反射電極として用いる場合には、例えばクロム、アルミニウム、銀、チタン、タングステン、モリブデン、又はこれらの合金、積層したものなどを用いることができる。上記の材料にて、電極としての役割を有さない、反射膜として機能することも可能である。また、透明電極として用いる場合には、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛などの酸化物透明導電層などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。電極の形成には、フォトリソグラフィ技術を用いることができる。
一方、陰極の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えばリチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体またはこれらを含む混合物が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えばマグネシウム-銀、アルミニウム-リチウム、アルミニウム-マグネシウム、銀-銅、亜鉛-銀等が使用できる。酸化錫インジウム(ITO)等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。中でも銀を用いることが好ましく、銀の凝集を低減するため、銀合金とすることがさらに好ましい。銀の凝集が低減できれば、合金の比率は問わない。例えば、銀:他の金属が、1:1、3:1等であってよい。
陰極は、ITOなどの酸化物導電層を使用してトップエミッション素子としてもよいし、アルミニウム(Al)などの反射電極を使用してボトムエミッション素子としてもよいし、特に限定されない。陰極の形成方法としては、特に限定されないが、直流及び交流スパッタリング法などを用いると、膜のカバレッジがよく、抵抗を下げやすいためより好ましい。
[有機化合物層]
有機化合物層は、単層で形成されても、複数層で形成されてもよい。複数層を有する場合には、その機能によって、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、と呼ばれてよい。有機化合物層は、主に有機化合物で構成されるが、無機原子、無機化合物を含んでいてもよい。例えば、銅、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、イリジウム、白金、モリブデン、亜鉛等を有してよい。有機化合物層は、第一電極と第二電極との間に配置されてよく、第一電極及び第二電極に接して配されてよい。
有機化合物層は、単層で形成されても、複数層で形成されてもよい。複数層を有する場合には、その機能によって、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、と呼ばれてよい。有機化合物層は、主に有機化合物で構成されるが、無機原子、無機化合物を含んでいてもよい。例えば、銅、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、イリジウム、白金、モリブデン、亜鉛等を有してよい。有機化合物層は、第一電極と第二電極との間に配置されてよく、第一電極及び第二電極に接して配されてよい。
[保護層]
陰極の上に、保護層を設けてもよい。例えば、陰極上に吸湿剤を設けたガラスを接着することで、有機化合物層に対する水等の浸入を低減し、表示不良の発生を低減することができる。また、別の実施形態としては、陰極上に窒化ケイ素等のパッシベーション膜を設け、有機化合物層に対する水等の浸入を低減してもよい。例えば、陰極を形成後に真空を破らずに別のチャンバーに搬送し、CVD法で厚さ2μmの窒化ケイ素膜を形成することで、保護層としてもよい。CVD法の成膜の後で原子堆積法(ALD法)を用いた保護層を設けてもよい。ALD法による膜の材料は限定されないが、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等であってよい。ALD法で形成した膜の上に、さらにCVD法で窒化ケイ素を形成してよい。ALD法による膜は、CVD法で形成した膜よりも小さい膜厚であってよい。具体的には、50%以下、さらには、10%以下であってよい。
陰極の上に、保護層を設けてもよい。例えば、陰極上に吸湿剤を設けたガラスを接着することで、有機化合物層に対する水等の浸入を低減し、表示不良の発生を低減することができる。また、別の実施形態としては、陰極上に窒化ケイ素等のパッシベーション膜を設け、有機化合物層に対する水等の浸入を低減してもよい。例えば、陰極を形成後に真空を破らずに別のチャンバーに搬送し、CVD法で厚さ2μmの窒化ケイ素膜を形成することで、保護層としてもよい。CVD法の成膜の後で原子堆積法(ALD法)を用いた保護層を設けてもよい。ALD法による膜の材料は限定されないが、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等であってよい。ALD法で形成した膜の上に、さらにCVD法で窒化ケイ素を形成してよい。ALD法による膜は、CVD法で形成した膜よりも小さい膜厚であってよい。具体的には、50%以下、さらには、10%以下であってよい。
[カラーフィルタ]
保護層の上にカラーフィルタを設けてもよい。例えば、有機発光素子のサイズを考慮したカラーフィルタを別の基板上に設け、それと有機発光素子を設けた基板と貼り合わせてもよいし、上記で示した保護層上にフォトリソグラフィ技術を用いて、カラーフィルタをパターニングしてもよい。カラーフィルタは、高分子で構成されてよい。
保護層の上にカラーフィルタを設けてもよい。例えば、有機発光素子のサイズを考慮したカラーフィルタを別の基板上に設け、それと有機発光素子を設けた基板と貼り合わせてもよいし、上記で示した保護層上にフォトリソグラフィ技術を用いて、カラーフィルタをパターニングしてもよい。カラーフィルタは、高分子で構成されてよい。
[平坦化層]
カラーフィルタと保護層との間に平坦化層を有してもよい。平坦化層は、下の層の凹凸を低減する目的で設けられる。目的を制限せずに、材質樹脂層と呼ばれる場合もある。平坦化層は有機化合物で構成されてよく、低分子であっても、高分子であってもよいが、高分子であることが好ましい。
カラーフィルタと保護層との間に平坦化層を有してもよい。平坦化層は、下の層の凹凸を低減する目的で設けられる。目的を制限せずに、材質樹脂層と呼ばれる場合もある。平坦化層は有機化合物で構成されてよく、低分子であっても、高分子であってもよいが、高分子であることが好ましい。
平坦化層は、カラーフィルタの上下に設けられてもよく、その構成材料は同じであっても異なってもよい。具体的には、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等があげられる。
[マイクロレンズ]
発光装置は、その光出射側にマイクロレンズ等の光学部材を有してよい。マイクロレンズは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等で構成されうる。マイクロレンズは、発光装置から取り出す光量の増加、取り出す光の方向の制御を目的としてよい。マイクロレンズは、半球の形状を有してよい。半球の形状を有する場合、当該半球に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半球との接点がマイクロレンズの頂点である。マイクロレンズの頂点は、任意の断面図においても同様に決定することができる。つまり、断面図におけるマイクロレンズの半円に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半円との接点がマイクロレンズの頂点である。
発光装置は、その光出射側にマイクロレンズ等の光学部材を有してよい。マイクロレンズは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等で構成されうる。マイクロレンズは、発光装置から取り出す光量の増加、取り出す光の方向の制御を目的としてよい。マイクロレンズは、半球の形状を有してよい。半球の形状を有する場合、当該半球に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半球との接点がマイクロレンズの頂点である。マイクロレンズの頂点は、任意の断面図においても同様に決定することができる。つまり、断面図におけるマイクロレンズの半円に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半円との接点がマイクロレンズの頂点である。
また、マイクロレンズの中点を定義することもできる。マイクロレンズの断面において、円弧の形状が終了する点から別の円弧の形状が終了する点までの線分を仮想し、当該線分の中点がマイクロレンズの中点と呼ぶことができる。頂点、中点を判別する断面は、絶縁層に垂直な断面であってよい。
[対向基板]
平坦化層の上には、対向基板を有してよい。対向基板は、前述の基板と対応する位置に設けられるため、対向基板と呼ばれる。対向基板の構成材料は、前述の基板と同じであってよい。対向基板は、前述の基板を第一基板とした場合、第二基板であってよい。
平坦化層の上には、対向基板を有してよい。対向基板は、前述の基板と対応する位置に設けられるため、対向基板と呼ばれる。対向基板の構成材料は、前述の基板と同じであってよい。対向基板は、前述の基板を第一基板とした場合、第二基板であってよい。
[有機層]
本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する発光層を含む機能層(正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等)は、以下に示す方法により形成される。
本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する発光層を含む機能層(正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等)は、以下に示す方法により形成される。
本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスを用いることができる。またドライプロセスに代えて、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法(例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、LB法、インクジェット法等)により層を形成するウェットプロセスを用いることもできる。
ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で成膜する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
上記バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。
[画素回路]
発光装置は、発光素子に接続されている画素回路を有してよい。画素回路は、第一の発光素子、第二の発光素子をそれぞれ独立に発光制御するアクティブマトリックス型であってよい。アクティブマトリックス型の回路は電圧プログラミングであっても、電流プログラミングであってもよい。駆動回路は、画素毎に画素回路を有する。画素回路は、発光素子、発光素子の発光輝度を制御するトランジスタ、発光タイミングを制御するトランジスタ、発光輝度を制御するトランジスタのゲート電圧を保持する容量、発光素子を介さずにGNDに接続するためのトランジスタを有してよい。
発光装置は、発光素子に接続されている画素回路を有してよい。画素回路は、第一の発光素子、第二の発光素子をそれぞれ独立に発光制御するアクティブマトリックス型であってよい。アクティブマトリックス型の回路は電圧プログラミングであっても、電流プログラミングであってもよい。駆動回路は、画素毎に画素回路を有する。画素回路は、発光素子、発光素子の発光輝度を制御するトランジスタ、発光タイミングを制御するトランジスタ、発光輝度を制御するトランジスタのゲート電圧を保持する容量、発光素子を介さずにGNDに接続するためのトランジスタを有してよい。
発光装置は、表示領域と、表示領域の周囲に配されている周辺領域とを有する。表示領域には画素回路を有し、周辺領域には表示制御回路を有する。画素回路を構成するトランジスタの移動度は、表示制御回路を構成するトランジスタの移動度よりも小さくてよい。
画素回路を構成するトランジスタの電流電圧特性の傾きは、表示制御回路を構成するトランジスタの電流電圧特性の傾きよりも小さくてよい。電流電圧特性の傾きは、いわゆるVg-Ig特性により測定できる。
画素回路を構成するトランジスタは、第一の発光素子など、発光素子に接続されているトランジスタである。
発光領域の大きさに合わせて、駆動電流の大きさが決定されてよい。具体的には、第一の発光素子、第二の発光素子を同じ輝度で発光させる場合に、第一の発光素子に流される電流値は、第二の発光素子に流される電流値より小さくてもよい。発光領域が小さいので必要な電流が小さい場合があるためである。
[画素]
発光装置は、複数の画素を有する。画素は互いに他と異なる色を発光する副画素を有する。副画素は、例えば、それぞれRGBの発光色を有してよい。
発光装置は、複数の画素を有する。画素は互いに他と異なる色を発光する副画素を有する。副画素は、例えば、それぞれRGBの発光色を有してよい。
画素は、画素開口とも呼ばれる領域が、発光する。この領域は第一領域と同じである。画素開口は15μm以下であってよく、5μm以上であってよい。より具体的には、11μm、9.5μm、7.4μm、6.4μm等であってよい。
副画素間は、10μm以下であってよく、具体的には、8μm、7.4μm、6.4μmであってよい。
画素は、平面図において、公知の配置形態をとりうる。例えは、デルタ配置、ペンタイル配置、ベイヤー配置であってよい。副画素の平面図における形状は、公知のいずれの形状をとってもよい。例えば、長方形、ひし形等の四角形、六角形、等である。もちろん、正確な図形ではなく、長方形に近い形をしていれば、長方形に含まれる。副画素の形状と、画素配列と、を組み合わせて用いることができる。
[他の実施形態]
図20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。表示パネル1005には、上記の各実施形態の発光装置が適用されうる。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。回路基板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、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。
図20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。表示パネル1005には、上記の各実施形態の発光装置が適用されうる。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。回路基板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、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。
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。
本実施形態に係る表示装置は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部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。撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。
図21(a)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、操作部1103、筐体1104を有してよい。ビューファインダ1101には、上記の各実施形態の発光装置が適用されうる。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、本発明の有機発光素子を用いた表示装置を用いるのが好ましい。有機発光素子は応答速度が速いからである。有機発光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1104内に収容されている撮像素子に結像する。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。撮像装置は光電変換装置と呼ばれてもよい。光電変換装置は逐次撮像するのではなく、前画像からの差分を検出する方法、常に記録されている画像から切り出す方法等を撮像の方法として含むことができる。
図21(b)は、本実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。電子機器1200は、表示部1201と、操作部1202と、筐体1203を有する。表示部1201には、上記の各実施形態の発光装置が適用されうる。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。通信部を有する電子機器は通信機器ということもできる。電子機器は、レンズと、撮像素子とを備えることでカメラ機能をさらに有してよい。カメラ機能により撮像された画像が表示部に映される。電子機器としては、スマートフォン、ノートパソコン等があげられる。
図22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22(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、上記の各実施形態の発光装置が適用されうる。
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22(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22(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22(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には、本実施形態に係る発光装置が適用されうる。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。
図23(a)は、本実施形態に係る照明装置の一例を表す模式図である。照明装置1400は、筐体1401と、光源1402と、回路基板1403と、光学フィルム1404と、光拡散部1405と、を有してよい。光源1402には、上記の各実施形態の発光装置が適用されうる。光学フィルタは光源の演色性を向上させるフィルタであってよい。光拡散部は、ライトアップ等、光源の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。光学フィルタ、光拡散部は、照明の光出射側に設けられてよい。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。
照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色等の任意の色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置は本発明の有機発光素子とそれに接続される電源回路を有してよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、白とは色温度が4200Kで昼白色とは色温度が5000Kである。照明装置はカラーフィルタを有してもよい。
また、本実施形態に係る照明装置は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコン等が挙げられる。
図23(b)は、本実施形態に係る移動体の一例である自動車の模式図である。当該自動車は灯具の一例であるテールランプを有する。自動車1500は、テールランプ1501を有し、ブレーキ操作等を行った際に、テールランプを点灯する形態であってよい。
テールランプ1501には、上記の各実施形態の発光装置が適用されうる。テールランプは、有機EL素子を保護する保護部材を有してよい。保護部材はある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体等を混ぜてよい。
自動車1500は、車体1503、それに取り付けられている窓1502を有してよい。窓は、自動車の前後を確認するための窓でなければ、透明なディスプレイであってもよい。当該透明なディスプレイは、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。この場合、有機発光素子が有する電極等の構成材料は透明な部材で構成される。
本実施形態に係る移動体は、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は本実施形態に係る有機発光素子を有する。
図24を参照して、上述の各実施形態の表示装置の適用例について説明する。表示装置は、例えばスマートグラス、HMD、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスとして装着可能なシステムに適用できる。このような適用例に使用される撮像表示装置は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置とを有する。
図24(a)は、1つの適用例に係る眼鏡1600(スマートグラス)を説明する。眼鏡1600のレンズ1601の表面側に、CMOSセンサやSPADのような撮像装置1602が設けられている。また、レンズ1601の裏面側には、上述した各実施形態の表示装置が設けられている。
眼鏡1600は、制御装置1603をさらに備える。制御装置1603は、撮像装置1602と各実施形態に係る表示装置に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置1603は、撮像装置1602と表示装置の動作を制御する。レンズ1601には、撮像装置1602に光を集光するための光学系が形成されている。
図24(b)は、1つの適用例に係る眼鏡1610(スマートグラス)を説明する。眼鏡1610は、制御装置1612を有しており、制御装置1612に、撮像装置1602に相当する撮像装置と、表示装置が搭載される。レンズ1611には、制御装置1612内の撮像装置と、表示装置からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ1611には画像が投影される。制御装置1612は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置の動作を制御する。制御装置は、装着者の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は赤外線を用いてよい。赤外発光部は、表示画像を注視しているユーザーの眼球に対して、赤外光を発する。発せられた赤外光の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減手段を有することで、画像品位の低下を低減する。
赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から表示画像に対するユーザーの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づく視線検出方法を用いることができる。
より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き(回転角度)を表す視線ベクトルが算出されることにより、ユーザーの視線が検出される。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示装置の表示画像を制御してよい。
具体的には、表示装置は、視線情報に基づいて、ユーザーが注視する第一の視界領域と、第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。表示装置の表示領域において、第一の視界領域の表示解像度を第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第二の視界領域の解像度を第一の視界領域よりも低くしてよい。
また、表示領域は、第一の表示領域、第一の表示領域とは異なる第二の表示領域とを有し、視線情報に基づいて、第一の表示領域および第二の表示領域から優先度が高い領域を決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。優先度の高い領域の解像度を、優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御してよい。つまり優先度が相対的に低い領域の解像度を低くしてよい。
なお、第一の視界領域や優先度が高い領域の決定には、AIを用いてもよい。AIは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。AIプログラムは、表示装置が有しても、撮像装置が有しても、外部装置が有してもよい。外部装置が有する場合は、通信を介して、表示装置に伝えられる。
視認検知に基づいて表示制御する場合、外部を撮像する撮像装置を更に有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。
以上説明した通り、本実施形態に係る発光装置を用いることにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。
本明細書の開示は、以下の発光装置、表示装置、光電変換装置、電子機器および移動体を含む。
(項目1)
第一の副画素、第二の副画素および第三の副画素を含む複数の副画素を備え、前記第一の副画素、前記第二の副画素および前記第三の副画素のうちの1つの副画素が他の2つの副画素と隣り合った発光装置であって、
前記複数の副画素は、下部電極と、前記下部電極の中央部を露出させる開口部を有するバンクと、前記下部電極および前記バンクを覆うように配され、発光層を含む有機化合物層と、前記有機化合物層の上に配された上部電極とを含み、
前記第一の副画素の前記バンクは、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配された前記開口部を少なくとも部分的に囲む第一の分離構造を含み、
前記第三の副画素の前記バンクは、前記第三の副画素の前記開口部を囲むように配された分離構造を含まない、
ことを特徴とする発光装置。
(項目2)
前記第二の副画素の前記バンクは、前記第二の副画素の前記下部電極の上に配された前記開口部を少なくとも部分的に囲む第二の分離構造を含む、
ことを特徴とする項目1に記載の発光装置。
(項目3)
前記第三の副画素の前記開口部は、前記第一の副画素の前記開口部および前記第二の副画素の前記開口部より大きい、
ことを特徴とする項目1に記載の発光装置。
(項目4)
前記第一の分離構造は、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配され、
前記第二の分離構造は、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配されている、
ことを特徴とする項目1に記載の発光装置。
(項目5)
前記第一の分離構造および前記第二の分離構造は、前記第一の副画素と前記第二の副画素のとの間に配された部分を含む、
ことを特徴とする項目1乃至3のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目6)
前記第三の副画素の前記バンクは、前記第一の副画素の前記バンクおよび前記第二の副画素の前記バンクから離隔して配されている、
ことを特徴とする項目1乃至4のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目7)
前記第三の副画素の前記バンクは、前記第三の副画素に隣接しかつ前記第三の副画素を囲むように配された他の副画素と前記第三の副画素の前記開口部との間に、前記第三の副画素を囲むように配された分離構造を含まない、
ことを特徴とする項目1乃至6のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目8)
前記第一の分離構造は、前記第一の副画素の前記開口部を全周にわたって囲んでいる、 ことを特徴とする項目1乃至7のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目9)
前記第一の分離構造は、前記第一の副画素の前記開口部を部分的に囲んでいる、
ことを特徴とする項目1乃至7のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目10)
前記第一の分離構造と前記第二の分離構造とを接続するように延びた接続分離構造を更に含む、
ことを特徴とする項目1乃至9のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目11)
前記接続分離構造は、前記第一の副画素の前記開口部、前記第二の副画素の前記開口部、および、前記第三の副画素の前記開口部のいずれにも接続されていない、
ことを特徴とする項目10に記載の発光装置。
(項目12)
前記接続分離構造は、前記第三の副画素の前記開口部を囲むように前記第一の分離構造と前記第二の分離構造とを接続する、
ことを特徴とする項目10に記載の発光装置。
(項目13)
前記有機化合物層は、複数の発光層と、前記複数の発光層の間に配された電荷発生層とを含む、
ことを特徴とする項目1乃至12のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目14)
前記第一の副画素、前記第二の副画素および前記第三の副画素の各々はレンズを含み、 前記第一の副画素において、前記レンズと前記下部電極との間に前記第一の分離構造が配され、
前記第二の副画素において、前記レンズと前記下部電極との間に前記第二の分離構造が配されている、
ことを特徴とする項目1乃至13のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目15)
前記第三の副画素の前記レンズの曲率は、前記第一の副画素の前記レンズおよび前記第二の副画素の前記レンズの少なくとも一方の曲率と異なる、
ことを特徴とする項目14に記載の発光装置。
(項目16)
前記第三の副画素が発生する光の波長は、前記第一の副画素が発生する光の波長よりも短い、
ことを特徴とする項目1乃至15のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目17)
項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含むことを特徴とする表示装置。
(項目18)
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部と、を有し、
前記表示部は、項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含む、
ことを特徴とする光電変換装置。
(項目19)
項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含む表示部と、
前記表示部が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を備える、
ことを特徴とする電子機器。
(項目20)
項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含む光源と、
前記光源が発する光を透過する光拡散部または光学フィルムと、
を備えることを特徴とする照明装置。
(項目21)
項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を有する灯具と、
前記灯具が設けられた機体と、
を備えることを特徴とする移動体。
(項目1)
第一の副画素、第二の副画素および第三の副画素を含む複数の副画素を備え、前記第一の副画素、前記第二の副画素および前記第三の副画素のうちの1つの副画素が他の2つの副画素と隣り合った発光装置であって、
前記複数の副画素は、下部電極と、前記下部電極の中央部を露出させる開口部を有するバンクと、前記下部電極および前記バンクを覆うように配され、発光層を含む有機化合物層と、前記有機化合物層の上に配された上部電極とを含み、
前記第一の副画素の前記バンクは、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配された前記開口部を少なくとも部分的に囲む第一の分離構造を含み、
前記第三の副画素の前記バンクは、前記第三の副画素の前記開口部を囲むように配された分離構造を含まない、
ことを特徴とする発光装置。
(項目2)
前記第二の副画素の前記バンクは、前記第二の副画素の前記下部電極の上に配された前記開口部を少なくとも部分的に囲む第二の分離構造を含む、
ことを特徴とする項目1に記載の発光装置。
(項目3)
前記第三の副画素の前記開口部は、前記第一の副画素の前記開口部および前記第二の副画素の前記開口部より大きい、
ことを特徴とする項目1に記載の発光装置。
(項目4)
前記第一の分離構造は、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配され、
前記第二の分離構造は、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配されている、
ことを特徴とする項目1に記載の発光装置。
(項目5)
前記第一の分離構造および前記第二の分離構造は、前記第一の副画素と前記第二の副画素のとの間に配された部分を含む、
ことを特徴とする項目1乃至3のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目6)
前記第三の副画素の前記バンクは、前記第一の副画素の前記バンクおよび前記第二の副画素の前記バンクから離隔して配されている、
ことを特徴とする項目1乃至4のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目7)
前記第三の副画素の前記バンクは、前記第三の副画素に隣接しかつ前記第三の副画素を囲むように配された他の副画素と前記第三の副画素の前記開口部との間に、前記第三の副画素を囲むように配された分離構造を含まない、
ことを特徴とする項目1乃至6のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目8)
前記第一の分離構造は、前記第一の副画素の前記開口部を全周にわたって囲んでいる、 ことを特徴とする項目1乃至7のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目9)
前記第一の分離構造は、前記第一の副画素の前記開口部を部分的に囲んでいる、
ことを特徴とする項目1乃至7のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目10)
前記第一の分離構造と前記第二の分離構造とを接続するように延びた接続分離構造を更に含む、
ことを特徴とする項目1乃至9のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目11)
前記接続分離構造は、前記第一の副画素の前記開口部、前記第二の副画素の前記開口部、および、前記第三の副画素の前記開口部のいずれにも接続されていない、
ことを特徴とする項目10に記載の発光装置。
(項目12)
前記接続分離構造は、前記第三の副画素の前記開口部を囲むように前記第一の分離構造と前記第二の分離構造とを接続する、
ことを特徴とする項目10に記載の発光装置。
(項目13)
前記有機化合物層は、複数の発光層と、前記複数の発光層の間に配された電荷発生層とを含む、
ことを特徴とする項目1乃至12のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目14)
前記第一の副画素、前記第二の副画素および前記第三の副画素の各々はレンズを含み、 前記第一の副画素において、前記レンズと前記下部電極との間に前記第一の分離構造が配され、
前記第二の副画素において、前記レンズと前記下部電極との間に前記第二の分離構造が配されている、
ことを特徴とする項目1乃至13のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目15)
前記第三の副画素の前記レンズの曲率は、前記第一の副画素の前記レンズおよび前記第二の副画素の前記レンズの少なくとも一方の曲率と異なる、
ことを特徴とする項目14に記載の発光装置。
(項目16)
前記第三の副画素が発生する光の波長は、前記第一の副画素が発生する光の波長よりも短い、
ことを特徴とする項目1乃至15のいずれか1項に記載の発光装置。
(項目17)
項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含むことを特徴とする表示装置。
(項目18)
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部と、を有し、
前記表示部は、項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含む、
ことを特徴とする光電変換装置。
(項目19)
項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含む表示部と、
前記表示部が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を備える、
ことを特徴とする電子機器。
(項目20)
項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含む光源と、
前記光源が発する光を透過する光拡散部または光学フィルムと、
を備えることを特徴とする照明装置。
(項目21)
項目1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を有する灯具と、
前記灯具が設けられた機体と、
を備えることを特徴とする移動体。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
100:第一の副画素、200:第二の副画素、300:第三の副画素、102:下部電極、103:機能層、104:上部電極、105:保護層、106:絶縁層(バンク)、107:溝(分離構造)、108:発光領域、109:発光領域、OP:開口部
Claims (21)
- 第一の副画素、第二の副画素および第三の副画素を含む複数の副画素を備え、前記第一の副画素、前記第二の副画素および前記第三の副画素のうちの1つの副画素が他の2つの副画素と隣り合った発光装置であって、
前記複数の副画素は、下部電極と、前記下部電極の中央部を露出させる開口部を有するバンクと、前記下部電極および前記バンクを覆うように配され、発光層を含む有機化合物層と、前記有機化合物層の上に配された上部電極とを含み、
前記第一の副画素の前記バンクは、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配された前記開口部を少なくとも部分的に囲む第一の分離構造を含み、
前記第三の副画素の前記バンクは、前記第三の副画素の前記開口部を囲むように配された分離構造を含まない、
ことを特徴とする発光装置。 - 前記第二の副画素の前記バンクは、前記第二の副画素の前記下部電極の上に配された前記開口部を少なくとも部分的に囲む第二の分離構造を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第三の副画素の前記開口部は、前記第一の副画素の前記開口部および前記第二の副画素の前記開口部より大きい、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第一の分離構造は、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配され、
前記第二の分離構造は、前記第一の副画素の前記下部電極の上に配されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第一の分離構造および前記第二の分離構造は、前記第一の副画素と前記第二の副画素のとの間に配された部分を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第三の副画素の前記バンクは、前記第一の副画素の前記バンクおよび前記第二の副画素の前記バンクから離隔して配されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第三の副画素の前記バンクは、前記第三の副画素に隣接しかつ前記第三の副画素を囲むように配された他の副画素と前記第三の副画素の前記開口部との間に、前記第三の副画素を囲むように配された分離構造を含まない、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第一の分離構造は、前記第一の副画素の前記開口部を全周にわたって囲んでいる、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第一の分離構造は、前記第一の副画素の前記開口部を部分的に囲んでいる、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第一の分離構造と前記第二の分離構造とを接続するように延びた接続分離構造を更に含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記接続分離構造は、前記第一の副画素の前記開口部、前記第二の副画素の前記開口部、および、前記第三の副画素の前記開口部のいずれにも接続されていない、
ことを特徴とする請求項10に記載の発光装置。 - 前記接続分離構造は、前記第三の副画素の前記開口部を囲むように前記第一の分離構造と前記第二の分離構造とを接続する、
ことを特徴とする請求項10に記載の発光装置。 - 前記有機化合物層は、複数の発光層と、前記複数の発光層の間に配された電荷発生層とを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第一の副画素、前記第二の副画素および前記第三の副画素の各々はレンズを含み、
前記第一の副画素において、前記レンズと前記下部電極との間に前記第一の分離構造が配され、
前記第二の副画素において、前記レンズと前記下部電極との間に前記第二の分離構造が配されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記第三の副画素の前記レンズの曲率は、前記第一の副画素の前記レンズおよび前記第二の副画素の前記レンズの少なくとも一方の曲率と異なる、
ことを特徴とする請求項14に記載の発光装置。 - 前記第三の副画素が発生する光の波長は、前記第一の副画素が発生する光の波長よりも短い、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含むことを特徴とする表示装置。
- 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部と、を有し、
前記表示部は、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含む、
ことを特徴とする光電変換装置。 - 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含む表示部と、
前記表示部が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を備える、
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を含む光源と、
前記光源が発する光を透過する光拡散部または光学フィルムと、
を備えることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の発光装置を有する灯具と、
前記灯具が設けられた機体と、
を備えることを特徴とする移動体。
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