JP6492403B2 - 有機ｅｌ装置、有機ｅｌ装置の製造方法、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法、電子機器に関するものである。

発光素子としての有機ＥＬ素子は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）に比べて小型化、薄型化が可能であることから、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）や電子ビューファインダー（ＥＶＦ）などのマイクロディスプレイへの応用が注目されている。

マイクロディスプレイなどにおいてカラー表示を実現する手段として、白色発光が得られる有機ＥＬ素子（有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、以下「ＯＬＥＤ」という）素子）と、サブ画素のＲ，Ｇ，Ｂの各色に対応したカラーフィルターと、を組み合わせる構成が考えられている。

一般に、ＯＬＥＤディスプレイの製造方法として、真空蒸着法およびインクジェット法がある。真空蒸着法は、白色ＯＬＥＤとカラーフィルターとを組み合わせた方法と、サブ画素に対応して選択的に蒸着させる方法（ＲＧＢ選択蒸着法）と、に大別されるが、特にマイクロディスプレイは画素が微細であるがゆえに、インクジェット法およびＲＧＢ選択蒸着法は実現が極めて困難である。

特許文献１には、複数の有機ＥＬ素子を封止する封止膜上にカラーフィルターを直接形成することが記載されている。素子基板側にカラーフィルターを設けるオンチップタイプを採用することで、微細な画素構造であっても良好にカラーフィルターを形成することができる。

特開２００１−１２６８６４号公報

上記特許文献１の構成によれば、有機ＥＬ素子からの光のうち、正面方向（表示面側）に向かう光はカラーフィルターを透過し、正面以外の方向へ向かう他の光（迷光）はカラーフィルターによって吸収される。光吸収体であるカラーフィルターを設けることで迷光によるコントラストの低下を防ぐことはできるが、カラーフィルターを設けない場合に比べてディスプレイ全体での輝度は低下してしまう。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、迷光によるコントラストの低下を抑えつつ高い輝度を確保することによって、良好な表示を行うことが可能な有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法、電子機器を提供することを目的の一つとしている。

本発明の一形態における有機ＥＬ装置は、基板と、前記基板上に設けられ且つ有機発光層を有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子に積層された封止層と、前記封止層に積層されたカラーフィルターと、を備え、前記カラーフィルターは、画素の周縁部の少なくとも一部が前記画素の中央部分に比して厚くなっており、前記カラーフィルターの厚い部分は、前記封止層に接して設けられていることを特徴とする。

これによれば、画素の中央部分のカラーフィルターの膜厚が薄くなっているため、有機ＥＬ素子から放射された光がカラーフィルターにおいて吸収されるのを抑えることができ、多くの光を透過させるカラーフィルターとなる。これにより、高い輝度を確保することができる。また、画素の中央部分に比して厚くなっている周縁部の一部分において、有機ＥＬ素子から画素周囲に逃げる光（迷光）を効果的に吸収することができる。よって、迷光によるコントラストの低下を効果的に抑えつつ高い輝度を確保することができるので、良好な表示を行うことができる。

また、前記カラーフィルターは、第１の方向に沿って設けられた同色のカラーフィルターを有し、前記カラーフィルターの厚い部分は、前記第１の方向において隣り合う画素との間に設けられている構成としてもよい。
ここで、第１の方向に沿って並ぶ第１画素及び第２画素を有し、同色のカラーフィルターは、平面視で第１画素及び第２画素と重なるように設けられており、カラーフィルターの厚い部分は、第１画素と第２画素との間に設けられている。
これによれば、第１の方向に逃げる光（迷光）を当該迷光と同じ色のカラーフィルターの厚い部分において、迷光に対する光吸収性特性を維持することができる。

また、前記カラーフィルターは、前記第１の方向とは交差する第２の方向に並ぶ異色のカラーフィルターを有し、前記カラーフィルターの厚い部分は、前記第２の方向において隣り合う画素との間に設けられている構成としてもよい。
ここで、第２の方向に沿って並ぶ第１画素及び第３画素を有し、異色のカラーフィルターのうち第１カラーフィルターは第１画素と平面視で重なり、異色のカラーフィルターのうち第２カラーフィルターは第３画素と平面視で重なり、前記カラーフィルターの厚い部分は、第１画素と第３画素との間に設けられている。
これによれば、第２の方向に逃げる光（迷光）を当該迷光とは異なる色のカラーフィルターにおいて効率よく吸収することができる。

また、前記周縁部の少なくとも一部に、前記第１の方向に沿って前記カラーフィルターの薄い部分が設けられている構成としてもよい。
これによれば、画素内でカラーフィルターの薄い部分が増えるので、カラーフィルターを透過する光が多くなり輝度が向上する。

本発明の一態様における有機ＥＬ装置は、基板と、前記基板に設けられ且つ有機発光層を有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子に積層された封止層と、前記封止層に積層されたカラーフィルターと、前記封止層の上層において発光領域に平面視で少なくとも一部が重なるように形成され、前記カラーフィルターと前記封止層との間に設けられた透明層と、を備え、前記カラーフィルターの少なくとも一部および前記透明層は、前記封止層と接して設けられており、第１の方向に沿って同色の前記カラーフィルターが配列されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って異色の前記カラーフィルターが配列されており、前記透明層は、前記第１の方向または前記第２の方向に延在する複数の部位を有し、前記複数の部位は、前記第２の方向に沿って延在することで前記異色のカラーフィルター間に跨って形成されるとともに前記第１の方向に沿って所定の間隔をおいて配列される、あるいは、前記第１の方向に沿って延在することで前記同色のカラーフィルター間に跨って形成されるとともに前記第２の方向に沿って所定の間隔をおいて配列される、ことを特徴とする。

これによれば、透明層を設けることによって封止層上に積層されるカラーフィルターの膜厚を部分的に薄くすることができる。本発明では、発光領域に平面視で少なくとも一部が重なるように透明層を設けているため、発光領域上のカラーフィルターの膜厚が部分的に薄くなっている。これにより、発光領域におけるカラーフィルターを透過する光が多くなり、画素の輝度が高められる。また、封止層上の透明層が形成された領域以外の領域におけるカラーフィルターの膜厚が厚くなっているため、この膜厚部分で迷光を吸収することができる。

また、前記透明層は、前記カラーフィルターと前記封止層との間に設けられている構成としてもよい。
これによれば、カラーフィルターと封止層との間に透明層を設けることにより、透明層の側面部分だけカラーフィルターの接触面積が増えるので、封止層に対するカラーフィルターの接着力が向上する。

また、前記透明層は、前記カラーフィルターと同じ材料を主とした、光透過性有する感光性樹脂材料からなる構成としてもよい。
これによれば、透明層とカラーフィルターとにおける主たる構成材料が同じ感光性樹脂材料であるため、透明層とカラーフィルターとの密着性を高めることができる。また、透明層をフォトリソグラフィー法により形成できるので、画素が高精細になっても、それに対応して有効な透明層を形成できる。

また、前記透明層は、光透過性有する誘電体無機材料からなる構成としてもよい。
これによれば、封止層が無機材料から構成されていた場合には、誘電体無機材料を用いることによって、封止層に対してより優れた密着性を有する透明層を形成することができる。

また、前記有機発光層と前記基板との間に光路長調整層及び第１反射層を有し、前記有機発光層と前記封止層との間に第２反射層を有し、前記有機ＥＬ素子からの光は、前記第１反射層と前記第２反射層との間で共振して出力される構成としてもよい。
これによれば、有機ＥＬ素子から出力される光の強度が増大するため、発光効率が向上する。

また、前記透明層は、平面視で前記有機ＥＬ素子の前記発光領域内に形成されている構成としてもよい。
これによれば、発光領域（画素）ごとに透明層が設けられる構成となるため、発光領域の周囲ではカラーフィルターの膜厚が厚くなっている。これにより、カラーフィルターの薄い部分で発光領域における輝度を高めつつ、カラーフィルターの厚い部分で発光領域の周囲に逃げた迷光を効率よく吸収することが可能となる。

また、前記カラーフィルターのうち第１のカラーフィルター膜は、平面視で第１の方向に延在し、前記透明層は、前記第１の方向に交差する第２の方向に少なくとも延在し、前記透明層の前記第１の方向に沿う幅は、前記発光領域の前記第１の方向に沿う幅よりも狭くなっている構成としてもよい。
これによれば、第１のカラーフィルター膜の膜厚が厚い部分が第１の方向に多く存在するため、第１の方向へ向かう迷光を効率よく吸収できる。

また、前記透明層は、前記第１の方向に沿う部位をさらに有し、前記部位は、前記第２の方向で隣り合う発光領域どうしの間に配置されている構成としてもよい。
ここで、第２方向に隣り合う第１発光領域と第２発光領域とを有し、透明層の第１の方向に沿う部位は、第１発光領域と第２発光領域との間に配置されている。
これによれば、平面視において格子状を成す透明層となり、第２の方向に沿う透明層を複数備えたストライプ状（スジ状）の構成に比べて、透明層と封止層との接着面積が増えるので、透明層の封止層に対する密着性をさらに向上させることができる。
また、第１の方向に沿う部位が、第２の方向で隣り合う発光領域どうしの間に配置されているため、製造プロセスの例えば現像液の影響を受けて、封止層上からカラーフィルターが剥離する等の不具合が生じるのを防ぐことができる。

また、前記発光領域は前記第２の方向より前記第１の方向に長い形状を有しており、前記第２の方向に沿ってカラーフィルターの薄い部分が設けられている構成としてもよい。
これによれば、透明層の幅を発光領域の長手方向に沿って広くすることができるので製造が容易になり、発光領域における輝度も向上する。

本発明の一態様における有機ＥＬ装置の製造方法は、基板と、前記基板上に設けられ且つ有機発光層を有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子に積層された封止層と、前記封止層に積層されたカラーフィルターと、を備えた有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記カラーフィルターを形成する際、画素の周縁部の少なくとも一部が前記画素の中央部分に比して厚くなるとともに、前記厚い部分が前記封止層に接するように形成することを特徴とする。

これによれば、画素中央部分の膜厚が薄くなるようにカラーフィルターを形成することによって、有機ＥＬ素子から放射された光がカラーフィルターにおいて吸収されるのを抑えることができ、多くの光を透過させるカラーフィルターとなる。これにより、高い輝度を確保することができる。また、画素の中央部分に比して周縁部の一部分の膜厚が厚くなるようにカラーフィルターを形成することによって、有機ＥＬ素子から画素周囲に逃げる光（迷光）を効果的に吸収することができる。これにより、迷光によるコントラストの低下を効果的に抑えつつ高い輝度を確保することができるので、良好な表示を行うことが可能となる。

本発明の一態様における有機ＥＬ装置の製造方法は、基板と、前記基板上に設けられ且つ有機発光層を有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子に積層された封止層と、前記封止層に積層されたカラーフィルターと、を備えた有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記封止層の上層において発光領域に平面視で少なくとも一部が重なるとともに、前記カラーフィルターの少なくとも一部とともに前記封止層に接するように透明層を形成する透明層形成工程を含み、前記透明層形成工程では、同色の前記カラーフィルターが配列される第１の方向に沿って前記透明層を形成するとともに、前記第１の方向に直交する第２の方向に配列される異色の前記カラーフィルター間に跨るように前記透明層を形成する、あるいは、前記第１の方向に沿って配列される前記同色のカラーフィルター間に跨るように前記第２の方向に沿って複数の前記透明層を形成することを特徴とする。

これによれば、透明層を設けることによって封止層上に積層されるカラーフィルターの膜厚を部分的に薄くすることができる。本発明では、発光領域に平面視で少なくとも一部が重なるように透明層を形成するため、発光領域上のカラーフィルターの膜厚を部分的に薄くすることができる。これにより、発光領域におけるカラーフィルターを透過する光が多くなり、画素の輝度が高められる。また、カラーフィルターの膜厚が厚い部を形成することで、有機ＥＬ素子から画素周囲に逃げる光（迷光）を効果的に吸収することができる。これにより、迷光によるコントラストの低下を効果的に抑えつつ高い輝度を確保することができるので、良好な表示を行うことができる。

本発明の電子機器は、上記の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、コントラストが良好で高い輝度の画像表示が可能とされた本発明の有機ＥＬ装置を備えているので、高品質な電子機器が得られる。

第１実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。 第１実施形態の有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図。 サブ画素の配置を示す概略平面図。 図３のＡ− Ａ’線に沿ったサブ画素の構造を示す概略断面図。 （Ａ）はサブ画素ごとの透明層の配置を示す図、（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図。 第１実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート。 （Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施形態の有機ＥＬ装置の製造工程を示す部分断面図。 有機ＥＬ素子から射出された光の光路を示す図。 透明層の有無による緑色のサブ画素内での光の透過率の違いを調べた結果を示す図。 第２実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す平面図。 図１０におけるＣ−Ｃ’線に沿う断面図。 第３実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す平面図。 図１２におけるＤ−Ｄ’線に沿う断面図。 第３実施形態における透明層の変形例を示す図。 第４実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す断面図。 第５実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す断面図。 第６実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す断面図。 電子機器としてのヘッドマウントディスプレイを示す概略図。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載され、特別な記載がなければ、
基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置され
る場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置
される場合を含んでいるものとする。

［第１実施形態］
＜有機ＥＬ装置＞
まず、本実施形態の有機ＥＬ装置について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、第１実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図、図２は第１実施形態の有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図、図３は、サブ画素の配置を示す概略平面図、図４は、図３のＡ− Ａ’線に沿ったサブ画素の構造を示す概略断面図である。図５（Ａ）は、サブ画素ごとの透明層の配置を示す図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。

図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、互いに交差する複数の走査線１２及び複数のデータ線１３と、電源線１４とを有している。複数の走査線１２が接続される走査線駆動回路１６と、複数のデータ線１３が接続されるデータ線駆動回路１５とを有している。また、複数の走査線１２と複数のデータ線１３との各交差部に対応してマトリックス状に配置された発光画素である複数のサブ画素１８を有している。

サブ画素１８は、発光素子としての有機ＥＬ素子３０と、有機ＥＬ素子３０の駆動を制御する画素回路２０とを有している。

有機ＥＬ素子３０は、反射層（第１反射層）２５と、陽極としての画素電極３１と、陰極としての共通電極（第２反射層）３３と、画素電極３１と共通電極３３との間に設けられた有機発光層３８と、を少なくとも有している。このような有機ＥＬ素子３０は電気的にダイオードとして表記することができる。

なお、画素電極３１がサブ画素１８毎に形成されており、共通電極３３は複数のサブ画素１８に亘る共通陰極として形成されている。また、後述のように、有機発光層３８及び共通電極３３は複数のサブ画素１８に亘って連続して設けられており、有機発光層３８及び共通電極３３はサブ画素１８毎に区分はないが、便宜上、サブ画素１８毎に有機ＥＬ素子３０が設けられていると説明している。
さらに、反射層（第１反射層）２５は、複数のサブ画素１８に亘って連続して形成してもよいし、サブ画素１８毎に形成してもよい。

画素回路２０は、スイッチング用トランジスター２１と、蓄積容量２２と、駆動用トランジスター２３とを含んでいる。２つのトランジスター２１，２３は、例えばｎチャネル型もしくはｐチャネル型の薄膜トランジスター（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）やＭＯＳトランジスターを用いて構成することができる。

スイッチング用トランジスター２１のゲートは走査線１２に接続され、ソースまたはドレインのうち一方がデータ線１３に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が駆動用トランジスター２３のゲートに接続されている。

駆動用トランジスター２３のソースまたはドレインのうち一方が有機ＥＬ素子３０の画素電極３１に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が電源線１４に接続されている。駆動用トランジスター２３のゲートと電源線１４との間に蓄積容量２２が接続されている。

走査線１２が駆動されてスイッチング用トランジスター２１がオン状態になると、そのときにデータ線１３から供給される画像信号に基づく電位がスイッチング用トランジスター２１を介して蓄積容量２２に保持される。該蓄積容量２２の電位すなわち駆動用トランジスター２３のゲート電位に応じて、駆動用トランジスター２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用トランジスター２３がオン状態になると、電源線１４から駆動用トランジスター２３を介して画素電極３１と共通電極３３とに挟まれた有機発光層３８にゲート電位に応じた量の電流が流れる。有機ＥＬ素子３０は、有機発光層３８を流れる電流量に応じて発光する。

図２に示すように、有機ＥＬ装置１００は平面視矩形状の素子基板１０を有している。素子基板１０には、表示領域Ｅ０（図中、一点鎖線で表示）と、表示領域Ｅ０の外側に非表示領域Ｅ３とが設けられている。表示領域Ｅ０は、実表示領域Ｅ１（図中、二点鎖線で表示）と、実表示領域Ｅ１を囲むダミー領域Ｅ２とを有している。

実表示領域Ｅ１には、発光画素としてのサブ画素１８がマトリックス状に配置されている。サブ画素１８は、前述したように発光素子としての有機ＥＬ素子３０を備えており、スイッチング用トランジスター２１及び駆動用トランジスター２３の動作に伴って、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうちいずれかの色の発光が得られる構成となっている。

本実施形態では、同色の発光が得られるサブ画素１８が第１の方向に配列し、異なる色の発光が得られるサブ画素１８が第１の方向に対して交差（直交）する第２の方向に配列した、所謂ストライプ方式のサブ画素１８の配置となっている。以降、上記第１の方向をＹ方向とし、上記第２の方向をＸ方向として説明する。なお、素子基板１０におけるサブ画素１８の配置はストライプ方式に限定されず、モザイク方式、デルタ方式であってもよい。

ダミー領域Ｅ２には、主として各サブ画素１８の有機ＥＬ素子３０を発光させるための周辺回路が設けられている。例えば、図２に示すように、Ｘ方向（第２の方向）において実表示領域Ｅ１を挟んだ位置にＹ方向（第１の方向）に延在して一対の走査線駆動回路１６が設けられている。一対の走査線駆動回路１６の間で実表示領域Ｅ１に沿った位置に検査回路１７が設けられている。

素子基板１０のＸ方向に平行な一辺部（図中の下方の辺部）に、外部駆動回路との電気的な接続を図るためのフレキシブル回路基板４３が接続されている。フレキシブル回路基板４３には、フレキシブル回路基板４３の配線を介して素子基板１０側の周辺回路と接続される駆動用ＩＣ４４が実装されている。駆動用ＩＣ４４は前述したデータ線駆動回路１５を含むものであり、素子基板１０側のデータ線１３や電源線１４は、フレキシブル回路基板４３を介して駆動用ＩＣ４４に電気的に接続されている。

表示領域Ｅ０と素子基板１０の外縁との間、つまり非表示領域Ｅ３には、例えば各サブ画素１８の有機ＥＬ素子３０の共通電極３３に電位を与えるための配線２９などが形成されている。配線２９は、フレキシブル回路基板４３が接続される素子基板１０の辺部を除いて、表示領域Ｅ０を囲むように素子基板１０に設けられている。

次に、図３を参照して、サブ画素の平面的な配置について説明する。
図３に示すように、赤（Ｒ）の発光が得られるサブ画素１８Ｒ、緑（Ｇ）の発光が得られるサブ画素１８Ｇ、青（Ｂ）の発光が得られるサブ画素１８ＢがＸ方向に順に配列している。同色の発光が得られるサブ画素１８は、Ｙ方向に隣り合って配列している。Ｘ方向に配列した３つのサブ画素１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを１つの画素１９として表示がなされる構成になっている。Ｘ方向におけるサブ画素１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの配置ピッチは、およそ１０μｍ未満である。

サブ画素１８における有機ＥＬ素子３０（発光領域２４）は平面視において略矩形状を呈し、長手方向がＹ方向に沿って配置されている。放出される発光色に応じて有機ＥＬ素子３０をそれぞれ有機ＥＬ素子３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂと呼ぶこともある。

なお、図３では、異なる色のサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの配置は、Ｘ方向において左側から赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の順になっているが、これに限定されるものではない。例えば、Ｘ方向において左側から青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の順に配置されていてもよい。

次に、図４及び図５を参照して、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの構造について説明する。なお、図４では、素子基板１０における画素回路の駆動用トランジスターなどの構成についての図示を省略した。
図４に示すように、有機ＥＬ装置１００は、素子基板１０と対向基板４１とが充填層２８を介して対向配置された構成を成す。

素子基板１０は、素子基材（基板）１１と、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂごとに設けられた複数の有機ＥＬ素子３０、カラーフィルター層（カラーフィルター）３６、透明層４０、素子基材１１の表面を封止する封止層３４を主として構成されている。

素子基材１１の一面１１ａ上には、絶縁層２７によってサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂごとに区画された領域に、反射層２５、光路長調整層３９、画素電極３１がこの順で積層されている。光路長調整層３９及び画素電極３１の各々は、平面視における反射層２５と重なる領域に形成されている。各色の有機ＥＬ素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、上記した反射層２５、光路長調整層３９及び画素電極３１と、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに共通して各画素電極３１上に順に積層された有機発光層３８および共通電極３３と、によって構成されている。

本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、トップエミッション構造を有していることから、有機ＥＬ素子３０の発光光が共通電極３３側から射出するように、画素電極３１と素子基材１１との間に、各サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに対応する反射層（第１反射層）２５が複数設けられている。

反射層２５は、素子基材１１の一面１１ａ上にサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂごとにパターン形成されたものであり、光反射率の高い材料により形成されている。反射層２５の形成材料として、例えば、アルミニウム、銀、あるいは、これら光反射性を有する金属の合金などが挙げられる。反射層２５は、有機ＥＬ素子３０の発光光のうち、画素電極３１を透過して素子基材１１側に射出される光を反射して共通電極３３側へと反射させる。反射層２５の表面には光路長調整層３９が積層されている。本実施形態において、反射層２５の光反射率は好ましくは４０％以上、より好ましくは８０％以上である。

光路長調整層３９は、各サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの共振構造の共振波長を規定する光透過性の膜体であり、珪素化合物（典型的には窒化珪素や酸化珪素）等の光透過性の絶縁材料で形成される。光路長調整層３９の膜厚は、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂごとに異なる。

光路長調整層３９は、複数の透明樹脂膜を積層した積層構造であってもよいし、単層構造であってもよい。例えば、サブ画素１８Ｒでは３層の樹脂膜を積層し、サブ画素１８Ｇでは２層の樹脂膜を積層し、サブ画素１８Ｂでは１層の樹脂膜を形成することで、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂにおける光路長調整層３９の膜厚を異ならせることができる。これにより、共振器の光路長が各々相互に異なるため、各色のサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの有機ＥＬ素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂより射出される波長は相互に異なる。光路長調整層３９の表面上には画素電極３１が形成されている。

画素電極３１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの光透過性を有した導電材料で形成される。本実施形態において、画素電極３１の光透過率は好ましくは５０％以上、より好ましくは８０％以上である。画素電極３１の周縁部に乗り上げるようにして絶縁層２７が形成されている。したがって、絶縁層２７は、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂごとに形成された画素電極３１の周囲を平面視で取り囲むように形成されている。

絶縁層２７は、図４のように、各色のサブ画素１８に開口２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂを有している。各色に対応する開口２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂは、いずれも平面視における画素電極３１の表面積よりも小さい開口面積を有している。絶縁層２７に形成された各開口２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂの開口面積に応じて、各サブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇの発光領域２４が形成されている。したがって、絶縁層２７に形成された各開口２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂが発光領域２４の面積を規定している。

開口２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂは、同じ開口面積になるようにしてもよいし、異なる面積となるようにしてもよい。例えば、開口２７Ｒの開口面積＜開口２７Ｇの開口面積＜開口２７Ｂの開口面積となるように、開口面積を異ならせてもよい。また、反射層２５と共通電極３３との間の反射によって共振する光の波長が短い色の画素ほど開口面積が大きくしてもよい。

各開口２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂから露出する画素電極３１の表面及び絶縁層２７に接して有機発光層３８が形成されている。言い換えると、絶縁層２７及び各開口２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂから露出する画素電極３１の表面を覆うようにして有機発光層３８が形成されている。したがって、発光領域２４において、画素電極３１から有機発光層３８にキャリア（正孔や電子）が注入され、絶縁層２７と有機発光層３８が重なる領域では、画素電極３１と共通電極３３との間で有機発光層３８を介して流れる電流は絶縁層２７により抑制され、理想的には電流は遮断される。

有機発光層３８は、少なくとも実表示領域Ｅ１の全域に形成され、複数の画素１９（サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）に亘って連続して設けられている。
有機発光層３８は、画素電極３１側から、例えば、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層などの、有機層からなる各機能層が順に積層されたものであり、積層された複数の機能層の総厚が、各色の各サブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇにおいて略同じである。
有機発光層３８は、電流の供給により白色光を放射する。本実施形態において、白色光は、青色の波長域と緑色の波長域と赤色の波長域とにわたるスペクトルを有する光であり、可視光の波長域内に少なくとも２個のピークが観測される。

なお、白色光は、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の発光が得られる有機発光層を組み合わせることによっても実現できる。また、青（Ｂ）と黄（Ｙ）の発光が得られる有機発光層を組み合わせても擬似白色光を得ることができる。

このように、サブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇの有機発光層３８は白色光を放射するが、上述のように、反射層（第１反射層）２５と共通電極（第２反射層）３３との光学距離が異なり共振波長がサブ画素１８毎に異なるため、共通電極（第２反射層）３３から放出される光のスペクトルが異なる。有機発光層３８の内部発光スペクトルは同じであると解釈できるが、共振構造を用いて放出される光のスペクトルが異なるため、便宜上、サブ画素１８は異なる波長領域の光を射出する、すなわち、サブ画素１８は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうちいずれかの色の発光が得られると説明している。
さらに、本実施形態において、同色の発光が得られるサブ画素１８、あるいは、異なる色の発光が得られるサブ画素１８とは、共振構造を用いて放出される光のスペクトルに応じて説明したものである。

有機発光層３８の表面上には、有機ＥＬ素子３０の陰極として機能する共通電極３３が形成されている。

共通電極３３は、複数の画素１９（サブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇ）に亘って有機発光層３８の全域に形成され、配線２９を介して電源電位が供給される端子に電気的に接続されている。共通電極３３は、表面に到達した光の一部を透過するとともに残りを反射する性質（半透過反射性）の半透過反射層として機能する。本実施形態において、共通電極３３の光透過率は好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上であり、共通電極３３の光反射率は好ましくは２０％以上、より好ましくは５０％以上である。

例えば、銀やマグネシウムを含有する合金等の光反射性の導電材料を充分に薄い膜に形成することで半透過反射性を有する共通電極３３が形成される。有機発光層３８が発する白色光は、反射層２５と共通電極３３との間で往復し、特定の共振波長の成分が選択的に増幅されたうえで共通電極３３を透過して観察側（素子基材１１とは反対側）に射出される。すなわち、反射層２５と共通電極３３との間で有機発光層３８からの射出光を共振させる共振構造が形成される。

前述の光路長調整層３９は、共振構造の共振波長（表示色）をサブ画素１８の表示色毎に個別に設定するための要素である。具体的には、共振構造を構成する反射層２５と共通電極３３との間の光路長（光学的距離）を光路長調整層３９の膜厚に応じて適宜に調整することで各サブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇの射出光のスペクトルが表示色毎に異なるように設定される。

封止層３４は、共通電極３３の表面全域に形成されている。封止層３４は、素子基材１１上に形成された各構成要素を封止することにより外気や水分の侵入を防止する膜体である。封止層３４は、光透過性を有しており、封止層３４の光の透過率は、サブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇの射出光に対して８０％以上であることが好ましい。封止層３４は、少なくとも１層の無機材料を用いて形成される。

本実施形態の封止層３４は単一材料で構成されているが、複数の無機材料を積層した構成、または無機材料と有機材料を積層した構成であってもよいし、２つの無機材料層とこの２つの無機材料層どうしの間に設けられた有機材料層から構成してもよい。

封止層３４を２つの無機材料層とこの２つの無機材料層どうしの間に設けられた有機材料層とから構成する場合には、共通電極３３側の無機材料層の凹凸よりもカラーフィルター層３６側の無機材料層の凹凸が小さくなるように、有機材料層を形成することが好ましい。

また、有機材料層は共通電極３３の表面全域を覆い、有機材料層形成領域の外側で２つの無機材料層同士が接し、２つの無機材料層により有機材料層を囲むように構成してもよい。

なお、封止層３４のガスバリア性としては、有機ＥＬ素子３０を大気中の酸素および水等から保護することが可能な程度であれば特に限定されないが、酸素透過率が０．０１ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ以下であることが好ましく、水蒸気透過率が７×１０^−３ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下、中でも５×１０^−４ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下、特に５×１０^−６ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下であることが好ましい。

封止層３４及び共通電極３３は、後述のカラーフィルター層３６と有機発光層３８との間に形成されるため、封止層３４の膜厚は有機ＥＬ装置１００の視野角特性に影響する。例えば、封止層３４の膜厚が所定以上の場合、本来、赤色フィルター３６Ｒを透過すべきサブ画素１８Ｒからの光が緑色フィルター３６Ｇを透過するおそれがある。例えば、Ｘ方向におけるサブ画素１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの配置ピッチがおよそ１０μｍ未満であるマイクロディスプレイの場合、封止層３４の膜厚は、２００ｎｍ〜５０００ｎｍであることが好ましい。封止層３４の膜厚が２００ｎｍ未満の場合、有機ＥＬ素子３０を大気中の酸素および水等から十分保護できない可能性があり、封止層３４の膜厚が５０００ｎｍよりも厚い場合には、視野角特性に影響するおそれがある。

封止層３４に用いる無機材料としては、水分や酸素などを通し難い、例えばＳｉＯｘ（酸化シリコン）、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）、ＳｉＯｘＮｙ（酸窒化シリコン）、ＡｌｘＯｙ（酸化アルミニウム）などが挙げられる。封止層３４を形成する方法としては真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッター法、ＣＶＤ法などが挙げられる。有機ＥＬ素子３０に熱などのダメージを与え難い点で、真空蒸着法やイオンプレーティング法を採用することが望ましい。無機材料層により封止層３４を構成する場合、無機材料層の膜厚は、成膜時にクラックなどが生じ難く、且つ透明性が得られるように、５０ｎｍ〜 １０００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍ〜 ４００ｎｍとなっている。
封止層３４に用いる有機材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
封止層３４の表面上には、カラーフィルター層３６と複数の透明層４０とが積層されている。

複数の透明層４０は、各色に対応するサブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇの配列に合わせて形成されたものであって、断面が矩形状とされた凸状物からなる。各透明層４０は、図５（Ａ）に示すように平面視略矩形状を呈し、発光領域２４に平面視で少なくとも一部が重なるように配置されている。本実施形態では、透明層４０の全体が発光領域２４に平面視で重なるように透明層４０が配置されている。透明層４０の平面視における長手方向の幅及び短手方向の幅は、発光領域２４のそれぞれよりも狭い。

なお、透明層４０の断面形状は矩形状に限られず、台形状であっても構わない。この場合は、透明層４０は、封止層３４に接する透明層４０の底面（光入射面）の面積が、底面に対向する上面（光射出面）の面積よりも大きいことが好ましい。

透明層４０は、カラーフィルター層３６と同じ材料を主とした、光透過性を有する感光性樹脂材料からなる。すなわち、透明層４０は、カラーフィルター層３６から着色材料を除いた材料であり、カラーフィルター層３６の主材料は同じものを用いている。また、透明層４０の光の透過率は、サブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇの射出光に対して８０％以上であることが好ましい。透明層４０の主たる構成材料がカラーフィルター層３６と同じ感光性樹脂材料のため、透明層４０とカラーフィルター層３６との密着性を高めることができる。また、透明層４０をフォトリソグラフィー法により形成できるので、高精細の画素構造であってもこれに対応して有効な透明層４０を形成することができる。また、現像性及び耐熱性に優れた感光性材料を用いることにより、微細なパターン形成が可能であるとともに、経時的な樹脂着色もないため、高い光透過性を維持することができる。

なお、透明層４０の形成材料は感光性樹脂材料に限らず、誘電体無機材料を用いてもよい。誘電体無機材料としては、例えば、ＣｒＯｘ（酸化クロム）、ＳｉＯｘＮｙ（酸化窒化シリコン）、ＡｌＯｘ（酸化アルミニウム）、ＴａＯｘ（酸化タンタル）、ＴｉＯｘ（酸化チタン）が挙げられる。誘電体無機材料を用いて透明層４０を形成すれば、無機材料から成る封止層３４に対して高い密着性を有する透明層４０を形成することができる。また、封止層３４と透明層４０との接合界面における光の損失を低減させることができる。

封止層３４上における各透明層４０の高さは、カラーフィルター層３６の平均膜厚よりも低い（小さい）。複数の透明層４０は、図５（Ｂ）に示すように、各々の表面全体がカラーフィルター層３６によって覆われている。

カラーフィルター層３６は、フォトリソグラフィー法によりサブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇの配列に合わせて形成された赤色フィルター（第１のカラーフィルター膜）３６Ｒ、緑色フィルター（第２のカラーフィルター膜）３６Ｇ、青色フィルター（第３のカラーフィルター膜）３６Ｂを有する。赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂは、各サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの各発光領域２４内に配置された透明層４０を覆っている。すなわち封止層３４上に設けられた透明層４０によって、各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂは、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの中央部分の膜厚が、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの周縁部分の膜厚よりも薄くなっている。

よって、本実施形態の各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂは、透明層４０上の薄膜部分３６ａと、透明層４０の周囲を囲む厚膜部分３６ｂと、を有した構成となっている。
このような構成をなす素子基板１０（カラーフィルター層３６）上には、充填層２８を介して対向基板４１が配置されている。

充填層２８は、素子基材１１と対向基板４１との間に設けられている。そして、素子基材１１のカラーフィルター層３６は充填層２８を介して対向基板４１と接着している。本実施形態において、充填層２８は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの有機材料により構成されている。

なお、素子基板１０と対向基板４１とは、素子基板１０及び対向基板４１のいずれか一方の基板の周縁部に沿って配置されたシール材を介して貼り合わせてもよい。この場合、充填層２８は、窒素ガスやアルゴンカス等の不活性ガスにより構成してもよいし、空気であってもよい。

対向基板４１は透明基板からなり、その材料は特に限定されるものではないが、従来の有機ＥＬ装置で使用される光透過性を有する基板が用いられる。また、対向基板４１の光の透過率は、サブ画素１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇの射出光に対して８０％以上であることが好ましい。例えば、透明無機ガラス基板、各種透明プラスチック基板、各種透明フィルム等が挙げられる。
以上が本実施形態の有機ＥＬ装置１００の具体的な構造である。

本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂそれぞれで共振長を変更した構造（マイクロキャビティー構造）の有機ＥＬ素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを備えている。本実施形態においては、反射層２５と共通電極３３との間で光共振器が構成されている。サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒごとに光路長調整層３９Ｒ，３９Ｇ，３９Ｂの膜厚を異ならせることにより、それぞれの光共振器における光学的な距離が違ってくる。これにより、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８ＲのそれぞれにおいてＲＧＢの各色に対応した共振波長の光が得られる構成となっている。

このように有機ＥＬ素子３０からの光は、反射層２５と共通電極３３との間で共振して出力されるため、所定波長領域での光の強度が増大する。したがって、有機ＥＬ素子３０へ供給される電流に対する所定波長領域での光強度、すなわち、電流から輝度への変換効率が向上する。

なお、光共振器における光学的な距離の調整方法は、これに限定されず、例えばサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒごとに、素子基材１１上における画素電極３１の膜厚を異ならせてもよい。

各有機ＥＬ素子３０から射出された光（共振後の光）は、赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂによってそれぞれフィルタリングされ、対向基板４１側から射出される。各発光領域２４の明るさに応じた色の光が各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂから射出されることによって、それぞれ各サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂを形成してカラー画像が表示される。

（有機ＥＬ装置の製造方法）
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法について説明する。
図６は、第１実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャートである。図７（Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施形態の有機ＥＬ装置の製造工程を示す部分断面図である。
なお、素子基材１１上に画素回路や有機ＥＬ素子などを形成する方法は、公知の方法を採用することができる。したがって、以降、本発明の特徴部分を含む、ステップＳ１〜 ステップＳ３を重点的に説明する。

図６の封止層形成工程（ステップＳ１）では、図７（Ａ）に示すように、共通電極３３を覆うようにして封止層３４を形成する。封止層３４を形成する方法としては、例えばシリコンの酸化物を真空蒸着する方法、エポキシ樹脂やアクリル樹脂をスクリーン印刷により印刷する方法、エポキシ樹脂やアクリル樹脂を真空蒸着するする方法が挙げられる。封止層３４の膜厚はおよそ２００ｎｍ〜５０００ｎｍである。

続けて、図６の透明層形成工程（ステップＳ２）では、図７（Ａ）に示すように、封止層３４上に複数の透明層４０を形成する。透明層４０の形成方法としては、着色材料を含まない感光性樹脂材料をスピンコート法により塗布してベークすることにより、膜厚がおよそ１μｍ程度の感光性樹脂層を形成する。感光性樹脂材料はポジタイプでもネガタイプでもよい。フォトリソグラフィー法を用いて、感光性樹脂層を露光・現像することにより、図７（Ａ）に示すように、封止層３４上に複数の透明層４０を形成する。露光及び現像条件を調整して、各サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ内に透明層４０を形成するとともに、平面視における全体が発光領域２４と重なるように透明層４０を形成する。

図６のカラーフィルター形成工程（ステップＳ３）では、まず、透明層４０が形成された封止層３４の表面に、赤色の着色材料を含む感光性樹脂材料をスピンコート法により塗布して感光性樹脂層を形成する。この感光性樹脂層を露光・現像することにより、図７（Ｂ）に示すように、サブ画素１８Ｒに赤色フィルター３６Ｒを形成する。

次に、透明層４０と赤色フィルター３６Ｒが形成された封止層３４の表面に、緑色の着色材料を含む感光性樹脂材料をスピンコート法により塗布して、感光性樹脂層を形成する。この感光性樹脂層を露光・現像することにより、図７（Ｃ）に示すように、サブ画素１８Ｇに緑色フィルター３６Ｇを形成する。

次に、透明層４０、赤色フィルター３６Ｒ及び緑色フィルター３６Ｇが形成された封止層３４の表面に、青色の着色材料を含む感光性樹脂材料をスピンコート法により塗布して、感光性樹脂層を形成する。この感光性樹脂層を露光・現像することにより、図７（Ｄ）に示すように、サブ画素１８Ｂに青色フィルター３６Ｂを形成する。

このようにして、複数の透明層４０を覆うカラーフィルター層３６を封止層３４上に形成する。なお、カラーフィルター形成工程における赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ及び青色フィルター３６Ｂの形成順は変更してもよい。

次に、図６の基板貼り合せ工程（ステップＳ４）では、素子基材１１および対向基板４１のいずれか一方にディスペンス法などで充填層２８となる材料を塗布し、図７（Ｅ）に示すように素子基材１１のカラーフィルター層３６と対向基板４１とが充填層２８を介して貼り合わせられる。なお、周縁部にシール材（不図示）を形成する場合は、缶封止法のように充填層を塗布せず貼り合わせてもよい。

このようにして、本実施形態の有機ＥＬ装置１００を製造する。

上述した本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、例えば、シースルー型のヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）に応用することができる。ＨＭＤのように画素構造が微細な装置においては、上述したように、素子基板１０側にカラーフィルター層３６を備えるオンチップタイプを採用することで、高精細で微細な画素構造でも効率よく製造することが可能となる。

上述した本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、図８に示すように微小共振器構造の有機ＥＬ素子３０を複数備えている。反射層２５と共通電極３３との干渉効果により、有機発光層３８のからの光Ｌ１を正面方向（対向基板４１側）から射出させることができる。有機発光層３８からの光Ｌ１に指向性を持たせることができるため、発光効率を高めることができる。

ところが、正面方向の光Ｌ１以外の角度に射出される光Ｌ２も存在するため、この光Ｌ２が、対向基板４１と空気との間の界面と半透過反射膜から成る共通電極３３との間で反射を繰り返して迷光となり、異なる画素部分から取り出されてしまうことがある。

以前の構成では、有機ＥＬ素子からの光が反射を繰り返す部材間（本実施形態の場合は対向基板４１と反射層２５との間）に光吸収体であるカラーフィルター層を配置することによって有機ＥＬ装置内で迷光を吸収させていた。しかしながら、カラーフィルター層は画素内で一定の膜厚で形成されるため、表示全体での輝度低下が懸念されていた。

例えば、ＨＭＤのように非常に高い輝度を確保することが求められる場合、カラーフィルター層による輝度低下は有機ＥＬ素子の寿命の低迷の一因となる。とは言え、カラーフィルター層を備えない構成にした場合には、有機ＥＬ装置内での迷光が問題となる。迷光が起因するコントラスト低下が問題となるため、カラーフィルター層が必要になる。

そこで本実施形態では、カラーフィルター層３６を設けても表示画像の輝度をできるだけ高めることができるように、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒにおけるカラーフィルター層３６（赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂ）の膜厚を部分的に薄くする構成とした。

上述の通り本実施形態では、カラーフィルター層３６（赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂ）と封止層３４との間であって、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの発光領域２４内にそれぞれ透明層４０を配置することで、赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂの膜厚が部分的に薄くなるようにしている。透明層４０が存在することによって形成される、赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂの各薄膜部分（中央部分）３６ａは、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂにおける中央部分であって、平面視で発光領域２４と重なっている。そのため、有機ＥＬ素子３０から射出された光が薄膜部分３６ａにおいて、輝度が大幅に低下することはない。

また、発光領域２４（サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）に平面視で重なるように透明層４０が設けられているため、透明層４０が存在しない発光領域２４の周囲（隣り合うサブ画素１８どうしの間）ではカラーフィルター層３６の膜厚が厚くなっている。そのため、この厚膜部分３６ｂにおいて発光領域２４の周囲に逃げた迷光を効率よく吸収することが可能となる。これにより、迷光に対する良好な光吸収特性を維持することができ、迷光が生じない。

なお、薄膜部分３６ａにおいても僅かながら迷光を吸収できるため、混色等が防止されて色再現性を高められる。また、光Ｌ２は、正面方向の光Ｌ１とは共振構造の共振長が相違するため、光Ｌ２のスペクトルは光Ｌ１とは異なる。カラーフィルター層３６を適宜選択することで、カラーフィルター層３６における光Ｌ１の透過率を向上させ、光Ｌ２の透過率を低減させてもよい。

ここで、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ内において、透明層４０が存在する部分と透明層４０が存在しない部分とにおける光の透過率の違いについて述べる。図９に、透明層４０の有無による緑色のサブ画素１８Ｇ内での光の透過率の違いを調べた結果を示す。図９に示すように、緑色フィルター３６Ｇにおいて透明層４０が存在しない厚膜部分３６ｂでは、緑色の波長領域における光の透過率が０．８以下であった。これに対し、緑色フィルター３６Ｇにおいて透明層４０が存在する薄膜部分３６ａでは、緑色の波長領域における光の透過率が０．９以上となり、高い透過率となった。このように、緑色フィルター３６Ｇでは、透明層４０の存在によって膜厚が薄くなったことにより、緑色の波長領域における光の透過率がおよそ２０％増加した。

このように、各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの各薄膜部分３６ａでは有機ＥＬ素子３０からの光を十分に透過させている。そのため本実施形態では、各サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの発光領域２４において高い輝度を確保することができる。

このように、本実施形態の構成によれば、有機ＥＬ装置１００内での迷光が生じるのを防いで迷光によるコントラストの低下を効果的に抑えつつ、カラーフィルター層３６を備えた場合でも高い輝度を確保することができる。これにより、高品質で信頼性の高い有機ＥＬ装置１００を提供することができる。

さらに、各サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに凸状の透明層４０を設けることで、赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂが底面だけで封止層３４に接着されていた構成に比べて、封止層３４に対する赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂの接着力を高めることができる。

赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂは、フォトリソグラフィー法を用いて露光・現像を経て形成される。このため、現像液によって、先に形成したフィルターの封止層３４に対する接着力が弱まって封止層３４上から剥がれてしまうおそれがあった。

本実施形態では、封止層３４上に透明層４０を設けたことで透明層４０の側面部分の密着面積が増えるので、各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの接着構造が３次元構造になっている。そのため、透明層４０に対する赤色フィルター３６Ｒ、緑色フィルター３６Ｇ、青色フィルター３６Ｂの接着力、ひいては封止層３４に対する接着力が高められ、上述した剥離等の心配をなくすことができる。

また、カラーフィルター層３６と同じ感光性樹脂材料を用いて透明層４０を形成することによって、カラーフィルター層３６と透明層４０との密着性が高められ、結果的に封止層３４とカラーフィルター層３６との密着性が確保される。

なお、本実施形態では、平面視において透明層４０の全域が発光領域２４の少なくとも一部に重なるように構成したが、これに限られることはない。例えば、平面視において透明層４０の一部が発光領域２４と部分的に重なるように構成してもよい。また、本実施形態では発光領域２４内に透明層４０を形成しており、発光領域２４よりも透明層４０の形成領域の方が小さくなっているが、発光領域２４の全域に透明層４０を形成してもよい。つまり、平面視において発光領域２４の全体に重なるように透明層４０を形成しても構わない。

透明層４０の形成面積については、装置構成に応じて適宜設定する。サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ（発光領域２４）内で透明層４０の形成面積が大きいほど輝度が向上するが、透明層４０の形成面積を広くとりすぎると平坦部分が多くなって、カラーフィルター層３６を透明層４０上に形成した際にカラーフィルター層３６が不均一な膜厚になってしまう。このため、カラーフィルター層３６の成膜具合との兼ね合いから透明層４０の形成面積を決定してもよい。

以下に示す各実施形態の有機ＥＬ装置の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、透明層の構成においてそれぞれ異なる。よって、以下の説明では、透明層の構成について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図５と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態の有機ＥＬ装置の構成について説明する。
図１０は、第２実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す平面図である。図１１は、図１０におけるＣ−Ｃ’線に沿う断面図である。

図１０及び図１１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置２００は、異なる色のサブ画素１８に共通する複数の透明層５１を備えている。
複数の透明層５１は、素子基材１１の一方向（Ｘ方向）に直線状に細長く延在し、素子基材１１の他方向（Ｙ方向）に互いに所定の間隔をおいて配列されている。各透明層５１は、長手方向及び短手方向に直交する断面形状がそれぞれ矩形をなす。平面視における透明層５１の短手方向の長さ（幅寸法）は、発光領域２４の長手方向の長さよりも短い寸法とされている。なお、透明層５１の幅寸法は、上記した長さに限られず、例えば発光領域２４の短手方向長さと同じ寸法に設定してもよい。

カラーフィルター層３６は、Ｙ方向に互いに所定の間隔をおいて配列された複数の透明層５１を覆うようにして封止層３４上に形成されている。このため、Ｙ方向で隣り合う同色のサブ画素１８どうし間に、カラーフィルター層３６の膜厚が厚くなっている部分（厚膜部分３６ｂ）が多く存在する。詳細には、Ｙ方向で隣り合う透明層５１どうしの間にカラーフィルター層３６の厚膜部分３６ｂが存在している。よって、迷光は、当該迷光と同じ色のフィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの厚膜部分３６ｂにおいてそれぞれ効率よく吸収されることとなる。

また、光Ｌ２は、正面方向の光Ｌ１とは共振構造の共振長が相違するため、光Ｌ２のスペクトルは光Ｌ１とは異なる。カラーフィルター層３６を適宜選択することで、カラーフィルター層３６における光Ｌ１の透過率を向上させ、光Ｌ２の透過率を低減させてもよい。

本実施形態では、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂごとに透明層を設けるのではなく、複数のサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ、すなわち異なる色のサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ（複数の画素１９）に共通する透明層５１を備えることとした。このため、微細なサブ画素一つ一つに対して透明層を形成するよりも、透明層５１の製造が容易になる。

また、第１実施形態と比して、封止層３４に対する透明層５１の密着面積が増えるので、封止層３４と透明層５１との密着性を高めることができ強固な有機ＥＬ装置２００を提供できる。

また、透明層５１の幅（短手方向の幅）を発光領域２４の長手方向に沿って広くすることで、カラーフィルター層３６の薄膜部分３６ａを発光領域２４の長手方向に広く確保することができ、発光領域２４の輝度も向上する。

なお、本実施形態では、Ｙ方向に間隔をおいて複数の透明層５１を配置する構成（横ストライプ構成）としたが、Ｘ方向に間隔をおいて複数の透明層を配置する構成（縦ストライプ構成）としてもよい。この場合、Ｘ方向で隣り合う異なる色のサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ（透明層）どうしの間にカラーフィルター層３６の厚膜部分３６ｂが多く存在する。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態の有機ＥＬ装置の構成について説明する。
図１２は、第３実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す平面図である。図１３は、図１２におけるＤ−Ｄ’線に沿う断面図である。

本実施形態の有機ＥＬ装置３００は、図１２に示すように平面視で格子状に形成された透明層６１を備えている。透明層６１は、Ｘ方向に延在する複数の第１部分６１ａと、これら複数の第１部分６１ａに直交してＹ方向に延在する複数の第２部分（第１の方向に沿う部位）６１ｂと、を有する。透明層６１は、複数の第１部分６１ａが、これらに交差する複数の第２部分６１ｂによって互いに連結された構成となっている。

第１部分６１ａの幅（短手方向の長さ）は、発光領域２４の長手方向よりも短い寸法とされている。一方、第２部分６１ｂの幅（短手方向の長さ）は、第１部分６１ａの幅（短手方向の長さ）よりも狭い（短い）。

第２部分６１ｂは、図１３に示すように、色の異なるサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ間に配置され、隣り合うサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂどうしの側縁部分を覆うようにして形成されている。

カラーフィルター層３６は、透明層６１上に形成される薄膜部分３６ａと、封止層３４の表面のうち透明層６１が形成された領域以外の領域に形成される厚膜部分３６ｂと、を有する。封止層３４の表面上に直接形成される厚膜部分３６ｂは、同色のサブ画素１８どうしの間に多く存在し、その周囲が透明層６１によって囲まれている。

ここで、例えば各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂをネガレジストで形成すると、各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの断面形状が逆テーパー形状になる。この場合には、製造プロセスにおいて、現像液がフィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂと封止層３４との界面に浸透して、各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂと封止層３４との密着性が悪くなる可能性がある。

上述した本実施形態の有機ＥＬ装置３００は、色の異なるサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂどうしの間の領域に透明層６１の第２部分６１ｂを形成してあるため、各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの製造時に使用される現像液が、フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂと封止層３４との界面に浸透（他のサブ画素領域に浸入）するのを防ぐことができる。その結果、例えば、先に形成しておいたフィルター３６Ｒが、後に形成するフィルター３６Ｇの現像液の影響を受けて剥離する等の不具合が生じるのを避けることができる。
これにより、製品不良が大幅に削減されて歩留まりが向上する。

本実施形態では、複数の第１部分６１ａ及び複数の第２部分６１ｂにより平面視において格子状を成す透明層６１を備えている。このため、Ｘ方向に延在する第１部分６１ａのみを複数備えたストライプ状（スジ状）の構成に比べて、封止層３４に対する透明層６１の密着面積が増えるので、封止層３４と透明層６１との密着性を高めることができる。また、透明層６１が封止層３４に接する面積が増えるとともに、カラーフィルター層３６が透明層６１に接する面積も増えるため、封止層３４に対するカラーフィルター層３６の接着力も高められる。

なお、透明層６１の構成は上記した構成に限られず、例えば、素子基材１１上における透明層６１の第２部分６１ｂの配置位置を変えても構わない。図１４に示すように、平面視において各第２部分６１ｂが発光領域２４に重なるように配置しても構わない。これにより、発光領域２４における各フィルター３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの膜厚を薄膜化できる領域が広がるので、各サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの輝度をさらに高めることができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態の有機ＥＬ装置の構成について説明する。
図１５は、第４実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の有機ＥＬ装置４００は、図１５に示すように、封止層３４と複数の透明層４０とが一体に形成された透明封止層３５を備えている。透明封止層３５の形成方法としては、光透過性を有する封止層３４をドライエッチングすることで一面側に複数の透明層４０を一度に形成することで得る方法がある。また、複数の透明層４０に対応する凹凸面を有する金型を用いて得ることも可能であり、封止層３４と複数の透明層４０とを別工程で形成する場合よりも製造工程を短縮することができる。また、封止層３４と複数の透明層４０とを一体に形成することで、封止層３４上から透明層４０が剥離する心配もなくせるため、製品性能も向上する。

［第５実施形態］
次に、第５実施形態の有機ＥＬ装置の構成について説明する。
図１６は、第５実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の有機ＥＬ装置５００は、図１６に示すように、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂごとに開口１３６ａを有したカラーフィルター層３６を備えている。カラーフィルター層３６の複数の開口１３６ａは、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ内に設けられた透明層４０にそれぞれ対応している。各開口１３６ａからは透明層４０の上面４０ａの略全体が露出している。つまり、透明層４０上にはカラーフィルター層３６が存在しない構成となっている。本発明において、カラーフィルター層３６は、サブ画素１８の周縁部の少なくとも一部がサブ画素１８の中央部分に比して厚くなっていることを特徴としているが、サブ画素１８の中央部分にカラーフィルター層３６がない場合も権利範囲に含まれる。

開口１３６ａは、その開口面積と透明層４０の上面４０ａの面積とが等しくなるように形成されているが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルター層３６は、透明層４０の上面４０ａを部分的に露出させる開口を有していてもよい。

本実施形態の構成によれば、透明層４０の少なくとも一部の上にはカラーフィルター層３６が存在しない構成のため、有機ＥＬ素子３０から正面方向（対向基板４１側）へ向かう光Ｌ１は、カラーフィルター層３６を透過することなく対向基板４１側から射出される。このため、有機ＥＬ素子３０から直上へ射出された光Ｌ１がカラーフィルター層３６において吸収されることがなく、有機ＥＬ素子３０の本来の高輝度を確保することが可能である。
これにより、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ（各発光領域２４）における輝度をさらに高めることが可能である。

なお、有機ＥＬ素子３０からの発光光のうち発光領域２４（図３）の周囲へ逃げる光Ｌ２、すなわち隣のサブ画素１８へ向かう光Ｌ２は、複数の透明層４０の周囲を取り囲むカラーフィルター層３６によって吸収される。このため、装置内の迷光が光漏れとして表示に現れるのを防ぐことができる。

［第６実施形態］
図１７は、第６実施形態の有機ＥＬ装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の有機ＥＬ装置６００は、図１７に示すように、表面が凹凸状とされたカラーフィルター層３６を備えている。カラーフィルター層３６は、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂごとに形成された凹部１３６ｂを複数有している。凹部１３６ｂを設けたことで、カラーフィルター層３６の底面側に薄膜部分３６ａが形成される。薄膜部分３６ａの形成面積は、発光領域２４（図３）に対応している。

本実施形態の構成によれば、有機ＥＬ素子３０から正面方向（対向基板４１側）へ向かって射出された光Ｌ１はカラーフィルター層３６の薄膜部分３６ａを透過するため、輝度低下が抑えられる。また、有機ＥＬ素子３０からの発光光のうち発光領域２４（図３）の周囲へ逃げる光Ｌ２、すなわち隣のサブ画素１８へ向かう光Ｌ２は、薄膜部分３６ａ以外の膜厚が薄くなっていない厚膜部分３６ｂにおいて吸収される。これにより、高い輝度を確保しつつ迷光によるコントラストの低下を防ぐことが可能である。

また、本実施形態におけるカラーフィルター層３６は、例えば、所定の透過率を有する半透過性のハーフトーンマスクを用いてカラーフィルター層３６の一面に凹凸を形成することで製造することができる。薄膜部分３６ａを形成する領域と、厚膜部分３６ｂを形成する領域とで、フォトリソグラフィー法における露光量を異ならせることで形成される。例えば、ネガ型の感光材料でカラーフィルター層３６を形成する場合には、厚膜部分３６ｂを形成する領域と比して、薄膜部分３６ａを形成する領域の露光量を多くしてもよい。
本実施形態は透明層を備えない構成ため、構成要素の削減に伴うコスト低減が図れる。

［第７実施形態］
（電子機器）
次に、本実施形態の電子機器について、図１８を用いて説明する。
図１８は、電子機器としてのヘッドマウントディスプレイを示す概略図である。

図１８に示すように、本実施形態の電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１０００は、左右の眼に対応して設けられた２つの表示部１００１を有している。観察者Ｍは、ヘッドマウントディスプレイ（電子機器）１０００を眼鏡のように頭部に装着することにより、表示部１００１に表示された文字や画像などを読み取ることができる。例えば、左右の表示部１００１に視差を考慮した画像を表示すれば、立体的な映像を見て楽しむこともできる。

表示部１００１には、上記各実施形態におけるいずれかの有機ＥＬ装置が搭載されている。したがって、高輝度で優れた表示品質を有するとともに、コストパフォーマンスに優れ小型で軽量なヘッドマウントディスプレイ１０００を提供することができる。

ヘッドマウントディスプレイ１０００は、２つの表示部１００１を有することに限定されず、左右のいずれかに対応させた１つの表示部１００１を備える構成としてもよい。

なお、上記各実施形態におけるいずれかの有機ＥＬ装置が搭載される電子機器は、ヘッドマウントディスプレイ１０００に限定されない。例えば、パーソナルコンピューターや携帯型情報端末、ナビゲーター、ビューワー、ヘッドアップディスプレイなどの表示部を有する電子機器が挙げられる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。

例えば、上記各実施形態における有機ＥＬ装置において、実表示領域Ｅ１に設けられる発光画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光に対応したサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに限られない。例えば、上記３色以外の黄（Ｙ）の発光が得られるサブ画素を備えてもよい。これにより、色再現性をさらに高めることが可能となる。

また、例えば、上記各実施形態におけるカラーフィルター層３６においては、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの周縁部の少なくとも一部がサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの中央部分に比して厚くなっているが、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの周縁部全体の膜厚が厚くなっていてもよい。

また、上記各実施形態において、全てのサブ画素１８の発光領域の少なくとも一部に重なるように、カラーフィルター層３６の薄膜部分３６ａを設けたが、これに限られない。例えば、一部のサブ画素１８には薄膜部分３６ａを設けない構成であってもよく、例えば、サブ画素１８Ｇに薄膜部分３６ａを設け、サブ画素１８Ｒ，１８Ｂには薄膜部分３６ａを設けない構成であってもよい。

１９…画素、２４…発光領域、２５…反射層、３０…有機ＥＬ素子、３４…封止層、３６…カラーフィルター層（カラーフィルター）、３６Ｒ…赤色フィルター（第１のカラーフィルター膜）、３６Ｇ…緑色フィルター（第１のカラーフィルター膜）、３６Ｂ…青色フィルター（第１のカラーフィルター膜）、３８…有機発光層、４０，５１，６１…透明層、６１ａ…第２部分（第１の方向に沿う部位）、Ｌ１，Ｌ２…光、１００，２００，３００，４００，５００，６００…有機ＥＬ装置

Claims (8)

1. 基板と、
   前記基板に設けられ且つ有機発光層を有する有機ＥＬ素子と、
   前記有機ＥＬ素子に積層された封止層と、
   前記封止層に積層されたカラーフィルターと、
   前記封止層の上層において発光領域に平面視で少なくとも一部が重なるように形成され、前記カラーフィルターと前記封止層との間に設けられた透明層と、を備え、
   前記カラーフィルターの少なくとも一部および前記透明層は、前記封止層と接して設けられており、
   第１の方向に沿って同色の前記カラーフィルターが配列されるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って異色の前記カラーフィルターが配列されており、
   前記透明層は、前記第１の方向または前記第２の方向に延在する複数の部位を有し、
   前記複数の部位は、前記第２の方向に沿って延在することで前記異色のカラーフィルター間に跨って形成されるとともに前記第１の方向に沿って所定の間隔をおいて配列される、あるいは、前記第１の方向に沿って延在することで前記同色のカラーフィルター間に跨って形成されるとともに前記第２の方向に沿って所定の間隔をおいて配列される、
   ことを特徴とする有機ＥＬ装置。
2. 前記透明層は、前記カラーフィルターと同じ材料を主とした、光透過性有する感光性樹脂材料からなる請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
3. 前記透明層は、光透過性有する誘電体無機材料からなる請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
4. 前記有機発光層と前記基板との間に光路長調整層及び第１反射層を有し、
   前記有機発光層と前記封止層との間に第２反射層を有し、
   前記有機ＥＬ素子からの光は、前記第１反射層と前記第２反射層との間で共振して出力される請求項１から３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置。
5. 前記発光領域は前記第２の方向より前記第１の方向に長い形状を有しており、
   前記透明層の前記第１の方向に沿う幅は、前記発光領域の前記第１の方向に沿う幅よりも狭くなっている請求項１から４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置。
6. 前記複数の部位は、前記第２の方向に沿って延在することで前記異色のカラーフィルター間に跨って形成されるとともに、前記第１の方向に沿って所定の間隔をおいて配列されており、
   前記透明層は、前記第１の方向に沿って延びる第２の部位をさらに有し、
   前記第２の部位は、前記第２の方向で隣り合う発光領域どうしの間に配置されている請求項５に記載の有機ＥＬ装置。
7. 基板と、前記基板上に設けられ且つ有機発光層を有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子に積層された封止層と、前記封止層に積層されたカラーフィルターと、を備えた有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記封止層の上層において発光領域に平面視で少なくとも一部が重なるとともに、前記カラーフィルターの少なくとも一部とともに前記封止層に接するように透明層を形成する透明層形成工程を含み、
   前記透明層形成工程では、同色の前記カラーフィルターが配列される第１の方向に沿って前記透明層を形成するとともに、前記第１の方向に直交する第２の方向に配列される異色の前記カラーフィルター間に跨るように前記透明層を形成する、あるいは、前記第１の方向に沿って配列される前記同色のカラーフィルター間に跨るように前記第２の方向に沿って複数の前記透明層を形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
8. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。

Images