JP7176552B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子等の発光素子を有する表示装置等の電気光学装置が知られている。

特許文献１に記載の表示装置は、発光素子を有する。当該発光素子は、第１電極と、発光層を有する有機層と、第２電極と、を有する。第１電極と有機層と第２電極とは、この順で配置される。また、当該表示装置では、第１電極と有機層との界面と、第２電極と有機層との界面との間で、発光層で発光した光を共振させる光共振構造を有する。

さらに、当該表示装置は、レンズ部および透明上部基板を有する。発光素子と透明上部基板との間にレンズ部が配置される。レンズ部には、発光層から第２電極を介して出射された光が通過する。当該表示装置では、レンズ部によって、透明上部基板と空気との界面で全反射を起こして空気中に出射できない光の光路を曲げることで、光の取り出し効率の向上を図っている。

特開２０１０－３４０７４号公報

一般的に、光共振構造の共振条件は、表示装置の表示面を法線方向からみた場合、すなわち視野角０°の場合に、光の強度が最も大きくなるよう設定される。具体的には、当該法線方向からみた場合に、発光素子から当該法線方向に出射される光のピーク波長が共振されるよう、光共振構造が有する光学距離が設定される。しかし、かかる光共振構造を採用すると、当該法線方向の光の強度が最も大きくなるため、レンズ部を設けても、レンズ部による光の取り出し効率の向上効果が十分に得られない。

本発明の電気光学装置の一態様は、基板と、反射性および光透過性を有する半透過反射層と、前記基板と前記半透過反射層との間に配置される反射層と、前記反射層と前記半透過反射層との間に配置される発光層と、画素に対応して配置され、前記発光層から出射される光が入射するレンズ部と、を備え、
前記反射層と前記半透過反射層との間の光学距離Ｌ０は、前記発光層の発光スペクトルのピーク波長をλ、自然数をｍ、とするとき、下記の（式１）を満たし、
Ｌ０＞（ｍ＋１／２)λ／２ （式１）
前記反射層と前記半透過反射層との間での前記基板の主面の法線方向に向かう光の強度を最大とする基準光学距離Ｌｐｌが、前記光学距離Ｌ０よりも０を超え４５以下だけ大きいことを特徴とする。

本発明の電気光学装置の一態様は、基板と、反射性および光透過性を有する半透過反射層と、前記基板と前記半透過反射層との間に配置される反射層と、前記反射層と前記半透過反射層との間に配置される発光層と、画素に対応して配置され、前記発光層から出射される光が入射するレンズ部と、を備え、
前記半透過反射層を透過し、前記基板の法線方向に対して傾斜する方向に向かう第１の光は、前記半透過反射層を透過し、前記基板の法線方向に向かう第２の光よりも強度が大きく、
前記反射層と前記半透過反射層との間での前記基板の主面の法線方向に向かう光の強度を最大とする基準光学距離Ｌｐｌが、前記光学距離Ｌ０よりも０を超え４５以下だけ大きいことを特徴とする。

本発明の電子機器の一態様は、前述の電気光学装置と、前記電気光学装置の動作を制御する制御部と、を有する。

第１実施形態の電気光学装置を模式的に示す平面図である。 図１に示すサブ画素の等価回路図である。 素子基板の一部を示す平面図である。 図１に示す電気光学装置の断面図である。 図１に示す電気光学装置の断面図である。 図１に示す電気光学装置に含まれる発光素子の配向特性を示す図である。 基準光学距離を有する光共振構造を用いた場合の光の強度を説明するための図である。 第１実施形態の光学距離を有する光共振構造を用いた場合の光の強度を説明するための図である。 電気光学装置から出射される光の角度と強度との関係を示すシミュレーション結果である。 光学距離を変化させた場合の緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。 透光層の厚さを変化させた場合の緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。 図１１に示す厚さの変化に応じて透光層の光路長が変化した場合の緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。 レンズ部を省略した場合の緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。 図１３に示す厚さの変化に応じて透光層の光路長が変化した場合の緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。 第２実施形態の電気光学装置を示す断面図である。 第３実施形態の電気光学装置を示す断面図である。 電子機器の一例である虚像表示装置の一部を模式的に示す平面図である。 電子機器の一例であるパーソナルコンピューターを示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際のものと適宜異なり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

１．電気光学装置１００
１Ａ．第１実施形態
１Ａ－１．電気光学装置１００の全体構成
図１は、第１実施形態の電気光学装置１００を模式的に示す平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜用いて説明する。また、Ｘ軸に沿う一方向をＸ１方向とし、Ｘ１方向とは反対の方向をＸ２方向とする。同様に、Ｙ軸に沿う一方向をＹ１方向とし、Ｙ１方向とは反対の方向をＹ２方向とする。Ｚ軸に沿う一方向をＺ１方向とし、Ｚ１方向とは反対の方向をＺ２方向とする。Ｚ１方向またはＺ２方向から電気光学装置１００をみることを「平面視」とする。

図１に示す電気光学装置１００は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）を利用してフルカラーの画像を表示する装置である。なお、画像には、文字情報のみを表示するものが含まれる。電気光学装置１００は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ等に好適に用いられるマイクロディスプレイである。

電気光学装置１００は、画像を表示する表示領域Ａ１０と、平面視で表示領域Ａ１０の周囲を囲む周辺領域Ａ２０と、を有する。図１に示す例では、表示領域Ａ１０の平面視での形状が四角形であるが、これに限定されず、他の形状でもよい。

表示領域Ａ１０は、複数の画素Ｐを有する。各画素Ｐは、画像の表示における最小単位である。本実施形態では、複数の画素Ｐは、Ｘ１方向およびＹ２方向に行列状に配置される。各画素Ｐは、赤色の波長域の光が得られるサブ画素ＰＲと、青色の波長域の光が得られるサブ画素ＰＢと、緑色の波長域の光が得られるサブ画素ＰＧと、を有する。サブ画素ＰＢ、サブ画素ＰＧおよびサブ画素ＰＲによって、カラー画像の１つの画素Ｐが構成される。以下では、サブ画素ＰＢ、サブ画素ＰＧおよびサブ画素ＰＲを区別しない場合、サブ画素Ｐ０と表記する。

青色の波長域は緑色の波長域よりも短い波長域であり、緑色の波長域は赤色の波長域よりも短い波長域である。当該赤色の波長域は、５８０ｎｍを超え、７００ｎｍ以下である。当該緑色の波長域は、５００ｎｍ以上、５８０ｎｍ以下である。当該青色の波長域は、４００ｎｍ以上、５００ｎｍ未満である。

画素Ｐごとに、サブ画素ＰＢ、ＰＲおよびＰＧの３つのサブ画素Ｐ０が設けられる。サブ画素Ｐ０は、画素Ｐを構成する要素である。サブ画素Ｐ０は、独立して制御される最小単位である。本実施形態では、サブ画素Ｐ０の配列は、レクタングル配列である。本実施形態では、画素Ｐが有する３つのサブ画素Ｐ０のうちサブ画素ＰＧの面積が最も大きい。なお、サブ画素ＰＢまたはＰＲの面積が最も大きくてもよい。

電気光学装置１００は、素子基板１と、光透過性を有する透光性基板７とを有する。電気光学装置１００は、いわゆるトップエミッション構造であり、透光性基板７を透過して光を出射する。なお、素子基板１と透光性基板７とが重なる方向は、Ｚ１方向またはＺ２方向と一致する。また、光透過性とは、可視光に対する透過性を意味し、好ましくは可視光の透過率が５０％以上であることをいう。

素子基板１は、データ線駆動回路１０１と、走査線駆動回路１０２と、制御回路１０３と、複数の外部端子１０４とを有する。データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２、制御回路１０３および複数の外部端子１０４は、周辺領域Ａ２０に配置される。データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０２は、複数のサブ画素Ｐ０を構成する各部の駆動を制御する周辺回路である。制御回路１０３は、画像の表示を制御する。制御回路１０３には、図示しない上位回路から画像データが供給される。制御回路１０３は、当該画像データに基づく各種信号をデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０２に供給する。図示しないが、外部端子１０４には、上位回路との電気的な接続を図るためのＦＰＣ（Flexible printed circuits）基板等が接続される。また、素子基板１には、図示しない電源回路が電気的に接続される。

透光性基板７は、素子基板１が有する後述の発光部２および着色層５を保護する対向基板である。透光性基板７は、例えば、ガラス基板または石英基板で構成される。

図２は、図１に示すサブ画素Ｐ０の等価回路図である。素子基板１には、複数の走査線１３、複数のデータ線１４、複数の給電線１５および複数の給電線１６が設けられる。図２では、１つのサブ画素Ｐ０とこれに対応する要素とが代表的に図示される。

走査線１３はＸ１方向に延び、データ線１４はＹ１方向に延びる。なお、図示はしないが、複数の走査線１３と複数のデータ線１４とは、格子状に配列される。また、走査線１３は図１に示す走査線駆動回路１０２に接続され、データ線１４は図１に示すデータ線駆動回路１０１に接続される。

図２に示すように、サブ画素Ｐ０は、発光素子２０と、発光素子２０の駆動を制御する画素回路３０とを含む。発光素子２０は、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）で構成される。発光素子２０は、画素電極２３と、共通電極２５と、発光層２４０とを有する。

画素電極２３には、画素回路３０を介して給電線１５が電気的に接続される。一方、共通電極２５には、給電線１６が電気的に接続される。ここで、給電線１５には、図示しない電源回路から高位側の電源電位Ｖelが供給される。給電線１６には、図示しない電源回路から低位側の電源電位Ｖctが供給される。画素電極２３が陽極として機能し、共通電極２５が陰極として機能する。発光素子２０では、画素電極２３から供給される正孔と、共通電極２５から供給される電子とが発光層２４０で再結合することにより、発光層２４０が光を発光する。なお、画素電極２３はサブ画素Ｐ０ごとに設けられており、画素電極２３は他の画素電極２３とは独立して制御される。

画素回路３０は、スイッチング用トランジスター３１と、駆動用トランジスター３２と、保持容量３３とを有する。スイッチング用トランジスター３１のゲートは、走査線１３に電気的に接続される。また、スイッチング用トランジスター３１のソースまたはドレインのうちの一方が、データ線１４に電気的に接続され、他方が、駆動用トランジスター３２のゲートに電気的に接続される。また、駆動用トランジスター３２のソースまたはドレインのうちの一方が、給電線１５に電気的に接続され、他方が、画素電極２３に電気的に接続される。また、保持容量３３の一方の電極は、駆動用トランジスター３２のゲートに接続され、他方の電極は、給電線１５に接続される。

以上の画素回路３０では、走査線駆動回路１０２が走査信号をアクティブにすることで走査線１３が選択されると、選択されるサブ画素Ｐ０に設けられるスイッチング用トランジスター３１がオンされる。すると、データ線１４からデータ信号が、選択される走査線１３に対応する駆動用トランジスター３２に供給される。駆動用トランジスター３２は、供給されるデータ信号の電位、すなわちゲートおよびソース間の電位差に応じた電流を発光素子２０に対して供給する。そして、発光素子２０は、駆動用トランジスター３２から供給される電流の大きさに応じた輝度で発光する。また、走査線駆動回路１０２が走査線１３の選択を解除してスイッチング用トランジスター３１がオフされた場合、駆動用トランジスター３２のゲートの電位は、保持容量３３により保持される。このため、発光素子２０は、スイッチング用トランジスター３１がオフされた後も、発光素子２０の発光を維持することができる。

なお、前述の画素回路３０の構成は、図示の構成に限定されない。例えば、画素回路３０は、画素電極２３と駆動用トランジスター３２との間の導通を制御するトランジスターをさらに備えてもよい。

１Ａ－２．素子基板１
図３は、図１に示す素子基板１の一部を示す平面図である。図３では、１つの画素Ｐの要素が代表的に図示される。以下では、サブ画素ＰＲに関連する要素の符号の末尾に「Ｒ」を付し、サブ画素ＰＧに関連する要素の符号の末尾に「Ｇ」を付し、サブ画素ＰＢに関連する要素の符号の末尾に「Ｂ」を付す。なお、発光色ごとに区別しない場合には、符号の末尾の「Ｂ」、「Ｇ」および「Ｒ」を省略する。

図３に示すように、素子基板１は、画素Ｐごとに、発光素子２０Ｒ、２０Ｂ、２０Ｇ１および２０Ｇ２の組を有する。発光素子２０Ｒは、サブ画素ＰＲに設けられる発光素子２０である。発光素子２０Ｂは、サブ画素ＰＢに設けられる発光素子２０である。発光素子２０Ｇ１および２０Ｇ２のそれぞれは、サブ画素ＰＧに設けられる発光素子２０である。

発光素子２０Ｇ１および２０Ｇ２は、サブ画素ＰＧごとに、１つの画素回路３０を共用する。したがって、発光素子２０Ｇ１および２０Ｇで、１つの発光素子２０Ｇと捉えてもよい。

発光素子２０Ｒは、赤色の波長域を含む波長域の光を発する発光領域ＡＲを有する。発光素子２０Ｂは、青色の波長域を含む波長域の光を発する発光領域ＡＢを有する。発光素子２０Ｇ１は、緑色の波長域を含む波長域の光を発する発光領域ＡＧ１を有する。発光素子２０Ｇ２は、緑色の波長域を含む波長域の光を発する発光領域ＡＧ２を有する。

また、図３に示す例では、発光領域ＡＲ、ＡＧ１、ＡＧ２およびＡＢのそれぞれの平面視での形状は、八角形である。発光領域ＡＲおよびＡＢの各面積は、発光領域ＡＧ１およびＡＧ２の面積の合計よりも小さい。当該面積とは、平面視での面積をいう。なお、発光領域ＡＲ、ＡＧ１、ＡＧ２およびＡＢの平面視での形状は、互いに異なってもよいし、互いに等しくてもよい。

図４および図５のそれぞれは、図１の電気光学装置１００の断面図である。図４は、サブ画素ＰＲおよびＰＧの断面に相当し、図５は、サブ画素ＰＢおよびＰＧの断面に相当する。すなわち、図４は、図１中のＡ１－Ａ１の断面に相当し、図５は、図１中のＡ２－Ａ２線の断面に相当する。

図４および図５に示すように、素子基板１は、基板１０と、発光部２と、封止層４と、第１層８１と、第２層８２と、着色層５とを有する。また、発光部２は、前述の複数の発光素子２０を有する。なお、前述の透光性基板７は、接着層７０により素子基板１に接合される。

基板１０は、詳細な図示はしないが、例えばシリコン基板上に、前述の画素回路３０が形成された配線基板である。なお、シリコン基板の代わりに、例えば、ガラス基板、樹脂基板またはセラミックス基板が用いられてもよい。また、詳細な図示はしないが、画素回路３０が有する前述の各トランジスターは、ＭＯＳ型トランジスター、薄膜トランジスターまたは電界効果トランジスターのいずれでもよい。画素回路３０が有するトランジスターがアクティブ層を有するＭＯＳ型トランジスターである場合、当該アクティブ層は、シリコン基板で構成されてもよい。また、画素回路３０が有する各要素および各種配線の材料としては、例えば、ポリシリコン、金属、金属シリサイドおよび金属化合物等の導電材料が挙げられる。また、基板１０は、第２封止層４２側の主面１０９を有する。基板１０の主面１０９の法線方向は、Ｚ１方向と平行である。また、基板１０の主面１０９は、電気光学装置１００の表示面である透光性基板７の上面と平行である。

基板１０上には、発光部２が配置される。発光部２は、反射層２６と、絶縁層２１と、透光層２２と、素子分離層２２０と、複数の画素電極２３と、有機層２４と、共通電極２５とを有する。複数の画素電極２３は、透光層であり、共通電極２５は、半透過反射層である。発光部２は、これらの要素によって前述の複数の発光素子２０を形成する。なお、有機層２４および共通電極２５は、複数の発光素子２０で共通である。また、有機層２４は、前述の発光層２４０を有する。

反射層２６は、基板１０と共通電極２５との間に配置される。反射層２６は、光反射性を有する複数の反射部２６１を含む。光反射性とは、可視光に対する反射性を意味し、好ましくは可視光の反射率が５０％以上であることをいう。各反射部２６１は、発光層２４０で発する光を反射する。なお、複数の反射部２６１は、図示はしないが、平面視で、複数のサブ画素Ｐ０に対応して配置される。反射層２６の材料としては、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）およびＡｇ（銀）等の金属、あるいはこれらの金属の合金が挙げられる。なお、反射層２６は、画素回路３０と電気的に接続される配線としての機能を有してもよい。また、図示は省略するが、反射層２６と絶縁層２１との間には、反射層２６の光反射性を高めるための光透過性および絶縁性を有する増反射膜が配置されてもよい。当該増反射膜は、例えば、酸化シリコン膜である。

絶縁層２１は、反射層２６上に配置されるとともに、反射層２６が有する複数の反射部２６１の間を埋める。絶縁層２１は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜で構成される。なお、詳細な図示はしないが、絶縁層２１は、例えば、複数の層の積層体である。

絶縁層２１上には、複数のコンタクト電極２８が配置される。コンタクト電極２８は、発光素子２０ごとに設けられる。コンタクト電極２８は、画素回路３０と画素電極２３とを電気的に接続する。なお、コンタクト電極２８と絶縁層２１との間には、酸化シリコン等の絶縁材料で形成される絶縁部２７が設けられる。また、コンタクト電極２８の材料は、例えば、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）および窒化チタン（ＴｉＮ）等の導電材料である。

絶縁層２１上には、透光層２２が配置される。透光層２２は、絶縁性を有する複数の膜で構成される。具体的には、透光層２２は、第１絶縁膜２２１および第２絶縁膜２２２を有する。第１絶縁膜２２１は、サブ画素ＰＲに配置され、サブ画素ＰＢおよびＰＧに配置されない。第１絶縁膜２２１上には、第２絶縁膜２２２が配置される。第２絶縁膜２２２は、サブ画素ＰＲおよびＰＧに配置され、サブ画素ＰＢに配置されない。透光層２２の材料としては、例えば、酸化ケイ素および窒化ケイ素等のケイ素系の無機材料が挙げられる。

透光層２２上には、複数の画素電極２３が配置される。画素電極２３は、発光素子２０ごとに設けられる。図示はしないが、各画素電極２３は、平面視で、対応する反射部２６１に重なる。各画素電極２３は、光透過性および導電性を有する透明電極である。画素電極２３の材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）およびＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電材料が挙げられる。なお、画素電極２３Ｒは、サブ画素ＰＲに設けられる画素電極２３である。画素電極２３Ｇ１および２３Ｇ２は、サブ画素ＰＧに設けられる画素電極２３である。画素電極２３Ｇ１および２３Ｇ２は、分離されて形成されたものでも良いし、一体となって形成されたものでも良い。画素電極２３Ｂは、サブ画素ＰＢに設けられる画素電極２３である。

また、透光層２２上には、複数の開口を有する素子分離層２２０が配置される。素子分離層２２０は、複数の画素電極２３の各外縁を覆う。素子分離層２２０によって、複数の画素電極２３は互いに電気的に絶縁される。素子分離層２２０が有する複数の開口により、複数の発光領域Ａが規定される。また、有機層２４と画素電極２３とが接する領域として発光領域Ａを規定することもできる。具体的には、発光領域ＡＲと、発光領域ＡＧ１と、発光領域ＡＧ２と、発光領域ＡＢとが規定される。素子分離層２２０の材料としては、例えば、酸化ケイ素および窒化ケイ素等のケイ素系の無機材料が挙げられる。

複数の画素電極２３上には、有機層２４が配置される。有機層２４は、反射層２６と共通電極２５との間に配置される。有機層２４は、有機発光材料を含む発光層２４０を含む。有機発光材料は、発光性の有機化合物である。また、有機層２４は、発光層２４０以外に、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層等を含む。有機層２４は、青色、緑色および赤色の各発光色が得られる発光層２４０を含んで白色発光を実現する。なお、有機層２４の構成は、前述の構成に特に限定されるものではなく、公知の構成を適用することができる。

有機層２４上には、共通電極２５が配置される。共通電極２５は、発光層２４０と着色層５との間に配置される。共通電極２５は、光反射性および光透過性を有する。また、共通電極２５は、導電性を有する。共通電極２５は、例えば、ＭｇＡｇ等のＡｇを含む合金で形成される。

以上の発光部２では、発光素子２０Ｒは、反射部２６１と絶縁層２１と第１絶縁膜２２１と第２絶縁膜２２２と素子分離層２２０と画素電極２３Ｒと有機層２４と共通電極２５とを有する。発光素子２０Ｇ１は、反射部２６１と絶縁層２１と第２絶縁膜２２２と素子分離層２２０と画素電極２３Ｇ１と有機層２４と共通電極２５とを有する。発光素子２０Ｇ２は、反射部２６１と絶縁層２１と第２絶縁膜２２２と素子分離層２２０と画素電極２３Ｇ２と有機層２４と共通電極２５とを有する。発光素子２０Ｂは、反射部２６１と絶縁層２１と素子分離層２２０と画素電極２３Ｂと有機層２４と共通電極２５とを有する。

また、各発光素子２０は、所定の波長域の光を反射層２６と共通電極２５との間で共振させる光共振構造２９を有する。光共振構造２９については後で説明する。

複数の発光素子２０上には、封止層４が配置される。封止層４は、複数の発光素子２０を保護する。具体的には、封止層４は、複数の発光素子２０を外部から保護するために複数の発光素子２０を封止する封止層である。封止層４は、ガスバリア性を有しており、例えば、各発光素子２０を外部の水分または酸素等から保護する。封止層４が設けられていることで、封止層４が設けられていない場合に比べ、発光素子２０の劣化を抑制することができる。このため、電気光学装置１００の品質信頼性を高めることができる。また、封止層４は、光透過性を有する。

封止層４は、第１封止層４１と、第２封止層４２と、第３封止層４３とを有する。第１封止層４１、第２封止層４２および第３封止層４３は、この順に基板１０から遠ざかる方向に向かって積層される。第１封止層４１、第２封止層４２および第３封止層４３は、光透過性および絶縁性を有する。第１封止層４１および第３封止層４３の各材料は、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等の無機化合物である。第２封止層４２は、第３封止層４３に平坦な面を提供するための平坦化層である。第２封止層４２の材料は、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂、または無機化合物である。なお、封止層４は、３つの層を有するが、１つ、２つ、または４つ以上の層を有してもよい。

封止層４上には、第１層８１が配置される。第１層８１は、光透過性および絶縁性を有する。第１層８１は、複数の凹部８１１を有する。凹部８１１は、画素Ｐに対応して配置される。具体的には、本実施形態では、凹部８１１は、画素Ｐが有する発光素子２０ごとに配置される。

第１層８１上には、第２層８２が配置される。第２層８２は、光透過性および絶縁性を有する。第２層８２は、複数のレンズ部８２１を有する層である。複数のレンズ部８２１は、複数の凹部８１１に１対１で配置される。各レンズ部８２１は、着色層５からＺ２方向に向かって突出する凸部である。各レンズ部８２１は、凹部８１１の面に接し、共通電極２５側に張り出す曲面を有する。当該曲面は、レンズ面として機能する。また、当該曲面は、共通電極２５に向かって突出する。かかるレンズ部８２１には、発光層２４０から出射される光が入射する。

図３に示すように、レンズ部８２１は、サブ画素Ｐ０に対応して配置される。本実施形態では、サブ画素Ｐ０が有する発光素子２０ごとに配置される。具体的には、各レンズ部８２１は、平面視で発光素子２０と重なる。各レンズ部８２１は、対応する発光素子２０から発せられる光を透過させる。なお、サブ画素ＰＧには、２つのレンズ部８２１が設けられるが、１つのレンズ部８２１のみが設けられてもよい。この場合、当該１つのレンズ部８２１は、平面視で発光素子２０Ｇ１および２０Ｇ２と重なる。

第１層８１の材料と第２層８２の材料とは、互いに異なる。各材料は、光透過性を有すればよいが、例えば酸化ケイ素等の無機材料、または樹脂材料である。第１層８１の屈折率は、第２層８２の屈折率よりも高い。よって、レンズ部８２１を透過する光は、レンズ部８２１のレンズ面で集光するように屈折する。レンズ部８２１を有することで、発光素子２０から広がりながらＺ１方向に向かって発せられる光を集光させることができる。よって、レンズ部８２１を有さない場合に比べ、光の取り出し効率を向上させることができる。

なお、本実施形態では、第１層８１が存在するが、第１層８１は省略されてもよい。この場合、封止層４にレンズ部８２１を形成するための凹部が形成される。ただし、第１層８１が存在することで、封止層４に凹みを形成しなくて済む。よって、凹みが形成されることによる封止層４の封止性能の低下が抑制される。

図４および図５に示すように、第２層８２上には着色層５が配置される。着色層５は、所定の波長域の光を選択的に透過させるカラーフィルターである。当該所定の波長域は、色ごとのピーク波長λ０を含んでいる。着色層５を備えることで、着色層５を備えていない場合に比べ、各サブ画素Ｐ０から発せられる光の色純度を高めることができる。着色層５は、例えば、色材を含むアクリル系の感光性樹脂材料等の樹脂材料で構成される。当該色材は、顔料または染料である。

着色層５は、サブ画素ＰＲに対応して設けられる着色部５０Ｒ、サブ画素ＰＢに対応して設けられる着色部５０Ｂと、サブ画素ＰＧに対応して設けられる着色部５０Ｇと、を有する。サブ画素Ｐ０ごとに着色部５０が設けられる。着色部５０Ｒは、発光素子２０Ｒからの光のうち赤色の波長域の光を選択的に透過させるカラーフィルターである。着色部５０Ｂは、発光素子２０Ｂからの光のうち青色の波長域の光を選択的に透過させるカラーフィルターである。着色部５０Ｇは、発光素子２０Ｇ１および２０Ｇ２からの光のうち緑色の波長域の光を選択的に透過させるカラーフィルターである。

着色部５０Ｒ、５０Ｇおよび５０Ｂは、平面視で互いに重なる部分を有する。つまり、平面視で３色の着色部５０が重なっている部分が存在する。また、着色部５０Ｒと５０Ｂとは、平面視で互いに重なる部分を有する。同様に、着色部５０Ｂと５０Ｇとは、平面視で互いに重なる部分を有する。また、着色部５０Ｇと５０Ｒとは、平面視で互いに重なる部分を有する。なお、複数の着色部５０は、互いに重なっていなくてもよい。

以上の素子基板１上には、接着層７０を介して透光性基板７が接合される。接着層７０は、例えば、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂等の樹脂材料を用いた透明な接着剤である。

１Ａ－３．光共振構造
前述のように、各発光素子２０は、所定の波長域の光を反射層２６と共通電極２５との間で共振させる光共振構造２９を有する。光共振構造２９は、有機層２４が有する発光層２４０で発光する光を反射層２６と共通電極２５との間で多重反射させ、所定の波長域の光を選択的に強める。

本実施形態では、発光素子２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂは互いに異なる光共振構造２９を有する。発光素子２０Ｒは、反射層２６と共通電極２５との間で赤色の波長域の光を強める光共振構造２９Ｒを有する。発光素子２０Ｇは、反射層２６と共通電極２５との間で緑色の波長域の光を強める光共振構造２９Ｇを有する。発光素子２０Ｂは、反射層２６と共通電極２５との間で青色の波長域の光を強める光共振構造２９Ｂを有する。このため、光共振効果によりサブ画素Ｐ０ごとに所望の波長域の光を強めて外部へ出射することができる。

光共振構造２９における共振波長は、反射層２６と共通電極２５との間の光学距離Ｌ０によって決まる。光学距離Ｌ０は、反射層２６の基板１０とは反対側の面と共通電極２５の封止層４側の面との間の距離と、これらの間の屈折率との積によって求められる。

本実施形態では、光学距離Ｌ０は、色ごとに調整される。よって、光学距離Ｌ０は、サブ画素Ｐ０ごとに異なる。具体的には、サブ画素ＰＲの光学距離Ｌ０は、赤色の波長域に対応して設定される。サブ画素ＰＧの光学距離Ｌ０は、緑色の波長域に対応して設定される。サブ画素ＰＢの光学距離Ｌ０は、青色の波長域に対応して設定される。

例えば、透光層２２の厚さを異ならせることにより、光学距離Ｌ０が調整される。この場合、透光層２２は、光路調整層として機能する。また、この場合、透光層２２の厚さは、サブ画素ＰＲ、サブ画素ＰＧ、およびサブ画素ＰＢの順に大きい。なお、光学距離Ｌ０の調整方法は、透光層２２の厚さによる調整方法に限定されない。例えば、サブ画素ＰＢ、ＰＧおよびＰＲごとに画素電極２３の厚さを異ならせることにより、光学距離Ｌ０が調整されてもよい。また、例えば、サブ画素ＰＢ、ＰＧおよびＰＲごとに屈折率を異ならせることにより、光学距離Ｌ０が調整されてもよい。または、サブ画素ＰＢ、ＰＧおよびＰＲごとに有機層２４の厚さを異ならせても良いし、画素電極２３の厚さを異ならせても良い。

光学距離Ｌ０は、Ｚ１方向に向かう光の強度を最大とする場合の光学距離よりも長くなるように設定される。なお、Ｚ１方向に向かう光の強度を最大とする場合の光学距離を基準光学距離Ｌｐｌという。また、基準光学距離Ｌｐｌは、色ごとに異なる。

具体的には、光学距離Ｌ０は、発光層２４０の発光スペクトルのピーク波長をλ、自然数をｍ、とするとき、下記の（式１）を満たす。
Ｌ０＞（ｍ＋１／２)λ/２ （式１）
なお、自然数は、０（零）を含む。

光学距離Ｌ０が上記の（式１）を満たすことで、Ｚ１方向に向かう光の強度よりも、Ｚ１方向に対して傾斜する方向に向かう光の強度が大きくなる。なお、（式１）中のλは、色ごとに異なる。

図６は、図１に示す電気光学装置１００に含まれる発光素子２０の配向特性を示す図である。光学距離Ｌ０が（式１）を満たすことで、電気光学装置１００の配向特性は図６に示すようになる。図６に示す角度は、表示面の法線方向、すなわちＺ１方向に対する角度である。図６に示す例では、角度０°における光の強度よりも、角度２０°程度における光の強度が大きい。つまり、Ｚ１方向に向かう光の強度よりも、Ｚ１方向に対して傾斜する方向に向かう光の強度が大きくなる。

図７は、基準光学距離Ｌｐｌを有する光共振構造２９ｚを用いた場合の光の強度を説明するための図である。図８は、第１実施形態の光学距離Ｌ０を有する光共振構造２９を用いた場合の光の強度を説明するための図である。

図７に示す光共振構造２９ｚは、基準光学距離Ｌｐｌを有する。図７に示すように、光共振構造２９ｚを用いた場合、発光素子２０から出射される光ＬのうちＺ１方向に向かう第２の光ＬＬ２の強度は、Ｚ１方向に対して傾斜する方向に向かう第１の光ＬＬ１の強度よりも大きくなる。そして、光共振構造２９ｚに対してレンズ部８２１を用いると、第２の光ＬＬ２はレンズ部８２１の中心を通り、第１の光ＬＬ１はレンズ部８２１の端部側を通る。レンズ部８２１を透過した第２の光ＬＬ２の強度は、第１の光ＬＬ１の強度よりも大きくなる。なお、レンズ部８２１の端部とは、レンズ部８２１の中心と縁との間の距離の半分の位置から縁までの領域である。

図８に示す本実施形態の光共振構造２９は、光学距離Ｌ０を有する。図８に示すように、本実施形態の光共振構造２９を用いた場合、発光素子２０から出射される光ＬのうちＺ１方向に対して傾斜する方向に向かう第１の光ＬＬ１の強度は、Ｚ１方向に向かう第２の光ＬＬ２の強度よりも大きくなる。そして、レンズ部８２１を透過した第１の光ＬＬ１の強度は、第２の光ＬＬ２の強度よりも大きくなる。

図９は、電気光学装置１００から出射される光の角度と強度との関係を示すシミュレーション結果である。図９中の破線は、基準光学距離Ｌｐｌを有する光共振構造２９ｚを用いた場合の結果である。図９中の実線は、本実施形態の光学距離Ｌ０を有する光共振構造２９を用いた場合の結果である。図９に示すように、本実施形態の光共振構造２９とレンズ部８２１とを用いた場合、光共振構造２９ｚとレンズ部８２１を用いる場合に比べ、広い角度範囲で光の強度を大きくすることができる。

前述のように、光学距離Ｌ０が（式１）を満たすため、Ｚ１方向に向かう光の強度よりも、Ｚ１方向に対して傾斜する方向に向かう光の強度が大きくなる。よって、図９に示すように、本実施形態の光共振構造２９を有する発光素子２０と、レンズ部８２１とを用いることで、電気光学装置１００における光の取り出し効率を向上させることができる。

なお、ある色の波長域に対応する光共振構造２９の光学距離Ｌ０は、当該ある色の波長域よりも長波長域における発光スペクトルのピーク波長に対応する光学距離よりも小さい。具体的には、光共振構造２９Ｂの光学距離Ｌ０は、緑色の波長域における発光スペクトルのピーク波長に対応する光学距離よりも小さい。より好ましくは、光共振構造２９Ｂの光学距離Ｌ０は、緑色の波長域における発光スペクトルのピーク波長に対応する光学距離と青色の波長域における発光スペクトルのピーク波長に対応する光学距離の差の半分の値より小さい。

具体的には、光学距離Ｌ０は、発光層２４０の発光スペクトルのピーク波長をλ、λよりも長波長域における発光スペクトルのピーク波長をλ’、自然数をｍ、とするとき、好ましくは下記の（式２）を満たす。
〔｛（ｍ＋１／２）λ’｝／２―｛（ｍ＋１／２）λ｝／２〕／２＞Ｌ０ （式２）
なお、自然数は、０（零）を含む。
光学距離Ｌ０が（式２）を満たすことで、満たさない場合に比べ、過度な色ずれを防ぎつつ、電気光学装置１００における光の取り出し効率の向上を図ることができる。

また、前述のように、第１の光ＬＬ１は、レンズ部８２１の中心よりも端部側を通る。よって、レンズ部８２１の中心を通る光の強度よりも、レンズ部８２１の中心よりも端に近い位置を通る光の強度が大きくなる。そして、第１の光ＬＬ１は、レンズ部８２１の作用によって集光するようにして電気光学装置１００から出射させる。このため、第１の光ＬＬ１がレンズ部８２１の中心に近い位置を通る場合に比べ、電気光学装置１００における光の取り出し効率の向上を図ることができる。

特に、Ｚ１方向に対して傾斜する方向に向かう光がレンズ部８２１の端部を通るように光学距離Ｌ０が設定される。この結果、光の取り出し効率を特に向上させることができる。すなわち、レンズ部８２１の端部において取り出したい光のピーク波長が最大となるように光学距離Ｌ０が設定される。この結果、光の取り出し効率を特に向上させることができる。

また、上記の（式１）中のｍは、１である。すなわち、光共振構造２９による共振は、一次共振である。一次共振であることで、例えばゼロ次共振である場合に比べ、色純度を高く、かつ、光利用効率を高くすることができる。また、色純度および光利用効率が高いことにより、カラーフィルターの厚さを抑制でき、さらに、混色の割合が小さくなることから開口率を向上させることができる。

また、前述のように、レンズ部８２１上には、着色層５が配置される。具体的には、着色層５は、レンズ部８２１の共通電極２５とは反対側に配置される。このため、着色層５上にレンズ部８２１が配置される場合に比べ、発光素子２０とレンズ部８２１との距離を近づけやすい。よって、第１の光ＬＬ１のうちレンズ部８２１を通らない光の割合を少なくすることができる。よって、例えば着色層５上にレンズ部８２１が配置される場合に比べ、光の取り出し効率を高めることができる。

図１０は、光学距離Ｌ０を変化させた場合における、電気光学装置１００から出射される緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。図１０中の「ｒｅｆ」は、レンズ部８２１を備えず、基準光学距離Ｌｐｌを有する光共振構造２９ｚを用いた場合の結果である。図１０には、基準光学距離Ｌｐｌに対して光学距離Ｌ０を大きくした場合の相対輝度と角度との関係が示される。具体的には、基準光学距離Ｌｐｌに対応する透光層２２の厚さは３６ｎｍであり、光学距離Ｌ０に対応する透光層２２の厚さを基準光学距離Ｌｐｌに対応する透光層２２の厚さである３６ｎｍから６６ｎｍまでの範囲内で１ｎｍずつ大きくした場合の各結果が示される。

図１０に示すように、光学距離Ｌ０を基準光学距離Ｌｐｌよりも所定の範囲内で大きくすることにより、０°以上１２°以下において光の強度を大きくすることができる。なお、図１０には、一次共振での結果が示される。また、図１０には、レンズ部８２１を用いた場合の結果が示される。

図１１は、透光層２２の厚さを変化させた場合の緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。図１２は、図１１に示す厚さの変化に応じて透光層２２の光路長を変化させた場合の緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。なお、図１１および図１２は、レンズ部８２１を用いた場合の結果が示される。また、透光層２２の光路長は、透光層２２の光学距離と同意である。

図１１には、透光層２２の厚さに対する０°以上１２°以下における光の強度の平均値が示される。なお、図１１では、基準光学距離Ｌｐｌの場合の透光層２２の厚さを０ｎｍとする。図１１中の横軸は、基準光学距離Ｌｐｌの場合の透光層２２の厚さに対する、透光層２２の厚さの増分が示される。なお、発光素子２０のうち透光層２２の厚さを変更したこと以外の変更はない。したがって、図１２に示すように、透光層２２の厚さが厚くなるほど、透光層２２の光路長は大きくなる。なお、図１２では、基準光学距離Ｌｐｌの場合の透光層２２の光路長を０とする。図１２中の横軸は、基準光学距離Ｌｐｌの場合の透光層２２の光路長に対する、透光層２２の光路長の増分が示される。

図１１および図１２では、レンズ部８２１を備え、基準光学距離Ｌｐｌの場合の光の強度を１とする。図１１に示すように、透光層２２の厚さが基準光学距離Ｌｐｌの場合の透光層２２の厚さに対して０ｎｍを超え１８ｎｍ以下である場合、光の強度は大きくなる。また、図１２に示すように、透光層２２の光路長が基準光学距離Ｌｐｌの場合の透光層２２の光路長に対して０を超え２６．６以下である場合、光の強度は大きくなる。このようなことから、光学距離Ｌ０を基準光学距離Ｌｐｌに対して所定の範囲内で大きくすることで、光の取り出し効率が向上することが分かる。特に、表示面の法線方向に対する角度が０°またはそれに近い角度である場合の光の強度を大きくすることができる。

図１３は、レンズ部８２１を省略した場合の緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。なお、図１３は、レンズ部８２１を省略したこと以外、図１１で示す条件と同一である。また、図１４は、図１３に示す厚さの変化に応じて透光層２２の光路長を変化させた場合の緑色光の強度を示すシミュレーション結果である。

図１３に示すように、レンズ部８２１を省略した場合、透光層２２の厚さが基準光学距離Ｌｐｌの場合の透光層２２の厚さに対して３ｎｍ以上１５ｎｍ以下である場合、光の強度は大きくなる。また、図１４に示すように、レンズ部８２１を省略した場合、透光層２２の光路長が基準光学距離Ｌｐｌの場合の透光層２２の光路長に対して４．４以上２２．１６以下である場合、光の強度は大きくなる。したがって、レンズ部８２１を用いることで、光の取り出し効率が向上することが分かる。

なお、図１０～図１４では、緑色光の場合の例を説明したが、青色光および赤色の光の場合も同様の傾向を示す結果が得られた。また、図１１～図１４では、透光層２２の厚さを変更することにより光学距離Ｌ０を変更した場合の例を説明した。しかし、透光層２２の厚さを変更することにより光学距離Ｌ０を変更する方法以外の他の方法より光学距離Ｌ０を変更した場合も、透光層２２の厚さを変更した場合と同様に、光の強度は大きくなった。したがって、例えば、透光層２２の屈折率、および共通電極２５の厚さ等を変更することにより光学距離Ｌ０が変更された場合であっても、光の強度は大きくなる。

以上説明のように、電気光学装置１００によれば、（式１）を満たす光学距離Ｌ０の光共振構造２９およびレンズ部８２１を有するため、電気光学装置１００から出射される光の取り出し効率を従来よりも向上させることができる。

さらに、光学距離Ｌ０と基準光学距離Ｌｐｌとの差は、好ましくは、０を超え４５以下の範囲内である。かかる範囲内であると、全てのサブ画素Ｐ０において、光の取り出し効率を高めることができる。

１Ｂ．第２実施形態
第２実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図１５は、第２実施形態の電気光学装置１００を示す断面図である。本実施形態では、第１層８１、第２層８２および着色層５を有しておらず、壁部６および着色層５Ａを有する。

図１５に示す壁部６は、壁部６は、発光層２４０と着色層５との間に配置される。壁部６は、素子基板１に対する着色層５の密着性を高めるために設けられる。壁部６は、光透過性を有する。壁部６は、例えば、透明な樹脂材料で形成される。当該樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂等が挙げられる。

壁部６は、主に、隣り合うサブ画素Ｐ０の間に配置される。図示はしないが、壁部６は、平面視でサブ画素Ｐ０を囲むように配置される。このため、壁部６は、サブ画素Ｐ０を区分する壁状の部材として機能する。また、壁部６は、各サブ画素Ｐ０に対応する開口を有する。当該開口は、図示はしないが、平面視で発光領域Ａに重なる。

着色層５Ａは、壁部６の開口を埋め、壁部６を覆うように配置される。よって、着色層５Ａは、壁部６および封止層４に接触する。また、着色層５の最大の厚みは、壁部６の最大の厚みよりも厚い。着色層５Ａが壁部６を覆うことで、壁部６を通過する光の漏れを抑制することができる。

また、着色層５Ａは、複数のレンズ部５０１を有する。すなわち、レンズ部５０１は、着色層５Ａによって構成される。レンズ部５０１は、主に、着色層５Ａが有する要素であること以外、第１実施形態のレンズ部８２１と同様である。以下のレンズ部５０１の説明では、レンズ部８２１との相違点を説明し、同様の事項は適宜省略する。

複数のレンズ部５０１は、サブ画素Ｐ０ごとに設けられる。よって、着色層５Ａが有する各着色部５０は、レンズ部５０１を有する。レンズ部５０１は、壁部６との接触面を有する。当該接触面は、壁部６側に張り出す曲面である。当該接触面は、レンズ面として機能する。各レンズ部５０１の屈折率は、壁部６の屈折率よりも高い。よって、レンズ部５０１は、発光素子２０から出射される光を集光させる。着色層５Ａがレンズ部５０１を有することで、第１実施形態のようにレンズ部８２１を有する層を、着色層５とは別に設けずに済む。また、本実施形態では、例えば壁部６の厚さを変更することで、所望の曲率のレンズ面を有するレンズ部５０１を簡単に形成することができる。

また、図示はしないが、壁部６の一部は平面視で発光領域Ａと重なる。このため、重なっていない場合に比べ、レンズ部５０１のレンズ面の面積を大きくすることができる。よって、レンズ部５０１に入射する光の光量を増やすことができる。この結果、光の取り出し効率をより高めることができる。さらに、図示はしないが、壁部６が平面視で発光領域Ａを囲んでいる。このため、囲んでいない場合に比べ、光の取り出し効率を高めることができる。なお、壁部６は、平面視で発光領域Ａを囲んでいなくてもよい。

以上の本実施形態によれば、着色層５Ａがレンズ部５０１を有する。かかる本実施形態のよっても、光の取り出し効率を高めることができる。

１Ｃ．第３実施形態
第３実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図１６は、第３実施形態の電気光学装置１００を示す断面図である。本実施形態では第１層８１および第２層８２を有さず、レンズ層８３を有する。

レンズ層８３は、着色層５の発光素子２０とは反対側に配置される。レンズ層８３は、透光性基板７と接着層７０との間に配置され、これらに接触する。レンズ層８３は、複数のレンズ部８３１を有する。レンズ部８３１は、レンズ層８３が有する要素であること以外、第１実施形態のレンズ部８２１と同様である。以下のレンズ部８３１の説明では、レンズ部８２１との相違点を説明し、同様の事項は適宜省略する。

レンズ部８３１は、絶縁性および光透過性を有する。レンズ部８３１の屈折率は、接着層７０の屈折率よりも高い。このため、レンズ部８３１は、発光素子２０から出射される光を集光させる。かかるレンズ部８３１を有するレンズ層８３は、透光性基板７上に形成された後に、接着層７０を介して素子基板１に接続される。

着色層５を通過した光はレンズ部８３１を透過する。このため、第１実施形態に比べ、色純度の高い光を集光させることができる。よって、光取り出し強度および色純度を高めることができる。

１Ｄ．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。また、以下の第１実施形態の変形の態様は、矛盾しない範囲で第２実施形態および第３実施形態に適用され得る。

第１実施形態では、レンズ部８２１は、Ｚ２方向に突出する凸部であるが、レンズ部８２１は、Ｚ１方向に突出する凸部であってもよい。この場合、第１層８１の屈折率は、第２層８２の屈折率よりも低い。

各実施形態では、発光部２は、サブ画素Ｐ０ごとに異なる光共振構造２９を有する。すなわち、発光部２は、色ごとに異なる光共振構造２９を有する。しかし、発光部２は、色ごとに同一の光共振構造２９を有してもよい。この場合、例えば、赤色、青色および緑色の波長域のうちの１つのピーク波長に応じた光学距離Ｌ０が設定される。

各実施形態では、光共振構造２９は、サブ画素Ｐ０ごとに（式１）を満たす光学距離Ｌ０を有する。しかし、サブ画素ＰＲ、ＰＢおよびＰＧのうちの少なくとも１つに設けられた光共振構造２９が、（式１）を満たす光学距離Ｌ０を有してもよい。この場合、特定の色の光の強度を高めたい場合に有効である。

各実施形態では、画素電極２３は光透過性を有するが、画素電極２３は、光反射性を有してもよい。この場合、反射層２６は省略してもよい。また、この場合、画素電極２３が「反射層」に相当する。また、複数の発光素子２０で共通電極２５は共通であるが、発光素子２０ごとに個別の陰極が設けられてもよい。

各実施形態では、発光領域Ａの配列は、レクタングル配列であるが、これに限定されず、例えば、ベイヤー配列、デルタ配列、またはストライプ配列であってもよい。

第１実施形態では、発光領域Ａの形状は、八角形であるが、これに限定されず、四角形および円形等の他の形状でもよい。ただし、八角形または円形であることで、長方形である場合に比べ、レンズ部８２１の端部に光を効率良く透過させることができる。このため、光の取り出し効率をより高めることができる。

「電気光学装置」は、有機ＥＬ装置に限定されず、無機材料を用いた無機ＥＬ装置、またはμＬＥＤ装置であってもよい。

２．電子機器
前述の実施形態の電気光学装置１００は、各種の電子機器に適用することができる。

２－１．ヘッドマウントディスプレイ
図１７は、電子機器の一例である虚像表示装置７００の一部を模式的に示す平面図である。図１７に示す虚像表示装置７００は、観察者の頭部に装着されて画像の表示を行うヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）である。虚像表示装置７００は、前述した電気光学装置１００と、コリメーター７１と、導光体７２と、第１反射型体積ホログラム７３と、第２反射型体積ホログラム７４と、制御部７９と、を備える。なお、電気光学装置１００から発せられる光は、映像光ＬＬとして発せられる。

制御部７９は、例えばプロセッサーおよびメモリーを含み、電気光学装置１００の動作を制御する。コリメーター７１は、電気光学装置１００と導光体７２との間に配置される。コリメーター７１は、電気光学装置１００から出射された光を平行光にする。コリメーター７１は、コリメーターレンズ等で構成される。コリメーター７１で平行光に変換された光は、導光体７２に入射する。

導光体７２は、平板状をなし、コリメーター７１を介して入射する光の方向と交差する方向に延在して配置される。導光体７２は、その内部で光を反射して導光する。導光体７２のコリメーター７１と対向する面７２１には、光が入射する光入射口と、光を発する光出射口が設けられる。導光体７２の面７２１とは反対の面７２２には、回折光学素子としての第１反射型体積ホログラム７３および回折光学素子としての第２反射型体積ホログラム７４が配置される。第１反射型体積ホログラム７３は、第２反射型体積ホログラム７４よりも光出射口側に設けられる。第１反射型体積ホログラム７３および第２反射型体積ホログラム７４は、所定の波長域に対応する干渉縞を有し、所定の波長域の光を回折反射させる。

かかる構成の虚像表示装置７００では、光入射口から導光体７２内に入射した映像光ＬＬが、反射を繰り返して進み、光出射口から観察者の瞳ＥＹに導かれることで、映像光ＬＬにより形成された虚像で構成される画像を観察者が観察することができる。

虚像表示装置７００は、前述の電気光学装置１００を備える。前述の電気光学装置１００は光取り出し効率に優れており、品質が良好である。このため、電気光学装置１００を備えることで、明るく、かつ表示品質の高い虚像表示装置７００を提供することができる。

２－２．パーソナルコンピューター
図１８は、本発明の電子機器の一例であるパーソナルコンピューター４００を示す斜視図である。図１８に示すパーソナルコンピューター４００は、電気光学装置１００と、電源スイッチ４０１およびキーボード４０２が設けられた本体部４０３と、制御部４０９とを備える。制御部４０９は、例えばプロセッサーおよびメモリーを含み、電気光学装置１００の動作を制御する。パーソナルコンピューター４００は、前述の電気光学装置１００は光取り出し効率に優れており、品質が良好である。このため、電気光学装置１００を備えることで、明るく、かつ表示品質の高いパーソナルコンピューター４００を提供することができる。

なお、電気光学装置１００を備える「電子機器」としては、図１７に例示した虚像表示装置７００および図１８に例示したパーソナルコンピューター４００の他、デジタルスコープ、デジタル双眼鏡、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラなど眼に近接して配置する機器が挙げられる。また、電気光学装置１００を備える「電子機器」は、携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、カーナビゲーション装置、および車載用の表示部として適用される。さらに、電気光学装置１００を備える「電子機器」は、光を照らす照明として適用される。

以上、本発明について図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。また、本発明の各部の構成は、前述した実施形態の同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。また、本発明は、前述した各実施形態の任意の構成同士を組み合わせるようにしてもよい。

１…素子基板、２…発光部、４…封止層、５…着色層、６…壁部、７…透光性基板、１０…基板、１３…走査線、１４…データ線、１５…給電線、１６…給電線、２０…発光素子、２１…絶縁層、２２…透光層、２３…画素電極、２４…有機層、２５…共通電極、２６…反射層、２７…絶縁部、２８…コンタクト電極、２９…光共振構造、２９ｚ…光共振構造、３０…画素回路、３１…スイッチング用トランジスター、３２…駆動用トランジスター、３３…保持容量、４１…第１封止層、４２…第２封止層、４３…第３封止層、５０…着色部、５０Ｂ…着色部、５０Ｇ…着色部、５０Ｒ…着色部、７０…接着層、８１…第１層、８２…第２層、８３…レンズ層、１００…電気光学装置、１０１…データ線駆動回路、１０２…走査線駆動回路、１０３…制御回路、１０４…外部端子、１０９…主面、２２０…素子分離層、２２１…第１絶縁膜、２２２…第２絶縁膜、２４０…発光層、２６１…反射部、５０１…レンズ部、８１１…凹部、８２１…レンズ部、８３１…レンズ部、Ａ…発光領域、Ａ１０…表示領域、Ａ２０…周辺領域、Ｌ…光、Ｌ０…光学距離、ＬＬ…映像光、ＬＬ１…第１の光、ＬＬ２…第２の光、Ｌｐｌ…基準光学距離、Ｐ…画素、Ｐ０…サブ画素。

Claims (9)

1. 基板と、
   反射性および光透過性を有する半透過反射層と、
   前記基板と前記半透過反射層との間に配置される反射層と、
   前記反射層と前記半透過反射層との間に配置される発光層と、
   画素に対応して配置され、前記発光層から出射される光が入射するレンズ部と、
   を備え、
   前記反射層と前記半透過反射層との間の光学距離Ｌ０は、前記発光層の発光スペクトルのピーク波長をλ、自然数をｍ、とするとき、下記の（式１）を満たし、
   Ｌ０＞（ｍ＋１／２)λ／２ （式１）
   前記反射層と前記半透過反射層との間での前記基板の主面の法線方向に向かう光の強度を最大とする基準光学距離Ｌｐｌが、前記光学距離Ｌ０よりも０を超え４５以下だけ大きいことを特徴とする電気光学装置。
2. 基板と、
   反射性および光透過性を有する半透過反射層と、
   前記基板と前記半透過反射層との間に配置される反射層と、
   前記反射層と前記半透過反射層との間に配置される発光層と、
   画素に対応して配置され、前記発光層から出射される光が入射するレンズ部と、
   を備え、
   前記半透過反射層を透過し、前記基板の法線方向に対して傾斜する方向に向かう第１の光は、前記半透過反射層を透過し、前記基板の法線方向に向かう第２の光よりも強度が大きく、
   前記反射層と前記半透過反射層との間での前記基板の主面の法線方向に向かう光の強度を最大とする基準光学距離Ｌｐｌが、前記光学距離Ｌ０よりも０を超え４５以下だけ大きいことを特徴とする電気光学装置。
3. 前記第１の光は、前記レンズ部の中心よりも端部側を通ることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記第１の光は、前記レンズ部の前記端部を通ることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. （式１）中のｍは、１であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
6. 前記反射層と前記半透過反射層との間で所定の波長域の光を共振させる光共振構造を備え、
   前記光共振構造による共振は、一次共振であることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
7. 前記レンズ部の前記半透過反射層とは反対側に配置される着色層を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
8. 前記レンズ部は、着色層によって構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の電気光学装置と、
   前記電気光学装置の動作を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする電子機器。

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