JP7374635B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、視線検出用赤外発光機能付き発光装置、それを有する表示装置、撮像装置に関する。

有機発光装置は、有機化合物層を有する発光層に、電圧を印加することで発光させるデバイスである。有機発光装置は自発光デバイスであるため、液晶表示装置のように光源と、シャッター等の表示制御と、を別々に有する必要がない。そのため、液晶表示装置より薄型化、低消費電力化を実現できるという利点がある。このため、カメラのビューファインダ、ヘッドマウントディスプレイ、スマートグラスと呼ばれるウェアラブルデバイスなどの画像表示装置として注目されている。

このような表示装置において、表示装置に対するユーザーの視線を検出することで、ユーザーの視認箇所を検出し、検出した視線情報から表示装置の駆動に反映することが望まれている。

特許文献１は、ファインダを覗き込むユーザーの眼球に、検出光として赤外光を照射し、眼球からの反射光を検出器によって捉えることにより視線を検出する装置が開示している。

特許文献２は、撮像用の検出光源画素を表示用光源画素の副画素として設ける撮像機能付き表示装置が開示されている。

特開２０１５－１３０３１号公報 特開２０１２－１１３２９１号公報

特許文献１に記載されている表示装置は、表示部と、視線検知用の赤外発光部と、赤外撮像部と、が別々に設けられており、光路変更素子によって可視光と赤外光との光路が分けられている。これらが別々に設けられているため、表示装置のサイズが大きかった。

一方、特許文献２に記載されている表示装置は、表示素子と、撮像用光源素子と、を同一基板に有している。しかし、表示素子の可視光、撮像用光源素子の赤外光は、白色光からそれぞれカラーフィルタにより、分光されているものである。そのため、互いに隣接する表示素子と、撮像用光源素子の発光は、互いに他の漏れ光に影響され、意図せずユーザーに視認されてしまう場合があり、小型化される場合はさらにその課題が大きい。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、赤外発光素子が発する可視光が、隣接画素への漏れ光になることを低減することで、小型化された場合であっても、表示品位の低下が低減される発光装置を提供することである。

本発明の一実施形態は、表示素子と、赤外発光素子と、を絶縁層上に有している発光装置であって、前記発光装置は、前記絶縁層に垂直な方向からの平面視において、前記赤外発光素子から前記表示素子の方向へ発せられる光を低減する低減手段を有し、前記発光装置は、前記表示素子を複数含み可視光を発光する第一発光領域と、前記赤外発光素子を複数含み赤外光を発光する第二発光領域とを有し、前記第二発光領域は、前記第一発光領域と前記絶縁層の端との間に配置され、前記第二発光領域と前記絶縁層の端との間には前記第一発光領域が配置されないことを特徴とする発光装置に関する。

本発明によれば、赤外発光素子が発する可視光が、隣接画素の漏れ光になることを低減することで、小型化された場合であっても、表示品位の低下が低減される表示装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の一構成例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の一例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の一例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の一例を示す断面図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の一適用例を示す概略図である。（ｂ）カメラ等の撮像装置の一例である。（ｃ）スマートグラスの一例を示す模式図である。

以下、本発明の一実施形態に係る表示装置の好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用してよい。また、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１は本発明の一実施形態に係る表示装置の一実施形態の構成と視線検知動作を表す模式図である。表示装置１には、基板上に設けられた絶縁層２に表示部３と赤外発光部４が配置されている。表示部は表示光７を発することで表示画像を形成する。一方、赤外発光部４は、表示画像を注視しているユーザーの眼球６に対して、赤外光８を発する。発せられた赤外光８の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部５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６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。

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は、各実施形態において、詳細に説明する。

絶縁層２は、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板などの基板上に設けられた絶縁層である。絶縁層２は、有機化合物であっても、無機化合物であってもよい。基板上のトランジスタを保護する目的であっても、トランジスタの上を平坦化する目的であっても、基板上に設けられたトランジスタの層間絶縁層であってもよい。より具体的には、無機化合物である場合には、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンであってよい。有機化合物である場合には、ポリアクリレート、ポリイミド、エポキシ樹脂であってよい。

表示部３は、可視光を発することができる表示素子を有する。本明細書において、表示素子は、可視光を発光するという意味で発光素子とも呼ぶ。表示部は、第一電極、発光層を含む有機化合物層、第二電極、を絶縁層からこの順で有する有機発光素子を有してよい。表示部から放射される発光は何色でもよく、白色光を発光してもよい。また、発光画素ごとに異なる色を発光してもよい。表示部３が配置されている領域が可視光を発光する第一発光領域である。

赤外発光部４は、赤外光を発することができる赤外発光素子を有していれば特に制限はなく、例えば有機発光素子やＬＥＤ素子等を有してよい。赤外発光部４が配置されている領域が第二発光領域である。赤外発光素子は有機発光素子であることが、有機発光素子と赤外発光素子とを同一のプロセスで製造できるため、好ましい。有機発光素子である場合、表示部３と同様に、第一電極、発光層を含む有機化合物層、第二電極を絶縁層からこの順で有してよい。

受光素子を有する撮像部５は赤外領域に感度を有する撮像素子を有していればよく、例えば、フォトダイオード、有機光電変換素子、無機光電変換素子等である。撮像部は表示部３および赤外発光部４と同一の基板２上に形成されていてもよく、また、別の基板に形成されて、別部材であってもよい。可視光の入射による誤検出を低減できるので、撮像素子上に赤外光のみを透過する赤外フィルタを設けてもよい。

（第一実施形態）
以下で、本発明の一実施形態に係る表示装置における表示素子と赤外発光素子の第一実施形態の構成について詳細を説明する。本実施形態に係る低減手段は、表示部と、赤外発光部との間に配置されている光吸収層である。

図２は本実施形態に係る表示装置の平面模式図であり、図３は、Ａ－Ａ’断面における断面模式図である。

本実施形態において、表示部３と、赤外発光部４と、が絶縁層２上に配置され、表示領域９を構成している。赤外発光部４の周囲には、本実施形態に係る低減手段として光吸収層１０が配置されている。光吸収層は、赤外発光素子から発光素子へ向かう漏れ光を低減する低減手段の一例であり、光を吸収する層であってよい。光は可視光、赤外光を含んでよい。可視光のみを吸収する形態であってもよい。

図３は、図２におけるＡ－Ａ’断面における断面模式図である。発光素子１００は、絶縁層２上に第一電極１１、発光層を含む機能層１２、第二電極１３、第一電極の端部を覆うバンク１６、発光素子の第二電極の上に保護層１４、カラーフィルタ１５を有する。発光層を含む機能層は有機化合物層であっても無機化合物層であってもよいが、有機化合物層であることが好ましい。

第一電極１１は、透明であっても、不透明であってもよい。不透明である場合には、発光波長での反射率が７０％以上の金属材料が望ましい。ＡｌやＡｇなどの金属やそれらにＳｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｎｄなどを添加した合金、また、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＩＧＺＯを使用できる。なお、ここでの発光波長とは、機能層１２から発光されるスペクトル範囲のことを指す。第一電極の所望の反射率よりも高ければ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｕ、の金属やその合金などのバリア電極との積層電極としてもよく、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明酸化膜電極との積層電極としてもよい。

一方、第一電極１１が透明電極である場合には、第一電極１１の下部に更に反射層を設ける構成としてもよい。透明電極としてはＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＩＧＺＯなどを使用できる。後述する光学距離を最適化する目的で、反射層と透明導電膜の間に更に絶縁膜を設ける構成としてもよい。

第二電極１３は、機能層１２上に配置されていて、透光性を有している。第二電極１３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）を持った半透過材料であってもよい。第二電極１３を構成する材料は、例えば、透明導電酸化物のような透明材料、アルミニウムや銀や金などの単体金属、リチウムやセシウムなどのアルカリ金属、マグネシウムやカルシウムやバリウムなどのアルカリ土類金属、これらの金属材料を含んだ合金材料からなる半透過材料から構成される。半透過材料は特にマグネシウムや銀を主成分とする合金が好ましい。また第二の画素電極１３は好ましい透過率を有するならば、上記材料の積層構成であってもよい。

また、第二電極１３は、複数の発光素子１００と複数の赤外発光素子１０１によって共有されていてもよい。すなわち、図２における表示領域９の全面を共通の第二電極が形成されてよい。

第一電極または第二電極のいずれかが陽極であり、他方が陰極である。第一電極１１が陽極であり、第二電極１３が陰極であってよく、その逆であってもよい。

機能層１２は、第一電極１１上に配置されていて、蒸着法やスピンコート法など公知の技術により形成することができる。

機能層１２は、複数の層から構成されていてもよい。機能層が有機化合物層である場合には、複数の層としては、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、電子注入層等が挙げられる。発光層は、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が有機化合物層において再結合することで、光を出射する。発光層の構成は単層でも複数層でもよい。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、および赤外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、白色光を得ることも可能である。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していてもよい。また、発光画素ごとに発光層に含まれる材料や構成を変更することで異なる色を発光してもよい。

機能層１２が可視から赤外領域の波長領域の光を発光可能な場合は、発光素子と、赤外発光素子とが、それぞれ、第一電極、発光層、第二電極を絶縁層側からこの順に有し、発光素子、赤外発光素子とで、一つの発光層を有していてよい。すなわち、複数の発光素子と、複数の赤外発光素子が、１つの発光層を共有する形態であってよい。

また、発光素子、赤外発光素子の１つ１つに発光層を設けてもよい。その場合、発光素子１００と赤外発光素子１０１ごとに、発光層をパターニングしてよい。

本発明の一実施形態に係る表示装置は、第一反射面と第二反射面と前記第一反射面と前記第二反射面との間に配置されている発光層とを有する素子を有してよい。上述の発光素子、赤外発光素子はこの構成を有してよい。第一反射面は、第一電極であっても、第一電極と絶縁層との間に配置されている反射層であってもよい。

第一反射面と、発光層を含む機能層１２の発光位置の光学距離を各色で最適化するために、第一反射面の上面から機能層１２の発光位置までの光路長Ｌｒ、反射層での位相シフトをΦｒとすると、
Ｌｒ＝（２ｍ－（Φｒ／π））×（λ／４） ・・・（１）
ｍは０以上の整数である。上記式（１）をおおよそ満たすように、第一電極１１または第一反射面、有機層１２の膜厚を各色で最適にしてもよい。

また、発光位置から第二反射面までの間の光学距離Ｌｓは、反射面での波長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）をおおよそ満たす。本実施形態においてはｍ’＝０である。
Ｌｓ＝（２ｍ’－（Φｓ／π））×（λ／４）＝－（Φｓ／π）ｘ（λ／４）・・（２）

よって、全層干渉Ｌは下記条件をおおよそ満たす。
Ｌ＝Ｌｒ＋Ｌ＝（２ｍ－Φ／π）×（λ／４）・・・（３）

ここでΦは波長λの光が第一の画素電極１１もしくは反射層と第二の画素電極１３で反射する際の位相シフトの和Φｒ＋Φｓである。

ここで上述のおおよそ満たすとは、式（１）乃至式（３）において、許容範囲が、λ／８程度、または２０ｎｍ程度であることを指す。

表示素子と、赤外発光素子とで、光学距離を異ならせてよい。このような構成をとることで、表示素子においては、可視光を強める距離とし、赤外発光素子においては、赤外発光を強める構成とすることができる。具体的には、表示素子における第一反射面と第二反射面との距離と、赤外発光素子における第一反射面と第二反射面との距離とが異なっていてよい。また、表示素子における第一反射面と機能層の第一反射面側の界面との距離と、赤外発光素子における第一反射面と機能層の第一反射面側の界面との距離とが異なってよい。また、表示素子における機能層の第二反射面側の界面と第二反射面との距離と、赤外発光素子における機能層の第二反射面側の界面と第二反射面との距離とが異なってよい。

なお、発光層の発光位置は、特定が困難な場合があるので、上記の構成では、発光位置を機能層の第一反射面側の界面または第二反射面側の界面で代用した。上述の許容範囲を考慮すれば、このように代用した場合であっても、光を強める効果を奏することができる。

上記の構成とすることで、発光素子１００と赤外発光素子１０１とで機能層１２を共有しながら、発光素子１００からは可視光が主に放出され、赤外発光素子１０１からは赤外光が放出される構成とすることができる。加えて、機能層１２を共有できるため、有機層形成プロセスが簡略化でき、好ましい。また、赤外発光素子においては、赤外光を強める距離でありかつ、可視光を弱める距離であってもよい。

以上説明したような、光学距離を調整する方法、機能層１２をパターニングする方法を用いて、赤外発光素子１０１から正面方向に放出される光を赤外領域の光のみにした場合であっても、本発明の一実施形態に係る低減手段を用いて、表示品位の低下を低減することが好ましい。それは、赤外発光素子から斜め方向に放出される光は正面方向に放出される光よりも短波長化されているため、赤外発光素子から発光素子への発光は、可視領域の光となる場合があるためである。

保護層１４は透光性を有し、外部からの酸素や水分の透過性が低い無機材料を含むことが好ましく、特にシリコン窒化物（ＳｉＮ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ_ｘ）、アルミニウム酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３）、チタン酸化物（ＴｉＯ_２）などの無機材料が好ましい。特に保護性能の面において、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ，Ａｌ_２Ｏ_３の無機材料が好ましい。保護層１４の形成には化学気相堆積法（ＣＶＤ法）、原子層堆積法（ＡＬＤ法）、スパッタリング法を用いることが好ましい。保護層１４は十分な水分遮断性能があれば、単層構造であっても、上記材料や形成手法を組み合わせた積層構造であってもよい。例えば、窒化シリコンの層、原子堆積法による密度が高い層との積層であってよい。さらに、保護層は、水分の遮断性能を保持していれば、有機層を有してもよい。有機層は例えば、ポリアクリレート、ポリイミド、ポリエステル、エポキシ等があげられる。

さらに、複数の発光素子１００と赤外発光素子１０１にまたがって保護層１４が配置されていてもよい。

カラーフィルタ１５は、保護層１４の上に配置されている。カラーフィルタ１５ａ、１５ｂ、１５ｃは可視光を透過するカラーフィルタであり、カラーフィルタ１５ｄは赤外光を透過するカラーフィルタである。カラーフィルタ１５ａ、１５ｂ、１５ｃはそれぞれ異なる色を透過するカラーフィルタであってよく、それぞれ赤色、緑色、青色の光を透過するカラーフィルタであってもよい。

本実施形態では３色の光を透過するカラーフィルタを用いてフルカラー表示可能な例を示したが、これに限らず、カラーフィルタ１５は一部または全部を省略してもよい。

発光素子１００と赤外発光素子１０１の平面配列は、ストライプ配列、スクエア配列、デルタ配列、ペンタイル配列、ベイヤー配列のいずれの方式でもよい。主画素をマトリクス状に配置することにより、高画素数の表示装置が可能となる。

赤外発光素子１０１は視線の検出に支障がない範囲で複数の発光素子１００に対して１つという割合で等間隔またはランダムに配置した構成でもよいし、表示領域全域にわたって配置しなくてもよい。表示に好適な大きさおよび視線検知に好適な大きさを考慮して、発光素子１００と、赤外発光素子の大きさは異なっていてもよい。

赤外発光素子が、表示領域に配置されない場合には、可視光を発光する第一発光領域と、赤外光を発光する第二発光領域とであり、第二発光領域は、第一発光領域と絶縁層の端または基板の端との間、および、第一発光領域と絶縁層の端または基板の端と異なる端との間、に配置されていてよい。この場合、第二発光領域と絶縁層の端または基板端との間には、第一発光領域を配さなくてよい。第二発光領域を、第一発光領域と絶縁層の他の端または基板の他の端との間においても同様である。

または、第二発光領域は、第一発光領域を囲って配置されていてよい。

光吸収層１０は、平面視において赤外発光素子１０１と発光素子１００との間の領域に配置されてよい。また、図２に示したようなデルタ配置の場合、赤外発光素子１０１の周囲を囲うように形成されてよい。光吸収層は遮光層と呼ぶこともできる。

光吸収層１０は赤外発光素子１０１から発せられる光のうち、可視領域の成分を吸収する層であればよく、例えばカラーフィルタ１５と同様の感光性樹脂に顔料やカーボンブラックなどを分散させた構成とすることができる。また、２種類以上のカラーフィルタを積層して、光吸収層１０としてもよい。

光吸収層１０は、特定の波長の可視領域の光を吸収する形態であってもよい。すなわち、全波長領域の光を吸収しなくてもよい。例えば、赤外発光素子１０１と発光素子１００の機能層をパターニングして、赤外発光素子１０１の正面方向へは７５０～８５０ｎｍ程度の赤外光のみが照射される構成とした場合、斜め方向への光の可視成分は赤色の波長領域の光のみとなる。そのため、このような構成では光吸収層１０３は赤色の波長領域の光を吸収できればよく、例えば青色光を透過するカラーフィルタ１５ｃと同一の材料を光吸収層１０として用いてもよい。

（第二実施形態）
図４は第二実施形態に係る表示装置の断面模式図である。本実施形態における低減手段は、光吸収層１０である。本実施形態では赤外発光素子１０１の上に、上述した構成のカラーフィルタ１５ｄに変えて波長変換層１７が配置されている。

波長変換層１７は可視光を吸収して、赤外光を発する材料を含む。当該材料としては量子ドットや有機色素などがあげられる。用いる量子ドットは可視光領域に吸収を持ち、赤外領域に発光ピークを有するように組成や粒径が調整されたＩｎＰ、ＣｄＳ、ＰｂＳ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅなどの材料からなる粒子である。これら粒子の粒径は例えば２ｎｍ以上、１０ｎｍ以下である。コアシェル型量子ドット、ペロブスカイト型量子ドットを用いてもよい。

波長変換層１７は、図４に示したように、対向基板１８上に形成して、基板と対向するように張り合わせてもよいし、カラーフィルタ１５と同一の層として、例えば保護層１４上に形成してもよい。基板に対向基板１８を対向させた際に形成される空隙１９は、空気や不活性ガスなどの気体が存在してもよいし、樹脂などが充填されていてもよい。対向基板上に波長変換層を形成する場合、波長変換層の形成工程での熱や光などが機能層に影響を与えないので好ましい。特に、機能層を有機化合物層とする場合には、対向基板に波長変換層を設ける形態が、プロセス上の熱や光によるダメージが少ないので、好ましい。

本実施形態においては、赤外発光素子１０１は可視光を発し、その可視光が波長変換層１０４で赤外光へと変換される。この構成においては、赤外発光素子１０１は可視光を発すればよいので、発光素子１００と同一の構成とすることができ、製造プロセスが簡略化できる。

本実施形態ではカラーフィルタ１５ｄに変えて波長変換層１７を配置しているが、この構成に限られるものではなく、カラーフィルタと波長変換層とを積層して配置してもよく、積層の順序も適宜選択されてよい。

光吸収層１０は図４に示したように保護層上に設けられてもよいし、対向基板に設けられてもよい。

（第三実施形態）
図５は第三実施形態に係る表示装置の平面模式図であり、図６は図５におけるＢ－Ｂ’断面模式図である。本実施形態における低減手段は、発光素子と赤外発光素子との距離を発光素子と隣り合う他の発光素子との距離よりも離すことである。

本実施形態は、発光素子１００と赤外発光素子１０１の距離を離して配置する構成である。このような構成とすることで、赤外発光素子１０１と発光素子１００が近接していないため、光吸収層を有さなくても、赤外発光素子１０１から発光素子１００への漏れ光を低減ことができる。

図５に示したように、発光素子１００が配置された表示領域９と赤外発光素子１０１が配置された赤外発光領域２０との間に領域２１を設けるように構成とすることで、視線検出用赤外発光の配置と表示領域の高精細な表示とを両立できるため、好ましい。

発光素子と赤外発光素子との距離は表示への影響が小さい範囲であって、赤外発光画素からの漏れ光が視認できなくなる範囲であればよい。漏れ光が視認されるのは隣接画素である場合が多いので、当該発光素子と隣り合う他の発光素子との距離以上離せば漏れ光の視認を低減できる。すなわち、表示装置が、表示素子の隣に配置されている他の表示素子を有し、表示素子と前記赤外発光素子との距離を第一の距離、前記表示素子と前記他の表示素子との距離を第二の距離とするとき、第一の距離が第二の距離よりも大きくなっている。第一の距離が第二の距離の２倍以上になっていることが好ましい。

また、発光素子がカラーフィルタを有する構成の場合、発光位置からカラーフィルタまでの垂直方向の距離をＬとすると、発光素子と赤外発光素子との距離を水平方向でＬ以上離せば、赤外発光素子から発光素子のカラーフィルタへ向かう漏れ光の角度が４５度以上となり、正面方向に対して強度が十分に弱まると考えられるため好ましい。すなわち、表示素子は第二電極よりも光取り出し側にカラーフィルタを有し、第二電極とカラーフィルタとの間の距離を第三の距離とするとき、第一の距離が第三の距離よりも大きくなっている。

第一の距離が第三の距離よりも大きくすることが好ましいが、発光層の発光位置は特定することが困難な場合があるので、発光層の前記第二電極側の界面と、前記カラーフィルタとの距離を第四の距離とするとき、第一の距離を第四の距離よりも大きくすることで、同様能効果を得ることができる。

また、上記のように発光素子１００と赤外発光素子１０１の距離を離す構成とすることで、漏れ光だけでなく、赤外発光素子を発光させた場合、隣接する発光素子への電荷の流出、いわゆるリーク電流が低減できる。このため、意図しない可視発光による表示品位の低下を更に低減でき、好ましい。

本実施形態では表示領域９と赤外発光領域２０とを距離を離して形成する例を示したが、発光素子１００と赤外発光素子１０１との距離が離れていれば、赤外発光領域２０の配置位置は、本実施形態に限られるものではない。例えは、表示領域内に、表示に影響の無い範囲で赤外発光素子１０１を配置してもよい。

赤外発光素子１０１を絶縁層２上の狭い領域のみに配置した場合、ユーザーの眼球に赤外光を放射する際に瞼などの構造物に遮られる場合があるため、表示領域９の外側の領域の少なくとも２辺に配置されることが好ましく、４辺に配置されることが更に好ましい。

表示領域９と赤外発光領域２０の間の領域２１は、撮像素子が配置された撮像領域であってもよい。また、領域２１は、絶縁層に形成されたトランジスタ等のスイッチング素子絶縁層に埋め込まれている配線、第二電極が外部電源と接続されているコンタクト領域、ダミー画素領域としてもよい。ダミー画素領域は、製造安定性、反射を低減する目的で設けられる。

また、領域２１は、カラーフィルタや光吸収層が配置されてよい。光吸収層を設けることで赤外発光素子１０１から斜め方向に放出される可視光が更に低減されるため好ましい。

（第四実施形態）
図７は第四実施形態に係る表示装置の断面模式図である。本実施形態においては、第三実施形態と同様に発光素子と赤外発光素子との距離が大きくなっている。また第二実施形態のように赤外発光素子１０１の上かつ対向基板に波長変換層１７が設けられている。波長変換層１７の端部は、平面視において、発光素子１００と赤外発光素子１０１の間に位置すればよい。本実施形態においては、発光素子１００と赤外発光素子１０１の間の距離が大きいため、容易に波長変換層１７を正しい位置に配置できる。この場合、波長変換層の位置は、対向基板の位置で決まる。すなわち、波長変換層１７を容易に正しい位置に配置できることは、対向基板を正しい位置に容易に配置できることである。本実施形態によれば、対向基板１８上に波長変換層を形成する工程、基板と対向基板とを貼り合わせる工程、において高精度なパターニングや位置合わせが必要ないので、容易に製造することができる。

（他の実施形態）
図８は、本発明の一実施形態に係る表示装置の適用例の一例である。本発明の一実施形態に係る表示装置はカメラのビューファインダ、ヘッドマウントディスプレイ、スマートグラスのような情報表示装置に適用できる。

図８（ａ）は、カメラ等の撮像装置のビューファインダとして用いた一例の概略構成図である。表示装置１からは表示光７と赤外光８が出射され、表示光と赤外光とが同一の光学部材２２を通って、ユーザーの眼球６に達する。ユーザーの眼球６で反射した赤外光は撮像素子を有する撮像装置２３で電気情報に変換され、その情報に基づいて視線の検出がなされる。撮像装置を設ける代わりに、表示装置１の絶縁層上に撮像素子を設けて、表示撮像装置として用いてもよい。

図８（ｂ）は、カメラ等の撮像装置の一例である。撮像装置２４は、ビューファインダ２５、ディスプレイ２６、操作部２７、筐体２８を有する。図８（ａ）の表示装置は、ビューファインダ２５に設けられている。

図８（ａ）では、表示光７と赤外光８が同一の光学部材２２を通る例を示したが、表示光と赤外光で別の光学部材を設けてもよい。また、撮像装置を設ける代わりに、表示装置１の基板上に撮像素子を設けて、表示撮像装置として用いてもよい。検出した視線情報は、カメラのピント制御、表示画像の解像度制御、ボタン操作の代替など、表示装置や表示装置と接続される種々の機器の制御に用いることができる。

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。

他にも、赤外光を受光する受光素子を有する第一の撮像装置と、第一の撮像装置と異なる受光素子を備え、外部を撮像するための第二の撮像装置とを有し、第一の撮像装置のユーザーの視線情報に基づいて、第二の撮像装置の撮像解像度を制御してよい。撮像の解像度を優先された領域に比べて、他の領域を低下させることで、情報量を低減できる。このため、消費電力の低減、表示遅延の低減が図れる。優先される領域を第一の撮像領域、第一の撮像領域よりも優先度が低い領域を第二の撮像領域としてよい。

図８（ｃ）は、スマートグラスの一例を示す模式図である。スマートグラスに代表される撮像表示装置２９は、制御部３０と透明表示部３１と不図示の外部撮像部とを有している。スマートグラスに適用した場合、検出された視線情報に基づいて、表示装置と外部撮像装置の両方を制御することができ、消費電力や表示遅延の低減が図れる。例えば、表示領域の内、ユーザーが注視している領域以外の領域の表示と撮像の解像度を低下させることで、撮像と表示の双方の情報量を削減でき、消費電力や表示遅延が低減できる。

以上の通り、本発明の一実施形態によれば、赤外発光素子が発する可視光が、隣接画素の漏れ光になることを低減することで、小型化された場合であっても、表示品位の低下が低減される表示装置を提供できる。

１ 表示装置
２ 基板
３ 表示部
４ 赤外発光部
５ 撮像部
６ 眼球
７ 表示光
８ 赤外光
９ 表示領域
１０ 光吸収層
１１ 第一電極
１２ 機能層
１３ 第二電極
１４ 保護層
１５ カラーフィルタ
１６ バンク
１７ 波長変換層
１８ 対向基板
２０ 赤外発光領域
２１ 表示領域と赤外発光領域の間の領域
２２ 光学部材
２３ 撮像装置
２４ 撮像装置
２５ ビューファインダ
２６ ディスプレイ
２７ 操作部
２８ 筐体
２９ スマートグラス
３０ 制御部
３１ 透明表示部

Claims (23)

1. 表示素子と、赤外発光素子と、を絶縁層上に有している発光装置であって、
   前記発光装置は、前記絶縁層に垂直な方向からの平面視において、前記赤外発光素子から前記表示素子の方向へ発せられる光を低減する低減手段を有し、
   前記発光装置は、前記表示素子を複数含み可視光を発光する第一発光領域と、前記赤外発光素子を複数含み赤外光を発光する第二発光領域とを有し、
   前記第二発光領域は、前記第一発光領域と前記絶縁層の端との間に配置され、前記第二発光領域と前記絶縁層の端との間には前記第一発光領域が配置されないことを特徴とする発光装置。
2. 前記第二発光領域は、前記第一発光領域を囲って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. 前記表示素子は、第一電極、発光層、第二電極を前記絶縁層からこの順で有し、
   前記第一発光領域と前記第二発光領域の間の領域において、前記第二電極が外部電源と接続され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. 前記第二発光領域は、前記第一発光領域と前記絶縁層の前記端との間、および、前記第一発光領域と前記絶縁層の前記端と異なる端との間、に配置され、
   前記第二発光領域と前記絶縁層の端との間、および前記第二発光領域と前記絶縁層の前記端と異なる端との間には前記第一発光領域が配置されないことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
5. 前記低減手段は、前記絶縁層に垂直な方向からの平面視において、前記表示素子と前記赤外発光素子との間に配置されている、可視光の少なくとも一部を吸収する光吸収層であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記赤外発光素子は、第一電極、発光層、第二電極を、前記絶縁層からこの順で有する素子を有し、
   前記光吸収層は、前記第二電極よりも光取り出し側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
7. 前記発光装置が、前記表示素子の隣に配置されている他の表示素子を有し、
   前記表示素子と前記赤外発光素子との距離を第一の距離、前記表示素子と前記他の表示素子との距離を第二の距離とするとき、
   前記低減手段は、前記第一の距離を前記第二の距離よりも大きくしていることであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記第一の距離が、前記第二の距離の２倍以上であることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
9. 前記表示素子は、第一電極、発光層、第二電極、カラーフィルタを前記絶縁層からこの順で有し、
   前記表示素子と前記赤外発光素子との距離を第一の距離、前記第二電極と前記カラーフィルタとの間の距離を第三の距離とするとき、
   前記低減手段は、前記第一の距離を前記第三の距離よりも大きくしていることであることを特徴とする請求項１乃至４、７、８のいずれか１項に記載の発光装置。
10. 前記表示素子は、第一電極、発光層、第二電極、カラーフィルタを前記絶縁層からこの順で有し、
    前記表示素子と前記赤外発光素子との距離を第一の距離、前記発光層の前記第二電極側の界面と前記カラーフィルタとの距離を第四の距離とするとき、
    前記低減手段は、前記第一の距離を前記第四の距離よりも大きくしていることであることを特徴とする請求項１乃至４または７乃至９のいずれか一項に記載の発光装置。
11. 前記赤外発光素子は、第一反射面、発光層、第二反射面、を前記絶縁層からこの順で有し、
    前記第一反射面と前記第二反射面とが、赤外領域の光を強める距離になっており、
    前記低減手段が、前記赤外領域の光を強め合わせ、可視光領域の光を低減することであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
12. 前記第一反射面と前記第二反射面とが、前記赤外領域の光を強める距離かつ可視光領域の光を弱める距離であることを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。
13. 前記表示素子は、第一反射面、発光層、第二反射面、を前記絶縁層からこの順で有し、
    前記表示素子における前記第一反射面と前記第二反射面との距離と、前記赤外発光素子における前記第一反射面と前記第二反射面との距離とが、異なることを特徴とする請求項１１または１２に記載の発光装置。
14. 前記表示素子および前記赤外発光素子は、それぞれ、第一電極、第二電極、前記第一電極と前記第二電極との間に配置されている発光層を含む有機化合物層とを有し、前記表示素子と前記赤外発光素子とで、一つの前記有機化合物層を有していることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の発光装置。
15. 前記絶縁層が配されている基板を有し、
    前記基板上に前記赤外発光素子が発する光を受光する受光素子を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の発光装置。
16. 前記赤外発光素子は、光を吸収して、赤外光を発する波長変換層を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の発光装置。
17. 前記波長変換層が量子ドットを有することを特徴とする請求項１６に記載の発光装置。
18. 前記絶縁層上に前記赤外発光素子が発する光を受光する受光素子を有することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の発光装置。
19. 前記受光素子を有する撮像装置を有し、前記撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて前記発光装置の表示画像を制御することを特徴とする請求項１８に記載の発光装置。
20. 前記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、前記第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定し、
    前記発光装置の表示領域において、前記第一の視界領域の表示解像度を前記第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御することを特徴とする請求項１９に記載の発光装置。
21. 前記表示領域は、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、前記視線情報に基づいて、前記第一の表示領域および前記第二の表示領域から優先度が高い領域を決定し、前記優先度の高い領域の解像度を、前記優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御することを特徴とする請求項２０に記載の発光装置。
22. 前記受光素子を有する第一の撮像装置と、前記第一の撮像装置と異なる受光素子を備え、外部を撮像するための第二の撮像装置とを有し、
    前記第一の撮像装置のユーザーの視線情報に基づいて、前記第二の撮像装置の撮像解像度を制御することを特徴とする請求項１８に記載の発光装置。
23. 前記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、前記第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定し、
    前記発光装置の表示領域において、前記第一の視界領域の表示解像度を前記第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御することを特徴とする請求項２２に記載の発光装置。

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