KR20230027001A

KR20230027001A - 컬러 필터 및 표시 장치

Info

Publication number: KR20230027001A
Application number: KR1020227041495A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 야마우치
Original assignee: 도판 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2023-02-27
Also published as: WO2022004652A1; EP4174534A1; TW202206859A; CN115668010A; EP4174534A4; US20230135035A1

Abstract

본 발명의 컬러 필터는, 컬러 표시의 단위 화소를 형성하는 영역에 있어서, 서로 다른 투과 파장 영역을 갖는 복수의 부화소와, 상기 복수의 부화소 각각에 대향해서 배치되어, 상기 복수의 부화소를 투과하는 광을 집광하는 복수의 렌즈를 구비한다. 상기 복수의 부화소 중 적어도 하나의 부화소는, 상기 광이 투과하는 두께 방향에서 보아, 짧은 변 방향의 길이에 대한 긴 변 방향의 길이의 비가 1보다도 큰 가늘고 긴 화소이다. 상기 복수의 렌즈 중, 상기 가늘고 긴 화소를 투과하는 상기 광을 집광하는 렌즈는, 상기 긴 변 방향을 따라 2 이상 배치되어 있다.

Description

컬러 필터 및 표시 장치

본 발명은, 컬러 필터 및 표시 장치에 관한 것이다.

본원은, 2020년 6월 29일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2020-111962호 및 2020년 6월 29일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2020-111963호에 기초해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

예를 들어, 유기 일렉트로루미네센스(EL) 표시 장치 등의 표시 장치에 있어서는, 컬러 표시를 행하는 1개의 화소 영역에, 각각 백색광을 발생시키는 유기 EL 소자가 복수 배치되고, 각 유기 EL 소자의 상방에 착색 필터와 렌즈가 각각 배치된 구성이 알려져 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 1개의 화소 영역에 백색광을 발생시키는 3개의 유기 EL 소자가 배치되어 있고, 각각의 위에 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 광을 투과하는 착색 필터와, 각 착색 필터 상에 배치된 렌즈가 마련된 유기 EL 표시 장치가 개시되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 2에는, 1개의 화소 영역에 백색광을 발생시키는 오목형으로 형성된 유기층을 포함하는 발광 소자가 배치되어 있고, 각각의 위에 R, G, B의 각 색의 광을 투과하는 착색 필터와, 각 착색 필터 상에 배치된 렌즈가 마련된 표시 장치가 개시되어 있다.

일본 특허 공개 2014-2880호 공보 일본 특허 공개 2019-133816호 공보

그러나, 상기와 같은 종래 기술에는 이하와 같은 문제가 있다.

특허문헌 1, 2에서의 렌즈는, 발광 소자로부터의 광의 정면 휘도를 향상시키기 위해서 마련되어 있다.

특허문헌 1에서는, 정사각형의 유기 EL 소자로부터 출사하여, 착색 필터를 투과한 광을 집광함으로써 정면 휘도를 향상시키고 있다. 특허문헌 1에서는, 1개의 화소 영역에 발광 영역의 형상이 동일한 3개의 유기 EL 소자가 삼각 형상으로 배치되어 있고, 착색 필터도 마찬가지로 배치되어 있다. 이에 더하여, 렌즈의 평면으로 보았을 때의 형상이 원형이다. 이 때문에, 1개의 화소에 있어서, R, G, B의 파장 성분의 표시 광을 각각 형성하는 부화소의 사이에 간극이 크게 되어 있다. 이와 같은 구성에서는, 해상도를 높이면 부화소가 너무 작아지므로, 컬러 필터의 제조가 어려워져서, 고해상도화할 수 없을 우려가 있다.

또한, 특허문헌 1에서는, 사이즈 12㎛×12㎛의 단위 화소에 마련된, 적색, 녹색 및 청색의 파장 성분의 표시 광을 각각 형성하는 부화소로 구성된 컬러 필터 상에 마이크로렌즈를 형성하고 있다. 부화소의 사이에는, 혼색 대책을 위한 큰 갭이 마련되어 있다. 이 때문에, 컬러 필터의 개구율이 낮아져버리므로, 해상도를 그다지 향상시킬 수 없다.

특허문헌 2에서는, 오목형의 유기층으로부터 출사한 광을 내부 렌즈에서 집광한 후, 착색 필터에 투과시켜, 최외부에 배치된 온 칩 마이크로 렌즈를 통해서 외부에 출사한다.

이와 같은 구성에서는, 해상도를 높여도 착색 필터가 너무 작아지지는 않지만, 유기층이 너무 작아지므로, 고휘도화가 어려워질 우려가 있다.

또한, 착색 필터의 사이에는, 블랙 매트릭스가 형성되어 있으므로, 이들이 맞물려 발광 소자로부터의 광이, 인접하는 착색 필터로부터 출사하지 않게 되어 있다.

이 경우, 정면 휘도를 향상시켜서 혼색을 억제할 수 있지만, 유기층을 오목형으로 형성하거나, 블랙 매트릭스를 형성하거나 하는 제조 공정이 증가해버리므로, 제조 비용이 증대한다.

예를 들어, 부화소로서, 1개의 화소 영역을 일방향으로 3분할하는 것도 생각할 수 있다. 예를 들어, 유기 EL 소자, 착색 필터 및 렌즈를, 화소의 1변을 3등분하는 직사각 형상으로 배치하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 평면으로 보아, 부화소는 짧은 변 방향의 폭에 대하여 긴 변 방향의 길이가 3배인 가늘고 긴 직사각형이 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 화소 영역에 간극 없이 부화소를 배치할 수 있으므로, 고해상도화에 적합하다.

그러나, 일방향으로 긴 렌즈에서는, 긴 변 방향 및 짧은 변 방향에 필요한 굴절력의 이방성이 커지므로, 양호한 광 취출 효율을 갖는 미소한 렌즈를 제작할 수 없다는 문제가 있다. 예를 들어, 짧은 변 방향의 곡률 반경에 비하여 긴 변 방향의 곡률 반경이 지나치게 커지기 때문에, 실린드리컬 렌즈에 가까운 렌즈 성능으로 되어, 긴 변 방향에서의 집광 성능이 저하된다. 그 결과, 정면 휘도가 저하됨과 함께, 긴 변 방향에 있어서 비스듬히 보았을 때의 시인성이 저하되기 쉽다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 단위 화소 영역에서의 부화소가 일방향으로 길어도, 정면 휘도와, 시인성이 양호해지고, 또한, 간소한 구성이어도 정면 휘도와 색 재현성이 양호해지는 컬러 필터 및 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 형태에 관한 컬러 필터는, 컬러 표시의 단위 화소를 형성하는 영역에 있어서, 서로 다른 투과 파장 영역을 갖는 복수의 부화소와, 상기 복수의 부화소 각각에 대향해서 배치되고, 상기 복수의 부화소를 투과하는 광을 집광하는 복수의 렌즈를 구비하고, 상기 복수의 부화소 중 적어도 하나의 부화소는, 상기 광이 투과하는 두께 방향으로 보아, 짧은 변 방향의 길이에 대한 긴 변 방향의 길이의 비가 1보다도 큰 가늘고 긴 화소이며, 상기 복수의 렌즈 중, 상기 가늘고 긴 화소를 투과하는 상기 광을 집광하는 렌즈는, 상기 긴 변 방향을 따라 2이상 배치되어 있다.

상기 컬러 필터에 있어서는, 상기 비는 1.5 이상이며, 상기 가늘고 긴 화소에 대향하는 상기 렌즈의 개수는, 상기 비의 소수 첫째자리를 반올림한 수와 동등해도 된다.

상기 컬러 필터에 있어서는, 상기 복수의 렌즈는, 상기 긴 변 방향으로 밀하게 배열되어 있어도 된다.

상기 컬러 필터에 있어서는, 상기 복수의 부화소는, 적색, 녹색 및 청색의 서로 다른 투과 파장 영역을 갖는 3개의 부화소를 포함하고 있고, 상기 3개의 부화소는, 모두 상기 가늘고 긴 화소이며, 상기 짧은 변 방향으로 병렬로 배치되어 있고, 상기 긴 변 방향의 길이가 서로 동등해도 된다.

상기 컬러 필터에 있어서는, 상기 복수의 부화소는, 직사각 형상이며, 적색, 녹색 및 청색의 어느 것의 제1 투과 파장 영역을 갖는 제1 부화소와, 직사각 형상이며, 상기 적색, 상기 녹색 및 상기 청색 중 제1 투과 파장 영역과 다른 제2 투과 파장 영역을 갖는 제2 부화소와, 상기 비가 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 각각에서의 짧은 변 방향의 길이에 대한 긴 변 방향의 길이의 비보다도 큰 상기 가늘고 긴 화소이며, 상기 적색, 상기 녹색 및 상기 청색 중 상기 제1 투과 파장 영역 및 상기 제2 투과 파장 영역과 다른 제3 투과 파장 영역을 갖는 제3 부화소를 포함하고 있고, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소는, 모두 상기 제3 부화소의 상기 짧은 변 방향에 있어서 상기 제3 부화소와 인접하고 있고, 상기 제3 부화소의 상기 긴 변 방향에 있어서 서로 인접하여 배치되어 있어도 된다.

상기 컬러 필터에 있어서는, 상기 복수의 부화소 중 서로 인접하는 부화소의 사이 및 상기 서로 인접하는 부화소의 경계선 상의 적어도 한쪽에 배치된 차광 벽을 더 구비해도 된다.

본 발명의 제2 형태에 관한 표시 장치는, 상기 컬러 필터와, 상기 복수의 부화소에 각각 대향하는 복수의 발광 소자를 구비한다.

상기 표시 장치에서는, 상기 발광 소자는 유기 EL 소자이어도 된다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제3 형태에 관한 컬러 필터는, 컬러 표시에서의 단위 화소를 구성하는 복수의 부화소에 포함되고, 제1 투과 파장 영역을 갖는 제1 부화소와, 상기 제1 부화소의 두께 방향에 있어서 상기 제1 부화소에 대향해서 배치된 제1 렌즈와, 상기 단위 화소 또는 상기 단위 화소에 인접하는 다른 단위 화소를 구성하는 복수의 부화소에 포함되고, 상기 제1 부화소와 동일한 두께와, 상기 제1 투과 파장 영역과 다른 제2 투과 파장 영역을 갖고, 상기 제1 부화소에 인접하는 제2 부화소와, 상기 제2 부화소의 두께 방향에 있어서 상기 제2 부화소에 대향해서 배치되고, 상기 제1 부화소에 대한 상기 제2 부화소의 인접 방향과 동일 방향에 있어서 상기 제1 렌즈와 인접해서 배치된 제2 렌즈와, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소와, 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈의 사이에 배치된 평탄화층을 구비하고, 하기 식 (1) 내지 (5)를 충족한다.

[수학식 1]

여기서, t1은 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 두께, t2는 상기 평탄화층의 두께, w는 상기 인접 방향에서의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 폭, L은 상기 인접 방향에서의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈의 폭, 및 d는 상기 인접 방향에서의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈의 사이의 거리이다.

상기 컬러 필터에 있어서는, 상기 단위 화소 및 상기 다른 단위 화소는, 각각 적색, 녹색 및 청색의 서로 다른 투과 파장 영역을 갖고, 동일한 상기 인접 방향으로 배열된 3개의 부화소를 포함하고 있고, 상기 3개의 부화소는, 상기 인접 방향과 직교하는 방향에서의 길이가 서로 동등하고, 상기 3개의 부화소 중, 서로 인접하는 적어도 1조의 부화소에 있어서, 상기 식 (1) 내지 (5)가 충족되어도 된다.

상기 컬러 필터에 있어서는, 상기 단위 화소 및 상기 다른 단위 화소는, 적색, 녹색 및 청색의 어느 것의 제1색의 투과 파장 영역을 갖는 제1색 부화소와, 상기 적색, 상기 녹색 및 상기 청색 중 상기 제1색과 다른 제2색의 투과 파장 영역을 갖는 제2색 부화소와, 상기 적색, 상기 녹색 및 상기 청색 중 상기 제1색 및 상기 제2색과 다른 제3색의 투과 파장 영역을 갖고, 일방향으로 가늘고 긴 제3색 부화소를 포함하고 있고, 상기 제1색 부화소 및 상기 제2색 부화소는, 상기 제3색 부화소의 긴 변 방향에 있어서 서로 인접하고 있고, 또한 상기 제1색 부화소 및 상기 제2색 부화소는, 상기 제3색 부화소의 상기 긴 변 방향에 교차하는 짧은 변 방향에 있어서, 각각 상기 제3색 부화소와 인접하여 배치되어 있고, 상기 제1색 부화소, 상기 제2색 부화소 및 상기 제3색 부화소 중, 서로 인접하는 적어도 1조의 부화소에 있어서, 상기 식 (1) 내지 (5)가 충족되어도 된다.

본 발명의 제4 형태에 관한 표시 장치는, 상기 컬러 필터와, 상기 단위 화소를 구성하는 상기 복수의 부화소에 각각 대향하는 복수의 발광 소자를 구비한다.

본 발명의 컬러 필터 및 표시 장치에 의하면, 단위 화소 영역에서의 부화소가 일방향으로 길어도, 정면 휘도와, 시인성이 양호해진다. 또한, 간소한 구성이어도, 정면 휘도와 색 재현성이 양호해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.
도 2는 도 1에서의 F2-F2선을 따른 단면도이다.
도 3은 도 1에서의 F3-F3선을 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컬러 필터의 작용을 설명하는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컬러 필터의 작용을 설명하는 모식도이다.
도 6은 종래예 1의 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.
도 7은 도 6에서의 F7-F7선을 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.
도 9는 도 8에서의 F9-F9선을 따른 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태의 제1 변형예에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.
도 11은 도 10에서의 F11-F11선을 따른 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태의 제3 변형예에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 형태의 제4 변형예에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.
도 16은 도 15에서의 F15-F15선을 따른 단면도이다.
도 17은 도 15에서의 F16-F16선을 따른 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.
도 19는 도 18에서의 F202-F202선을 따른 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 컬러 필터의 작용을 도시하는 모식적인 광선도이다.
도 21은 종래예 2의 컬러 필터의 작용을 도시하는 모식적인 광선도이다.
도 22는 종래예 3의 컬러 필터의 작용을 도시하는 모식적인 광선도이다.
도 23은 종래예 4의 컬러 필터의 작용을 도시하는 모식적인 광선도이다.
도 24는 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.
도 25는 도 24에서의 F208-F208선을 따른 단면도이다.
도 26은 도 24에서의 F209-F209선을 따른 단면도이다.
도 27은 도 24에서의 F210-F210선을 따른 단면도이다.

본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.

이하의 설명에 사용하는 각 도면에서는, 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해서, 각 부재의 축척을 적절히 변경하고 있다. 각 구성 요소의 치수 및 비율을 실제의 것과는 적절하게 다르게 하고 있다. 모든 도면에 있어서, 실시 형태가 다른 경우라도, 동일 또는 상당하는 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 공통되는 설명은 생략한다.

[제1 실시 형태]

본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컬러 필터 및 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.

도 2는, 도 1에서의 F2-F2선을 따른 단면도이다. 도 3은, 도 1에서의 F3-F3선을 따른 단면도이다.

도 1에 도시하는 유기 EL 표시 장치(100)(표시 장치)는, 화상 신호에 기초하여 컬러 화상을 표시한다. 유기 EL 표시 장치(100)의 용도는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 유기 EL 표시 장치(100)는, 스마트 글라스, 헤드 마운트 디스플레이, 전자 뷰 파인더 등의 전자 기기용 표시 장치로서 이용할 수 있다.

도 1에는, 제1 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100)의 평면으로 보았을 때의 단위 화소(P)의 구성이 도시되어 있다. 여기서, 평면으로 보았을 때란, 유기 EL 표시 장치(100)의 표시 화면으로부터 발광 소자를 향해서 보는 것을 의미하고 있다. 평면으로 보는 것은, 후술하는 필터부(3)의 두께 방향에서 보는 것이기도 하다.

단위 화소(P)는, 컬러 표시를 행하는 최소의 영역이다. 예를 들어, 유기 EL 표시 장치(100)는, 도 1에 도시하는 단위 화소(P)가, 도시의 좌측에서 우측을 향하는 x 방향과, 도시의 아래에서 위를 향하는 y 방향으로, 각각 다수 인접해서 배열되어 있다. z 방향은, x 방향 및 y 방향에 직교하는 방향 중, 도시의 지면 안쪽에서 앞쪽을 향하는 방향이다. z 방향은, 평면으로 보았을 때의 방향과 반대 방향이다.

유기 EL 표시 장치(100)의 단위 화소(P) 전체로 형성되는 표시 화면의 외형은, x 방향 및 y 방향으로 변을 갖는 직사각형이다. 단위 화소(P)의 x 방향의 폭은 Wx, y 방향의 폭은 Wy이다. Wx와 Wy는, 서로 동등해도 되고, 서로 달라도 된다.

이하, 설명을 간단하게 하기 위해서, 영역, 부재 등의 x 방향의 폭을 x폭, y 방향의 폭을 y폭이라고 칭하는 경우가 있다.

단위 화소(P)는 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)을 갖는다. 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)은, x 방향에 있어서 이 순으로 배열되어 있다. 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)은, 단위 화소(P)를 x 방향에 있어서 3등분하고 있다.

유기 EL 표시 장치(100)에 있어서, 각 단위 화소(P)의 구성은 모두 동일하므로, 이하에서는, 단일한 단위 화소(P)의 예로 설명한다.

제1 부화소 영역(P1)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 Wx/3, y폭이 Wy인 직사각형이다. 제1 부화소 영역(P1)은, 예를 들어 적색의 표시를 행한다.

제2 부화소 영역(P2)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 Wx/3, y폭이 Wy인 직사각형이다. 제2 부화소 영역(P2)은, 예를 들어 녹색의 표시를 행한다.

제3 부화소 영역(P3)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 Wx/3, y폭이 Wy인 직사각형이다. 제3 부화소 영역(P3)은, 예를 들어 청색의 표시를 행한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(100)는, 본체부(9)와, 컬러 필터(10)를 갖는다.

본체부(9)는, 기판(6), 발광 소자(5) 및 평탄화막(4)을 갖는다.

기판(6)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 유기 EL 표시 장치(100)의 표시 화면보다도 크다. 기판(6)은, 예를 들어 실리콘 기판으로 형성된다.

발광 소자(5)는, 백색광을 발광한다. 예를 들어, 발광 소자(5)로서는, 유기 EL 소자가 사용되어도 된다. 유기 EL 소자는, 양극과 음극의 사이에 직류 전압을 인가하여, 발광층에 전자 및 정공을 주입해서 재결합시킴으로써 여기자를 생성하고, 이 여기자가 실활할 때의 광의 방출을 이용해서 발광한다.

발광 소자(5)는, 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)에 각각 마련되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 각 발광 소자(5)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 각각이 배치된 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)의 외형보다도 약간 작은 직사각 형상이다.

도 1에 도시하는 예에서는, 각 발광 소자(5)의 x폭은 Wx/3보다도 약간 좁고, y폭은 Wy보다도 약간 좁다.

발광 소자(5)는, 예를 들어 반도체 제조 프로세스를 사용해서 실리콘 기판 상에 제조된다.

각 발광 소자(5)에서의 전극은, 기판(6)에 형성된 배선을 통해서 도시 생략한 구동 회로에 접속되어 있다. 구동 회로는, 화상 신호에 기초하여, 각 발광 소자(5)의 점등 및 소등을 제어한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 평탄화막(4)은, 적어도 각 단위 화소(P)에서의 기판(6) 및 발광 소자(5)를 피복하고 있고, z 방향의 표면에 평탄면(4a)을 형성한다. 평탄면(4a)은, 유기 EL 표시 장치(100)에서의 표시 영역 전체로 연장되는 평면이다.

평탄화막(4)은, 발광 소자(5)를 덮음으로써 발광 소자(5)를 보호한다. 예를 들어, 평탄화막(4)은, 수분, 산소 등이 발광 소자(5)에 닿지 않도록 함으로써, 발광 소자(5)의 열화를 억제한다.

평탄화막(4)의 재료는, 가시광에 대한 투과율이 양호한 투명 수지 재료를 포함한다. 평탄화막(4)의 재료에는, 수분 및 산소의 적어도 한쪽에 대한 배리어성이 높은 재료가 사용되는 것이 보다 바람직하다.

평탄화막(4)에서의 발광 소자(5) 상의 막 두께는, 예를 들어 0.1㎛이다.

컬러 필터(10)는, z 방향에 있어서, 필터부(3)와, 평탄화층(2)과, 렌즈(1)를 이 순으로 갖는다.

필터부(3)는, 상면(3a) 및 하면(3b)을 갖는 두께 일정한 층상부이다. 필터부(3)의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 필터부(3)의 두께는 1.2㎛이어도 된다.

필터부(3)는, 하면(3b)이 평탄면(4a)과 밀착된 상태에서, 평탄화막(4)을 덮고 있다.

필터부(3)는, 평탄화막(4)을 경유해서 각 발광 소자(5)로부터 입사하는 광의 투과 파장을 규제한다.

필터부(3)는, 제1 착색층(31)(부화소, 가늘고 긴 화소), 제2 착색층(32)(부화소, 가늘고 긴 화소) 및 제3 착색층(33)(부화소, 가늘고 긴 화소)을 포함한다.

제1 착색층(31)은, 제1 부화소 영역(P1)에 겹쳐져 있다. 제1 착색층(31)은, 예를 들어 적색의 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 형성한다.

제2 착색층(32)은, 제1 착색층(31)의 x 방향에 인접해서 배치되어 있다. 제2 착색층(32)은, 제2 부화소 영역(P2)에 겹쳐져 있다. 제2 착색층(32)은, 예를 들어 녹색의 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 형성한다.

제3 착색층(33)은, 제2 착색층(32)의 x 방향에 인접해서 배치되어 있다. 제3 착색층(33)은, 제3 부화소 영역(P3)에 겹쳐져 있다. 제3 착색층(33)은, 예를 들어 청색의 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 형성한다.

제1 실시 형태에서는, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)의 두께 방향에서 본 각 평면으로 보았을 때의 형상은, y 방향으로 가늘고 긴 직사각형이며, 각각 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)과 동일 형태이다. 이 때문에, 3개의 부화소를 형성하는 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)은, 단위 화소(P)를 x 방향에 있어서 3등분하는 형상으로 형성되어 있다.

직사각형에서의 짧은 변 방향의 길이에 대한 긴 변 방향의 길이의 비를 애스펙트비라고 칭한다. 직사각형이 정사각형인 경우의 애스펙트비는 1로 한다.

제1 실시 형태에서는, 각 부화소의 짧은 변 방향의 길이가 Wx/3, 긴 변 방향의 길이가 Wy이므로, 각 부화소의 애스펙트비는 3×Wy/Wx이다. 특히, 단위 화소(P)가 정사각형일 경우(Wx=Wy)에는, 각 부화소의 애스펙트비는 3이다.

애스펙트비가 1보다도 큰 부화소를, 특히 가늘고 긴 화소라고 칭하면, 제1 실시 형태에서는, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)은, 모두 가늘고 긴 화소이다.

필터부(3)는, 투명 수지에, 각각의 투과 파장 영역에 대응하는 색재를 분산시킨 수지 조성물을 고화시켜서 형성된다.

평탄화층(2)은, 필터부(3)의 상면(3a)에 적층된 두께 일정한 층상부이다. 평탄화층(2)의 상면(2a)은, 필터부(3)의 하면(3b)과 평행한 평면이다.

평탄화층(2)의 재료는, 가시광에 대한 투과율이 양호한 투명 수지 재료이다.

렌즈(1)는, 평탄화층(2)을 사이에 두고, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33) 각각의 두께 방향(z 방향)에 대향해서 배치되어, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)을 투과하는 광을 각각 집광한다. 집광된 광은, z 방향으로 연장되는 각 렌즈(1)의 광축을 중심으로 해서, 컬러 필터(10)의 외부에 출사한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에서는, 렌즈(1)는, 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3) 각각의 긴 변 방향으로 3개씩 배열되어 배치되어 있다.

제1 실시 형태에서는, 각 렌즈(1)는, 평면으로 보았을 때의 외연의 일부가, x 방향 및 y 방향에 있어서 간극 없이 배치되어 있다. 이 때문에, 각 렌즈(1)는, 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)의 각 긴 변 방향으로 밀하게 배치되어 있다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)의 각 짧은 변 방향에 있어서도 밀하게 배치되어 있다.

단, 필요한 광 취출 효율이 얻어지면, 각 렌즈(1)의 외연의 사이에 간극이 형성되어 있어도 된다. 광 취출 효율을 향상시키기 위해서는, 렌즈(1)는 밀하게 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 예를 들어, 바람직한 밀한 배치는, 간극의 최솟값이, 간극의 폭 방향의 렌즈 크기의 20％ 이하로 되는 배치이다. 예를 들어, y 방향에서의 렌즈(1)의 사이에 간극을 마련하는 경우, y 방향의 간극의 폭은, y 방향의 렌즈 외경을 Dy로 해서, 0.20×Dy 이하인 것이 보다 바람직하다.

제1 부화소 영역(P1)에서의 각 렌즈(1)는, x 방향에 있어서 제1 부화소 영역(P1)의 짧은 폭과 동일한 폭을 갖고, y 방향에 있어서 제1 부화소 영역(P1)의 긴 폭을 3등분하는 폭을 갖는다. 각 렌즈(1)의 평면으로 보았을 때의 형상은, x 방향의 길이가 Wx/3, y 방향의 길이가 Wy/3인 직사각형의 네 코너가 원호상으로 둥글게 된 형상을 갖는다. 특히 Wx=Wy의 경우, 각 렌즈(1)의 평면으로 보았을 때의 형상은 원이어도 된다.

제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)에서의 각 렌즈(1)의 평면으로 보았을 때의 형상도 마찬가지이다.

평면으로 보았을 때의 각 렌즈(1)의 대각 방향에는, 간극이 마련되어 있다. 각 렌즈(1)의 대각 방향의 간극에는, 평탄화층(2)의 상면(2a)을 포함하는 평면부(F)가 형성되어 있다. 각 렌즈(1)는 평면부(F)를 제외하고 평탄화층(2)을 덮고 있다.

렌즈(1)의 재료는, 가시광에 대한 투과율이 양호한 투명 수지 재료이다. 렌즈(1)의 재료는, 평탄화층(2)과 동일 재료이어도 되고, 다른 재료이어도 된다. 렌즈(1)의 재료가 평탄화층(2)의 재료와 다른 경우, 서로의 굴절률이 달라도 된다.

도 2, 3에 도시하는 예에서, 각 렌즈(1)는, z 방향에 있어서, 평면(1b)과, 볼록 렌즈면(1a)을 이 순으로 갖는다. 여기서, 평면(1b)은, 평탄화층(2)과의 계면이다. 단, 렌즈(1) 및 평탄화층(2)이 동일 재료로 형성되는 경우에는 렌즈(1)와 평탄화층(2)의 사이에 계면이 형성되지 않으므로, 평면(1b)은 가상면이다. 렌즈(1) 및 평탄화층(2)의 굴절률이 동일할 경우에는, 평면(1b)이 형성되었다고 해도, 평면(1b)이 굴절면 및 반사면으로서 기능하지는 않는다.

이하에서는, 특별히 언급하지 않는 한, 렌즈(1) 및 평탄화층(2)이 동일 재료로 형성되어 있고, 렌즈(1) 및 평탄화층(2)의 굴절률이 서로 동등한 경우의 예로 설명한다.

각 렌즈(1)는, 볼록 렌즈면(1a)이 정의 굴절력을 갖는 볼록 렌즈이다.

각 볼록 렌즈면(1a)의 형상은, 렌즈(1)의 집광 성능 및 광 취출 효율을 고려한 적절한 형상이 사용된다. 예를 들어, 각 볼록 렌즈면(1a)은, z 방향으로 볼록한 반구상이어도 된다.

여기서, 반구상이란, 반구면의 경우와, 구결 높이가 반경보다도 작은 구결면의 경우와, 이들 반구면 및 구결면에 가까운 비구면의 경우를 포함한다.

이러한 형상을 가짐으로써, 각 렌즈(1)는, 발광 소자(5)가 출사하는 방사 광을 집광할 수 있다. 각 렌즈(1)의 광축(O)은, 각 렌즈(1)의 중심을 통과해서 z 방향으로 연장되어 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 각 광축(O)은, 각 발광 소자(5)의 x 방향에서의 폭(짧은 폭)의 중심에 위치하고 있다.

유기 EL 표시 장치(100)는, 반도체 제조 프로세스를 사용해서 기판(6) 상에 발광 소자(5)를 형성하고, 기판(6) 및 발광 소자(5)에 평탄화막(4)을 적층해서 본체부(9)를 형성하고, 평탄면(4a) 상에 필터부(3), 평탄화층(2) 및 렌즈(1)를 형성함으로써 제조할 수 있다.

예를 들어, 필터부(3)는, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)을 형성하는 색재를 감광성 수지에 분산시킨 수지 조성물을 각각 준비하여, 패턴 마스크를 통해서 노광, 현상하는 포토리소그래피법에 의해, 평탄면(4a) 상에 각 수지 조성물의 경화층을 형성함으로써 형성할 수 있다.

예를 들어, 렌즈(1)는, 필터부(3) 상에 평탄화층(2) 및 렌즈(1)를 형성하는 수지층을 형성한 후, 에치 백 방식에 의해 수지층의 표면에 각 렌즈(1)의 볼록 렌즈면(1a)과, 평면부(F)의 형상을 형성함으로써 형성할 수 있다. 수지층 중, 에칭되지 않는 층상부에 의해, 평탄화층(2)이 형성된다.

유기 EL 표시 장치(100)의 작용에 대해서, 컬러 필터(10)의 작용을 중심으로 설명한다.

도 4, 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컬러 필터의 작용을 설명하는 모식도이다. 도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컬러 필터의 작용을 설명하는 모식도이다.

유기 EL 표시 장치(100)에서는, 제1 착색층(31)에 대향하는 발광 소자(5)는 적색 성분의 화상 신호(이하, R 신호)에 기초하여 발광 제어된다. 마찬가지로, 제2 착색층(32)에 대향하는 발광 소자(5)는 녹색 성분의 화상 신호(이하, G 신호)에, 제3 착색층(33)에 대향하는 발광 소자(5)는 청색 성분의 화상 신호(이하, B 신호)에 기초하여, 각각 발광 제어된다.

단위 화소(P)에 있어서는, R 신호로 구동된 발광 소자(5)로부터의 광이 제1 착색층(31)을 투과해서 외부에 출사하고, G 신호로 구동된 발광 소자(5)로부터의 광이 제2 착색층(32)을 투과해서 외부에 출사하고, B 신호로 구동된 발광 소자(5)로부터의 광이 제3 착색층(33)을 투과해서 외부에 출사함으로써, 화상 신호에 충실한 색이 표시된다.

예를 들어, 렌즈(1)의 개구수에 따라서는, R 신호로 구동된 발광 소자(5)로부터의 적색광이, 제2 부화소 영역(P2) 또는 제3 부화소 영역(P3)으로부터 누설되어 출사하는 경우가 있다. 이러한 적색광의 누설 광은, 렌즈(1)에 의해 정면측에 집광되므로, 단위 화소(P)에서의 색감의 변화를 일으키지는 않는다.

이에 대해, R 신호로 구동된 발광 소자(5)로부터의 적색광이, 제2 착색층(32)을 투과하여, 제2 부화소 영역(P2)으로부터 누설되어 출사하는 경우가 있다. 이 경우, R 신호에 기초하여 발광한 누설 광이 제2 착색층(32)을 투과함으로써, 누설 광 중의 녹색 광성분이 외부로 누설된다. 그 결과, R 신호에 기초하는 녹색 광 성분이 늘어남으로써 단위 화소(P)의 색감이 변화해버린다. 렌즈(1)의 집광 성능에 따라서도 다르지만, 누설 광도 광축(O)에 대한 경사가 커지기 쉬우므로, 특히 단위 화소(P)를 경사 방향에서 볼수록, 색감의 변화가 증대해버릴 우려가 있다.

도 4에는, y 방향에 직교하는 단면에서의 광속이 모식적으로 도시되어 있다.

발광 소자(5)가 점등되면, 각 발광 소자(5)에 대향하는 렌즈(1)의 각 광축(O)과 교차하는 점(A)으로부터는, 광축(O)을 중심으로 방사상으로 넓어져서, z 방향에 대향하는 볼록 렌즈면(1a)을 향한 광속(L0Ax)(실선 화살표 참조)이 출사한다.

평탄화막(4), 필터부(3) 및 평탄화층(2)은 굴절력을 갖지 않으므로, 각 광속(L0Ax)은, 내부에서 넓어지면서, z 방향에 있어서 각 발광 소자(5)에 대향하는 볼록 렌즈면(1a)에 도달한다. 각 볼록 렌즈면(1a)에서는, 각 광속(L0Ax)은, 각각의 굴절력에 따라서 집광되어, 평행 광속에 가까운 광속(L1Ax)으로서, 렌즈(1)의 외부에 출사한다.

마찬가지로, 발광 소자(5)에서의 x 방향의 단부의 점(Bx)으로부터 방사되는 광속(L0Bx)(파선 화살표 참조)은, 볼록 렌즈면(1a)에 도달하면, 볼록 렌즈면(1a)의 굴절력에 따라서 집광되어, 평행 광속에 가까운 광속(L1Bx)으로서, 렌즈(1)의 외부에 출사한다. 이때, 광속(L1Bx)은, 볼록 렌즈면(1a)의 집광 성능에 따라서는, 광축(O)에 대한 점(Bx)의 거리에 따른 경사 방향으로 출사하는데, 볼록 렌즈면(1a)이 존재하지 않는 경우에 비하면, 볼록 렌즈면(1a)의 굴절력에 따라, 광축(O)에 가까워지는 방향으로 출사한다.

도 4에는, 제2 착색층(32)에서의 점(Bx)으로부터 출사하는 예를 도시하고 있지만, 제1 착색층(31) 및 제3 착색층(33)으로부터도 도시 생략한 마찬가지의 광속이 출사한다.

예를 들어, 제2 착색층(32)에서의 점(Bx)으로부터의 광은, 이점쇄선으로 나타내는 광속(L0Dx)과 같이, z 방향에 있어서 제3 착색층(33)과 대향하는 볼록 렌즈면(1a)을 향하는 방향으로도 출사한다. 광속(L0Dx)의 대부분은, 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)을 투과하므로 녹색광과는 다르다. 단, 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)의 투과 파장 영역이 다르기 때문에, 투과 광량은 광속(L0Bx)에 비하면 낮다. z 방향에 있어서 제3 착색층(33)과 대향하는 볼록 렌즈면(1a)에 도달한 광속(L0Dx)은, x 방향을 향하는 경사 방향을 향하는 평행 광속에 가까운 광속(L1Dx)으로서, 렌즈(1)의 외부에 출사한다.

그러나, 광속(L0Bx, L0Dx)은, 발광 소자(5)의 외연으로부터의 방사 광속이므로, 중심부에 비하면 광량 자체가 낮다. 광속(L1Dx)의 대부분은 제3 착색층(33)을 투과함으로써 청색을 띠지만, 저광량이므로 혼색의 영향은 적다.

보기 쉽게 하기 위해서 도시를 생략하지만, 각 발광 소자(5)에서의 x 방향과 반대 방향의 단부의 점(Cx)으로부터 방사되어, 볼록 렌즈면(1a)으로부터 출사하는 광속은, 광축(O)에 관해서 광속(L0Bx, L0Dx, L1Bx, L0Dx)과 대칭인 광속으로 된다.

y 방향에 직교하는 단면에서의 렌즈(1)로부터의 출사 광속은, 각 발광 소자(5)와 z 방향에 대향하는 볼록 렌즈면(1a)의 광축(O)을 중심으로 하고 있고, 각 발광 소자(5)로부터의 방사 광속보다도 넓어져서 각이 작은 광속으로 된다. 각 볼록 렌즈면(1a)으로부터의 출사 광속의 색은, 각 볼록 렌즈면(1a)이 대향하는 필터부(3)의 투과 파장 영역에 대응하고 있다.

이 때문에, 제1 착색층(31)에 대향하는 발광 소자(5)로부터의 백색광의 대부분은, 제1 착색층(31)을 투과함으로써 적색의 파장 성분을 갖는 적색광으로서, 제1 착색층(31)에 대향하는 렌즈(1)로부터 렌즈(1)의 전방(도시 상측)에 출사한다.

마찬가지로, 제2 착색층(32)에 대향하는 발광 소자(5)로부터의 백색광의 대부분은, 제2 착색층(32)을 투과함으로써 녹색의 파장 성분을 갖는 녹색광으로서, 제2 착색층(32)에 대향하는 렌즈(1)로부터 렌즈(1)의 전방에 출사한다.

마찬가지로, 제3 착색층(33)에 대향하는 발광 소자(5)로부터의 백색광의 대부분은, 제3 착색층(33)을 통과하여, 청색의 파장 성분을 갖는 청색광으로서, 제3 착색층(33)에 대향하는 렌즈(1)로부터 렌즈(1)의 전방에 출사한다.

도 5에는, 제2 착색층(32)에 대향하는 발광 소자(5)의 점(A)을 통과하여, x 방향에 직교하는 단면에서의 광속이 모식적으로 도시되어 있다.

도 4와 대비하기 쉽도록, 도 4의 점(A, Bx, Cx)과 마찬가지의 위치에, 점(A, By, Cy)이 기재되어 있다. 광속(L0Ay, L1Ay, L0By, L1By, L0Dy, L1Dy)은, 점(A, Bx)으로부터 방사되는 광속인 것 이외는, 도 4에서의 광속(L0Ax, L1Ax, L0Bx, L1Bx, L0Dx, L1Dx)과 마찬가지의 광속이다.

x 방향에 직교하는 단면에서의 렌즈(1)로부터의 출사 광속은, 발광 소자(5)와 z 방향으로 대향하는 각 볼록 렌즈면(1a)의 광축(O)을 중심으로 하고 있고, 발광 소자(5)로부터의 방사 광속보다도 넓어져서 각이 작은 광속으로 된다. 각 볼록 렌즈면(1a)으로부터의 출사 광속의 색은, 모두 발광 소자(5)에 대향하는 필터부(3)의 투과 파장 영역, 도 4의 예에서는, 제2 착색층(32)의 투과 파장 영역에 대응하고 있다.

도 5에서는, 예를 들어 광속(L0Dy, L1Dy)은, 제2 착색층(32)을 투과할 뿐이므로, 광량이 감소하지 않고, 녹색광으로서 출사한다. 이 때문에, 광속(L1Dy)은 혼색의 원인이 되지는 않는다.

이와 같이, 제1 실시 형태의 렌즈(1)는, y 방향으로 긴 각 부화소의 상방에 복수 배치되어 있으므로, x 방향 마찬가지로, y 방향에서의 광속의 확대를 억제하는 작용이 있다. 이 때문에, 단위 화소(P)에서의 정면 휘도가 향상된다.

이 점에 대해서, 도 6, 7에 도시하는 종래예 1과 대비하여 설명한다.

도 6은, 종래예 1의 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다. 도 7은, 도 6에서의 F7-F7선을 따른 단면도이다.

도 6, 7에 도시하는 바와 같이, 종래예 1의 유기 EL 표시 장치(110)는, 유기 EL 표시 장치(100)의 렌즈(1) 대신에 렌즈(111)를 갖는 것 이외는, 유기 EL 표시 장치(100)와 마찬가지로 구성된다. 이하, 제1 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 렌즈(111)는, 평탄화층(2)을 사이에 두고, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33) 각각에 대향해서 배치되고, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)을 투과하는 광을 각각 집광한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 렌즈(111)는, 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3) 각각의 긴 변 방향으로 1개씩 배치되어 있다.

제1 부화소 영역(P1)에서의 렌즈(111)는, x 방향에 있어서 제1 부화소 영역(P1)의 짧은 폭과 동일한 폭을 갖고, y 방향에 있어서 제1 부화소 영역(P1)의 긴 폭과 동일한 폭을 갖는다. 렌즈(111)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 직사각형의 네 코너가 원호상으로 둥글게 된 형상을 갖는다.

제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)에서의 각 렌즈(111)의 평면으로 보았을 때의 형상도 마찬가지이다.

각 렌즈(111)에서의 y 방향에 직교하는 단면에서의 형상은, 동 단면의 볼록 렌즈면(1a)의 형상과 마찬가지이다.

각 렌즈(111)에서의 x 방향에 직교하는 단면에서의 형상은, 도 7에 도시하는 바와 같이, z 방향에 있어서, 평면(111b)과, 렌즈면(111a)이 이 순으로 형성되어 있다.

평면(111b)은, 평탄화층(2)과의 경계면에 의해 형성되어 있다.

렌즈면(111a)은, 렌즈(111)의 긴 변 방향의 양단부에 형성된 볼록면(111aB)과, 각 볼록면(111aB) 사이에 끼워진 영역에 x 방향으로 연장되는 실린드리컬면(111aA)을 갖는다.

실린드리컬면(111aA)은, 볼록 렌즈면(1a)에서의 x 방향에 직교하는 단면의 형상이, x 방향으로 연장되어 형성된다.

볼록면(111aB)은, 실린드리컬면(111aA)에 매끄럽게 접속하는 사분구 형상이다.

렌즈면(111a)은, y 방향에 직교하는 단면에서는 볼록 렌즈면(1a)과 마찬가지의 굴절력을 갖지만, x 방향에 직교하는 단면에서는 볼록면(111aB)을 제외하고 굴절력을 갖지 않는다.

이 때문에, 도 7에 실선 및 파선으로 나타낸 바와 같이, 발광 소자(5)로부터의 방사 광속 중, 실린드리컬면(111aA)을 투과하는 광속은, x 방향으로 집광되지 않고, 렌즈(111)로부터 출사한다.

그 결과, 제1 실시 형태에 비교하면, 광속의 확대에 대응하여, y 방향에 직교하는 단면에서의 시야각은 넓어지지만, 동 단면에서의 각 관찰 방향에서의 휘도는 제1 실시 형태보다도 저하된다.

즉, 종래예 1의 유기 EL 표시 장치(110)에서는, 정면 휘도가 저하됨과 함께, y 방향에 직교하는 단면에 있어서 경사 방향에서 보았을 때의 관찰 각도에 따른 휘도도 저하된다. 그 결과, 화상이 어두워지기 때문에 시인성이 저하된다.

이에 대해, 제1 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100)는, 각 부화소의 긴 변 방향으로 복수의 렌즈(1)를 배치한 컬러 필터(10)를 가지므로, 정면 휘도와, 시인성이 양호해진다.

[제2 실시 형태]

본 발명의 제2 실시 형태에 관한 컬러 필터 및 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 8은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.

도 9는, 도 8에서의 F9-F9선을 따른 단면도이다.

도 8, 9에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100A)(표시 장치)는, 제1 실시 형태의 컬러 필터(10) 대신에, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10A)를 구비한다. 컬러 필터(10A)는, 필터부(3) 대신에 필터부(3A)를 구비한다.

이하, 제1 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

필터부(3A)는, 필터부(3)에 있어서, 가시광을 차광하는 차광 벽(7A)을 더 구비한다.

차광 벽(7A)은, x 방향으로 인접하는 단위 화소(P)에 있어서 x 방향으로 인접하는 부화소의 사이와, 단위 화소(P) 내에서 x 방향으로 서로 인접하는 부화소의 사이에 각각 배치되어 있다.

차광 벽(7A)의 형상은, x 방향으로 인접하는 부화소에 걸쳐져서 투과하는 광의 적어도 일부를 차광할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다.

예를 들어, 도 8, 9에 도시하는 예에서는, 각 차광 벽(7A)의 x폭은 t, y 방향의 길이는 Wy이다. 각 차광 벽(7A)의 z 방향의 높이는, 각 부화소의 두께와 동등하다. 차광 벽(7A)의 상면(7a)은, 필터부(3A)의 상면(3a)과 동일 평면 상에 위치한다.

차광 벽(7A)의 x폭(t)은, 필요한 차광 특성이 얻어지는 적절한 크기로 된다. 단, t는 작은 편이 보다 바람직하다. 예를 들어, t는, Wx/3의 30％ 이상 40％ 이하이어도 된다.

차광 벽(7A)의 재료는, 가시광을 차광할 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 차광 벽(7A)의 재료로서, 가시광의 투과율이 0％ 이상 20％ 이하인 재료가 사용되어도 된다. 차광 벽(7A)은, 예를 들어 카본 등의 흑색의 색재가 분산된 수지 재료로 형성되어도 된다.

제2 실시 형태에서의 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)은, x폭이 wx인 것 이외는, 제1 실시 형태의 각 부화소와 마찬가지이다. wx의 크기는, (Wx/3-t)이다. 이 때문에, 제2 실시 형태에서의 각 부화소의 애스펙트비는, Wy/wx이다.

예를 들어, Wy=Wx의 경우, 애스펙트비는 3보다도 크다. 특히, 차광 벽(7A)의 폭(t)이 상술한 범위인 경우에는, 애스펙트비는 4.2 이상, 5 이하이다.

필터부(3A)는, 차광 벽(7A)을 형성하는 수지 조성물을 준비하여, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)의 형성 방법과 마찬가지의 포토리소그래피법에 의해 패터닝함으로써 제조할 수 있다.

제2 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100A)에 의하면, 각 부화소의 긴 변 방향으로 복수의 렌즈(1)를 배치한 컬러 필터(10A)를 가지므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 정면 휘도와, 시인성이 양호해진다.

특히 컬러 필터(10A)에서의 필터부(3A)는, 부화소간에 차광 벽(7A)을 가지므로, 부화소간의 경계를 경유하여, 렌즈(1)로부터 출사하는 광속을 차광할 수 있다.

예를 들어, 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 착색층(31)에 입사해서 x 방향으로 진행됨에 따라서 z 방향으로 진행되는 광선(R1, R2, R3)을 생각한다.

발광 소자(5)에서의 x 방향과 반대측의 단부로부터 출사하는 광선(R1, R2)은, 차광 벽(7A)보다도 도시한 상측의 평탄화층(2)을 투과해서 제2 착색층(32)에 대향하는 렌즈(1)로부터 외부에 출사한다. 한편, 광선(R2)보다도 x 방향의 위치에 입사하는 광은, 예를 들어 광선(R3)과 같이, 차광 벽(7A)에서 흡수되므로, 외부에 출사하지 않는다.

이 때문에, 혼색에 의한 색감의 변화를 제1 실시 형태보다도 억제할 수 있다.

[제1 변형예]

본 발명의 제2 실시 형태의 제1 변형예에 관한 컬러 필터 및 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 10은, 본 발명의 제2 실시 형태의 제1 변형예에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다. 도 11, 도 10에서의 F11-F11선을 따른 단면도이다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 제1 변형예의 유기 EL 표시 장치(100B)(표시 장치)는, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10A) 대신에, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10B)를 구비한다.

컬러 필터(10B)는, 필터부(3A) 대신에 필터부(3B)를 구비한다.

이하, 제2 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

필터부(3B)는, 필터부(3A)에서의 차광 벽(7A) 대신에, 차광 벽(7B)을 구비한다.

차광 벽(7B)은, z 방향으로 연장되는 주상으로 형성되어 있고, 연장 방향에서의 상면(7aB)(도 11 참조)이 각 평면부(F)와 대향하는 위치에 마련되어 있다.

이 때문에, 차광 벽(7B)은, x 방향으로 인접하는 단위 화소(P)에 있어서 x 방향으로 인접하는 부화소의 사이와, 단위 화소(P) 내에서 x 방향으로 서로 인접하는 부화소의 사이에서, x 방향 및 y 방향으로 서로 이격되어 격자상으로 배치되어 있다.

차광 벽(7B)의 형상은, 발광 소자(5)로부터 평면부(F)를 향하는 광의 적어도 일부를 차광할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다.

예를 들어, 도 10, 11에 도시하는 예에서는, 각 차광 벽(7B)의 x폭은 tx, y폭은 ty이다.

각 차광 벽(7B)의 z 방향의 높이는, 각 부화소의 두께와 동등하다. 차광 벽(7B)의 상면(7aB)은, 필터부(3B)의 상면(3a)과 동일 평면 상에 위치한다.

차광 벽(7B)의 x폭(tx, ty)은, 필요한 차광 특성이 얻어지는 적절한 크기로 된다. 예를 들어, tx, ty는, 평면으로 보아 평면부(F)를 70％ 이상 100％ 이하의 범위에서 덮을 수 있는 크기이어도 된다.

차광 벽(7B)의 재료는, 차광 벽(7A)과 마찬가지의 재료가 사용된다.

제2 실시 형태에서의 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)은, x 방향에 대향하는 차광 벽(7B) 사이에 끼워지는 부분의 x폭(wF)이, (Wx/3-tx)로 축소되어 있는 것 이외는, 제1 실시 형태의 각 부화소와 마찬가지이다.

제2 실시 형태와 같이, 부화소의 형상이 직사각형과 다른 경우에는, 부화소의 짧은 변 방향의 최대 길이에 대한 긴 변 방향의 최대 길이의 비를 애스펙트비라고 정의한다. 이 때문에, 제2 실시 형태에서의 각 부화소의 애스펙트비는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

컬러 필터(10B)는, 차광 벽(7B)의 평면으로 보았을 때의 형성 영역이, 차광 벽(7A)과 다른 것 이외는, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10A)와 마찬가지로 하여 제조할 수 있다.

제2 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100B)에 의하면, 각 부화소의 긴 변 방향으로 복수의 렌즈(1)를 배치한 컬러 필터(10B)를 가지므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 정면 휘도와, 시인성이 양호해진다.

특히 컬러 필터(10B)에서의 필터부(3B)는, 부화소간에 차광 벽(7B)을 가지므로, 부화소간의 경계를 경유하여, 평면부(F)로부터 출사하는 광속의 일부를 차광할 수 있다.

예를 들어, 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 착색층(31)에 입사하여 x 방향으로 진행됨에 따라서 z 방향으로 진행되는 광선(R4, R5)을 생각한다.

발광 소자(5)에서의 x 방향과 반대측의 단부로부터 출사하는 광선(R4)은, 차광 벽(7B)보다도 도시한 상측의 평탄화층(2)을 투과해서 평면부(F)로부터 외부에 출사한다.

한편, 발광 소자(5)에서의 x 방향의 단부로부터 출사하는 광선(R5)은, 차광 벽(7B)에서 흡수되므로, 외부에 출사하지 않는다.

평면부(F)로부터의 누설 광이 생기면, 렌즈(1)에 의해 집광되지 않으므로, 광축(O)에 대한 경사가 큰 방향으로 누설 광이 출사한다. 이 때문에, 단위 화소(P)를 경사 방향에서 보았을 때 색감이 변화해버린다.

제1 변형예에 의하면, 평면부(F)로부터의 누설 광을 저감할 수 있으므로, 혼색에 의한 색감의 변화를 제1 실시 형태보다도 억제할 수 있다.

[제2 변형예]

본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예에 관한 컬러 필터 및 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 12는, 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 제2 변형예의 유기 EL 표시 장치(100C)(표시 장치)는, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10A) 대신에, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10C)를 구비한다.

컬러 필터(10C)는, 필터부(3A) 대신에 필터부(3C)를 구비한다.

이하, 제2 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

필터부(3C)는, 필터부(3A)에서의 차광 벽(7A) 대신에, 차광 벽(7C)을 구비한다.

차광 벽(7C)은, 평탄면(4a)으로부터 상면(7aC)까지의 높이(hC)가 각 부화소의 두께보다도 낮은 것 이외는, 제2 실시 형태의 차광 벽(7A)과 마찬가지이다.

hC의 크기는, 필요한 차광 범위에 맞춘 적절한 크기로 할 수 있다. 예를 들어, hC는, 각 부화소의 두께의 절반보다도 큰 것이 보다 바람직하다.

컬러 필터(10C)는, 차광 벽(7C)의 높이가 차광 벽(7A)과 다른 것 이외는, 제2 실시 형태에서의 컬러 필터(10A)와 마찬가지로 하여 제조할 수 있다. 단, 제2 변형예에서는, 차광 벽(7C)을 형성한 후, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)을 형성한다.

제2 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100C)에 의하면, 차광 벽(7C)에 의한 차광 범위가 제2 실시 형태보다도 좁은 것 이외는, 제2 실시 형태와 마찬가지의 작용을 구비한다.

제2 변형예에 의하면, 예를 들어 도 12에 도시하는 광선(R6)과 같이, 차광 벽(7C)보다도 도시한 상측에서 제1 착색층(31)과 제2 착색층(32)의 경계를 투과하는 경우, 차광 벽(7C)에 의해 차광되지 않는다. 이 때문에, 광선(R6)은, 평탄화층(2)을 투과해서 제2 착색층(32)에 대향하는 렌즈(1)로부터 외부에 출사한다.

그러나, 차광 벽(7C)의 높이(hC)가 부화소의 두께의 절반 이상이며, 예를 들어 광선(R6)의 광축(O)에 대한 경사가 45° 이하인 경우, 광선(R6)이 제1 착색층(31)을 통과하는 광로의 길이보다도, 제2 착색층(32)을 통과하는 광로의 길이쪽이 짧아진다. 이 경우, 광선(R6)은 적색을 띠고 있으므로, 광선(R6)이 녹색광으로 변환된 경우에 비하면, 혼색에 의한 색감의 변화는 적다.

[제3 변형예]

본 발명의 제2 실시 형태의 제3 변형예에 관한 컬러 필터 및 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 13은, 본 발명의 제2 실시 형태의 제3 변형예에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 제3 변형예의 유기 EL 표시 장치(100D)(표시 장치)는, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10A) 대신에, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10D)를 구비한다.

컬러 필터(10D)는, 평탄화층(2), 필터부(3A) 대신에, 평탄화층(2C), 필터부(3D)를 구비한다.

이하, 제2 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

제3 변형예는, 제2 실시 형태에서의 차광 벽(7A)을 평탄화층(2)의 내부까지 연장시킨 예로 되어 있다.

필터부(3D)는, 필터부(3A)에서의 차광 벽(7A) 대신에, 차광 벽(7D)을 구비한다.

차광 벽(7D)은, 평탄면(4a)으로부터 상면(7aD)까지의 높이(hD)가 각 부화소의 두께보다도 크고, 각 부화소의 두께와 평탄화층(2C)의 두께의 합 이하인 것 이외는, 제2 실시 형태의 차광 벽(7A)과 마찬가지이다.

평탄화층(2C)은, 내부에 차광 벽(7D)이 연장되어 있는 것 이외는, 제2 실시 형태의 평탄화층(2)과 마찬가지이다.

컬러 필터(10D)는, 차광 벽(7D)의 높이가 차광 벽(7A)과 다른 것 이외는, 제2 실시 형태의 필터부(3A)와 마찬가지로 하여 제조할 수 있다.

제2 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100D)에 의하면, 차광 벽(7C)에 의한 차광 범위가 제2 실시 형태보다도 넓은 것 이외는, 제2 실시 형태와 마찬가지의 작용을 구비한다.

제3 변형예에 의하면, 예를 들어 광선(R3) 등 인접하는 부화소의 경계면을 가로지르는 광선을 차광할 수 있는 것에 더하여, 평탄화층(2C)을 투과해서 인접한 부화소에 대향하는 렌즈(1)로부터 출사하는 광의 적어도 일부도 차광할 수 있다.

예를 들어, hD의 크기를 적절히 설정함으로써, 도 9에 도시하는 광선(R1)에 상당하는 광선(R7)도 차광할 수 있도록 하면, 제1 착색층(31)을 투과해서 인접하는 부화소에 대향하는 볼록 렌즈면(1a)으로부터 외부에 출사하는 광을 모두 차광할 수 있다.

[제4 변형예]

본 발명의 제2 실시 형태의 제4 변형예에 관한 컬러 필터 및 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 14는, 본 발명의 제2 실시 형태의 제4 변형예에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.

도 14에 도시하는 바와 같이, 제4 변형예의 유기 EL 표시 장치(100E)(표시 장치)는, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10A) 대신에, 제2 실시 형태의 컬러 필터(10E)를 구비한다.

컬러 필터(10E)는, 평탄화층(2), 필터부(3A) 대신에 평탄화층(2E), 필터부(3)를 구비한다. 필터부(3)는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 층상부이며, 차광 벽은 마련되어 있지 않다.

이하, 제2 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

평탄화층(2E)은, 내부에 차광 벽(7E)이 형성되어 있는 것 이외는, 제2 실시 형태의 평탄화층(2)과 마찬가지이다.

차광 벽(7E)은, 각 부화소의 경계 상의 상면(3a)으로부터 평탄화층(2E)의 내부로 연장되어 있다.

컬러 필터(10E)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여 필터부(3)를 형성한 후, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 상면(3a) 상에 차광 벽(7E)을 형성하고, 상면(3a) 및 차광 벽(7E) 상에 평탄화층(2E) 및 렌즈(1)를 형성함으로써 제조할 수 있다.

제2 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100E)에 의하면, 차광 벽(7E)에 의해, 평탄화층(2E)의 일부를 투과하는 광을 차광하는 것 이외는, 제2 실시 형태와 마찬가지의 작용을 구비한다.

제4 변형예에 의하면, 예를 들어 광선(R8, R9)과 같이, 각 부화소의 경계보다도 상측을 투과해서 x 방향으로 인접하는 부화소에 대향하는 볼록 렌즈면(1a)으로부터 출사하는 광을 차광할 수 있다.

제4 변형예에 의하면, 필터부(3)를 형성한 후, 차광 벽(7E)을 별도로 형성하므로, 차광 벽(7E)을 함께 형성하는 경우에 비하면, 필터부(3)의 제조가 용이해진다.

[제3 실시 형태]

본 발명의 제3 실시 형태에 관한 컬러 필터 및 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 15는, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다. 도 16은, 도 15에서의 F15-F15선을 따른 단면도이다. 도 17은, 도 15에서의 F16-F16선을 따른 단면도이다.

도 15에 도시하는 제3 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100F)(표시 장치)는, 제1 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100)의 단위 화소(P) 각각 대신에, 평면으로 보아 직사각 형상의 단위 화소(P10)를 구비한다. 유기 EL 표시 장치(100F)의 용도는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 유기 EL 표시 장치(100F)는, 유기 EL 표시 장치(100)와 마찬가지로, 스마트 글라스, 헤드 마운트 디스플레이, 전자 뷰 파인더 등의 전자 기기용 표시 장치로서 이용할 수 있다.

이하, 제1 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

단위 화소(P10)의 x폭은 Wx, y폭은 Wy이다. 특히 Wx=Wy의 경우, 단위 화소(P10)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 정사각형이다.

단위 화소(P10)는, 제1 부화소 영역(P11), 제2 부화소 영역(P12) 및 제3 부화소 영역(P13)을 갖는다. 제2 부화소 영역(P12)과 제1 부화소 영역(P11)은, y 방향으로 이 순으로 배열되어 있다. 제3 부화소 영역(P13)은, 제1 부화소 영역(P11) 및 제2 부화소 영역(P12) 각각의 x 방향측에 인접해서 배치되어 있다.

제1 부화소 영역(P11)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 Wx/2, y폭이 Wy/2인 직사각형이다.

제1 부화소 영역(P11)은, 예를 들어 적색의 표시를 행한다.

제2 부화소 영역(P12)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 Wx/2, y폭이 Wy/2인 직사각형이다.

제2 부화소 영역(P12)은, 예를 들어 녹색의 표시를 행한다.

제3 부화소 영역(P13)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 Wx/2, y폭이 Wy인 가늘고 긴 직사각형이다. 제3 부화소 영역(P13)은, 예를 들어 청색의 표시를 행한다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(100F)는, 본체부(19)와, 컬러 필터(10F)를 갖는다.

본체부(19)는, 제1 실시 형태에서의 본체부(9)의 발광 소자(5) 대신에, 발광 소자(15)를 갖는다.

발광 소자(15)는, 평면으로 보았을 때의 형상이 다른 것 이외는, 제1 실시 형태에서의 발광 소자(5)와 마찬가지이다. 발광 소자(15)는, 제1 부화소 영역(P11) 및 제2 부화소 영역(P12)에 마련된 발광 소자(15A)와, 제3 부화소 영역(P13)에 마련된 발광 소자(15B)를 갖는다. 예를 들어, 발광 소자(15)로서는, 유기 EL 소자가 사용되어도 된다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 각 발광 소자(15A)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 각각이 배치된 제1 부화소 영역(P11) 및 제2 부화소 영역(P12)의 외형보다도 약간 작은 직사각 형상이다.

발광 소자(15B)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 각각이 배치된 제3 부화소 영역(P13)의 외형보다도 약간 작은 직사각 형상이다.

컬러 필터(10F)는, 제1 실시 형태에서의 컬러 필터(10)의 필터부(3) 대신에, 필터부(13)를 갖는다.

필터부(13)는, 필터부(3)의 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33) 대신에, 제1 착색층(41)(부화소, 제2 부화소), 제2 착색층(42)(부화소, 제2 부화소) 및 제3 착색층(43)(부화소, 가늘고 긴 화소, 제1 부화소)을 갖는다.

제1 착색층(41)은, 제1 부화소 영역(P11)에 겹쳐져 있다. 제1 착색층(41)은, 예를 들어 적색의 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 형성한다.

도 15에 도시하는 바와 같이, 제2 착색층(42)은, y 방향을 따라 제1 착색층(41)과 인접해서 배치되어 있다. 제2 착색층(42)은, 제2 부화소 영역(P12)에 겹쳐져 있다. 제2 착색층(42)은, 예를 들어 녹색의 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 형성한다.

제1 착색층(41) 및 제2 착색층(42)의 평면으로 보았을 때의 형상은, x폭이 Wx/2, y폭이 Wy/2인 직사각형이다.

제3 착색층(43)은, 제3 부화소 영역(P13)에 겹쳐져 있다. 제3 착색층(33)은, 예를 들어 청색의 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 형성한다.

제3 착색층(43)의 긴 변 방향의 1변에는 제1 착색층(41) 및 제2 착색층(42)이 인접하고 있다. 제3 착색층(43)의 평면으로 보았을 때의 형상은, x폭이 Wx/2, y폭이 Wy인, y 방향으로 가늘고 긴 직사각형이다. 이 때문에, 제3 착색층(43)의 애스펙트비는 2×Wy/Wx이며, 1보다 크다. 이 때문에, 제3 착색층(43)은 가늘고 긴 화소이다. 예를 들어, 단위 화소(P)가 정사각형인 경우(Wx=Wy)에는 제3 착색층(43)의 애스펙트비는 2이다.

이에 대해, 제3 착색층(43)과 인접하는 제1 착색층(41) 및 제2 착색층(42)의 애스펙트비는 제3 착색층(43)의 애스펙트비의 절반이며, 제3 착색층(43)보다도 작다.

이렇게 필터부(13)에서의 3개의 부화소 중, 제1 착색층(41) 및 제2 착색층(42)은, 각각 제1 부화소 및 제2 부화소를 형성하고 있다. 제1 부화소 및 제2 부화소는 직사각 형상이며, 적색, 녹색 및 청색 중 2개의 제1 투과 파장 영역 및 제2 투과 파장 영역을 갖는 부화소이다.

제3 착색층(43)은, 제3 부화소를 형성하고 있다. 제3 부화소는, 제1 부화소 및 제2 부화소의 각 애스펙트비보다 큰 애스펙트비를 갖는 가늘고 긴 화소이며, 적색, 녹색 및 청색 중, 제1 투과 파장 영역 및 제2 파장 영역과 다른 제3 파장 영역을 갖는 부화소이다.

필터부(13)는, 부화소의 평면으로 보았을 때의 형상 및 배치가 다른 것 이외는, 필터부(3)와 마찬가지로 하여 형성된다.

제3 실시 형태에서의 렌즈(1)는, 단위 화소(P10) 내에 4개 배치되어 있는 것 이외는, 제1 실시 형태에서의 렌즈(1)와 마찬가지이다.

이 때문에, 제3 실시 형태에서의 렌즈(1)는, 제1 부화소 영역(P11) 및 제2 부화소 영역(P12)에 각각 1개씩, 제3 부화소 영역(P13)에 2개 배치되어 있다.

각 렌즈(1)는, 각각 평탄화층(2)을 사이에 두고 제1 착색층(41), 제2 착색층(42) 및 제3 착색층(43)과 대향하도록 배치되어 있다. 특히, 제3 착색층(43)에 대향하는 2개의 렌즈(1)는, 제3 착색층(43)의 긴 변 방향인 y 방향으로 배열되어 배치되어 있다.

각 렌즈(1)는, 인접하는 렌즈(1)와의 사이에 간극이 형성되어 있어도 되지만, 제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 외연의 일부가 서로 접하도록 밀하게 배치되어 있다.

각 렌즈(1)의 대각 방향에는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 평면부(F)가 형성되어 있다.

제3 실시 형태의 컬러 필터(10F)는, 가늘고 긴 화소에 대향하여, 2개의 렌즈가 배치되어 있는 예로 되어 있다.

제3 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(100F)는, 제3 착색층(43)의 긴 변 방향으로 복수의 렌즈(1)를 배치한 컬러 필터(10F)를 가지므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 정면 휘도와, 시인성이 양호해진다.

또한, 상기 각 실시 형태 및 각 변형예에서는, 가늘고 긴 화소의 애스펙트비가 3 또는 2와 동등하거나, 이것에 가까운 예로 설명했다. 그러나 가늘고 긴 화소의 애스펙트비는, 1보다 크면 특별히 한정되지 않는다.

가늘고 긴 화소에 대향하는 렌즈의 개수는, 가늘고 긴 화소의 긴 변 방향에 있어서 밀하게 배열할 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 단, 가늘고 긴 화소의 애스펙트비가 1.5 이상인 경우, 렌즈의 개수는, 애스펙트비의 소수 첫째자리를 반올림해서 얻어지는 개수로 하는 것이 보다 바람직하다.

이 경우, 평면으로 보았을 때의 렌즈의 단축 방향의 길이에 대한 장축 방향의 길이의 비를 1에 가까운 값으로 할 수 있으므로, 집광 성능의 이방성을 저감하기 쉽다.

상기 각 실시 형태 및 변형예에서는, 발광 소자가 유기 EL 소자인 경우로 설명했다. 그러나, 발광 소자의 종류는, 유기 EL 소자에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 발광 소자의 예로서는, 무기 LED 소자 등을 들 수 있다.

상기 각 실시 형태 및 변형예에서는, 제1 부화소 영역, 제2 부화소 영역 및 제3 부화소 영역에, 각각 적색, 녹색 및 청색의 부화소가 배치된 예로 설명했다. 그러나, 단위 화소에 있어서 컬러 표시할 수 있으면, 부화소의 색과, 배치 위치는, 이것에 한정되지는 않는다.

[제4 실시 형태]

본 발명의 제4 실시 형태에 관한 컬러 필터 및 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 18은, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.

도 19는, 도 18에서의 F202-F202선을 따른 단면도이다.

도 18에 도시하는 유기 EL 표시 장치(200)(표시 장치)는, 화상 신호에 기초하여 컬러 화상을 표시한다. 유기 EL 표시 장치(200)의 용도는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 유기 EL 표시 장치(200)는, 스마트 글라스, 헤드 마운트 디스플레이, 전자 뷰 파인더 등의 전자 기기용 표시 장치로서 이용할 수 있다.

도 18에는, 제4 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(200)의 평면으로 보았을 때의 단위 화소(P)의 구성이 도시되어 있다. 여기서, 평면으로 보았을 때란, 유기 EL 표시 장치(200)의 표시 화면으로부터 발광 소자를 향해서 보는 것을 의미하고 있다. 평면으로 보는 것은, 후술하는 필터부(203)의 두께 방향에서 보는 것이기도 하다.

단위 화소(P)는, 컬러 표시를 행하는 최소의 영역이다. 예를 들어, 유기 EL 표시 장치(200)는, 도 18에 도시하는 단위 화소(P)가, 도시의 좌측에서 우측을 향하는 x 방향과, 도시의 아래에서 위를 향하는 y 방향으로, 각각 다수 인접해서 배열되어 있다. z 방향은, x 방향 및 y 방향에 직교하는 방향 중, 도시의 지면 안쪽에서 앞쪽을 향하는 방향이다. z 방향은, 평면으로 보았을 때의 방향과 반대 방향이다.

유기 EL 표시 장치(200)의 단위 화소(P) 전체로 형성되는 표시 화면의 외형은, x 방향 및 y 방향으로 변을 갖는 직사각형이다. 단위 화소(P)의 x 방향의 폭은 Wx, y 방향의 폭은 Wy이다. Wx와 Wy는 서로 동등해도 되고, 서로 달라도 된다.

예를 들어, 도 18에 도시하는 예에서는, Wx는, Wy의 1/5배이다.

이하, 간단화를 위해서, 영역, 부재 등의 x 방향의 폭을 x폭, y 방향의 폭을 y폭이라고 칭하는 경우가 있다.

단위 화소(P)는 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P202) 및 제3 부화소 영역(P203)을 갖는다. 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P202) 및 제3 부화소 영역(P203)은, x 방향에 있어서 이 순으로 배열되어 있다. 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P202) 및 제3 부화소 영역(P203)은, 단위 화소(P)를 x 방향에 있어서 3등분하고 있다.

유기 EL 표시 장치(200)에 있어서, 각 단위 화소(P)의 구성은 모두 동일하므로, 이하에서는, 단일한 단위 화소(P)의 예로 설명한다.

제1 부화소 영역(P201)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 Wx/3, y폭이 Wy인 직사각형이다. 제1 부화소 영역(P201)은, 예를 들어 적색의 표시를 행한다.

제2 부화소 영역(P202)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 Wx/3, y폭이 Wy인 직사각형이다. 제2 부화소 영역(P202)은, 예를 들어 녹색의 표시를 행한다.

제3 부화소 영역(P203)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 Wx/3, y폭이 Wy인 직사각형이다. 제3 부화소 영역(P203)은, 예를 들어 청색의 표시를 행한다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(200)는, 본체부(209)와, 컬러 필터(210)를 갖는다.

본체부(209)는, 기판(206), 발광 소자(205) 및 평탄화막(204)을 갖는다.

기판(206)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 유기 EL 표시 장치(200)의 표시 화면보다도 크다. 기판(206)은, 예를 들어 실리콘 기판으로 형성된다.

발광 소자(205)는 백색광을 발광한다. 예를 들어, 발광 소자(205)로서는, 유기 EL 소자가 사용되어도 된다. 유기 EL 소자는, 양극과 음극의 사이에 직류 전압을 인가하여, 발광층에 전자 및 정공을 주입해서 재결합시킴으로써 여기자를 생성하고, 이 여기자가 실활할 때의 광의 방출을 이용해서 발광한다.

발광 소자(205)는, 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P202) 및 제3 부화소 영역(P203)에 각각 마련되어 있다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 각 발광 소자(205)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 각각이 배치된 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P202) 및 제3 부화소 영역(P203)의 외형보다도 약간 작은 직사각 형상이다.

도 18에 도시하는 예에서는, 각 발광 소자(205)의 x폭은 Wx/3보다도 약간 좁고, y폭은 Wy보다도 약간 좁다.

발광 소자(205)는, 예를 들어 반도체 제조 프로세스를 사용해서 실리콘 기판 상에 제조된다.

각 발광 소자(205)에서의 전극은, 기판(206)에 형성된 배선을 통해서 도시 생략한 구동 회로에 접속되어 있다. 구동 회로는, 화상 신호에 기초하여, 각 발광 소자(205)의 점등 및 소등을 제어한다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 평탄화막(204)은, 적어도 각 단위 화소(P)에서의 기판(206) 및 발광 소자(205)를 피복하고 있고, z 방향의 표면에 평탄면(204a)을 형성한다. 평탄면(204a)은, 유기 EL 표시 장치(200)에서의 표시 영역 전체로 연장되는 평면이다.

평탄화막(204)은, 발광 소자(205)를 덮음으로써 발광 소자(205)를 보호한다. 예를 들어, 평탄화막(204)은, 수분, 산소 등이 발광 소자(205)에 닿지 않도록 함으로써, 발광 소자(205)의 열화를 억제한다.

평탄화막(204)의 재료는, 가시광에 대한 투과율이 양호한 투명 수지 재료를 포함한다. 평탄화막(204)의 재료에는, 수분 및 산소의 적어도 한쪽에 대한 배리어성이 높은 재료가 사용되는 것이 보다 바람직하다.

평탄화막(204)에서의 발광 소자(205) 상의 막 두께는, 예를 들어 0.1㎛이다.

컬러 필터(210)는, z 방향에 있어서, 필터부(203)와, 평탄화층(202)과, 렌즈(201)를 이 순으로 갖는다.

필터부(203)는, 상면(203a) 및 하면(203b)을 갖는 두께(t1)의 층상부이다. t1이 충족하는 조건에 대해서는 후술한다.

필터부(203)는, 하면(203b)이 평탄면(204a)과 밀착된 상태에서, 평탄화막(204)을 덮고 있다.

필터부(203)는, 평탄화막(204)을 경유해서 각 발광 소자(205)로부터 입사하는 광의 투과 파장을 규제한다.

필터부(203)는, 제1 착색층(231)(부화소), 제2 착색층(232)(부화소) 및 제3 착색층(233)(부화소)을 포함한다.

제1 착색층(231)은, 제1 부화소 영역(P201)에 겹쳐져 있다. 제1 착색층(231)은, 예를 들어 적색의 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 형성한다.

제2 착색층(232)은, 제1 착색층(231)의 x 방향에 인접해서 배치되어 있다. 제2 착색층(232)은, 제2 부화소 영역(P202)에 겹쳐져 있다. 제2 착색층(232)은, 예를 들어 녹색의 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 형성한다.

제3 착색층(233)은, 제2 착색층(232)의 x 방향에 인접해서 배치되어 있다. 제3 착색층(233)은, 제3 부화소 영역(P203)에 겹쳐져 있다. 제3 착색층(233)은, 예를 들어 청색의 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 형성한다.

제4 실시 형태에서는, 제1 착색층(231), 제2 착색층(232) 및 제3 착색층(233)의 두께 방향에서 본 각 평면으로 보았을 때의 형상은, y 방향으로 가늘고 긴 직사각형이며, 각각 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P202) 및 제3 부화소 영역(P203)과 동일 형태이다. 이 때문에, 3개의 부화소를 형성하는 제1 착색층(231), 제2 착색층(232) 및 제3 착색층(233)은, 단위 화소(P)를 x 방향에 있어서 3등분하는 형상으로 형성되어 있다.

제1 착색층(231), 제2 착색층(232) 및 제3 착색층(233)의 각 x폭은 wx(=Wx/3), 각 y폭은 Wy이다.

필터부(203)는, 투명 수지에, 각각의 투과 파장 영역에 대응하는 색재를 분산시킨 수지 조성물을 고화시켜서 형성된다.

평탄화층(202)은, 필터부(203)의 상면(203a)에 적층된 두께(t2)의 층상부이다. t2가 충족하는 조건에 대해서는 후술한다.

평탄화층(202)의 상면(202a)은, 필터부(203)의 하면(203b)과 평행한 평면이다.

평탄화층(202)의 재료는, 가시광에 대한 투과율이 양호한 투명 수지 재료이다.

렌즈(201)는, 평탄화층(202)을 사이에 두고, 제1 착색층(231), 제2 착색층(232) 및 제3 착색층(233) 각각의 두께 방향(z 방향)에 대향해서 배치되어, 제1 착색층(231), 제2 착색층(232) 및 제3 착색층(233)을 투과하는 광을 각각 집광한다. 집광된 광은, z 방향으로 연장되는 각 렌즈(201)의 광축을 중심으로 해서, 컬러 필터(210)의 외부에 출사한다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 제4 실시 형태에서는, 렌즈(201)는, 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P202) 및 제3 부화소 영역(P203) 각각의 긴 변 방향(y 방향)으로 2개씩 배열되어 배치되어 있다. 단, 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P202) 및 제3 부화소 영역(P203)의 긴 변 방향에서의 렌즈(201)의 개수는, 긴 변 방향의 길이에 따라서 적절히 변경되어도 된다.

각 렌즈(201)의 y폭은 Ly이다. y 방향으로 인접하는 각 렌즈(201)의 사이의 거리는 dy이다. dy는, 광 취출 효율을 향상시키는 관점에서는, 작은 편이 보다 바람직하다. 예를 들어, dy는 0이어도 된다.

도 18에 도시하는 예에서는, 각 렌즈의 y폭(Ly)은, (Wy/2-dy)이다.

각 렌즈(201)의 x폭은 Lx이다. x 방향으로 인접하는 각 렌즈(201)의 사이의 거리는 dx이다. Lx, dx가 충족하는 조건은 후술한다.

예를 들어, 각 렌즈(201)의 평면으로 보았을 때의 형상은, x폭이 Lx, y폭이 Ly인 직사각형의 네 코너가 원호상으로 둥글게 된 형상을 갖는다. 특히 Lx=Ly의 경우, 각 렌즈(201)의 평면으로 보았을 때의 형상은 원이어도 된다.

제4 실시 형태에서는, 평면으로 보아, 적어도 x 방향과, 각 렌즈(201)의 대각 방향으로는 간극이 마련되어 있어, 평탄화층(202)의 상면(202a)이 노출되어 있다.

렌즈(201)의 재료는, 가시광에 대한 투과율이 양호한 투명 수지 재료이다. 렌즈(201)의 재료는, 평탄화층(202)과 동일 재료이어도 되고, 다른 재료이어도 된다. 렌즈(201)의 재료가 평탄화층(202)의 재료와 다른 경우, 서로의 굴절률이 달라도 된다.

도 19에 도시하는 예에서, 각 렌즈(201)는, z 방향에 있어서, 평면(201b)과, 볼록 렌즈면(201a)을 이 순으로 갖는다. 여기서, 평면(201b)은, 평탄화층(202)과의 계면이다. 단, 렌즈(201) 및 평탄화층(202)이 동일 재료로 형성되는 경우에는 렌즈(201)와 평탄화층(202)의 사이에 계면이 형성되지 않으므로, 평면(201b)은 가상면이다. 렌즈(201) 및 평탄화층(202)의 굴절률이 동일할 경우에는, 평면(201b)이 형성되었다고 해도, 평면(201b)이 굴절면 및 반사면으로서 기능하지는 않는다.

이하에서는, 특별히 언급하지 않는 한, 렌즈(201) 및 평탄화층(202)이 동일 재료로 형성되어 있고, 렌즈(201) 및 평탄화층(202)의 굴절률이 서로 동등한 경우의 예로 설명한다.

각 렌즈(201)는, 볼록 렌즈면(201a)이 정의 굴절력을 갖는 볼록 렌즈이다.

각 볼록 렌즈면(201a)의 형상은, 렌즈(201)의 집광 성능 및 광 취출 효율을 고려한 적절한 형상이 사용된다. 예를 들어, 각 볼록 렌즈면(201a)은, z 방향으로 볼록한 반구상이어도 된다.

이러한 형상을 가짐으로써, 각 렌즈(201)는, 발광 소자(205)가 출사하는 방사 광을 집광할 수 있다. 각 렌즈(201)의 광축(O)은, 각 렌즈(201)의 중심을 통과해서 z 방향으로 연장되어 있다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 각 광축(O)은, 각 발광 소자(205)의 x 방향에서의 폭(짧은 폭)의 중심에 위치하고 있다.

제4 실시 형태에서의 컬러 필터(210)에서는, 제1 투과 파장 영역을 갖는 특정 부화소를 제1 부화소, 제1 부화소와 인접하고 있고 제1 투과 파장 영역과 다른 제2 투과 파장 영역을 갖는 부화소를 제2 부화소라고 칭하고, 제1 부화소 및 제2 부화소에 각각 대향하는 렌즈(201)를 제1 렌즈 및 제2 렌즈라고 칭할 때, 각각의 형상에 대해서, 하기 식 (1) 내지 (5)를 충족하는 형상으로 형성된다.

[수학식 2]

여기서, t1은 제1 부화소 및 제2 부화소의 두께, t2는 평탄화층(202)의 두께, w는 인접 방향에서의 제1 부화소 및 제2 부화소의 폭, L은 인접 방향에서의 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 폭, 및 d는 인접 방향에서의 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈의 사이의 거리이다.

식 (1)에 나타내는 바와 같이, T는 필터부(203) 및 평탄화층(202)의 합계 두께를 나타내고 있다. 필터부(203) 및 평탄화층(202)에 있어서는, 발광 소자(205)로부터 출사하는 광은, 필터부(203) 및 제2 렌즈의 굴절률 차에 따라서 굴절하지만, 굴절률 차가 작은 경우에는 대략 직진한다.

식 (2)의 조건은, 필터부(203) 및 평탄화층(202)의 합계 두께(T)를, 제1 부화소 및 제2 부화소의 각 폭(w) 미만으로 하고 있다. T가 w 이상이면, 제1 렌즈 및 제2 렌즈에 의한 발광 소자(205)로부터의 방사 광의 집광 범위가 좁아지므로, 정면 휘도가 저하되어버린다.

한편, 방사각이 큰 광을 집광하기 쉽게 하면, 제1 부화소의 단부로부터 방사되는 광이, 인접하는 제2 부화소를 투과한 누설 광이 제2 렌즈로부터 정면쪽으로 출사되는 비율이 증가한다. 이 경우, 누설 광은 제2 부화소를 투과함으로써, 제1 부화소의 제1 투과 파장 영역과 다른 색감을 띠고 있다. 제1 투과 파장 영역과 다른 색감을 띤 누설 광이 섞여서 관찰되면, 누설 광의 광량에 따라서는, 색 재현성이 저하될 우려가 있다.

제4 실시 형태에서는, 누설 광이 정면쪽을 향해서 출사하기 어렵도록 하기 위해서, 인접 방향에 있어서 제1 렌즈와 제2 렌즈의 사이에 거리를 부여함으로써, 렌즈간에 간극을 형성하고 있다.

식 (3)은, 적정한 간극의 크기(d)를 규정하고 있다. 식 (5)는, 렌즈간의 거리를 d로 했을 때의 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 폭(L)을 나타내고 있다.

식 (4)는, 정면 휘도를 적정화하기 쉬운, 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 폭(L)의 범위를 규정하고 있다.

제1 렌즈 및 제2 렌즈의 폭이 w이면, 렌즈간의 거리가 0이 되어버려, 인접 방향에 있어서 간극을 형성할 수 없다.

제1 렌즈 및 제2 렌즈의 폭이 0.8×w 미만이면, 누설 광이 정면쪽을 향하기 어려워지지만, 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 개구수가 너무 작아진다. 이 때문에, 적정한 투과 파장 영역을 갖는 표시 광의 광 취출 효율과, 정면 휘도가 저하되어버린다.

제4 실시 형태에서는, 단위 화소(P) 내에서 x 방향에 있어서 서로 인접하는 제1 착색층(231) 및 제2 착색층(232)과, 제2 착색층(232) 및 제3 착색층(233)은, 각각 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다.

단위 화소(P)의 제1 착색층(231)은, x 방향과 반대 방향으로 인접하는 다른 단위 화소(P)의 제3 착색층(233)과 인접하고 있으므로, 제1 착색층(231)과, 이것에 인접하는 다른 단위 화소(P)의 제3 착색층(233)은, 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다.

단위 화소(P)의 제3 착색층(233)은, x 방향으로 인접하는 다른 단위 화소(P)의 제1 착색층(231)과 인접하고 있으므로, 제3 착색층(233)과 제1 착색층(231)은, 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다.

제4 실시 형태에서는, 상술한 어느 제1 부화소 및 제2 부화소에 대해서든, 식 (1) 내지 (5)에서, w=wx, d=dx, L=Lx로 한 관계가 충족되어 있다.

한편, 제4 실시 형태에서는, y 방향 및 y 방향과 반대 방향에 있어서는, 단위 화소(P) 내에서도, 단위 화소(P)와 인접하는 다른 단위 화소(P)의 사이에서도, 투과 파장 영역이 서로 다른 부화소가 인접하고 있지 않다. 이 때문에, y 방향 및 y 방향과 반대 방향에 있어서는, 식 (1) 내지 (5)를 충족해야 하는, 제1 부화소 및 제2 부화소에 해당하는 부화소는 존재하지 않는다. 예를 들어, y 방향 및 y 방향과 반대 방향에 있어서는, dy는 0에 가까울수록 보다 바람직하다.

유기 EL 표시 장치(200)는, 반도체 제조 프로세스를 사용해서 기판(206) 상에 발광 소자(205)를 형성하고, 기판(206) 및 발광 소자(205)에 평탄화막(204)을 적층해서 본체부(209)를 형성하고, 평탄면(204a) 상에 필터부(203), 평탄화층(202) 및 렌즈(201)를 형성함으로써 제조할 수 있다.

예를 들어, 필터부(203)는, 제1 착색층(231), 제2 착색층(232) 및 제3 착색층(233)을 형성하는 색재를 감광성 수지에 분산시킨 수지 조성물을 각각 준비하여, 패턴 마스크를 통해서 노광, 현상하는 포토리소그래피법에 의해, 평탄면(204a) 상에 각 수지 조성물의 경화층을 형성함으로써 형성할 수 있다.

예를 들어, 렌즈(201)는, 필터부(203) 상에 평탄화층(202) 및 렌즈(201)를 형성하는 수지층을 형성한 후, 에치 백 방식에 의해 수지층의 표면에 각 렌즈(201)의 볼록 렌즈면(201a)과, 평면부(F)의 형상을 형성함으로써 형성할 수 있다. 수지층 중, 에칭되지 않는 층상부에 의해 평탄화층(202)이 형성된다.

유기 EL 표시 장치(200)의 작용에 대해서, 컬러 필터(210)의 작용을 중심으로 설명한다.

도 20은, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 컬러 필터의 작용을 도시하는 모식적인 광선도이다.

유기 EL 표시 장치(200)에서는, 제1 착색층(231)에 대향하는 발광 소자(205)는 적색 성분의 화상 신호(이하, R 신호)에 기초하여 발광 제어된다. 마찬가지로, 제2 착색층(232)에 대향하는 발광 소자(205)는 녹색 성분의 화상 신호(이하, G 신호)에, 제3 착색층(233)에 대향하는 발광 소자(205)는 청색 성분의 화상 신호(이하, B 신호)에 기초하여, 각각 발광 제어된다.

단위 화소(P)에 있어서는, R 신호로 구동된 발광 소자(205)로부터의 광이 제1 착색층(231)을 투과해서 외부에 출사하고, G 신호로 구동된 발광 소자(205)로부터의 광이 제2 착색층(232)을 투과해서 외부에 출사하고, B 신호로 구동된 발광 소자(205)로부터의 광이 제3 착색층(233)을 투과해서 외부에 출사함으로써, 화상 신호에 충실한 색이 표시된다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 제1 착색층(231)의 하면(203b) 상의 점(A, B, C)에 입사하는 광선을 생각한다. 점(A, B, C)은, 각각 제1 착색층(231)에 대향하는 발광 소자(205)의 x 방향과 반대측의 단부, x 방향의 중앙부 및 x 방향의 단부와, 각각 z 방향에 있어서 대향하는 점이다.

예를 들어, 점(B)으로부터 z 방향을 향하는 광선(R1)은, 제1 착색층(231), 평탄화층(202) 및 제1 착색층(231)에 대향하는 볼록 렌즈면(201a1)을 이 순으로 투과하여, z 방향으로 출사한다.

예를 들어, 점(B)으로부터는, z 방향으로 진행됨에 따라서 x 방향을 향하는 경사 방향의 광선(R2)이 입사한다. 광선(R2)의 z 방향에 대한 각도는, 적정한 광 취출 효율을 얻기 위해서는, 예를 들어 45° 정도까지 생각하면 된다.

이 경우, 제4 실시 형태에서는, 컬러 필터(210)가 식 (1) 내지 (5)를 충족하고 있으므로, 광선(R2)은, 제1 착색층(231), 평탄화층(202) 및 제2 착색층(232)에 대향하는 볼록 렌즈면(201a2)을 이 순으로 투과하여, z 방향으로 출사한다. 또한, 광선(R2)의 출사 방향은, 볼록 렌즈면(201a2)의 집광 성능에 따라서는, z 방향에 대하여 경사진 방향으로 진행된다. 그러나, 광선(R2)은, 볼록 렌즈면(201a2)에서 굴절되므로, z 방향으로부터 어긋나는 경우에도, z 방향으로부터 그다지 크게 어긋나지는 않는다. 도 20에서는, 모식적으로, 광선(R2)은 z 방향으로 진행되도록 그리고 있다. 볼록 렌즈면(201a)으로부터 출사하는 다른 광선도 마찬가지이다.

이하에서는, 광선이 z 방향으로 진행된다고 할 경우, 특별히 언급하지 않는 한, 엄밀하게 z 방향으로 진행되는 경우와, 대략 z 방향으로 진행되는 경우를 포함한다.

광선(R1, R2)과 같이, 점(B)으로부터 제1 착색층(231)에 입사하여, 제1 착색층(231)을 통과한 후, 평탄화층(202)을 경유하여, 제1 착색층(231)에 대향하는 볼록 렌즈면(201a1)과, x 방향으로 인접하는 볼록 렌즈면(201a2)의 양쪽으로부터 출사하는 광선은, 모두 적색광이다.

점(A)으로부터 광선(R2)과 평행하게 진행되는 광선(R3)은, 제1 착색층(231)을 통과한 후, 제2 착색층(232)을 통과하지 않고, 평탄화층(202)을 경유하여, 볼록 렌즈면(201a2)으로부터 z 방향으로 출사한다. 이 때문에, 광선(R3)은 적색광이다.

이 때문에, 광선(R1, R2)은, R 신호에 따른 적색광을 형성한다.

제4 실시 형태에 따르면, 광선(R2, R3) 등과 같이 발광 소자(205)로부터 경사 방향으로 방사되는 광이어도, x 방향으로 인접하는 볼록 렌즈면(201a2)을 통해서 z 방향으로 출사한다. 이 때문에, 광선(R2, R3)이 경사 방향으로 대략 직진하는 경우에 비해서, 적색광의 정면 휘도를 향상시킬 수 있다.

점(C)으로부터 광선(R2)과 평행하게 진행되는 광선(R4)은, 제1 착색층(231)을 통과한 후, 제2 착색층(232)을 통과해서, 평탄화층(202)을 경유하여, 상면(202a)으로부터 출사한다.

광선(R4)의 색은, 제1 착색층(231)을 통과하는 길이보다도 제2 착색층(232)을 통과하는 길이쪽이 길므로, 녹색에 가까운 광이다. 광선(R4)은, R 신호에 기초하여 발광하는 녹색에 가까운 광이기 때문에, 표시 광에 섞여서 관찰되면, 단위 화소(P)에서의 녹색 성분의 오차가 된다.

제4 실시 형태에서는, 광선(R4)은, 굴절력을 갖지 않는 상면(202a)으로부터 출사한다. 광선(R4)은, 스넬의 법칙에 따라서 상면(202a)에서 굴절하지만, 볼록 렌즈면(201a)을 투과하는 경우에 비하면, 대략 직진하는 것과 동등하다. 이 때문에, 광선(R4)은, z 방향에 대하여 대략 45°경사진 방향으로 진행된다.

광선(R4)은, 정면에 대하여 x 방향으로 대략 45°경사진 방향으로 진행되므로, 정면을 중심으로 해서 관찰할 경우에는, 단위 화소(P)의 표시 광에 섞이지 않으므로, 정면을 중심으로 한 관찰 방향에서의 혼색이 억제되어, 색 재현성이 양호해진다.

이러한 제4 실시 형태의 작용에 대해서, 종래예와 대비해서 설명한다.

도 21은, 종래예 2의 컬러 필터의 작용을 도시하는 모식적인 광선도이다. 도 22는, 종래예 3의 컬러 필터의 작용을 도시하는 모식적인 광선도이다. 도 23은, 종래예 4의 컬러 필터의 작용을 도시하는 모식적인 광선도이다.

도 21에 도시하는 바와 같이, 종래예 2의 유기 EL 표시 장치(200A)는, 유기 EL 표시 장치(200)의 평탄화층(202) 대신에 평탄화층(202A)을 구비하는 것 이외는, 유기 EL 표시 장치(200)와 마찬가지로 구성된다.

평탄화층(202A)은, 두께(t2A)가, t2보다도 얇은 것 이외는, 평탄화층(202)과 마찬가지이다.

이 때문에, 종래예 2는, TA=t1+t2A가, 제4 실시 형태의 T보다도 작은 예로 되어 있다. 종래예 2는, 평탄화층(202A)이 얇음으로써 식 (3)의 관계가 충족되지 않은 예이다.

종래예 2에서는, 상면(203a)으로부터 측정한 각 볼록 렌즈면(201a) 및 상면(202a)의 높이가 저하되어 있지만, 광선(R1)은 제4 실시 형태와 마찬가지로 출사한다. 광선(R2, R3)은, 실시 형태와 각 볼록 렌즈면(201a)에서의 출사 위치는 다르지만, 출사 방향은, 제4 실시 형태와 마찬가지이다.

이에 대해, 종래예 2에서의 광선(R4)은, 볼록 렌즈면(201a2)이 낮은 결과, 볼록 렌즈면(201a2)을 투과해서 출사하므로, 광선(R2)와 마찬가지로 z 방향으로 출사한다.

이 때문에, 정면에서 관찰할 경우에, 녹색을 띤 광선(R4)이 표시 광에 섞이므로, 혼색이 생겨버린다. 이 때문에, 색 재현성이 저하된다.

도 22에 도시하는 바와 같이, 종래예 3의 유기 EL 표시 장치(200B)는, 유기 EL 표시 장치(200)의 렌즈(201) 대신에 렌즈(201B)를 구비하는 것 이외는, 유기 EL 표시 장치(200)와 마찬가지로 구성된다.

렌즈(201B)는, 렌즈(201)의 볼록 렌즈면(201a) 대신에 볼록 렌즈면(201aB)을 구비한다. 렌즈(201B)는, x 방향에서의 폭이, wx와 동등한 LxB인 것 이외는, 렌즈(201)와 마찬가지이다.

이 때문에, 종래예 3은, w가 T보다도 큰 경우에, L이 w와 동등함으로써, 렌즈(201B)간의 거리가 0으로 되어 있는 예로 되어 있다. 종래예 3은, 인접 방향에서의 렌즈(201B)의 폭이 지나치게 큼으로써, 식 (3), (4)의 관계가 충족되지 않은 예이다.

종래예 3에서는, 적어도 인접 방향에서의 단면(y 방향에 직교하는 단면)에서는, 볼록 렌즈면(201aB) 중, 서로 인접하는 볼록 렌즈면(201a1B, 1a2B)이 서로 접하고 있다. 이 때문에, 렌즈(201B)간에 상면(202a)은 노출되어 있지 않다.

종래예 3에서는, 광선(R1, R2, R3)이 z 방향으로 출사하는 것에 더하여, 광선(R4)이 광선(R2)과 마찬가지로, 볼록 렌즈면(201a2B)으로부터 z 방향으로 출사한다.

도 23에 도시하는 바와 같이, 종래예 4의 유기 EL 표시 장치(200C)는, 유기 EL 표시 장치(200)의 평탄화층(202), 렌즈(201) 대신에, 평탄화층(202A), 렌즈(201B)를 구비하는 것 이외는, 유기 EL 표시 장치(200)와 마찬가지로 구성된다. 종래예 4는, 종래예 2와 종래예 3의 조합으로 되어 있다.

이 때문에, 종래예 4는, 종래예 2 및 종래예 3과 마찬가지로, 식 (3), (4)의 관계가 충족되지 않은 예이다.

종래예 4에서는, 종래예 3과 마찬가지로, 광선(R1, R2, R3)이 z 방향으로 출사하는 것에 더하여, 광선(R4)이 광선(R2)과 마찬가지로, 볼록 렌즈면(201a2B)으로부터 z 방향으로 출사한다.

이상, 경사 방향의 광선으로서 z 방향으로 진행됨에 따라서 x 방향으로 진행되는 광선의 예로 설명했지만, z 방향으로 진행됨에 따라서 x 방향과 반대 방향으로 진행되는 광선에 관한 설명은, 상술한 x 방향을, x 방향과 반대 방향으로 바꾸어 기재하면 된다.

상술에서는, 제1 부화소 및 제2 부화소가, 제1 착색층(231) 및 제2 착색층(232)의 경우의 예로 설명했지만, 다른 조합을 제1 부화소 및 제2 부화소로 한 경우도 마찬가지이다.

이상 설명한 바와 같이, 제4 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(200)에 의하면, x 방향에 있어서 서로 인접하는 제1 부화소 및 제2 부화소와, 제1 렌즈 및 제2 렌즈에 관하여, 식 (1) 내지 (5)를 충족하는 컬러 필터(210)를 구비하므로, 정면 휘도와 색 재현성이 양호해진다.

혼색을 억제하기 위해서, 인접하는 부화소끼리 또는 인접하는 렌즈끼리의 사이에, 차광 벽을 마련하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같은 차광 벽을 고정밀도로 마련하기 위해서는, 제조 비용이 증대할 우려가 있다. 또한 차광 벽에 도달하는 광은, 혼색을 일으키지 않는 광이어도, 흡수되어버리므로, 광 취출 효율 및 정면 휘도가 저하될 우려가 있다.

이에 대해, 제4 실시 형태에서는, 차광 벽을 마련하지 않으므로, 컬러 필터(210)의 구성이 간소해진다. 그 결과, 제조 비용을 억제할 수 있고, 정면 휘도도 향상되기 쉽다.

[제5 실시 형태]

본 발명의 제5 실시 형태에 관한 컬러 필터 및 표시 장치에 대해서 설명한다.

도 24는, 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 표시 장치의 일례를 도시하는 모식적인 평면도이다.

도 25는, 도 24에서의 F208-F208선을 따른 단면도이다. 도 26은, 도 24에서의 F209-F209선을 따른 단면도이다. 도 27은, 도 24에서의 F210-F210선을 따른 단면도이다.

도 24에 도시하는 제5 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(200D)(표시 장치)는, 제4 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(200)의 단위 화소(P) 각각 대신에, 평면으로 보아 직사각 형상의 단위 화소(P210)를 구비한다. 유기 EL 표시 장치(200D)의 용도는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 유기 EL 표시 장치(200D)는, 유기 EL 표시 장치(200)와 마찬가지로, 스마트 글라스, 헤드 마운트 디스플레이, 전자 뷰 파인더 등의 전자 기기용 표시 장치로서 이용할 수 있다.

이하, 제4 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

단위 화소(P210)의 x폭은 2×wx, y폭은 Wy이다. 특히 2×wx=Wy의 경우, 단위 화소(P210)의 평면으로 보았을 때의 형상은 정사각형이다.

단위 화소(P210)는, 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P212) 및 제3 부화소 영역(P213)을 갖는다. 제2 부화소 영역(P212)과 제1 부화소 영역(P201)은, y 방향으로 이 순으로 배열되어 있다. 제3 부화소 영역(P213)은, 제1 부화소 영역(P201) 및 제2 부화소 영역(P212) 각각의 x 방향측으로 인접해서 배치되어 있다.

제1 부화소 영역(P201)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 wx, y폭이 Wy/2인 직사각형이다. 제1 부화소 영역(P201)은, 예를 들어 적색의 표시를 행한다.

제2 부화소 영역(P212)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 wx, y폭이 Wy/2인 직사각형이다. 제2 부화소 영역(P212)은, 예를 들어 녹색의 표시를 행한다.

제3 부화소 영역(P213)은, 평면으로 보았을 때는, x폭이 wx, y폭이 Wy인 가늘고 긴 직사각형이다. 제3 부화소 영역(P213)은, 예를 들어 청색의 표시를 행한다.

도 25에 도시하는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(200D)는, 본체부(219)와, 컬러 필터(211)를 갖는다.

본체부(219)는, 제4 실시 형태에서의 본체부(209)의 발광 소자(205) 대신에, 발광 소자(215)를 갖는다.

발광 소자(215)는, 평면으로 보았을 때의 형상이 다른 것 이외는, 제4 실시 형태에서의 발광 소자(205)와 마찬가지이다. 발광 소자(215)는, 제1 부화소 영역(P201) 및 제2 부화소 영역(P212)에 마련된 발광 소자(215A)와, 제3 부화소 영역(P213)에 마련된 발광 소자(215B)를 갖는다. 예를 들어, 발광 소자(215)로서는, 유기 EL 소자가 사용되어도 된다.

도 24에 도시하는 바와 같이, 각 발광 소자(215A)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 각각이 배치된 제1 부화소 영역(P201) 및 제2 부화소 영역(P212)의 외형보다도 약간 작은 직사각 형상이다.

발광 소자(215B)의 평면으로 보았을 때의 형상은, 각각이 배치된 제3 부화소 영역(P213)의 외형보다도 약간 작은 직사각 형상이다.

컬러 필터(211)는, 제4 실시 형태에서의 컬러 필터(210)의 필터부(203) 대신에, 필터부(213)를 갖는다.

필터부(213)는, 필터부(203)의 제1 착색층(231) 및 제2 착색층(232) 대신에, 제1 착색층(241)(부화소) 및 제2 착색층(242)(부화소)을 갖는다.

제1 착색층(241)은, 제1 부화소 영역(P201)에 겹쳐져 있다. 제1 착색층(241)은, 예를 들어 적색의 투과 파장 영역을 갖는다.

도 26에 도시하는 바와 같이, 제2 착색층(242)은, y 방향을 따라 제1 착색층(241)과 인접해서 배치되어 있다. 제2 착색층(242)은, 제2 부화소 영역(P212)에 겹쳐져 있다. 제2 착색층(242)은, 예를 들어 녹색의 투과 파장 영역을 갖는다.

제1 착색층(241) 및 제2 착색층(242)의 평면으로 보았을 때의 형상은, x폭이 wx, y폭이 wy(=Wy/2)인 직사각형이다.

도 25 및 도 26에 도시하는 바와 같이, 제5 실시 형태에서의 제3 착색층(233)은, 제3 부화소 영역(P213)에 겹쳐져 있는 것 이외는, 제4 실시 형태와 마찬가지이다. 제3 착색층(233)의 평면으로 보았을 때의 형상은, x폭이 wx, y폭이 2×wy인, y 방향으로 가늘고 긴 직사각형이다.

필터부(213)는, 부화소의 평면으로 보았을 때의 형상 및 배치가 다른 것 이외는, 필터부(203)와 마찬가지로 하여 형성된다.

제5 실시 형태에서의 렌즈(201)는, 단위 화소(P210) 내에 4개 배치되어 있는 것 이외는, 제4 실시 형태에서의 렌즈(201)와 마찬가지이다.

이 때문에, 제5 실시 형태에서의 렌즈(201)는, 제1 부화소 영역(P201) 및 제2 부화소 영역(P212)에 각각 1개씩, 제3 부화소 영역(P213)에 2개 배치되어 있다.

각 렌즈(201)는, 각각 평탄화층(202)을 사이에 두고 제1 착색층(241), 제2 착색층(242) 및 제3 착색층(233)과 대향하도록 배치되어 있다. 특히, 제3 착색층(233)에 대향하는 2개의 렌즈(201)는, 제3 착색층(233)의 긴 변 방향인 y 방향으로 배열되어 배치되어 있다.

도 25에 도시하는 바와 같이, x 방향으로 인접하는 렌즈(201)끼리의 사이는, 제4 실시 형태와 마찬가지의 간극(dx)이 마련되어 있다.

도 26 및 도 27에 도시하는 바와 같이, y 방향으로 인접하는 렌즈(201)끼리의 사이는, 마찬가지의 간극(dy)이 마련되어 있다.

제5 실시 형태에서는, 단위 화소(P210) 내에서 x 방향에 있어서 서로 인접하는 제1 착색층(241) 및 제3 착색층(233)과, 제2 착색층(242) 및 제3 착색층(233)은, 각각 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다.

단위 화소(P210)의 제1 착색층(241)은, x 방향과 반대 방향으로 인접하는 다른 단위 화소(P210)의 제3 착색층(233)과 인접하고 있으므로, 제1 착색층(241)과, 이것에 인접하는 다른 단위 화소(P210)의 제3 착색층(233)은, 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다. 마찬가지로, 제2 착색층(242)과, 이것에 인접하는 다른 단위 화소(P210)의 제3 착색층(233)은, 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다.

마찬가지로, 단위 화소(P210)의 제3 착색층(233)과, 단위 화소(P210)에 x 방향으로 인접하는 다른 단위 화소(P210)에서의 제1 착색층(241) 또는 제2 착색층(242)은, 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다.

제5 실시 형태에서는, 상술한 x 방향에 있어서 인접하는 제1 부화소 및 제2 부화소에서는, 상술한 식 (1) 내지 (5)에서, w=wx, d=dx, L=Lx로 한 관계가 충족되어 있다.

제5 실시 형태에서는, 단위 화소(P210) 내에서 y 방향에 있어서 서로 인접하는 제1 착색층(241) 및 제2 착색층(242)은, 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다.

단위 화소(P210)의 제1 착색층(241)은, y 방향으로 인접하는 다른 단위 화소(P210)의 제2 착색층(242)과 인접하고 있으므로, 제1 착색층(241)과, 이것에 인접하는 다른 단위 화소(P210)의 제2 착색층(242)은, 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다. 마찬가지로, 제2 착색층(242)과, 이것에 인접하는 다른 단위 화소(P210)의 제1 착색층(241)은, 제1 부화소 및 제2 부화소를 구성한다.

제5 실시 형태에서는, 상술한 y 방향에 있어서 인접하는 제1 부화소 및 제2 부화소에서는, 상술한 식 (1) 내지 (5)에서, w=wy, d=dy, L=Ly로 한 관계가 충족되어 있다.

제5 실시 형태의 유기 EL 표시 장치(200D)는, 컬러 필터(211)에서의 부화소의 형상 및 배치가 다른 것 이외는, 유기 EL 표시 장치(200)와 마찬가지로 구성되어 있다.

유기 EL 표시 장치(200D)는, x 방향 및 y 방향에 있어서, 각각 서로 인접하는 제1 부화소 및 제2 부화소와, 제1 렌즈 및 제2 렌즈에 관하여, 식 (1) 내지 (5)를 충족하는 컬러 필터(211)를 구비하므로, 제4 실시 형태와 마찬가지로, 정면 휘도와 색 재현성이 양호해진다.

또한, 상기 각 실시 형태에서는, 발광 소자가 유기 EL 소자인 경우로 설명했다. 그러나, 발광 소자의 종류는, 유기 EL 소자에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 발광 소자의 예로서는, 무기 LED 소자 등을 들 수 있다.

상기 각 실시 형태에서는, 제1 부화소 영역, 제2 부화소 영역 및 제3 부화소 영역에, 각각 적색, 녹색 및 청색의 부화소가 배치된 예로 설명했다. 그러나, 단위 화소에 있어서 컬러 표시할 수 있으면, 부화소의 색과, 배치 위치는, 이것에 한정되지는 않는다.

[실시예]

제1 및 제3 실시 형태의 컬러 필터 및 표시 장치의 실시예 1, 2에 대해서 비교예 1, 2와 함께 설명한다. 하기 [표 1]에 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 구성과 평가 결과를 나타낸다.

[실시예 1]

실시예 1은, 제1 실시 형태에 대응하는 실시예이다.

실시예 1의 단위 화소(P)의 크기는, Wx=Wy=9(㎛)이며, 제1 부화소 영역(P1), 제2 부화소 영역(P2) 및 제3 부화소 영역(P3)의 x폭×y폭은, 각각 3㎛×9㎛이었다.

[표 1]에 나타내는 바와 같이, 제1 착색층(31)([표 1]의 부화소(R)), 제2 착색층(32)([표 1]의 부화소(G)) 및 제3 착색층(33)([표 1]의 부화소(B))의 x폭×y폭은, 각각 3㎛×9㎛이었다.

각 렌즈(1)는, 각 부화소에 대향해서 3개씩 마련되었다. 각 렌즈(1)의 x폭×y폭은, 3㎛×3㎛이었다.

실시예 1의 유기 EL 표시 장치(100)를 제조하기 위해서, 실리콘 기판에 스퍼터법이나 에칭법 등의 공지의 방법을 사용해서 TFT층을 형성했다. 또한, TFT층 상에 증착법 등의 공지의 방법을 사용해서 백색 유기 EL 소자를 형성 후, CVD법에 의해 질화실리콘을 피복해서 유기 EL 소자 기판을 형성했다.

여기서, 실리콘 기판 및 백색 유기 EL 소자는, 각각 기판(6) 및 발광 소자(5)에 상당한다.

필터부(3)를 제조하기 위해서, 하기 [표 2]에 나타내는 조성을 갖는 적색, 녹색 및 청색의 감광성 수지 조성물(RR-1, GR-1, BR-1)을 준비했다. 여기서, 감광성 수지 조성물은, 감광성 착색 조성물이라고 칭할 수도 있다.

[표 2]에서의 「수지」는 바인더, 「모노머」는 경화제이다. 개시제는, 경화제를 라디칼 중합 반응시키기 위한 첨가제이다. 연쇄 이동제는, 라디칼 중합을 촉진시키기 위한 첨가제이다.

감광성 수지 조성물(RR-1)에 사용한 적색의 착색 재료(R-1)는 이하와 같이 해서 조제했다.

하기 조성의 혼합물(MR)을 균일하게 교반 혼합한 후, 직경 1mm의 글라스 비즈를 사용한 샌드밀로, 혼합물(MR)을 5시간 분산했다. 이 후, 혼합물(MR)을 5㎛의 필터로 여과해서 적색의 착색 재료(R-1)를 얻었다.

혼합물(MR)에 있어서, C.I. Pigment Red 254로서는, 이르가포 레드 B-CF(상품명; BASF사 제조)를 사용했다. C.I. Pigment Yellow 139로서는, Paliotol(등록 상표) Yellow L 2146HD(상품명; BASF사 제조)를 사용했다.

(혼합물(MR)의 조성)

적색 안료: C.I. Pigment Red 254 78중량부

황색 안료: C.I. Pigment Yellow 139 22중량부

아크릴 바니시(고형분 20％) 215중량부

감광성 수지 조성물(GR-1)에 사용한 녹색의 착색 재료(G-1)는, 혼합물(MG) 대신에 하기 조성의 혼합물(MG)을 사용한 것 이외는, 착색 재료(R-1)와 마찬가지로 하여 제작했다.

혼합물(MG)에 있어서, C.I. Pigment Green 58로서는, FASTOGEN(등록 상표) GREEN A110(상품명; DIC(주) 제조)을 사용했다.

C.I. Pigment Yellow 185로서는, Paliotol(등록 상표) Yellow L 1155(상품명; BASF사 제조)를 사용했다.

(혼합물(MG)의 조성)

녹색 안료: C.I. Pigment Green 58 65중량부

황색 안료: C.I. Pigment Yellow 185 35중량부

아크릴 바니시(고형분 20％) 215중량부

감광성 수지 조성물(BR-1)에 사용한 청색의 착색 재료(B-1)는, 혼합물(MG) 대신에 하기 조성의 혼합물(MB)을 사용한 것 이외는, 착색 재료(R-1)와 마찬가지로 하여 제작했다.

혼합물(MB)에 있어서, C.I. Pigment Blue 15:6으로서는, LIONOL(등록 상표) BLUE ES(상품명; 도요 컬러(주) 제조)를 사용했다. C.I. Pigment Violet 23으로서는, LIONOGEN(등록 상표) VIOLET RLUE ES(상품명; 도요 컬러(주) 제조)를 사용했다.

(혼합물(MB)의 조성)

청색 안료: C.I. Pigment Blue 15:6 63중량부

자색 안료: C.I. Pigment Violet 23 37중량부

아크릴 바니시(고형분 20％) 215중량부

렌즈(1) 및 평탄화층(2)은, 감광성 수지 조성물(RR-1, GR-1, BR-1)로부터 착색용 색재를 제거한 투명 재료를 사용해서 형성 가능하다. 예를 들어, 색재 대신에 굴절률 조정재로서 실리카, 산화티타늄, 산화지르코늄 분산체 등의 무기 성분을 함유시킴으로써, 굴절률의 조정이 가능하다. 굴절률 조정재의 종류, 함유율을 조정함으로써, 예를 들어 1.5 내지 1.65의 범위의 굴절률을 얻는 것이 가능하다.

실시예 1에서는, 렌즈(1) 및 평탄화층(2)의 재료로서, 감광성 수지 조성물(RR-1, GR-1, BR-1)로부터 착색용 색재를 제거한 투명 재료에, 굴절률이 1.6으로 되도록 산화티타늄을 함유시켜서 사용했다.

실시예 1의 유기 EL 표시 장치(100)는, 이하와 같이 제조했다.

상술한 유기 EL 소자 기판 상에 평탄화막(4)을 형성하는 투명 수지 조성물을, 경화 마무리한 막 두께가 0.1㎛로 되도록 스피너로 도포했다. 그 후, 가열 오븐을 사용해서 100℃, 10분간 가열하여, 투명 수지 조성물을 경화시켜서 평탄화막(4)을 형성했다. 이에 의해, 본체부(9)가 형성되었다.

본체부(9) 상에, 녹색의 감광성 수지 조성물(GR-1)을, 경화 마무리한 막 두께가 1.2㎛로 되도록 스피너로 도포했다. 이 후, 패턴 마스크를 통해서 자외선 노광, 알칼리 현상, 수세 및 건조 공정을 행하여, 각 제2 부화소 영역(P2)에, 녹색의 부화소인 제2 착색층(32)을 임시 형성했다. 각 제2 착색층(32)에서의 x폭×y폭은, 3㎛×9㎛이었다. 이 후, 가열 오븐을 사용해서 80℃, 10분간 가열하여, 임시 형성한 제2 착색층(32)을 경화시켰다.

이 후, 적색의 감광성 수지 조성물(RR-1)을 사용해서 제1 부화소 영역(P1)에 형성하는 것 이외는, 제2 착색층(32)의 형성 방법과 마찬가지로 하여, 제1 착색층(31)을 형성했다.

이 후, 청색의 감광성 수지 조성물(BR-1)을 사용해서 제3 착색층(33)에 형성하는 것 이외는, 제2 착색층(32)의 형성 방법과 마찬가지로 하여, 제3 착색층(33)을 형성했다.

이상으로, 실시예 1의 본체부(9) 상에 필터부(3)가 형성되었다.

필터부(3)를 형성한 후, 렌즈(1) 및 평탄화층(2)을 형성하는 재료를, 경화 마무리한 막 두께가 3㎛로 되도록 스피너로 필터부(3) 상에 도포했다. 이 후, 도막 전체에 자외선 노광하고, 그 후, 가열 오븐을 사용해서 80℃, 10분간 가열하여, 도막을 경화시켜서 투명 수지층을 형성했다.

이 후, 에치 백 방식에 의해, 투명 수지층의 표면에, 높이가 1.5㎛, x 방향 및 y폭이 3㎛가 되는 볼록 형상의 렌즈(1)를 형성했다. 렌즈(1)는, 제1 착색층(31), 제2 착색층(32) 및 제3 착색층(33)의 상방에, 각각 3개씩 형성했다.

이 후, 렌즈(1)의 표면에, 밀봉제인 스트럭트 본드(등록 상표) XMF-T107(상품명; 미쓰이 가가쿠(주) 제조)을 사용해서 커버 유리와 접합했다. 이에 의해, 실시예 1의 유기 EL 표시 장치(100)가 제조되었다.

[실시예 2]

실시예 2는, 제3 실시 형태에 대응하는 실시예이다.

실시예 2의 단위 화소(P10)의 크기는, 단위 화소(P)와 마찬가지이었다. 제1 부화소 영역(P11) 및 제2 부화소 영역(P12)의 x폭×y폭은, 각각 4.5㎛×4.5㎛이었다. 제3 부화소 영역(P13)의 x폭×y폭은, 4.5㎛×9㎛이었다.

[표 1]에 나타내는 바와 같이, 제1 착색층(41)([표 1]의 부화소(R)) 및 제2 착색층(42)([표 1]의 부화소(G))의 x폭×y폭은, 각각 4.5㎛×4.5㎛이었다.

제3 착색층(43)([표 1]의 부화소(B))의 x폭×y폭은, 4.5㎛×9㎛이었다.

각 렌즈(1)는, 제1 착색층(41) 및 제2 착색층(42)에 대향하여 1개씩 마련되었다. 제3 착색층(43)에 대향해서 2개 마련되었다. 각 렌즈(1)의 x폭×y폭은, 4.5㎛×4.5㎛이었다.

실시예 2의 유기 EL 표시 장치(100F)는, 각 부화소와, 각 렌즈(1)의 크기 및 배치가 다른 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 제조되었다.

[비교예 1]

비교예 1은, 도 6, 7에 도시하는 유기 EL 표시 장치(110)의 예이다.

[표 1]에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 유기 EL 표시 장치(110)는, 평면으로 보았을 때의 렌즈(111)의 x폭×y폭이 3㎛×9㎛이었던 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지이었다.

[비교예 2]

[표 1]에 나타내는 바와 같이, 비교예 2의 유기 EL 표시 장치는, 제3 착색층(43)에 대향하여, 렌즈의 x폭×y폭이 3㎛×9㎛인 렌즈를 1개 배치한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지이었다.

[평가]

실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 시인성 평가를 행했다.

본 평가에서는, 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 유기 EL 표시 장치를 백색 점등하여, 정면(z 방향) 및 경사 방향에서 관찰하여, 육안에 의한 밝기에 기초하여 시인성을 평가했다.

정면으로 보았을 때의 시인성은, 화면의 밝기가 보기 쉬운지 여부로 판정했다.

화면이 보기 쉬울 경우, 양호([표 1]에서는 A로 표기), 화면이 어두워서 잘 보이지 않을 경우, 불량([표 1]에서는 B로 표기)으로 했다.

경사 방향으로부터의 시인성은, x 방향에 직교하는 평면 내에서, 정면을 0°로 하고, 0°부터 45°까지 관찰각도를 바꾸었을 때의 밝기 변화에 기초하여 판정했다.

밝기의 변화를 허용할 수 있을 정도이었을 경우, 양호([표 1]에서는 A로 표기), 밝기의 변화를 허용할 수 없었을 경우, 불량([표 1]에서는 B로 표기)으로 했다.

[평가 결과]

[표 1]에 나타내는 바와 같이, 실시예 1, 2에서는, 정면의 시인성과, 경사 방향의 시인성은 모두 양호했다. 이 때문에, 실시예 1, 2의 유기 EL 표시 장치는, 시인성이 우수했다.

비교예 1, 2에서는, 정면의 시인성과, 경사 방향의 시인성은, 모두 불량했다.

비교예 1, 2에서는, 정면 휘도가, 실시예 1, 2에 비하면 저하되어 있어 잘 보이지 않았다.

또한, 경사 방향에서 관찰한 경우, 실시예 1, 2에 비하면 관찰하는 각도에 따른 밝기의 변동이 컸다.

비교예 1, 2는 y 방향으로 가늘고 긴 렌즈를 배치함으로써, y 방향의 집광 성능이 저하되어 있었기 때문이라고 생각된다.

이어서, 제4 실시 형태의 컬러 필터 및 표시 장치의 실시예 3, 4에 대해서 비교예 3, 4와 함께 설명한다. 하기 [표 3]에 실시예 3, 4 및 비교예 3, 4의 구성과 평가 결과를 나타낸다.

[실시예 3]

실시예 3은, 제4 실시 형태에 대응하는 실시예이다.

실시예 3의 유기 EL 표시 장치(200)에서의 단위 화소(P)의 크기는, Wx=Wy=7.2(㎛)이며, 제1 부화소 영역(P201), 제2 부화소 영역(P202) 및 제3 부화소 영역(P203)의 x폭×y폭은, 각각 2.4㎛×7.2㎛이었다.

제1 착색층(231), 제2 착색층(232) 및 제3 착색층(233)(이하, 각 부화소라고 칭하는 경우가 있음)의 x폭×y폭은, 각각 2.4㎛×7.2㎛이었다.

[표 3]에 나타내는 바와 같이, 각 폭이 그 인접 방향에서의 폭(w)은, 2.4㎛이었다. 각 부화소의 두께(t1)는 1.0㎛이었다. 평탄화층(202)의 두께(t2)는 1.2㎛이었다.

각 렌즈(201)는, 각 부화소에 대향해서 3개씩 마련되었다. 각 렌즈(201)의 x폭×y폭은, 2.0㎛×2.0㎛이었다.

각 렌즈(201)는, x 방향에 있어서는, 각 부화소의 중심에 광축이 일치하도록 배치되고, x 방향으로 0.4㎛의 간극을 두고 배열되었다. 각 렌즈(201)는, y 방향에 있어서는, 0.4㎛의 간극을 두고 배열되었다.

이 때문에, [표 3]에 나타내는 바와 같이, 인접 방향인 x 방향에서의 각 렌즈(201)의 폭(L)은 2.0㎛, 각 렌즈(201)간의 거리(d)는 0.4㎛이었다.

실시예 3의 컬러 필터(210)는, x 방향에 있어서, 식 (1) 내지 (5)를 모두 충족하고 있었다.

실시예 3의 유기 EL 표시 장치(200)를 제조하기 위해서, 실리콘 기판에 스퍼터법이나 에칭법 등의 공지의 방법을 사용해서 TFT층을 형성했다. 또한, TFT층 상에 증착법 등의 공지의 방법을 사용해서 백색 유기 EL 소자를 형성 후, CVD법에 의해 질화실리콘을 피복해서 유기 EL 소자 기판을 형성했다.

여기서, 실리콘 기판 및 백색 유기 EL 소자는, 각각 기판(206) 및 발광 소자(205)에 상당한다.

필터부(203)를 제조하기 위해서, 상술한 [표 2]에 나타내는 조성을 갖는 적색, 녹색 및 청색의 감광성 수지 조성물(RR-1, GR-1, BR-1)을 준비했다.

렌즈(201) 및 평탄화층(202)은, 감광성 수지 조성물(RR-1, GR-1, BR-1)로부터 착색용 색재를 제거한 투명 재료를 사용해서 형성 가능하다. 예를 들어, 색재 대신에 굴절률 조정재로서 실리카, 산화티타늄, 산화지르코늄 분산체 등의 무기 성분을 함유시킴으로써, 굴절률의 조정이 가능하다. 굴절률 조정재의 종류, 함유율을 조정함으로써, 예를 들어 1.5 내지 1.65의 범위의 굴절률을 얻는 것이 가능하다.

실시예 3에서는, 렌즈(201) 및 평탄화층(202)의 재료로서, 감광성 수지 조성물(RR-1, GR-1, BR-1)로부터 착색용 색재를 제거한 투명 재료에, 굴절률이 1.6으로 되도록 산화티타늄을 함유시켜서 사용했다.

실시예 3의 유기 EL 표시 장치(200)는, 이하와 같이 제조했다.

상술한 유기 EL 소자 기판 상에 평탄화막(204)을 형성하는 투명 수지 조성물을, 경화 마무리한 막 두께가 0.1㎛로 되도록 스피너로 도포했다. 그 후, 가열 오븐을 사용해서 100℃, 10분간 가열하여, 투명 수지 조성물을 경화시켜서 평탄화막(204)을 형성했다. 이에 의해, 본체부(209)가 형성되었다.

본체부(209) 상에 녹색의 감광성 수지 조성물(GR-1)을, 경화 마무리한 막 두께가 1.2㎛로 되도록 스피너로 도포했다. 이 후, 패턴 마스크를 통해서 자외선 노광, 알칼리 현상, 수세 및 건조 공정을 행하여, 각 제2 부화소 영역(P202)에, 녹색의 부화소인 제2 착색층(232)을 임시 형성했다. 각 제2 착색층(232)에서의 x폭×y폭은, 2.4㎛×7.2㎛이었다. 이 후, 가열 오븐을 사용해서 80℃, 10분간 가열하여, 임시 형성한 제2 착색층(232)을 경화시켰다.

이 후, 적색의 감광성 수지 조성물(RR-1)을 사용해서 제1 부화소 영역(P201)에 형성하는 것 이외는, 제2 착색층(232)의 형성 방법과 마찬가지로 하여, 제1 착색층(231)을 형성했다.

이 후, 청색의 감광성 수지 조성물(BR-1)을 사용해서 제3 착색층(233)에 형성하는 것 이외는, 제2 착색층(232)의 형성 방법과 마찬가지로 하여, 제3 착색층(233)을 형성했다.

이상으로, 실시예 3의 본체부(209) 상에 필터부(203)가 형성되었다.

필터부(203)를 형성한 후, 렌즈(201) 및 평탄화층(202)을 형성하는 재료를, 경화 마무리한 막 두께가 2.4㎛로 되도록 스피너로 필터부(203) 상에 도포했다. 이 후, 도막 전체에 자외선 노광하고, 그 후, 가열 오븐을 사용해서 80℃, 10분간 가열하여 도막을 경화시켜, 투명 수지층을 형성했다.

이 후, 에치 백 방식에 의해, 투명 수지층의 표면에, 높이가 1.2㎛, x폭 및 y폭이 2.0㎛가 되는 볼록 형상의 렌즈(201)를 형성했다. 렌즈(201)는, 제1 착색층(231), 제2 착색층(232) 및 제3 착색층(233)의 상방에 각각 3개씩 형성했다.

이 후, 렌즈(201)의 표면에, 밀봉제인 스트럭트 본드(등록 상표) XMF-T107(상품명; 미쓰이 가가쿠(주) 제조)를 사용해서 커버 유리와 접합했다. 이에 의해, 실시예 3의 유기 EL 표시 장치(200)가 제조되었다.

[실시예 4]

실시예 4는, 부화소의 두께(t1)를 1.2㎛, 평탄화층의 두께(t2)를 1.0㎛로 한 것 이외는, 실시예 3과 마찬가지이었다.

실시예 4의 컬러 필터(210)는, x 방향에 있어서, 식 (1) 내지 (5)를 모두 충족하고 있었다.

[비교예 3]

비교예 3은, 부화소의 두께(t1)를 1.2㎛로 하고, 렌즈의 x폭×y폭을 2.4㎛×2.4㎛로 한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 구성되었다. 이 때문에, 비교예 3에서는, T=t1+t2=2.4(㎛), w=2.4(㎛), L=2.4(㎛), d=0(㎛)이었다.

비교예 3은, 식 (2), (4)를 충족하고 있지 않았다.

[비교예 4]

비교예 4는, 부화소의 두께(t1)를 1.2㎛로 하고, 평탄화층의 두께(t2)를 1.4㎛로 한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 구성되었다. 이 때문에, 비교예 4에서는, T=t1+t2=2.6(㎛), w=2.4(㎛), L=2.4(㎛), d=0(㎛)이었다.

비교예 4는, 식 (2)를 충족하고 있지 않았다.

[평가]

실시예 3, 4 및 비교예 3, 4의 색 재현성 평가를 행했다.

본 평가에서는, 실시예 3, 4 및 비교예 3, 4의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 적색, 녹색 및 청색을 각각 단색 점등하여, 정면(z 방향)에서 표시색을 관찰했다.

또한, 실시예 3, 4 및 비교예 3, 4의 유기 EL 표시 장치에 있어서 모든 부화소를 적색, 녹색 및 청색의 어느 것으로 형성한 3종의 단색 유기 EL 표시 장치(이하, 단색기)를 제조하여, 각 색의 표시를 정면에서 관찰했다. 단색기는, 발광 소자로부터 출사한 광이, 모두 동일 색의 부화소밖에 투과하지 않으므로, 혼색이 생기지 않는다.

그리고, 실시예 3, 4 및 비교예 3, 4의 유기 EL 표시 장치의 단색 표시의 색과, 단색기에서의 동일 색의 표시를, 각 색에서 비교했다.

단색 표시의 색이, 동일 색의 단색기의 표시 색과 동일하게 보였을 경우에는, 색 재현성이 양호([표 3]에서는 A로 기재)라고 판정했다.

단색 표시의 색이, 동일 색의 단색기의 표시색으로부터 변화해서 보였을 경우에는, 색 재현성이 불량([표 3]에서는 B로 기재)이라고 판정했다.

[평가 결과]

[표 3]에 나타내는 바와 같이, 실시예 3, 4에서는 색 재현성은 양호했다. 실시예 3, 4에서는, 컬러 필터(210)가 식 (1) 내지 (5)를 모두 충족하고 있었으므로, 인접하는 부화소를 투과하는 광의 대부분이 상면(202a)으로부터 외부에 출사하여, 정면쪽을 향하는 광량이 적었기 때문이라고 생각된다.

이에 반해, 비교예 3, 4에서는 색 재현성은 불량했다. 비교예 3, 4에서는, 식 (1) 내지 (5)의 일부가 충족되지 않았으므로, 인접하는 부화소를 투과하는 광이 인접하는 부화소에 대향하는 렌즈의 집광 작용으로 정면쪽을 향하는 광량이 증가했기 때문이라고 생각된다.

이상, 본 발명의 바람직한 각 실시 형태 및 각 변형예를 각 실시예와 함께 설명했지만, 본 발명은 각 실시 형태, 각 변형예 및 각 실시예에 한정되지는 않는다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환 및 기타 변경이 가능하다.

또한, 본 발명은 상술한 설명에 의해 한정되지는 않고, 청구범위에 의해서만 한정된다.

예를 들어, 제2 실시 형태 및 그 변형예에서의 차광 벽은, 제3 실시 형태의 컬러 필터에 마련되어도 된다.

1, 201, 201B: 렌즈
1a, 201a, 201a1, 201a1B, 201a2, 201a2B: 볼록 렌즈면
2, 2C, 2E, 202, 202A: 평탄화층
202a: 상면
3, 3A, 3B, 3C, 3D, 13, 203, 213: 필터부
4, 204: 평탄화막
5, 15, 15A, 15B, 205, 215, 215A, 215B: 발광 소자
6, 206: 기판
7A, 7B, 7C, 7D, 7E: 차광 벽
9, 19, 209, 219: 본체부
10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 210, 211: 컬러 필터
31, 231, 241: 제1 착색층(부화소, 가늘고 긴 화소)
32, 232, 242: 제2 착색층(부화소, 가늘고 긴 화소)
33, 233: 제3 착색층(부화소, 가늘고 긴 화소)
41: 제1 착색층(부화소, 제1 부화소)
42: 제2 착색층(부화소, 제2 부화소)
43: 제3 착색층(부화소, 가늘고 긴 화소, 제3 부화소)
100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 200, 200D: 유기 EL 표시 장치(표시 장치)
F: 평면부
O: 광축
P, P10, P210: 단위 화소
P1, P11, P201, P211: 제1 부화소 영역
P2, P12, P202, P212: 제2 부화소 영역
P3, P13, P203, P213: 제3 부화소 영역

Claims

컬러 표시의 단위 화소를 형성하는 영역에 있어서, 서로 다른 투과 파장 영역을 갖는 복수의 부화소와,
상기 복수의 부화소 각각에 대향해서 배치되어, 상기 복수의 부화소를 투과하는 광을 집광하는 복수의 렌즈
를 구비하고,
상기 복수의 부화소 중 적어도 하나의 부화소는, 상기 광이 투과하는 두께 방향에서 보아, 짧은 변 방향의 길이에 대한 긴 변 방향의 길이의 비가 1보다도 큰 가늘고 긴 화소이며,
상기 복수의 렌즈 중, 상기 가늘고 긴 화소를 투과하는 상기 광을 집광하는 렌즈는, 상기 긴 변 방향을 따라 2 이상 배치되어 있는,
컬러 필터.
제1항에 있어서, 상기 비는, 1.5 이상이며,
상기 가늘고 긴 화소에 대향하는 상기 렌즈의 개수는, 상기 비의 소수 첫째자리를 반올림한 수와 동등한, 컬러 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 렌즈는, 상기 긴 변 방향으로 밀하게 배열되어 있는, 컬러 필터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 부화소는, 적색, 녹색 및 청색의 서로 다른 투과 파장 영역을 갖는 3개의 부화소를 포함하고 있고,
상기 3개의 부화소는, 모두 상기 가늘고 긴 화소이며, 상기 짧은 변 방향으로 병렬로 배치되어 있고, 상기 긴 변 방향의 길이가 서로 동등한, 컬러 필터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 부화소는,
직사각 형상이며, 적색, 녹색 및 청색의 어느 것의 제1 투과 파장 영역을 갖는 제1 부화소와,
직사각 형상이며, 상기 적색, 상기 녹색 및 상기 청색 중 상기 제1 투과 파장 영역과 다른 제2 투과 파장 영역을 갖는 제2 부화소와,
상기 비가 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소 각각에서의 짧은 변 방향의 길이에 대한 긴 변 방향의 길이의 비보다도 큰 상기 가늘고 긴 화소이며, 상기 적색, 상기 녹색 및 상기 청색 중 상기 제1 투과 파장 영역 및 상기 제2 투과 파장 영역과 다른 제3 투과 파장 영역을 갖는 제3 부화소
를 포함하고 있고,
상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소는, 모두 상기 제3 부화소의 상기 짧은 변 방향에 있어서 상기 제3 부화소와 인접하고 있고, 상기 제3 부화소의 상기 긴 변 방향에 있어서 서로 인접하여 배치되어 있는, 컬러 필터.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 부화소 중 서로 인접하는 부화소의 사이 및 상기 서로 인접하는 부화소의 경계선 상의 적어도 한쪽에 배치된 차광 벽을 더 구비하는, 컬러 필터.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 컬러 필터와,
상기 복수의 부화소에 각각 대향하는 복수의 발광 소자를 구비하는,
표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 발광 소자는, 유기 EL 소자인, 표시 장치.
컬러 표시에서의 단위 화소를 구성하는 복수의 부화소에 포함되고, 제1 투과 파장 영역을 갖는 제1 부화소와,
상기 제1 부화소의 두께 방향에 있어서 상기 제1 부화소에 대향해서 배치된 제1 렌즈와,
상기 단위 화소 또는 상기 단위 화소에 인접하는 다른 단위 화소를 구성하는 복수의 부화소에 포함되고, 상기 제1 부화소와 동일한 두께와, 상기 제1 투과 파장 영역과 다른 제2 투과 파장 영역을 갖고, 상기 제1 부화소에 인접하는 제2 부화소와,
상기 제2 부화소의 두께 방향에 있어서 상기 제2 부화소에 대향해서 배치되고, 상기 제1 부화소에 대한 상기 제2 부화소의 인접 방향과 동일 방향에 있어서 상기 제1 렌즈와 인접해서 배치된 제2 렌즈와,
상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소와, 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈의 사이에 배치된 평탄화층
을 구비하고,
하기 식 (1) 내지 (5)를 충족하는,
컬러 필터.
[수학식 1]

여기서, t1은 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 두께, t2는 상기 평탄화층의 두께, w는 상기 인접 방향에서의 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 폭, L은 상기 인접 방향에서의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈의 폭, 및 d는 상기 인접 방향에서의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈의 사이의 거리이다.
제9항에 있어서, 상기 단위 화소 및 상기 다른 단위 화소는, 각각 적색, 녹색 및 청색의 서로 다른 투과 파장 영역을 갖고, 동일한 상기 인접 방향으로 배열된 3개의 부화소를 포함하고 있고,
상기 3개의 부화소는, 상기 인접 방향과 직교하는 방향에서의 길이가 서로 동등하고,
상기 3개의 부화소 중, 서로 인접하는 적어도 1조의 부화소에 있어서, 상기 식 (1) 내지 (5)가 충족되는, 컬러 필터.
제9항에 있어서, 상기 단위 화소 및 상기 다른 단위 화소는,
적색, 녹색 및 청색의 어느 것의 제1색의 투과 파장 영역을 갖는 제1색 부화소와,
상기 적색, 상기 녹색 및 상기 청색 중 상기 제1색과 다른 제2색의 투과 파장 영역을 갖는 제2색 부화소와,
상기 적색, 상기 녹색 및 상기 청색 중 상기 제1색 및 상기 제2색과 다른 제3색의 투과 파장 영역을 갖고, 일방향으로 가늘고 긴 제3색 부화소를 포함하고 있고,
상기 제1색 부화소 및 상기 제2색 부화소는, 상기 제3색 부화소의 긴 변 방향에 있어서 서로 인접하고 있고, 또한 상기 제1색 부화소 및 상기 제2색 부화소는, 상기 제3색 부화소의 상기 긴 변 방향에 교차하는 짧은 변 방향에 있어서, 각각 상기 제3색 부화소와 인접하여 배치되어 있고,
상기 제1색 부화소, 상기 제2색 부화소 및 상기 제3색 부화소 중, 서로 인접하는 적어도 1조의 부화소에 있어서, 상기 식 (1) 내지 (5)가 충족되는, 컬러 필터.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 컬러 필터와,
상기 단위 화소를 구성하는 상기 복수의 부화소에 각각 대향하는 복수의 발광 소자를 구비하는, 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 발광 소자는, 유기 EL 소자인, 표시 장치.