KR20230149726A - 발광장치, 표시장치, 광전 변환장치, 전자기기, 및 이동체 - Google Patents

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KR20230149726A
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요지로 마츠다
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Abstract

제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소를 포함하는 복수의 부화소를 구비한 발광장치이다. 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소 중 1개의 부화소가 나머지 2개의 부화소에 인접한다. 복수의 부화소 각각은, 하부 전극과, 하부 전극의 중앙부를 노출시키는 개구부를 갖는 뱅크와, 하부 전극 및 뱅크를 덮도록 배치되고 발광층을 포함하는 유기 화합물층과, 유기 화합물층 위에 배치된 상부 전극을 포함한다. 제1 부화소의 뱅크는, 제1 부화소의 하부 전극 위에 배치된 개구부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 제1 분리 구조를 포함한다. 제3 부화소의 뱅크는, 제3 부화소의 개구부를 둘러싸도록 배치된 분리 구조를 포함하지 않는다.

Description

발광장치, 표시장치, 광전 변환장치, 전자기기, 및 이동체{LIGHT EMITTING APPARATUS, DISPLAY DEVICE, PHOTOELECTRIC CONVERSION DEVICE, ELECTRONIC APPARATUS, AND MOVING BODY}
본 발명은, 발광장치, 표시장치, 광전 변환장치, 전자기기 및 이동체에 관한 것이다.
유기 발광소자는, 제1전극과, 제2전극과, 이들 사이에 배치되어 있는 유기 화합물층을 갖고, 제1전극 및 제2전극으로부터 유기 화합물층에 캐리어가 주입될 때 발광하는 발광 디바이스다. 유기 발광소자는 플렉시블화가 가능한 경량 디바이스다. 유기 발광소자를 구비하는 고해성도의 표시장치를 구현하기 위해, 백색발광하도록 구성된 유기 발광소자와 칼라 필터를 사용하는 방식(이하, 화이트+CF 방식으로 부른다)이 알려져 있다. 화이트+CF 방식에서는, 유기층이 기판의 전체 위에 형성된다. 이 때문에, 금속 마스크를 사용해서 색마다 유기층을 막형성하는 방식과 비교하여, 화소 사이즈나 화소간의 피치를 이용하여 고선명화가 비교적 용이하게 얻어질 수 있다.
유기 화합물층이 복수의 유기 발광소자에 의해 공유되는 구성을 갖는 표시장치에서는, 1개의 유기 발광소자의 제1전극으로부터 공급된 전하가 유기 화합물층을 통해 인접하는 유기 발광소자에 공급되는 경우가 있다. 이러한 현상은, 유기 발광소자 사이에서의 리크 전류로서 관찰될 수 있다. 리크 전류를 저감하기 위해서, 다양한 연구가 활발히 행해졌다.
일본국 특개 2012-216338호 공보에는, 복수의 유기 EL 소자에 각각 설치된 복수의 제1전극과, 복수의 제1전극 사이에 설치된 절연막과, 복수의 제1전극 및 절연막 위에 설치된 유기층과, 유기막 위에 설치된 제2전극을 갖는 표시장치가 기재되어 있다. 유기층 및 제2전극은, 복수의 유기 EL 소자(복수의 제1전극)에 의해 공유되도록 설치되어 있다. 절연막은, 복수의 유기 EL 소자 사이의 위치에 홈을 갖는다. 유기층은, 정공주입층 또는 정공수송층, 및 발광층을 포함한다. 정공주입층 또는 정공수송층의 홈 내부에 있어서의 두께는 홈 외부에 있어서의 두께보다도 얇다. 일본국 특개 2012-216338호 공보에 따르면, 이러한 구성에 의해 인접하는 유기 EL 소자 사이에서의 구동전류의 리크가 억제될 수 있다.
일본국 특개 2012-216338호 공보에 기재된 구성에서는, 인접하는 유기 EL 소자(부화소) 사이의 전체 위치에 홈을 형성하기 때문에, 발광 영역이 작아진다. 발광 영역이 작아지면, 필요한 휘도를 얻기 위한 전류밀도를 증가시킬 할 필요가 있고, 이것은 유기 발광소자의 발광 수명을 단축할 수도 있다.
본 발명은, 부화소 사이의 리크 전류를 억제하면서, 발광 영역의 면적의 축소를 억제하는데 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 일면은, 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소를 포함하는 복수의 부화소를 구비하고, 상기 제1 부화소, 상기 제2 부화소 및 상기 제3 부화소 중 1개의 부화소가 나머지 2개의 부화소에 인접한 발광장치로서, 상기 복수의 부화소 각각은, 하부 전극과, 상기 하부 전극의 중앙부를 노출시키는 개구부를 갖는 뱅크와, 상기 하부 전극 및 상기 뱅크를 덮도록 배치되고 발광층을 포함하는 유기 화합물층과, 상기 유기 화합물층 위에 배치된 상부 전극을 포함하고, 상기 제1 부화소의 상기 뱅크는, 상기 제1 부화소의 상기 하부 전극 위에 배치된 상기 개구부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 제1 분리 구조를 포함하고, 상기 제3 부화소의 상기 뱅크는, 상기 제3 부화소의 상기 개구부를 둘러싸도록 배치된 분리 구조를 포함하지 않는 발광장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 특징은 첨부도면을 참조하는 이하의 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도1은 제1 및 제2실시형태에 따른 발광장치의 구성을 예시적으로 나타내는 단면도이다.
도2는 제1실시형태에 따른 발광장치에 있어서의 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 배열 예를 나타낸 평면도이다.
도3은 도1에 도시된 홈의 근방을 확대 상태에서 나타낸 모식적인 단면도이다.
도4는 제1실시형태의 제1변형예를 나타낸 평면도이다.
도5는 제1실시형태의 제2변형예를 나타낸 평면도이다.
도6은 제1실시형태의 제3변형예를 나타낸 평면도이다.
도7은 제1실시형태의 제4변형예를 나타낸 평면도이다.
도8은 비교예에 따른 발광장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도9는 비교예에 따른 발광장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도10은 제2실시형태에 따른 발광장치에 있어서의 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 배열 예를 나타낸 평면도이다.
도11은 제2실시형태의 제1변형예를 나타낸 평면도이다.
도12는 제2실시형태의 제2변형예를 나타낸 평면도이다.
도13은 제2실시형태의 제3변형예를 나타낸 평면도이다.
도14는 제2실시형태의 제4변형예를 나타낸 평면도이다.
도15는 제3실시형태에 따른 발광장치의 구성을 예시적으로 나타내는 단면도이다.
도16은 제4실시형태에 따른 발광장치의 구성을 예시적으로 나타내는 단면도이다.
도17은 제4실시형태의 변형예에 따른 발광장치의 구성을 예시적으로 나타내는 단면도이다.
도18은 제5실시형태에 따른 발광장치의 일 구성예에 있어서의 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 배열 예를 나타낸 평면도이다.
도19는 제5실시형태에 따른 발광장치의 다른 구성 예에 있어서의 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소의 배열 예를 나타낸 평면도이다.
도20은 다른 실시형태를 예시하는 도면이다.
도21a 및 도21b는 다른 실시형태를 예시하는 도면이다.
도22a 및 도22b는 다른 실시형태를 예시하는 도면이다.
도23a 및 도23b는 다른 실시형태를 예시하는 도면이다.
도24a 및 도24b는 다른 실시형태를 예시하는 도면이다.
도25는 제1실시형태의 제5변형예를 나타낸 평면도이다.
도26은 제1실시형태의 제6변형예를 나타낸 평면도이다.
이하, 첨부도면을 참조해서 실시형태를 상세히 설명한다. 이때, 이하의 실시형태는 청구범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 실시형태에는 복수의 특징이 기재되어 있지만, 이들 복수의 특징의 모두가 발명에 필수적인 것은 아니고, 또한, 복수의 특징은 임의로 조합되어도 된다. 더구나, 첨부도면에 있어서는, 동일 혹은 유사한 구성에 동일한 참조번호를 붙이고, 중복한 설명은 생략한다.
[제1실시형태]
도1은, 제1실시형태에 따른 발광장치(1)의 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 구성 예를 나타낸 단면도다. 발광장치(1)는, 복수의 부화소(유기 발광소자)를 갖고, 이 복수의 부화소는, 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)를 포함한다. 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)는, 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300) 중 1개의 부화소가 나머지 2개의 부화소에 인접하도록 배치되어 있다. 발광장치(1)는, 기판(101) 위에, 복수의 하부 전극(102), 절연층(106), 발광층을 포함하는 기능층(유기 화합물층)(103), 상부 전극(104), 및, 보호층(105)을 포함할 수 있다.
절연층(106)은, 각각의 하부 전극(102)(의 상면)의 중앙부를 노출시키는 개구부 OP을 가질 수 있다. 다른 관점에 있어서, 절연층(106)은, 하부 전극(102)(의 상면)의 주변부를 덮고, 이 주변부의 내측 부분인 중앙부를 덮지 않도록 배치될 수 있다. 절연층(106)은 화소 분리막 또는 뱅크로도 불린다. 절연층(106)은, 복수의 뱅크를 갖도록 구성될 수 있다. 이 복수의 뱅크는, 서로 떨어져 배치되어도 되고, 서로 결합되어 있어도 된다. 절연층(뱅크)(106)은, 분리 구조로서의 역할을 하는 홈(107)을 포함할 수 있다. 홈(107)은, 예를 들면, 하부 전극(102) 위에 배치될 수 있지만, 하부 전극(102)을 둘러싸는 영역 위에 배치되어도 된다. 절연층(106)은, 하부 전극(102)의 상면의 주변부 뿐만 아니라, 하부 전극(102)의 측면에도 접촉하도록 배치될 수 있다. 하부 전극(102)의 상면 중 절연층(106)이 덮여 있지 않은 부분, 즉 중앙부에 기능층(103)이 접촉할 수 있다. 하부 전극(102)과 기능층(103)이 접하고 있는 영역은, 하부 전극(102)과 상부 전극(104) 사이에 전계가 인가될 때 발광하는 발광 영역(108)이다. 기능층(103)은, 복수의 부화소에 의해 공유되도록 배치될 수 있다. 하부 전극(102)으로부터 공급된 전하가 기능층(103)을 통해 인접하는 부화소에 공급될 가능성이 있다.
도2는, 도1에 도시된 발광장치(1)에 있어서의 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 배열 예를 나타낸 평면도다. 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)는, 서로 다른 파장 대역의 빛을 발생하는 부화소다. 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300) 중 1개의 부화소가 나머지 2개의 부화소에 인접하고 있다. 다른 관점에 있어서, 도2에 도시된 예에서는, 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)가 서로 인접하도록 배치될 수 있다.
제1 부화소(100)의 절연층(뱅크)(106)은, 제1 부화소(100)의 발광 영역(108) 혹은 개구부 OP을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치된 홈 107a를 포함할 수 있다. 도2의 예에서, 홈 107a는, 제1 부화소(100)의 발광 영역(108) 혹은 개구부 OP의 전체 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 제2 부화소(200)의 절연층(뱅크)(106)은, 제2 부화소(200)의 발광 영역(108) 혹은 개구부 OP을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치된 홈 107b를 포함할 수 있다. 도2의 예에서는, 홈 107b는, 제2 부화소(200)의 발광 영역(108) 혹은 개구부 OP의 전체 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 이하에 있어서, 홈 107a와 홈 107b를 서로 구별하지 않고 설명할 때에는, 홈(107)으로서 설명한다. 홈(107)이 개구부 OP을 적어도 부분적으로 둘러싸는 형태는, 예를 들면, 개구부 OP의 중심과 홈(107)의 2개의 단부를 각각 연결한 2개의 선분이 이루는 내각이 180°이상인 구성을 포함할 수 있다. 예를 들면, 홈(107)이 원형 형상을 갖는 경우, 이 태양은, 홈(107)이 적어도 반원 형상을 갖는 구성을 포함할 수 있다. 한개의 부화소를 둘러싸는 홈(107)이 분할되어 있는 경우에는, 이 태양은, 개구부 OP의 중심과 홈(107)의 2개의 단부를 각각 연결한 선분이 이루는 내각을 각 홈(107)에 대해서 구하고, 각각의 홈(107)에 대한 내각의 합계가 180°이상인 구성을 포함할 수 있다.
제3 부화소(300)의 절연층(뱅크)(106)은, 제3 부화소(300)의 개구부 OP을 둘러싸도록 배치된 분리 구조를 포함하지 않는다. 이와 달리, 제3 부화소(300)의 절연층(106)은, 제3 부화소(300)의 개구부 OP와, 제3 부화소(300)에 인접하고 제3 부화소(300)를 둘러싸도록 배치된 나머지 부화소 100 및 200 사이에, 제3 부화소(300)를 둘러싸도록 배치된 분리 구조를 포함하지 않는다.
도3은, 도1에 도시된 홈(107)의 근방을 확대 상태로 나타낸 모식적인 단면도다. 기판(101) 위에, 하부 전극(102), 절연층(106), 기능층(103), 상부 전극(104), 및 보호층(105)이 배치되어 있다. 홈(107)은, 절연층(106)에 배치된다. 다른 관점에 있어서, 홈(107)은, 기능층(103) 아래에 배치된다. 기능층(103)은, 복수의 부화소 혹은 유기 발광소자에 의해 공유된다. 기능층(103)은, 예를 들면, 정공주입층(103a), 정공수송층(103b), 발광층(103c), 및 전자수송층(103d)을 포함할 수 있다.
절연층(106) 중 상면이 평탄한 평탄부 위의 기능층(103)의 두께 T1보다도, 절연층(106)의 홈(107)의 측벽 위의 기능층(103)의 두께 T2가 얇다. 정공주입층(103a) 및 정공수송층(103b)은 비교적 높은 도전성을 갖는다. 그러나, 홈(107)의 측벽 위의 기능층(103)의 두께 T2를 줄이면, 정공주입층(103a) 및 정공수송층(103b)의 저항을 높게 할 수 있다. 그 결과, 홈(107)을 설치할 때, 인접하는 부화소(유기 발광소자) 사이의 리크 전류가 억제되어, 발광 색이 서로 다른 부화소 사이의 혼색이 억제된다. 예를 들면, 홈 107a에 의해 제1 부화소(100)와 제3 부화소(300) 사이의 리크 전류(혼색)가 억제되고, 홈 107b에 의해 제2 부화소(200)와 제3 부화소(300) 사이의 리크 전류(혼색)가 억제된다. 또한, 홈 107a 및 홈 107b에 의해, 제1 부화소(100)와 제2 부화소(200) 사이의 리크 전류(혼색)가 억제된다. 제1 부화소(100)와 제2 부화소(200) 사이에는 2개의 홈 107a 및 107b가 존재하기 때문에, 제1 부화소(100)와 제2 부화소(200) 사이의 리크 전류(혼색)가 효과적으로 억제된다.
발광 영역(108)은, 예를 들면, 원형 형상을 가질 수 있지만, 다각형 등의 다른 형상을 가져도 된다. 마찬가지로, 홈(107)은, 예를 들면, 원형 형상을 가질 수 있지만, 다각형 등의 다른 형상을 가져도 된다. 발광 영역(108)과 홈(107)은 닮은 형상을 가질 수 있지만, 그렇지 않아도 된다. 홈(107) 대신에, 볼록 구조 또는 전극에 의해 분리 구조가 실현되어도 된다. 이 전극에는 소정의 전압이 인가될 수 있다.
홈(107)과 발광 영역(108)은 접속되지 않고 있다. 이것은, 홈(107)과 발광 영역(108)이 접속되어 있으면, 홈(107) 위 혹은 내측에서도 발광이 일어나, 전체적으로 불균일한 발광으로 되어 버리기 때문이다.
도4 내지 도6에는, 제1실시형태의 3개의 변형예가 도시되고 있다. 도4 내지 도6에 도시된 변형예에서, 홈 107a는 그 내측의 발광 영역을 부분적으로 둘러싸고, 또한, 홈 107b는 그 내측의 발광 영역을 부분적으로 둘러싸고 있다. 이러한 변형예에 있어서도, 부화소 사이의 리크 전류가 억제된다.
도25는, 다른 변형예를 도시하고 있다. 도25에 도시된 다른 변형예에서는, 홈 107a는, 제1 부화소(100)의 발광 영역(108)(개구부)을 전체 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)는, 발광 영역(108)(개구부)을 둘러싸도록 배치된 분리 구조를 포함하지 않는다. 도26은 또 다른 변형예를 도시하고 있다. 도26에 도시된 또 다른 변형예에서는, 홈 107b는, 제2 부화소(200)의 발광 영역(108)(개구부)을 전체 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 제1 부화소(100) 및 제3 부화소(300)는, 발광 영역(108)(개구부)을 둘러싸도록 배치된 분리 구조를 포함하지 않는다. 이러한 형태에 있어서도, 부화소 사이의 리크 전류가 억제된다.
도7에는, 제1실시형태의 다른 변형예가 도시되어 있다. 도7에 도시된 변형예에서는, 제3 부화소(300)의 개구부 OP 혹은 발광 영역(109)은, 제1 부화소(100)의 개구부 OP 혹은 발광 영역(108) 및 제2 부화소(200)의 개구부 OP 혹은 발광 영역(108)보다 크다. 이러한 구성은, 제3 부화소(300)가 분리 구조 혹은 홈(107)을 갖지 않는 것에 의해 초래될 수 있다. 발광 영역(108)의 확대는, 원하는 휘도를 얻기 위해서 필요한 전류밀도를 저하시키는 것을 가능하게 하고, 이것은 수명의 연장에 기여할 수 있다. 제3 부화소(300)가 분리 구조 혹은 홈(107)을 갖지 않는 것을 이용하여, 제3 부화소(300)의 발광 영역(109)을 확대하는 동시에, 제1 부화소(100) 및 제2 부화소(200)의 발광 영역(108)을 확대해도 된다. 이것은, 제3 부화소(300)의 면적 비율에 대한 제1 부화소(100) 및 제2 부화소(200)의 면적 비율이 증가된다는 것을 의미한다. 이에 따라, 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 모든 수명을 연장시키고, 결과적으로 발광장치(1)의 수명을 연장시킬 수 있다.
도8 및 도9에는, 비교예에 따른 발광장치가 도시되어 있다. 비교예에서는, 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 각각이 발광 영역(108)을 둘러싸는 홈(107) 혹은 분리 구조를 갖는다. 이러한 구성에서는, 제3 부화소(300)의 발광 영역이 제한되므로, 원하는 휘도를 얻기 위해서 필요한 전류밀도가 제1실시형태보다 크고, 그 때문에 제1실시형태보다 수명 면에서 덜 유리하다.
[제2실시형태]
이하, 제2실시형태에 따른 발광장치(1)에 대해 설명한다. 제2실시형태로서 언급하지 않는 사항은 제1실시형태에 따를 수 있다. 제2실시형태는, 제1실시형태의 변형예로서 이해되어도 된다. 도1은, 제2실시형태에 따른 발광장치(1)의 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 구성 예를 나타낸 단면도로서 원용된다.
도10은, 제2실시형태에 따른 발광장치(1)에 있어서의 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)와, 홈(107)의 배열 예를 나타낸 평면도다. 제2실시형태에서는, 제1실시형태에 대하여, 접속 분리 구조로서의 역할을 하는 접속 홈(107c)이 추가되어 있다. 접속 홈(107c)은, 제1 홈(107a)과 제2 홈(107b)을 접속하도록 연장되어 있다. 홈 107c 대신에, 볼록 구조 또는 전극에 의해 접속 분리 구조가 실현되어도 된다. 접속 홈(107c)은, 제1 부화소(100)의 개구부 OP, 제2 부화소(200)의 개구부 OP, 및, 제3 부화소(300)의 개구부 OP 중 어디에도 접속되지 않도록 배치될 수 있다. 접속 홈(107c)은, 제3 부화소(300)의 개구부 OP을 둘러싸도록 제1 분리 구조(107a)와 제2 분리 구조(107b)를 접속할 수 있다. 1개의 제3 부화소(300)는, 복수의 홈 107a, 복수의 홈 107b 및 복수의 홈 107c의 집합체에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다.
홈 107a, 107b, 107c를 설치하면, 인접하는 부화소(유기 발광소자) 사이의 리크 전류가 억제되어, 발광 색이 서로 다른 부화소 사이의 혼색이 억제된다. 예를 들면, 홈 107a에 의해 제1 부화소(100)와 제3 부화소(300) 사이의 리크 전류(혼색)가 억제되고, 홈 107b에 의해 제2 부화소(200)와 제3 부화소(300) 사이의 리크 전류(혼색)가 억제된다. 또한, 홈 107a 및 홈 107b에 의해, 제1 부화소(100)와 제2 부화소(200) 사이의 리크 전류(혼색)가 억제된다. 제1 부화소(100)와 제2 부화소(200) 사이에는 3개의 홈 107a, 107b, 107c가 존재하므로, 제1 부화소(100)와 제2 부화소(200) 사이의 리크 전류(혼색)가 효과적으로 억제된다. 또한, 제3 부화소(300)와 제3 부화소(300)를 둘러싸는 홈 107a, 107b, 107c의 외측에 근접해서 배치된 부화소 사이의 리크 전류는 홈 107a, 107b, 107c에 의해 억제된다.
도11 내지 도13에는, 제2실시형태의 3개의 변형예가 도시되어 있다. 도11 및 도12에 도시된 변형예에서는, 홈 107a는 그 내측의 발광 영역을 부분적으로 둘러싸고, 또한, 홈 107b는 그 내측의 발광 영역을 부분적으로 둘러싸고 있다. 도13에 도시된 변형예에서는, 홈 107a, 107b, 107c는 그것들의 내측에 배치된 제3 부화소(300)의 발광 영역을 부분적으로 둘러싸고 있다. 이들 변형예에 있어서도, 부화소 사이의 리크 전류가 억제된다.
도14에는, 제2실시형태의 다른 변형예가 도시되어 있다. 도14에 도시된 변형예에서는, 제3 부화소(300)의 개구부 OP 혹은 발광 영역(109)은, 제1 부화소(100)의 개구부 OP 혹은 발광 영역(108) 및 제2 부화소(200)의 개구부 OP 혹은 발광 영역(108)보다 크다. 이러한 구성은, 제3 부화소(300)가 분리 구조 혹은 홈(107)을 갖지 않는 것에 의해 초래될 수 있다. 발광 영역(108)의 확대는, 원하는 휘도를 얻기 위해서 필요한 전류밀도를 저하시키는 것을 가능하게 하고, 이것은 수명의 연장에 기여할 수 있다. 제3 부화소(300)가 분리 구조 혹은 홈(107)을 갖지 않는 것을 이용하여, 제3 부화소(300)의 발광 영역(109)을 확대하는 동시에, 제1 부화소(100) 및 제2 부화소(200)의 발광 영역(108)을 확대해도 된다. 이것은, 제3 부화소(300)의 면적 비율에 대한 제1 부화소(100) 및 제2 부화소(200)의 면적 비율이 증가하는 것을 의미한다. 이에 따라, 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 모든 수명을 연장시키고, 결과적으로 발광장치(1)의 수명을 연장시킬 수 있다.
[제3실시형태]
이하, 제3실시형태의 발광장치(1)에 대해 설명한다. 제3실시형태로서 언급하지 않는 사항은, 제1 또는 제2실시형태에 따를 수 있다. 제3실시형태는, 제1 또는 제2실시형태의 변형예로서 이해되어도 된다. 도15는, 제3실시형태에 따른 발광장치(1)의 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 구성 예를 나타낸 단면도다.
제3실시형태에서는, 제1 또는 제2실시형태에 대하여 반사층(109)이 추가되고, 또한, 기능층 103이, 제1 발광층을 포함하는 기능층(110), 전하 발생층(111), 제2 발광층을 포함하는 기능층(112)으로 치환되어 있다. 제3실시형태의 발광장치(1)는, 제1 발광층을 포함하는 기능층(110), 전하 발생층(111), 제2 발광층을 포함하는 기능층(112)을 포함하는 탠덤형이다.
전 발생층(111)은, 하부 전극(102)과 상부 전극(104) 사이에 전압이 인가될 때 정공과 전자를 발생하는 층이다. 전하 발생층(111)은, 다른 유기 화합물로부터 전자를 수용하기 쉬운 화합물을 포함하고 있다. 전하 발생층(111)은, 예를 들면, 알칼리 금속과, 최저 공궤도 준위 에너지가 -5.0eV 이하인 화합물의 조합이어도 되고, 전하 발생층으로서 기능할 수 있다. 이 알칼리 금속은, 예를 들면, Li이어도 되고, Li는, 금속, 화합물의 일부, 또는 유기 금속 착체의 일부로서 포함되어도 된다. 최저 공궤도 준위 에너지가 -5.0eV 이하인 화합물은, 예를 들면, 헥사아자트리페닐렌 화합물, 라디아렌 화합물, 헥사플루오로퀴노디메탄일 수 있다. 그러나, 화합물이 이것들에 한정되지 않는다. 최저 공궤도 준위 에너지가 이 알칼리 금속의 최고 피점유 분자 궤도로부터 전자가 추출되도록 낮으면, 전하가 발생될 수 있다. 이에 따라 전하 발생층(111)에는 양 또는 음의 전하가 발생하기 때문에, 전하 발생층보다도 윗쪽과 아래쪽의 층에 양 또는 음의 전하를 공급할 수 있다. 즉, 하부 전극(102)과 상부 전극(104) 사이에 전계가 인가될 때, 전하 발생층(111)에 있어서 캐리어가 발생된다. 캐리어는 제1 발광층을 포함하는 기능층(110)과 제2 발광층을 포함하는 기능층(112)에 공급되어, 양쪽을 효율적으로 발광시킬 수 있다.
제3실시형태에서는, 각 색의 반사층(109)의 상면과 발광층의 발광 위치사이의 광학거리를 최적화하기 위해서, 제1 부화소(100)는 절연층 113을 구비하고, 제2 부화소(200)는 절연층 114를 구비하고, 제3 부화소(300)는 절연층 115를 구비하고 있다. 반사층(109)의 상면으로부터 제1 발광층을 포함하는 기능층(110)의 발광 위치까지의 광로 길이 Lr, 반사층(109)에서의 위상 시프트를 Φr로 하면,
Lr=(2m-(Φr/π))x(λ/4) …(1)
이때, m은 0 이상의 정수다. 식 (1)을 대략 만족하도록, 절연막 113, 114, 115의 광학거리가 조정된다.
반사면에 의해 파장 λ의 빛이 반사될 때의 위상 시프트를 Φs로 하면, 발광 위치로부터 상부 전극(104)의 반사면까지의 사이의 광학거리 Ls는 이하의 식 (2)을 대략 만족한다. 본 구성에서는, m'=0이다.
Ls=(2m'-(Φs/π))x(λ/4)=-(Φs/π)x(λ/4) …(2)
따라서, 전체 층 간섭 L은 대략 식 (3)의 조건을 만족한다.
L=Lr+Ls=(2m-Φ/π)x(λ/4) …(3)
여기에서, Φ은 파장 λ의 빛이 반사층(109)과 상부 전극(104)에 의해 반사될 때의 위상 시프트의 합, 즉 Φr+Φs이다.
전하 발생층(111)은, 복수의 부화소에 의해 공유될 수 있다. 그러나, 전하 발생층(111)은, 전계가 인가될 때 전하를 발생하므로, 부화소 사이에 있어서도 전계가 인가되면, 전하를 발생한다. 발생한 전하는 부화소 사이에서 분할되지 않은 기능층을 거쳐 인접 화소에 도달할 수 있으므로, 의도하지 않는 발광이 일어날 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 절연층(106)에 홈(107)을 설치한다. 이에 따라, 절연층(106) 중 상면이 평탄한 평탄부 위의 전하 발생층(111)보다, 홈(107)의 측벽 위의 전하 발생층(111)을 더 얇게 형성할 수 있다. 전하 발생층(111)은 비교적 도전성이 높다. 그러나, 홈(107)의 측벽 위에 있어서의 전하 발생층(111)의 두께를 얇게 하면, 저항을 높게 할 수 있다. 그 결과, 인접하는 부화소(유기 발광소자) 사이의 리크 전류가 억제되어, 발광 색이 서로 다른 부화소 사이의 혼색이 억제된다.
[제4실시형태]
이하, 제4실시형태에 따른 발광장치(1)에 대해 설명한다. 제4실시형태로서 언급하지 않는 사항은, 제3실시형태에 따를 수 있다. 제4실시형태는, 제3실시형태의 변형예로서 이해되어도 된다. 도16은, 제4실시형태에 따른 발광장치(1)의 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 일례를 나타내는 단면도다.
제4실시형태에서는, 제3실시형태에 따른 발광장치(1)에 대하여 칼라 필터 120, 칼라 필터 220 및 칼라 필터 320이 추가되어 있다. 칼라 필터 120, 칼라 필터 220 및 칼라 필터 320은 평탄화층(116) 위에 배치되어 있다. 칼라 필터 120, 칼라 필터 220 및 칼라 필터 320은, 서로 다른 색(파장 대역)의 빛을 투과하는 칼라 필터다. 칼라 필터 120, 칼라 필터 220 및 칼라 필터 320 위에는, 마이크로렌즈(400)가 배치될 수 있다. 마이크로렌즈는 간단히 렌즈로 불려도 된다.
도17에 예시되는 것과 같이, 제3 부화소(300)의 마이크로렌즈 401의 곡률반경은, 제1 부화소(100) 및 제2 부화소(200)의 마이크로렌즈 400의 곡률반경과 달라도 된다. 제3 부화소(300)의 발광 영역 109는, 제1 부화소(100) 및 제2 부화소(200)의 발광 영역 108보다 커도 된다. 마이크로렌즈 401의 곡률반경을 제3 부화소(300)의 발광 영역의 크기에 따른 곡률반경으로 설정하면, 보다 효율적으로 빛을 추출할 수 있다.
또한, 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 시야각 특성을 맞추기 위해서, 마이크로렌즈 401의 곡률반경을 조정해도 된다. 이것은, 각 색에 따른 휘도의 시야각 의존성에 의한 색 어긋남을 저감하기 위해 유리하다. 제3 부화소(300)의 발광 영역(109)이 제1 부화소(100) 및 제2 부화소(200)의 발광 영역(108)보다 큰 경우, 이것에 따라 마이크로렌즈 401의 곡률반경이 조정된다. 이에 따라, 휘도의 시야각 의존성의 차이를 저감하여, 시야각이 변화하였을 때의 색 어긋남을 억제할 수 있다.
또한, 제3 부화소(300)의 빛의 파장 대역은, 제1 부화소(100) 또는 제2 부화소(200)의 빛의 파장 대역보다도 짧아도 된다. 발광 파장이 짧은 발광층의 수명이 상대적으로 짧기 때문에, 제3 부화소(300)의 발광 영역(109)을 크게 함으로써, 수명의 저하를 억제할 수 있다.
[제5실시형태]
이하, 제5실시형태에 따른 발광장치(1)에 대해 설명한다. 제5실시형태로서 언급하지 않는 사항은, 제1 내지 제4실시형태에 따를 수 있다. 제5실시형태는, 제1 내지 제4실시형태의 변형예로서 이해되어도 된다. 도18 및 도19는, 제5실시형태에 따른 발광장치(1)의 제1 부화소(100), 제2 부화소(200) 및 제3 부화소(300)의 배열 예를 나타낸 평면도다.
도18은 베이어 배열을 나타내고, 도19는 펜타일 배열을 나타내고 있다. 상기한 각 실시형태와 마찬가지로, 제1 부화소(100)의 발광 영역(108)을 둘러싸도록 홈 107a가 배치되고, 제2 부화소(200)의 발광 영역(108)을 둘러싸도록 홈 107b가 배치될 수 있다. 또한, 홈 107a와 홈 107b를 접속하고 제3 부화소(300)를 둘러싸도록 홈 107c가 배치될 수 있다.
[실시형태에 있어서의 다른 구성]
[유기 발광소자의 구성]
유기 발광소자는, 기판 위에, 절연층, 하부 전극, 발광층을 포함하는 기능층, 상부 전극을 배치해서 구성될 수 있다. 상부 전극 위에는, 보호층, 칼라 필터, 마이크로렌즈 등을 설치해도 된다. 칼라 필터를 설치하는 경우에는, 보호층 사이에 평탄화층을 설치해도 된다. 평탄화층은 아크릴 수지 등으로 구성할 수 있다. 칼라 필터와 마이크로렌즈 사이에 있어서, 평탄화층을 설치하는 경우도 마찬가지이다.
[기판]
기판은, 석영, 유리, 실리콘 웨이퍼, 수지, 금속 등을 들 수 있다. 또한, 기판 위에는, 트랜지스터 등의 스위칭 소자나 배선을 구비하고, 그 위에 절연층을 구비해도 된다. 절연층으로서는, 제1전극 사이에 배선이 형성 가능하도록, 콘택홀을 형성가능하고, 또한, 접속하지 않는 배선과의 절연을 확보할 수 있으면, 재료는 상관없다. 예를 들면, 폴리이미드 등의 수지, 산화 실리콘, 질화 실리콘 등을 사용할 수 있다.
[전극]
전극은, 한쌍의 전극을 사용할 수 있다. 한쌍의 전극은, 양극과 음극이어도 된다. 유기 발광소자가 발광하는 방향으로 전계를 인가하는 경우에, 전위가 높은 전극이 양극이고, 다른 쪽이 음극이다. 또한, 발광층에 홀을 공급하는 전극이 양극이고, 전자를 공급하는 전극이 음극이라고 할 수도 있다.
양극의 구성 재료로서는 일 함수가 가능한한 큰 것이 좋다. 예를 들면, 금, 백금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 코발트, 셀렌, 바나듐, 텅스텐, 알루미늄, 티타늄 등의 금속 단체나 이것들을 포함하는 혼합물, 또는, 이것들을 조합한 합금을 사용할 수 있다. 또는, 산화 주석, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 주석 인듐(ITO), 산화 아연 인듐 등의 금속 산화물을 사용해도 된다. 또한, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 등의 도전성 폴리머도 사용할 수 있다.
이들 전극 물질은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해서 사용해도 된다. 또한, 양극은 1층으로 구성되어 있어도 되고, 복수의 층으로 구성되어 있어도 된다.
반사 전극으로서 사용하는 경우에는, 예를 들면, 크롬, 알루미늄, 은, 티타늄, 텅스텐, 몰리브덴, 또는 이것들의 합금, 적층한 것 등을 사용할 수 있다. 상기한 재료에서, 전극으로서의 역할을 갖지 않는, 반사막으로서 기능하는 것도 가능하다. 또한, 투명 전극으로서 사용하는 경우에는, 산화 인듐 주석(ITO), 산화 인듐 아연 등의 산화물 투명 도전층 등을 사용할 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다. 전극의 형성에는, 포토리소그래피 기술을 사용할 수 있다.
한편, 음극의 구성 재료로서는 일 함수가 작은 것이 좋다. 예를 들면, 리튬 등의 알칼리 금속, 칼슘 등의 알칼리 토금속, 알루미늄, 티타늄, 망간, 은, 납, 크롬 등의 금속 단체 또는 이것들을 포함하는 혼합물을 들 수 있다. 또는 이들 금속 단체를 조합한 합금도 사용할 수 있다. 예를 들면, 마그네슘-은, 알루미늄-리튬, 알루미늄-마그네슘, 은-구리, 아연-은 등을 사용할 수 있다. 산화 주석 인듐(ITO) 등의 금속 산화물의 이용도 가능하다. 이들 전극 물질은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해서 사용해도 된다. 또한, 음극은 1층 구성이어도 되고, 다층 구성이어도 된다. 이중에서도 은을 사용하는 것이 바람직하고, 은의 응집을 저감하기 위해, 은 합금으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 은의 응집을 저감할 수 있으면, 합금의 비율은 상관없다. 예를 들면, 은: 다른 금속이, 1:1, 3:1 등이어도 된다.
음극은, ITO등의 산화물 도전층을 사용해서 톱 이미션 소자로 해도 되고, 알루미늄(Al) 등의 반사 전극을 사용해서 보텀 이미션 소자)로 해도 되고, 특별하게 한정되지 않는다. 음극의 형성방법으로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 직류 및 교류 스퍼터링법 등을 사용하면, 막의 커버리지가 좋고, 저항을 낮추기 쉽기 때문에 보다 바람직하다.
[유기 화합물층]
유기 화합물층은, 단층으로 형성되어도, 복수층으로 형성되어도 된다. 복수층을 갖는 경우에는, 그 기능에 의해, 정공주입층, 정공수송층, 전자 블로킹층, 발광층, 정공 블로킹층, 전자수송층, 전자주입층으로 불려도 된다. 유기 화합물층은, 주로 유기 화합물로 구성되지만, 무기 원자, 무기 화합물을 포함하고 있어도 된다. 예를 들면, 구리, 리튬, 마그네슘, 알루미늄, 이리듐, 백금, 몰리브덴, 아연 등을 가져도 된다. 유기 화합물층은, 제1전극과 제2전극 사이에 배치되어도 되고, 제1전극 및 제2전극에 접해서 배치되어도 된다.
[보호층]
음극 위에, 보호층을 설치해도 된다. 예를 들면, 음극 위에 흡습제를 설치한 글래스를 접착함으로써, 유기 화합물층에 대한 물 등의 침입을 저감하고, 표시 불량의 발생을 저감할 수 있다. 또한, 다른 실시형태로서는, 음극 위에 질화 규소 등의 패시베이션 막을 설치하고, 유기 화합물층에 대한 물 등의 침입을 저감해도 된다. 예를 들면, 음극을 형성후에 진공을 깨지 않고 다른 챔버에 반송하고, CVD법에서 두께 2㎛의 질화 규소막을 형성함으로써, 보호층으로 해도 된다. CVD법의 성막 후에 원자퇴적법(ALD법)을 사용한 보호층을 설치해도 된다. ALD법에 의한 막의 재료는 한정되지 않지만, 질화 규소, 산화 규소, 산화 알루미늄 등이어도 된다. ALD법으로 형성한 막 위에, CVD법으로 질화 규소를 더 형성해도 된다. ALD법에 의한 막은, CVD법으로 형성한 막보다도 작은 막 두께이어도 된다. 구체적으로는, 50% 이하, 더구나, 10% 이하이어도 된다.
[칼라 필터]
보호층 위에 칼라 필터를 설치해도 된다. 예를 들면, 유기 발광소자의 사이즈를 고려한 칼라 필터를 다른 기판 위에 설치하고, 그것과 유기 발광소자를 설치한 기판과 부착시켜도 되고, 상기에서 나타낸 보호층 위에 포토리소그래피 기술을 사용하여, 칼라 필터를 패터닝해도 된다. 칼라 필터는, 고분자로 구성되어도 된다.
[평탄화층]
칼라 필터와 보호층 사이에 평탄화층을 가져도 된다. 평탄화층은, 아래의 층의 요철을 저감할 목적으로 설치된다. 목적을 제한하지 않고, 재질 수지층으로 불리는 경우도 있다. 평탄화층은 유기 화합물로 구성되어도 되고, 저분자이어도, 고분자이어도 되지만, 고분자인 것이 바람직하다.
평탄화층은, 칼라 필터의 상하에 설치되어도 되고, 그것의 구성 재료는 동일해도 달라도 된다. 구체적으로는, 폴리비닐카바졸 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, ABS 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 요소 수지 등을 들 수 있다.
[마이크로렌즈]
발광장치는, 그것의 광 출사측에 마이크로렌즈 등의 광학부재를 가져도 된다. 마이크로렌즈는, 아크릴 수지, 에폭시 수지 등으로 구성될 수 있다. 마이크로렌즈는, 발광장치로부터 추출하는 광량의 증가, 추출하는 빛의 방향의 제어를 목적으로 하여도 된다. 마이크로렌즈는, 반구의 형상을 가져도 된다. 반구의 형상을 갖는 경우, 이 반구에 접하는 접선 중, 절연층과 평행하게 되는 접선이 있으며, 그 접선과 반구의 접점이 마이크로렌즈의 정점이다. 마이크로렌즈의 정점은, 임의의 단면도에 있어서도 동일하게 결정할 수 있다. 즉, 단면도에 있어서의 마이크로렌즈의 반원에 접하는 접선 중, 절연층과 평행하게 되는 접선이 있으며, 그 접선과 반원의 접점이 마이크로렌즈의 정점이다.
또한, 마이크로렌즈의 중점을 정의할 수도 있다. 마이크로렌즈의 단면에 있어서, 원호의 형상이 종료하는 점으로부터 다른 원호의 형상이 종료하는 점까지의 선분을 가상하고, 이 선분의 중점이 마이크로렌즈의 중점으로 부를 수 있다. 정점, 중점을 판별하는 단면은, 절연층에 수직한 단면이어도 된다.
[대향 기판]
평탄화층 위에는, 대향 기판을 가져도 된다. 대향 기판은, 전술한 기판과 대응하는 위치에 설치되기 때문에, 대향 기판으로 불린다. 대향 기판의 구성 재료는, 전술한 기판과 같아도 된다. 대향 기판은, 전술한 기판을 제1기판으로 한 경우, 제2기판이어도 된다.
[유기층]
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광소자를 구성하는 발광층을 포함하는 기능층(정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층, 전자주입층 등)은, 이하에 나타내는 방법에 의해 형성된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 발광소자를 구성하는 유기 화합물층은, 진공증착법, 이온화 증착법, 스퍼터링, 플라즈마 등의 드라이 프로세스를 사용할 수 있다. 또한, 드라이 프로세스 대신에, 적당한 용매에 용해시켜서 공지의 도포법(예를 들면, 스핀코팅, 디핑, 캐스트법, LB법, 잉크젯법 등)에 의해 층을 형성하는 웨트(습식) 프로세스를 사용할 수도 있다.
여기에서, 진공증착법이나 용액도포법 등에 의해 층을 형성하면, 결정화 등이 발생하기 어렵고 경시 안정성이 우수하다. 또한, 도포법으로 막형성하는 경우에는, 적당한 바인더 수지와 조합해서 막을 형성할 수도 있다.
상기 바인더 수지로서는, 폴리비닐카바졸 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, ABS 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 요소 수지 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이들 바인더 수지는, 호모폴리머 또는 공중합체로서 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 혼합해서 사용해도 된다. 더구나 필요에 따라서, 공지의 가소제, 산화방지제, 자외선 흡수제 등의 첨가제를 병용해도 된다.
[화소회로]
발광장치는, 발광소자에 접속되어 있는 화소회로를 가져도 된다. 화소회로는, 제1 발광소자, 제2 발광소자를 각각 독립적으로 발광 제어하는 액티브 매트릭스형이어도 된다. 액티브 매트릭스형의 회로는 전압 프로그래밍이어도, 전류 프로그래밍이어도 된다. 구동회로는, 화소마다 화소회로를 갖는다. 화소회로는, 발광소자, 발광소자의 발광 휘도를 제어하는 트랜지스터, 발광 타이밍을 제어하는 트랜지스터, 발광 휘도를 제어하는 트랜지스터의 게이트 전압을 유지하는 용량, 발광소자를 거치지 않고 GND에 접속하기 위한 트랜지스터를 가져도 된다.
발광장치는, 표시 영역과, 표시 영역의 주위에 배치되어 있는 주변 영역을 갖는다. 표시 영역에는 화소회로를 갖고, 주변 영역에는 표시 제어회로를 갖는다. 화소회로를 구성하는 트랜지스터의 이동도는, 표시 제어회로를 구성하는 트랜지스터의 이동도보다도 작아도 된다.
화소회로를 구성하는 트랜지스터의 전류 전압 특성의 기울기는, 표시 제어회로를 구성하는 트랜지스터의 전류 전압 특성의 기울기보다도 작아도 된다. 전류 전압 특성의 기울기는, 소위 Vg-Ig 특성에 의해 측정할 수 있다.
화소회로를 구성하는 트랜지스터는, 제1 발광소자 등, 발광소자에 접속되어 있는 트랜지스터다.
발광 영역의 크기에 맞추어, 구동전류의 크기가 결정되어도 된다. 구체적으로는, 제1 발광소자, 제2 발광소자를 같은 휘도에서 발광시키는 경우에, 제1 발광소자에 흘리는 전류값은, 제2 발광소자에 흘리는 전류값보다 작아도 된다. 발광 영역이 작으므로 필요한 전류가 작은 경우가 있기 때문이다.
[화소]
발광장치는, 복수의 화소를 갖는다. 화소는 서로 다른 것과 다른 색을 발광하는 부화소를 갖는다. 부화소는, 예를 들면, 각각 RGB의 발광 색을 가져도 된다.
화소는, 화소 개구로도 불리는 영역이, 발광한다. 이 영역은 제1영역과 같다. 화소 개구는 15㎛ 이하이어도 되고, 5㎛ 이상이어도 된다. 더 구체적으로는, 11㎛, 9.5㎛, 7.4㎛, 6.4㎛ 등이어도 된다.
부화소 사이는, 10㎛ 이하이어도 되고, 구체적으로는, 8㎛, 7.4㎛, 6.4㎛이어도 된다.
화소는, 평면도에 있어서, 공지의 배치 형태를 취할 수 있다. 예는, 델타 배치, 펜타일 배치, 베이어 배치이어도 된다. 부화소의 평면도에 있어서의 형상은, 공지의 어느쪽의 형상을 취해도 된다. 예를 들면, 직사각형, 마름모꼴등의 사각형, 육각형 등이다. 물론, 정확한 도형이 아니고, 직사각형에 가까운 형태를 하고 있으면, 직사각형에 포함된다. 부화소의 형상과, 화소 배열을 조합해서 사용할 수 있다.
[다른 실시형태]
도20은, 본 실시형태에 따른 표시장치의 일례를 나타내는 모식도다. 표시장치(1000)는, 상부 커버(1001)와, 하부 커버(1009) 사이에, 터치패널(1003), 표시 패널(1005), 프레임(1006), 회로기판(1007), 배터리(1008)를 가져도 된다. 표시 패널(1005)에는, 상기한 각 실시형태의 발광장치가 적용될 수 있다. 터치패널(1003) 및 표시 패널(1005)은, 플렉시블 프린트 회로 FPC 1002, 1004가 접속되어 있다. 회로기판(1007)에는, 트랜지스터가 프린트되어 있다. 배터리(1008)는, 표시장치가 휴대 기기가 아니면, 설치하지 않아도 되고, 휴대 기기라도, 다른 위치에 설치해도 된다.
본 실시형태에 따른 표시장치는, 적색, 녹색, 청색을 갖는 칼라 필터를 가져도 된다. 칼라 필터는, 이 적색, 녹색, 청색이 델타 배열로 배치되어도 된다.
본 실시형태에 따른 표시장치는, 휴대 단말의 표시부에 사용되어도 된다. 그 때는, 표시 기능과 조작 기능의 양쪽을 가져도 된다. 휴대 단말로서는, 스마트폰 등의 휴대전화, 태블릿, 헤드 마운트 디스플레이 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 따른 표시장치는, 복수의 렌즈를 갖는 광학부와, 이 광학부를 통과한 빛을 수광하는 촬상 소자를 갖는 촬상장치의 표시부에 사용되어도 된다. 촬상장치는, 촬상 소자가 취득한 정보를 표시하는 표시부를 가져도 된다. 또한, 표시부는, 촬상장치의 외부에 노출한 표시부이어도, 파인더 내에 배치된 표시부이어도 된다. 촬상장치는, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라이어도 된다.
도21a는, 본 실시형태에 따른 촬상장치의 일례를 나타내는 모식도다. 촬상장치(1100)는, 뷰파인더(1101), 배면 디스플레이(1102), 조작부(1103), 하우징(1104)을 가져도 된다. 뷰파인더(1101)에는, 상기한 각 실시형태의 발광장치가 적용될 수 있다. 그 경우, 표시장치는, 촬상할 화상 뿐만 아니라, 환경정보, 촬영지시 등을 표시해도 된다. 환경정보에는, 외광의 강도, 외광의 방향, 피사체가 움직이는 속도, 피사체가 차폐물에 차폐될 가능성 등이어도 된다.
촬영에 적합한 타이밍은 매우 짧은 시간이므로, 조금이라도 빨리 정보를 표시하는 쪽이 좋다. 따라서, 본 발명의 유기 발광소자를 사용한 표시장치를 사용하는 것이 바람직하다. 유기 발광소자는 응답 속도가 빠르기 때문이다. 유기 발광소자를 사용한 표시장치는, 표시 속도가 요구되는, 이들 장치, 액정 표시장치보다도 적합하게 사용할 수 있다.
촬상장치(1100)는, 광학부(미도시)를 갖는다. 광학부는 복수의 렌즈를 갖고, 하우징(1104) 내에 수용되어 있는 촬상 소자에 결상한다. 복수의 렌즈는, 그것의 상대 위치를 조정함으로써 초점을 조정할 수 있다. 이 조작을 자동으로 행할 수도 있다. 촬상장치는 광전 변환장치로 불려도 된다. 광전 변환장치는 순차 촬상하는 것이 아니고, 이전 화상으로부터의 차분을 검출하는 방법, 항상 기록되고 있는 화상으로부터 잘라내는 방법 등을 촬상의 방법으로서 포함할 수 있다.
도21b는, 본 실시형태에 따른 전자기기의 일례를 나타내는 모식도다. 전자기기(1200)는, 표시부(1201)와, 조작부(1202)와, 하우징(1203)을 갖는다. 표시부(1201)에는, 상기한 각 실시형태의 발광장치가 적용될 수 있다. 하우징(1203)에는, 회로, 이 회로를 갖는 프린트 기판, 배터리, 통신부를 가져도 된다. 조작부(1202)는, 버튼이어도 되고, 터치패널 방식의 반응부이어도 된다. 조작부는, 지문을 인식해서 록의 해제 등을 행하는 생체인식부이어도 된다. 통신부를 갖는 전자기기는 통신 기기라고 할 수도 있다. 전자기기는, 렌즈와, 촬상 소자를 구비함으로써 카메라 기능을 더 가져도 된다. 카메라 기능에 의해 촬상된 화상이 표시부에 비추어진다. 전자기기로서는, 스마트폰, 노트북 등을 들 수 있다.
도22a 및 도22b는, 본 실시형태에 따른 표시장치의 일례를 나타내는 모식도다. 도22a는, 텔레비젼 모니터나 PC 모니터 등의 표시장치다. 표시장치(1300)는, 프레임(1301)을 갖고 표시부(1302)를 갖는다. 표시부(1302)에는, 상기한 각 실시형태의 발광장치가 적용될 수 있다.
표시장치(1300)는 프레임(1301)과 표시부(1302)를 지지하는 토대(1303)를 갖고 있다. 토대(1303)는, 도22a의 형태에 한정되지 않는다. 프레임(1301)의 하측 변이 토대를 겸해도 된다.
또한, 프레임(1301) 및 표시부(1302)는, 절곡되어 있어도 된다. 그것의 곡률반경은, 5000mm 이상 6000mm 이하이어도 된다.
도22b는, 본 실시형태에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 모식도다. 도22b의 표시장치(1310)는, 절곡 가능하게 구성되어 있고, 소위 폴더블한 표시장치다. 표시장치(1310)는, 제1표시부(1311), 제2표시부(1312), 하우징(1313), 굴곡점(1314)을 갖는다. 제1표시부(1311)와 제2표시부(1312)에는, 본 실시형태에 따른 발광장치가 적용될 수 있다. 제1표시부(1311)와 제2표시부(1312)는, 이음매가 없는 1매의 표시장치이어도 된다. 제1표시부(1311)와 제2표시부(1312)는, 굴곡점에서 나눌 수 있다. 제1표시부(1311), 제2표시부(1312)는, 각각 다른 화상을 표시해도 되고, 제1 및 제2표시부에서 1개의 화상을 표시해도 된다.
도23a는, 본 실시형태에 따른 조명장치의 일례를 나타내는 모식도다. 조명장치(1400)는, 하우징(1401)과, 광원(1402)과, 회로기판(1403)과, 광학 필름(1404)과, 광확산부(1405)를 가져도 된다. 광원(1402)에는, 상기한 각 실시형태의 발광장치가 적용될 수 있다. 광학필터는 광원의 연색성을 향상시키는 필터이어도 된다. 광확산부는, 라이트 업 등, 광원의 빛을 효과적으로 확산하여, 넓은 범위에 빛을 보내줄 수 있다. 광학필터, 광확산부는, 조명의 광 출사측에 설치되어도 된다. 필요에 따라, 최외부에 커버를 설치해도 된다.
조명장치는 예를 들면, 실내를 조명하는 장치다. 조명장치는 백색, 주백색 등의 임의의 색을 발광하는 것이어도 된다. 그것들을 조광하는 조광회로를 가져도 된다. 조명장치는 본 발명의 유기 발광소자와 그것에 접속되는 전원회로를 가져도 된다. 전원회로는, 교류전압을 직류전압으로 변환하는 회로다. 또한, 백색은 색온도가 4200K이고 주백색은 색온도가 5000K이다. 조명장치는 칼라 필터를 가져도 된다.
또한, 본 실시형태에 따른 조명장치는, 방열부를 갖고 있어도 된다. 방열부는 장치 내의 열을 장치 외부로 방출하는 것이며, 비열이 높은 금속, 액체 실리콘 등을 들 수 있다.
도23b는, 본 실시형태에 따른 이동체의 일례인 자동차의 모식도다. 이 자동차는 조명기구의 일례인 미등을 갖는다. 자동차(1500)는, 미등(1501)을 갖고, 브레이크 조작 등을 행했을 때에, 미등을 점등하는 형태이어도 된다.
미등(1501)에는, 상기한 각 실시형태의 발광장치가 적용될 수 있다. 미등은, 유기 EL 소자를 보호하는 보호부재를 가져도 된다. 보호부재는 어느 정도 높은 강도를 갖고, 투명하면 재료는 상관없지만, 폴리카보네이트 등으로 구성되는 것이 바람직하다. 폴리카보네이트에 푸란디카르복실산 유도체, 아크릴로니트릴 유도체 등을 혼합해도 된다.
자동차(1500)는, 차체(1503), 거기에 부착되어 있는 창문(1502)을 가져도 된다. 창문은, 자동차의 전후를 확인하기 위한 창문이 아니면, 투명한 디스플레이이어도 된다. 이 투명한 디스플레이는, 본 실시형태에 따른 유기 발광소자를 가져도 된다. 이 경우, 유기 발광소자가 갖는 전극 등의 구성 재료는 투명한 부재로 구성된다.
본 실시형태에 따른 이동체는, 선박, 항공기, 드론 등이어도 된다. 이동체는, 본체와 이 본체에 설치된 조명기구를 가져도 된다. 조명기구는, 본체의 위치를 알리기 위한 발광을 해도 된다. 조명기구는 본 실시형태에 따른 유기 발광소자를 갖는다.
도24a 및 도24b를 참조하여, 전술한 각 실시형태의 표시장치의 적용예에 대해 설명한다. 표시장치는, 예를 들면, 스마트 글래스, HMD, 스마트 콘택과 같은 웨어러블 디바이스로서 장착가능한 시스템에 적용할 수 있다. 이러한 적용예에 사용되는 촬상 표시장치는, 가시광을 광전변환가능한 촬상장치와, 가시광을 발광가능한 표시장치를 갖는다.
도24a는, 1개의 적용예에 따른 안경(1600)(스마트 글래스)을 설명한다. 안경(1600)의 렌즈(1601)의 표면측에, CMOS 센서나 SPAD와 같은 촬상장치(1602)가 설치된다. 또한, 렌즈(1601)의 이면측에는, 전술한 각 실시형태의 표시장치가 설치된다.
안경(1600)은, 제어장치(1603)를 더 구비한다. 제어장치(1603)는, 촬상장치(1602)와 각 실시형태에 따른 표시장치에 전력을 공급하는 전원으로서 기능한다. 또한, 제어장치(1603)는, 촬상장치(1602)와 표시장치의 동작을 제어한다. 렌즈(1601)에는, 촬상장치(1602)에 빛을 집광하기 위한 광학계가 형성되어 있다.
도24b를 참조하여, 1개의 적용예에 따른 안경(1610)(스마트 글래스)을 설명한다. 안경(1610)은, 제어장치(1612)를 갖고 있고, 제어장치(1612)에, 촬상장치(1602)에 해당하는 촬상장치와, 표시장치가 탑재된다. 렌즈(1611)에는, 제어장치(1612) 내의 촬상장치와, 표시장치로부터의 발광을 투영하기 위한 광학계가 형성되어 있고, 렌즈(1611)에는 화상이 투영된다. 제어장치(1612)는, 촬상장치 및 표시장치에 전력을 공급하는 전원으로서 기능하는 동시에, 촬상장치 및 표시장치의 동작을 제어한다. 제어장치는, 장착자의 시선을 검지하는 시선 검지부를 가져도 된다. 시선의 검지는 적외선을 사용해도 된다. 적외발광부는, 표시 화상을 주시하고 있는 유저의 안구에 대하여, 적외광을 발생한다. 발생한 적외광의 안구로부터의 반사광을, 수광소자를 갖는 촬상부가 검출함으로써 안구의 촬상 화상이 얻어진다. 평면에서 볼 때 적외발광부로부터 표시부에의 빛을 저감하는 저감 수단을 가짐으로써, 화상품위의 저하를 저감한다.
적외광의 촬영에 의해 얻어지는 안구의 촬상 화상으로부터 표시 화상에 대한 유저의 시선을 검출한다. 안구의 촬상 화상을 사용한 시선 검출에는 임의의 공지의 수법을 적용할 수 있다. 일례로서, 각막에서의 조사광의 반사에 의한 풀키니에 상에 근거한 시선 검출 방법을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로는, 동공 각막 반사법에 근거한 시선 검출 처리가 행해진다. 동공 각막 반사법을 사용하여, 안구의 촬상 화상에 포함되는 동공의 상과 풀키니에 상에 근거하여 안구의 방향(회전 각도)을 나타내는 시선 벡터가 산출됨으로써, 유저의 시선이 검출된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 표시장치는, 수광 소자를 갖는 촬상장치를 갖고, 촬상장치로부터의 유저의 시선 정보에 근거하여 표시장치의 표시 화상을 제어해도 된다.
더욱 구체적으로는, 표시장치는, 시선 정보에 근거하여, 유저가 주시하는 제1 시야 영역과, 제1 시야 영역 이외의 제2 시야 영역을 결정한다. 제1 시야 영역, 제2 시야 영역은, 표시장치의 제어장치가 결정해도 되고, 외부의 제어장치가 결정한 것을 수신해도 된다. 표시장치의 표시 영역에 있어서, 제1 시야 영역의 표시 해상도를 제2 시야 영역의 표시 해상도보다도 높게 제어해도 된다. 즉, 제2 시야 영역의 해상도를 제1 시야 영역보다도 낮게 해도 된다.
또한, 표시 영역은, 제1 표시 영역, 제1 표시 영역과는 다른 제2 표시 영역을 갖고, 시선 정보에 근거하여 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역으로부터 우선도가 높은 영역을 결정한다. 제1 시야 영역, 제2 시야 영역은, 표시장치의 제어장치가 결정해도 되고, 외부의 제어장치가 결정한 것을 수신해도 된다. 우선도의 높은 영역의 해상도를, 우선도가 높은 영역 이외의 영역의 해상도보다도 높게 제어해도 된다. 즉 우선도가 상대적으로 낮은 영역의 해상도를 낮게 해도 된다.
이때, 제1 시야 영역이나 우선도가 높은 영역의 결정에는, AI를 사용해도 된다. AI는, 안구의 화상과 이 화상의 안구가 실제로 보고 있었던 방향을 교사 데이터로 하여, 안구의 화상으로부터 시선의 각도, 시선 앞의 목적물까지의 거리를 추정하도록 구성된 모델이어도 된다. AI 프로그램은, 표시장치가 가져도, 촬상장치가 가져도, 외부장치가 가져도 된다. 외부장치가 갖는 경우에는, 통신을 거쳐, 표시장치에 전해진다.
시인 검지에 근거하여 표시 제어하는 경우, 외부를 촬상하는 촬상장치를 더 갖는 스마트 글래스에 바람직하게 적용할 수 있다. 스마트 글래스는, 촬상한 외부정보를 실시간으로 표시할 수 있다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시형태에 따른 발광장치를 사용함으로써, 양호한 화질에서, 장시간 표시에도 안정한 표시가 가능해진다.
예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.

Claims (21)

  1. 제1 부화소, 제2 부화소 및 제3 부화소를 포함하는 복수의 부화소를 구비하고, 상기 제1 부화소, 상기 제2 부화소 및 상기 제3 부화소 중 1개의 부화소가 나머지 2개의 부화소에 인접한 발광장치로서,
    상기 복수의 부화소 각각은, 하부 전극과, 상기 하부 전극의 중앙부를 노출시키는 개구부를 갖는 뱅크와, 상기 하부 전극 및 상기 뱅크를 덮도록 배치되고 발광층을 포함하는 유기 화합물층과, 상기 유기 화합물층 위에 배치된 상부 전극을 포함하고,
    상기 제1 부화소의 상기 뱅크는, 상기 제1 부화소의 상기 하부 전극 위에 배치된 상기 개구부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 제1 분리 구조를 포함하고,
    상기 제3 부화소의 상기 뱅크는, 상기 제3 부화소의 상기 개구부를 둘러싸도록 배치된 분리 구조를 포함하지 않는 발광장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 부화소의 상기 뱅크는, 상기 제2 부화소의 상기 하부 전극 위에 배치된 상기 개구부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 제2 분리 구조를 포함하는 발광장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 부화소의 상기 개구부는, 상기 제1 부화소의 상기 개구부 및 상기 제2 부화소의 상기 개구부보다 큰 발광장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 분리 구조는 상기 제1 부화소의 상기 하부 전극 위에 배치되고,
    상기 제2 분리 구조는 상기 제2 부화소의 상기 하부 전극 위에 배치되어 있는 발광장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 분리 구조 및 상기 제2 분리 구조는, 상기 제1 부화소와 상기 제2 부화소 사이에 배치된 부분을 포함하는 발광장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 부화소의 상기 뱅크는, 상기 제1 부화소의 상기 뱅크 및 상기 제2 부화소의 상기 뱅크로부터 떨어져 배치되어 있는 발광장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제3부화소의 상기 뱅크는, 상기 제3 부화소의 상기 개구부와, 상기 제3 부화소에 인접하고 상기 제3 부화소를 둘러싸도록 배치된 다른 부화소 사이에, 상기 제3 부화소를 둘러싸도록 배치된 분리 구조를 포함하지 않는 발광장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 분리 구조는, 상기 제1 부화소의 상기 개구부의 전체 주위를 둘러싸고 있는 발광장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 분리 구조는, 상기 제1 부화소의 상기 개구부를 부분적으로 둘러싸고 있는 발광장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 분리 구조와 상기 제2 분리 구조를 접속하도록 연장되는 접속 분리 구조를 더 포함하는 발광장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 접속 분리 구조는, 상기 제1 부화소의 상기 개구부, 상기 제2 부화소의 상기 개구부, 및 상기 제3 부화소의 상기 개구부 중 어디에도 접속되지 않는 발광장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 접속 분리 구조는, 상기 제3 부화소의 상기 개구부를 둘러싸도록 상기 제1 분리 구조와 상기 제2 분리 구조를 접속하는 발광장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 화합물층은, 복수의 발광층과, 상기 복수의 발광층 사이에 배치된 전하 발생층을 포함하는 발광장치.
  14. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 부화소, 상기 제2 부화소 및 상기 제3 부화소 각각은 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 부화소에 있어서, 상기 렌즈와 상기 하부 전극 사이에 상기 제1 분리 구조가 배치되고,
    상기 제2 부화소에 있어서, 상기 렌즈와 상기 하부 전극 사이에 상기 제2 분리 구조가 배치되어 있는 발광장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제3 부화소의 상기 렌즈의 곡률반경은, 상기 제1 부화소의 상기 렌즈 및 상기 제2 부화소의 상기 렌즈의 적어도 한쪽의 곡률반경과 다른 발광장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 부화소에 의해 발생된 빛의 파장은 상기 제1 부화소에 의해 발생된 빛의 파장보다도 짧은 발광장치.
  17. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 발광장치를 포함하는 표시장치.
  18. 복수의 렌즈를 갖는 광학부와, 상기 광학부를 통과한 빛을 수광하도록 구성된 촬상 소자와, 상기 촬상 소자에 의해 촬상된 화상을 표시하도록 구성된 표시부를 구비하고,
    상기 표시부는 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 발광장치를 포함하는 광전 변환장치.
  19. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 발광장치를 포함하는 표시부와,
    상기 표시부가 설치된 하우징과,
    상기 하우징 내에 설치되고, 외부와 통신을 행하도록 구성된 통신부를 구비한 전자기기.
  20. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 발광장치를 포함하는 광원과,
    상기 광원에 의해 발생된 빛을 투과하도록 구성된 광확산부 또는 광학 필름을 구비한 조명장치.
  21. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 발광장치를 갖는 조명기구와,
    상기 조명기구가 설치된 본체를 구비한 이동체.
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