TWI557900B - Display device - Google Patents

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TWI557900B
TWI557900B TW103125588A TW103125588A TWI557900B TW I557900 B TWI557900 B TW I557900B TW 103125588 A TW103125588 A TW 103125588A TW 103125588 A TW103125588 A TW 103125588A TW I557900 B TWI557900 B TW I557900B
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Tohru Sasaki
Toshihiro Sato
Kazuhiro Odaka
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Japan Display Inc
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Description

顯示裝置
本發明之一實施形態係關於一種顯示裝置，例如關於一種適用於使用如有機電致發光元件之發光元件之頂部發光(top emission)型顯示裝置而有效之技術。
業界正在開發一種顯示裝置，其係於像素中包含控制如有機電致發光元件之發光元件之發光的薄膜電晶體。若自像素中之光之出射方向觀察該顯示裝置，則大致分為向形成有薄膜電晶體之基板側出射光的底部發光(bottom emission)方式、及向像素之上方出射光之頂部發光方式。其中頂部發光方式與底部發光方式相比，在易於提高像素之開口率之方面較為有利。
作為像素之構成，於使用放射白色光之發光元件之情形時，在光之出射側設置與紅(R)、綠(G)、藍(B)之各色對應之彩色濾光片而進行彩色顯示。於頂部發光方式中，並非將彩色濾光片直接形成於發光元件之上，而是將設置有彩色濾光片之基板以與形成有發光元件之基板對向之方式重疊。彩色濾光片具有使紅(R)、綠(G)、藍(B)之各色域之光透過之彩色濾光片層，於該彩色濾光片層之各色之邊界，為了防止混色而設置有遮光層。
圖10(A)係此種顯示裝置之一例，圖10(B)表示以一點鏈線包圍之部分之放大圖。顯示裝置10係於下基板12上介隔絕緣層14積層有像素電極16、有機電致發光層(以下，稱為「有機EL層」)20、上部電極 22，而形成有發光元件24。觸排層18係以覆蓋像素電極14之周緣部之方式設置。於上基板30，與像素電極14之邊界區域對應地設置有遮光層32，於其上設置有彩色濾光片層34與保護層36。
於發光元件24中，若以立體角表示藉由有機EL層20發出之光，則其係沿4π之所有方向擴散。自有機EL層20向大致垂直方向行進之光通過彩色濾光片層34自上基板30出射(路徑a)。自有機EL層20向遮光層32之某方向行進之光由遮光層32吸收而不會向外部出射(路徑b)。另一方面，自有機EL層20向傾斜方向出射之光成為向鄰接像素之洩漏光(路徑c)。該向鄰接像素漏出之光因透過與本像素不同顏色之彩色濾光片層而產生混色，而對顯示特性產生影響。若為了遮蔽該向鄰接像素之洩漏光而擴大遮光層32之寬度W，則可使光透過之開口部之面積縮小，藉由發光元件發出之光之利用效率降低。
以包圍彩色濾光片層之輪廓之方式設置之遮光層發揮如繞射光柵般之作用，故而若為實現高精細化而縮小像素，則亦會產生通過鄰接之彩色濾光片層之光繞射而混色之問題。因此，於日本專利特開2012-209201號公報中揭示有如下顯示裝置：為了即便於縮小像素之尺寸之情形時亦可抑制因通過鄰接之彩色濾光片之光之繞射所導致之混色，而設置有與設置於彩色濾光片層之下層側之遮光層接觸之寬幅之半透過層。
日本專利特開2012-209201號公報中所揭示之顯示裝置係構成為，藉由直接積層有遮光層及寬度較該遮光層寬之半透過層之構造而減少向鄰接像素之洩漏光。然而，遮光層與半透過層由於在其等之上層部存在彩色濾光片層，故而與發光元件距離較遠地隔開。因此會產生如下問題：若不使半透過層之寬度較遮光層寬很多，則無法充分地 吸收傾斜方向之出射光。若擴大半透過層之寬度，則於本像素中發光而向垂直方向出射之光會由半透過層吸收，而導致光之利用效率大幅降低。
本發明之一實施形態之顯示裝置包含：元件基板，其排列有複數個設置有發光元件之像素；及彩色濾光片基板，其透過波長頻帶不同之彩色濾光片層係與各像素對應地設置於透光性支持基板上；彩色濾光片基板包含：第1遮光層，其係與像素所排列之邊界區域對應而設置；及第2遮光層，其係以隔著彩色濾光片層而與第1遮光層重疊之方式設置，且透過率高於第1遮光層、低於透光性支持基板；第2遮光層較第1遮光層之寬度更寬，且設置於較第1遮光層更靠像素側。
本發明之一實施形態之顯示裝置包含：元件基板，其排列有複數個設置有發光元件之像素；及彩色濾光片基板，其透過波長頻帶不同之彩色濾光片層係與各像素對應地設置於透光性支持基板上；彩色濾光片基板包含：第1遮光層，其於自彩色濾光片層觀察時係與像素所排列之邊界區域對應地設置於支持基板側；及第2遮光層，其於自彩色濾光片層觀察時係以隔著彩色濾光片層而與第1遮光層重疊之方式設置於與支持基板相反之側，且透過率高於第1遮光層、低於透光性支持基板；第2遮光層係以較第1遮光層之寬度更寬之方式設置。
本發明之一實施形態之顯示裝置包含：元件基板，其排列有複數個設置有發光元件之像素；及彩色濾光片基板，其透過波長頻帶不同之彩色濾光片層係與各像素對應地設置於透光性支持基板上；彩色濾光片基板包含第1遮光層，該第1遮光層係與像素所排列之邊界區域對應地設置於彩色濾光片層之下層側；元件基板包含：密封層，其設置於發光元件之上層側；及第1遮光層，其係與該密封層上且像素所排列之邊界區域對應而設置，且透過率高於第1遮光層、低於透光性 支持基板；第2遮光層係以較第1遮光層之寬度更寬之方式設置。
根據本發明之一實施形態，藉由使以與第1遮光層重疊之方式設置之第2遮光層靠近發光元件而配設，可藉由第2遮光層效率良好地吸收自發光元件向傾斜方向出射之光，故而可減少向鄰接像素之洩漏光。即，如射向鄰接像素之傾斜方向之出射光由於透過第2遮光層之光路長度變長，故而於到達鄰接像素之不同顏色之彩色濾光片層之前，可由第2遮光層有效率地吸收。
因此，相對於朝向本像素之出射光，使第2遮光層自第1遮光層超出之長度較短即可滿足需要，藉此可減輕第2遮光層之影響，故而與以相同之寬度僅設置第1遮光層之情形相比，可提高光利用效率。藉此，可兼顧改善視野角特性及抑制光利用效率之降低。
10‧‧‧顯示裝置
12‧‧‧下基板
14‧‧‧絕緣層
16‧‧‧像素電極
18‧‧‧觸排層
20‧‧‧有機電致發光層
22‧‧‧上部電極
30‧‧‧上基板
32‧‧‧遮光層
34‧‧‧彩色濾光片層
36‧‧‧保護層
100‧‧‧顯示裝置
102‧‧‧元件基板
104‧‧‧彩色濾光片基板
106‧‧‧像素區域
108‧‧‧像素
108r‧‧‧R像素
108g‧‧‧G像素
108b‧‧‧B像素
108w‧‧‧白色像素
110‧‧‧閘極信號線驅動電路
112‧‧‧閘極信號線
114‧‧‧資料信號線驅動電路
115‧‧‧電源線
116‧‧‧資料信號線
118‧‧‧選擇電晶體
119‧‧‧驅動電晶體
120‧‧‧發光元件
122‧‧‧彩色濾光片
124‧‧‧第1遮光層
126‧‧‧彩色濾光片層
127‧‧‧保護層
128‧‧‧第2遮光層
129‧‧‧間隔件
130a‧‧‧支持基板
130b‧‧‧透光性支持基板
132‧‧‧絕緣層
134‧‧‧像素電極
136‧‧‧觸排層
138‧‧‧有機EL層
140‧‧‧上部電極
142‧‧‧密封層
144‧‧‧填充材料
a‧‧‧路徑
b‧‧‧路徑
c‧‧‧路徑
d‧‧‧路徑
d‧‧‧寬度
d'‧‧‧膜厚
L‧‧‧光路長度
W‧‧‧第1遮光層之寬度
X1‧‧‧寬度
X2‧‧‧寬度
α‧‧‧錐角
θ‧‧‧角度
圖1係對本發明之一實施形態之顯示裝置之構成進行說明之立體圖。
圖2(A)、(B)係對本發明之一實施形態的顯示裝置之像素區域之構成進行說明之俯視圖。
圖3係對本發明之一實施形態的顯示裝置之像素區域之構成進行說明，其中(A)係剖面圖，(B)係對藉由第2遮光層吸收傾斜方向之出射光之態樣進行說明之圖。
圖4係對本發明之一實施形態的顯示裝置之像素區域之構成進行說明，其中(A)係剖面圖，(B)係對藉由第2遮光層吸收傾斜方向之出射光之態樣進行說明之圖。
圖5(A)、(B)係對本發明之一實施形態的顯示裝置之像素區域之構成進行說明之剖面圖。
圖6係對本發明之一實施形態的顯示裝置之像素區域之構成進行 說明，其中(A)係剖面圖，(B)係對藉由第2遮光層吸收傾斜方向之出射光之態樣進行說明之圖。
圖7(A)、(B)係對本發明之一實施形態的顯示裝置之像素區域之構成進行說明之剖面圖。
圖8係對本發明之一實施形態的顯示裝置之像素區域之構成進行說明，其中(A)係剖面圖，(B)係對藉由第2遮光層吸收傾斜方向之出射光之態樣進行說明之圖。
圖9係對本發明之一實施形態的顯示裝置之像素區域之構成進行說明，其中(A)係剖面圖，(B)係對藉由第2遮光層吸收傾斜方向之出射光之態樣進行說明之圖。
圖10(A)、(B)係表示顯示裝置之一例之圖。
以下，一面參照圖式等，一面對本發明之實施形態進行說明。但是，本發明能以多種不同態樣實施，並非限定於以下所例示之實施形態之記載內容而予以解釋。
再者，關於以下所說明之發明之內容，對於同一部分或具有相同功能之部分，於不同圖式間共同地使用同一符號，於該情形時，只要無特殊情況，則省略重複之說明。
[實施形態1] (1)顯示裝置之整體構成
圖1表示顯示裝置100之構成例。顯示裝置100由元件基板102與彩色濾光片基板104構成。於元件基板102，設置有排列有像素108之像素區域106、閘極信號線驅動電路110及資料信號線驅動電路114。自閘極信號線驅動電路110輸出之信號被賦予至閘極信號線112，自資料信號線驅動電路114輸出之資料信號被賦予至資料信號線116。閘極信號線112與資料信號線116係與設置於像素108之電晶體118連接。於 像素108設置有選擇電晶體118及驅動電晶體119，該選擇電晶體118係被自閘極信號線112輸入選擇信號，被自資料信號線116輸入資料信號，該驅動電晶體119係閘極被輸入來自選擇電晶體118之信號，控制發光元件120與電源線115之連接。於彩色濾光片基板104，在與像素108對應之位置設置有彩色濾光片122。於像素區域106，與紅(R)、綠(G)、藍(B)等各色之像素108(R像素108r、G像素108g、B像素108b)對應地，設置有彩色濾光片層126(R彩色濾光片層126r、G彩色濾光片層126g、B彩色濾光片層126b)。
於圖1所示之顯示裝置中，既可將配設於各像素之發光元件之發光色設為單色而進行單色顯示，亦可將發出紅(R)、綠(G)、藍(B)之各色之光之發光元件配設於各像素，或者進而於其中設置發白色(W)光之像素而使之進行彩色顯示。
圖2(A)表示自彩色濾光片基板104側觀察之像素區域106之態樣。圖2(A)表示紅(R)、綠(G)、藍(B)等各色之像素108(R像素108r、G像素108g、B像素108b)呈對角(Diagonal)排列之例。於各色之像素108之邊界區域設置有第1遮光層124。第2遮光層128係以包圍各色之像素108(R像素108r、G像素108g、B像素108b)之輪廓區域之方式設置。第2遮光層128係透過率高於第1遮光層124之層，由較薄之金屬膜或光吸收性樹脂形成。再者，於圖2(A)中，像素108中亦可包含白色像素108w。於白色像素108w中，可使光直接透過發光元件120，但亦可設置彩色濾光片層，該彩色濾光片層係在與其他出射有色光之像素之關聯下大致為白色光，但設定為特定波長頻帶之分光強度較高。
圖2(B)表示各色之像素108(R像素108r、G像素108g、B像素108b)之彩色濾光片層設置成條狀(Stripe)時之像素區域106之態樣。於該情形時，於相同行方向設置有相同顏色之彩色濾光片層，故而第2遮光層128僅設置於不同顏色之彩色濾光片層鄰接之區域。圖2(B)之情形 亦與圖2(A)之情形同樣，可設置白色像素108w。
再者，雖未圖示，但於三角形(Delta)排列或P(Pentile)排列之像素中亦同樣適用。關於本實施形態之顯示裝置，無論像素排列如何，遮光層與半透過層之關係均可應用，故而於以下之說明中，作為對於包含具有上述排列之像素區域在內且具有除此以外之排列之像素區域亦可應用者進行說明。
圖3表示與圖2(A)及(B)所示之A-B線對應之像素區域106之剖面構造。於圖2(A)與(B)中，彩色濾光片層126之排列不同，但與該圖中所示之A-B線對應之剖面構造共通，故而圖3所示之構造表示該兩者之情形。
(2)關於像素區域之構成
圖3(A)表示顯示裝置之像素區域106之剖面構造之一例，圖3(B)表示以一點鏈線包圍之部分之放大圖。像素區域係以設置有發光元件120之元件基板102與設置有彩色濾光片層之彩色濾光片基板104對向之方式配設，於兩基板之間介置有例如包含丙烯酸等有機樹脂材料之填充材料144。填充材料144之厚度任意，但較佳為，以於發光元件120之上部為1μm~4μm，較佳為2μm~3μm之方式設置。若填充材料144之厚度過薄，則無法充分確保顯示裝置之機械強度，又，若過厚，則會使來自像素之出射光衰減，故而較佳為設為如上所述之膜厚。
(a)關於元件基板
元件基板102之構成大致如下。在形成於支持基板130a之絕緣層132上，針對每個像素設置像素電極134。以覆蓋像素電極134之周緣部之方式設置有觸排層136。有機EL層138與上部電極140亦可設置於像素電極134上，進而延長至觸排層136。上部電極140係被賦予各像素間共用之電位之共用電極，以連續於複數個像素之方式設置。於上 部電極140之上層，於大致整個面設置有氮化矽膜等之密封層142。較佳為，密封層142之厚度係以200nm~4000nm、較佳為300nm~3000nm之厚度形成。氮化矽膜適宜作為密封層，但存在對短波長光表現出少許光吸收性之情形，只要於上述膜厚之範圍內形成，則可不損壞密封功能而作為光透過膜處理。
發光元件120形成於像素電極134、有機EL層138及上部電極140重疊之區域。於發光元件120中，像素電極134與上部電極140具有一者成為陽極(注入電洞之側之電極)，另一者作為陰極(注入電子之側之電極)之功能。陽極與陰極由各種導電性材料形成，通常相對於陰極而言，陽極由功函數較高之材料形成。
例如，若要使像素電極134為光反射性電極且將其作為陽極，則較佳為應用例如鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鎢(W)等金屬材料。該等金屬與鋁(Al)或銀(Ag)相比反射率較低，故而作為以反射電極更加提高反射率之構成，較佳為應用多層構造，該多層構造係於與有機EL層138接觸之側設置有功函數較高之銦錫氧化物(ITO)之層，於其下層側設置有成為光反射面之鋁(Al)或銀(Ag)之層。
若要將上部電極140作為陰極，則只要使用例如於鋁(Al)中含有鈣(Ca)或鎂(Mg)或者於鋁(Al)中含有鋰(Li)等鹼金屬之材料形成即可。而且，若要既將上部電極140作為陰極，亦使其具有透光性，則亦可將上述金屬層以50nm~200nm左右之厚度形成以使光能夠透過，或者進而於其上積層銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等之透明導電膜。
另一方面，若要使像素電極134為光反射性電極且將其作為陰極，則只要如上所述般使用鋁系或銀(Ag)系金屬材料即可。又，若要使上部電極140為透光性電極且將其作為陽極，則只要使用銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)等之透明導電膜即可。
有機EL層138亦可由低分子系或高分子系中任一系之有機材料形成。例如於使用低分子系之有機材料之情形時，除包含發光性有機材料之發光層以外，亦以夾著該發光層之方式包含電洞輸送層或電子輸送層等而構成。於發光元件120中，若要出射白色光，只要形成積層有發出紅(R)、綠(G)、藍(B)之各色之光之發光層或發光元件之構造、或者積層有發出藍(B)色與黃色(Y)之光之發光層或發光元件之構造即可。
即便將各層之膜厚進行合計，有機EL層138之厚度亦僅為100nm至300nm左右。因此，若像素電極134之端部直接露出，則有機EL層138無法充分地被覆該端部，故而若將上部電極140形成於其上，則會與像素電極134發生短路。觸排層136具有防止此種短路不良之功能，較理想的是以覆蓋像素電極134之端部，並且有機EL層138儘可能一樣地形成之方式，形成為表面具有曲面形狀。此種觸排層136由二氧化矽(SiO2)或氮化矽(Si3N4)等無機絕緣性材料、或者丙烯酸系樹脂或聚醯亞胺樹脂等有機絕緣性材料形成。例如，若使用感光性有機樹脂材料，則藉由適當調節曝光時間或顯影時間等，可使上端部形成為帶有圓弧之形狀。
(b)關於彩色濾光片基板
彩色濾光片基板104之構成大致如下。於透光性支持基板130b上，與像素電極134之邊界區域(或形成有觸排層136之區域)對應地，設置有第1遮光層124。透光性支持基板130b配置於出射由發光元件120發出之光之側，故而較理想的是至少對於垂直入射之可見光頻帶之光，透過率為80%以上，較佳為具有例如80%~100%之透過率。
於第1遮光層124上，設置有彩色濾光片122。彩色濾光片層126係與像素之各色對應地，包含透過光波長頻帶不同之複數個層(例如，如圖3(A)所示為紅(R)彩色濾光片層126r、綠(G)彩色濾光片層 126g、藍(B)彩色濾光片層126b)。彩色濾光片層126由含有顏料或染料之有機樹脂材料以3μm左右之厚度形成。第1遮光層124係以於不同顏色之彩色濾光片層鄰接之部分與其邊界區域重疊之方式設置。
於彩色濾光片層126上，利用丙烯酸等透光性有機樹脂材料而設置有保護層127。保護層127係為了保護彩色濾光片層126以及使表面平坦化，而具有2μm左右之厚度。保護層127之透過率較理想的是相對於可見光頻帶之光之波長大於70%，較佳為具有例如80%~95%之透過率。再者，亦可省略保護層127。
於圖3中，第2遮光層128係設置於彩色濾光片層126與保護層127之間。第2遮光層128之透過率係具有透過率較第1遮光層124高且較保護層127低之特性之層。第2遮光層128係以與第1遮光層124重疊之方式配置，但於該兩者之間介置有彩色濾光片層126。因此，於像素區域，第2遮光層128設置於較第1遮光層124更靠近發光元件120之位置。而且，第2遮光層128之寬度形成得較第1遮光層124之寬度寬。例如，如圖3(B)所示，若將第1遮光層124之寬度設為W，則第2遮光層128之寬度為第1遮光層124之寬度W以及向本像素超出之寬度X1與向鄰接像素超出之寬度X2之合計(W+X1+X2)。
第1遮光層124由鉻(Cr)、鈦(Ti)或鉭(Ta)等金屬以不使光透過之程度之厚度形成。例如，作為第1遮光層124，將鉻(Cr)、鈦(Ti)或鉭(Ta)等金屬以200nm~500nm、較佳為200nm~300nm之厚度形成。若第1遮光層124之膜厚過薄，則會使光透過而無法充分發揮作為遮光層之功能，若其膜厚過厚，則彩色濾光片中會出現階差，故而不佳。第1遮光層124之透過率較佳為未達25%。
第2遮光層128由形成得薄至可使光透過之程度之鉻(Cr)、鈦(Ti)或鉭(Ta)等金屬之薄膜、或者包含鈦黑或碳黑等黑色顏料之光吸收性樹脂材料形成。為了使光以某種程度透過，第2遮光層128之膜厚較佳 設為150nm左右之膜厚，如下所示，只要自光學特性而言，設定適合其之厚度即可。第2遮光層128之透過率可藉由改變金屬膜之膜厚，或改變黑色顏料之濃度而適當調整，使該透過率較第1遮光層124高，較由透光性有機樹脂材料形成之保護層127之透過率低。
例如，第2遮光層128較佳為具有該層之厚度(圖3(B)所示之厚度d)方向上之可見光頻帶之光透過率為25%~70%之光學特性。藉由對第2遮光層128設定此種範圍，可於本像素區域中，使自發光元件出射之光透過而不會大幅衰減，對向鄰接像素漏出之傾斜出射光充分地吸收，從而減少洩漏光之影響。另一方面，若以第1遮光層124之厚度方向上之入射光之衰減率表現該層之特性，則作為光學濃度(OD(Optical Density，光學密度)值)較佳為具有3.0以上之值。藉由將第1遮光層124設為此種特性值，可遮斷入射光，提昇遮光性。即，藉由對第2遮光層之光學特性設定此種範圍，可於本像素區域中，使自發光元件出射之光不會大幅衰減地透過，對於向鄰接像素漏出之傾斜出射光充分地吸收，從而減少洩漏光之影響。
(3)關於遮光層與半透過層
於發光元件120之中央區域，藉由有機EL層138發出之光中、向大致垂直方向出射之光(路徑a)與透過第2遮光層128之光(路徑b)係透過上部電極140、密封層142、填充材料144、保護層127、彩色濾光片層126，且特定波長範圍之光被擷取至外部。另一方面，於發光元件120之端部附近，朝向鄰接像素之傾斜方向之出射光於透過密封層142、填充材料144、保護層127之後，自傾斜方向入射於具有光吸收性之第2遮光層128。
自有機EL層138朝向鄰接像素沿傾斜方向出射之光中、相對靠近正面方向(彩色濾光片基板104之方向)之角度之光到達第1遮光層124而被遮蔽(路徑c)。然而，如圖3(B)所示，相對於垂直方向之角度θ較 大之傾斜出射光若假設未由第2遮光層128充分吸收，則會到達鄰接像素之不同顏色之彩色濾光片層126，故而可能會成為不期望之波長範圍之洩漏光(路徑d)。
然而，於本實施形態之像素區域之構成中係將第2遮光層128以與有機EL層138之距離變短之方式設置，故而可充分地減少向鄰接像素之洩漏光。具體而言，若將第2遮光層128之膜厚設為d，則角度θ之方向之出射光透過第2遮光層128之光路長度L為L=d/cosθ。例如，於角度θ=60度之情形時，L=d/cos(60°)=2d。而且，關於第2遮光層128，若將該層之厚度方向上之透過率設為30%，則角度θ=60度方向之透過率為T(L/d)=0.32=0.09=9%，故而91%之光不會透過。即，藉由以使具有遮光功能之第2遮光層128自第1遮光層124分離，而與有機EL層138接近之方式設置，可不擴大第1遮光層124之寬度而充分減小向鄰接像素漏出之光之強度。藉此，可不那樣縮小像素之開口率，而減少混色之影響，謀求視野角特性之改善。
再者，如專利文獻1中所揭示般，於將寬幅之半透過層直接接觸地設置在遮光層上之構成中，若要充分地吸收沿上述所示之角度θ之方向出射之傾斜方向之光，則必須擴大X1及X2之寬度。如此一來，半透過層會向像素之內側區域大幅超出，與之相應地，本像素之出射光會衰減，故而實質之開口率會降低。
與此相對，於本實施形態所示之顯示裝置中，隔著彩色濾光片層126而設置第1遮光層124與相當於半透過層之第2遮光層128，其中將第2遮光層128設置於靠近發光元件120之側。藉此，有機EL層138至第2遮光層128之距離變近，傾斜方向之出射光自朝向鄰接像素之近前之位置由第2遮光層128吸收。因此，即便第2遮光層128自遮光層超出之長度X1及X2較短，亦可獲得吸收傾斜方向之出射光之效果，從而獲得視野角特性之改善效果。即，藉由隔著彩色濾光片層設置寬度 較1遮光層寬之第2遮光層，可使該第2遮光層至少以彩色濾光片層之厚度之程度接近於像素，可延長自本像素朝向鄰接像素之傾斜方向之出射光通過第2遮光層時之光學距離，故而可使該傾斜方向之出射光充分衰減。
再者，朝向某程度以上之角度之傾斜方向之出射光於彩色濾光片基板與空氣之界面，因兩者之折射率差所導致之全反射而不會向外部漏出，故而無需將X1及X2之寬度超出需要地擴大。
本像素之出射光中透過半透過層者之一部分被吸收，但剩餘之透過光可作為本像素之出射光擷取至外部。又，由於X1及X2較短而使半透過層佔據遮光層之開口部之面積亦較小，因此可減少半透過層之影響，抑制光利用效率之降低。因此，可兼顧改善視野角特性及抑制光利用效率之降低。
根據本實施形態所示之顯示裝置，藉由以靠近發光元件之方式配設以與遮光層重疊之方式設置之半透過層，可利用半透過層吸收自發光元件沿傾斜方向出射之光。藉此，可減少向鄰接像素之洩漏光。即，如射向鄰接像素之傾斜方向之出射光由於透過半透過層之光路長度變長，故而於到達鄰接像素之不同顏色之彩色濾光片層之前，可由半透過層有效率地吸收。因此，可一面抑制光利用效率之降低，一面改善因混色引起之視野角特性，於顯示裝置中可改善綜合畫質。即，藉由將寬度較第1遮光層寬之第2遮光層設置於像素側，可延長自本像素朝向鄰接像素之傾斜方向之出射光通過第2遮光層時之光學距離，故而可使該傾斜方向之出射光充分衰減。
[實施形態2]
圖4(A)表示於像素區域中將光吸收性之第2遮光層128設置於保護層127上之構成，圖4(B)表示以一點鏈線包圍之部分之放大圖。除了藉由將第2遮光層128設置於保護層127上，以進而縮短有機EL層138 至第2遮光層128之距離以外，其他均與實施形態1相同。
若將第2遮光層128設置於保護層127上，則自本像素向傾斜方向出射之光(路徑d)自朝向鄰接像素之更近前之位置由第2遮光層128開始吸收。因此，即便進而縮短第2遮光層128自第1遮光層124超出之長度X1及X2，亦可獲得與實施形態1相同之視野角特性之改善效果。進而，可縮小第2遮光層128佔據第1遮光層124之開口部之面積，故而可減少第2遮光層128之影響，更加提昇光利用效率(本像素之出射光之強度)。
(變化例1)
圖5(A)表示於設置在保護層127上之第2遮光層128上設置有間隔件129之一例。使間隔件129之厚度與填充材料144為相同程度，或較其更薄。即，間隔件129設置於與觸排層136大致重疊之區域，故而較理想的是間隔件129之厚度形成得較填充材料144之厚度薄相當於觸排層136之厚度。藉由設置此種厚度之間隔件129，可使元件基板102與彩色濾光片基板104之間隔保持均一而貼合。於該情形時，間隔件129藉由設置於第2遮光層128之內側區域(與第1遮光層124大致重疊之區域)，而可防止像素之開口率降低。
藉由使元件基板102與彩色濾光片基板104儘可能接近，可更加縮短第2遮光層128與有機EL層138之距離。藉此，即便更加縮短第2遮光層128自第1遮光層124超出之長度X1及X2，亦可獲得與實施形態1相同之視野角特性之改善效果。
圖5(B)為如下構成，即，以使第2遮光層128之膜厚於中央區域與周邊區域不同且中央區域變厚之方式形成，藉此兼具間隔件之功能。此種形狀之第2遮光層128可藉由將光阻遮罩之形成與蝕刻分成2次進行而製作。又，於形成光阻遮罩時，若使用半色調光罩作為光罩，則可削減製作光阻遮罩之步驟。
藉由設置中央部之膜厚較周緣區域厚之第2遮光層128，向該厚膜區域入射之傾斜光之成分進一步由第2遮光層128吸收，故而可更加降低向鄰接像素之洩漏光。
[實施形態3]
圖6(A)表示於像素區域中將光吸收性之第2遮光層128設置於保護層127上之構成，圖6(B)表示以一點鏈線包圍之部分之放大圖。除了將第2遮光層128設置於保護層127上、以及以第2遮光層128之端部之膜厚逐漸減少之方式形成為錐形狀之外，其他均與實施形態2相同。
自本像素出射之傾斜方向之出射光中之固定角度以上之角度θmax之傾斜出射光於透光性支持基板130b與空氣之界面因兩者之折射率差而發生全反射，故而不會成為向外部出射之光，而可忽略。
另一方面，關於朝向成為洩漏光之角度範圍之傾斜方向之出射光(路徑d)，即便第2遮光層128之端部具有錐形狀，只要將錐角α設為(90°-θmax)以上，即可確保傾斜地透過半透過層之光路長度L與實施形態1或實施形態2所示者相同。
因此，可吸收朝向鄰接像素之傾斜方向之出射光而減少混色，維持視野角特性之改善效果。又，關於朝向本像素之出射光中之透過半透過層之光，於錐部，具有光吸收性之半透過層之膜厚d'較通常部小，作為本像素之出射光，透過半透過層之光路長度較短，故而與實施形態2相比，光吸收變少，可抑制朝向本像素之出射光之利用效率之降低。即，藉由將第2遮光層128之端部設為錐形狀，可維持使成為洩漏光之傾斜方向之出射光衰減之效果，於此狀態下，對於本像素之出射光縮短透過第2遮光層之光路長度。
(變化例2)
圖7(A)表示於保護層127上設置有端部具有錐形狀之第2遮光層128之構成且於該第2遮光層128重疊地設置有間隔件129之一例。使間 隔件129之厚度與填充材料144之厚度為相同程度，以1μm~4μm、較佳為2μm~3μm之厚度設定為佳。藉由設置間隔件129，可使元件基板102與彩色濾光片基板104之間隔保持均一而貼合。而且，藉由使元件基板102與彩色濾光片基板104儘可能接近，可更加縮短第2遮光層128與有機EL層138之距離，故而即便更加縮短第2遮光層128自第1遮光層124超出之長度X1及X2，亦可獲得與實施形態1及實施形態2相同之視野角特性之改善效果。
圖7(B)可設為如下構成，即，以使第2遮光層128之膜厚於中央區域與周邊區域不同且中央區域變厚之方式形成，藉此兼具間隔件之功能。此種兼具間隔件之功能之第2遮光層128可與圖5(B)之情形同樣地製作。
藉由設置此種中央部之膜厚較厚之第2遮光層128，向該厚膜區域入射之傾斜光之成分進一步由第2遮光層128吸收，故而可更加降低向鄰接像素之洩漏光。
[實施形態4]
圖8(A)表示於像素區域中將光吸收性之第2遮光層128設置於彩色濾光片層126上之構成，圖8(B)表示以一點鏈線包圍之部分之放大圖。除了將第2遮光層128設置於彩色濾光片層126上以外，其他均與實施形態3相同。
第2遮光層128之端部具有錐形狀，與實施形態3之情形同樣，既可吸收朝向鄰接像素之傾斜方向之出射光而減少混色，維持視野角特性之改善效果，亦可與實施形態1相比進而抑制朝向本像素之出射光之利用效率之降低。
[實施形態5]
本實施形態表示將第2遮光層128設置於元件基板102側而非彩色濾光片基板104側之一例。圖9(A)表示於像素區域中將光吸收性之第2 遮光層128設置於元件基板102之密封層142上之構成，圖9(B)表示以一點鏈線包圍之部分之放大圖。
第2遮光層128只要使用蔽蔭遮罩並藉由濺鍍法形成具有特定圖案之金屬層即可。又，遮光層不僅可使用金屬，亦可使用包括含有鈦黑或碳黑等黑色顏料之感光性樹脂之光吸收性有機樹脂而形成。
若將第2遮光層128設置於密封層142上，則可進而縮短有機EL層138至第2遮光層128之距離，故而可獲得實施形態1之視野角特性，並且可進而縮小半透過層佔據遮光層之開口部之面積，故而可減少半透過層之影響，抑制光利用效率之降低。
根據本實施形態，藉由將寬度較第1遮光層寬之第2遮光層設置於元件基板之密封層上，可使該第2遮光層更接近於像素，而可延長自本像素朝向鄰接像素之傾斜方向之出射光通過第2遮光層時之光學距離，故而可使該傾斜方向之出射光充分衰減。
100‧‧‧顯示裝置
102‧‧‧元件基板
104‧‧‧彩色濾光片基板
106‧‧‧像素區域
108‧‧‧像素
110‧‧‧閘極信號線驅動電路
112‧‧‧閘極信號線
114‧‧‧資料信號線驅動電路
115‧‧‧電源線
116‧‧‧資料信號線
118‧‧‧選擇電晶體
119‧‧‧驅動電晶體
120‧‧‧發光元件
122‧‧‧彩色濾光片
126‧‧‧彩色濾光片層

Claims (16)

  1. 一種顯示裝置，其特徵在於包含：元件基板，其排列有複數個設置有發光元件之像素；及彩色濾光片基板，其透過波長頻帶不同之彩色濾光片層係與上述像素之各者對應地設置於透光性支持基板上；上述彩色濾光片基板包含：第1遮光層，其係與上述像素所排列之邊界區域對應而設置；及第2遮光層，其係以隔著上述彩色濾光片層而與上述第1遮光層重疊之方式設置，且光透過率高於上述第1遮光層、低於上述透光性支持基板；上述第2遮光層較上述第1遮光層之寬度更寬，且設置於較上述第1遮光層更靠上述發光元件側。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中上述彩色濾光片基板於上述彩色濾光片層之與上述支持基板相反之側包含保護層；且上述第2遮光層設置於上述彩色濾光片層與上述保護層之間。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中上述彩色濾光片基板於上述彩色濾光片層之與上述支持基板相反之側包含保護層；且上述第2遮光層設置於上述保護層上。
  4. 如請求項1之顯示裝置，其中上述第2遮光層具有端部之膜厚連續地減小之錐形狀。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其中上述第2遮光層之厚度方向之光透過率處於25%~70%之範圍內。
  6. 如請求項1之顯示裝置，其中上述第1遮光層之厚度方向之光學濃度為3.0以上。
  7. 一種顯示裝置，其特徵在於包含：元件基板，其排列有複數個 設置有發光元件之像素；及彩色濾光片基板，其透過波長頻帶不同之彩色濾光片層係與上述像素之各者對應地設置於透光性支持基板上；上述彩色濾光片基板包含：第1遮光層，其與上述像素所排列之邊界區域對應地設置於上述彩色濾光片層之上述支持基板側；及第2遮光層，其以隔著上述彩色濾光片層而與上述第1遮光層重疊之方式設置於上述彩色濾光片層之與上述支持基板相反之側，且光透過率高於上述第1遮光層、低於上述透光性支持基板；上述第2遮光層較上述第1遮光層之寬度更寬。
  8. 如請求項7之顯示裝置，其中上述彩色濾光片基板於上述彩色濾光片層之與上述支持基板相反之側包含保護層；且上述第2遮光層設置於上述彩色濾光片層與上述保護層之間。
  9. 如請求項7之顯示裝置，其中上述彩色濾光片基板於上述彩色濾光片層之與上述支持基板相反之側包含保護層；且上述第2遮光層設置於上述保護層上。
  10. 如請求項7之顯示裝置，其中上述第2遮光層具有端部之膜厚連續地減小之錐形狀。
  11. 如請求項7之顯示裝置，其中上述第2遮光層之厚度方向之光透過率處於25%~70%之範圍內。
  12. 如請求項7之顯示裝置，其中上述第1遮光層之厚度方向之光學濃度為3.0以上。
  13. 一種顯示裝置，其特徵在於包含：元件基板，其排列有複數個設置有發光元件之像素；及彩色濾光片基板，其透過波長頻帶不同之彩色濾光片層係與上述各像素對應地設置於透光性支持基板上； 上述彩色濾光片基板包含第1遮光層，該第1遮光層與上述像素所排列之邊界區域對應地設置於上述彩色濾光片層之下層側；上述元件基板包含：密封層，其設置於上述發光元件之上層側；及第2遮光層，其與該密封層上且上述像素所排列之邊界區域對應而設置，且光透過率高於上述第1遮光層、低於上述透光性支持基板；上述第2遮光層較上述第1遮光層之寬度更寬。
  14. 如請求項13之顯示裝置，其中上述第2遮光層具有端部之膜厚連續地減小之錐形狀。
  15. 如請求項13之顯示裝置，其中上述第2遮光層之厚度方向之光透過率處於25%~70%之範圍內。
  16. 如請求項13之顯示裝置，其中上述第1遮光層之厚度方向之光學濃度為3.0以上。
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