WO2015114942A1 - 有機電界発光装置および電子機器 - Google Patents

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WO2015114942A1
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electrode
pixel
organic
opening
pixels
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晃司 菊地
鈴木 守
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ソニー株式会社
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    • H10K59/38Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Definitions

  • the present disclosure relates to an organic electroluminescence device that emits light using an organic electroluminescence (EL) phenomenon and an electronic apparatus using the organic electroluminescence device.
  • EL organic electroluminescence
  • An organic electroluminescent element has an organic layer including an organic electroluminescent layer between a lower electrode and an upper electrode, and is attracting attention as a light-emitting element capable of high-luminance emission by DC driving at a low voltage.
  • the organic electroluminescent device as described above may be used in a situation where it is illuminated by strong external light, and it is desirable to maintain good visibility even in such a situation.
  • the organic electroluminescent device includes an organic layer including an organic electroluminescent layer and a second electrode in this order on a first electrode having light reflectivity, and is different from each other.
  • the pixel includes a plurality of pixels that emit light of two or more wavelengths and a black matrix layer that is provided on the light emitting side of the second electrode and has a first opening for each pixel.
  • the black matrix layer has an inclined surface inside the first opening, and the inclination angle of the inclined surface is set according to the wavelength of the emission target of the pixel.
  • An electronic apparatus includes the organic electroluminescence device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the black matrix layer has an inclined surface inside the first opening, and the inclination angle is set according to the wavelength of the emission target of the pixel.
  • a difference can be given to reflection intensity distribution for every pixel. Due to the difference in diffraction pattern of each wavelength contained in external light, rainbow-like coloring may be visually recognized due to external light reflection, but by making a difference in the reflection intensity distribution for each pixel (for each wavelength) , Such coloring becomes inconspicuous.
  • the organic electroluminescent devices each have an organic layer including an organic electroluminescent layer and a second electrode in this order on the first electrode having light reflectivity, and each other.
  • the pixel includes a plurality of pixels whose emission targets are any of two or more different wavelengths.
  • Each of the plurality of pixels is divided into a plurality of light emitting regions, and the formation pattern of the plurality of light emitting regions has a periodicity corresponding to the wavelength of the emission target of the pixels.
  • each pixel is divided into a plurality of light emitting regions, and the formation pattern of the plurality of light emitting regions has a periodicity corresponding to the wavelength of the emission target of the pixels. Due to the difference in diffraction pattern of each wavelength contained in external light, rainbow-like coloring may be visually recognized due to external light reflection, but the formation pattern of the light emitting area of each pixel has periodicity according to the wavelength. Then, such coloring becomes inconspicuous.
  • An organic electroluminescent device includes an organic layer including an organic electroluminescent layer on a first electrode that has light reflectivity and is formed for each pixel, and a second electrode. In this order, and a plurality of pixels having one of two or more different wavelengths as emission targets, and the surface shape of the first electrode is circular.
  • the surface shape of the first electrode formed for each pixel is circular, so that the reflection direction of external light is biased compared to a rectangular shape. Difficult (easy to be scattered and reflected in all directions) Due to the difference in diffraction pattern of each wavelength contained in external light, rainbow-like coloring may be visually recognized by external light reflection, but such coloring is conspicuous by dispersing the reflection direction by circular shape. Disappear.
  • the black matrix layer has an inclined surface inside the first opening, and the inclination angle is set according to the wavelength of the emission target of the pixel.
  • the rainbow-like coloring caused by the reflection of external light can be made inconspicuous. Therefore, it is possible to suppress a decrease in visibility due to external light reflection.
  • each pixel is divided into a plurality of light emitting regions, and the formation pattern of the plurality of light emitting regions has periodicity according to the wavelength of the emission target of the pixels. Since it did in this way, the iridescent coloring resulting from external light reflection can be made inconspicuous. Therefore, it is possible to suppress a decrease in visibility due to external light reflection.
  • the surface shape of the first electrode formed for each pixel is circular, so that rainbow-like coloring caused by external light reflection is conspicuous. Can be eliminated. Therefore, it is possible to suppress a decrease in visibility due to external light reflection.
  • FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a pixel circuit illustrated in FIG. 1. It is sectional drawing showing the structure of the organic electroluminescent apparatus shown in FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the difference in visibility by the presence or absence of external light reflection. It is a schematic diagram for demonstrating the rainbow-like coloring resulting from external light reflection.
  • 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an organic electroluminescent device according to Comparative Example 1.
  • FIG. It is a figure which shows the light irradiation simulation result of the comparative example 1. It is a figure which shows the light irradiation simulation result of Example 1.
  • FIG. 10 is a schematic plan view illustrating a configuration of the first electrode illustrated in FIG. 9.
  • 10 is a schematic plan view illustrating a configuration of a first electrode according to Comparative Example 2.
  • FIG. It is a figure which shows the light irradiation simulation result of the comparative example 2. It is a figure which shows the light irradiation simulation result of Example 2.
  • FIG. (A) is the organic EL element which concerns on the comparative example 3
  • (B) is sectional drawing and the top view showing the organic EL element which concerns on the modification 1, respectively. It is a characteristic view which shows the reflectance of Example 3 and Comparative Example 3.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an organic EL element according to Modification 2.
  • FIG. It is a schematic diagram for demonstrating an effect
  • 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an organic electroluminescent device according to Modification 3.
  • FIG. It is a figure which shows the light irradiation simulation result of Example 5.
  • FIG. It is a top view showing a rectangular 1st electrode. It is a figure showing the surface shape of the 1st electrode which concerns on the modification 4. It is a figure which shows the light irradiation simulation result of the comparative example 6.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an organic EL element according to Modification Example 5.
  • FIG. FIG. 10 is a schematic plan view illustrating a surface shape of an opening and a first electrode according to Modification 6. It is sectional drawing showing the element structure which concerns on another modification.
  • 14 is a perspective view illustrating an appearance of application example 1.
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating an appearance of application example 1.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating an appearance of application example 2.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating an appearance of application example 3.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating an appearance of application example 3.
  • First embodiment an example of an organic electroluminescence device in which an opening of a black matrix layer has a predetermined inclined surface
  • Second embodiment an example of an organic electroluminescence device in which a light emitting opening of one pixel is subdivided and a pattern thereof has a predetermined periodicity
  • Modification 1 (example in which the size of the first electrode is equal to or smaller than the light emitting aperture) 4).
  • Modification 2 (example with reflector structure added) 5.
  • Modification 3 an example of another reflector structure) 6).
  • Modification 4 (example when the surface shape of the first electrode is circular) 7).
  • Modification 5 an example of another reflector structure) 8).
  • Modification 6 (example in which the opening shape of the insulating film is circular and the surface shape of the first electrode is rectangular) 9.
  • Application examples (examples of electronic devices)
  • FIG. 1 illustrates an overall configuration of an organic electroluminescent device (organic electroluminescent device 1) according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the organic electroluminescent device 1 is used as an organic EL television device or the like.
  • the display area 110A of the drive substrate 11 includes pixels 10R and 10G including an organic EL element (organic EL element 10) described later. , 10B are two-dimensionally arranged in a matrix.
  • a signal line driving circuit 120 and a scanning line driving circuit 130 which are drivers for displaying images, are provided.
  • the pixels are arranged along two directions, ie, an X direction (for example, a horizontal direction of the display screen) and a Y direction (for example, a vertical direction of the display screen) that are orthogonal to each other.
  • a pixel circuit 140 including the organic EL elements 10 constituting the pixels 10R, 10G, and 10B is provided in the display area 110A.
  • FIG. 2 shows an example of the pixel circuit 140.
  • the pixel circuit 140 is, for example, an active circuit, and includes, for example, a driving transistor Tr1, a writing transistor Tr2, a capacitor (holding capacitor) Cs, a pixel 10R (or pixels 10G and 10B), and the organic EL element 10. Have.
  • the organic EL element 10 is connected in series to the drive transistor Tr1 between the first power supply line (Vcc) and the second power supply line (GND).
  • the drive transistor Tr1 and the write transistor Tr2 are general thin film transistors (TFTs) that have, for example, an inverted staggered structure (so-called bottom gate type) or a staggered structure (top gate type).
  • a plurality of signal lines 120A are arranged in the column direction, and a plurality of scanning lines 130A are arranged in the row direction.
  • An intersection between each signal line 120A and each scanning line 130A corresponds to one of the pixels 10R, 10G, and 10B (sub pixel).
  • Each signal line 120A is connected to the signal line drive circuit 120, and an image signal is supplied from the signal line drive circuit 120 to the source electrode of the write transistor Tr2 via the signal line 120A.
  • Each scanning line 130A is connected to the scanning line driving circuit 130, and a scanning signal is sequentially supplied from the scanning line driving circuit 130 to the gate electrode of the writing transistor Tr2 via the scanning line 130A.
  • the pixel 10R is, for example, a pixel that emits red (R) light having a spectrum peak in the vicinity of 600 nm (the emission target wavelength is red light).
  • the pixel 10G is a pixel that emits green (G) light having a spectrum peak near 530 nm, for example (the wavelength of the emission target is green light).
  • the pixel 10B is a pixel that emits, for example, blue (B) light having a spectrum peak in the vicinity of 450 nm (the emission target wavelength is blue light).
  • Three adjacent pixels 10R, 10G, and 10B (three subpixels) constitute one pixel.
  • pixels R, G, and B are illustrated, but in addition to these pixels, for example, a pixel that emits light of each color of white (W) or yellow (Y) is further included.
  • a configuration in which a set of pixels is one pixel may be used.
  • the size of these pixels 10R, 10G, and 10B is not particularly limited, but is 50 ⁇ m, for example.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional configuration of the organic electroluminescent device 1.
  • the organic electroluminescence device 1 light is extracted by, for example, a top emission method (top emission method).
  • a top emission method top emission method
  • an organic EL element 10 is provided on each of the pixels 10R, 10G, and 10B (for each pixel) on the driving substrate 11, for example. Is formed.
  • the organic EL element 10 includes a first electrode 12, an organic layer 14, and a second electrode 15 in order from the drive substrate 11 side.
  • the first electrode 12 is provided for each pixel, and an inter-pixel insulating film 13 is formed on the first electrode 12 over all the pixels.
  • the inter-pixel insulating film 13 has an opening H ⁇ b> 2 (second opening) facing the first electrode 12.
  • An organic layer 14 is formed on the first electrode 12 in the opening H2.
  • the second electrode 15 is formed over all the pixels so as to cover the inter-pixel insulating film 13 and the organic layer 14.
  • a sealing substrate 20 is bonded onto the second electrode 15 via a protective film 16 and a sealing resin layer 17.
  • a color filter layer 19 and a black matrix layer 18 are formed on one surface of the sealing substrate 20 (a surface facing the organic EL element 10).
  • the drive substrate 11 is obtained by forming a TFT and a wiring layer on a substrate made of glass, for example.
  • the substrate is not limited to glass, and quartz, metal foil, a resin film, or the like may be used.
  • the first electrode 12 is a reflective electrode having light reflectivity.
  • the first electrode 12 functions as an anode, for example, aluminum (Al), platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), chromium (Cr), tungsten (W), nickel (Ni), It is desirable to be composed of a single metal such as copper (Cu), iron (Fe), cobalt (Co), tantalum (Ta), or an alloy of such a metal.
  • the alloy for example, an Ag—Pd—Cu alloy containing silver as a main component and containing 0.3 wt% to 1 wt% of palladium (Pd) and 0.3 wt% to 1 wt% of copper, or Al-Nd alloys can be mentioned.
  • the first electrode 12 may be a laminated film of a metal film made of a single metal element or an alloy as described above and a transparent conductive film such as ITO.
  • the first electrode 12 is preferably made of a material having a high hole-injecting property, but an appropriate hole-injecting layer is formed even if it is a material other than that (such as aluminum (Al) or an alloy containing aluminum). By providing, it can be used as an anode.
  • the transparent conductive film include indium and tin oxide (ITO), InZnO (indium zinc oxide), and an alloy of zinc oxide (ZnO) and aluminum (Al).
  • the thickness of the first electrode 12 is, for example, 200 nm.
  • the inter-pixel insulating film 13 is for defining (dividing) a pixel opening (light emitting region, light emitting opening) and electrically separating the first electrodes 12 from each other.
  • the inter-pixel insulating film 13 is made of, for example, a resin such as acrylic resin or polyimide.
  • the organic layer 14 includes an organic electroluminescent layer in which recombination of electrons and holes occurs by applying an electric field to generate colored light.
  • the organic EL element 10 is a white light-emitting element, and the white light emitted from each organic EL element 10 passes through the color filter layer 19 and is separated into R, G, and B color lights and emitted.
  • the organic layer 14 includes, for example, a white light emitting layer that generates white light, and may be formed in each of the pixels 10R, 10G, and 10B (for each pixel) as in the present embodiment, or may be formed over all the pixels. May be.
  • the white light emitting layer has, for example, a structure in which a red light emitting layer, a green light emitting layer and a blue light emitting layer are laminated, or a structure in which a blue light emitting layer and a yellow light emitting layer are laminated.
  • the configuration of the organic layer 14 is not limited to this, and a light emitting layer may be separately applied for each pixel.
  • the organic layer 14 includes a red light emitting layer
  • the organic layer 14 includes a green light emitting layer
  • the organic layer 14 includes a blue light emitting layer. Also good.
  • the organic layer 14 may include, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron transport layer.
  • an electron injection layer or the like may be formed between the organic layer 14 and the second electrode 15.
  • the thickness of the organic layer 14 is, for example, about 250 nm.
  • the second electrode 15 is made of a conductive material having an appropriate work function and light transmittance, for example, a transparent conductive film such as ITO (indium tin oxide) or IZO (indium zinc oxide).
  • the constituent material of the second electrode 18 includes an alloy of magnesium and silver (MgAg alloy).
  • the thickness of the second electrode 15 is, for example, about 200 nm.
  • the protective film 16 is made of, for example, silicon nitride (SiN) and has a thickness of about 1.5 ⁇ m, for example.
  • the sealing resin layer 17 is made of, for example, an epoxy resin and has a thickness of about 4 ⁇ m, for example.
  • the black matrix layer 18 is formed over all pixels on the light emission side of the second electrode 15.
  • the black matrix layer 18 has an opening H1 (first opening) for each pixel. In other words, it is formed along the region between the pixels, and as a whole has, for example, a lattice shape.
  • the black matrix layer 18 is made of, for example, resin or metal. The detailed configuration of the black matrix layer 18 will be described later.
  • the color filter layer 19 is provided adjacent to the surface t2 on the light emission side of the black matrix layer 18.
  • the color filter layer 19 has one of a red filter layer 19R, a green filter layer 19G, and a blue filter layer 19B so as to face the opening H1 of the black matrix layer 18.
  • a red filter layer 19R is formed facing the opening H1 of the pixel 10R
  • a green filter layer 19G is formed facing the opening H1 of the pixel 10G
  • a blue filter layer 19B is formed facing the opening H1 of the pixel 10B.
  • the red filter layer 19R includes a pigment that transmits red light and absorbs other wavelengths.
  • the green filter layer 19G includes a pigment that transmits green light and absorbs other wavelengths.
  • the blue filter layer 19B includes a pigment that transmits blue light and absorbs other wavelengths.
  • the sealing substrate 20 is made of a material such as glass that is transparent to the light generated in the pixels 10R, 10G, and 10B.
  • the black matrix layer 18 has inclined surfaces (inclined surfaces S1 to S3) inside the opening H1.
  • the edge portion of the opening H1 is inclined.
  • the cross-sectional shape in the surface orthogonal to the display screen of the black matrix layer 18 has a taper.
  • These inclined surfaces S1 to S3 are inclined in a direction in which the opening H1 narrows from the surface t1 on the organic EL element 10 side of the black matrix layer 18 toward the surface t2 on the light emitting side (external light incident side).
  • the method for forming such inclined surfaces S1 to S3 is not particularly limited, but for example, it can be formed as follows.
  • an inclined surface (taper) pattern similar to the inclined surfaces S1 to S3 is formed on the photoresist and etched to form a photoresist pattern. Can be transferred to the black matrix layer 18.
  • the inclination angles (inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3) of the inclined surfaces S1 to S3 are set according to the wavelength of the color light emitted from the pixels 10R, 10G, and 10B (the emission target wavelength of the pixels 10R, 10G, and 10B).
  • the inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3 are set according to the transmission wavelength for each pixel of the color filter layer 19.
  • the inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3 are set to be larger in the pixels whose emission target is a shorter wavelength. As a result, the change in intensity at the pixel end of the reflection intensity distribution becomes more gradual in a pixel whose emission target is a shorter wavelength.
  • blue light has the shortest wavelength, and the wavelengths become longer in the order of green light and red light, so ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ 3.
  • the inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3 are set so as to satisfy the above relationship.
  • Reflection intensity distributions are formed according to the magnitudes of the inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3, and the respective reflection intensity distributions of the pixels 10R, 10G, and 10B can have a difference.
  • the reflection intensity in each of the pixels 10R, 10G, and 10B has a distribution that has a peak near the center of the pixel and decreases toward the pixel end. Are different).
  • the intensity change at the pixel end in the reflection intensity distribution of the pixel 10R that emits red light is steep (the intensity decreases sharply at the pixel end), but the reflection of the pixel 10G that emits green light is reflected.
  • the intensity change at the pixel end in the intensity distribution is more gradual than that of the pixel 10R.
  • the intensity change at the pixel end in the reflection intensity distribution of the pixel 10B that emits blue light having the shortest wavelength is more gradual than that of the pixel 10G.
  • These inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3 do not have to be all 0 ° or more, and at least one of them may be set larger than 0 ° (may include one set to 0 °).
  • the inclination angles ⁇ 2 and ⁇ 3 are set to be larger than 0 ° and satisfy the relationship ⁇ 2 ⁇ 3.
  • the inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3 are set so that the reflection intensity distribution of green light and blue light follows the reflection intensity distribution of red light.
  • the present invention is not limited to this, and the tilt angle ⁇ 1 may be set larger than 0 ° in the pixel 10R.
  • the tilt angle ⁇ 1 may be set larger than 0 ° in the pixel 10R.
  • it is desirable that the inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3 are set so as to satisfy the relationship ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 3 according to the wavelength of the emission target.
  • the reflection intensity distribution for each pixel is formed by providing predetermined inclined surfaces S1 to S3 in the opening H1 of the black matrix layer 18, but the reflection intensity distribution can also be obtained by other methods. Can be formed.
  • the transmittance of the sealing resin layer 17, the reflectance of the first electrode 12, or the transmittance (absorbance) of the color filter layer 19 red filter layer 19R, green filter layer 19G, blue filter layer 19B.
  • the reflection intensity distribution can be formed by designing to change within the pixel.
  • the pigment concentration of the red filter layer 19R, the green filter layer 19G, and the blue filter layer 19B in the color filter layer 19 is adjusted to increase as it approaches the pixel end, and the gradient of the density change is B, G.
  • the transmittance of the sealing resin layer 17 is adjusted to decrease as it approaches the pixel end, and the slope of the transmittance change decreases (becomes gentle) in the order of B, G, and R. It is.
  • the transmittance distribution of the sealing resin layer 17, the reflectance distribution of the first electrode 12, or the transmittance distribution of the color filter layer 19 is formed according to the wavelength of the emission target, thereby reflecting each pixel. A difference can be given to the intensity distribution. Therefore, the same effect as when the inclined surfaces S1 to S3 are provided can be obtained. Further, at least one of the transmittance distribution of the sealing resin layer 17, the reflectance distribution of the first electrode 12, and the transmittance distribution of the color filter layer 19, and the inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3 of the black matrix layer 19. A reflection intensity distribution as described above may be formed in combination with this setting.
  • the organic electroluminescent device 1 when a driving current is supplied to the organic layer 14 via the first electrode 12 and the second electrode 15, the colored light (for example, white light) generated in the organic electroluminescent element 10. ) Is taken out through the second electrode 15, the protective film 16, the sealing resin layer 17, the color filter layer 19 and the sealing substrate 20, and an image is displayed.
  • the colored light for example, white light
  • the organic electroluminescent device 1 may be used under a situation where it is illuminated by strong external light. 4 and 5 schematically show the influence of external light reflection on visibility.
  • the organic EL panel organic EL panel 210 including the organic EL element 10 as described above
  • the black display portion P1 when there is no external light reflection (the left diagram in FIG. 4), the black display portion P1 is
  • the external light reflection is large (the right diagram in FIG. 4)
  • the color of the black display portion P1 appears to be faint (whiter). It is also desired to reduce the reflectance due to such external light reflection.
  • the black matrix layer 18 has inclined surfaces S1 to S3 inside the opening H1, and the inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3 are set according to the wavelengths (R, G, B) of the emission target of the pixels. Has been. Thereby, a difference can be given to reflection intensity distribution for every pixel (for every wavelength). That is, it can be designed so that the diffraction patterns are uniform between the wavelengths (here, following the diffraction pattern of red light), and as a result, the rainbow-like coloring becomes inconspicuous.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional configuration of an organic electroluminescent device (organic electroluminescent device 100) according to a comparative example (comparative example 1) of the present embodiment.
  • the organic electroluminescent device 100 includes a first electrode 102, an inter-pixel insulating film 103, an organic layer 104, a protective film 105, a sealing resin layer 106, and a black matrix layer 107 on a driving substrate 101.
  • the color filter layer 108 and the sealing substrate 109 are provided.
  • the black matrix layer 107 the inner surface of the opening H100 is not inclined in any pixel.
  • FIG. 7 shows a simulation result of irradiating light (white light having a circular cross-sectional shape) toward the center of the panel including the organic electroluminescent device 100 of Comparative Example 1.
  • the right diagram in FIG. 7 is an enlarged view of a part near the center of the left diagram.
  • Comparative Example 1 it can be seen that the reflected light extends in a cross shape from the center of the panel, and the rainbow-like color appears.
  • FIG. 8 shows, as Example 1, a simulation result in which white light similar to that of Comparative Example 1 is irradiated toward the center portion of the panel including the organic electroluminescent device 1 of the present embodiment.
  • the right diagram in FIG. 8 is an enlarged view of a portion near the center of the left diagram. In this way, in FIG. 8, the color that was visible in FIG. 7 disappears and becomes a monochrome or gray color, and it can be seen that rainbow-like coloring is reduced.
  • the black matrix layer 18 has the inclined surfaces S1 to S3 inside the opening H1, and the inclination angles ⁇ 1 to ⁇ 3 are the wavelengths (R, R) of the emission targets of the pixels 10R, 10G, and 10B. G, B).
  • the rainbow-like coloring resulting from external light reflection can be made inconspicuous. Therefore, it is possible to suppress a decrease in visibility due to external light reflection. Good visibility can be maintained even under conditions of strong external light.
  • FIG. 9 illustrates a cross-sectional configuration of an organic electroluminescent device (organic electroluminescent device 2) according to the second embodiment.
  • the organic electroluminescent device 2 is configured such that, for example, a plurality of pixels 10R, 10G, and 10B including the organic EL elements 10 are arranged in a matrix on a drive substrate 11.
  • the organic EL element 10 has a first electrode (first electrodes 12A, 12B, 12C) provided for each pixel and an opening H2 facing the first electrode 12A (or the first electrodes 12B, 12C). It has an inter-pixel insulating film 13, an organic layer 14, and a second electrode 15.
  • a sealing substrate 20 On the second electrode 15 of these organic EL elements 10, a sealing substrate 20, a sealing resin layer 17, a black matrix layer (black matrix layer 18A) and a color filter layer 19 are interposed. Is provided.
  • the black matrix layer 18A is made of the same material as the black matrix layer 18 of the first embodiment, has openings H1a facing the pixels 10R, 10G, and 10B, and has a lattice shape as a whole. Is formed.
  • each organic EL element 10 (each pixel 10R, 10G, 10B) further includes a plurality of light emitting regions (light emitting openings) (the plurality of light emitting regions are divided). These formation patterns of the plurality of light emitting regions have periodicity according to the wavelengths (R, G, B) of the emission targets of the pixels 10R, 10G, 10B.
  • the first electrodes 12A to 12C are subdivided in the opening H2, and a plurality of light emitting regions are formed according to the formation pattern.
  • FIG. 10 schematically shows a planar configuration of the first electrodes 12A to 12C.
  • each of the first electrodes 12A, 12B, and 12C includes a plurality of sub-electrodes (sub-electrodes 12a1, 12b1, and 12c1) that are arranged in a dot shape (separately arranged).
  • the first electrode 12A is disposed in the pixel 10B
  • the first electrode 12B is disposed in the pixel 10G
  • the first electrode 12C is disposed in the pixel 10R.
  • the constituent material of the first electrodes 12A to 12C the same material as that of the first electrode 12 of the first embodiment can be used.
  • the plurality of sub-electrodes 12a1 are discretely arranged at equal intervals (pitch d1).
  • the plurality of sub-electrodes 12b1 are discretely arranged at equal intervals (pitch d2).
  • the plurality of sub-electrodes 12c1 are discretely arranged at equal intervals (pitch d3).
  • Each surface shape of the sub-electrodes 12a1, 12b1, and 12c1 is, for example, a circular shape, but may be another shape (for example, a square shape or a polygonal shape).
  • the sub-electrodes 12a1, 12b1, 12c1 are arranged with different periodicities.
  • the pitches d1, d2, and d3 of the sub-electrodes 12a1, 12b1, and 12c1 are designed to be smaller in the pixel that emits a shorter wavelength.
  • the pitches d1, d2, and d3 are designed to change linearly with the wavelength of the emission target.
  • blue light has the shortest wavelength, and the wavelengths increase in the order of green light and red light.
  • the pitch d1 of the sub-electrode 12a1 in the electrode 12A is the smallest.
  • the pitch d2 of the sub-electrode 12b1 in the first electrode 12B of the pixel 10G is larger than the pitch d1
  • the pitch d3 of the sub-electrode 12c1 in the first electrode 12C of the pixel 10R is designed to be larger than the pitch d2.
  • the pitches d1, d2, and d3 of the sub-electrodes 12a1, 12b1, and 12c1 are arranged with periodicity that satisfies the relationship of d1 ⁇ d2 ⁇ d3.
  • the transmittance peak of the blue filter layer 19B is about 450 nm
  • the transmittance peak of the green filter layer 19G is about 530 nm
  • the transmittance peak of the red filter layer 19R is about 600 nm
  • the reason why the individual sizes (areas) of the sub-electrodes 12a1, 12b1, and 12c1 are different from each other is to secure the same aperture ratio (opening area) in each of the pixels 10R, 10G, and 10B.
  • each pixel is divided into a plurality of light emitting regions, and the formation pattern of these plurality of light emitting regions However, it has periodicity according to the wavelengths (R, G, B) of the emission targets of the pixels 10R, 10G, 10B.
  • the pitches d1, d2, and d3 of the sub-electrodes 12a1 to 12c1 of the first electrodes 12A to 12C are arranged so as to satisfy the relationship of d1 ⁇ d2 ⁇ d3.
  • FIG. 11 illustrates a planar configuration of the first electrode (first electrode 12D) according to the comparative example (comparative example 2) of the present embodiment.
  • the first electrodes 12D arranged in the pixels 10R, 10G, and 10B are each composed of the plurality of sub-electrodes 12d1 arranged with the same periodicity.
  • the sub-electrodes 12d1 are arranged at equal intervals (with a pitch d).
  • FIG. 12 shows a simulation result of irradiating light (white light having a circular cross-sectional shape) toward the center of the panel including the first electrode 12D of Comparative Example 2.
  • FIG. 13 shows a simulation result of irradiating white light similar to the above toward the center of the panel including the first electrodes 12A to 12C of the present embodiment as Example 2.
  • a rainbow-like coloring can be seen, whereas in FIG. 13, the color that was visible in FIG. 12 disappears and becomes a monochrome or gray color, and the rainbow-like coloring is reduced. I understand.
  • the rainbow-like coloring becomes inconspicuous because the formation pattern of the light emitting region of each pixel has periodicity according to the wavelength. Therefore, an effect equivalent to that of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 14 illustrates an organic EL element (organic EL element 10A) according to a modification (Modification 1) of the first and second embodiments.
  • 14A shows an element structure according to a comparative example (Comparative Example 3) (a structure corresponding to the organic EL element 10 of the first embodiment), and the right figure shows the first electrode in the left figure. 12 plane shapes are shown.
  • FIG. 14B shows the configuration of the organic EL element 10A, and the right diagram shows the planar configuration of the first electrode (first electrode 12D) in the left diagram.
  • the organic EL element 10 ⁇ / b> A is different from the organic EL element 10 of the first embodiment in the configuration of the first electrode 12 ⁇ / b> D, and the other configurations are the same as those of the organic EL element 10.
  • the first electrode 12D is formed for each pixel, and the constituent material of the first electrode 12D is the same as that of the first electrode 12 of the first embodiment.
  • the size (size) of the first electrode 12D is equal to or smaller than the size of the opening H2 of the inter-pixel insulating film 13.
  • the size of the first electrode 12D is designed to be slightly smaller than that of the first electrode 12.
  • the width of the first electrode 12D is cut in consideration of a manufacturing margin (positioning freedom).
  • the width d5 in one direction of the first electrode 12D is designed to be smaller than the width d4 of the first electrode 12.
  • the external light reflectance can be reduced by designing the size of the first electrode 12D to be equal to or smaller than the opening H2.
  • the first electrode 12D is made of a material having a high reflectance, the reflectance of visible light is very high. For this reason, it is desirable that an electrode pattern is not formed as much as possible in a portion that does not participate in light emission, that is, a portion that is not exposed from the opening H2 of the inter-pixel insulating film 13.
  • the size of the first electrode 12D can be formed with a minimum size corresponding to the light emitting opening, and external light The part contributing to reflection can be reduced as much as possible.
  • FIG. 15 shows the reflectance in the element structure using the first electrode 12 of Comparative Example 3 and the reflectance (standardized reflectance) in the element structure using the first electrode 12D of this modification as Example 3. .
  • Example 3 compared with Comparative Example 3, the absolute amount of reflection can be reduced by about 30%. Therefore, by adopting the structure of the organic EL element 10A of the present modification in the organic electroluminescent devices of the first and second embodiments, the rainbow-like coloring caused by external light reflection can be suppressed and the outer Light reflectance (amount of reflection) can be reduced, and better visibility can be maintained.
  • FIG. 16 illustrates a configuration of an organic EL element (organic EL element 10B) according to a modification (Modification 2) of the first and second embodiments.
  • the organic EL element 10B according to the present modification has a reflector structure (so-called anode reflector) on the side surface (next to the light emitting opening) of the opening (opening H2a) of the insulating film 13A.
  • the insulating film 13A corresponds to the inter-pixel insulating film 13 of the first embodiment.
  • the first electrode 12E includes a plurality of sub-electrodes 12e1 that are discretely arranged (dot-like) as in the second embodiment.
  • the insulating film 13A has a plurality of convex portions 13a1 in the cross-sectional shape in the opening H2a as the light emitting opening of each pixel.
  • the insulating film 13A has a plurality of sub-openings H2a1 in the opening H2a, and the sub-openings H2a1 are provided to face the sub-electrode 12e1.
  • the organic layer 14 is exposed and is in contact with the second electrode 15.
  • a protective film 16 is formed following the shape of the plurality of convex portions 13a1.
  • the first electrode 12E is formed for each pixel, and the constituent material of the first electrode 12E is the same as that of the first electrode 12 of the first embodiment.
  • the organic EL element 10B may have a so-called anode reflector.
  • the light emitted from the organic layer 14 can be efficiently extracted. That is, the external quantum efficiency can be improved.
  • the external quantum efficiency is improved by about 2.5 times in the element structure (Example 4) of this modification compared to the element structure (Comparative Example 4) that does not have a reflector structure. be able to.
  • the light emission openings are subdivided into dots by the convex portions 13a1, it is possible to suppress rainbow-like coloring due to external light reflection as in the second embodiment.
  • the periodicity of the formation pattern of the light emitting region can be changed for each pixel also in this modification. it can.
  • the structure of the organic EL element 10B of the present modification in the organic electroluminescence devices of the first and second embodiments the rainbow-like coloring caused by the reflection of external light is suppressed, and the external Quantum efficiency can be increased and better visibility can be maintained.
  • FIG. 19 illustrates a configuration of an organic electroluminescent device according to a modification (Modification 3) of the first and second embodiments.
  • the light emitting region in the pixel is subdivided to form the reflector structure.
  • the reflector structure is formed on the side surface of one light emitting opening (opening H2b) in the inter-pixel insulating film 13B. It may be formed.
  • the black matrix layer 18 of the first embodiment is provided.
  • a reflector structure may be provided on the side surface of one opening H2b, and even in this case, the external quantum efficiency can be increased as in the second modification.
  • the opening H1 of the black matrix layer 18 by providing the opening H1 of the black matrix layer 18 with a predetermined inclined surface, it is possible to make the rainbow-like coloring difficult to see. Therefore, it is possible to further increase the external quantum efficiency while obtaining the same effect as that of the first embodiment.
  • FIG. 20 shows a simulation result of irradiating light (white light with a circular cross-sectional shape) toward the center of the panel having the black matrix layer 18 and the reflector structure as described above as Example 5. Although a cross-shaped external light reflection is visible, the coloration is very small. In addition, the external quantum efficiency of about 2.5 times that of the first embodiment can be achieved.
  • FIG. 21A and FIG. 21B are plan views for explaining the configuration of the first electrode according to the modified example (modified example 3) of the first and second embodiments.
  • FIG. 21A shows a configuration of a first electrode having a general rectangular surface shape (an electrode corresponding to the first electrode 12 of the first embodiment) as a comparative example (Comparative Example 6).
  • FIG. 21B shows the configuration of the first electrode 12F of this modification.
  • the first electrode 12F is formed for each pixel, and the constituent material of the first electrode 12D is the same as that of the first electrode 12 of the first embodiment.
  • the “rectangular shape” is not limited to a strict rectangle, and may be a substantially rectangular shape. For example, the corners may be blunt due to the manufacturing process, and the sides or corners of the rectangular shape may be rounded.
  • the surface shape of the first electrode 12F may be circular.
  • the diameter of the first electrode 12F can be, for example, about 35 ⁇ m with respect to a pixel size of 50 ⁇ m.
  • Such a circular shape disperses the reflection direction, and the rainbow-like color becomes inconspicuous. Therefore, an effect equivalent to that of the first embodiment can be obtained.
  • the opening shape of the opening H2 of the inter-pixel insulating film 13 is also circular.
  • the size of the first electrode 12F be equal to or smaller than that of the opening H2. This is because an effect equivalent to that of Modification 1 can be obtained.
  • FIG. 22 shows a simulation result of irradiating light (white light having a circular cross-sectional shape) toward the central portion of the panel including the rectangular first electrode 12 of Comparative Example 6.
  • FIG. 23 shows a simulation result of irradiating white light similar to the above toward the center of the panel including the circular first electrode 12F of the present modification as Example 6.
  • FIG. 22 it can be seen that the cross is colored, whereas in FIG. 23, the external light reflection is not biased in the cross direction, and the color is not conspicuous.
  • FIG. 24 illustrates a cross-sectional configuration of an organic EL element (organic EL element 10C) according to a modification (Modification 5) of the first and second embodiments.
  • the organic EL element having the anode reflector structure of the modification 2 the first electrode 12E is subdivided into dots.
  • the use of the opaque resin layer 13C can provide substantially the same effect.
  • the organic EL element 10 ⁇ / b> C has an opaque resin layer 13 ⁇ / b> C including a plurality of convex portions 13 a 1 in the opening H ⁇ b> 2 a corresponding to one first electrode 12.
  • a second electrode 15 is provided so as to cover the opaque resin layer 13C.
  • the light emitting openings may be subdivided into dots using the opaque resin layer 13C.
  • FIG. 25 is a schematic diagram for explaining an element structure according to a modification (Modification 5) of the first and second embodiments.
  • the surface shape of the opening H2 of the inter-pixel insulating film 13 may be circular, and the surface shape of the first electrode 12 may be rectangular.
  • the inter-pixel insulating film 13 is preferably made of an opaque resin.
  • a configuration in which the color filter layer 19 and the black matrix layer 18 (or 18A) are stacked in order from the sealing substrate 20 side is illustrated in FIG.
  • a red filter layer 19R, a green filter layer 19G, or a blue filter layer 19B may be formed in the opening H1 of the black matrix layer as the BM / CF layer 18B.
  • the organic electroluminescence device of the above embodiment is a video signal input from the outside or a video signal generated inside such as a television device, a digital camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, or a video camera.
  • the present invention can be applied to display devices of electronic devices in various fields that display as images or videos. In particular, it is suitable for a small and medium display for mobile use. An example is shown below.
  • FIG. 27A and 27B show the appearance of the smartphone 220.
  • the smartphone 220 includes, for example, a display unit 221 and an operation unit 222 on the front side, a camera 223 on the back side, and the display unit 221 is mounted with the organic electroluminescence device of the above-described embodiment or the like.
  • FIG. 28 shows the appearance of the tablet personal computer 240.
  • the tablet personal computer 240 includes, for example, a touch panel unit 241 and a housing 242, and the organic electroluminescence device such as the above-described embodiment is mounted on the touch panel unit 241.
  • FIG. 29A and 29B show the appearance of the mobile phone 290.
  • FIG. The cellular phone 290 is formed by, for example, connecting an upper housing 291 and a lower housing 292 with a connecting portion (hinge portion) 293, and includes a display 294, a sub display 295, a picture light 296, and a camera 297. ing.
  • the display 294 or the sub-display 295 is configured by the organic electroluminescent device such as the above embodiment.
  • one pixel is configured by three subpixels of R, G, and B is illustrated, but the pixel configuration of the present disclosure is not limited to this.
  • one pixel may have a four-pixel configuration of R, G, B, and W (white) or a four-pixel configuration of R, G, B, and Y (yellow).
  • the visibility of the three pixels R, G, and B out of the four pixels can be improved by making a design change (such as the inclined surface of the black matrix layer or the periodicity of the light emitting region) according to the wavelength as described above. Improvements can be made.
  • the design change is performed on the W pixel (the same applies to the Y pixel), for example, the same design as that of the G pixel may be performed.
  • the element structure capable of color-separating the white light emitted from the organic electroluminescent element using the color filter is exemplified, but the present disclosure is an element that does not use the color filter. It can also be applied to structures.
  • the top emission type organic electroluminescence device is exemplified, but the present disclosure can also be applied to a bottom emission type (bottom emission type).
  • each layer or the film formation method and film formation conditions described in the above embodiments and examples are not limited, and other materials and thicknesses may be used. It is good also as a method and film-forming conditions.
  • the present disclosure can also be applied to a passive matrix display device.
  • the configuration of the pixel driving circuit for active matrix driving is not limited to that described in the above embodiment, and a capacitor or a transistor may be added as necessary.
  • a necessary driving circuit may be added in addition to the signal line driving circuit 120 and the scanning line driving circuit 130 described above in accordance with the change of the pixel driving circuit.
  • the effect demonstrated in the said embodiment etc. is an example, The other effect may be sufficient and the other effect may be included.
  • the present disclosure may be configured as follows. (1) Each of which has an organic layer including an organic electroluminescent layer and a second electrode in this order on a first electrode having light reflectivity, and a plurality of two or more wavelengths that are different from each other. Pixels of A black matrix layer provided on the light emitting side of the second electrode and having a first opening for each pixel; The black matrix layer has an inclined surface inside the first opening, The inclination angle of the inclined surface is set according to the wavelength of the emission target of the pixel. (2) The organic electroluminescence device according to (1), wherein an inclination angle of the inclined surface is set to be larger in a pixel whose emission target is a shorter wavelength.
  • Each further comprises one or more color filters formed corresponding to selective first openings of the plurality of first openings of the black matrix layer,
  • the organic electroluminescence device according to any one of (1) to (4), wherein a transmittance distribution in the color filter is set according to a wavelength of an emission target of the pixel.
  • a pixel whose emission target has a shorter wavelength is set so that the intensity change at the pixel end of the reflection intensity distribution is more gradual.
  • the organic electroluminescent device as described.
  • the first electrode is formed for each pixel, An insulating film having a second opening facing each of the plurality of first electrodes; The organic electroluminescence device according to any one of (1) to (6), wherein a size of the first electrode is equal to or less than a size of the second opening.
  • the first electrode is formed for each pixel, An insulating film having a second opening facing each of the plurality of first electrodes; The organic electroluminescence device according to any one of (1) to (7), wherein the organic EL device has a reflector structure on a side surface of the second opening.
  • Each 1st electrode consists of a plurality of sub-electrodes arranged discretely. An organic electroluminescence device given in the above (8).
  • the first electrode is formed for each pixel, The organic electroluminescence device according to any one of (1) to (9), wherein the surface shape of each first electrode is circular.
  • Each of which has an organic layer including an organic electroluminescent layer and a second electrode in this order on a first electrode having light reflectivity, and a plurality of two or more wavelengths that are different from each other.
  • Each of the plurality of pixels is divided into a plurality of light emitting regions,
  • the first electrode is formed for each pixel, Each first electrode is composed of a plurality of sub-electrodes arranged discretely,
  • the organic electroluminescence device according to (13) wherein the plurality of light emitting regions are formed for each pixel according to a formation pattern of the plurality of sub-electrodes.
  • the organic electroluminescence device according to (14), wherein the arrangement pitch of the plurality of sub-electrodes is set to be smaller in a pixel whose emission target is a shorter wavelength.
  • the first electrode is formed for each pixel, An insulating film having a second opening facing each of the plurality of first electrodes; The size of the first electrode is equal to or smaller than the size of the second opening.
  • the organic electroluminescence device according to any one of (13) to (15).
  • the first electrode is formed for each pixel, An insulating film having a second opening facing each of the plurality of first electrodes;
  • the organic electroluminescence device according to any one of (13) to (15), wherein the side surface of the second opening has a reflector structure.
  • Each of them has an organic layer including an organic electroluminescent layer and a second electrode in this order on the first electrode formed for each pixel and having light reflectivity, and any of two or more wavelengths different from each other. It has a plurality of pixels that emit light from The surface shape of the first electrode is a circular organic electroluminescent device.
  • Each of which has an organic layer including an organic electroluminescent layer and a second electrode in this order on a first electrode having light reflectivity, and a plurality of two or more wavelengths that are different from each other.
  • the black matrix layer has an inclined surface inside the first opening,
  • An electronic apparatus including an organic electroluminescent device in which an inclination angle of the inclined surface is set according to a wavelength of an emission target of the pixel.

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Abstract

 有機電界発光装置は、それぞれが、光反射性を有する第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素と、第2電極の光出射側に設けられ、画素毎に第1開口を有するブラックマトリクス層とを備えたものである。ブラックマトリクス層は第1開口の内側に傾斜面を有し、傾斜面の傾斜角度は、画素の出射対象の波長に応じて設定されている。

Description

有機電界発光装置および電子機器
 本開示は、有機電界発光(EL;Electro Luminescence)現象を利用して発光する有機電界発光装置およびそれを用いた電子機器に関する。
 有機電界発光素子は、下部電極と上部電極との間に、有機電界発光層を含む有機層を有しており、低電圧の直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。
 この有機EL素子を用いたアクティブマトリクス型の発光装置(有機電界発光装置)では、いわゆるアノードリフレクタを採用して光取り出し効率の向上を図る技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2013-191533号公報
 上記のような有機電界発光装置は、強い外光に照らされる状況下において使用される場合があり、そのような状況下においても良好な視認性を保つことが望ましい。
 したがって、外光反射による視認性の低下を抑制することが可能な有機電界発光装置および電子機器を提供することが望ましい。
 本開示の一実施形態の有機電界発光装置は、それぞれが、光反射性を有する第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素と、第2電極の光出射側に設けられ、画素毎に第1開口を有するブラックマトリクス層とを備えたものである。ブラックマトリクス層は第1開口の内側に傾斜面を有し、傾斜面の傾斜角度は、画素の出射対象の波長に応じて設定されている。
 本開示の一実施形態の電子機器は、上記本開示の一実施形態の有機電界発光装置を備えたものである。
 本開示の一実施形態の有機電界発光装置および電子機器では、ブラックマトリクス層が第1開口の内側に傾斜面を有し、その傾斜角度が画素の出射対象の波長に応じて設定されている。これにより、画素毎に反射強度分布に差を持たせることができる。外光に含まれる各波長の回折パターンの違いから、外光反射によって虹状の色つきが視認されることがあるが、画素毎に(波長毎に)反射強度分布に差を持たせることで、そのような色つきが目立たなくなる。
 本開示の他の実施形態の有機電界発光装置は、それぞれが、光反射性を有する第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素を備えたものである。複数の画素はそれぞれ、複数の発光領域に分割され、複数の発光領域の形成パターンは、画素の出射対象の波長に応じた周期性を有している。
 本開示の他の実施形態の有機電界発光装置では、各画素が複数の発光領域に分割され、この複数の発光領域の形成パターンが、画素の出射対象の波長に応じた周期性を有する。外光に含まれる各波長の回折パターンの違いから、外光反射によって虹状の色つきが視認されることがあるが、各画素の発光領域の形成パターンが波長に応じた周期性を持つことで、そのような色つきが目立たなくなる。
 本開示の更に他の実施形態の有機電界発光装置は、それぞれが、光反射性を有すると共に画素毎に形成される第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素を備え、第1電極の面形状が円形状であるものである。
 本開示の更に他の実施形態の有機電界発光装置では、画素毎に形成された第1電極の面形状が円形状であることにより、矩形状である場合に比べ、外光の反射方向が偏りにくい(全方位に向けて分散して反射され易い)。外光に含まれる各波長の回折パターンの違いから、外光反射によって虹状の色つきが視認されることがあるが、円形状により反射方向を分散させることで、そのような色つきが目立たなくなる。
 本開示の一実施形態の有機電界発光装置および電子機器によれば、ブラックマトリクス層が第1開口の内側に傾斜面を有し、その傾斜角度が画素の出射対象の波長に応じて設定されることで、外光反射に起因する虹状の色つきを目立たなくすることができる。よって、外光反射による視認性の低下を抑制することが可能となる。
 本開示の他の実施形態の有機電界発光装置によれば、各画素が複数の発光領域に分割され、この複数の発光領域の形成パターンが、画素の出射対象の波長に応じた周期性を有するようにしたので、外光反射に起因する虹状の色つきを目立たなくすることができる。よって、外光反射による視認性の低下を抑制することが可能となる。
 本開示の更に他の実施形態の有機電界発光装置によれば、画素毎に形成された第1電極の面形状が円形状であることにより、外光反射に起因する虹状の色つきを目立たなくすることができる。よって、外光反射による視認性の低下を抑制することが可能となる。
 なお、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
本開示の第1の実施の形態に係る有機電界発光装置の全体構成を表す機能ブロック図である。 図1に示した画素回路の一例を表す回路図である。 図1に示した有機電界発光装置の構成を表す断面図である。 外光反射の有無による視認性の違いを説明するための模式図である。 外光反射に起因する虹状の色つきを説明するための模式図である。 比較例1に係る有機電界発光装置の構成を表す断面図である。 比較例1の光照射シミュレーション結果を示す図である。 実施例1の光照射シミュレーション結果を示す図である。 本開示の第2の実施の形態に係る有機電界発光装置の構成を表す断面図である。 図9に示した第1電極の構成を表す平面模式図である。 比較例2に係る第1電極の構成を表す平面模式図である。 比較例2の光照射シミュレーション結果を示す図である。 実施例2の光照射シミュレーション結果を示す図である。 (A)は比較例3に係る有機EL素子を、(B)は変形例1に係る有機EL素子をそれぞれ表す断面図および平面図である。 実施例3および比較例3の反射率を示す特性図である。 変形例2に係る有機EL素子の構成を表す断面図である。 図16に示した有機EL素子の作用を説明するための模式図である。 実施例4および比較例4の外部量子効率を示す特性図である。 変形例3に係る有機電界発光装置の構成を表す断面図である。 実施例5の光照射シミュレーション結果を示す図である。 矩形状の第1電極を表す平面図である。 変形例4に係る第1電極の面形状を表す図である。 比較例6の光照射シミュレーション結果を示す図である。 実施例6の光照射シミュレーション結果を示す図である。 変形例5に係る有機EL素子の構成を表す断面図である。 変形例6に係る開口と第1電極の面形状を表す平面模式図である。 他の変形例に係る素子構造を表す断面図である。 適用例1の外観を表す斜視図である。 適用例1の外観を表す斜視図である。 適用例2の外観を表す斜視図である。 適用例3の外観を表す斜視図である。 適用例3の外観を表す斜視図である。
 以下、本開示の実施の形態について図面を参照して以下の順に詳細に説明する。
1.第1の実施の形態(ブラックマトリクス層の開口が所定の傾斜面を有する有機電界発光装置の例)
2.第2の実施の形態(1画素の発光開口が細分化され、そのパターンが所定の周期性を持つ有機電界発光装置の例)
3.変形例1(第1電極のサイズを発光開口と同等以下とする場合の例)
4.変形例2(リフレクタ構造を付加した場合の例)
5.変形例3(他のリフレクタ構造の例)
6.変形例4(第1電極の面形状が円形状である場合の例)
7.変形例5(他のリフレクタ構造の例)
8.変形例6(絶縁膜の開口形状が円形状、第1電極の面形状が矩形状である場合の例)
9.適用例(電子機器の例)
<第1の実施の形態>
[構成]
 図1は、本開示の第1の実施の形態に係る有機電界発光装置(有機電界発光装置1)の全体構成を表すものである。この有機電界発光装置1は、有機ELテレビジョン装置などとして用いられるものであり、例えば、駆動基板11の表示領域110Aには、後述の有機EL素子(有機EL素子10)を含む画素10R,10G,10Bがマトリクス状に2次元配置されている。表示領域110Aの周辺には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路120および走査線駆動回路130が設けられている。なお、駆動基板11において、画素は、互いに直交するX方向(例えば表示画面の水平方向)およびY方向(例えば表示画面の垂直方向)の2方向に沿って配列されている。
 表示領域110Aには、画素10R,10G,10Bを構成する有機EL素子10を含む画素回路140が設けられている。図2は、画素回路140の一例を表したものである。画素回路140は、例えばアクティブ型の回路であり、例えば駆動トランジスタTr1と、書き込みトランジスタTr2と、キャパシタ(保持容量)Csと、画素10R(または画素10G,画素10B)と、有機EL素子10とを有する。有機EL素子10は、第1の電源ライン(Vcc)と第2の電源ライン(GND)との間において駆動トランジスタTr1に直列に接続されている。駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2は、一般的な薄膜トランジスタ(TFT(Thin Film Transistor))であり、例えば逆スタガ構造(いわゆるボトムゲート型)またはスタガ構造(トップゲート型)を有している。
 画素回路140において、列方向には信号線120Aが複数配置され、行方向には走査線130Aが複数配置されている。各信号線120Aと各走査線130Aとの交差点が、画素10R,10G,10Bのいずれか1つ(サブピクセル)に対応している。各信号線120Aは、信号線駆動回路120に接続され、この信号線駆動回路120から信号線120Aを介して書き込みトランジスタTr2のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線130Aは走査線駆動回路130に接続され、この走査線駆動回路130から走査線130Aを介して書き込みトランジスタTr2のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
 画素10Rは、例えば600nm付近にスペクトルピークを有する赤色(R)光を出射する画素である(出射対象の波長が赤色光である)。画素10Gは、例えば530nm付近にスペクトルピークを有する緑色(G)光を出射する画素である(出射対象の波長が緑色光である)。画素10Bは、例えば450nm付近にスペクトルピークを有する青色(B)光を出射する画素である(出射対象の波長が青色光である)。隣り合う3つの画素10R,10G,10B(3つのサブピクセル)が1つのピクセルを構成している。なお、ここでは、R,G,Bの3つの画素を例示するが、これらの画素の他にも、例えば白色(W)あるいは黄色(Y)の各色光を出射する画素を更に含み、4つの画素の組を1ピクセルとした構成であってもよい。これらの画素10R,10G,10Bのサイズは、特に限定されないが、例えば50μmである。
 図3は有機電界発光装置1の断面構成を表したものである。なお、図3では、3つの画素10R,10G,10Bに対応する領域のみを図示している。この有機電界発光装置1では、例えばトップエミッション方式(上面発光方式)により光取り出しがなされ、例えば駆動基板11の上に、画素10R,10G,10Bのそれぞれに(画素毎に)有機EL素子10が形成されている。有機EL素子10は、駆動基板11の側から順に、第1電極12と、有機層14と、第2電極15とを有するものである。第1電極12は、画素毎に設けられており、この第1電極12上には全画素にわたって画素間絶縁膜13が形成されている。画素間絶縁膜13は、第1電極12に対向して開口H2(第2開口)を有している。この開口H2内において、第1電極12上に有機層14が形成されている。第2電極15は、例えば、これらの画素間絶縁膜13と有機層14とを覆うように、全画素にわたって形成されている。
 第2電極15上には、保護膜16と封止用樹脂層17とを介して、封止用基板20が貼り合わせられている。封止用基板20の一面(有機EL素子10に対向する面)には、カラーフィルタ層19と、ブラックマトリクス層18とが形成されている。
 駆動基板11は、例えばガラスからなる基板上に、TFTおよび配線層が形成されたものである。基板としては、ガラスに限定されず、石英や金属箔、樹脂製のフィルムなどが用いられてもよい。
 第1電極12は、光反射性を有する反射電極である。第1電極12は、アノードとして機能する場合には、例えばアルミニウム(Al),白金(Pt),金(Au),銀(Ag),クロム(Cr),タングステン(W),ニッケル(Ni),銅(Cu),鉄(Fe),コバルト(Co),タンタル(Ta)などの金属の単体あるいはそのような金属の合金から構成されることが望ましい。合金としては、例えば、銀を主成分とし、0.3重量%~1重量%のパラジウム(Pd)と、0.3重量%~1重量%の銅とを含むAg-Pd-Cu合金、あるいはAl-Nd合金を挙げることができる。あるいは、第1電極12は、上記のような金属元素の単体または合金よりなる金属膜と、ITO等の透明導電膜との積層膜であってもよい。第1電極12は、正孔注入性の高い材料により構成されていることが望ましいが、そうでない材料(アルミニウム(Al)あるいはアルミニウムを含む合金等)であっても、適切な正孔注入層を設けることによってアノードとして使用することができる。透明導電膜としては、例えばインジウムとスズの酸化物(ITO)、InZnO(インジウ亜鉛オキシド)、および酸化亜鉛(ZnO)とアルミニウム(Al)との合金などが挙げられる。この第1電極12の厚みは、例えば200nmである。
 画素間絶縁膜13は、画素開口(発光領域,発光開口)を定義(区画)すると共に、第1電極12同士を電気的に分離するためのものである。この画素間絶縁膜13は、例えばアクリル樹脂あるいはポリイミドなどの樹脂から構成されている。
 有機層14は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、色光を発生する有機電界発光層を含むものである。ここでは、有機EL素子10は白色発光素子であり、各有機EL素子10から発せられた白色光がカラーフィルタ層19を通過することにより、R,G,Bの各色光に分離されて出射する。有機層14は、例えば白色光を発生する白色発光層を含み、本実施の形態のように画素10R,10G,10Bのそれぞれに(画素毎に)形成されていてもよいし、全画素にわたって形成されていてもよい。白色発光層は、例えば赤色発光層、緑色発光層および青色発光層を積層した構造、あるいは青色発光層と黄色発光層とを積層した構造を有している。但し、有機層14の構成はこれに限定されず、画素毎に発光層が塗り分けられていてもよい。具体的には、画素10Rでは、有機層14が赤色発光層を含み、画素10Gでは、有機層14が緑色発光層を含み、画素10Bでは、有機層14が青色発光層を含む構成であってもよい。また、有機層14は、有機電界発光層の他にも、例えば正孔注入層、正孔輸送層および電子輸送層を含んでいてもよい。また、有機層14と第2電極15との間に、電子注入層等が形成されていてもよい。この有機層14の厚みは、例えば250nm程度である。
 第2電極15は、適度な仕事関数をもつと共に、光透過性を有する導電性材料、例えばITO(酸化インジウム錫)あるいはIZO(酸化インジウム亜鉛)などの透明導電膜から構成されている。また、第2電極18の構成材料としては、この他にも、マグネシウムと銀との合金(MgAg合金)が挙げられる。この第2電極15の厚みは、例えば200nm程度である。
 保護膜16は、例えば窒化シリコン(SiN)から構成され、厚みは例えば1.5μm程度である。封止用樹脂層17は、例えばエポキシ樹脂などから構成され、厚みは例えば4μm程度である。
 ブラックマトリクス層18は、第2電極15の光出射側に、全画素にわたって形成されている。このブラックマトリクス層18は、画素毎に開口H1(第1開口)を有している。換言すると、画素間の領域に沿って形成されており、全体として例えば格子状を成している。ブラックマトリクス層18は、例えば樹脂あるいは金属などからなる。このブラックマトリクス層18の詳細構成については後述する。
 カラーフィルタ層19は、ブラックマトリクス層18の光出射側の面t2に隣接して設けられている。カラーフィルタ層19は、ブラックマトリクス層18の開口H1に対向して、赤色フィルタ層19R,緑色フィルタ層19G,青色フィルタ層19Bのいずれかを有する。画素10Rの開口H1に対向して赤色フィルタ層19Rが、画素10Gの開口H1に対向して緑色フィルタ層19Gが、画素10Bの開口H1に対向して青色フィルタ層19Bが、それぞれ形成されている。赤色フィルタ層19Rは、赤色光を透過させ、その他の波長を吸収する顔料を含む。緑色フィルタ層19Gは、緑色光を透過させ、その他の波長を吸収する顔料を含む。青色フィルタ層19Bは、青色光を透過させ、その他の波長を吸収する顔料を含む。
 封止用基板20は、画素10R,10G,10Bで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。
(ブラックマトリクス層18の詳細構成)
 本実施の形態では、このブラックマトリクス層18が、開口H1の内側に傾斜面(傾斜面S1~S3)を有している。換言すると、開口H1の縁部分が傾斜している。あるいは、ブラックマトリクス層18の表示画面に直交する面における断面形状は、テーパを有している。これらの傾斜面S1~S3は、ブラックマトリクス層18の有機EL素子10側の面t1から光出射側(外光入射側)の面t2に向かって開口H1が狭まる方向に傾斜している。なお、このような傾斜面S1~S3の形成手法としては、特に限定されないが、例えば、次のようにして形成することができる。即ち、ブラックマトリクス層18をパターニングして開口H1を形成する際に、フォトレジストに、傾斜面S1~S3と同様の傾斜面(テーパ)のパターンを形成し、エッチングすることにより、フォトレジストのパターンをブラックマトリクス層18に転写することができる。
 傾斜面S1~S3の傾斜角度(傾斜角θ1~θ3)は、画素10R,10G,10Bから出射する色光の波長(画素10R,10G,10Bの出射対象の波長)に応じて設定されている。換言すると、傾斜角θ1~θ3は、カラーフィルタ層19の画素毎の透過波長に応じて、設定されている。具体的には、傾斜角θ1~θ3は、より短波長を出射対象とする画素において、より大きくなるように設定される。これにより、より短波長を出射対象とする画素において、反射強度分布の画素端における強度変化がより緩やかになる。本実施の形態のように、R,G,Bの3画素構成の場合には、青色光が最も短波長であり、緑色光、赤色光の順に波長が長くなることから、θ1≦θ2≦θ3の関係を満たすように、傾斜角θ1~θ3がそれぞれ設定される。傾斜角θ1~θ3の大きさに応じて反射強度分布が形成され、画素10R,10G,10Bのそれぞれの反射強度分布に差を持たせることができる。詳細には、画素10R,10G,10Bのそれぞれにおける反射強度は、画素中心付近にピークを有し、画素端に向かって減少する分布を有するが、この反射強度分布の画素端における強度変化(プロファイルの形状)が異なっている。ここでは、赤色光を出射対象とする画素10Rの反射強度分布における画素端の強度変化は急峻である(画素端において急激に強度が減少する)が、緑色光を出射対象とする画素10Gの反射強度分布における画素端の強度変化は、画素10Rのものよりも緩やかとなる。最も短波長である青色光を出射対象とする画素10Bの反射強度分布における画素端の強度変化は、画素10Gのものよりも更に緩やかとなる。
 これらの傾斜角θ1~θ3は、全てが0°以上である必要はなく、少なくとも1つが0°より大きく設定されていればよい(0°に設定されたものを含んでいてもよい)。例えば、図3の例では、最も長波長である赤色光を出射対象とする画素10Rでは傾斜角θ1=0°となっている。画素10G,10Bでは、傾斜角θ2,θ3がそれぞれ0°より大きく、かつθ2<θ3の関係を満たすように設定されている。この例では、緑色光,青色光の各反射強度分布が、赤色光の反射強度分布に倣うように、傾斜角θ1~θ3が設定されている。但し、これに限定されず、画素10Rにおいても、傾斜角θ1を0°より大きく設定しても構わない。また、最も短波長を出射対象とする画素10Bにおける傾斜角θ3のみを0°より大きく設定し、画素10G,10Rでは、θ1=θ2=0°としてもよい。但し、本実施の形態のように、出射対象の波長に応じて、傾斜角θ1~θ3がθ1<θ2<θ3の関係を満たすように設定されることが望ましい。
 なお、本実施の形態では、ブラックマトリクス層18の開口H1に所定の傾斜面S1~S3を設けることで、画素毎の反射強度分布を形成したが、反射強度分布は、この他の手法によっても、形成することができる。例えば、封止用樹脂層17の透過率、第1電極12の反射率、あるいは、カラーフィルタ層19(赤色フィルタ層19R,緑色フィルタ層19G,青色フィルタ層19B)の透過率(吸収率)を、画素内において変化するように設計することで、反射強度分布を形成することができる。一例を挙げると、カラーフィルタ層19における赤色フィルタ層19R,緑色フィルタ層19G,青色フィルタ層19Bの各顔料濃度を画素端に近づくに従って大きくなるように調整し、その濃度変化の傾きがB,G,Rの順に小さくなる(緩やかになる)ようにする。あるいは、封止用樹脂層17の透過率を画素端に近づくに従って小さくなるように調整し、その透過率変化の傾きがB,G,Rの順に小さくなる(緩やかになる)ようにすること等である。
 このため、出射対象の波長に応じて、封止用樹脂層17の透過率分布、第1電極12の反射率分布、あるいはカラーフィルタ層19の透過率分布を形成することで、画素毎に反射強度分布に差を持たせることができる。よって、傾斜面S1~S3を設けた場合と同様の効果を得ることができる。また、これらの封止用樹脂層17の透過率分布、第1電極12の反射率分布、およびカラーフィルタ層19の透過率分布のうちの少なくとも1つと、ブラックマトリクス層19の傾斜角θ1~θ3の設定とを併用して、上述したような反射強度分布を形成してもよい。
[作用,効果]
 本実施の形態の有機電界発光装置1では、第1電極12と第2電極15とを介して有機層14に駆動電流が供給されると、有機電界発光素子10において発生した色光(例えば白色光)が、第2電極15、保護膜16、封止用樹脂層17、カラーフィルタ層19および封止用基板20を透過して取り出され、画像表示がなされる。
 この有機電界発光装置1は、強い外光に照らされた状況下において使用されることがある。図4および図5に、外光反射による視認性への影響について模式的に示す。上記のような有機EL素子10を含む有機ELパネル(有機ELパネル210)が外光Lに照らされると、外光反射が無い場合(図4の左図)には、黒表示の部分P1が黒く見えるのに対し、外光反射が大きい場合(図4の右図)には、黒表示の部分P1の色が薄くなって(白っぽくなって)見える。このような外光反射による反射率を低減することも望まれている。
 一方で、図5に示したように、有機ELパネル210が外光Lに照らされた場合、外光に含まれる各波長(Lr,Lg,Lb)では回折パターンが異なることから、外光反射に起因して虹状の色つきが視認されることがある。また、このような色付きは、画素のオーダーが波長のオーダーに近づくことにより、即ち画素の高精細化によって、視認され易くなる。本実施の形態では、ブラックマトリクス層18が開口H1の内側に傾斜面S1~S3を有し、その傾斜角θ1~θ3が、画素の出射対象の波長(R,G,B)に応じて設定されている。これにより、画素毎に(波長毎に)反射強度分布に差を持たせることができる。即ち、各波長間において回折パターンが揃う(ここでは赤色光の回折パターンに倣う)ように設計することができ、この結果、虹状の色つきが目立たなくなる。
 図6に、本実施の形態の比較例(比較例1)に係る有機電界発光装置(有機電界発光装置100)の断面構成について示す。有機電界発光装置100は、本実施の形態と同様、駆動基板101上に、第1電極102、画素間絶縁膜103、有機層104、保護膜105、封止用樹脂層106、ブラックマトリクス層107、カラーフィルタ層108および封止用基板109を備えたものである。但し、ブラックマトリクス層107では、いずれの画素においても、開口H100の内側の面が傾斜していない。
 図7に、この比較例1の有機電界発光装置100を含むパネルの中央部に向けて光(断面形状が円形の白色光)を照射したシミュレーション結果を示す。なお、図7の右図は、左図の中央部付近の一部を拡大したものである。この結果、比較例1では、パネル中央部から十字状に反射光が伸び、しかも虹状の色がついて見えることがわかる。
 図8には、実施例1として、本実施の形態の有機電界発光装置1を含むパネルの中央部に向けて、上記比較例1と同様の白色光を照射したシミュレーション結果を示す。なお、図8の右図は、左図の中央部付近の一部を拡大したものである。このように、図8では、図7において見えていた色が消えて、白黒あるいはグレーの色になっており、虹状の色付きが軽減されていることがわかる。
 以上のように本実施の形態では、ブラックマトリクス層18が開口H1の内側に傾斜面S1~S3を有し、その傾斜角θ1~θ3が画素10R,10G,10Bの出射対象の波長(R,G,B)に応じて設定される。これにより、外光反射に起因する虹状の色つきを目立たなくすることができる。よって、外光反射による視認性の低下を抑制することが可能となる。強い外光に照らされる状況下においても良好な視認性を保つことができる。
 次に、上記第1の実施の形態の他の実施の形態および変形例について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
<第2の実施の形態>
 図9は、第2の実施の形態に係る有機電界発光装置(有機電界発光装置2)の断面構成を表したものである。この有機電界発光装置2は、第1の実施の形態と同様、例えば駆動基板11上に、有機EL素子10を含む複数の画素10R,10G,10Bがマトリクス状に配置されたものである。また、有機EL素子10は、画素毎に設けられた第1電極(第1電極12A,12B,12C)と、この第1電極12A(または第1電極12B,12C)に対向して開口H2を有する画素間絶縁膜13と、有機層14と、第2電極15とを有している。これらの有機EL素子10の第2電極15上には、保護膜16、封止用樹脂層17、ブラックマトリクス層(ブラックマトリクス層18A)およびカラーフィルタ層19を間にして封止用基板20が設けられている。ブラックマトリクス層18Aは、上記第1の実施の形態のブラックマトリクス層18と同様の材料からなり、画素10R,10G,10Bのそれぞれに対向して開口H1aを有すると共に、全体として格子状を成すように形成されている。
 但し、本実施の形態では、上記第1実施の形態と異なり、ブラックマトリクス層18Aの開口H1aが傾斜面を有していない。本実施の形態では、各有機EL素子10(各画素10R,10G,10B)が、更に複数の発光領域(発光開口)を含んでいる(複数の発光領域を分割されている)。これらの複数の発光領域の形成パターンは、画素10R,10G,10Bの出射対象の波長(R,G,B)に応じた周期性を有している。ここでは、開口H2内において、第1電極12A~12Cがそれぞれ細分化されており、その形成パターンに応じて複数の発光領域が形成されている。
 図10に、第1電極12A~12Cの平面構成について模式的に示す。このように、第1電極12A,12B,12Cはそれぞれ、ドット状に配置された(離散配置された)複数のサブ電極(サブ電極12a1,12b1,12c1)からなる。第1電極12Aは画素10Bに、第1電極12Bは画素10Gに、第1電極12Cは、画素10Rに、それぞれ配置されている。第1電極12A~12Cの構成材料としては、上記第1の実施の形態の第1電極12と同様の材料を用いることができる。第1電極12Aでは、複数のサブ電極12a1が、等間隔(ピッチd1)で離散配置されている。第1電極12Bでは、複数のサブ電極12b1が、等間隔(ピッチd2)で離散配置されている。第1電極12Cでは、複数のサブ電極12c1が、等間隔(ピッチd3)で離散配置されている。サブ電極12a1,12b1,12c1の各面形状は、例えば円形状であるが、他の形状(例えば方形状や多角形状など)であってもよい。
 これらの第1電極12A,12B,12Cのそれぞれにおいて、サブ電極12a1,12b1,12c1は、互いに異なる周期性をもって配置されている。具体的には、サブ電極12a1,12b1,12c1のピッチd1,d2,d3が、より短波長を出射対象とする画素において、より小さくなるように設計されている。詳細には、ピッチd1,d2,d3が、出射対象の波長と線形に変化するように設計されている。本実施の形態のように、R,G,Bの3画素構成の場合には、青色光が最も短波長であり、緑色光、赤色光の順に波長が長くなることから、画素10Bの第1電極12Aにおけるサブ電極12a1のピッチd1が最も小さくなっている。画素10Gの第1電極12Bにおけるサブ電極12b1のピッチd2がピッチd1よりも大きく、画素10Rの第1電極12Cにおけるサブ電極12c1のピッチd3が、ピッチd2よりも大きくなるように、設計されている。つまり、サブ電極12a1,12b1,12c1の各ピッチd1,d2,d3が、d1≦d2≦d3の関係を満たす周期性をもってそれぞれ配置されている。一例としては、青色フィルタ層19Bの透過率ピークが約450nm、緑色フィルタ層19Gの透過率ピークが約530nm、赤色フィルタ層19Rの透過率ピークが約600nmであることから、おおよそ、d1:d2:d3=1:1.18:1.33となるように設計することができる。なお、各サブ電極12a1,12b1,12c1の個々のサイズ(面積)が互いに異なるのは、画素10R,10G,10Bのそれぞれにおいて同程度の開口率(開口面積)を確保するためである。
 本実施の形態の有機電界発光装置2では、上記第1の実施の形態と同様に、画像表示がなされる。また、強い外光に照らされた状況下では、虹状の色つきが見えることがあるが、本実施の形態では、各画素が複数の発光領域に分割され、これら複数の発光領域の形成パターンが、画素10R,10G,10Bの出射対象の波長(R,G,B)に応じた周期性を有する。具体的には、第1電極12A~12Cのサブ電極12a1~12c1のピッチd1,d2,d3がd1≦d2≦d3の関係を満たすように配置されている。
 図11は、本実施の形態の比較例(比較例2)に係る第1電極(第1電極12D)の平面構成を表したものである。このように、比較例2では、画素10R,10G,10Bのそれぞれに配置された第1電極12Dが、いずれも同じ周期性をもって配置された複数のサブ電極12d1からなる。各第1電極12Dでは、サブ電極12d1が等間隔で(ピッチdで)配置されている。
 図12に、この比較例2の第1電極12Dを含むパネルの中央部に向けて光(断面形状が円形の白色光)を照射したシミュレーション結果を示す。また、図13には、実施例2として、本実施の形態の第1電極12A~12Cを含むパネルの中央部に向けて、上記と同様の白色光を照射したシミュレーション結果を示す。図12では、虹状の色つきが見えるのに対し、図13では、図12において見えていた色が消えて、白黒あるいはグレーの色になっており、虹状の色付きが軽減されていることがわかる。
 このように、本実施の形態では、各画素の発光領域の形成パターンが波長に応じた周期性を持つことで、虹状の色つきが目立たなくなる。よって、上記第1の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
<変形例1>
 図14は、上記第1および第2の実施の形態の変形例(変形例1)に係る有機EL素子(有機EL素子10A)を説明するためのものである。図14の(A)は、比較例(比較例3)に係る素子構造(上記第1の実施の形態の有機EL素子10に対応する構造)を示し、右図は、左図における第1電極12の平面形状を示している。図14の(B)は、有機EL素子10Aの構成を示し、右図は、左図における第1電極(第1電極12D)の平面構成を示している。有機EL素子10Aは、第1電極12Dの構成が、上記第1の実施の形態の有機EL素子10と異なっており、その他の構成は上記有機EL素子10と同様である。なお、第1電極12Dは画素毎に形成されており、第1電極12Dの構成材料は上記第1の実施の形態の第1電極12と同様である。
 本変形例では、第1電極12Dの大きさ(サイズ)が、画素間絶縁膜13の開口H2の大きさと同等以下である。この第1電極12Dの大きさは、第1電極12と比較すると、一回り小さく設計され、例えば製造マージン(位置合わせの自由度)を考慮した幅をカットしたものである。第1電極12Dの一方向における幅d5は、第1電極12の幅d4よりも小さく設計される。
 このように、第1電極12Dの大きさを、開口H2と同等あるいはそれよりも小さく設計することにより、外光反射率を軽減することができる。ここで、第1電極12Dは、反射率の高い材料により構成されることから、可視光の反射率が非常に高い。このため、発光に関与しない部分、即ち画素間絶縁膜13の開口H2から露出しない部分では、できるだけ電極パターンが形成されないことが望ましい。本変形例のように、第1電極12Dの大きさを開口H2と同等以下に設計することにより、第1電極12Dを発光開口に応じた最小限の大きさで形成することができ、外光反射に寄与する部分を極力減らすことができる。
 図15に、比較例3の第1電極12を用いた素子構造における反射率と、実施例3として本変形の第1電極12Dを用いた素子構造における反射率(規格化反射率)とを示す。このように、実施例3では、比較例3に比べ、反射絶対量を約30%も削減することができる。従って、本変形の有機EL素子10Aの構造を、上記第1および第2の実施の形態の有機電界発光装置に採用することで、外光反射に起因する虹状の色つきを抑えつつ、外光反射率(反射量)を減らすことができ、より良好な視認性を保つことができる。
<変形例2>
 図16は、上記第1および第2の実施の形態の変形例(変形例2)に係る有機EL素子(有機EL素子10B)の構成を表したものである。本変形例の有機EL素子10Bは、絶縁膜13Aの開口(開口H2a)の側面(発光開口の横)にリフレクタ構造(いわゆるアノードリフレクタ)を有している。絶縁膜13Aは、上記第1の実施の形態の画素間絶縁膜13に相当するものである。本変形例では、第1電極12Eが、上記第2の実施の形態と同様、離散配置された(ドット状の)複数のサブ電極12e1からなる。また、絶縁膜13Aが、各画素の発光開口としての開口H2a内に、断面形状において複数の凸部13a1を有している。換言すると、絶縁膜13Aは、開口H2a内に、複数のサブ開口H2a1を有しており、サブ開口H2a1はサブ電極12e1に対向して設けられている。これらの各サブ開口H2a1において有機層14が露出し、第2電極15と接触している。これらの複数の凸部13a1の形状に倣って、保護膜16が形成されている。なお、第1電極12Eは画素毎に形成されており、第1電極12Eの構成材料は上記第1の実施の形態の第1電極12と同様である。
 このように、有機EL素子10Bは、いわゆるアノードリフレクタを有していてもよい。これにより、図17に示したように、有機層14から発光した光を効率的に取り出すことができる。即ち、外部量子効率を向上させることができる。例えば図18に示したように、リフレクタ構造を有さない素子構造(比較例4)に比べ、本変形例の素子構造(実施例4)では、外部量子効率を約2.5倍に改善することができる。加えて、凸部13a1により発光開口がドット状に細分化されることから、上記第2の実施の形態と同様に、外光反射による虹状の色付きについても抑制することが可能である。具体的には、例えば、サブ電極12e1の配列ピッチを画素の出射対象の波長に応じて設計することで、本変形例においても、発光領域の形成パターンの周期性を画素毎に変更することができる。また、本変形の有機EL素子10Bの構造を、上記第1および第2の実施の形態の有機電界発光装置に採用することで、外光反射に起因する虹状の色つきを抑えつつ、外部量子効率を高めることができ、より良好な視認性を保つことができる。
<変形例3>
 図19は、上記第1および第2の実施の形態の変形例(変形例3)に係る有機電界発光装置の構成を表したものである。上記変形例2では、画素内の発光領域を細分化してリフレクタ構造を形成したが、本変形例のように、画素間絶縁膜13Bにおいて、1つの発光開口(開口H2b)の側面にリフレクタ構造を形成したものであってもよい。本変形例では、例えば上記第1の実施の形態のブラックマトリクス層18を備えている。
 このように、1つの開口H2bの側面にリフレクタ構造を有していてもよく、この場合であっても、上記変形例2と同様、外部量子効率を高めることができる。また、上記第1の実施の形態と同様、ブラックマトリクス層18の開口H1に所定の傾斜面を有することにより、虹状の色つきを見えにくくすることができる。よって、上記第1の実施の形態と同等の効果を得つつ、更に外部量子効率を高めることができる。
 図20に、実施例5として、上記のようなブラックマトリクス層18とリフレクタ構造とを有するパネルの中央部に向けて光(断面形状が円形の白色光)を照射したシミュレーション結果を示す。十字状の外光反射が視認されるものの、色付きは非常に小さい。また、上記第1の実施の形態の約2.5倍の外部量子効率を達成することが出来る。
<変形例4>
 図21Aおよび図21Bは、上記第1および第2の実施の形態の変形例(変形例3)に係る第1電極の構成を説明するための平面図である。図21Aには、比較例(比較例6)として、一般的な矩形状の面形状を有する第1電極(上記第1の実施の形態の第1電極12に対応する電極)の構成を示す。図21Bには、本変形例の第1電極12Fの構成を示す。なお、第1電極12Fは画素毎に形成されるものであり、第1電極12Dの構成材料は上記第1の実施の形態の第1電極12と同様である。また、「矩形状」は、厳密な矩形に限定されるものではなく、略矩形であればよい。例えば、製造プロセスに起因して角部分が鈍っているものなども含み、矩形状の辺あるいは角の部分に丸みを有していてもよい。
 図21Bに示したように、第1電極12Fの面形状を円形状としてもよい。第1電極12Fの径は、例えば画素サイズ50μmに対して35μm程度とすることができる。このような円形状により反射方向が分散され、虹状の色つきが目立たなくなる。従って、上記第1の実施の形態と同等の効果を得ることができる。また、このように、第1電極12Fを円形状とする場合、画素間絶縁膜13の開口H2の開口形状も円形状であることが望ましい。さらに、第1電極12Fの大きさが開口H2と同等以下であることが望ましい。上記変形例1と同等の効果を得ることができるからである。
 図22に、比較例6の矩形状の第1電極12を含むパネルの中央部に向けて光(断面形状が円形の白色光)を照射したシミュレーション結果を示す。また、図23には、実施例6として、本変形例の円形状の第1電極12Fを含むパネルの中央部に向けて、上記と同様の白色光を照射したシミュレーション結果を示す。図22では、十字状に色つきが見えるのに対し、図23では、外光反射が十字方向に偏らず、色付きが目立たないことがわかる。
<変形例5>
 図24は、上記第1および第2の実施の形態の変形例(変形例5)に係る有機EL素子(有機EL素子10C)の断面構成を表したものである。上記変形例2のアノードリフレクタ構造を有する有機EL素子では、第1電極12Eをドット状に細分化したが、本変形例のように、不透明樹脂層13Cを用いることによっても、ほぼ同等の効果を得ることができる。具体的には、有機EL素子10Cは、1つの第1電極12に対応する開口H2a内に、複数の凸部13a1を含む不透明樹脂層13Cを有している。この不透明樹脂層13Cを覆うように第2電極15が設けられている。本変形例のように不透明樹脂層13Cを用いて発光開口をドット状に細分化してもよい。
<変形例6>
 図25は、上記第1および第2の実施の形態の変形例(変形例5)に係る素子構造を説明するための模式図である。本変形例のように、画素間絶縁膜13の開口H2の面形状が円形状で、第1電極12の面形状が矩形状であってもよい。この際、画素間絶縁膜13は不透明樹脂により構成されていることが望ましい。
 なお、上述の実施の形態および変形例では、封止用基板20の側から順に、カラーフィルタ層19と、ブラックマトリクス層18(あるいは18A)とが積層された構成を図示したが、図26に示したように、BM/CF層18Bとして、ブラックマトリクス層の開口H1内に赤色フィルタ層19R、緑色フィルタ層19Gあるいは青色フィルタ層19Bが形成されていてもよい。
<適用例>
 以下、上記実施の形態等で説明した有機電界発光装置の適用例について説明する。上記実施の形態の有機電界発光装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。特に、モバイル向けの中小型ディスプレイに好適である。以下にその一例を示す。
 図27Aおよび図27Bは、スマートフォン220の外観を表したものである。このスマートフォン220は、例えば、表側に表示部221および操作部222を有し、裏側にカメラ223を有しており、表示部221に上記実施の形態等の有機電界発光装置が搭載されている。
 図28は、タブレットパーソナルコンピュータ240の外観を表したものである。このタブレットパーソナルコンピュータ240は、例えば、タッチパネル部241および筐体242を有しており、タッチパネル部241に上記実施の形態等の有機電界発光装置が搭載されている。
 図29Aおよび図29Bは、携帯電話機290の外観を表したものである。この携帯電話機290は、例えば、上側筐体291と下側筐体292とを連結部(ヒンジ部)293で連結したものであり、ディスプレイ294,サブディスプレイ295,ピクチャーライト296およびカメラ297を有している。ディスプレイ294またはサブディスプレイ295が上記実施の形態等の有機電界発光装置により構成されている。
 以上、実施の形態および実施例を挙げて説明したが、本開示は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、1つのピクセルがR,G,Bの3つのサブピクセルにより構成される場合を例示したが、本開示の画素構成はこれに限定されるものではない。例えば、1ピクセルを、R,G,B,W(白)の4画素構成としてもよいし、R,G,B,Y(黄)の4画素構成としてもよい。これらの場合、4画素のうちのR,G,Bの3画素において、上述したような波長に応じた設計変更(ブラックマトリクス層の傾斜面あるいは発光領域の周期性など)を行えば視認性を向上を図ることができる。あるいは、W画素(Y画素も同様)における上記設計変更を行う場合には、例えばG画素と同様の設計を行ってもよい。
 また、上記実施の形態等では、有機電界発光素子から発せられた白色光を、カラーフィルタを用いて色分離することが可能な素子構造を例示したが、本開示は、カラーフィルタを用いない素子構造にも適用可能である。
 さらに、上記実施の形態等では、トップエミッション方式の有機電界発光装置を例示したが、本開示は、ボトムエミッション方式(下面発光型)のものにも適用可能である。
 加えて、上記実施の形態および実施例において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
 また、上記実施の形態では、アクティブマトリクス型の表示装置の場合について説明したが、本開示はパッシブマトリクス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリクス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路120や走査線駆動回路130のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。また、上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
 なお、本開示は、以下のような構成であってもよい。
(1)
 それぞれが、光反射性を有する第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素と、
 前記第2電極の光出射側に設けられ、前記画素毎に第1開口を有するブラックマトリクス層と
 を備え、
 前記ブラックマトリクス層は前記第1開口の内側に傾斜面を有し、
 前記傾斜面の傾斜角度は、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
 有機電界発光装置。
(2)
 前記傾斜面の傾斜角度は、より短波長を出射対象とする画素においてより大きくなるように設定されている
 上記(1)に記載の有機電界発光装置。
(3)
 前記第1電極における反射率分布が、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
 上記(1)または(2)に記載の有機電界発光装置。
(4)
 前記複数の画素は、第1基板と第2基板間に封止され、前記第2基板との間に樹脂層を有し、
 前記樹脂層における透過率分布が、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
 上記(1)~(3)のいずれかに記載の有機電界発光装置。
(5)
 それぞれが、前記ブラックマトリクス層の複数の第1開口のうちの選択的な第1開口に対応して形成された1または複数のカラーフィルタを更に備え、
 前記カラーフィルタにおける透過率分布が、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
 上記(1)~(4)のいずれかに記載の有機電界発光装置。
(6)
 前記複数の画素のうち、より短波長を出射対象とする画素において、反射強度分布の画素端における強度変化がより緩やかになるように設定されている
 上記(1)~(5)のいずれかに記載の有機電界発光装置。
(7)
 前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
 複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
 前記第1電極の大きさは、前記第2開口の大きさと同等以下である
 上記(1)~(6)のいずれかに記載の有機電界発光装置。
(8)
 前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
 複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
 前記第2開口の側面にリフレクタ構造を有する
 上記(1)~(7)のいずれかに記載の有機電界発光装置。
(9)
 各第1電極は、離散配置された複数のサブ電極からなる
 上記(8)に記載の有機電界発光装置。
(10)
 前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
 各第1電極の面形状は円形状である
 上記(1)~(9)のいずれかに記載の有機電界発光装置。
(11)
 前記複数の画素は、赤色光、緑色光および青色光のいずれかを出射対象とする画素を含む
 上記(1)~(10)のいずれかに記載の有機電界発光装置。
(12)
 前記複数の画素は、更に白色光を出射対象とする画素を含む
 上記(11)に記載の有機電界発光装置。
(13)
 それぞれが、光反射性を有する第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素を備え、
 前記複数の画素はそれぞれ、複数の発光領域に分割され、
 前記複数の発光領域の形成パターンは、前記画素の出射対象の波長に応じた周期性を有する
 有機電界発光装置。
(14)
 前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
 各第1電極は、離散配置された複数のサブ電極からなり、
 前記画素毎に、前記複数のサブ電極の形成パターンに応じて前記複数の発光領域が形成されている
 上記(13)に記載の有機電界発光装置。
(15)
 前記複数のサブ電極の配列ピッチは、より短波長を出射対象とする画素において、より小さくなるように設定されている
 上記(14)に記載の有機電界発光装置。
(16)
 前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
 複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
 前記第1電極の大きさは、前記第2開口の大きさと同等以下である
 上記(13)~(15)のいずれかに記載の有機電界発光装置。
(17)
 前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
 複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
 前記第2開口の側面にリフレクタ構造を有する
 上記(13)~(15)のいずれかに記載の有機電界発光装置。
(18)
 それぞれが、光反射性を有すると共に画素毎に形成される第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素を備え、
 前記第1電極の面形状は円形状である
 有機電界発光装置。
(19)
 複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
 前記第2開口の開口形状が円形状である
 上記(18)に記載の有機電界発光装置。
(20)
 それぞれが、光反射性を有する第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素と、
 前記第2電極の光出射側に設けられ、前記画素毎に第1開口を有するブラックマトリクス層と
 を備え、
 前記ブラックマトリクス層は前記第1開口の内側に傾斜面を有し、
 前記傾斜面の傾斜角度は、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
 有機電界発光装置を備えた電子機器。
 本出願は、日本国特許庁において2014年1月31日に出願された日本特許出願番号第2014-17438号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
 当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

  1.  それぞれが、光反射性を有する第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素と、
     前記第2電極の光出射側に設けられ、前記画素毎に第1開口を有するブラックマトリクス層と
     を備え、
     前記ブラックマトリクス層は前記第1開口の内側に傾斜面を有し、
     前記傾斜面の傾斜角度は、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
     有機電界発光装置。
  2.  前記傾斜面の傾斜角度は、より短波長を出射対象とする画素においてより大きくなるように設定されている
     請求項1に記載の有機電界発光装置。
  3.  前記第1電極における反射率分布が、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
     請求項1に記載の有機電界発光装置。
  4.  前記複数の画素は、第1基板と第2基板間に封止され、前記第2基板との間に樹脂層を有し、
     前記樹脂層における透過率分布が、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
     請求項1に記載の有機電界発光装置。
  5.  それぞれが、前記ブラックマトリクス層の複数の第1開口のうちの選択的な第1開口に対応して形成された1または複数のカラーフィルタを更に備え、
     前記カラーフィルタにおける透過率分布が、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
     請求項1に記載の有機電界発光装置。
  6.  前記複数の画素のうち、より短波長を出射対象とする画素において、反射強度分布の画素端における強度変化がより緩やかになるように設定されている
     請求項1に記載の有機電界発光装置。
  7.  前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
     複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
     前記第1電極の大きさは、前記第2開口の大きさと同等以下である
     請求項1に記載の有機電界発光装置。
  8.  前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
     複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
     前記第2開口の側面にリフレクタ構造を有する
     請求項1に記載の有機電界発光装置。
  9.  各第1電極は、離散配置された複数のサブ電極からなる
     請求項8に記載の有機電界発光装置。
  10.  前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
     各第1電極の面形状は円形状である
     請求項1に記載の有機電界発光装置。
  11.  前記複数の画素は、赤色光、緑色光および青色光のいずれかを出射対象とする画素を含む
     請求項1に記載の有機電界発光装置。
  12.  前記複数の画素は、更に白色光を出射対象とする画素を含む
     請求項11に記載の有機電界発光装置。
  13.  それぞれが、光反射性を有する第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素を備え、
     前記複数の画素はそれぞれ、複数の発光領域に分割され、
     前記複数の発光領域の形成パターンは、前記画素の出射対象の波長に応じた周期性を有する
     有機電界発光装置。
  14.  前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
     各第1電極は、離散配置された複数のサブ電極からなり、
     前記画素毎に、前記複数のサブ電極の形成パターンに応じて前記複数の発光領域が形成されている
     請求項13に記載の有機電界発光装置。
  15.  前記複数のサブ電極の配列ピッチは、より短波長を出射対象とする画素において、より小さくなるように設定されている
     請求項14に記載の有機電界発光装置。
  16.  前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
     複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
     前記第1電極の大きさは、前記第2開口の大きさと同等以下である
     請求項13に記載の有機電界発光装置。
  17.  前記第1電極は前記画素毎に形成されており、
     複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
     前記第2開口の側面にリフレクタ構造を有する
     請求項13に記載の有機電界発光装置。
  18.  それぞれが、光反射性を有すると共に画素毎に形成される第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素を備え、
     前記第1電極の面形状は円形状である
     有機電界発光装置。
  19.  複数の前記第1電極のそれぞれに対向して第2開口を有する絶縁膜を更に備え、
     前記第2開口の開口形状が円形状である
     請求項18に記載の有機電界発光装置。
  20.  それぞれが、光反射性を有する第1電極の上に、有機電界発光層を含む有機層と、第2電極とをこの順に有すると共に、互いに異なる2以上の波長のいずれかを出射対象とする複数の画素と、
     前記第2電極の光出射側に設けられ、前記画素毎に第1開口を有するブラックマトリクス層と
     を備え、
     前記ブラックマトリクス層は前記第1開口の内側に傾斜面を有し、
     前記傾斜面の傾斜角度は、前記画素の出射対象の波長に応じて設定されている
     有機電界発光装置を備えた電子機器。
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