WO2022054831A1 - 表示装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

光の混合や混色を抑制でき且つ光の取り出し効率に優れた表示装置及び電子機器を提供する。　表示装置が、有機層を有する複数の発光素子と、それぞれの発光素子に対応した位置に配置された複数のカラーフィルタと、複数のカラーフィルタの側面部を被覆する保護層と、を備えており、保護層には、隣り合うカラーフィルタ間の位置に空隙部が形成されている。

Description

表示装置及び電子機器

　本開示は、表示装置及び電子機器に関する。本開示は、特に、有機層を有する発光素子とカラーフィルタとを備えた表示装置、及びその表示装置を備えた電子機器に関する。

　有機層を有する発光素子とカラーフィルタとを備えた表示装置では、所定の画素に対応した発光素子から生じた光が、その画素に隣接した画素に対応するカラーフィルタに入り込むことで、光の混合や混色を生じてしまうことを抑制することが重要となる。

　例えば、特許文献１においては、隣接するカラーフィルタの側面部を重ね合わせる技術が開示されている。また、特許文献２においては、隣接するカラーフィルタの間にブラックマトリクスを配置することが行われている。

特開２０１２－３８６７７号公報 特開２００６－７３２１９号公報

　所定の画素に対応する発光素子から生じた光のうち隣接する画素に対応するカラーフィルタに向かった光は、特許文献１に示される技術では隣り合うカラーフィルタの界面で、特許文献２に示される技術ではブラックマトリクスで、それぞれ吸収されるようになる。そこで、特許文献１、２の技術では、光の取り出し効率を向上させる点で改善の余地がある。

　本開示は、上述した点に鑑みてなされたものであり、光の混合や混色を抑制でき且つ光の取り出し効率に優れた表示装置及び電子機器の提供を目的の一つとする。

　本開示は、例えば、（１）有機層を有する複数の発光素子と、
　それぞれの発光素子に対応した位置に配置された複数のカラーフィルタと、
　複数のカラーフィルタの側面部を被覆する保護層と
を備え、
　保護層には、隣り合うカラーフィルタ間の位置に空隙部が形成されている
　表示装置である。

　また、本開示は、例えば、上記（１）記載の表示装置を備えた電子機器であってもよい。

図１は、第１の実施形態にかかる表示装置を説明するための断面図である。 図２Ａ、図２Ｂは、第１の実施形態にかかる表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、第１の実施形態の変形例にかかる表示装置を説明するための断面図である。 図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、第１の実施形態の変形例にかかる表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、第１の実施形態の変形例にかかる表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 図６Ａ、図６Ｂは、第１の実施形態の変形例にかかる表示装置を説明するための断面図である。 図７Ａ、図７Ｂは、第１の実施形態の変形例にかかる表示装置を説明するための断面図である。 図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃは、カラーフィルタのレイアウトの一実施例を示す図である。 図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃは、カラーフィルタのレイアウトの一実施例を示す図である。 図１０は、第１の実施形態の変形例にかかる表示装置を説明するための断面図である。 図１１Ａ、図１１Ｂは、第２の実施形態の変形例にかかる表示装置の製造方法を説明するための断面図である。図１１Ｃは、第２の実施形態の変形例にかかる表示装置を説明するための断面図である。 図１２は、第３の実施形態の変形例にかかる表示装置を説明するための断面図である。 図１３は、シミュレーション例を説明するための断面図である。 図１４は、図１３の破線で囲まれた領域Ｓの部分の部分拡大図である。 図１５Ａ、図１５Ｂは、シミュレーション結果を説明するための図である。 図１６Ａ、図１６Ｂは、表示装置を用いた電子機器の一実施例を説明するための図である。 図１７は、表示装置を用いた電子機器の一実施例を説明するための図である。 図１８は、表示装置を用いた電子機器の一実施例を説明するための図である。

　以下、本開示にかかる一実施例等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
２．第２の実施形態
３．第３の実施形態
４．シミュレーション（ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）例
５．応用例

　以下の説明は本開示の好適な具体例であり、本開示の内容は、これらの実施形態等に限定されるものではない。また、以下の説明において、説明の便宜を考慮して前後、左右、上下等の方向を示すが、本開示の内容はこれらの方向に限定されるものではない。図１、図８の例では、Ｚ軸方向を上下方向（上側が＋Ｚ方向、下側が－Ｚ方向）、Ｘ軸方向を前後方向（前側が＋Ｘ方向、後ろ側が－Ｘ方向）、Ｙ軸方向を左右方向（右側が＋Ｙ方向、左側が－Ｙ方向）であるものとし、これに基づき説明を行う。これは、図２から図７、図９から図１４についても同様である。図１等の各図に示す各層の大きさや厚みの相対的な大小比率は便宜上の記載であり、実際の大小比率を限定するものではない。これらの方向に関する定めや大小比率については、図２から図１４までの各図についても同様である。

［１　第１の実施形態］
［１－１　表示装置の構成］
　図１は、本開示の一実施形態に係る有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置１０（以下、単に「表示装置１０」という。）の一構成例を示す断面図である。表示装置１０は、基板１１と、複数の発光素子１３と、絶縁層１４と、素子保護層１５と、複数のカラーフィルタ１７と、フィルタ保護層１８とを備える。

　表示装置１０は、トップエミッション方式の表示装置である。基板１１が表示装置１０の裏面側に位置し、基板１１からフィルタ保護層１８に向かう方向（＋Ｚ方向）が表示装置１０の表面側方向となっている。フィルタ保護層１８側がトップ側となり、基板１１側がボトム側となる。以下の説明において、表示装置１０を構成する各層において、表示装置１０の表示面側（＋Ｚ方向側）となる面を第１の面（上面）といい、表示装置１０の裏面側（‐Ｚ方向側）となる面を第２の面（下面）という。

　表示装置１０は、マイクロディスプレイであってもよい。表示装置１０は、各種の電子機器に用いられてもよい。表示装置１０が用いられる電子機器としては、例えば、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）用、ＭＲ（Ｍｉｘｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）用もしくはＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）用の表示装置、電子ビューファインダ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｖｉｅｗ　Ｆｉｎｄｅｒ：ＥＶＦ）または小型プロジェクタ等が挙げられる。

（基板１１）
　基板１１は、複数の発光素子１３を駆動する各種回路を設けている。すなわち、基板１１の第１の面上には、複数の発光素子１３の駆動を制御するサンプリング用トランジスタと駆動用トランジスタを含む駆動回路および複数の発光素子１３に電力を供給する電源回路（いずれも図示せず）が設けられている。

　基板１１は、例えば、水分および酸素の透過性が低いガラスまたは樹脂で構成されていてもよく、トランジスタ等の形成が容易な半導体で形成されてもよい。具体的には、基板１１は、ガラス基板、半導体基板または樹脂基板等であってもよい。ガラス基板は、例えば、高歪点ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、フォルステライト、鉛ガラスまたは石英ガラス等を含む。半導体基板は、例えば、アモルファスシリコン、多結晶シリコンまたは単結晶シリコン等を含む。樹脂基板は、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラートおよびポリエチレンナフタレート等からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む。

　基板１１の第１の面上には、一般に、上記した駆動回路および電源回路等を覆う図示しない絶縁膜が形成されており、絶縁膜には、発光素子１３を構成する第１の電極１３Ａと駆動回路とを接続するための図示しない複数のコンタクトプラグが設けられる。

（発光素子１３）
　複数の発光素子１３は、基板１１の第１の面側に設けられている。複数の発光素子１３は、例えば、マトリクス状等の規定の配置パターンで２次元配置（ＸＹ平面方向に配置）されている。発光素子１３は、白色光を発光可能に構成されている。発光素子１３は、例えば、白色ＯＬＥＤまたは白色Ｍｉｃｒｏ－ＯＬＥＤ（ＭＯＬＥＤ）である。本実施形態では、表示装置１０におけるカラー化の方式としては、発光素子１３とカラーフィルタ１７とを用いる方式が用いられる。但し、カラー化の方式はこれに限定されるものではなく、ＲＧＢの塗り分け方式等を用いてもよい。また、カラーフィルタ１７に代えて、単色のフィルタを用いるようにしてよい。

　発光素子１３は、第１の電極１３Ａと、有機層１３Ｂと、第２の電極１３Ｃとを備える。第１の電極１３Ａ、有機層１３Ｂおよび第２の電極１３Ｃは、基板１１側からカラーフィルタ１７に向かう方向（＋Ｚ方向）に、この順序で積層されている。

（第１の電極１３Ａ）
　第１の電極１３Ａは、基板１１の第１の面側の絶縁膜上に設けられる。第１の電極１３Ａは、後述する絶縁層１４でサブ画素毎に電気的に分離されている。第１の電極１３Ａは、アノードである。第１の電極１３Ａは、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ反射率が高く、かつ仕事関数が大きい材料によって構成されることが、発光効率を高める上で好ましい。サブ画素は、画面を構成する区画単位となる画素をさらに分割した１種の色で構成される最小の表示区画単位を示すものとする。例えば、隣接する赤色の副画素と緑色の副画素と青色の副画素の組み合わせにより、一つの画素（ピクセル）が構成される。

　第１の電極１３Ａは、金属層および金属酸化物層のうちの少なくとも一層により構成されている。より具体的には、第２の電極１３Ｃは、金属層もしくは金属酸化物層の単層膜、または金属層と金属酸化物層の積層膜により構成されている。第１の電極１３Ａが積層膜により構成されている場合、金属酸化物層が有機層１３Ｂ側に設けられていてもよいし、金属層が有機層１３Ｂ側に設けられていてもよいが、高い仕事関数を有する層を有機層１３Ｂに隣接させる観点からすると、金属酸化物層が有機層１３Ｂ側に設けられていることが好ましい。

　金属層は、例えば、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、タングステン（Ｗ）および銀（Ａｇ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む。金属層は、上記少なくとも１種の金属元素を合金の構成元素として含んでいてもよい。合金の具体例としては、アルミニウム合金または銀合金が挙げられる。アルミニウム合金の具体例としては、例えば、ＡｌＮｄまたはＡｌＣｕが挙げられる。

　金属酸化物層は、例えば、インジウム酸化物と錫酸化物の混合体（ＩＴＯ）、インジウム酸化物と亜鉛酸化物の混合体（ＩＺＯ）および酸化チタン（ＴｉＯ）のうちの少なくとも１種を含む。

（第２の電極１３Ｃ）
　第２の電極１３Ｃは、第１の電極１３Ａと対向して設けられている。第２の電極１３Ｃは、すべてのサブ画素に共通の電極として設けられている。第２の電極１３Ｃは、カソードである。第２の電極１３Ｃは、有機層１３Ｂで発生した光に対して透過性を有する透明電極である。ここで、透明電極には、半透過性反射層も含まれるものとする。第２の電極１３Ｃは、できるだけ透過性が高く、かつ仕事関数が小さい材料によって構成されることが、発光効率を高める上で好ましい。

　第２の電極１３Ｃは、金属層および金属酸化物層のうちの少なくとも一層により構成されている。より具体的には、第２の電極１３Ｃは、金属層もしくは金属酸化物層の単層膜、または金属層と金属酸化物層の積層膜により構成されている。第２の電極１３Ｃが積層膜により構成されている場合、金属層が有機層１３Ｂ側に設けられてもよいし、金属酸化物層が有機層１３Ｂ側に設けられてもよいが、低い仕事関数を有する層を有機層１３Ｂに隣接させる観点からすると、金属層が有機層１３Ｂ側に設けられていることが好ましい。

　金属層は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）およびナトリウム（Ｎａ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む。金属層は、上記少なくとも１種の金属元素を合金の構成元素として含んでいてもよい。合金の具体例としては、ＭｇＡｇ合金、ＭｇＡｌ合金またはＡｌＬｉ合金等が挙げられる。金属酸化物は、例えば、インジウム酸化物と錫酸化物の混合体（ＩＴＯ）、インジウム酸化物と亜鉛酸化物の混合体（ＩＺＯ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）のうちの少なくとも１種を含む。

（有機層１３Ｂ）
　有機層１３Ｂは、第１の電極１３Ａと第２の電極１３Ｃの間に設けられている。有機層１３Ｂは、すべてのサブ画素に共通の有機層として設けられている。有機層１３Ｂは、白色光を発光可能に構成されている。ただし、このことは、有機層１３Ｂの発光色が白色以外であることを禁止するものではなく、赤色、青色、緑色などの色が採用されてもよい。すなわち、有機層１３Ｂの発光色は、例えば白色、赤色、青色及び緑色のいずれか１種類であってよい。

　有機層１３Ｂは、第１の電極１３Ａから第２の電極１３Ｃに向かって正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層がこの順序で積層された構成を有する。なお、有機層１３Ｂの構成はこれに限定されるものではなく、発光層以外の層は必要に応じて設けられるものである。

　正孔注入層は、発光層への正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを抑制するためのバッファ層である。正孔輸送層は、発光層への正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層は、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、光を発生するものである。発光層は、有機発光材料を含む有機発光層である。電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものである。電子輸送層と第２の電極１３Ｃとの間には、電子注入層を設けてもよい。この電子注入層は、電子注入効率を高めるためのものである。

（絶縁層１４）
　絶縁層１４は、基板１１の第１の面側に形成された絶縁膜上に設けられている。絶縁層１４は、各第１の電極１３Ａを発光素子１３毎（すなわちサブ画素毎）に電気的に分離する。絶縁層１４は、複数の開口１４Ａを有し、分離された第１の電極１３Ａの第１の面（第２の電極１３Ｃとの対向面）が開口１４Ａから露出している。絶縁層１４が、分離された第１の電極１３Ａの第１の面の周縁部から側面（端面）にかけて覆っていてもよい。本明細書において、第１の面の周縁部とは、第１の面の周縁から内側に向かって、所定の幅を有する領域をいう。

　絶縁層１４は、例えば有機材料または無機材料により構成される。有機材料は、例えば、ポリイミドおよびアクリル樹脂のうちの少なくとも１種を含む。無機材料は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンおよび酸化アルミニウムのうちの少なくとも１種を含む。なお、第１の電極１３Ａと有機層１３Ｂと第２の電極１３Ｃの加工処理によって発光素子１３毎の分離がなされる場合には、絶縁層１４を省略してもよい。

（素子保護層）
　素子保護層１５は、第２の電極１３Ｃの第１の面上に設けられ、発光素子１３を覆う。素子保護層１５は、発光素子１３を外気と遮断し、外部環境から発光素子１３への水分や酸素の浸入を抑制する。また、第２の電極１３Ｃが金属層により構成されている場合には、素子保護層１５は、この金属層の酸化を抑制する機能を有していてもよい。

　素子保護層１５は、例えば、無機材料により構成されている。素子保護層１５を構成する無機材料としては、吸湿性が低いものが好ましい。具体的には、素子保護層１５を構成する無機材料は、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＮＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ）および酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。素子保護層１５は、単層構造であってもよいが、厚さを大きくする場合には多層構造としてもよい。素子保護層１５における内部応力を緩和するためである。

（カラーフィルタ）
　カラーフィルタ１７は、素子保護層１５上に設けられている。カラーフィルタ１７は、例えば、オンチップカラーフィルタ（Ｏｎ　Ｃｈｉｐ　Ｃｏｌｏｒ　Ｆｉｌｔｅｒ：ＯＣＣＦ）である。カラーフィルタ１７は、例えば、図１の例に示すように、赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂを挙げることができる。赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇ、青色フィルタ１７Ｂはそれぞれ、赤色サブ画素用の発光素子１３、緑色サブ画素用の発光素子１３、青色サブ画素用の発光素子１３に対向して設けられている。これにより、赤色サブ画素、緑色サブ画素、青色サブ画素内の各発光素子１３から発せられた白色光がそれぞれ、上記の赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂを透過することによって、赤色光、緑色光、青色光がそれぞれ表示面から出射される。なお、図１の例は、１例であり、カラーフィルタの種類を、赤、緑、青の３種の組合せに限定しようとするものではない。例えば、カラーフィルタの種類は、赤、緑、青、白の４種の組合せとされてもよい。

　カラーフィルタ１７（図１の例では、赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂ）は、互いに離間した状態で配置されている。

　隣り合うカラーフィルタ１７の間隔（図１において、符号Ｗｃにて示す）に対するカラーフィルタ１７の高さ（図１において、符号Ｈｃにて示す）の比率（Ｈｃ／Ｗｃ）（本明細書においては、比率（Ｈｃ／Ｗｃ）をアスペクト比と呼ぶ。）が１以上であることが好ましい。アスペクト比が１以上であることで、隣り合うカラーフィルタ１７間のフィルタ保護層１８内に空隙部１２を形成することが容易となる。

（カラーフィルタの配列）
　カラーフィルタ１７の配列は、図１の例では、赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂがこの順に繰り返し並べられた配列となっている。また、この例では、それぞれのカラーフィルタ１７（赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂ）は、図８Ｃに示すように、ＸＹ平面上に、ストライプ状に形成される。なお、図８Ｃは、カラーフィルタのレイアウトの例を説明する図である。ＸＹ平面は、図１等に示すＺ軸方向を法線とする平面である。このことは、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃについて同じである。

（フィルタ保護層）
　フィルタ保護層１８は、カラーフィルタ１７の側面部２８を被覆するように配置される。フィルタ保護層１８は、それぞれのカラーフィルタ１７（赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇ、青色フィルタ１７Ｂ）の側面部２８が外部に露出して劣化することを規制する機能を有している。フィルタ保護層１８は、素子保護層１５と同様の材料で構成されることが好適である。すなわち、フィルタ保護層１８は、素子保護層１５と同様に、例えば、無機材料により構成されている。無機材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、および酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などを例示することができる。酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）としては、プラズマ気相成長によって形成されたもの（それぞれＰ－ＳｉＯ、Ｐ－ＳｉＮ）が好適である。

　フィルタ保護層１８は、図１に示すように、さらにカラーフィルタ１７の第１の面をなす部分（上面部２７）を被覆することが好ましい。図１の表示装置１０の例では、フィルタ保護層１８はカラーフィルタ１７の上面部２７と側面部２８の両方を被覆しており、カラーフィルタ１７の上面部２７を被覆するフィルタ保護層１８の部分と、カラーフィルタ１７の側面部２８を被覆するフィルタ保護層１８の部分が同じ材料で一体的に形成されている。ただし、このことは、カラーフィルタ１７の上面部２７を被覆するフィルタ保護層１８と、カラーフィルタ１７の側面部２８を被覆するフィルタ保護層１８が異なる材料で形成されることを禁止するものではない。

　また、図１の表示装置１０の例では、フィルタ保護層１８の第１の面に凹凸が形成されており、断面台形状の凸部１８Ａが互いに連なるように形成されており、隣り合う凸部の互いに繋がり合う部分が凹部となっている。凸部１８Ａは、それぞれのカラーフィルタ１７の上面部２７の上方側に形成され、個々の凸部１８Ａは、サブ画素のレイアウトに応じた形状・大きさに形成されている。カラーフィルタ１７の上面部２７の上方側に凸部１８Ａが形成されている場合に、その凸部１８Ａの形状を調整することで、フィルタ保護層１８にレンズ機能を持たせることができるようになる。なお、このことは、フィルタ保護層１８の第１の面（表面）が平坦面であることを禁止するものではない。フィルタ保護層１８の第１の面は、平坦面であってもよい。例えば、後述する第３の実施形態の例（図１２）に示すようにレンズ２０を別途設けるような場合には、フィルタ保護層１８が平坦面であることで、平坦化層１９を省略することができる。

　フィルタ保護層１８の屈折率は、カラーフィルタ１７の屈折率以下であることが好ましい。フィルタ保護層１８とカラーフィルタ１７の屈折率がこのような大小関係になっていることで、フィルタ保護層１８と空隙部１２との接触界面で反射してカラーフィルタ１７に向かった光が、フィルタ保護層１８とカラーフィルタ１７との界面に到達した場合に、フィルタ保護層１８とカラーフィルタ１７との界面で光反射を起こしにくくなる。このため、フィルタ保護層１８内で光反射のくりかえしが生じにくくなり、カラーフィルタ１７の外側周囲で輝度が過剰に大きくなること抑制することができる。　

　フィルタ保護層１８の屈折率は、素子保護層１５の屈折率以下であることが好ましい。フィルタ保護層１８と素子保護層１５の屈折率がこのような大小関係になっていることで、発光素子１３で生じた光が、フィルタ保護層１８と素子保護層１５との界面に到達した場合に、フィルタ保護層１８と素子保護層１５との界面で反射を起こしにくくなる。特に、後述する変形例５で述べるように、素子保護層１５に段差部２１が形成され、段差部２１の段差面（側面部２１Ｂ）とフィルタ保護層１８との間で接触界面が形成されている場合には、フィルタ保護層１８と素子保護層１５との接触界面が、カラーフィルタ１７の下方に形成されることがある。このような場合にフィルタ保護層１８の屈折率が素子保護層１５の屈折率以下であることで、フィルタ保護層１８と素子保護層１５との接触界面での光反射が抑制され、接触界面よりも上側のカラーフィルタ１７へと光が進行しやすくなる。

　また、フィルタ保護層１８を形成する材料としては、素子保護層１５等を形成する材料よりもステップカバレッジの値が低いものが好ましい。このような材料でフィルタ保護層１８が形成されることで、より効率的に空隙部１２を形成できるようになる。

（空隙部）
　図１の表示装置１０には、隣り合うカラーフィルタ１７間のフィルタ保護層１８内に空隙部１２が形成されている。

　空隙部１２の断面形状は、図１の例では、順テーパ状に形成されている。順テーパ状とは、空隙部１２とフィルタ保護層１８との界面（図１４中では、空隙部１２の側壁面１２Ａ）と水平面（図１４中では、水平面Ｅ）とのなすテーパ角（図１４中では、テーパ角β）が９０°未満となる場合を示す。光の全反射を生じやすくして隣接するサブ画素への光漏れを抑制し、光の取り出し効率を高める観点からは、空隙部１２はテーパ角βが７０°以下の順テーパ状に形成されていることがより好ましい。

　空隙部１２は、上下方向の位置について、図１の例ではその下端がカラーフィルタ１７の下端よりも上側、その上端がカラーフィルタ１７の上面部よりも下側となっている。空隙部１２については、その空隙部１２の少なくとも一部が隣り合うカラーフィルタの間に形成されていればよく、空隙部１２の下端部（－Ｚ方向側の端部）ができるだけ下側に位置していることが好ましい。空隙部１２の下端部がより下側に位置していることで、サブ画素の微細化度を向上させても隣接するサブ画素側のカラーフィルタ１７への光の漏れ出しを抑制することができる。空隙部１２の上端部は、特に限定されず、カラーフィルタ１７の上面部２７よりも上側（＋Ｚ方向側）に位置してもよい。

［１－２　第１の実施形態にかかる表示装置の製造方法］
　以下、本開示の一実施形態に係る表示装置１０の製造方法の一例について説明する。

　まず、例えば薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、基板１１の第１の面上に駆動回路および電源回路等を形成する。次に、例えばＣＶＤ法により、駆動回路および電源回路を覆うように絶縁膜を基板１１の第１の面上に形成したのち、絶縁膜に複数のコンタクトプラグを形成する。

　次に、例えばスパッタリング法により、金属層と金属酸化物層の積層膜を基板１１の第１の面上に形成したのち、例えばフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて積層膜をパターニングすることにより、発光素子１３毎（すなわちサブ画素毎）に分離された第１の電極１３Ａを形成する。

　次に、例えばＣＶＤ法により、複数の第１の電極１３Ａを覆うように絶縁層１４を基板１１の絶縁膜の形成面側（第１の面側）に形成したのち、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、絶縁層１４をパターニングする。これにより、複数の開口１４Ａが絶縁層１４に形成される。

　次に、例えば蒸着法により、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を第１の電極１３Ａの第１の面の第１の面上にこの順序で積層することにより、有機層１３Ｂを形成する。次に、例えば蒸着法またはスパッタリング法により、第２の電極１３Ｃを有機層１３Ｂの第１の面上に形成する。これにより、基板１１の第１の面側に複数の発光素子１３が形成される。

　次に、例えばＣＶＤ法または蒸着法により、素子保護層１５を第２の電極１３Ｃの第１の面上に形成する。これにより、基板１１の第１の面側に発光素子１３と素子保護層１５を形成した素子積層体３０を得る（図２Ａ）。

　素子積層体３０に対して、素子保護層１５の第１の面上にカラーフィルタ１７を形成する。カラーフィルタ１７は、サブ画素及び画素のレイアウトに応じて定められた形状に、互いに間隔をあけて形成される（図２Ｂ）。カラーフィルタ１７は、例えばフォトリソグラフィ法を適用することにより形成することができる。図２Ｂの例では、赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂが、互いに離間した状態でストライプ状に形成される。

　次に、フィルタ保護層１８がカラーフィルタ１７の第１の面上に形成される。フィルタ保護層１８は、素子保護層１５と同様に、例えばＣＶＤ法または蒸着法により形成することができる。このとき、隣り合うカラーフィルタ１７の離間距離とカラーフィルタ１７の高さとその比率（アスペクト比）、フィルタ保護層１８の厚み、フィルタ保護層１８を形成する材料のステップカバレッジなどの、各種の保護層形成条件が定められる。これにより隣り合うカラーフィルタ１７間のフィルタ保護層１８内に、その保護層形成条件に応じた空隙部１２が形成される。空隙部１２のテーパ角β、下端位置等についても、これらの保護層形成条件で制御される。

　なお、フィルタ保護層１８の形成は、カラーフィルタ１７や発光素子１３の劣化を抑制する観点から低温条件下で実施されることが好ましい。フィルタ保護層１８の形成は、具体的には例えば、１００℃以下の温度条件下で実施されることが、カラーフィルタ１７や発光素子１３の性能を維持しつつ空隙部１２を形成することができる観点からは好ましい。

　以上により、図１に示す表示装置１０が得られる。

［１－３　作用効果］
　表示装置１０によれば、隣り合うカラーフィルタ１７の間のフィルタ保護層１８内に空隙部１２が形成されている。このため、カラーフィルタ１７を斜め方向に伝搬した光が隣接するサブ画素側に漏れ出にくくなり、光の混合や混色を抑制することができる。また、隣接するサブ画素側に進む光は、フィルタ保護層１８と空隙部１２との接触界面で反射して第１の面側から外部に取り出せるようになることから、光の取り出し効率を向上させることができる。

　図１の表示装置１０のように、カラーフィルタ１７の上面部２７及び側面部２８がフィルタ保護層１８で被覆されていることで、カラーフィルタ１７の膨潤抑制性及び脱ガス抑制性を向上させることができる。また、フィルタ保護層１８がカラーフィルタ１７を覆うように形成され且つ素子保護層１５に対して隣り合うカラーフィルタ１７の間で接触していることで、カラーフィルタ１７と素子保護層１５の剥離を抑制することができ、カラーフィルタ１７と素子保護層１５との密着性を向上させることができるようになる。

　また、図１の表示装置１０のように、フィルタ保護層１８の第１の面の形状を調整して凹凸面を形成することでフィルタ保護層１８にレンズの機能を持たせた場合には、表示装置の製造時にフィルタ保護層１８上にレンズを別途設ける工程を省略することができ、表示装置の製造工程数の削減を実現することができる。

［１－４　変形例］
（変形例１）
　図１の表示装置１０の例では、素子保護層１５の上面（第１の面）が、平坦面であったが、これに限定されず、図３Ａに示すように、素子保護層１５の第１の面に段差部２１が形成されてもよい。素子保護層１５に段差部２１が形成されている場合に、段差部２１の上段面２１Ａにカラーフィルタ１７が配置されていることで、フィルタ保護層１８の下端をカラーフィルタ１７よりも下方の位置（－Ｚ方向側の位置）とすることができる。このため、フィルタ保護層１８内に形成される空隙部１２についても、空隙部１２の下端をカラーフィルタ１７よりも下方に位置させることが可能となる。段差部２１の上段面２１Ａにカラーフィルタ１７が配置される場合、図３Ａに示すように段差部２１の側面部２１Ｂとカラーフィルタ１７の側面部２８とが面一となるようにカラーフィルタ１７が配置されていてもよいし、後述するように、段差部２１の側面部２１Ｂとカラーフィルタ１７の側面部２８とが互いにずれた位置となるようにカラーフィルタ１７が配置されてもよい。

　図３Ａに示す表示装置１０の例では、カラーフィルタ１７の厚み方向（Ｚ軸方向）に沿ってカラーフィルタ１７から発光素子に向かう方向（－Ｚ方向）を下方向とする場合に、空隙部１２の下端が、カラーフィルタ１７よりも下方に位置し且つ発光素子１３よりも上方に位置している。変形例１の表示装置１０によれば、空隙部１２の下端がより下方に位置するようになるため（図１３における空隙部１２の高さｈが低くなるため）、後述のシミュレーション例で説明するように光の取り出し効率を向上させることができる。

（変形例１にかかる表示装置の製造方法）
　このような表示装置１０は、例えば図４Ａ、図４Ｂに示すようにして製造することができる。図４Ａ、図４Ｂは、変形例１にかかる表示装置１０の製造工程を説明するための断面図である。上記した第１の実施形態にかかる表示装置１０の製造方法と同様の工程が実施されて、図２Ａに示すような素子積層体３０を形成する。素子積層体３０に対して、例えばフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により所定の位置に溝部３１が形成されることで、段差部２１が形成される（図４Ａ）。

　図４Ｂに示すように、素子保護層１５の段差部２１の上段面２１Ａ上に、カラーフィルタ１７を形成する。カラーフィルタ１７は、サブ画素及び画素のレイアウトに応じて定められた形状に、互いに間隔をあけて形成される。カラーフィルタ１７は、例えばフォトリソグラフィ法を適用することにより形成することができる。図４Ｂの例では、赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂが、互いに離間した状態でストライプ状に形成される。

　次に、フィルタ保護層１８が、カラーフィルタ１７の第１の面上、隣り合うカラーフィルタ間、及び隣り合う段差部２１間に一体的に形成される。フィルタ保護層１８は、上記した第１の実施形態にかかる表示装置１０の製造方法と同様に形成することができる。このとき隣り合うカラーフィルタ１７間のフィルタ保護層１８内及び隣り合う段差部２１間のフィルタ保護層１８内に、空隙部１２が形成される。すなわち、空隙部１２は、その下端が隣り合う段差部２１間に位置するように、隣り合うカラーフィルタ１７間の下側に形成される。こうして図３Ａに示すような表示装置１０を形成することができる。

（変形例２）
　図３Ａに示すような上記変形例１にかかる表示装置１０では、空隙部１２の下端が、発光素子１３よりも上方に位置しているが、空隙部１２の下端は、これに限定されない。図　３Ｂに示すように、カラーフィルタ１７の厚み方向に沿ってカラーフィルタ１７から発光素子１３に向かう方向を下方向とする場合に、空隙部１２の下端が、隣り合う発光素子１３の間に位置していてもよい（変形例２）。このとき、上下方向の位置（Ｚ軸方向の位置）について、空隙部１２の下端の位置が、第２の電極１３Ｃや有機層１３Ｂの位置にあってもよいし第１の電極１３Ａの位置にあってもよい。変形例２の表示装置１０によれば、空隙部１２の下端がより下方に位置するようになり、後述のシミュレーション例で説明するように光の取り出し効率を向上させることができる。

（変形例３）
　空隙部１２の下端については、変形例１、２に限定されず、図３Ｃに示すように、カラーフィルタ１７の厚み方向に沿ってカラーフィルタ１７から発光素子１３に向かう方向を下方向とする場合に、空隙部１２の下端が、隣り合う発光素子１３の間よりも下方に位置していてもよい（変形例３）。変形例３にかかる表示装置１０によれば、空隙部１２の下端がより下方に位置するようになり、変形例２と同様に、後述のシミュレーション例で説明するように光の取り出し効率を向上させることができる。また、変形例３にかかる表示装置１０によれば、隣り合う発光素子１３をフィルタ保護層１８と空隙部１２で区分することができる。

（変形例４）
　上記変形例１から３では、段差部２１の側面部２１Ｂとカラーフィルタ１７の側面部２８とが面一となるようにカラーフィルタ１７が配置されていていたが、表示装置１０においては、段差部２１の側面部２１Ｂとカラーフィルタ１７の側面部２８とが互いにずれた位置となるようにカラーフィルタ１７が配置されてもよい。例えば、表示装置１０においては、図６Ａに示すように、段差部２１の上段面２１Ａ内にカラーフィルタ１７が配置されていてもよい（変形例４）。

（変形例４にかかる表示装置の製造方法）
　このような表示装置１０は、例えば図４Ｃに示すように、段差部２１の上段面２１Ａ内にカラーフィルタ１７を配置することの他は、変形例１にかかる表示装置と同様の工程を実施することで製造することができる。

（変形例５）
　上記変形例４では、段差部２１の側面部２１Ｂとカラーフィルタ１７の側面部２８とが互いにずれた位置となるようなカラーフィルタ１７の配置として、段差部２１の上段面２１Ａ内にカラーフィルタ１７が配置されていた。カラーフィルタ１７の配置は、これに限定されない。

　表示装置１０においては、図６Ｂに示すように、素子保護層１５のうち段差部２１の上段面２１Ａと側面部２１Ｂを覆うようにカラーフィルタ１７が配置されてもよい（変形例５）。この場合、段差部２１の上段面２１Ａと側面部２１Ｂがカラーフィルタ１７の内側に入り込むようにカラーフィルタ１７が配置された状態となり、段差部２１の側面部２１Ｂとカラーフィルタ１７の側面部２８とが互いにずれた位置となっている。

　変形例５にかかる表示装置１０によれば、カラーフィルタ１７と素子保護層１５との接触面積が増加し、カラーフィルタ１７と素子保護層１５との密着性をより向上させることができるようになる。また、変形例５の表示装置１０によれば、変形例１の表示装置と同様に、光の取り出し効率を向上させることができる。

（変形例５にかかる表示装置の製造方法）
　変形例５にかかる表示装置１０は、例えば図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示すようにして製造することができる。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、変形例５にかかる表示装置１０の製造工程を説明するための図である。変形例１にかかる表示装置の製造方法と同様の工程で、素子積層体３０が形成される（図５Ａ）。さらに、変形例１にかかる表示装置の製造方法と同様の工程で、段差部２１が形成される（図５Ｂ）。次に、図５Ｃに示すように、段差部２１をカラーフィルタ１７で覆うようにカラーフィルタ１７が形成される。

　そして、フィルタ保護層１８が、カラーフィルタ１７の第１の面上、隣り合うカラーフィルタ１７間に一体的に形成される。フィルタ保護層１８は、上記した第１の実施形態にかかる表示装置１０の製造方法と同様に形成することができる。このとき隣り合うカラーフィルタ１７間のフィルタ保護層１８内に、空隙部１２が形成される。こうして図６Ｂに示すような表示装置１０を形成することができる。

（変形例６）
　空隙部１２の断面形状は、図１の例に示すようなテーパ状である場合に限定されない。空隙部１２の断面形状は、図７Ａに示すような、非テーパ状であってもよい。非テーパ状の形状としては、図７Ａに示すような矩形状など四角形以上の多角形や、曲面部を有する形状などを例示することができる。また、空隙部１２の断面形状は、図７Ｂに示すような逆テーパ状であってもよい。この場合でも、空隙部１２を設けない場合に比べて光の利用効率を向上させることが可能となる。なお、図７Ａ、図７Ｂは、変形例１について、空隙部１２の断面形状が非テーパ状である場合と、空隙部１２の断面形状が逆テーパ状である場合についてそれぞれ例示している。

（変形例７）
　空隙部１２には、通常、内部に空気が充満しているが、空隙部１２の内部には、空気以外の所定の気体が充満していてもよい。気体としては、窒素、二酸化炭素、希ガス等を例示することができる。空隙部１２に空気が充満している場合、空隙部１２の屈折率は、おおよそ１である。

（変形例８）
　フィルタ保護層１８の第１の面が凹凸面となっている場合において、フィルタ保護層１８の凸部１８Ａは、図１等に示すような断面台形状に限定されない。フィルタ保護層１８の凸部１８Ａは、図１０に示すように、半球状に形成されていてもよい。図１０は、変形例１について、フィルタ保護層１８の第１の面に凸部１８Ａが半球状に形成されている場合を例示している。また、図１０の例では、凸部１８Ａが互いに連なるように形成されており、隣り合う凸部１８Ａの互いに繋がり合う部分が凹部となっている。凸部１８Ａは、それぞれのカラーフィルタ１７の上側に形成され、個々の凸部１８Ａは、サブ画素のレイアウトに応じた形状・大きさに定められる。カラーフィルタ１７の上側に凸部１８Ａが形成されている場合に、その凸部１８Ａの形状が半球状に調整されていることで、フィルタ保護層１８にレンズ機能を持たせることができる。

（変形例９）
　図１の表示措置においては、カラーフィルタ１７の配列は、図８Ｃに示すようなストライプ状配列であったが、本形態の表示装置１０はこれに限定されない。カラーフィルタ１７の配列は、図８Ａに示すように正方配列であってもよいし、図８Ｂに示すようなデルタ状の配列であってもよい。また、カラーフィルタ１７は、図８Ｃでは、赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇ、青色フィルタ１７Ｂの３種類のストライプ状配列であったが、図９Ｃに示すように、４種類の色種のストライプ状配列でもよい。図９Ｃでは、白色フィルタ１７Ｗ、赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇ、青色フィルタ１７Ｂの組合せがストライプ状に配置されている。このことは、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂに例示するように、カラーフィルタ１７の配列が、正方配列である場合、デルタ状の配列である場合についても同様である。

　すなわち図８Ａに示す例では、１つの赤色フィルタ１７Ｒ、２つの青色フィルタ１７Ｂ、１つの緑色フィルタの組合せで１画素分の正方配列が構成されている。図９Ａに示す例では、１つの白色フィルタ１７Ｗ、１つの赤色フィルタ１７Ｒ、１つの緑色フィルタ１７Ｇ、１つの青色フィルタ１７Ｂの組合せで１画素分の正方配列が構成されている。また、図８Ｂに示す例では、赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇ、青色フィルタ１７Ｂがデルタ状に配置されている。図９Ｂに示す例では、白色フィルタ１７Ｗ、赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇ、青色フィルタ１７Ｂの組合せがデルタ状に配置されている。

［２　第２の実施形態］
　第１の実施形態にかかる表示装置１０において、図１１Ｃに示すように、カラーフィルタ１７の上面部２７とフィルタ保護層１８との間にフィルタ上面保護膜２９が形成されていてもよい（第２の実施形態）。なお、図１１Ｃは、第１の実施形態の変形例１においてフィルタ上面保護膜２９が形成されている場合についての例示している。

（フィルタ上面保護膜）
　フィルタ上面保護膜２９は、カラーフィルタ１７の上面部２７の露出を規制する膜である。フィルタ上面保護膜２９により、フィルタ保護層１８形成時におけるカラーフィルタ１７の表面劣化をより確実に抑制することができる。フィルタ上面保護膜２９の材料としては、素子保護層１５及びフィルタ保護層１８と同様、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、および酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）等を例示することができる。

　第２の実施形態にかかる表示装置１０は、例えば図１１Ａ、図１１Ｂに示すようにして製造することができる。図１１Ａ、図１１Ｂは、第２の実施形態にかかる表示装置の製造工程を説明するための図である。素子積層体３０を形成する工程までは、上記した第１の実施形態にかかる表示装置の製造方法と同様の工程が実施される。

　素子積層体３０に対して、素子保護層１５の第１の面上にカラーフィルタ１７を形成する。赤色フィルタ１７Ｒ、緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂが、互いに状態でストライプ状に形成される。このとき、これらのカラーフィルタ１７は、互いに間隔をあけずに形成される。次に、フィルタ上面保護膜２９が、カラーフィルタ１７の第１の面上に形成される（図１１Ａ）。

　さらに、例えばフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により、サブ画素及び画素のレイアウトに応じて所定の位置に溝部３２が形成され、隣り合うカラーフィルタ１７を互いに離間させた状態が形成される。次いで、フィルタ保護層１８がフィルタ上面保護膜２９の第１の面上に形成される。このとき、フィルタ保護層１８は、隣り合うカラーフィルタ１７間にも形成され、カラーフィルタ１７の側面部２８を覆う。フィルタ保護層１８は、素子保護層１５と同様に、例えばＣＶＤ法または蒸着法により形成することができる。また、フィルタ保護層１８の形成時に、隣り合うカラーフィルタ１７間のフィルタ保護層１８内に空隙部１２が形成される。こうして表示装置１０が得られる。

［３．第３の実施形態］
　第１の実施形態又は第２の実施形態にかかる表示装置において、図１２に示すように、フィルタ保護層１８の第１の面（上面）上に、平坦化層１９とレンズ２０が積層されていてもよい。

（平坦化層）
　平坦化層１９は、フィルタ保護層１８とレンズ２０の間に設けられている。平坦化層１９は、フィルタ保護層１８の第１の面側の表面を平坦面化し、フィルタ保護層１８とレンズ２０とを接着する接着層としての機能を有している。平坦化層１９は、例えば、熱硬化型樹脂および紫外線硬化型樹脂のうちの少なくとも１種を含む。

（レンズ）
　レンズ２０は、平坦化層１９の表面上に設けられている。表示装置においては、カラーフィルタ１７を通過した光がさらにレンズ２０を通過することで、光の進行方向が整えられる。

　第３の実施形態にかかる表示装置は、次のように製造することができる。まず、第１の実施形態又は第２の実施形態にかかる表示装置の製造方法で説明した方法で、フィルタ保護層１８の形成まで実施する。次いで、フィルタ保護層１８の第１の面上に、平坦化層１９を形成する。例えばＯＤＦ（Ｏｎｅ　Ｄｒｏｐ　Ｆｉｌｌ）方式を用いて、フィルタ保護層１８の第１の面全面を覆うように平坦化層１９を形成することができる。

　平坦化層１９の第１の面側にレンズ２０が形成される。レンズ２０は、溶融法やエッチバック法等を用いたオンチップマイクロレンズ（ＯＣＬ）形成方法を適用することで形成することができる。これにより、表示装置１０が得られる。

［４　シミュレーション例］
　表示装置１０におけるフィルタ保護層１８と空隙部１２との接触界面での光の全反射位置のシミュレーション例について、図１３、図１４、図１５Ａ、図１５Ｂを用いて説明する。図１３、図１４は、第２の実施形態にかかる表示装置における接触界面での全反射位置を定めるためのシミュレーションの条件を説明するための図である。また、図１５Ａ、図１５Ｂは、シミュレーションの結果を示す図である。

　図１３、図１４に示す表示装置１０を想定した場合、発光素子１３の有機層１３Ｂの発光位置Ｖ１からの光（図１３、図１４において、フィルタ保護層１８から空隙部１２に向かう光Ｕ１）がフィルタ保護層１８と空隙部１２との接触界面で全反射するための条件は、式１に示すように定められる。図１３、図１４中、符号Ｖ２は、界面反射位置を示す。界面反射位置Ｖ２とは、光Ｕ１がフィルタ保護層１８と空隙部１２との接触界面で界面反射を生じうる位置を示しており、フィルタ保護層１８と空隙部１２との接触界面と、光Ｕ１の進行方向に沿った線との交差する位置として特定される。

　ただし、式１において、ｈは、発光素子１３の発光位置Ｖ１の高さ（Ｚ軸方向の位置）を基準としてフィルタ保護層１８と空隙部１２との接触界面での界面反射位置Ｖ２までの高さ（全反射を生じる最小の高さ）である（図１３中、高さｈ）。すなわち、図１３において、ｈは、発光位置Ｖ１を含む水平面（図１３において、符号Ｅ１を付した一点鎖線で示す。）から界面反射位置Ｖ２までのＺ軸方向に沿った距離（発光位置からの高さ）である。なお、高さｈを特定するための高さ方向（＋Ｚ方向）は、水平面Ｅ１と直交している。Ｌは、発光素子１３の開口１４Ａの開口端から発光位置Ｖ１までの距離である（図１３中、距離Ｌ）。βは、界面反射位置Ｖ２を含む水平面（図１４において、符号Ｅを付した一点鎖線で示す。）に対するフィルタ保護層１８と空隙部１２との接触界面（図１３、図１４中、空隙部１２の側壁面１２Ａ）の傾斜度（空隙部１２のテーパ角）（図１４中、テーパ角β）である。また、テーパ角βは、図１３に示すように、水平面Ｅ１に対する接触界面の延長面（図１３において、符号Ｅ_Ｘを付した一点鎖線で示す。）の傾斜度ともなっている。

　また、θ_ｍａｘは臨界角である。臨界角θ_ｍａｘは、接触界面に対する光Ｕ１の入射角をθ_１とし、屈折角をθ_２とした場合に、屈折角θ_２が９０°となるような入射角θ_１の値である。なお、図１４に示すように、入射角θ_１は、接触界面の法線ｍと光Ｕ１のなす角度であり、接触界面の法線ｍと反射光Ｕ２とのなす角度に等しい。また、光Ｕ３は、屈折光である。接触界面で光Ｕ１の全反射は、入射角θ１が臨界角θ_ｍａｘ以上である場合に生じる。臨界角θ_ｍａｘは、フィルタ保護層１８の屈折率と空隙部１２の屈折率に基づき算出することができる。

　上記式１において等号が成立する際の距離Ｌと高さｈの関係について、次に示す条件下でシミュレーションを行った。シミュレーションは、Ｌの値を変動させた場合におけるｈの値を定めることで実施された。また、シミュレーションは、βの値を６０°から１１０°の範囲とし、２°間隔でテーパ角βを変更する条件で実施された。シミュレーションの結果は、Ｌを横軸、ｈを縦軸としたグラフにして、図１５Ａに示す。図１５Ａ中、テーパ角βが６０°の場合をβ（６０）、テーパ角βが６０°の場合をβ（１１０）と表示する。また、テーパ角βが６０°から１１０°の範囲から選ばれたＦ１[°]である場合をβ（Ｆ１）、テーパ角βが６０°から１１０°の範囲から選ばれたＦ２[°]である場合をβ（Ｆ２）とする。なお、Ｆ２の値は、Ｆ１の値よりも大きいものとする。図１５Ａ中、上記式１において等号が成立する条件下で、所定のテーパ角β且つ所定の距離Ｌの場合における高さｈの値は、白抜きの丸印で示す。これは後述する空隙部非形成の例についてのシミュレーション結果を示す図１５Ｂについても同様である。

（シミュレーションの条件）
（条件１）
　画素ピッチが３．６μｍ（図１３中、長さＮ）、
　発光素子の第１の電極の寸法が１．０μｍ（図１３中、長さＡ１）、
　隣り合う第１の電極間距離が０．２μｍ（図１３中、長さＡ２）、
　第１の電極の厚みが０．０７５μｍ（図１３中、長さＢ１）、
　有機層の厚みが０．２２μｍ（図１３中、長さＢ２）、
　第２の電極の厚みが０．０６μｍ（図１３中、長さＢ３）、
　素子保護層の厚みが０．５μｍ（図１３中、長さＣ）、及び、
　カラーフィルタの厚みが１．１μｍ（図１３中、長さＤ）である。

（条件２）
　画素ピッチを４．２μｍとし、隣り合う第１の電極間距離を０．４μｍとした他は、条件１と同じである。

（条件３）
　画素ピッチを５．１μｍとし、隣り合う第１の電極間距離を０．７μｍとした他は、条件１と同じである。

　図１５Ａに示すシミュレーション結果から、所定の距離Ｌについて、テーパ角βの値がβ（Ｆ２）である場合よりもテーパ角βの値が（Ｆ１）である場合のほうが、高さｈの値が小さい。すなわち、フィルタ保護層１８の空隙部１２のテーパ角βが小さいほど全反射を生じる最小の高さの値ｈを小さくすることができることが確認された。したがって、フィルタ保護層１８の空隙部１２のテーパ角βが小さいほど、接触界面で全反射させることができる範囲が広がり、光の取り出し効率を向上させることができることが確認された。

　また、条件１においては、発光位置Ｖ１は開口端を基準として０μｍの位置から０．９μｍの位置までの範囲（図１５Ａ中、範囲Ｒｅ１）で全反射させることができるように空隙部１２を形成できることが好ましい。図１５Ａのシミュレーション結果によれば、範囲Ｒｅ１では、全反射条件を満たす距離Ｌと高さｈの組み合わせとなる領域（図１５Ａ中、ハッチングを付して示す領域Ａｒ１）が存在する。したがって、条件１については、全反射条件を満たすように空隙部１２の設計をすることが可能となる。条件２においては、発光位置Ｖ１は開口端を基準として０μｍの位置から１．１μｍの位置までの範囲（図１５Ａ中、範囲Ｒｅ２）で全反射させることができるように空隙部１２を形成できることが好ましい。図１５Ａのシミュレーション結果によれば、範囲Ｒｅ２では、全反射条件を満たす距離Ｌと高さｈの組み合わせとなる領域（図１５Ａ中、ハッチングを付して示す領域Ａｒ１及び領域Ａｒ２を合わせた領域）が存在する。したがって、条件２については、全反射条件を満たすように空隙部１２の設計をすることが可能となる。条件３においては、発光位置Ｖ１は開口端を基準として０μｍの位置から１．４μｍの位置までの範囲（図１５Ａ中、範囲Ｒｅ３）で全反射させることができるように空隙部１２を形成できることが好ましい。図１５Ａのシミュレーション結果によれば、範囲Ｒｅ３では、全反射条件を満たす距離Ｌと高さｈの組み合わせとなる領域（図１５Ａ中、ハッチングを付して示す領域Ａｒ１、領域Ａｒ２及び領域Ａｒ３を合わせた領域）が存在する。したがって、条件３についても、全反射条件を満たすように空隙部１２の設計をすることが可能となる。
　さらに、図１５Ａに示すシミュレーション結果から、画素ピッチが縮小しても、空隙部１２の高さを小さくすればより多くの光を全反射させることができ、光の取り出し効率を向上させることができることが確認された。

　また、上記の結果と比較するために、図１３、図１４に示す表示装置１０において空隙部１２の部分を固体層に置換した場合が想定された（空隙部非形成の例）。固体層としては、ＳｉＯ_２の層が想定された。この場合について、上記の条件１から条件３に基づき、シミュレーションを行った。シミュレーション結果を図１５Ｂに示す。

　図１５Ｂの結果から、空隙部非形成の例では、条件２や条件３のように条件１に比べてＬが大きい値になりうる場合（範囲Ｒｅ２、範囲Ｒｅ３の場合）（画素ピッチが大きい場合）に、カラーフィルタ１７の第１の面よりも下方側の位置で全反射条件を満たすように、高さｈを定めることができない場合が生じてくる。すなわち、範囲Ｒｅ２、範囲Ｒｅ３の場合には、全反射条件を満たす距離Ｌと高さｈの組み合わせとなる領域（図１５Ｂ中、領域Ａｒ４）から外れる部分が生じる。それに対して、図１５Ａの結果から、空隙部１２が形成されている場合には、条件２や条件３においてＬが大きい値でも、カラーフィルタの第１の面よりも下方側の位置で全反射条件を満たす高さｈを定めることができる。

　このように図１５Ａのシミュレーション結果と図１５Ｂのシミュレーション結果の比較から、フィルタ保護層１８内には空隙部１２が形成されていることで、固体層が形成されている場合よりも、接触界面における全反射の実現がより容易となっていることが確認された。

［５　応用例］
（電子機器）
　上述の一実施形態および変形例に係る表示装置１０は、種々の電子機器に備えられてもよい。特にビデオカメラや一眼レフカメラの電子ビューファインダまたはヘッドマウント型ディスプレイ等の高解像度が要求され、目の近くで拡大して使用されるものに備えられることが好ましい。

（具体例１）
　図１６Ａは、デジタルスチルカメラ３１０の外観の一例を示す正面図である。図１６Ｂは、デジタルスチルカメラ３１０の外観の一例を示す背面図である。このデジタルスチルカメラ３１０は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのものであり、カメラ本体部（カメラボディ）３１１の正面略中央に交換式の撮影レンズユニット（交換レンズ）３１２を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部３１３を有している。

　カメラ本体部３１１の背面中央から左側にずれた位置には、モニタ３１４が設けられている。モニタ３１４の上部には、電子ビューファインダ（接眼窓）３１５が設けられている。撮影者は、電子ビューファインダ３１５を覗くことによって、撮影レンズユニット３１２から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことが可能である。電子ビューファインダ３１５としては、上述の一実施形態および変形例に係る表示装置１０のいずれかを用いることができる。

（具体例２）
　図１７は、ヘッドマウントディスプレイ３２０の外観の一例を示す斜視図である。ヘッドマウントディスプレイ３２０は、例えば、眼鏡形の表示部３２１の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部３２２を有している。表示部３２１としては、上述の一実施形態および変形例に係る表示装置１０のいずれかを用いることができる。

（具体例３）
　図１８は、テレビジョン装置３３０の外観の一例を示す斜視図である。このテレビジョン装置３３０は、例えば、フロントパネル３３２およびフィルターガラス３３３を含む映像表示画面部３３１を有しており、この映像表示画面部３３１は、上述の一実施形態および変形例に係る表示装置１０のいずれかにより構成される。

　以上、本開示の第１の実施形態から第３の実施形態およびそれらの変形例について具体的に説明したが、本開示は、上述の第１の実施形態から第３の実施形態およびそれらの変形例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

　例えば、上述の第１の実施形態から第３の実施形態およびそれらの変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。

　上述の第１の実施形態から第３の実施形態およびそれらの変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

　上述の第１の実施形態から第３の実施形態およびそれらの変形例に例示した材料は、特に断らない限り、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。

　また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
（１）有機層を有する複数の発光素子と、
　それぞれの前記発光素子に対応する位置に配置された複数のカラーフィルタと、
　複数の前記カラーフィルタの側面部を被覆するフィルタ保護層と
を備え、
　隣り合う前記カラーフィルタ間の位置には、前記フィルタ保護層内に空隙部が形成されている、
　表示装置。
（２）前記カラーフィルタの厚み方向に沿って前記カラーフィルタから前記発光素子に向かう方向を下方向とする場合に、前記空隙部の下端が、前記カラーフィルタよりも下方に位置し且つ前記発光素子よりも上方に位置している、
上記（１）に記載の表示装置。
（３）前記カラーフィルタの厚み方向に沿って前記カラーフィルタから前記発光素子に向かう方向を下方向とする場合に、前記空隙部の下端が、隣り合う前記発光素子の間に位置している、
上記（１）に記載の表示装置。
（４）前記カラーフィルタの厚み方向に沿って前記カラーフィルタから前記発光素子に向かう方向を下方向とする場合に、前記空隙部の下端が、隣り合う前記発光素子の間よりも下方に位置している、
上記（１）に記載の表示装置。
（５）前記空隙部の断面形状が順テーパ状、非テーパ状、及び逆テーパ状のいずれかである、
上記（１）から（４）のいずれかに記載の表示装置。
（６）前記フィルタ保護層の屈折率は、前記カラーフィルタの屈折率以下である、
上記（１）から（５）のいずれかに記載の表示装置。
（７）前記発光素子を覆う素子保護層を、
備え、
　前記素子保護層は、該素子保護層の上面に段差部を形成しており、
　前記段差部の側面部と前記カラーフィルタの側面部とが互いにずれた位置に配置されている、
上記（１）から（６）のいずれかに記載の表示装置。
（８）前記発光素子を覆う素子保護層を、
備え、
　前記フィルタ保護層の屈折率は、前記素子保護層の屈折率以下である、
上記（１）から（７）のいずれかに記載の表示装置。
（９）隣り合う前記カラーフィルタの間隔に対する前記カラーフィルタの高さの比率が１以上である、
上記（１）から（８）のいずれかに記載の表示装置。
（１０）前記フィルタ保護層は、さらに前記カラーフィルタの上面部側を被覆しており、
　前記フィルタ保護層の表面形状が、平坦面又は、台形状もしくは半球状のいずれかの凸部を有する凹凸面である、
上記（１）から（９）のいずれかに記載の表示装置。
（１１）前記フィルタ保護層の上面に、さらに平坦化膜とレンズがこの順に形成されている、
上記（１）から（９）からに記載の表示装置。
（１２）前記カラーフィルタの上面部と前記フィルタ保護層との間に、フィルタ上面保護膜が形成されている、
上記（１）から（１１）のいずれかに記載の表示装置。
（１３）複数の前記カラーフィルタは、正方配列、デルタ状配列、及びストライプ状配列のいずれかの配列で配置されている、
上記（１）から（１２）のいずれかに記載の表示装置。
（１４）前記有機層の発光色は、白色、赤色、青色及び緑色のいずれか１種類である、
上記（１）から（１３）のいずれかに記載の表示装置。
（１５）上記（１）から（１４）のいずれかに記載の表示装置を備えた、電子機器。

　１０　表示装置
　１１　　基板
　１２　　空隙部
　１３Ａ　　第１の電極
　１３Ｂ　　有機層
　１３Ｃ　　第２の電極
　１４　　絶縁層
　１５　　素子保護層
　１７　　カラーフィルタ
　１８　　フィルタ保護層
　１９　　平坦化層
　２０　　レンズ
　２１　　段差部
　２１Ａ　上段面
　２１Ｂ　側面部
　２７　　上面部
　２８　　側面部
　３１、３２　溝部
　３１０　　デジタルスチルカメラ
　３２０　　ヘッドマウントディスプレイ
　３３０　　テレビジョン装置

Claims (15)

1. 　有機層を有する複数の発光素子と、
   　それぞれの前記発光素子に対応する位置に配置された複数のカラーフィルタと、
   　複数の前記カラーフィルタの側面部を被覆するフィルタ保護層と
   を備え、
   　隣り合う前記カラーフィルタ間の位置には、前記フィルタ保護層内に空隙部が形成されている、
   　表示装置。
2. 　前記カラーフィルタの厚み方向に沿って前記カラーフィルタから前記発光素子に向かう方向を下方向とする場合に、前記空隙部の下端が、前記カラーフィルタよりも下方に位置し且つ前記発光素子よりも上方に位置している、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 　前記カラーフィルタの厚み方向に沿って前記カラーフィルタから前記発光素子に向かう方向を下方向とする場合に、前記空隙部の下端が、隣り合う前記発光素子の間に位置している、
   　請求項１に記載の表示装置。
4. 　前記カラーフィルタの厚み方向に沿って前記カラーフィルタから前記発光素子に向かう方向を下方向とする場合に、前記空隙部の下端が、隣り合う前記発光素子の間よりも下方に位置している、
   　請求項１に記載の表示装置。
5. 　前記空隙部の断面形状が順テーパ状、非テーパ状、及び逆テーパ状のいずれかである、
   　請求項１に記載の表示装置。
6. 　前記フィルタ保護層の屈折率は、前記カラーフィルタの屈折率以下である、
   　請求項１に記載の表示装置。
7. 　前記発光素子を覆う素子保護層を、
   備え、
   　前記素子保護層は、該素子保護層の上面に段差部を形成しており、
   　前記段差部の側面部と前記カラーフィルタの側面部とが互いにずれた位置に配置されている、
   　請求項１に記載の表示装置。
8. 　前記発光素子を覆う素子保護層を、
   備え、
   　前記フィルタ保護層の屈折率は、前記素子保護層の屈折率以下である、
   　請求項１に記載の表示装置。
9. 　隣り合う前記カラーフィルタの間隔に対する前記カラーフィルタの高さの比率が１以上である、
   　請求項１に記載の表示装置。
10. 　前記フィルタ保護層は、さらに前記カラーフィルタの上面部側を被覆しており、
    　前記フィルタ保護層の表面が、平坦面又は、台形状もしくは半球状のいずれかの凸部を有する凹凸面である、
    　請求項１に記載の表示装置。
11. 　前記フィルタ保護層の上面に、さらに平坦化膜とレンズがこの順に形成されている、
    　請求項１に記載の表示装置。
12. 　前記カラーフィルタの上面部と前記フィルタ保護層との間に、フィルタ上面保護膜が形成されている、
    　請求項１に記載の表示装置。
13. 　複数の前記カラーフィルタは、正方配列、デルタ状配列、及びストライプ状配列のいずれかの配列で配置されている、
    　請求項１に記載の表示装置。
14. 　前記有機層の発光色は、白色、赤色、青色及び緑色のいずれか１種類である、
    　請求項１に記載の表示装置。
15. 　請求項１記載の表示装置を備えた、
    　電子機器。

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