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JP2020021619A - 発光装置および電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】高解像度において画品位の低下を抑制することの可能な発光装置および電子機器を提供する。【解決手段】本開示の一実施の形態に係る発光装置は、発光色の互いに異なる複数の副画素からなる複数の画素と、所定の間隙を介して各副画素と対向する位置に開口幅の互いに異なる複数の開口部が設けられた遮光膜とを備えている。各開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、各副画素から発せられた光の一部が遮光膜によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が第1方向および第2方向において互いに異なる大きさとなるような大きさとなっている。各開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、さらに、45°色度視野角(u’v’)の、第1方向および第2方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている。【選択図】図6

Description

本開示は、発光装置および電子機器に関する。
有機EL(electro-luminescence)などの自発光素子を画素ごとに備えた表示装置において、色再現範囲を広く、また外光反射を抑えるために、ブラックマトリクスを用いたカラーフィルタを採用する場合がある(特許文献1参照)。
特開2011−40352号公報
ところで、上述の表示装置において、高解像度化に伴い、斜め方向から観察したときの画品位の低下を抑制することが望まれている。従って、高解像度において画品位の低下を抑制することの可能な発光装置および電子機器を提供することが望ましい。
本開示の一実施の形態に係る発光装置は、複数の副画素からなる複数の画素を備えている。各副画素は、発光色の互いに異なる複数の発光素子と、所定の間隙を介して各発光素子と対向する位置に開口幅の互いに異なる複数の開口部が設けられた遮光膜とを有している。各開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、各発光素子から発せられた光の一部が遮光膜によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が第1方向および第2方向において互いに異なる大きさとなるような大きさとなっている。各開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、さらに、45°色度視野角(u’v’)の、第1方向および第2方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている。
本開示の一実施の形態に係る電子機器は、上記発光装置を表示装置として備えている。
本開示の一実施の形態に係る発光装置および電子機器では、遮光膜の各開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、各発光素子から発せられた光の一部が遮光膜によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が第1方向および第2方向において互いに異なる大きさとなるような大きさとなっている。各開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、さらに、45°色度視野角(u’v’)の、第1方向および第2方向における色差が0.020以下となるような大きさとなっている。これにより、遮光膜の各開口部を小さくした場合に、遮光膜によるケラレ(遮光)が発生したときであっても、色ずれを低減することができる。
本開示の一実施の形態に係る発光装置および電子機器によれば、遮光膜の各開口部を小さくした場合に、遮光膜によるケラレ(遮光)が発生したときであっても、色ずれを低減することができるようにしたので、高解像度において画品位の低下を抑制することができる。
本開示の一実施の形態に係る発光装置の概略構成例を表す図である。 図1の各画素に含まれる1つの副画素の回路構成例を表す図である。 図1の発光パネルの概略構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのA−A線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのB−B線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのA−A線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのB−B線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのC−C線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのD−D線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの上面構成例を表す図である。 比較例に係る積層パネルの視野角と色変化との関係の一例を表す図である。 比較例に係る積層パネルにおける輝度視野角の一例を表す図である。 比較例に係る積層パネルにおける45°色視野角の等高線マップの一例を表す図である。 実施例に係る積層パネルの視野角と色変化との関係の一例を表す図である。 実施例に係る積層パネルにおける45°色視野角の等高線マップの一例を表す図である。 本開示の発光装置を備えた電子機器の外観の一例を斜視的に表す図である。 本開示の発光素子を備えた照明装置の外観の一例を斜視的に表す図である。
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
<1.実施の形態>
[構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る発光装置1の概略構成例を表したものである。図2は、発光装置1に設けられた各画素11に含まれる1つの副画素12の回路構成の一例を表したものである。発光装置1は、発光パネル10、対向パネル40、コントローラ20およびドライバ30を備えている。発光パネル10および対向パネル40は、互いに重ね合わされており、積層パネルを構成している。ドライバ30は、例えば、発光パネル10の外縁部分に実装されている。発光パネル10は、行列状に配置された複数の画素11を有している。コントローラ20およびドライバ30は、外部から入力された映像信号Dinおよび同期信号Tinに基づいて、発光パネル10(複数の画素11)を駆動する。
(発光パネル10)
発光パネル10は、コントローラ20およびドライバ30によって各画素11がアクティブマトリクス駆動されることにより、外部から入力された映像信号Dinおよび同期信号Tinに基づく画像を表示する。発光パネル10は、行方向に延在する複数の走査線WSLと、列方向に延在する複数の信号線DTLおよび複数の電源線DSLとを有している。発光パネル10および対向パネル40によって構成された積層パネル(以下、単に「積層パネル」と称する。)は、行列状に配置された複数の画素11を有している。複数の画素11は、走査線WSLおよび信号線DTLの交点に対応して設けられている。
走査線WSLは、各画素11の選択に用いられるものであり、各画素11を所定の単位(例えば画素行)ごとに選択する選択パルスを各画素11に供給するものである。信号線DTLは、映像信号Dinに応じた信号電圧Vsigの、各画素11への供給に用いられるものであり、信号電圧Vsigを含むデータパルスを各画素11に供給するものである。電源線DSLは、各画素11に電力を供給するものである。
各画素11は、例えば、赤色光を発する副画素12R、緑色光を発する副画素12G、および青色光を発する副画素12Bからなる。以下では、副画素12R、副画素12Gおよび副画素12Bの総称として副画素12と称するものとする。各画素11は、カラー画像の表示単位を構成している。なお、各画素11には、例えば、さらに、他の色(例えば、白色や、黄色など)を発する副画素12が含まれていてもよい。また、各画素11には、例えば、同色の複数の副画素12(例えば、緑色光を発する2つの副画素12)が含まれていてもよい。各画素11において、複数の副画素12は、所定の方向(例えば、行方向)に一列に並んで配置されている。
各信号線DTLは、後述の水平セレクタ31の出力端に接続されている。各画素列には、例えば、複数の信号線DTLが1本ずつ、割り当てられている。各走査線WSLは、後述のライトスキャナ32の出力端に接続されている。各画素行には、例えば、複数の走査線WSLが1本ずつ、割り当てられている。各電源線DSLは、電源の出力端に接続されている。各画素行には、例えば、複数の電源線DSLが1本ずつ、割り当てられている。
各副画素12は、画素回路12−1と、発光素子12−2とを有している。発光素子12−2の構成については、後に詳述する。
画素回路12−1は、発光素子12−2の発光・消光を制御する。画素回路12−1は、後述の書込走査によって各副画素12に書き込んだ電圧を保持する機能を有している。画素回路12−1は、例えば、駆動トランジスタTr1、書込トランジスタTr2および保持容量Csを含んで構成されている。
書込トランジスタTr2は、駆動トランジスタTr1のゲートに対する、映像信号Dinに対応した信号電圧Vsigの印加を制御する。具体的には、書込トランジスタTr2は、信号線DTLの電圧をサンプリングするとともに、サンプリングにより得られた電圧を駆動トランジスタTr1のゲートに書き込む。駆動トランジスタTr1は、発光素子12−2に直列に接続されている。駆動トランジスタTr1は、発光素子12−2を駆動する。駆動トランジスタTr1は、書込トランジスタTr2によってサンプリングされた電圧の大きさに応じて発光素子12−2に流れる電流を制御する。保持容量Csは、駆動トランジスタTr1のゲート−ソース間に所定の電圧を保持するものである。保持容量Csは、所定の期間中に駆動トランジスタTr1のゲート−ソース間電圧Vgsを一定に保持する役割を有する。なお、画素回路12−1は、上述の2Tr1Cの回路に対して各種容量やトランジスタを付加した回路構成となっていてもよいし、上述の2Tr1Cの回路構成とは異なる回路構成となっていてもよい。
各信号線DTLは、後述の水平セレクタ31の出力端と、書込トランジスタTr2のソースまたはドレインとに接続されている。各走査線WSLは、後述のライトスキャナ32の出力端と、書込トランジスタTr2のゲートとに接続されている。各電源線DSLは、電源回路と、駆動トランジスタTr1のソースまたはドレインに接続されている。
書込トランジスタTr2のゲートは、走査線WSLに接続されている。書込トランジスタTr2のソースまたはドレインが信号線DTLに接続されている。書込トランジスタTr2のソースおよびドレインのうち信号線DTLに未接続の端子が駆動トランジスタTr1のゲートに接続されている。駆動トランジスタTr1のソースまたはドレインが電源線DSLに接続されている。駆動トランジスタTr1のソースおよびドレインのうち電源線DSLに未接続の端子が発光素子12−2の陽極21に接続されている。保持容量Csの一端が駆動トランジスタTr1のゲートに接続されている。保持容量Csの他端が駆動トランジスタTr1のソースおよびドレインのうち発光素子12−2側の端子に接続されている。
(ドライバ30)
ドライバ30は、例えば、水平セレクタ31およびライトスキャナ32を有している。水平セレクタ31は、例えば、制御信号の入力に応じて(同期して)、コントローラ20から入力されたアナログの信号電圧Vsigを、各信号線DTLに印加する。ライトスキャナ32は、複数の画素11を所定の単位ごとに走査する。
(コントローラ20)
次に、コントローラ20について説明する。コントローラ20は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号Dinに対して所定の補正を行い、それにより得られた映像信号に基づいて、信号電圧Vsigを生成する。コントローラ20は、例えば、生成した信号電圧Vsigを水平セレクタ31に出力する。コントローラ20は、例えば、外部から入力された同期信号Tinに応じて(同期して)、ドライバ30内の各回路に対して制御信号を出力する。
次に、図3〜図5を参照して、発光素子12−2について説明する。図3は、発光パネル10の表示領域10Aの平面構成例を表したものである。表示領域10Aは、発光パネル10において映像を表示する領域である。図4、図5は、発光パネル10および対向パネル40の断面構成例を表したものである。図4には、図3の発光パネル10のA−A線に対応する箇所の断面構成例が示されている。図5には、図3の発光パネル10のB−B線に対応する箇所の断面構成例が示されている。
積層パネルは、行列状に配置された複数の画素11を有している。積層パネルに設けられた各画素11には、上述したように、副画素12R、副画素12Bおよび副画素12Bが含まれている。なお、各画素11には、例えば、上述したように、さらに、他の色(例えば、白色や、黄色など)を発する副画素12が含まれていてもよい。また、各画素11には、例えば、同色の複数の副画素12(例えば、緑色光を発する2つの副画素12G)が含まれていてもよい。
副画素12Rは、赤色の光を発する発光素子12−2(11r)を含んで構成されている。副画素12Gは、緑色の光を発する発光素子12−2(11g)を含んで構成されている。副画素12Bは、青色の光を発する発光素子12−2(11b)を含んで構成されている。副画素12R,12G,12Bは、ストライプ配列となっており、色ごとに行方向に並んで配置されている。各画素行において、同一色の光を発する複数の副画素12が、列方向に並んで配置されている。
複数の発光素子12−2は、行方向に等ピッチで配置されるとともに、列方向にも等ピッチで配置されている。複数の発光素子12−2の、行方向のピッチ、および複数の発光素子12−2の、列方向のピッチは、それぞれ、一定となっている。複数の発光素子12−2の、行方向のピッチは、複数の発光素子12−2の、列方向のピッチよりも狭くなっており、例えば、複数の発光素子12−2の、列方向のピッチの1/3程度となっている。複数の発光素子12−2の解像度(行方向のピッチ)は、例えば、100ppi以上、120ppi以上、もしくは150ppi以上となっている。
なお、複数の発光素子12−2の解像度(行方向のピッチ)が100ppi未満となっている場合には、ブラックマトリクス42でのケラレ(遮光)をなくすことで、色度視野角(u’v’)の、視認方向によるズレを補正することができる。一方、本実施の形態では、ブラックマトリクス42でのケラレ(遮光)をなくすことがそもそも難しい精細度が想定されている。そのような精細度の範囲として、上述したように、100ppi以上、120ppi以上、もしくは150ppi以上が挙げられる。このように、本実施の形態では、ブラックマトリクス42でのケラレ(遮光)をなくすことがそもそも難しいという、低精細のときには起こり得ない状況が前提となっている。その前提において、いかにして、色度視野角(u’v’)の、視認方向によるズレを補正するかが、本実施の形態における主題となっている。なお、精細度の範囲が、上述したように、100ppi以上、120ppi以上、もしくは150ppi以上と段階的になっているのは、精細度が上がるにつれて、色度視野角(u’v’)の、視認方向によるズレが大きくなり、仕様によって、色度視野角(u’v’)の、視認方向によるズレの許容範囲が異なるためである。
発光パネル10は、基板16を有している。基板16は、例えば、各発光素子12−2および絶縁層13などを支持する基材16Aと、基材16A上に設けられた配線層16Bとによって構成されている。基材16Aは、例えば、透明基板等の光透過性を有する透光基板である。基材16Aは、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラスまたは石英などによって形成されている。基材16Aは、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、またはアルミナなどによって形成されていてもよい。配線層16Bには、例えば、各画素11の画素回路11−1が形成されており、各副画素12の画素回路12−1を埋め込む平坦化膜が形成されている。基板16の形状は、例えば、方形状となっている。
発光パネル10は、さらに、基板16上に絶縁層13を有している。絶縁層13は、各副画素12を区画するためのものである。絶縁層13の厚さの上限は、膜厚ばらつき、ボトム線幅の制御の観点から製造上形状制御の可能な範囲内となっていることが好ましく、10μm以下となっていることが好ましい。また、絶縁層13の厚さの上限は、露光工程での露光時間増大によるタクト増加を抑え、量産工程での生産性低下を抑えることの可能な範囲内となっていることがより好ましく、7μm以下となっていることがより好ましい。また、絶縁層13の厚さの下限は、膜厚が薄くなるとともにボトム線幅を膜厚とほぼ同程度に補足する必要があることから、露光機および材料の解像度限界により決定される。絶縁層13の厚さの下限は、半導体ステッパーを用いる場合には、1μm以上となっていることが好ましく、フラットパネル用のステッパーおよびスキャナーを用いる場合には、2μm以上となっていることが好ましい。従って、絶縁層13の厚さは、1μm以上10μm以下となっていることが好ましく、2μm以上7μm以下となっていることがより好ましい。
絶縁層13は、複数の列規制部13Aおよび複数の行規制部13Bを有している。複数の列規制部13Aおよび複数の行規制部13Bによって、各副画素12が区画されている。図3において、黒く塗られた箇所が行規制部13Bであり、灰色に塗られた箇所が列規制部13Bである。列規制部13Aが、本開示の「画素規制部」の一具体例に相当する。
各列規制部13Aは列方向(第2方向)に延在しており、各行規制部13Bは列規制部13Aと直交する行方向(第1方向)に延在している。複数の列規制部13Aは、列方向に延在するとともに、行方向に所定の間隙を介して並列配置されている。列規制部13Aは、行方向に隣接する2つの副画素12を区画する。複数の行規制部13Bは、行方向に延在するとともに、列方向に所定の間隙を介して並列配置されている。複数の列規制部13Aおよび複数の行規制部13Bは、互いに交差(例えば直交)しており、格子状のレイアウトとなっている。各副画素12は、互いに隣接する2つの列規制部13Aと、互いに隣接する2つの行規制部13Bとによって囲まれている。従って、各副画素12は、列規制部13Aおよび行規制部13Bによって区画されている。
絶縁層13は、互いに隣接する2つの列規制部13Aと、互いに隣接する2つの行規制部13Bとによって囲まれた領域内に開口部13Hを有している。各開口部13Hの底面には、後述の陽極21の表面が露出している。そのため、各開口部13Hの底面に露出した陽極21から供給される正孔と、後述の陰極27から供給される電子とが、発光層24(後述)で再結合することにより、発光層24で発光が生じる。従って、発光層24のうち、開口部13Hと対向する領域が、発光領域24Aとなる。つまり、列規制部13Aが、行方向の発光素子12−2の幅(素子幅)を規定し、行規制部13Bが、列方向の発光素子12−2の幅(素子幅)を規定する。
絶縁層13に設けられた複数の開口部13Hの、行方向のピッチ、および複数の開口部13Hの、列方向のピッチは、それぞれ、一定となっている。複数の開口部13Hの、行方向のピッチは、複数の発光素子12−2の、行方向のピッチと等しくなっている。複数の開口部13Hの、列方向のピッチは、複数の発光素子12−2の、列方向のピッチと等しくなっている。複数の開口部13Hの、行方向のピッチは、複数の開口部13Hの、列方向のピッチよりも狭くなっており、例えば、複数の開口部13Hの、列方向のピッチの1/3程度となっている。
発光領域24Aの大きさは、副画素12R,12G,12Bごとに異なっている。副画素12Rにおける発光領域24Aの大きさは、副画素12Gにおける発光領域24Aの大きさよりも大きくなっている。また、副画素12Gにおける発光領域24Aの大きさは、副画素12Bにおける発光領域24Aの大きさよりも大きくなっている。これらは、後述するマイクロキャビティの影響により、発光層24の膜厚が共振条件から外れている部分の光を外部に取り出すことができないことに起因している。
行規制部13Bの高さ(基板16からの高さ)は、例えば、図4、図5に示したように、列規制部13Aの高さ(基板16からの高さ)よりも低くなっている。行規制部13Bの高さ(基板16からの高さ)は、例えば、発光素子12−2における陽極21および陰極27の距離の半分以下の高さとなっている。このとき、列方向に並ぶ複数の副画素12は、これらの副画素12の左右に配置された2つの列規制部13Aによって形成された帯状の溝部14の中に配置されており、例えば、塗布膜で構成される層(例えば、後述の正孔注入層22、正孔輸送層23および発光層24)を互いに共有している。列方向に並ぶ複数の副画素12は、例えば、図4、図5に示したように、列規制部13Aに沿って配置されている。
絶縁層13は、例えば、絶縁性の有機材料によって形成されている。絶縁性の有機材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などが挙げられる。絶縁層13は、例えば、耐熱性、溶媒に対する耐性を持つ絶縁性樹脂によって形成されていることが好ましい。列規制部13Aおよび行規制部13Bは、例えば、絶縁性樹脂をフォトリソグラフィおよび現像によって所望のパターンに加工することによって形成される。列規制部13Aの断面形状は、例えば、図4に示したような順テーパ型となっている。行規制部13Bの断面形状は、例えば、図5に示したような順テーパ型となっている。
互いに平行で、かつ互いに隣接する2つの列規制部13Aによって囲まれた領域が、溝部14になっている。各列規制部13Aの表面は、各行規制部13Bの表面と比べて相対的に撥液性を有している。そのため、各列規制部13Aは、例えば、正孔注入層22、正孔輸送層23および発光層24を塗布法により形成する際に、インクが、隣接する他の溝部14の内に流れ込むのを防止する。各列規制部13Aの撥液性は、樹脂自体の撥水性によって実現されていてもよいし、フッ素プラズマ処理等により樹脂表面に撥液性を付与することによって実現されていてもよい。各行規制部13Bは、各列規制部13Aと比べて相対的に親液性を有している。そのため、各行規制部13Bは、例えば、正孔注入層22、正孔輸送層23および発光層24を塗布法により形成する際に、インクが溝14内で濡れ広がるのを妨げない。各列規制部13Aと、各行規制部13Bとは、例えば、互いに別のプロセスで形成されている。
各発光素子12−2は、例えば、基板16上に、陽極21、正孔注入層22、正孔輸送層23、発光層24、電子輸送層25、電子注入層26および陰極27をこの順に備えた素子である。
発光素子12−2は、例えば、発光層24と、発光層24を挟み込むように配置された、陽極21および陰極27を備えている。発光素子12−2は、例えば、さらに、陽極21と、発光層24との間に、正孔注入層22および正孔輸送層23を陽極21側からこの順に備えている。なお、正孔注入層22および正孔輸送層23のうち少なくとも一方が省略されていてもよい。発光素子12−2は、例えば、さらに、発光層24と、陰極27との間に、電子輸送層25および電子注入層26を発光層24側からこの順に備えている。なお、電子輸送層25および電子注入層26のうち少なくとも一方が省略されていてもよい。発光素子12−2は、例えば、陽極21、正孔注入層22、正孔輸送層23、発光層24、電子輸送層25、電子注入層26および陰極27を基板21側からこの順に含んで構成された素子構造となっている。発光素子12−2において、さらに他の機能層が含まれていてもよい。
正孔注入層22は、正孔注入効率を高めるための層である。正孔輸送層23は、陽極21から注入された正孔を有機発光層24へ輸送するための層である。発光層24は、電子と正孔との再結合により、所定の色の光を発する層である。電子輸送層25は、陰極27から注入された電子を有機発光層24へ輸送するための層である。電子注入層26は、電子注入効率を高めるための層である。正孔注入層22および電子注入層26のうち少なくとも一方が省略されていてもよい。各発光素子12−2は、上述以外の層をさらに有していてもよい。
陽極21は、例えば、基板16の上に形成されている。陽極21は、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、アルミニウムもしくは銀の合金等、または、反射性を有する反射電極である。なお、陽極21は、反射電極に限るものではなく、例えば、透光性を有する透明電極であってもよい。透明電極の材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)又はIZO(Indium Zinc Oxide)等の透明導電性材料が挙げられる。陽極21は、反射電極と透明電極とが積層されたものであってもよい。陽極21の端縁は、例えば、絶縁層14内に埋め込まれている。陽極21の端縁が絶縁層14内に埋め込まれている場合には、各開口14Aの大きさ(具体的には、各開口14Aの底面の大きさ)を変えることにより、画素11のサイズ(面積)や、発光領域24Aのサイズ(面積)を調整することが可能となる。
陰極27は、例えば、ITO膜等の透明電極である。なお、陰極27は、透明電極に限るものではなく、光反射性を有する反射電極であってもよい。反射電極の材料としては、例えば、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、アルミニウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が用いられる。本実施の形態において、基板16及び陽極21が反射性を有し、陰極27が透光性を有している場合には、発光素子12−2は、陰極27側から光が放出するトップエミッション構造となっている。なお、本実施の形態において、基板16及び陽極21が透光性を有し、陰極27が反射性を有している場合には、発光素子12−2は、基板16側から光が放出するボトムエミッション構造となっている。
正孔注入層22は、導電性ポリマー材料などの有機材料によって形成されている。正孔注入層22は、例えば、PEDOT(ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物)などの導電性ポリマー材料の有機高分子溶液を、陽極21上に塗布し乾燥させることにより形成されている。この場合、正孔注入層22は、塗布膜によって構成されている。正孔輸送層23が塗布で形成される場合、正孔注入層22は、塗布溶液に対して不溶な材料によって形成されている。
正孔輸送層23は、陽極21から注入された正孔を発光層24へ輸送する機能を有する。正孔輸送層23は、例えば、塗布膜である。正孔輸送層23は、例えば、陽極21から注入された正孔を発光層24へ輸送する機能を有する有機材料(以下、「正孔輸送性材料23M」と称する。)を溶質の主成分とする溶液を塗布および乾燥することにより形成されている。正孔輸送層23は、正孔輸送性材料23Mを主成分として含んで構成されている。発光層24が塗布で形成される場合、正孔輸送層23は、塗布溶液に対して不溶な材料によって形成されている。
正孔輸送層23の原料(材料)である正孔輸送性材料23Mは、例えば、アリールアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体等、または、これらの組み合わせからなる材料である。正孔注入層22と正孔輸送層23の各材料のHOMO(最高被占軌道,Highest occupied molecular orbital)レベルの差異は、ホール注入性を考慮すると、0.5eV以下となっていることが好ましい。
発光層24は、陽極21から注入された正孔と、陰極27から注入された電子とが、発光層24内で再結合することで励起子が生成されて発光する層である。発光層24は、例えば、塗布膜である。発光層24は、正孔と電子との再結合により励起子を生成し発光する有機材料(以下、「有機発光材料24M」と称する。)を溶質の主成分とする溶液の塗布および乾燥により形成されている。発光層24は、有機発光材料24Mを主成分として含んで構成されている。副画素12Rに含まれる発光素子12rでは、有機発光材料24Mが赤色有機発光材料を含んで構成されている。副画素12Gに含まれる発光素子12gでは、有機発光材料24Mが緑色有機発光材料を含んで構成されている。副画素12Bに含まれる発光素子12bでは、有機発光材料24Mが青色有機発光材料を含んで構成されている。
発光層24は、例えば、単層の有機発光層、または、積層された複数の有機発光層によって構成されている。発光層24が積層された複数の有機発光層によって構成されている場合には、発光層24は、例えば、主成分が互いに共通の複数の有機発光層を積層したものである。このとき、複数の有機発光層は、ともに、塗布膜である。複数の有機発光層は、ともに、有機発光材料24Mを溶質の主成分とする溶液の塗布および乾燥により形成されている。
発光層24の原料(材料)である有機発光材料24Mは、例えば、ドーパント材料単独であってもよいが、より好ましくは、ホスト材料とドーパント材料との組み合わせがよい。つまり、発光層24は、有機発光材料24Mとして、ホスト材料およびドーパント材料を含んで構成されている。ホスト材料は、主に電子又は正孔の電荷輸送の機能を担っており、ドーパント材料は、発光の機能を担っている。ホスト材料およびドーパント材料は1種類のみに限られるものではなく、2種類以上の組み合わせであってもよい。ドーパント材料の量は、ホスト材料に対して、0.01重量%以上30重量%以下であるとよく、より好ましくは、0.01重量%以上10重量%以下である。
発光層24のホスト材料としては、例えば、アミン化合物、縮合多環芳香族化合物、ヘテロ環化合物が用いられる。アミン化合物としては、例えば、モノアミン誘導体、ジアミン誘導体、トリアミン誘導体、テトラアミン誘導体が用いられる。縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体、ナフタセン誘導体、フェナントレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、トリフェニレン誘導体、ペンタセン誘導体、または、ペリレン誘導体等が挙げられる。ヘテロ環化合物としては、例えば、カルバゾール誘導体、フラン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロール誘導体、インドール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、または、フタロシアニン誘導体等が挙げられる。
また、発光層24のドーパント材料としては、例えば、ピレン誘導体、フルオランテン誘導体、アリールアセチレン誘導体、フルオレン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、または、クリセン誘導体が用いられる。また、発光層24のドーパント材料としては、金属錯体が用いられてもよい。金属錯体としては、例えば、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、オスミウム(Os)、金(Au)、レニウム(Re)、もしくは、ルテニウム(Ru)等の金属原子と配位子とを有するものが挙げられる。
電子輸送層25は、陰極27から注入された電子を発光層24へ輸送する機能を有する。電子輸送層25は、電子輸送性を有する有機材料(以下、「電子輸送性材料25M」と称する。)主成分として含んで構成されている。電子輸送層25は、例えば、蒸着膜またはスパッタ膜で構成されている。電子輸送層25は、発光層24から陰極27への電荷(本実施の形態では正孔)の突き抜けを抑制する電荷ブロック機能や、発光層24の励起状態の消光を抑制する機能等を有していることが好ましい。
電子輸送層25の原料(材料)である電子輸送性材料25Mは、例えば、分子内にヘテロ原子を1個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物である。芳香族ヘテロ環化合物としては、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、フェナントロリン環、キナゾリン環等を骨格に含む化合物が挙げられる。また、電子輸送層25は、電子輸送性を有する金属を含んでもよい。電子輸送層25は、電子輸送性を有する金属を含むことで、電子輸送層25の電子輸送性を向上できる。電子輸送層25に含まれる金属としては、例えば、バリウム(Ba)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、セシウム(Cs)、ナトリウム(Na)、ルビジウム(Rb)、イットリビウム(Yb)等を用いることができる。
電子注入層26は、陰極27から注入された電子を電子輸送層25、発光層24へ注入する機能を有する。電子注入層26は、例えば、陰極27から電子輸送層25、発光層24への電子の注入を促進させる機能を有する材料(電子注入性材料)によって構成されている。上記の電子注入性材料は、例えば、電子注入性を有する有機材料に、電子注入性を有する金属がドープされたものであってもよい。電子注入層26に含まれるドープ金属は、例えば、電子輸送層25に含まれるドープ金属と同じ金属である。電子輸送層25は、例えば、蒸着膜またはスパッタ膜で構成されている。
本実施の形態では、発光素子12−2を構成する各層(例えば、正孔注入層22、正孔輸送層23、発光層24、電子輸送層25および電子注入層26)が、溝部14を共有する各副画素12で共有されている。つまり、発光素子12−2を構成する各層(例えば、正孔注入層22、正孔輸送層23、発光層24、電子輸送層25および電子注入層26)が、例えば、図5に示したように、溝部14内において、列方向に延在して形成されており、各行規制部13Bをまたいで(つまり、各行規制部13B上に)形成されている。
また、本実施の形態では、発光素子12−2内の一部の層(例えば、正孔注入層22、正孔輸送層23および発光層24)が、1つの画素11内の各副画素12で共有されておらず、1つの画素11内の副画素12ごとに別個に形成されている。つまり、発光素子12−2内の一部の層(例えば、正孔注入層22、正孔輸送層23および発光層24)は、例えば、図4に示したように、列規制部13Aによって分離されている。また、本実施の形態では、発光素子12−2内の一部の層(例えば、電子輸送層25および電子注入層26)が、1つの画素11内の各副画素12で共有されている。つまり、発光素子12−2内の一部の層(例えば、電子輸送層25および電子注入層26)は、例えば、図5に示したように、各列規制部13Bをまたいで(つまり、各行規制部13B上に)形成されている。
また、本実施の形態では、陰極27は、発光パネル10全体(例えば、表示領域10A全体)に渡って形成されている。具体的には、陰極27は、電子注入層26と、列規制部13Aおよび行規制部13Bの上部とを含む表面全体に渡って連続して形成されている。
発光素子12−2は、さらに、例えば、図4、図5に示したように、発光素子12−2を保護および封止する層(封止層28)を有している。封止層28は、例えば、エポキシ樹脂や、ビニル系樹脂などの樹脂材料によって形成されている。
本実施の形態では、各発光素子12−2には、マイクロキャビティ構造が設けられている。マイクロキャビティ構造は、例えば、陽極21と陰極27との間で生じる光の共振を利用し、特定波長の光を増強させる効果を有する。発光層24から発せられた光は、陽極21と陰極27との間で多重反射する。このとき、発光層24から発せられた光のうちの特定の波長成分が強められる。陽極21と陰極27との間の光路長が、発光層24から発せられる光の発光スペクトルピーク波長に対応している。マイクロキャビティ構造により、発光層24から出射された光は、陽極21と陰極27との間で所定の光学長の範囲内で反射を繰り返し、光路長に対応した特定の波長の光は共振して増強される一方、光路長に対応しない波長の光は弱められる。その結果、外部に取り出される光Lのスペクトルが急峻でかつ高強度になり、輝度および色純度が向上する。従って、陽極21と陰極27との間の距離が、キャビティが生じる光路長となっている。マイクロキャビティ構造では、膜厚が大きくなるにつれて、1次干渉(ファーストキャビティ)、2次干渉(セカンドキャビティ)、3次干渉(サードキャビティ)などが発生する。
(対向パネル40)
発光装置1は、上述したように、対向パネル40を備えている。図6は、積層パネルの、図3のA−A線に対応する箇所での断面構成例を表したものである。図7は、積層パネルの、図3のB−B線に対応する箇所での断面構成例を表したものである。図8は、積層パネルの、図3のC−C線に対応する箇所での断面構成例を表したものである。図9は、積層パネルの、図3のD−D線に対応する箇所での断面構成例を表したものである。なお、図6〜図9では、主要な構成要素だけが示されている。
対向パネル40は、発光パネル10と所定の間隙を介して対向配置されている。対向パネル40と発光パネル10との間の間隙は、例えば、透光性の樹脂(例えば封止層28)で充填されている。対向パネル40は、例えば、支持基板41と、支持基板41の、発光パネル10側の表面に接するブラックマトリクス42(遮光膜)およびカラーフィルタ43とを有している。ブラックマトリクス42は、例えば、光吸収性を有する材料、または、反射を抑制する材料によって形成されている。ブラックマトリクス42は、後述するように、複数の開口部Hr,Hg,Hbを有している。カラーフィルタ43は、少なくとも、開口部Hr,Hg,Hb内に設けられている。カラーフィルタ43は、開口部Hr内に赤色光を選択的に透過するカラーフィルタ43Rを有しており、開口部Hg内に緑色光を選択的に透過するカラーフィルタ43Gを有しており、開口部Hg内に青色光を選択的に透過するカラーフィルタ43Bを有している。
ブラックマトリクス42は、高解像度化に適した構成となっている。具体的には、ブラックマトリクス42は、所定の間隙を介して各発光素子12−2と対向する位置に、開口幅の互いに異なる複数の開口部Hr,Hg,Hbを有している。開口部Hrは、発光素子12rと対向する位置に設けられている。開口部Hgは、発光素子12gと対向する位置に設けられている。開口部Hbは、発光素子12bと対向する位置に設けられている。
複数の開口部Hr,Hg,Hbは、行方向に等ピッチで配置されるとともに、列方向にも等ピッチで配置されている。複数の開口部Hr,Hg,Hbの、行方向のピッチ、および複数の開口部Hr,Hg,Hbの、列方向のピッチは、それぞれ、一定となっている。複数の開口部Hr,Hg,Hbの、行方向のピッチは、複数の開口部Hr,Hg,Hbの、列方向のピッチよりも狭くなっており、例えば、複数の開口部Hr,Hg,Hbの、列方向のピッチの1/3程度となっている。
各開口部Hr,Hg,Hbの、行方向における開口幅Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1は、各発光素子12−2(発光層24)から発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が行方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、行方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている。同様に、各開口部Hr,Hg,Hbの、列方向における開口幅Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2は、各発光素子12−2(発光層24)から発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が行方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、行方向における色差(Δu’v’)が0.020、0.010、または、0.004以下となるような大きさとなっている。
ここで、輝度視野角(cd/m2)は、輝度計によって計測可能である。色度視野角(u’v’)は、分光放射計によって計測可能である。現在の汎用ディスプレイにおける色差(Δu’v’)の仕様が、一般的に0.020となっている。現在の高級モニターにおける色差(Δu’v’)の仕様が、一般的に0.010となっている。色差(Δu’v’)0.004は、人間の認識限界に相当する値である。
開口部Hr,Hg,Hbの大きさは、開口部Hr,Hg,Hbごとに異なっている。開口部Hrの、行方向の幅Wbm_r1は、開口部Hgの、行方向の幅Wbm_g1よりも大きくなっている。開口部Hgの、行方向の幅Wbm_g1は、開口部Hbの、行方向の幅Wbm_b1よりも大きくなっている。開口部Hrの、列方向の幅Wbm_r2は、開口部Hgの、列方向の幅Wbm_g2よりも大きくなっている。また、開口部Hgの、列方向の幅Wbm_g2は、開口部Hbの、列方向の幅Wbm_b2よりも大きくなっている。
開口部Hrの、行方向の幅Wbm_r1は、発光素子12rの、行方向の幅Wel_r1よりも大きくなっている。開口部Hgの、行方向の幅Wbm_g1は、発光素子12gの、行方向の幅Wel_g1よりも大きくなっている。開口部Hbの、行方向の幅Wbm_b1は、発光素子12bの、行方向の幅Wel_b1よりも大きくなっている。開口部Hrの、列方向の幅Wbm_r2は、発光素子12rの、列方向の幅Wel_r2よりも大きくなっている。開口部Hgの、列方向の幅Wbm_g2は、発光素子12gの、列方向の幅Wel_g2よりも大きくなっている。開口部Hbの、列方向の幅Wbm_b2は、発光素子12bの、列方向の幅Wel_b2よりも大きくなっている。
開口部Hrの、行方向の幅Wbm_r1と、発光素子12rの、行方向の幅Wel_r1との差は、開口部Hgの、行方向の幅Wbm_g1と、発光素子12gの、行方向の幅Wel_g1との差よりも大きくなっている。開口部Hrの、列方向の幅Wbm_r2と、発光素子12rの、列方向の幅Wel_r2との差は、開口部Hgの、列方向の幅Wbm_g2と、発光素子12gの、列方向の幅Wel_g2との差よりも大きくなっている。
開口部Hgの、行方向の幅Wbm_g1と、発光素子12gの、行方向の幅Wel_g1との差は、開口部Hbの、行方向の幅Wbm_b1と、発光素子12bの、行方向の幅Wel_b1との差よりも大きくなっている。開口部Hgの、列方向の幅Wbm_g2と、発光素子12gの、列方向の幅Wel_g2との差は、開口部Hbの、列方向の幅Wbm_b2と、発光素子12bの、列方向の幅Wel_b2との差よりも大きくなっている。
開口部Hrの、行方向の幅Wbm_r1は、発光素子12rから発せられた光の行方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られる程度の大きさとなっている。開口部Hrの、列方向の幅Wbm_r2は、発光素子12rから発せられた光の列方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られる程度の大きさとなっていてもよいし、発光素子12rから発せられた光の列方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られない程度の大きさとなっていてもよい。発光素子12rから発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られているか否かは、画素11Rから発せられた光の45°輝度視野角(cd/m2)が、行方向および列方向において互いに異なっているか否かで判断することができる。画素11Rから発せられた光の45°輝度視野角(cd/m2)が、行方向および列方向において互いに異なっている場合には、発光素子12rから発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られていると判断することができる。
開口部Hgの、行方向の幅Wbm_g1は、発光素子12gから発せられた光の行方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られる程度の大きさとなっている。開口部Hgの、列方向の幅Wbm_g2は、発光素子12gから発せられた光の列方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られる程度の大きさとなっていてもよいし、発光素子12gから発せられた光の列方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られない程度の大きさとなっていてもよい。発光素子12gから発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られているか否かは、画素11Gから発せられた光の45°輝度視野角(cd/m2)が、行方向および列方向において互いに異なっているか否かで判断することができる。画素11Gから発せられた光の45°輝度視野角(cd/m2)が、行方向および列方向において互いに異なっている場合には、発光素子12gから発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られていると判断することができる。
開口部Hbの、行方向の幅Wbm_b1は、発光素子12bから発せられた光の行方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られる程度の大きさとなっている。開口部Hbの、列方向の幅Wbm_b2は、発光素子12bから発せられた光の列方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られる程度の大きさとなっていてもよいし、発光素子12bから発せられた光の列方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られない程度の大きさとなっていてもよい。発光素子12bから発せられた光の行方向成分および列方向成分の一部がブラックマトリクス42によって遮られているか否かは、画素11Bから発せられた光の45°輝度視野角(cd/m2)が、行方向および列方向において互いに異なっているか否かで判断することができる。画素11Bから発せられた光の45°輝度視野角(cd/m2)が、行方向および列方向において互いに異なっている場合には、発光素子12bから発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られていると判断することができる。
各開口部Hr,Hg,Hbの、行方向および列方向における開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)は、45°輝度視野角(cd/m2)の、以下の式(1)により求められる輝度差ΔLがいずれかの発光色において3%を超えるような大きさとなっていてもよい。なお、ブラックマトリクス42のケラレ(遮光)が大き過ぎると、水平方向と垂直方向の色度視野角(u’v’)のズレを調整することが難しくなる場合がある。これを考慮すると、各開口部Hr,Hg,Hbの、行方向および列方向における開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)は、輝度差ΔLがいずれかの発光色において30%未満となるような大きさとなっていることが好ましい。
ΔL=((Lmax−Lmin)/Lmax)×100…式(1)
Lmax:行方向の45°輝度視野角(cd/m2)および列方向の45°輝度視野角(cd/m2)のうち大きい方の値
Lmin:行方向の45°輝度視野角(cd/m2)および列方向の45°輝度視野角(cd/m2)のうち小さい方の値
図11は、比較例に係る積層パネルの視野角と色差との関係の一例を表す図である。図12は、比較例に係る積層パネルにおける輝度視野角(cd/m2)の一例を表す図である。
比較例に係る積層パネルでは、発光素子の素子幅が行方向おいて全て等しくなっており、発光素子の素子幅が列方向おいて全て等しくなっており、ブラックマトリクスの開口部の開口幅が行方向おいて全て等しくなっており、ブラックマトリクスの開口部の開口幅が列方向おいて全て等しくなっている。比較例に係る積層パネルでは、各副画素の発光素子として、共振器構造を持たせた有機EL素子が、行方向において膜厚分布が大きくなる印刷プロセスを用いて形成されている。このときの発光分布は、赤色の副画素において、比較的広くなっており、緑色の副画素、青色の副画素となるにつれて、狭くなっている。従って、青色の副画素では、ブラックマトリクスの開口部の外縁での発光がほとんど見られない。
比較例に係る積層パネルにおいて、ブラックマトリクスの開口部の開口幅と、発光素子の素子幅との差分を各副画素で一定とした場合、発光素子の中心部と、ブラックマトリクスの開口部の端縁を発光パネルに投影したときの投影点との距離(差Ls)が各副画素で一定となる。この場合、ブラックマトリクスによるケラレ(遮光)の割合が、赤色の副画素、緑色の副画素、青色の副画素ごとに異なるので、白表示をしたときに色ずれが生じる。さらに、副画素の縦横のアスペクト比がおおよそ1:3となっているので、ブラックマトリクスによるケラレ(遮光)の割合が、各副画素において、行方向および列方向で異なる。従って、色ずれの大きさが積層パネルを視認する方向によって異なる。図11に、その具体例を表す。図11によると、色差Δu’v’が、垂直方向(視認方向:0度、270度)と、水平方向(視認方向:90度、180度)とで大きく異なっている。垂直方向(視認方向:0度、270度)の45°での色差Δu’v’は、0.012を超えており、その一方で、水平方向(視認方向:90度、180度)の45°での色差Δu’v’は、人間の認識限界(0.004)よりも若干大きな値となっている。
また、図12によると、垂直方向(視認方向:0度、270度)の輝度視野角特性は、ケラレがほとんど生じていないので、ほぼ共振器単独の輝度視野角特性となっており、45°輝度視野角(cd/m2)においておおよそ65〜66%となっている。一方、水平方向(視認方向:90度、180度)の輝度視野角特性は、青色の副画素、緑色の副画素、赤色の副画素の順にケラレが大きくなるので、45°輝度視野角(cd/m2)において、青色の副画素でおおよそ66%、緑色および赤色の副画素でおおよそ65%となっている。
さらに、赤色の副画素では、最大方向の輝度視野角特性と、最小方向の輝度視野角特性との差が、7.1%となっており、緑色の副画素では、最大方向の輝度視野角特性と、最小方向の輝度視野角特性との差が、4.4%となっており、緑色の副画素では、最大方向の輝度視野角特性と、最小方向の輝度視野角特性との差が、2.9%となっている。従って、赤色および緑色の副画素では、青色の副画素と比べて、輝度視野角特性が積層パネルを視認する方向によって大きく異なっているのがわかる。
このように、比較例に係る積層パネルでは、輝度視野角特性や色差Δu’v’が積層パネルを視認する方向によって大きく異なっている。これらは、図13の上段の45°色度視野角等高線マップに示したように、観察方向によって色度視野角(u’v’)の最適値がケラレによってずれていることを示している。なお、図13に記載の45°色度視野角等高線マップにおいて、横軸が赤色の画素11Rにおける塗布膜の膜厚となっており、縦軸が緑色の画素11Rにおける塗布膜の膜厚となっている。図13中の補正前とは、ブラックマトリクスの開口部の開口幅が行方向おいて全て等しくなっており、ブラックマトリクスの開口部の開口幅が列方向おいて全て等しくなっていることを指している。図13中の補正後とは、ブラックマトリクスの開口部の開口幅を調整したことを指している。ところで、各方向での最適値の中間値を発光素子の膜厚として設定することも可能である。しかし、そのようにした場合には、膜厚制御のマージンが低下し、歩留まりの低下などの問題が生じる。
そこで、本実施の形態では、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定する。具体的には、ケラレの影響が大きい場合には、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅と、発光素子12−2の素子幅との差を大きく設定して、ケラレが発生しにくい状態にし、ケラレの影響が少ない場合には、ラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅と、発光素子12−2の素子幅との差を小さく設定して、ケラレが発生しやすい状態にする。このようにすることで、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることで、画品位の改善と生産性の向上を図る。
そこで、例えば、各発光素子12−2の素子幅を一定としたうえで、開口部Hrの、行方向の幅Wbm_r1と、発光素子12rの、行方向の幅Wel_r1との差を、開口部Hgの、行方向の幅Wbm_g1と、発光素子12gの、行方向の幅Wel_g1との差よりも大きくする。さらに、例えば、各発光素子12−2の素子幅を一定としたうえで、開口部Hrの、列方向の幅Wbm_r2と、発光素子12rの、列方向の幅Wel_r2との差を、開口部Hgの、列方向の幅Wbm_g2と、発光素子12gの、列方向の幅Wel_g2との差よりも大きくする。さらに、例えば、各発光素子12−2の素子幅を一定としたうえで、開口部Hgの、行方向の幅Wbm_g1と、発光素子12gの、行方向の幅Wel_g1との差を、開口部Hbの、行方向の幅Wbm_b1と、発光素子12bの、行方向の幅Wel_b1との差よりも大きくする。さらに、例えば、各発光素子12−2の素子幅を一定としたうえで、開口部Hgの、列方向の幅Wbm_g2と、発光素子12gの、列方向の幅Wel_g2との差を、開口部Hbの、列方向の幅Wbm_b2と、発光素子12bの、列方向の幅Wel_b2との差よりも大きくする。
例えば、各発光素子12−2の、行方向の素子幅を30μmとし、各発光素子12−2の、列方向の素子幅を90μmとする。さらに、ブラックマトリクス42の開口部Hrの、列方向の開口幅を39μmとし、ブラックマトリクス42の開口部Hgの、列方向の開口幅を37μmとし、ブラックマトリクス42の開口部Hbの、列方向の開口幅を35.5μmとし、ブラックマトリクス42の各開口部Hr,Hg,Hbの、列方向の開口幅を90μmとする。このときの視野角と色差との関係を図14に示す。図14によると、色差Δu’v’が、垂直方向(視認方向:0度、270度)と、水平方向(視認方向:90度、180度)とでほぼ等しくなっていることがわかる。これは、図13の下段に示したように、ブラックマトリクス42の開口幅を調整することで、45°色度視野角(u’v’)の最適中心が、ケラレありとなしとで同じ位置になっていることに起因している。なお、ブラックマトリクス42の開口幅の調整方法は、上記の方法に限定されるものではない。
図15は、種々の45°色度視野角等高線マップを表したものである。図15の左の上下段には、45°輝度視野角最大方位における、45°色度視野角等高線マップが表されており、図15の残りの箇所には、ブラックマトリクス42の開口部のアスペクト比として3種類を設定したときの、45°輝度視野角最小方位における、45°色度視野角等高線マップが表されている。図15からは、ブラックマトリクス42の開口部のアスペクト比の大きさによって、45°色度視野角(u’v’)の最適中心の位置が、大きくずれることがわかる。
[効果]
次に、本実施の形態に係る発光装置1の効果について説明する。
有機ELなどの自発光素子の表示装置において、色再現範囲を広く、また外光反射を抑えるために、ブラックマトリクスを用いたカラーフィルタを採用する場合がある。この表示装置の発光部とブラックマトリクスとが一定の間隔を隔てて設置された場合、表示装置を斜め方向から観察すると、ブラックマトリクスによるケラレが発生することがある。この現象は、表示装置の解像度が上がるほど顕著になる。
有機ELは、発光色によって寿命が異なることから、画素開口は、寿命の短い素子を大きくすることが多い。また、印刷方式を用いて作製した有機ELは、膜厚分布を持ち、画素周辺部の膜厚が中心部分と大きく異なる。これに加えて、有機ELに共振器構造を用いた場合には、発光部に強い面内分布が発生するため、発光エリアは同じであっても斜めから見たときのケラレには色ごとに差ができ、色ずれが生じる。
この対策として、例えば、特許第4715906号では、水平方向の幅を揃えること、そして、特許第5293497号では、ブラックマトリクスと発光部の距離を色ごとに変えることによる色ずれの低減を提案している。しかし、RGBの発光部のアスペクト比が異なる場合には、方向によって、ケラレ量が異なるため、色ずれが方向によって異なり、画品位の低下も生じる。共振器内の膜厚で調整を行った場合には、著しく生産性が低下することがある。
一方、本実施の形態では、ブラックマトリクス42の各開口部Hr,Hg,Hbの、行方向および列方向における開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)は、各発光素子12−2から発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が行方向および列方向において互いに異なる大きさとなるような大きさとなっている。各開口部Hr,Hg,Hbの、行方向および列方向における開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)は、さらに、45°色度視野角(u’v’)の、行方向および列方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている。これにより、ブラックマトリクス42の各開口部Hr,Hg,Hbを小さくした場合に、ブラックマトリクス42によるケラレ(遮光)が発生したときであっても、色ずれを低減することができる。従って、高解像度において画品位の低下を抑制することができる。
また、本実施の形態では、ブラックマトリクス42の各開口部Hr,Hg,Hbの、行方向および列方向における開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)は、色差(Δu’v’)が0.004以下となるような大きさとなっている。これにより、色差(Δu’v’)が人間の認識限界に相当する値と同じかそれよりも低くなるので、観察者がそもそも色ずれを認識することができなくなる。従って、高解像度において画品位の低下を抑制することができる。
また、本実施の形態において、各開口部Hr,Hg,Hbの、行方向および列方向における開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)は、45°輝度視野角(cd/m2)の、上記の式(1)により求められる輝度差ΔLがいずれかの発光色において3%を超えるような大きさとなっている場合であっても、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定することにより、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることができる。従って、画品位の改善と生産性の向上を図ることができる。
また、本実施の形態では、各発光素子12−2が、塗布膜によって構成された発光層24を有している。ここで、各発光素子12−2の素子幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1,Wel_r2,Wel_g2,Wel_b2)が絶縁層13によって規定されている。そのため、絶縁層13による濡れ上がりの影響により、発光層24の膜厚分布が不均一となる。そのため、上述したマイクロキャビティの影響により、発光層24の膜厚が共振条件から外れている部分の光を外部に取り出すことができなくなり、発光領域24Aの大きさは、副画素12R,12G,12Bごとに異なってしまう。その結果、各発光素子12−2の、行方向の幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1)を互いに等しくし、ブラックマトリクス42の各開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)を互いに等しくした場合には、色度視野角(u’v’)の、視認方向によるズレが生じてしまう。一方、本実施の形態では、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定することにより、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることができる。従って、各発光素子12−2が、塗布膜によって構成された発光層24を有している場合であっても、画品位の改善と生産性の向上を図ることができる。
また、本実施の形態では、ブラックマトリクス42の複数の開口部Hr,Hg,Hb、行方向および列方向のピッチが一定となっている。これにより、本実施の形態に係る発光装置1は、特殊な用途での使用に限られず、汎用のディスプレイや高級モニターなどに用いることができる。
また、本実施の形態では、列規制部13Aによって、複数の発光素子12−2が、行方向において区画されている場合には、列規制部13Aによる濡れ上がりの影響により、発光層24の列方向における膜厚分布が、発光層24の列方向における膜厚分布よりも不均一となる。そのため、上述したマイクロキャビティの影響により、発光層24の膜厚が共振条件から外れている部分の光を外部に取り出すことができなくなり、発光領域24Aの大きさは、副画素12R,12G,12Bごとに異なってしまう。その結果、各発光素子12−2の、行方向の幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1)を互いに等しくし、ブラックマトリクス42の各開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)を互いに等しくした場合には、色度視野角(u’v’)の、視認方向によるズレが生じてしまう。一方、本実施の形態では、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定することにより、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることができる。従って、列規制部13Aによって、複数の発光素子12−2が、行方向において区画されている場合であっても、画品位の改善と生産性の向上を図ることができる。
また、本実施の形態では、複数の画素11の解像度が、100ppi以上、120ppi以上、もしくは150ppi以上となっている。これにより、ブラックマトリクス42でのケラレ(遮光)をなくすことがそもそも難しいという、低精細のときには起こり得ない状況下で、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定することにより、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることができる。従って、複数の画素11の解像度が、100ppi以上、120ppi以上、もしくは150ppi以上となっている場合であっても、画品位の改善と生産性の向上を図ることができる。
<2.適用例>
[適用例その1]
以下では、上記実施の形態に係る発光装置1の適用例について説明する。上記実施の形態に係る発光装置1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、シート状の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。
図16は、本適用例に係る電子機器2の外観を斜視的に表したものである。電子機器2は、例えば、筐体310の主面に表示面320を備えたシート状のパーソナルコンピュータである。電子機器2は、電子機器2の表示面320に、上記実施の形態に係る発光装置1を表示装置として備えている。上記実施の形態に係る発光装置1は、対向パネル40が外側を向くように配置されている。本適用例では、上記実施の形態に係る発光装置1が表示面320に設けられているので、視認性や表示品質の高い電子機器2を実現することができる。
[適用例その2]
以下では、上記実施の形態に係る発光装置1の他の適用例について説明する。上記実施の形態に係る発光装置1は、卓上用もしくは床置き用の照明装置、または、室内用の照明装置など、あらゆる分野の照明装置の光源に適用することが可能である。
図17は、上記実施の形態に係る発光装置1が適用される室内用の照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、例えば、上記実施の形態に係る発光装置1を含んで構成された照明部410を有している。照明部410は、建造物の天井420に適宜の個数および間隔で配置されている。なお、照明部410は、用途に応じて、天井420に限らず、壁430または床(図示せず)など任意の場所に設置することが可能である。
これらの照明装置では、上記実施の形態に係る発光装置1からの光により、照明が行われる。これにより、照明品質の高い照明装置を実現することができる。
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
(1)
複数の副画素からなる複数の画素を備え、
各前記副画素は、
発光色の互いに異なる複数の発光素子と、
所定の間隙を介して各前記発光素子と対向する位置に開口幅の互いに異なる複数の開口部が設けられた遮光膜と
を有し、
各前記開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、各前記発光素子から発せられた光の一部が前記遮光膜によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が前記第1方向および前記第2方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、前記第1方向および前記第2方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている
発光装置。
(2)
各前記開口部の、前記第1方向および前記第2方向における開口幅は、前記色差が0.004以下となるような大きさとなっている
(1)に記載の発光装置。
(3)
各前記開口部の、前記第1方向および前記第2方向における開口幅は、45°輝度視野角の、以下の式により求められる輝度差ΔLがいずれかの発光色において3%を超えるような大きさとなっている
(1)または(2)に記載の発光装置。
ΔL=((Lmax−Lmin)/Lmax)×100
Lmax:前記第1方向の45°輝度視野角および前記第2方向の45°輝度視野角のうち大きい方の値
Lmin:前記第1方向の45°輝度視野角および前記第2方向の45°輝度視野角のうち小さい方の値
(4)
各前記発光素子は、塗布膜によって構成された有機発光層を有する
(1)から(3)のいずれか1つに記載の発光装置。
(5)
複数の前記開口部の、前記第1方向および前記第2方向のピッチが一定となっている
(1)から(4)のいずれか1つに記載の発光装置。
(6)
複数の前記発光素子を、前記第1方向において区画するとともに、前記第1方向の前記素子幅を規定する画素規制部を更に備えた
(1)から(5)のいずれか1つに記載の発光装置。
(7)
複数の前記画素の解像度は、100ppi以上となっている
(1)から(6)のいずれか1つに記載の発光装置。
(8)
発光装置を表示装置として備え、
前記発光装置は、複数の副画素からなる複数の画素を有し、
各前記副画素は、
発光色の互いに異なる複数の発光素子と、
所定の間隙を介して各前記発光素子と対向する位置に開口幅の互いに異なる複数の開口部が設けられた遮光膜と
を有し、
各前記開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、各前記発光素子から発せられた光の一部が前記遮光膜によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が前記第1方向および前記第2方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、前記第1方向および前記第2方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている
電子機器。
1…発光装置、2…電子機器、10…発光パネル、10A…表示領域、11,11R,11G,11B…画素、11−1…画素回路、11−2…発光素子、12…表示画素、13…絶縁層、13A…列規制部、13B…行規制部、13H…開口部、14…溝部、16…基板、16A…基材、16B…配線層、20…コントローラ、21…陽極、22…正孔注入層、23…正孔輸送層、24,24R,24G,23B…発光層、24A…発光領域、25…電子輸送層、26…電子注入層、27…陰極、28…封止層、30…ドライバ、31…水平セレクタ、32…ライトスキャナ、40…対向パネル、41…対向基板、42…ブラックマトリクス、43,43R,43G,43B…カラーフィルタ、310…筐体、320…表示面、410…照明部、420…天井、430…壁、Tr1…駆動トランジスタ、Tr2…選択トランジスタ、Cs…保持容量、DSL…電源線、DTL…信号線、L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7…長さ、Vgs…ゲート−ソース間電圧、Vsig…信号電圧、WSL…選択線、Lr1,Lr2,Lg1,Lg2,Lb1,Lb2…開口差、Hr,Hg,Hb…開口部、Wbm_r,Wbm_r1,Wbm_r2,Wbm_g1,Wbm_g2,Wbm_b1,Wbm_b2,Wel_r1,Wel_r2,Wel_g1,Wel_g2,Wel_b1,Wel_b2…開口幅、Lmax…最大輝度、Lmin…最小輝度。
本開示の一実施の形態に係る発光装置の概略構成例を表す図である。 図1の各画素に含まれる1つの副画素の回路構成例を表す図である。 図1の発光パネルの概略構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのA−A線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのB−B線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのA−A線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのB−B線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのC−C線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの、図3の発光パネルのD−D線に対応する箇所での断面構成例を表す図である。 積層パネルの上面構成例を表す図である。 比較例に係る積層パネルの視野角と色変化との関係の一例を表す図である。 比較例に係る積層パネルにおける輝度視野角の一例を表す図である。 比較例に係る積層パネルにおける45°色視野角の等高線マップの一例を表す図である。 実施例に係る積層パネルの視野角と色変化との関係の一例を表す図である。 実施例に係る積層パネルにおける45°色視野角の等高線マップの一例を表す図である。 本開示の発光装置を備えた電子機器の外観の一例を斜視的に表す図である。 本開示の発光素子を備えた照明装置の外観の一例を斜視的に表す図である。
積層パネルは、行列状に配置された複数の画素11を有している。積層パネルに設けられた各画素11には、上述したように、副画素12R、副画素12および副画素12Bが含まれている。なお、各画素11には、例えば、上述したように、さらに、他の色(例えば、白色や、黄色など)を発する副画素12が含まれていてもよい。また、各画素11には、例えば、同色の複数の副画素12(例えば、緑色光を発する2つの副画素12G)が含まれていてもよい。
陽極21は、例えば、基板16の上に形成されている。陽極21は、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、アルミニウムもしくは銀の合金等、または、反射性を有する反射電極である。なお、陽極21は、反射電極に限るものではなく、例えば、透光性を有する透明電極であってもよい。透明電極の材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)又はIZO(Indium Zinc Oxide)等の透明導電性材料が挙げられる。陽極21は、反射電極と透明電極とが積層されたものであってもよい。陽極21の端縁は、例えば、絶縁層14内に埋め込まれている。陽極21の端縁が絶縁層14内に埋め込まれている場合には、各開口13Hの大きさ(具体的には、各開口13Hの底面の大きさ)を変えることにより、画素11のサイズ(面積)や、発光領域24Aのサイズ(面積)を調整することが可能となる。
電子注入層26は、陰極27から注入された電子を電子輸送層25、発光層24へ注入する機能を有する。電子注入層26は、例えば、陰極27から電子輸送層25、発光層24への電子の注入を促進させる機能を有する材料(電子注入性材料)によって構成されている。上記の電子注入性材料は、例えば、電子注入性を有する有機材料に、電子注入性を有する金属がドープされたものであってもよい。電子注入層26に含まれるドープ金属は、例えば、電子輸送層25に含まれるドープ金属と同じ金属である。電子注入層26は、例えば、蒸着膜またはスパッタ膜で構成されている
対向パネル40は、発光パネル10と所定の間隙を介して対向配置されている。対向パネル40と発光パネル10との間の間隙は、例えば、透光性の樹脂(例えば封止層28)で充填されている。対向パネル40は、例えば、支持基板41と、支持基板41の、発光パネル10側の表面に接するブラックマトリクス42(遮光膜)およびカラーフィルタ43とを有している。ブラックマトリクス42は、例えば、光吸収性を有する材料、または、反射を抑制する材料によって形成されている。ブラックマトリクス42は、後述するように、複数の開口部Hr,Hg,Hbを有している。カラーフィルタ43は、少なくとも、開口部Hr,Hg,Hb内に設けられている。カラーフィルタ43は、開口部Hr内に赤色光を選択的に透過するカラーフィルタ43Rを有しており、開口部Hg内に緑色光を選択的に透過するカラーフィルタ43Gを有しており、開口部H内に青色光を選択的に透過するカラーフィルタ43Bを有している。
各開口部Hr,Hg,Hbの、行方向における開口幅Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1は、各発光素子12−2(発光層24)から発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が行方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、行方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている。同様に、各開口部Hr,Hg,Hbの、列方向における開口幅Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2は、各発光素子12−2(発光層24)から発せられた光の一部がブラックマトリクス42によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、方向における色差(Δu’v’)が0.020、0.010、または、0.004以下となるような大きさとなっている。
さらに、赤色の副画素では、最大方向の輝度視野角特性と、最小方向の輝度視野角特性との差が、7.1%となっており、緑色の副画素では、最大方向の輝度視野角特性と、最小方向の輝度視野角特性との差が、4.4%となっており、色の副画素では、最大方向の輝度視野角特性と、最小方向の輝度視野角特性との差が、2.9%となっている。従って、赤色および緑色の副画素では、青色の副画素と比べて、輝度視野角特性が積層パネルを視認する方向によって大きく異なっているのがわかる。
そこで、本実施の形態では、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1,Wel_r2,Wel_g2,Wel_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定する。具体的には、ケラレの影響が大きい場合には、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅と、発光素子12−2の素子幅との差を大きく設定して、ケラレが発生しにくい状態にし、ケラレの影響が少ない場合には、ラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅と、発光素子12−2の素子幅との差を小さく設定して、ケラレが発生しやすい状態にする。このようにすることで、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることで、画品位の改善と生産性の向上を図る。
例えば、各発光素子12−2の、行方向の素子幅を30μmとし、各発光素子12−2の、列方向の素子幅を90μmとする。さらに、ブラックマトリクス42の開口部Hrの、方向の開口幅を39μmとし、ブラックマトリクス42の開口部Hgの、方向の開口幅を37μmとし、ブラックマトリクス42の開口部Hbの、方向の開口幅を35.5μmとし、ブラックマトリクス42の各開口部Hr,Hg,Hbの、列方向の開口幅を90μmとする。このときの視野角と色差との関係を図14に示す。図14によると、色差Δu’v’が、垂直方向(視認方向:0度、270度)と、水平方向(視認方向:90度、180度)とでほぼ等しくなっていることがわかる。これは、図13の下段に示したように、ブラックマトリクス42の開口幅を調整することで、45°色度視野角(u’v’)の最適中心が、ケラレありとなしとで同じ位置になっていることに起因している。なお、ブラックマトリクス42の開口幅の調整方法は、上記の方法に限定されるものではない。
また、本実施の形態において、各開口部Hr,Hg,Hbの、行方向および列方向における開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)は、45°輝度視野角(cd/m2)の、上記の式(1)により求められる輝度差ΔLがいずれかの発光色において3%を超えるような大きさとなっている場合であっても、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1,Wel_r2,Wel_g2,Wel_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定することにより、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることができる。従って、画品位の改善と生産性の向上を図ることができる。
また、本実施の形態では、各発光素子12−2が、塗布膜によって構成された発光層24を有している。ここで、各発光素子12−2の素子幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1,Wel_r2,Wel_g2,Wel_b2)が絶縁層13によって規定されている。そのため、絶縁層13による濡れ上がりの影響により、発光層24の膜厚分布が不均一となる。そのため、上述したマイクロキャビティの影響により、発光層24の膜厚が共振条件から外れている部分の光を外部に取り出すことができなくなり、発光領域24Aの大きさは、副画素12R,12G,12Bごとに異なってしまう。その結果、各発光素子12−2の、行方向の幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1)を互いに等しくし、ブラックマトリクス42の各開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)を互いに等しくした場合には、色度視野角(u’v’)の、視認方向によるズレが生じてしまう。一方、本実施の形態では、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1,Wel_r2,Wel_g2,Wel_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定することにより、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることができる。従って、各発光素子12−2が、塗布膜によって構成された発光層24を有している場合であっても、画品位の改善と生産性の向上を図ることができる。
また、本実施の形態では、列規制部13Aによって、複数の発光素子12−2が、行方向において区画されている場合には、列規制部13Aによる濡れ上がりの影響により、発光層24の方向における膜厚分布が、発光層24の列方向における膜厚分布よりも不均一となる。そのため、上述したマイクロキャビティの影響により、発光層24の膜厚が共振条件から外れている部分の光を外部に取り出すことができなくなり、発光領域24Aの大きさは、副画素12R,12G,12Bごとに異なってしまう。その結果、各発光素子12−2の、行方向の幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1)を互いに等しくし、ブラックマトリクス42の各開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)を互いに等しくした場合には、色度視野角(u’v’)の、視認方向によるズレが生じてしまう。一方、本実施の形態では、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1,Wel_r2,Wel_g2,Wel_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定することにより、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることができる。従って、列規制部13Aによって、複数の発光素子12−2が、行方向において区画されている場合であっても、画品位の改善と生産性の向上を図ることができる。
また、本実施の形態では、複数の画素11の解像度が、100ppi以上、120ppi以上、もしくは150ppi以上となっている。これにより、ブラックマトリクス42でのケラレ(遮光)をなくすことがそもそも難しいという、低精細のときには起こり得ない状況下で、ブラックマトリクス42の開口部Hr,Hg,Hbの開口幅(Wbm_r1,Wbm_g1,Wbm_b1,Wbm_r2,Wbm_g2,Wbm_b2)と、発光素子12−2の素子幅(Wel_r1,Wel_g1,Wel_b1,Wel_r2,Wel_g2,Wel_b2)との関係を、単色の輝度視野角(cd/m2)の最大値と最小値のケラレの影響の大きさに応じて設定することにより、各色のバランスを制御して、視野角による色の変化を少なくし、各方位の色度視野角(u’v’)の最適点を一致させることができる。従って、複数の画素11の解像度が、100ppi以上、120ppi以上、もしくは150ppi以上となっている場合であっても、画品位の改善と生産性の向上を図ることができる。
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
(1)
複数の副画素からなる複数の画素を備え、
各前記副画素は、
発光色の互いに異なる複数の発光素子と、
所定の間隙を介して各前記発光素子と対向する位置に開口幅の互いに異なる複数の開口部が設けられた遮光膜と
を有し、
各前記開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、各前記発光素子から発せられた光の一部が前記遮光膜によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が前記第1方向および前記第2方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、前記第1方向および前記第2方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている
発光装置。
(2)
各前記開口部の、前記第1方向および前記第2方向における開口幅は、前記色差が0.004以下となるような大きさとなっている
(1)に記載の発光装置。
(3)
各前記開口部の、前記第1方向および前記第2方向における開口幅は、45°輝度視野角の、以下の式により求められる輝度差ΔLがいずれかの発光色において3%を超えるような大きさとなっている
(1)または(2)に記載の発光装置。
ΔL=((Lmax−Lmin)/Lmax)×100
Lmax:前記第1方向の45°輝度視野角および前記第2方向の45°輝度視野角のうち大きい方の値
Lmin:前記第1方向の45°輝度視野角および前記第2方向の45°輝度視野角のうち小さい方の値
(4)
各前記発光素子は、塗布膜によって構成された有機発光層を有する
(1)から(3)のいずれか1つに記載の発光装置。
(5)
複数の前記開口部の、前記第1方向および前記第2方向のピッチが一定となっている
(1)から(4)のいずれか1つに記載の発光装置。
(6)
複数の前記発光素子を、前記第1方向において区画するとともに、前記第1方向の素子幅を規定する画素規制部を更に備えた
(1)から(5)のいずれか1つに記載の発光装置。
(7)
複数の前記画素の解像度は、100ppi以上となっている
(1)から(6)のいずれか1つに記載の発光装置。
(8)
発光装置を表示装置として備え、
前記発光装置は、複数の副画素からなる複数の画素を有し、
各前記副画素は、
発光色の互いに異なる複数の発光素子と、
所定の間隙を介して各前記発光素子と対向する位置に開口幅の互いに異なる複数の開口部が設けられた遮光膜と
を有し、
各前記開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、各前記発光素子から発せられた光の一部が前記遮光膜によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が前記第1方向および前記第2方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、前記第1方向および前記第2方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている
電子機器。

Claims (8)

  1. 複数の副画素からなる複数の画素を備え、
    各前記副画素は、
    発光色の互いに異なる複数の発光素子と、
    所定の間隙を介して各前記発光素子と対向する位置に開口幅の互いに異なる複数の開口部が設けられた遮光膜と
    を有し、
    各前記開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、各前記発光素子から発せられた光の一部が前記遮光膜によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が前記第1方向および前記第2方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、前記第1方向および前記第2方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている
    発光装置。
  2. 各前記開口部の、前記第1方向および前記第2方向における開口幅は、前記色差が0.004以下となるような大きさとなっている
    請求項1に記載の発光装置。
  3. 各前記開口部の、前記第1方向および前記第2方向における開口幅は、45°輝度視野角の、以下の式により求められる輝度差ΔLがいずれかの発光色において3%を超えるような大きさとなっている
    請求項1または請求項2に記載の発光装置。
    ΔL=((Lmax−Lmin)/Lmax)×100
    Lmax:前記第1方向の45°輝度視野角および前記第2方向の45°輝度視野角のうち大きい方の値
    Lmin:前記第1方向の45°輝度視野角および前記第2方向の45°輝度視野角のうち小さい方の値
  4. 各前記発光素子は、塗布膜によって構成された有機発光層を有する
    請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発光装置。
  5. 複数の前記開口部の、前記第1方向および前記第2方向のピッチが一定となっている
    請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発光装置。
  6. 複数の前記発光素子を、前記第1方向において区画するとともに、前記第1方向の前記素子幅を規定する画素規制部を更に備えた
    請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発光装置。
  7. 複数の前記画素の解像度は、100ppi以上となっている
    請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の発光装置。
  8. 発光装置を表示装置として備え、
    前記発光装置は、複数の副画素からなる複数の画素を有し、
    各前記副画素は、
    発光色の互いに異なる複数の発光素子と、
    所定の間隙を介して各前記発光素子と対向する位置に開口幅の互いに異なる複数の開口部が設けられた遮光膜と
    を有し、
    各前記開口部の、第1方向および第2方向における開口幅は、各前記発光素子から発せられた光の一部が前記遮光膜によって遮られることに起因して45°輝度視野角(cd/m2)が前記第1方向および前記第2方向において互いに異なる大きさとなっており、かつ、45°色度視野角(u’v’)の、前記第1方向および前記第2方向における色差(Δu’v’)が0.020以下となるような大きさとなっている
    電子機器。
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