JP6159946B2

JP6159946B2 - 表示装置および電子機器

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Publication number: JP6159946B2
Application number: JP2013211719A
Authority: JP
Inventors: 幸治花輪; 信夫小澤; 裕幸池田
Original assignee: Joled Inc
Current assignee: Joled Inc
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-10-09
Also published as: US9178180B2; US20150097168A1; JP2015076262A

Description

本開示は、有機電界発光素子を備えた表示装置およびそのような表示装置を備えた電子機器に関する。

フラットパネルディスプレイの一つとして、有機電界発光（ＥＬ：Electroluminescence）素子を用いた表示装置（有機ＥＬディスプレイ）の開発が進んでいる。この表示装置は、上面発光方式（トップエミッション方式）のものと、下面発光方式（ボトムエミッション方式）のものとに大別される。

トップエミッション方式の表示装置では、隣接画素への光の混入を抑制するために、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）あるいはＷ（白）などの画素間に、ブラックマトリクス層が設けられている（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−１７４３５６号公報

しかしながら、ブラックマトリクス層を用いた場合であっても混色が発生することがあり、これにより画質が劣化するという問題がある。

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高精細化に伴う画質劣化を抑制することが可能な表示装置および電子機器を提供することにある。

本開示の表示装置は、第１基板と光透過性を有する第２基板との間に設けられると共に、それぞれが、第１基板の側から順に、光反射性を有する第１電極と、少なくとも発光層を含む有機層と、光透過性を有する第２電極とを含む複数の画素と、複数の画素間の領域において、第２基板の一方の面に設けられた第１の遮光層と、第１の遮光層と第１基板との間であって、前記有機層の上方に設けられ、第１の遮光層の少なくとも一部に対向する第２の遮光層とを備え、有機層と第２電極との間に高抵抗層が設けられ、第２の遮光層は、高抵抗層と第２電極との間に設けられているものである。

本開示の電子機器は、上記本開示の表示装置を有するものである。

本開示の表示装置および電子機器では、画素毎に有機層から発光した光が、第２基板上に出射することにより画像表示がなされる。複数の画素間の領域に第１の遮光層が設けられ、この第１の遮光層の少なくとも一部に対向して、更に第２の遮光層が設けられている。これにより、例えば画素ピッチが狭小化した場合にも、各画素から斜め方向に発光した光が、第１または第２の遮光層により遮断され、隣接画素への光の侵入が抑制される。

本開示の表示装置および電子機器では、画素毎に有機層から発光した光が、第２基板上に出射することにより画像表示がなされる。画素間の領域に第１の遮光層を設け、この第１の遮光層の少なくとも一部に対向して第２の遮光層を設けることにより、画素ピッチが狭小化した場合にも、隣接画素への光の侵入を抑制し易くなり、例えば混色などを抑制できる。よって、高精細化に伴う画質劣化を抑制することが可能となる。

尚、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。

本開示の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す図である。図１に示した画素駆動回路の一例を表す図である。図１に示した表示装置の構成を表す断面図である。図３に示した遮光層の一例を、田の字状の画素配列と共に表す平面模式図である。図４に示した遮光層の他の例を表す平面模式図である。図４に示した遮光層の他の例を表す平面模式図である。図３に示した遮光層の一例を、ストライプ状の画素配列と共に表す平面模式図である。図５Ｃに示した遮光層の他の例を表す平面模式図である。図５Ｃに示した遮光層の他の例を表す平面模式図である。図５Ｃに示した遮光層の他の例を表す平面模式図である。Ｗ画素を用いた場合の遮光層の一例を表す平面模式図である。図３に示した表示装置の製造方法を説明するための断面図である。図６に続く工程を表す断面図である。比較例に係る表示装置の作用を説明するための模式図である。図８に示した第２基板および空気層の界面への入射角と開口幅との関係を表す特性図である。図３に示した表示装置の作用を説明するための模式図である。変形例１に係る表示装置の構成を表す断面図である。図１１に示した表示装置の製造方法を説明するための断面図である。図１２に続く工程を表す断面図である。変形例２に係る表示装置の構成を表す断面図である。変形例３に係る表示装置の構成を表す断面図である。図１等に示した表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。テレビジョン装置の構成を表す斜視図である。デジタルスチルカメラの構成を表す斜視図である。デジタルスチルカメラの構成を表す斜視図である。パーソナルコンピュータの外観を表す斜視図である。ビデオカメラの外観を表す斜視図である。携帯電話機の構成を表す平面図である。携帯電話機の構成を表す平面図である。スマートフォンの構成を表す斜視図である。スマートフォンの構成を表す斜視図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（ブラックマトリクス層に対向して、第２電極上に遮光層を有する表示装置の例）
２．変形例１（オフセット印刷により遮光層を形成する場合の例）
３．変形例２（有機層と第２電極との間に高抵抗層を形成する場合の例）
４．変形例３（高抵抗層と第２電極との間に遮光層を設ける場合の例）
５．適用例（電子機器の例）

＜実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る表示装置（表示装置１）の構成を表すものである。この表示装置１は、有機ＥＬ表示装置であり、第１基板１１上の表示領域１１０には、複数の画素として、複数の有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂがマトリクス状に配置されている。有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ赤色の光ＬＲ（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ），緑色の光ＬＧ（波長４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ），青色の光ＬＢ（波長４５０ｎｍ〜４９５ｎｍ）を発生する。有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂはサブピクセル（Ｒ画素，Ｇ画素，Ｂ画素）に相当するものであり、これら３つのＲ画素，Ｇ画素，Ｂ画素の組を１つのピクセルとして画像表示がなされる。表示領域１１０の周辺には、映像表示用の信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。

表示領域１１０内には、例えばアクティブ型の駆動回路（画素駆動回路１４０）が設けられている。画素駆動回路１４０は、図２に示したように駆動用のトランジスタＴｒ１および書き込み用のトランジスタＴｒ２を有し、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の間にはキャパシタＣｓが設けられている。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、有機ＥＬ素子１０Ｒ（または有機ＥＬ素子１０Ｇ，１０Ｂ）がトランジスタＴｒ１に直列に接続されている。信号線駆動回路１２０は、列方向に配置された複数の信号線１２０Ａを通じてトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号を供給する。走査線駆動回路１３０は、行方向に配置された複数の走査線１３０Ａを通じてトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号を順次供給する。

図３は図１に示した表示装置の断面構成を表すものである。尚、図３では、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応する領域について示している。有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、第１基板１１および第２基板２１間に設けられている。第１基板１１上には、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂをそれぞれ駆動する画素駆動回路１４０を含む駆動回路層１３が設けられている。この駆動回路層１３を覆うように平坦化膜１４が形成され、平坦化膜１４上に、例えば陽極としての第１電極１５が設けられている。第１電極１５は、駆動回路層１３に設けられたトランジスタＴｒ１と電気的に接続されている。

有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂでは、第１基板１１側から順に、第１電極１５と、画素間絶縁膜１６と、発光層を含む有機層１７と、例えば陰極としての第２電極１８とが積層されている。これらの有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ上には、封止層１９を間にして第２基板２１が貼り合わされている。第２基板２１には、カラーフィルタ層（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）と、ブラックマトリクス層２０（第１の遮光層）とが形成されている。

この表示装置１は、例えば有機層１７で発生した光が第２電極１８側から取り出される、いわゆるトップエミッション方式（上面発光方式）の有機ＥＬ表示装置である。また、図３に示した例では、有機層１７が、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ毎に、異なる色光を発光する発光層を含んでいる。以下、各部の構成について説明する。

第１基板１１は、例えばガラス，シリコン（Ｓｉ）ウェハ、樹脂あるいは導電性基板などにより構成されている。導電性基板としては、例えば表面を酸化シリコン（ＳｉＯ₂）や樹脂等により絶縁化したものが用いられる。

駆動回路層１３には、例えば上述のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２等の画素トランジスタおよびキャパシタＣｓ等が形成されるが、ここではそれらのうちのトランジスタＴｒ１のみを図示している。トランジスタＴｒ１は、例えばボトムゲート型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）であり、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）により構成されている。このトランジスタＴｒ１では、第１基板１１上に、例えば絶縁膜を介してパターン形成されたゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネルを形成する半導体薄膜と、層間絶縁膜とがこの順に積層されており、半導体薄膜の両端側に隣接してソース電極およびドレイン電極が形成されている。トランジスタＴｒ１のドレイン電極には第１電極１５が電気的に接続されている。尚、トランジスタＴｒ１は、このようなボトムゲート型に限らず、トップゲート型のものであってもよい。また、半導体薄膜は、結晶性シリコンおよびアモルファスシリコンなどから構成されていてもよいし、酸化物半導体から構成されていてもよい。

平坦化膜１４は、駆動回路層１３が形成された第１基板１１の表面を平坦化し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各層の膜厚を均一に形成するためのものである。この平坦化膜１４は、第１電極１５とトランジスタＴｒ１のドレイン電極とを電気的に接続するためのコンタクトホールが設けられており、これらが不必要に接触することを防ぐ役割をも果たしている。平坦化膜１４の構成材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂およびノボラック樹脂などの有機材料、あるいは酸化シリコン（ＳｉＯ₂），窒化シリコン（ＳｉＮｘ）または酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの無機材料が挙げられる。

第１電極１５は、画素毎に電気的に分離して設けられると共に光反射性を有しており、できるだけ高い反射率を有することが発光効率を高める上では望ましい。また、第１電極１５は陽極として用いられることから、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。このような第１電極１５の積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）は、例えば３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。第１電極１５の構成材料としては、クロム（Ｃｒ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），タンタル（Ｔａ）あるいは銀（Ａｇ）などの金属元素の単体または合金が挙げられる。第１電極１５の表面には、インジウムとスズの酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜が設けられていてもよい。第１電極の厚みは、配線抵抗と反射率（表面ラフネス）のバランスにより適宜設定される。

上記材料以外にも、アルミニウム（Ａｌ）の単体または合金が用いられてもよい。アルミニウムは、反射率は高いものの、表面に酸化皮膜が生じたり、仕事関数が大きくないために正孔注入障壁が生じたりするが、適切な正孔注入層を設けることによって第１電極１５として使用することができる。また、第１電極１５は、上述した金属の単体または合金の単層膜であってもよいし、積層膜であってもよい。

画素間絶縁膜１６は、第１電極１５を画素毎に電気的に分離すると共に、第１電極１５と第２電極１８との間の絶縁性を確保するためのものである。画素間絶縁膜１６は、各第１電極１５に対向して開口Ｈを有しており、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各発光領域を形成するものである。この画素間絶縁膜１６は、例えば酸化シリコンあるいはポリイミドなどの絶縁材料により構成されている。

有機層１７は、発光層を含むと共に、この他にも例えば正孔輸送層（ＨＴＬ：Hole Transport Layer）、正孔注入層（ＨＩＬ：Hole Injection Layer）および電子輸送層（ＥＴＬ：Electron Transport Layer）などを含んでいてもよい。

発光層は、電界がかかると電子と正孔との再結合が起こり、光を発生する。発光層は、例えば有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ毎に異なる材料から構成されている。有機ＥＬ素子１０Ｒでは赤色光を発する赤色発光層が、有機ＥＬ素子１０Ｇでは緑色光を発する緑色発光層が、有機ＥＬ素子１０Ｂでは青色光を発する青色発光層が、それぞれ形成され
ている。但し、このような構成に限らず、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれにも、赤色発光層、緑色発光層および青色発光層が積層されており、これにより白色光を生じるように構成されていてもよい。この場合、カラーフィルタ層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂによって赤色光，緑色光および青色光に分離される。

赤色発光層は、電界をかけることにより、第１電極１５から注入された正孔の一部と、第２電極１８から注入された電子の一部とが再結合して、赤色の光を発生するものである。このような赤色発光層は、例えば、赤色発光材料，正孔輸送性材料，電子輸送性材料および両電荷輸送性材料のうち少なくとも１種を含んでいる。赤色発光材料は、蛍光性のものでも燐光性のものでもよい。このような赤色発光層は、例えば、厚みが５ｎｍ程度であり、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニン）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）に２，６−ビス［（４’−メトキシジフェニルアミノ）スチリル］−１，５−ジシアノナフタレン（ＢＳＮ）を３０重量％混合したものにより構成されている。

緑色発光層は、電界をかけることにより、第１電極１５から注入された正孔の一部と、第２電極１８から注入された電子の一部とが再結合して、緑色の光を発生するものである。このような緑色発光層は、例えば、緑色発光材料，正孔輸送性材料，電子輸送性材料および両電荷輸送性材料のうち少なくとも１種を含んでいる。緑色発光材料は、蛍光性のものでも燐光性のものでもよい。このような緑色発光層は、例えば、厚みが１０ｎｍ程度であり、ＤＰＶＢｉにクマリン６を５重量％混合したものにより構成されている。

青色発光層は、電界をかけることにより、第１電極１５から注入された正孔の一部と、第２電極１８から注入された電子の一部とが再結合して、青色の光を発生するものである。このような青色発光層は、例えば、青色発光材料，正孔輸送性材料，電子輸送性材料および両電荷輸送性材料のうち少なくとも１種を含んでいる。青色発光材料は、蛍光性のものでも燐光性のものでもよい。このような青色発光層は、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、ＤＰＶＢｉに４，４’−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を２．５重量％混合したものにより構成されている。

正孔輸送層は、各色発光層への正孔注入効率を高めるためのものであり、正孔注入層を兼ねていてもよい。正孔輸送層は、例えば、厚みが４０ｎｍ程度であり、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）またはα−ナフチルフェニルジアミン（αＮＰＤ）により構成されている。電子輸送層は、例えば、厚みが２０ｎｍ程度であり、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）により構成されている。

また、このような有機層１７と第２電極１８との間には、電子注入層（ＥＩＬ：Electron Injection Layer）が設けられていてもよい。電子注入層は、電子輸送性の有機材料と低仕事関数の金属材料の混合層である。電子輸送性の有機材料とは、例えば８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）であり、金属材料とは、例えばマグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），リチウム（Ｌｉ）などである。あるいは電子注入層は、例えばマグネシウム，カルシウム，リチウム，アルミニウム，銀などの金属のうちの少なくとも２つの材料を混ぜた合金から構成されていてもよい。この電子注入層の膜厚は、例えば、１ｎｍ〜１０ｎｍである。

第２電極１８は、光透過性を有し、例えば有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの全てに共通して、表示領域の全面にわたって形成されている。この第２電極１８は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミナドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウム酸化物ドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）あるいはインジウムチタン酸化物（ＩＴｉＯ）などの透明導電膜により構成されている。この第２電極１８の膜厚は、例えば５ｎｍ〜１０００ｎｍであり、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。この第２電極１８は、例えばスパッタ法により形成可能である。

封止層１９は、例えば窒化シリコン、酸化シリコンまたは金属酸化物などからなる保護層と、例えば熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂からなる接着層などを含んで構成されている。

第２基板２１は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにおいて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。第２基板２１の一方の面（例えば第１基板１１側の面）には、カラーフィルタ層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂとブラックマトリクス層２０とが形成されている。

ブラックマトリクス層２０は、遮光性を有すると共に、例えば有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各発光領域に対向して開口を有している。ブラックマトリクス層２０の面形状（第２基板２１の主面に平行な面形状）は、例えば格子状であり、幅Ｗ１は、例えば３μｍ〜３０μｍ、厚みは例えば０．５μｍ〜３μｍである。このブラックマトリクス層２０の開口にカラーフィルタ層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが形成されている。カラーフィルタ層２０Ｒは、有機ＥＬ素子１０Ｒに対向して設けられ、赤色光を選択的に透過するものである。カラーフィルタ層２０Ｇは、有機ＥＬ素子１０Ｇに対向して設けられ、緑色光を選択的に透過するものである。カラーフィルタ層２０Ｂは、有機ＥＬ素子１０Ｂに対向して設けられ、青色光を選択的に透過するものである。

これらのブラックマトリクス層２０とカラーフィルタ層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、第２基板２１の光入射側（素子側）および光出射側のどちらの面に設けられてもよいが、例えば光入射側の面に設けられている。

本実施の形態では、上記のような構成において、第１基板１１とブラックマトリクス層２０との間に、遮光性を有する層（遮光層２２（第２の遮光層））が設けられている。遮光層２２は、ブラックマトリクス層２０の少なくとも一部に対向して設けられている。遮光層２２の幅Ｗ２は、例えば３μｍ〜３０μｍ、厚みは例えば０．０５μｍ〜１μｍである。ここでは、遮光層２２は、第２電極１８上に設けられると共に、その平面形状は、図４に模式的に示したような格子状となっている。具体的には、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各発光領域を囲むように遮光層２２が形成されている。なお、ここでは、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各サブ画素の配列が、田の字配列（２行２列の４つのサブ画素を１つの画素（表示単位）Ｕとした配列）となっている例を示す。あるいは、遮光層２２は、格子状に限らず、図５Ａおよび図５Ｂに示したようなストライプ状に設けられていてもよい。また、遮光層２２のレイアウトは、これらのものに限られない。例えば、特に波長の近い隣接画素同士の間の領域に選択的に設けるようにしてもよい。

また、サブ画素の配列は、上記のような田の字配列に限らず、ストライプ配列（並列した矩形状のサブ画素を１つの画素Ｕとした配列）であってもよい。図５Ｃ〜図５Ｆに、その一例を示す。この場合にも、遮光層２２のレイアウトは、例えば格子状（図５Ｃ）であってもよいし、ストライプ状（図５Ｄ〜図５Ｆ）であってもよい。また、図５Ｄおよび図５Ｅに示したように、例えば波長の近い隣接画素同士の間の選択的な行にのみ遮光層２２を設けてもよい。

更に、Ｒ，Ｇ，Ｂの３画素（有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）に限らず、更に白（Ｗ）のサブ画素（有機ＥＬ素子１０Ｗ）を加えた４画素構成としてもよい。図５Ｇに、その一例（田の字配列）を示す。この場合、Ｗ画素では、他の色の混色による画質への影響が生じ易いことから、上述した遮光層２２をＷ画素の周囲に選択的に形成することが望ましい。

この遮光層２２は、上記のように所望の部分にのみ、例えば印刷法により形成することができる。印刷法としては、例えばスクリーン印刷、反転オフセット印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷など様々なものが挙げられる。遮光層２２の構成材料としては、そのような印刷により形成可能な材料、例えば導電性材料を含むインクなどが用いられる。導電性インクとしては、例えばナノサイズの銀，アルミニウム，銅（Ｃｕ）などが分散された金属インクが挙げられる。このような導電性材料を用いることにより、高い遮光性能が得られる。

具体的には、図６に示したように、第１基板１１上に、駆動回路層１３、平坦化膜１４、第１電極１５、画素間絶縁膜１６、有機層１７および第２電極１８を形成する（有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成する）。この後、図７に示したように、上記のような各種印刷法を用いて、第２電極１８上に、遮光層２２を形成する。この際、上述したような金属インクを第２電極１８上に塗布した後、所定の温度でベークすることにより、遮光層２２を形成する。尚、遮光層２２の形成は、ドライエアーや窒素雰囲気中などの水分の少ない環境下において行うことが望ましい。尚、遮光層２２の形成手法としては、高精細化の観点では、印刷法が望ましいが、印刷以外の手法、例えば蒸着法などにより形成してもよい。このようにして、第１基板１１上に、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂおよび遮光層２２を形成後、封止層１９を介して、ブラックマトリクス層２０およびカラーフィルタ層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを有する第２基板２１を貼り合わせる。

［作用，効果］
本実施の形態の表示装置１では、図１および図２に示したように、走査線駆動回路１３０から各画素のトランジスタＴｒ２のゲートに走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０からは画像信号が、トランジスタＴｒ２を介してキャパシタＣｓに供給され、保持される。このキャパシタＣｓに保持された信号に応じてトランジスタＴｒ１がオンオフ制御され、これによって、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに駆動電流Ｉｄが注入される。この駆動電流Ｉｄが、第１電極１５および第２電極１８を通じて有機層１７の発光層に注入されることにより、正孔と電子とが再結合し、発光が起こる。

有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから赤色光，緑色光，青色光がそれぞれ発生すると、これらの各色光は、例えば第１電極１５および第２電極１８間において繰り返し反射された後、第２電極１８、カラーフィルタ層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂおよび第２基板２１を透過して、第２基板２１の上方へ出射する。このようにして、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光を発する有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの組を１つのピクセルとした画像表示が行われる。

ここで、上記のようなトップエミッション型の表示装置では、有機層１７から発光した光は角度分布を持つ。このため、図８に示したように、例えば青色光を発生する有機ＥＬ素子１０Ｂの有機層１７から斜め方向に沿って（隣接画素に向かって）出射する光（Ｌ１〜Ｌ３）が生じる。これらのうち光Ｌ１は、ブラックマトリクス層２０によって遮断される。一方、出射した角度によってはブラックマトリクス層２０において遮断されず、隣接画素（Ｇ画素）内に侵入する光Ｌ２，Ｌ３が生じる。

図９に、開口幅（ブラックマトリクス層２０の開口幅）ｄと、第２基板２１と空気層との界面への入射角θとの関係を、ギャップ（第１電極１５およびブラックマトリクス層２０間の距離）Ｔが１０μｍ，２０μｍである各場合について示す。このように、開口幅ｄが小さくなるに従って入射角θが大きくなる傾向がある。光Ｌ２のように、隣接画素内へ侵入した光であっても、界面への入射角θ１が臨界角θｃ以下である場合には、全反射により光Ｌ２は第２基板２１上へ放出されない。即ち、有機ＥＬ素子１０Ｂで発生した青色の光Ｌ２は、隣のＧ画素から放出されない。ブラックマトリクス層２０は、このように、隣接画素へ向かう光（Ｌ１）を遮断すると共に、隣接画素へ侵入する光（Ｌ２）が生じた場合にもその界面入射角が全反射条件を満たすように設計されることが望ましい。

ところが、図９に示したように、開口幅ｄが狭くなると、即ち画素の高精細化が進むと、入射角θが大きくなるため、上記のような全反射条件を満たすようにブラックマトリクス層２０の配置を設計することが困難となる。例えば、第２基板２１（例えばガラス；屈折率１．５）と空気（屈折率１．０）との界面における臨界角θｃが４１．８°で、ギャップＴが例えば１０μｍである場合、開口幅ｄが１３μｍ以下と狭くなると、臨界角θｃを超える入射角θ２で界面へ入射する光（Ｌ３）が生じる。あるいは、第２基板２１（屈折率１．５）と空気（屈折率１．０）との界面における臨界角θｃが４１．８°で、ギャップＴが例えば２０μｍである場合には、開口幅ｄが２８μｍ以下となると、臨界角θｃを超える入射角θ２で界面へ入射する光（Ｌ３）が生じる。このような青色の光Ｌ３は、隣のＧ画素から放出されてしまう。これにより、混色が生じる。

本実施の形態では、ブラックマトリクス層２０と第１基板１１との間に、遮光層２２が設けられていることにより、図１０に示したように、上記のような光Ｌ２，Ｌ３を遮断することができる。従って、高精細化が進んでも、隣接画素への光漏れを抑制することができる。これにより、上記のような混色の発生を抑制することができる。

以上のように本実施の形態では、画素毎に有機層１７から発光した光が、第２基板２１上に出射することにより画像表示がなされる。画素間の領域にブラックマトリクス層２０が設けられ、このブラックマトリクス層２０の少なくとも一部に対向して、更に遮光層２２が設けられている。これにより、例えば画素ピッチが狭小化した場合にも、各画素から斜め方向に発光した光を、ブラックマトリクス層２０または遮光層２２により遮断することができる。隣接画素への光の侵入を防ぎ、例えば混色などの発生を抑制できる。よって、画素の高精細化に伴う画質劣化を抑制することが可能となる。

以下、上記実施の形態の変形例について説明する。尚、上記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。

＜変形例１＞
図１１は、変形例１に係る表示装置の断面構成を表したものである。上記実施の形態では、遮光層２２を各種印刷法により形成可能であることを述べたが、本変形例では、特にオフセット印刷により形成する場合について説明する。この場合、遮光層２２の幅Ｗ２がブラックマトリクス層２０の幅Ｗ１よりも小さくなるように、画素間絶縁膜１６の幅Ｗ３が設定されている（Ｗ１≧Ｗ２≒Ｗ３）。

具体的には、図１２に示したように、幅Ｗ３が所定の値となるように画素間絶縁膜１６を形成した後、有機層１７および第２電極１８をこの順に形成する。この後、図１３に示したように、上述したような遮光層材料が一面に成膜された版２００を、第１基板１１の第２電極１８側の面に押し当てた後、剥離する。これにより、第２電極１８上に、遮光層２２を形成することができる。

本変形例のように、遮光層２２をオフセット印刷により形成する場合には、画素間絶縁膜１６の凹凸を利用して遮光層２２を形成することが可能である。

＜変形例２＞
図１４は、変形例２に係る表示装置の断面構成を表したものである。本変形例では、有機層１７と第２電極１８との間に、高抵抗層２３が設けられている。高抵抗層２３は、光透過性を有する無機材料からなる。この高抵抗層２３は、遮光層２２を上記のような印刷法により形成する場合に有機層１７への溶剤の染み込みを防ぐために設けられる。遮光層２２は、上記実施の形態と同様、第２電極１８上に設けられている。

高抵抗層２３の構成材料としては、例えば酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化モリブデン（ＭｏＯ₂，ＭｏＯ₃）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、ＩＧＺＯ、酸化ニオブと酸化チタンの混合物、酸化チタンと酸化亜鉛（ＺｎＯ）の混合物、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）と酸化錫（ＳｎＯ₂）の混合物、またはこれらの材料を組合せたものが挙げられる。高抵抗層２３の厚みは、例えば１００ｎｍ〜２０００ｎｍである。成膜手法としては、例えばスパッタ法が挙げられる。

このような高抵抗層２３を、例えば有機層１７と第２電極１８との間に設けることにより、第２電極１８上に遮光層２２を上述したような印刷法により形成する場合に、導電性インクの有機層１７への染み込みを抑制することができる。また、印刷工程中のドライエアーや窒素雰囲気中において微量に残留する水分から有機層１７を保護することもできる。

＜変形例３＞
図１５は、変形例３に係る表示装置の断面構成を表したものである。上記実施の形態および変形例では、遮光層２２が第２電極１８上に設けられている場合を例示したが、遮光層２２の設置箇所は、ブラックマトリクス層２０と第１基板１１との間であれば特に限定されない。例えば、本変形例のように、有機層１７と第２電極１８との間に高抵抗層２３を有する素子構造において、高抵抗層２３と第２電極１８との間に遮光層２２が設けられていてもよい。

＜適用例＞
上記実施の形態および変形例において説明した表示装置は、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、映像として表示するあらゆる分野の電子機器に用いることができる。その際、例えば図１６に示したようなモジュールとして、以下に挙げるようなテレビジョン装置，デジタルカメラ，ビデオカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話およびスマートフォン等の携帯端末装置などの電子機器に組み込まれる。図１６において、第１基板１１には、例えば２次元配置されたサブ画素（上述の有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）を含む表示領域１１０と、その周辺回路部として信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０等とが形成されている。第１基板１１の一辺に、第２基板２１から露出した領域２１０を有している。この領域２１０に、信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）が形成されている。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられている。

図１７は、テレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有している。映像表示画面部３００が、上記実施の形態等の表示装置により構成されている。

図１８Ａおよび図１８Ｂは、デジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４７０、表示部４６０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有している。表示部４６０が、上記実施の形態等の表示装置により構成されている。

図１９は、ノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有している。表示部５３０が、上記実施の形態等の表示装置により構成されている。

図２０は、ビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有している。表示部６４０が、上記実施の形態等の表示装置により構成されている。

図２１Ａおよび図２１Ｂは、携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。ディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０が、上記実施の形態等の表示装置により構成されている。

図２２Ａおよび図２２Ｂは、スマートフォンの外観を表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部８１０および非表示部（筐体）８２０と、操作部８３０とを備えている。操作部８３０は、非表示部８２０の前面に設けられていてもよいし（図２２Ａ）、上面に設けられていてもよい（図２２Ｂ）。表示部８１０が、上記実施の形態等の表示装置により構成されている。

以上、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本開示は上記実施の形態等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、ブラックマトリクス層の開口にカラーフィルタ層を設けた構成を例示したが、このカラーフィルタ層は必ずしも設けられていなくともよい。

また、上記実施の形態等においては、サブ画素として、Ｒ，Ｇ，Ｂの３画素（有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）を用いた例を挙げたが、サブ画素の組み合わせとしてはこれに限定されず、更に白（Ｗ）のサブ画素を加えた４画素構成であってもよい。その場合、Ｗ画素では、他の色の混色による画質への影響が生じ易いことから、上述した遮光層２２をＷ画素の周囲に選択的に形成するようにしてもよい。

更に、上記実施の形態等に記載した各層の材料および厚みは列挙したものに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い。また、表示装置では、上述した全ての層を備えている必要はなく、あるいは上述した各層に加えて更に他の層を備えていてもよい。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、本開示の効果は、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）
第１基板と光透過性を有する第２基板との間に設けられると共に、それぞれが、前記第１基板の側から順に、光反射性を有する第１電極と、少なくとも発光層を含む有機層と、光透過性を有する第２電極とを含む複数の画素と、
前記複数の画素間の領域において、前記第２基板の一方の面に設けられた第１の遮光層と、
前記第１の遮光層と前記第１基板との間に設けられ、前記第１の遮光層の少なくとも一部に対向する第２の遮光層と
を備えた表示装置。
（２）
前記第２の遮光層は、前記第２電極上に格子状に形成されている
上記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記第２の遮光層は、前記第２電極上にストライプ状に形成されている
上記（１）に記載の表示装置。
（４）
前記複数の画素は、互いに異なる波長の光を発する複数種類の画素を含み、
前記第２の遮光層は、相対的に近い波長の光を発する画素同士の間の領域に形成されている
上記（１）〜（３）のいずれかに記載の表示装置。
（５）
前記複数の画素は白色光を発する白画素を含み、
前記第２の遮光層は、前記白画素を囲んで形成されている
上記（１）〜（４）のいずれかに記載の表示装置。
（６）
前記第１の遮光層が複数の開口を有し、
前記複数の開口に、選択的な波長を透過させるカラーフィルタ層を有する
上記（１）〜（５）のいずれかに記載の表示装置。
（７）
前記有機層と前記第２電極との間に高抵抗層が設けられている
上記（１）〜（６）のいずれかに記載の表示装置。
（８）
前記第２の遮光層は、前記第２電極上に設けられている
上記（７）に記載の表示装置。
（９）
前記第２の遮光層は、前記高抵抗層と前記第２電極との間に設けられている
上記（７）に記載の表示装置。
（１０）
前記第２の遮光層は、導電性材料を含む
上記（１）〜（９）のいずれかに記載の表示装置。
（１１）
前記第２の遮光層は印刷により形成されている
上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の表示装置。
（１２）
前記第１基板上に、前記第１電極に対向して開口を有する画素間絶縁膜が設けられ、
前記第２の遮光層は、前記画素間絶縁膜の表面の凹凸を利用したオフセット印刷により形成されている
上記（１１）に記載の表示装置。
（１３）
第１基板と光透過性を有する第２基板との間に設けられると共に、それぞれが、前記第１基板の側から順に、光反射性を有する第１電極と、少なくとも発光層を含む有機層と、光透過性を有する第２電極とを含む複数の画素と、
前記複数の画素間の領域において、前記第２基板の一方の面に設けられた第１の遮光層と、
前記第１の遮光層と前記第１基板との間に設けられ、前記第１の遮光層の少なくとも一部に対向する第２の遮光層と
を備えた表示装置を有する電子機器。

１…表示装置、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機ＥＬ素子、１１…第１基板、１３…駆動回路層、１４…平坦化膜、１５…第１電極、１６…画素間絶縁膜、１７…有機層、１８……第２電極、１９…封止層、２０…ブラックマトリクス層、２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…カラーフィルタ層、２１…第２基板、２２…遮光層、２３…高抵抗層。

Claims

第１基板と光透過性を有する第２基板との間に設けられると共に、それぞれが、前記第１基板の側から順に、光反射性を有する第１電極と、少なくとも発光層を含む有機層と、光透過性を有する第２電極とを含む複数の画素と、
前記複数の画素間の領域において、前記第２基板の一方の面に設けられた第１の遮光層と、
前記第１の遮光層と前記第１基板との間であって、前記有機層の上方に設けられ、前記第１の遮光層の少なくとも一部に対向する第２の遮光層とを備え、
前記有機層と前記第２電極との間に高抵抗層が設けられ、
前記第２の遮光層は、前記高抵抗層と前記第２電極との間に設けられている
表示装置。
前記複数の画素は、互いに異なる波長の光を発する複数種類の画素を含み、
前記第２の遮光層は、相対的に近い波長の光を発する画素同士の間の領域に形成されている
請求項１に記載の表示装置。
前記複数の画素は白色光を発する白画素を含み、
前記第２の遮光層は、前記白画素を囲んで形成されている
請求項１に記載の表示装置。
前記第１の遮光層が複数の開口を有し、
前記複数の開口に、選択的な波長を透過させるカラーフィルタ層を有する
請求項１に記載の表示装置。
前記第２の遮光層は、導電性材料を含む
請求項１に記載の表示装置。
前記第１基板上に、前記第１電極に対向して開口を有する画素間絶縁膜が設けられ、
前記第２の遮光層は、前記画素間絶縁膜の凸部分の上面に形成されている
請求項１に記載の表示装置。
第１基板と光透過性を有する第２基板との間に設けられると共に、それぞれが、前記第１基板の側から順に、光反射性を有する第１電極と、少なくとも発光層を含む有機層と、光透過性を有する第２電極とを含む複数の画素と、
前記複数の画素間の領域において、前記第２基板の一方の面に設けられた第１の遮光層と、
前記第１の遮光層と前記第１基板との間であって、前記有機層の上方に設けられ、前記第１の遮光層の少なくとも一部に対向する第２の遮光層とを備え、
前記有機層と前記第２電極との間に高抵抗層が設けられ、
前記第２の遮光層は、前記高抵抗層と前記第２電極との間に設けられている
表示装置を有する電子機器。