(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１サブ画素と、
出射される光の波長域が前記第１サブ画素と同じ第２サブ画素と、
出射される光の波長域が前記第１サブ画素と異なる第３サブ画素と、
を備え、
前記第１サブ画素、前記第２サブ画素および前記第３サブ画素は、
反射層と、
半透過反射層と、
前記反射層と前記半透過反射層との間に設けられる画素電極と、
前記画素電極と前記半透過反射層との間に設けられる発光機能層と、
前記反射層と前記画素電極との間に設けられる絶縁層と、
を有し、
前記第１サブ画素は、前記第２サブ画素よりも表示領域の中央に配置され、
前記第３サブ画素は、前記第２サブ画素よりも表示領域の中央に配置され、
前記第２サブ画素における前記画素電極と前記半透過反射層との間の距離は、前記第１
サブ画素における前記画素電極と前記半透過反射層との間の距離よりも長く、
前記第１サブ画素における前記画素電極と前記半透過反射層との間の距離は、前記第３
サブ画素における前記画素電極と前記半透過反射層との間の距離と同じであり、
前記第１サブ画素における前記反射層と前記画素電極との間の距離は、前記第２サブ画
素における前記反射層と前記画素電極との間の距離と同じであり、
前記第３サブ画素における前記反射層と前記画素電極との間の距離は、前記第１サブ画
素における前記反射層と前記画素電極との間の距離と異なる、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
出射される光の波長域が前記第１サブ画素と同じ第４サブ画素を備え、
前記第４サブ画素は、
反射層と、
半透過反射層と、
前記反射層と前記半透過反射層との間に設けられる画素電極と、
前記画素電極と前記半透過反射層との間に設けられる発光機能層と、
前記反射層と前記画素電極との間に設けられる絶縁層と、
を有し、
前記第２サブ画素は、前記第４サブ画素よりも前記表示領域の中央に配置され、
前記第４サブ画素における前記画素電極と前記半透過反射層との間の距離は、前記第２
サブ画素における前記画素電極と前記半透過反射層との間の距離よりも長い、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光装置と、
前記発光装置から出射される画像光が入射されるレンズと、
を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、発光装置の製造方法および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、および所定の波長領域の光を透過させるカラーフィルターなどを備える表示装置が知られていた。例えば、特許文献１の表示装置は、有機ＥＬ素子と、反射層と、半透過反射層として機能する共通電極とを有し、有機ＥＬ素子からの出射光を共振させる共振構造を備えている。詳しくは、赤、緑、青の色光ごとに、反射層と共通電極との間の光路長を最適化することで、各色波長の光を干渉により強めて、光取り出し効率を向上させている。なお、共振構造は、色光ごとに表示面内で共通に設定されている。
【０００３】
また、当該文献では、この表示装置をＨＭＤ（Head Mounted Display）に用いている。ＨＭＤは、投射レンズを含む光学系を有しており、表示装置の画像を拡大した虚像をユーザーに視認させる。このようなＨＭＤでは、装着感を向上させるために小型化が求められており、表示装置も高精細化、小型化が進んでいる。他方、小型化された表示装置で大きな虚像を得るためには、画角を大きくする必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１４６３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の従来の表示装置では、特許文献１の図１５に示されているように、主光線が傾くにつれて取り出し効率が低下し、色度が変化してしまう虞があった。これは、主光線が傾くと光路長が長くなり、共振波長がずれて色度変移が起きるためである。色度変移は、画角を大きくした際、表示装置の表示エリア端部である周縁部で顕著であった。このように、従来の表示装置では、視野角特性が不足しているという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発光装置は、表示領域に、第１サブ画素および第２サブ画素を備え、第１サブ画素および第２サブ画素は、反射層と、半透過反射層と、反射層と半透過反射層との間に設けられた発光機能層と、を有し、発光機能層が放射する光を、反射層と半透過反射層との間で共振させる共振構造を備え、第１サブ画素および第２サブ画素における、共振構造から出射される光の波長域が第１波長域であり、第２サブ画素における発光機能層の厚さが、第１サブ画素における発光機能層の厚さよりも厚い。
【０００７】
上記の発光装置において、第１サブ画素および第２サブ画素は、反射層と発光機能層との間に設けられた画素電極と、反射層と画素電極との間に設けられた、第１の層厚を有する絶縁膜と、を備えることが好ましい。
【０００８】
発光装置は、表示領域に、第１サブ画素、第２サブ画素および第３サブ画素を備え、第１サブ画素、第２サブ画素および第３サブ画素は、反射層と、半透過反射層と、反射層と半透過反射層との間に設けられた発光機能層と、反射層と発光機能層との間に設けられた調整層と、を有し、発光機能層が放射する光を、反射層と半透過反射層との間で共振させる共振構造を備え、第２サブ画素における発光機能層の厚さが、第１サブ画素における発光機能層の厚さより厚い。
【０００９】
上記の発光装置において、第１サブ画素および第３サブ画素における発光機能層の厚さは、共通であり、第１サブ画素および第２サブ画素における調整層の厚さは、共通であり、第３サブ画素における調整層の厚さは、第１サブ画素および第２サブ画素における調整層の厚さとは異なることが好ましい。
【００１０】
上記の発光装置において、第１サブ画素は、表示領域において平面的な中心エリアに配置されており、第２サブ画素は、中心エリアよりも周縁のエリアに配置されていることが好ましい。
【００１１】
電子機器は、上記の発光装置を備える。
【００１２】
発光装置の製造方法は、表示領域に配置された、第１サブ画素および第２サブ画素を含み、第１サブ画素および第２サブ画素が、反射層と、絶縁膜と、画素電極と、発光機能層と、半透過反射層とを有すると共に、発光機能層が放射する光を、反射層と半透過反射層との間で共振させる共振構造を備えた発光装置の製造方法であって、表示領域を規定する第１マスクと、複数の開口部が設けられた第２マスクと、を用いて、蒸着法によって発光機能層を形成する工程を含み、第１サブ画素は、表示領域において平面的な中心エリアに配置され、第２サブ画素は、中心エリアよりも周縁のエリアに配置され、第２マスクの複数の開口部は、第１サブ画素に対応する中心エリアよりも第２サブ画素に対応する周縁のエリアで密である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る発光装置としての有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図。
【図２】有機ＥＬ装置の発光画素の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】有機ＥＬ装置の発光画素の構成を示す概略平面図。
【図４】ＸＺ平面に沿う発光画素の概略断面図。
【図５】発光画素における共振構造を示す模式断面図。
【図６Ａ】虚像を表示する装置の光学系を示す模式図。
【図６Ｂ】表示面略中央部のサブ画素における主光線の傾きを示す模式断面図。
【図６Ｃ】表示面端部のサブ画素における主光線の傾きを示す模式断面図。
【図７】表示領域における特定のサブ画素の配置を示す平面図。
【図８】第１のサブ画素および第２のサブ画素の模式断面図。
【図９】機能層の厚さを示す模式断面図。
【図１０】シミュレーションによる出射される光のスペクトルを示すグラフ。
【図１１】第１マスクとしての開口規定マスクの外観を示す平面図。
【図１２】第２マスクとしての層厚調整マスクの外観を示す平面図。
【図１３Ａ】機能層の形成方法を示す模式断面図。
【図１３Ｂ】機能層の形成方法を示す模式断面図。
【図１３Ｃ】機能層の形成方法を示す模式断面図。
【図１４】第２実施形態に係る第２マスクとしての層厚調整マスクの外観を示す平面図。
【図１５】層厚調整マスクの外観を示す平面図。
【図１６】層厚調整マスクの外観を示す平面図。
【図１７】層厚調整マスクの外観を示す平面図。
【図１８】第３実施形態に係る電子機器としてのヘッドマウントディスプレイを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．第１実施形態
本実施形態では、発光装置として有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置を例示する。この発光装置は、例えば、後述する電子機器としてのＨＭＤ（Head Mounted Display）に好適に用いることができるものである。
【００１５】
なお、以下の各図において、必要に応じて相互に直交する座標軸としてＸＹＺ軸を付し、各矢印が指す方向を＋方向とし、＋方向と反対の方向を−方向とする。なお、＋Ｚ方向を上方、−Ｚ方向を下方ということもあり、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的という。さらに、以下の説明において、例えば、基板に対して「基板上に」との記載は、基板の上に接して配置される場合、基板の上に他の構造物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接して配置され、一部が他の構造物を介して配置される場合のいずれかを表すものとする。
【００１６】
１．１．有機ＥＬ装置の構成
本実施形態に係る発光装置としての有機ＥＬ装置の構成について、図１から図３を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る発光装置としての有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図である。図２は、有機ＥＬ装置の発光画素の電気的な構成を示す等価回路図である。図３は、有機ＥＬ装置の発光画素の構成を示す概略平面図である。
【００１７】
図１に示すように、発光装置としての有機ＥＬ装置１００は、素子基板１０、複数の発光画素２０、データ線駆動回路１０１、一対の走査線駆動回路１０２、および複数の外部接続用端子１０３を備えている。複数の発光画素２０は、素子基板１０の表示領域Ｅにマトリクス状に配置されている。データ線駆動回路１０１および一対の走査線駆動回路１０２は、複数の発光画素２０を駆動制御する周辺回路である。複数の外部接続用端子１０３は、図示しない外部回路と電気的に接続される。本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、アクティブ駆動型、かつトップエミッション型の発光装置である。なお、以降、表示領域Ｅのことを表示面ともいう。
【００１８】
表示領域Ｅには、青色（Ｂ）の発光が得られる発光画素２０Ｂと、緑色（Ｇ）の発光が得られる発光画素２０Ｇと、赤色（Ｒ）の発光が得られる発光画素２０Ｒとが配置されている。また、同色の発光が得られる発光画素２０が、±Ｙ方向である、図面上における縦方向に配列されている。異なる色の発光が得られる発光画素２０が、±Ｘ方向である、図面上における横方向にＢ，Ｇ，Ｒの順に繰り返して配置されている。
【００１９】
このような発光画素２０の配置は、ストライプ方式と呼ばれるものである。発光画素２０の配置はこれに限定されるものではない。例えば、異なる色の発光が得られる発光画素２０の横方向における配置は、Ｂ，Ｇ，Ｒの順でなくてもよく、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの順としてもよい。なお、発光画素２０から光が出射される方向は、＋Ｚ方向であり、素子基板１０の法線方向と一致する。
【００２０】
発光画素２０の詳細な構成については後述するが、本実施形態における発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒの各々は、発光素子としての有機ＥＬ素子と、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色に対応するカラーフィルターとを備えている。該カラーフィルターは、有機ＥＬ素子の発光をＢ，Ｇ，Ｒの各色に変換してフルカラー表示とするものである。また、有機ＥＬ素子から出射される光の発光波長範囲のうち、特定波長の光の輝度を向上させる光の共振構造が発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒごとに構築されている。
【００２１】
複数の発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒは、各々サブ画素として機能するものである。すなわち、有機ＥＬ装置１００は、表示領域Ｅの±Ｘ方向および±Ｙ方向に配列された複数のサブ画素である、複数の発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒを備えている。
【００２２】
Ｂ，Ｇ，Ｒに対応して発光する３つの発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒによって、画像表示における１つの画素単位が構成されている。換言すれば、隣り合う発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒの３つのサブ画素によって、表示単位における１つの画素が構成される。なお、画素単位の構成はこれに限定されず、Ｂ，Ｇ，Ｒ以外の、白色を含む発光色が得られる発光画素２０が画素単位に含まれていてもよい。
【００２３】
複数の外部接続用端子１０３は、素子基板１０の第１辺部に沿って、±Ｘ方向に配列されて設けられている。データ線駆動回路１０１は、±Ｙ方向において外部接続用端子１０３と表示領域Ｅとの間に配置され、±Ｘ方向に延在している。走査線駆動回路１０２は、±Ｘ方向において表示領域Ｅを挟んで一対が設けられている。
【００２４】
上述したように、表示領域Ｅには、複数の発光画素２０がマトリクス状に設けられている。図２に示すように、素子基板１０には、発光画素２０に対応する信号線として、走査線１１、データ線１２、点灯制御線１３、電源線１４が設けられている。本実施形態では、走査線１１と点灯制御線１３とが±Ｘ方向に沿って延在し、データ線１２と電源線１４とが±Ｙ方向に沿って延在している。なお、等価回路図である図２の以下の説明においては、電気的に接続されることを、単に接続されるともいう。
【００２５】
表示領域Ｅには、マトリクス状に配置された複数の発光画素２０におけるｍ行に対応して、複数の走査線１１と複数の点灯制御線１３とが設けられている。複数の走査線１１と複数の点灯制御線１３とは、それぞれ図１に示した一対の走査線駆動回路１０２に接続される。また、マトリクス状に配置された複数の発光画素２０におけるｎ列に対応して、複数のデータ線１２と複数の電源線１４とが設けられている。複数のデータ線１２は、それぞれ図１に示したデータ線駆動回路１０１に接続される。複数の電源線１４は、複数の外部接続用端子１０３のうちいずれかと接続される。
【００２６】
走査線１１とデータ線１２との交差部付近に、発光画素２０の画素回路を構成する第１トランジスター２１、第２トランジスター２２、第３トランジスター２３、蓄積容量２４、および発光素子である有機ＥＬ素子３０が設けられている。
【００２７】
有機ＥＬ素子３０は、陽極である画素電極３１と、陰極３６と、これらの電極間に挟まれた、発光層を含む機能層３５とを有している。陰極３６は、複数の発光画素２０にまたがって共通に設けられた電極であり、例えば、電源線１４に与えられる電源電圧Ｖｄｄに対して、低位の基準電位ＶｓｓやＧＮＤ（グランド）の電位が与えられる。
【００２８】
第１トランジスター２１および第３トランジスター２３は、例えば、ｎチャネル型のトランジスターである。第２トランジスター２２は、例えば、ｐチャネル型のトランジスターである。
【００２９】
第１トランジスター２１において、ゲート電極は走査線１１に接続され、一方の電流端はデータ線１２に接続され、他方の電流端は第２トランジスター２２のゲート電極と、蓄積容量２４の一方の電極とに接続されている。
【００３０】
第２トランジスター２２の一方の電流端は、電源線１４に接続されると共に蓄積容量２４の他方の電極に接続されている。第２トランジスター２２の他方の電流端は、第３トランジスター２３の一方の電流端に接続されている。換言すれば、第２トランジスター２２と第３トランジスター２３とは、一対の電流端のうち１つの電流端を共有している。
【００３１】
第３トランジスター２３において、ゲート電極は点灯制御線１３に接続され、他方の電流端は有機ＥＬ素子３０の画素電極３１に接続されている。第１トランジスター２１、第２トランジスター２２および第３トランジスター２３のそれぞれにおける一対の電流端は、一方がソースであり、他方がドレインである。
【００３２】
このような画素回路において、走査線駆動回路１０２から走査線１１に供給される走査信号Ｙｉの電圧水準がＨｉレベルになると、ｎチャネル型の第１トランジスター２１がオン状態（ＯＮ）となる。オン状態（ＯＮ）の第１トランジスター２１を介してデータ線１２と蓄積容量２４とが電気的に接続される。そして、データ線駆動回路１０１からデータ線１２にデータ信号が供給されると、データ信号の電圧水準Ｖｄａｔａと電源線１４に与えられた電源電圧Ｖｄｄとの電位差が蓄積容量２４に蓄積される。
【００３３】
走査線駆動回路１０２から走査線１１に供給される走査信号Ｙｉの電圧水準がＬｏｗレベルになると、ｎチャネル型の第１トランジスター２１がオフ状態（ＯＦＦ）となる。そのため、第２トランジスター２２のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは、電圧水準Ｖｄａｔａが与えられたときの電圧に保持される。また、走査信号ＹｉがＬｏｗレベルになった後に、点灯制御線１３に供給される点灯制御信号Ｖｇｉの電圧水準がＨｉレベルとなり、第３トランジスター２３がオン状態（ＯＮ）となる。そうすると、第２トランジスター２２のソース・ドレイン間には、第２トランジスター２２のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓに応じた電流が流れる。この電流は、具体的には、電源線１４から第２トランジスター２２および第３トランジスター２３を経由して、有機ＥＬ素子３０に至る経路で流れる。
【００３４】
有機ＥＬ素子３０は、有機ＥＬ素子３０に流れる電流の大きさに応じて発光する。有機ＥＬ素子３０に流れる電流は、第２トランジスター２２のゲート・ソース間の電圧Ｖｇｓで設定される第２トランジスター２２と、有機ＥＬ素子３０の動作点とによって定まる。第２トランジスター２２のゲート・ソース間の電圧Ｖｇｓは、走査信号ＹｉがＨｉレベルのときに、データ線１２の電圧水準Ｖｄａｔａと電源電圧Ｖｄｄとの電位差によって蓄積容量２４に保持された電圧である。このように、発光画素２０は、データ信号における電圧水準Ｖｄａｔａおよび第３トランジスター２３がオン状態になる期間の長さによって発光輝度が規定される。つまり、データ信号における電圧水準Ｖｄａｔａの値によって、発光画素２０において、画像情報に応じた輝度の階調性を与えることが可能となる。
【００３５】
ここで、発光画素２０の画素回路は、３つのトランジスター２１，２２，２３を有することに限定されず、発光画素２０を表示駆動可能な画素回路であればよく、例えば、２つのトランジスターを用いる回路構成であってもよい。また、画素回路を構成するトランジスターは、ｎチャネル型のトランジスターでもよく、ｐチャネル型のトランジスターでもよく、ｎチャネル型のトランジスターおよびｐチャネル型のトランジスターの双方を備えるものであってもよい。さらに、発光画素２０の画素回路を構成するトランジスターは、半導体基板にアクティブ層を有するＭＯＳ型トランジスター（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であってもよく、薄膜トランジスターであってもよく、電界効果トランジスターであってもよい。
【００３６】
図３に示すように、発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒの各々は、平面視で矩形状であり、長手方向が±Ｙ方向に沿って配置されている。発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒの各々には、図２に示した等価回路の有機ＥＬ素子３０が設けられている。ここで、発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒごとに設けられた有機ＥＬ素子３０を区別するために、有機ＥＬ素子３０Ｂ，３０Ｇ，３０Ｒとして説明することもある。また、有機ＥＬ素子３０の画素電極３１を発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒごとに区別するため、画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒとして説明することもある。
【００３７】
発光画素２０Ｂには、画素電極３１Ｂ、および画素電極３１Ｂと第３トランジスター２３とを電気的に接続させるコンタクト部３１Ｂｃが設けられている。同様にして、発光画素２０Ｇには、画素電極３１Ｇ、および画素電極３１Ｇと第３トランジスター２３とを電気的に接続させるコンタクト部３１Ｇｃが設けられている。発光画素２０Ｒには、画素電極３１Ｒ、および画素電極３１Ｒと第３トランジスター２３とを電気的に接続させるコンタクト部３１Ｒｃが設けられている。画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒは、共に平面視で略矩形状であり、長手方向の＋Ｙ方向側に各コンタクト部３１Ｂｃ，３１Ｇｃ，３１Ｒｃが各々配置されている。
【００３８】
発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒの各々は、開口２９Ｂ，２９Ｇ，２９Ｒを有している。開口２９Ｂ，２９Ｇ，２９Ｒは、隣り合う画素電極３１同士を電気的に絶縁すると共に、画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ上に機能層３５と接する領域を規定する絶縁構造である。本実施形態では、開口２９Ｂ，２９Ｇ，２９Ｒの形状や大きさは同一としている。
【００３９】
１．２．発光画素の構成
図４を参照して、発光画素２０の構成について説明する。図４は、ＸＺ平面に沿う発光画素の概略断面図である。なお、図４においては、第１トランジスター２１、第２トランジスター２２、第３トランジスター２３のなどの図示を省略している。
【００４０】
図４に示すように、有機ＥＬ装置１００は、発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒ、カラーフィルター５０などが形成された素子基板１０と、透光性の封止基板７０とを備えている。素子基板１０と封止基板７０とは、接着性と透明性とを兼ね備えた樹脂層６０によって貼り合わされている。
【００４１】
カラーフィルター５０は、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色に対応したフィルター層５０Ｂ，５０Ｇ，５０Ｒを有している。各フィルター層５０Ｂ，５０Ｇ，５０Ｒは、素子基板１０において、発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒの各々に対応して配置されている。
【００４２】
有機ＥＬ装置１００は、封止基板７０側から発光が取り出されるトップエミッション構造である。有機ＥＬ素子３０の機能層３５から発せられた光は、対応するフィルター層５０Ｂ，５０Ｇ，５０Ｒのいずれかを透過して封止基板７０側から出射される。
【００４３】
本実施形態では、素子基板１０の基材１０ｓは、シリコン基板を用いている。なお、トップエミッション構造を採用するため、基材１０ｓには不透明なセラミック基板や半導体基板を用いてもよい。
【００４４】
基材１０ｓ上には、上述したトランジスターやコンタクト部などの接続配線を含む、図示しない画素回路層、反射層としての反射電極１６、増反射層１７、第１保護層１８、埋め込み絶縁層１９、第２保護層２６、調整層２７、有機ＥＬ素子３０、画素分離層２９、封止層４０、カラーフィルター５０などが形成されている。
【００４５】
反射電極１６は、後述する共振構造における反射層としても機能し、光反射性と導電性とを有する材料から形成されている。該材料としては、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｔｉ（チタン）などの金属、これらの金属の合金が採用可能であり、複数層としてもよい。本実施形態ではＴｉ／Ａｌ-Ｃｕの２層構造とし、光を反射する反射面にＡｌ−Ｃｕ合金を採用している。反射電極１６の層厚は、特に限定されないが、例えば約１５０ｎｍである。反射電極１６は、平坦で、各発光画素２０の開口２９Ｂ，２９Ｇ，２９Ｒよりも平面視にて広く形成されている。なお、本明細書において層厚とは、±Ｚ方向における各層の厚さをいう。
【００４６】
増反射層１７は、反射電極１６上に形成された酸化珪素膜であり、光反射性を向上させる増反射層として機能する。増反射層１７は、反射電極１６の形成工程において、パターニングのハードマスクとしても用いられる。これによって、上記の形成工程において、反射電極１６を発光画素２０ごとに区画する際、発光画素２０の周縁に溝が形成される。すなわち、図４に示したように、ある発光画素２０の反射電極１６と、これと隣り合う発光画素２０の反射電極１６との間に溝が設けられる。増反射層１７の層厚は、特に限定されないが、例えば約３５ｎｍである。
【００４７】
第１保護層１８は、増反射層１７上に形成された窒化珪素膜であり、発光画素２０を区画する溝の内面にも形成される。増反射層１７の形成には、例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いる。
【００４８】
埋め込み絶縁層１９は、発光画素２０を区画する溝を埋めて平坦化するための酸化珪素層である。埋め込み絶縁層１９の形成には、例えば、高密度プラズマＣＶＤ法を用いる。酸化珪素層は、増反射層１７上、および発光画素２０を区画する溝を埋めて形成された後、溝の上部に選択的にレジストを形成し、全面エッチバックすることで形成される。この際、第１保護層１８がエッチングストッパーとなることで第１保護層１８が露出し、かつ、溝は埋め込み絶縁層１９で充填され、平坦化される。
【００４９】
第２保護層２６は、第１保護層１８および埋め込み絶縁層１９の上に形成された平坦な窒化珪素層である。第２保護層２６の形成には、例えば、プラズマＣＶＤ法を用いる。第１保護層１８および第２保護層２６の合計の層厚は、特に限定されないが、例えば約５５ｎｍである。
【００５０】
調整層２７は、後述する共振構造における光路の長さ、すなわち光路長を調整するための調整層の一部であり、本発明の絶縁膜の一例でもある。詳しくは、発光画素２０Ｇでは、第２保護層２６上に、調整層２７として第２調整層２７ｂが１層形成されている。発光画素２０Ｒでは、第２保護層２６上に、調整層２７として第１調整層２７ａおよび第２調整層２７ｂが形成されている。発光画素２０Ｂでは、第２保護層２６上に調整層２７は形成されておらず、画素電極３１Ｂが第２保護層２６の上に直接形成されている。第１調整層２７ａおよび第２調整層２７ｂは、酸化珪素膜である。調整層２７の詳細については後述する。
【００５１】
画素電極３１は、透光性の陽極であって、透光性と導電性とを有する透明導電膜にて形成されている。本実施形態では、好適例としてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を用いている。画素電極３１は、例えば、スパッタ法を用いて成膜した後、パターニングによってサブ画素ごとに区画される。画素電極３１の層厚は、特に限定されないが、例えば約２０ｎｍである。
【００５２】
画素分離層２９は、隣り合う画素電極３１間に形成されると共に、各発光画素２０の開口２９Ｂ，２９Ｇ，２９Ｒを区画する。画素分離層２９の形成材料には酸化珪素を用いている。
【００５３】
有機ＥＬ素子３０は、画素電極３１と半透過反射層としての陰極３６との間に、機能層３５が挟まれた構成である。機能層３５は、複数の層が積層されて成る。機能層３５の層厚は、特に限定されないが、例えば表示領域Ｅにおける平面的な中心エリアで約１００ｎｍである。機能層３５の詳細については後述する。
【００５４】
陰極３６は半透過反射性である。本実施形態では、陰極３６として、Ｍｇ（マグネシウム）とＡｇとを共蒸着したＭｇＡｇ合金の薄膜を用いている。陰極３６の層厚は、特に限定されないが、例えば約２０ｎｍである。
【００５５】
封止層４０は、第１無機封止層４１、有機中間層４２、第２無機封止層４３から成る。第１無機封止層４１は、ガスバリア性および透明性に優れた形成材料を用いて、陰極３６を覆って形成される。該形成材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化チタンなどの金属酸化物などの無機化合物が挙げられる。本実施形態では、好適例として第１無機封止層４１に酸窒化珪素を用いている。封止層４０の層厚は、特に限定されないが、例えば約４００ｎｍである。
【００５６】
有機中間層４２は、透明性を有する有機樹脂層であって、第１無機封止層４１を覆って形成される。有機中間層４２の形成材料には、好適例としてエポキシ樹脂を用いている。有機中間層４２として、当該形成材料を印刷法やスピンコート法にて塗布して硬化させることにより、第１無機封止層４１の表面における凹凸形状や異物が覆われて平坦化される。
【００５７】
第２無機封止層４３は、無機化合物層であって、有機中間層４２を覆って形成される。第２無機封止層４３は、第１無機封止層４１と同様に、透明性とガスバリア性とを具備し、かつ耐水性および耐熱性に優れた無機化合物を用いて形成される。本実施形態では、好適例として第２無機封止層４３に酸窒化珪素を用いている。
【００５８】
カラーフィルター５０は、表面が平坦化された第２無機封止層４３上に形成される。カラーフィルター５０の各フィルター層５０Ｂ，５０Ｇ，５０Ｒは、各色に対応した顔料を含む感光性樹脂を塗布して露光、現像することにより形成される。
【００５９】
１．３．共振構造
図５を参照して、発光画素２０における共振構造について説明する。図５は、発光画素における共振構造を示す模式断面図である。なお、図５では、図４における発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒに対応する領域を拡大して示している。
【００６０】
図５に示すように、有機ＥＬ素子３０は、画素電極３１と陰極３６との間に機能層３５が挟まれている。すなわち、複数のサブ画素である複数の発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒの各々は、反射層としての反射電極１６、半透過反射層としての陰極３６、および、反射電極１６と陰極３６との間に設けられた発光機能層としての機能層３５を有している。また、複数の発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒの各々は、反射電極１６と機能層３５との間に設けられた画素電極３１を備えている。発光画素２０Ｇ，２０Ｒは、反射電極１６と画素電極３１との間に設けられた、第１の層厚を有する絶縁膜である調整層２７を備えている。
【００６１】
第１の層厚とは、調整層２７における±Ｚ方向の厚さであり、調整層２７が備わる発光画素２０の色種によって異なる。第１の層厚は、特に限定されないが、例えば、発光画素２０Ｇの場合には約５０ｎｍであり、発光画素２０Ｒの場合には約１１０ｎｍである。これに対して、発光画素２０Ｂは、反射電極１６と画素電極３１との間に調整層２７が設けられていない。なお、発光画素２０Ｂは、発光画素２０Ｇ，２０Ｒと異なる第１の層厚を有する絶縁膜としての調整層２７を備える構成であってもよい。
【００６２】
ここで、反射電極１６と機能層３５との間に設けられた、画素電極３１と調整層２７とは、後述する共振構造における光学距離である光路長を調整する機能を有している。画素電極３１と調整層２７とは、本発明の調整層の一例である。
【００６３】
機能層３５は、画素電極３１側から上方へ向かって順に積層された、正孔注入層（ＨＩＬ）３２、有機発光層（ＥＭＬ）３３、電子輸送層（ＥＴＬ）３４を含む有機発光層である。これらの各層は、例えば、蒸着法を用いて形成される。
【００６４】
画素電極３１と陰極３６との間に駆動電位を印加することにより、画素電極３１から機能層３５に正孔が注入され、陰極３６から機能層３５に電子が注入される。機能層３５に含まれる有機発光層３３では、注入された正孔と電子が励起子（エキシトン）を形成し、励起子（エキシトン）が消滅する際にエネルギーの一部が蛍光や燐光となって放出される。なお、機能層３５は、正孔注入層３２、有機発光層３３、電子輸送層３４以外に、正孔や電子の有機発光層３３への注入性や輸送性を改善あるいは制御する、例えば、正孔輸送層や電子注入層あるいは中間層を含んでいてもよい。
【００６５】
有機ＥＬ素子３０に駆動電圧が印可されると、有機発光層３３は白色光を放射する。好適例として、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の発光が得られる有機発光層を組み合わせることで白色光を得ている。また、青（Ｂ）と黄（Ｙ）の発光が得られる有機発光層を組み合わせても擬似白色光を得ることができる。機能層３５は、発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒにまたがって共通に形成されている。
【００６６】
有機ＥＬ装置１００では、機能層３５が放射する光を、反射電極１６と陰極３６との間で共振させる共振構造が備えられている。そのため、Ｂ，Ｇ，Ｒの各発光色に対応した共振波長において輝度が強調された発光が得られる。
【００６７】
共振構造における、発光画素２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒごとの共振波長は、反射電極１６と陰極３６との間の光学的な距離Ｄによって決まり、具体的には、下記の数式（１）を満たすように設定される。なお、距離Ｄのことを光路長ともいう。
【００６８】
Ｄ＝｛（２πｍ＋φＬ＋φＵ）／４π｝λ  ・・・（１）
数式（１）において、ｍは０および正の整数（ｍ＝０，１，２，・・・）、φＬは反射電極１６での反射における位相シフト、φＵは陰極３６での反射における位相シフト、λは定在波のピーク波長である。また、共振構造における各層の光学的な距離は、光が透過する各層の層厚と屈折率との積で表される。ここで、層厚とは、±Ｚ方向における層の厚さをいう。
【００６９】
数式（１）は、主光線が表示面に対して垂直な方向の場合における基本式であり、主光線が傾いた場合については想定されていない。特に、小型化された表示装置において画角を大きくした際に、表示エリアの周縁部では主光線の角度が大きくなり光路長が長くなって色度変移が発生してしまう。この点に鑑み、発明者等は、数式（１）を踏まえた上で、画角を加味した、光路長を調整する構成を考案した。具体的な構成の説明に先立ち、従来技術の課題から詳しく説明する。
【００７０】
１．４．画角と光路長
図６Ａは、虚像を表示する装置の光学系を示す模式図である。図６Ｂは、表示面略中央部のサブ画素における主光線の傾きを示す模式断面図である。図６Ｃは、表示面端部のサブ画素における主光線の傾きを示す模式断面図である。ここで、図６Ａは、光学系９０を映像光の進行方向に沿って側面から見た図である。光学系９０は、カメラのビューファインダーや、ＨＭＤに搭載可能な光学系である。本実施形態では、ＨＭＤの光学系として説明する。
【００７１】
図６Ａに示すように、光学系９０は、表示装置９２と、接眼レンズ９５とを備えている。表示装置９２は、有機ＥＬパネルであり、平面的なサイズは接眼レンズ９５の平面積より小さい。表示装置９２が小さいことは、頭部に装着されるＨＭＤにおける装着性を向上させるために、小型軽量であることが求められている点などの理由による。接眼レンズは、凸レンズである。
【００７２】
表示装置９２に表示される画像は、接眼レンズ９５で拡大されて、映像光として眼ＥＹに入射する。映像光は、表示装置９２の表示面Ｅの中央から垂直に延在する光軸Ｋを中心とした光束であり、表示面Ｅから広角で広がり、接眼レンズ９５で収束して眼ＥＹに入射する。光軸Ｋは、表示面Ｅの中央から接眼レンズ９５の中央を通り眼ＥＹの中心を結ぶ直線である。
【００７３】
眼ＥＹでは、接眼レンズ９５で拡大された映像光により形成される虚像が視認される。なお、接眼レンズ９５と眼ＥＹとの間には、他の各種レンズや導光板などが設けられていてもよい。
【００７４】
光学系９０において、大きな虚像を得るためには、画角Ｆを大きくする必要がある。接眼レンズ９５よりも平面的な面積が小さな表示装置９２を用いて、画角Ｆを大きくするためには、主光線の角度を大きくする必要がある。
【００７５】
ここで、主光線について説明する。主光線とは、画素から出射される光束のうち、適用される光学系において、主に用いられる光束の中心軸のことである。例えば、表示面Ｅの略中央に位置するサブ画素Ｐ１において、主光線は光軸Ｋに沿った光であり、光軸Ｋに対する主光線の傾きである、図示しない角度θ１は、略０°である。同様に、表示面Ｅの＋Ｙ方向の端部に位置するサブ画素Ｐ２では、主光線の傾きは光軸Ｋに対して外側に広がる角度θ2となる。また、表示面Ｅの−Ｙ方向の端部に位置するサブ画素Ｐ３では、主光線の傾きは光軸Ｋに対して、サブ画素Ｐ２とは反対側の外側に広がる角度θ2となる。なお、角度θ2は、用途にもよるが、例えば概ね１０°から２０°程度である。
【００７６】
このように、サイズが小さな表示装置９２を用いて、画角Ｆを大きくするためには、表示面の端部側に位置するサブ画素の主光線の角度を大きくする必要がある。主光線の角度を大きくした場合、表示装置９２を従来の表示装置と見做した場合には、色度変移が発生してしまうという課題があった。
【００７７】
図６Ｂに示すように、断面Ｐ１ａでは、表示面Ｅの略中央部のサブ画素Ｐ１の断面を模式的に示している。サブ画素Ｐ１では、主光線の角度θ１は略０°であるため、共振構造の光路長Ｄ１は数式（１）に基づいて、光路長の調整層４７を１層備えた長さに設定されている。サブ画素Ｐ１では、色度変移は発生しない。なお、サブ画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、緑色の画素であるものとして説明する。
【００７８】
図６Ｃに示すように、断面図Ｐ２ａでは、表示面Ｅの端部のサブ画素Ｐ２の断面を模式的に示している。サブ画素Ｐ２では、主光線の角度θ２は、角度θ１よりも大きいが、光路長の設定はサブ画素Ｐ１と同一であった。そのため、光路長が光路長Ｄ１よりも長い光路長Ｄ２となっていた。したがって、光路長Ｄ１で共振条件を満たす光路長設定において、主光線が傾いて光路長Ｄ２となることにより、狙いと異なる波長で共振することで色度変移が発生していた。
【００７９】
１．５．光路長の調整
本実施形態の有機ＥＬ装置１００における光路長調整の構成およびその効果について、図７から図１０を参照して説明する。図７は、表示領域における特定のサブ画素の配置を示す平面図である。図８は、第１のサブ画素および第２のサブ画素の模式断面図である。図９は、機能層の厚さを示す模式断面図である。図１０は、シミュレーションによる出射される光のスペクトルを示すグラフである。ここで、図８および図９では、図７におけるＡ−Ａ’断面を図示している。なお、図８では、発光画素２０において、±Ｚ方向に沿った、反射電極１６から陰極３６までの構成のみを図示している。また、図９では、機能層３５を模式的に示しており、発光画素２０の色ごとに異なる調整層２７などの層厚の違いに起因する凹凸を省略している。
【００８０】
上述したように、有機ＥＬ装置１００は、表示領域Ｅに複数の発光画素２０を備えている。図７に示すように、複数の発光画素２０は、第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２を含んでいる。第１サブ画素Ｓ１は、表示領域Ｅにおいて平面的な中心エリアに配置されている。第２サブ画素Ｓ２は、上記中心エリアよりも周縁のエリアに配置されている。また、複数の発光画素２０は、第３サブ画素Ｓ３も含んでいる。第３サブ画素Ｓ３は、第１サブ画素Ｓ１と同様に、表示領域Ｅにおいて平面的な中心エリアに配置されている。ここで、以降、表示領域Ｅの平面的な中心エリアを単に中心エリアともいい、該中心エリアよりも周縁のエリアを単に周縁のエリアともいう。
【００８１】
ここで、第１サブ画素Ｓ１は、図４に示した調整層２７を有する発光画素２０Ｒ，２０Ｇのいずれかであり、第２サブ画素Ｓ２は、第１サブ画素Ｓ１と同色の発光画素２０である。したがって、第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２における、上記共振構造から出射される光の波長域は、同じ第１波長域となる。また、第３サブ画素Ｓ３は、第１サブ画素Ｓ１とは異なる色の発光画素２０である。本実施形態では、第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２を発光画素２０Ｒとし、第３サブ画素Ｓ３を発光画素２０Ｂとする。このとき、第１波長域は、概ね赤色光の波長域である５８０ｎｍから７５０ｎｍの範囲となる。
【００８２】
なお、本実施形態では、第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２を発光画素２０Ｒとしたが、これに限定されない。第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２は、調整層２７を有する発光画素２０Ｇであってもよく、調整層２７を有しない発光画素２０Ｂであってもよい。第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２が発光画素２０Ｇである場合には、第１波長域は、概ね緑色光の波長域である４９５ｎｍから５７０ｎｍの範囲となる。第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２が発光画素２０Ｂである場合には、第１波長域は、概ね青色光の波長域である４３０ｎｍから４９５ｎｍの範囲となる。
【００８３】
図８に示すように、第１サブ画素Ｓ１と第２サブ画素Ｓ２とは、同一の層構成を有していながら、機能層３５の層厚が異なっている。すなわち、第２サブ画素Ｓ２における機能層３５の厚さは、第１サブ画素Ｓ１における機能層３５の厚さよりも厚い。第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２における調整層２７の厚さは、共通である。図示を省略するが、第３サブ画素Ｓ３において、機能層３５の厚さは第１サブ画素Ｓ１における機能層３５の厚さと共通であり、調整層２７の厚さは第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２における調整層２７の厚さとは異なっている。
【００８４】
図９に示すように、第１サブ画素Ｓ１が配置される中心エリアから±Ｘ方向の両端に向かって、機能層３５の厚さが厚くなっている。また、図示を省略するが、ＹＺ平面に沿った、中心エリアを含む断面においても、中心エリアから±Ｙ方向の両端に向かって、機能層３５の厚さが厚くなっている。中心エリアと、±Ｘ方向および±Ｙ方向の両端である表示領域Ｅの外縁との機能層３５の厚さの差は、概ね２ｎｍから２０ｎｍ程度である。なお、機能層３５における、中心エリアと周縁のエリアとの層厚の差は、±Ｘ方向および±Ｙ方向に設定されることに限定されない。上記層厚の差は、±Ｘ方向および±Ｙ方向のいずれか片方にのみ設定されてもよい。
【００８５】
機能層３５における層の厚さの差は、上述した機能層３５を構成する複数の層のうち、１層以上の層厚を調節することによって設定される。上記複数の層の中でも、正孔注入層３２または電子輸送層３４によって調節されることが好ましい。正孔注入層３２または電子輸送層３４によって機能層３５の厚さの差を調節することにより、機能層３５の製造工程において、生産性および歩留まりを向上させることができる。
【００８６】
詳しくは、正孔注入層３２および電子輸送層３４は、陰極３６または画素電極３１と接して設けられており、機能層３５を形成する工程における、最初または最後に形成される層である。そのため、機能層３５の複数の層のうち、途中の層で上記厚さを調節すると、層厚を調節するためのマスクの着脱作業が途中で必要になる。したがって、正孔注入層３２または電子輸送層３４であれば、マスク着脱作業が煩雑にならず、かつマスク交換作業に伴う発塵が抑えられる。正孔注入層３２および電子輸送層３４の形成材料には、公知の有機材料が採用される。
【００８７】
機能層３５に電子注入層を設ける場合には、上記厚さの差は、正孔注入層３２または電子注入層によって調節されることが好ましい。図示しない電子注入層は、陰極３６と電子輸送層３４との間に設けられる。そのため、電子注入層は、機能層３５を形成する工程において最後に形成される層となる。これにより、上述したように、機能層３５の製造工程で、生産性および歩留まりを向上させることができる。電子注入層の形成材料には、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のフッ化物や酸化物などの無機材料が採用される。
【００８８】
また、有機発光層３３は、一般的に複数の形成材料を用いた共蒸着にて形成される。これに対して、電子注入層は、単一の形成材料を用いた蒸着にて形成されるため、層の厚さの調節が容易になる。正孔注入層３２および電子輸送層３４の形成は、単一材料の場合と、複数材料の場合とがある。正孔注入層３２および電子輸送層３４を単一材料の蒸着で形成する場合にも、層の厚さの調節が容易になる。さらに、機能層３５の厚さの差を電子注入層を用いて調節することで、有機発光層３３から放射される光の色度や輝度のばらつきを抑制したまま、色度変移の発生を抑制できるので好ましい。
【００８９】
図１０は、第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２が発光画素２０Ｒである場合に、シミュレーションで得られた出射される光のスペクトルの一部を拡大したものである。図１０では、横軸が光の波長であり、縦軸が光の強度である。１点鎖線は、第１サブ画素Ｓ１における出射される光のスペクトルを示しており、上述した主光線の角度θ１が略０°の場合に該当する。実線は、第２サブ画素Ｓ２における出射される光のスペクトルを示しており、図６Ｃに示した主光線の角度θ２が２５°の場合に該当する。破線は、上述した機能層３５の厚さの差を設定しない比較例であり、従来の有機ＥＬ装置を想定した水準である。該比較例では、従来の有機ＥＬ装置における、第２サブ画素Ｓ２に相当する位置にあるサブ画素Ｓ２’の出射される光のスペクトルを示している。破線も、図６Ｃに示した主光線の角度θ２が２５°の場合に該当する。なお、図示を省略するが、上記従来の有機ＥＬ装置における、主光線の角度θ１が略０°の場合の出射される光のスペクトルは、第１サブ画素Ｓ１における出射される光のスペクトルと同様である。
【００９０】
図１０に示すように、第２サブ画素Ｓ２における出射される光のスペクトルは、主光線の角度θ２が２５°であるにもかかわらず、第１サブ画素Ｓ１と略同等である。特に、第２サブ画素Ｓ２の出射される光のスペクトルのピーク波長は、第１サブ画素Ｓ１の出射される光のスペクトルのピーク波長と略等しい。すなわち、第２サブ画素Ｓ２では、第１サブ画素Ｓ１に対して色度変移の発生が抑えられていることが示された。
【００９１】
これに対して、比較例である従来の有機ＥＬ装置のサブ画素Ｓ２’の出射される光のスペクトルは、第１サブ画素Ｓ１の出射される光のスペクトルに対して、低波長側へシフトしている。すなわち、サブ画素Ｓ２’では第１サブ画素Ｓ１に対して色度変移が発生し、従来の有機ＥＬ装置は、視野角特性が有機ＥＬ装置１００に対して劣ることが分かった。
【００９２】
１．６．有機ＥＬ装置の製造方法
本実施形態の発光装置としての有機ＥＬ装置１００の製造方法について、図１１、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃを参照して説明する図１１は、第１マスクとしての開口規定マスクの外観を示す平面図である。図１２は、第２マスクとしての層厚調整マスクの外観を示す平面図である。図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃは、機能層の形成方法を示す模式断面図である。ここで、図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃでは、図１２のＢ−Ｂ’線に対応する断面を示し、基材１０ｓ上に形成された機能層３５より下層の図示を省略している。なお、以下の説明においては図４も参照することとする。
【００９３】
本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法は、素子基板１０の製造方法を含み、素子基板１０の製造方法に備わる工程以外では公知の技術が採用可能である。また、本発明の１つの特徴部分は、素子基板１０における機能層３５の形成工程にある。したがって、以降は、機能層３５の形成方法についてのみ述べることとする。なお、素子基板１０の製造方法においても、特に断りがない限り公知の技術が採用可能である。
【００９４】
有機ＥＬ装置１００は、表示領域Ｅにおいてマトリクス状に配置された、第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２を含む複数のサブ画素を備えている。図４に示したように、複数のサブ画素の各々は、反射層としての反射電極１６、絶縁膜としての調整層２７、画素電極３１、発光機能層としての機能層３５、および半透過反射層としての陰極３６を有している。また、複数のサブ画素は、機能層３５が放射する光を、反射電極１６と陰極３６との間で共振させる共振構造を備えている。
【００９５】
本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法は、後述する、第１マスクとしての開口規定マスクＭ１と、第２マスクとしての層厚調整マスクＭ２と、を用いて、蒸着法によって機能層３５を形成する工程を含む。図１１に示すように、表示領域Ｅを規定する開口規定マスクＭ１は、略額縁状の平板であって、平面視にて表示領域Ｅとほぼ等しい形状の窓部３５１を有している。すなわち、開口規定マスクＭ１の窓部３５１の配置および形状によって、機能層３５の配置および形状が規定される。開口規定マスクＭ１には、ステンレススチールなどの公知のメタルマスクが採用可能である。
【００９６】
図１２に示すように、層厚調整マスクＭ２は、平板状であって、平面視にて略円形の開口部３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｃがそれぞれ複数設けられている。複数の開口部３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｃは、開口規定マスクＭ１の窓部３５１と略重なる領域に配置されている。以降、開口部３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｃを、単に開口部３５２ともいう。複数の開口部３５２は、第１サブ画素Ｓ１に対応する領域である、表示領域Ｅにおける平面的な中心エリアよりも、第２サブ画素Ｓ２に対応する領域である、上記中心エリアの周縁のエリアで密に設けられている。
【００９７】
詳しくは、複数の開口部３５２の数は、中心エリアに配置される分が少なく、周縁のエリアに配置される分が多い。これに加えて、開口部３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｃの大きさである平面的な面積を変えている。具体的には、開口部３５２ｃから開口部３５２ｂ、さらに開口部３５２ａまで、開口の直径が順に大きくされている。開口部３５２ａの直径に対して、開口部３５２ｂの直径は約２／３であり、開口部３５２ｃの直径は約１／２である。そして、中心エリア周辺に開口部３５２ｃが配置され、周縁のエリアに開口部３５２ａが配置され、中心エリアと周縁のエリアとの間に開口部３５２ｂが配置されている。層厚調整マスクＭ２には、ステンレススチールなどの公知のメタルマスクが採用可能である。
【００９８】
層厚調整マスクＭ２では、以上の構成によって、上述したエリアごとに開口に疎密の差が設けられている。これにより、機能層３５の層厚を、中心エリアで厚く、周縁のエリアで薄くすることが可能となる。
【００９９】
本実施形態の層厚調整マスクＭ２では、開口部３５２の数と大きさとによってエリアごとの開口の疎密の差を構成したが、開口部３５２の数または大きさのいずれか一方によって構成してもよい。開口部３５２の平面的な形状は、略円形に限定されず、楕円形、多角形、スリット状、および不定形のいずれであってもよく、開口部３５２として異なる形状を組み合わせて用いてもよい。また、複数の開口部３５２の数、および個々の大きさは上記に限定されない。さらに、開口部３５２を設けるために、層厚調整マスクＭ２を金属製のメッシュで形成してもよい。
【０１００】
次に、開口規定マスクＭ１および層厚調整マスクＭ２を用いた、機能層３５の形成方法について述べる。図１３Ａに示すように、機能層３５を形成する工程では、基材１０ｓ側に開口規定マスクＭ１を配置し、スペーサーＳＰを介して層厚調整マスクＭ２を重ねて配置する。
【０１０１】
スペーサーＳＰは、開口規定マスクＭ１の窓部３５１よりも大きな開口部を有する額縁状の平板である。スペーサーＳＰの形状は上記に限定されない。スペーサーＳＰは、機能層３５の層厚を調整するために用いるが、開口規定マスクＭ１および層厚調整マスクＭ２のみで機能層３５の所望の層厚が確保できる場合には、スペーサーＳＰを用いなくてもよい。
【０１０２】
基材１０ｓに対して、開口規定マスクＭ１、スペーサーＳＰ、および層厚調整マスクＭ２を重ねて配置した状態で、層厚調整マスクＭ２側から蒸着処理を行う。詳しくは、機能層３５の形成材料を気化または昇華させて、蒸発粒子ＤＰを生じさせる。そして、層厚調整マスクＭ２の開口部３５２および開口規定マスクＭ１の窓部３５１を介して、蒸発粒子ＤＰを基材１０ｓ上に堆積させる。このとき、上述したように層厚調整マスクＭ２は開口の疎密を有しているため、平面的に蒸発粒子ＤＰは均等に堆積しない。すなわち、層厚調整マスクＭ２の開口の疎密に応じて、蒸発粒子ＤＰの堆積量に差が生じ、この差が機能層３５の層厚の差となる。
【０１０３】
これによって、図１３Ｂに示すように、機能層３５が形成される。機能層３５は、表示領域Ｅにおいて、中心エリアの層厚が厚く、周縁のエリアの層厚が薄く形成される。なお、この段階では、表示領域Ｅよりも平面的に外側の領域まで機能層３５が及んでいる。
【０１０４】
次に、機能層３５にエッチング処理などを施して、図１３Ｃに示すように、機能層３５の平面的な形状を表示領域Ｅに対応する形状に加工する。ここで、平面的なエリアで層厚の差を設ける機能層３５は、図５に示した、正孔注入層３２または電子輸送層３４のいずれかであることが好ましい。本実施形態では、正孔注入層３２にて上記層厚の差を設け、上記層厚の差を設けない有機発光層３３および電子輸送層３４は、層厚調整マスクＭ２を用いずに形成する。
【０１０５】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【０１０６】
有機ＥＬ装置１００において視野角特性を向上させることができる。詳しくは、第２サブ画素Ｓ２における機能層３５の厚さは、第１サブ画素Ｓ１における機能層３５の厚さよりも厚い。すなわち、表示領域Ｅにおいて、中心エリアと周縁のエリアとで、共振構造における光学距離である光路長が変えられている。そのため、中心エリアに対して、周縁のエリアで画角が大きくなっても、光路長を積極的に変えて光路長を調整し、共振波長のずれを補正することが可能となる。これにより、色度変移の発生を抑えることができる。したがって、視野角特性が向上した発光装置を提供することができる。
【０１０７】
絶縁膜である調整層２７の第１の層厚によって、共振構造における光路長が調整される。そのため、共振構造から放射される光を干渉により強めて、光の取り出し効率を向上させることができる。
【０１０８】
第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２と第３サブ画素Ｓ３とで、共振構造における光路長が変えられる。そのため、第１サブ画素Ｓ１および第２サブ画素Ｓ２と第３サブ画素Ｓ３とで、異なる共振波長の光を取り出すことができる。
【０１０９】
層厚調整マスクＭ２の複数の開口部３５２を介して、機能層３５の形成材料の蒸発粒子ＤＰが堆積する。そして、複数の開口部３５２の開口の疎密によって、第２サブ画素Ｓ２に対応する周縁のエリアにおいて、第１サブ画素Ｓ１に対応する中心エリアと比べて機能層３５を厚く形成することができる。すなわち、視野角特性が向上した有機ＥＬ装置１００を製造することができる。
【０１１０】
２．第２実施形態
本実施形態では、第１実施形態と同様に、発光装置としての有機ＥＬ装置の製造方法を例示する。この発光装置は、例えば、後述する電子機器としてのＨＭＤに好適に用いることができるものである。なお、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、第１実施形態に対して、機能層の形成工程に用いる第２マスクとしての層厚調整マスクの形態を異ならせたものである。そのため、第１実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０１１１】
２．１．層厚調整マスク
本実施形態の層厚調整マスクの複数の形態について、図１４から図１７を参照して説明する。図１４から図１７は、第２実施形態に係る第２マスクとしての層厚調整マスクの外観を示す平面図である。ここで、図１４から図１７では、層厚調整マスクにおける表示領域Ｅに対応する領域のみを示している。また、図１４から図１７では、後述する金属メッシュの網の目の粗さ、すなわち複数の開口部の疎密をグラデーションの濃淡で表している。詳しくは、図１４から図１７では、上記網の目が大きいほどグラデーションを薄く、上記網の目が小さいほどグラデーションを濃くしている。なお、以下の説明では、特に断りがない限り平面視した状態を述べる。
【０１１２】
図１４に示すように、本実施形態の第２マスクの一例である層厚調整マスクＭ２１は、平板状の金属メッシュで構成されている。金属メッシュは、複数の開口部である、図示しない網の目を有している。金属メッシュには、例えば、ステンレススチール製のワイヤーを編み込んだものなどが採用可能である。
【０１１３】
層厚調整マスクＭ２１は、エリア２１１およびエリア２１２を含む複数のエリアを有している。該複数のエリアの各々は、矩形状であって、±Ｙ方向に層厚調整マスクＭ２１を分割して±Ｘ方向に配列されている。
【０１１４】
層厚調整マスクＭ２１では、第１サブ画素Ｓ１に対応する領域がエリア２１１であり、第２サブ画素Ｓ２に対応する領域がエリア２１２である。エリア２１１はエリア２１２よりも、網の目が小さい。また、エリア２１１からエリア２１２に向かって、段階的に金属メッシュの網の目が大きくされている。
【０１１５】
以上の構成により、層厚調整マスクＭ２１を用いれば、金属メッシュの網の目の大小によって、第１サブ画素Ｓ１から第２サブ画素Ｓ２に向かって、機能層３５の層厚を厚くすることができる。なお、層厚調整マスクＭ２１を用いると、±Ｙ方向における機能層３５の層厚の差は生じない。
【０１１６】
次に、本実施形態の第２マスクの他の例である層厚調整マスクＭ２２，Ｍ２３，Ｍ２４について説明する。
【０１１７】
図１５に示すように、層厚調整マスクＭ２２は、エリア２２１およびエリア２２２を含む複数のエリアを有している。該複数のエリアは、層厚調整マスクＭ２１と同様に、長手方向が±Ｙ方向に沿う矩形状である。層厚調整マスクＭ２２は、第１サブ画素Ｓ１に相当する領域であるエリア２２１が＋Ｘ方向へオフセットしており、この点が層厚調整マスクＭ２１と異なっている。第２サブ画素Ｓ２に対応する領域は、エリア２２２である。
【０１１８】
図１６に示すように、層厚調整マスクＭ２３は、エリア２３１およびエリア２３２を含む複数のエリアを有している。該複数のエリアは、第１サブ画素Ｓ１に対応するエリア２３１を除き、略矩形の額縁状に形成されている。エリア２３１は、層厚調整マスクＭ２３の略中央にあって、矩形状に形成されている。第２サブ画素Ｓ２に対応する領域はエリア２３２であり、層厚調整マスクＭ２３の周縁に配置されている。エリア２３１からエリア２３２に向かって、段階的に金属メッシュの網の目が大きくされている。
【０１１９】
図１７に示すように、層厚調整マスクＭ２４は、エリア２４１およびエリア２４２を含む複数のエリアを有している。層厚調整マスクＭ２４では、第１サブ画素Ｓ１に対応する領域であるエリア２４１が＋Ｘおよび＋Ｙ方向にオフセットしており、この点が層厚調整マスクＭ２３と異なっている。第２サブ画素Ｓ２に対応する領域は、エリア２４２である。エリア２４２は、層厚調整マスクＭ２４の隣り合う２辺の周縁に沿って設けられ、略Ｌ字状を成している。
【０１２０】
ここで、第２マスクとしての層厚調整マスクにおける複数のエリアは、矩形状や額縁状などであることに限定されず、略円形や略楕円形であってもよい。また複数のエリアの数や配置は、上記に限定されない。さらに、本実施形態では、金属メッシュの網の目の大小がエリアごとに段階的に変化する構成としたが、これに限定されない。
【０１２１】
本実施形態によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２２】
３．第３実施形態
本実施形態の電子機器について、ヘッドマウントディスプレイを例に挙げて説明する。図１８は、第３実施形態に係る電子機器としてのヘッドマウントディスプレイを示す模式図である。
【０１２３】
図１８に示すように、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１０００は、一対の光学ユニット１００１Ｌ，１００１Ｒを備えている。また、ヘッドマウントディスプレイ１０００は、図示を省略するが、電源部および制御部、ヘッドマウントディスプレイ１０００を使用者の頭部に装着するための装着部などを備えている。一対の光学ユニット１００１Ｌ，１００１Ｒは、使用者の左右の眼に対応した情報を表示する。ここで、一対の光学ユニット１００１Ｌ，１００１Ｒは、左右対称の構成であるため、以下、右眼Ｒｅｙ用の光学ユニット１００１Ｒを例として説明する。
【０１２４】
光学ユニット１００１Ｒは、表示部１００Ｒと、集光光学系１００２と、屈曲した導光体１００３と、を備えている。表示部１００Ｒから出射された表示光の進行方向に向かって、集光光学系１００２、導光体１００３がこの順番で配置されている。導光体１００３には、ハーフミラー層１００４が設けられている。この配置により、光学ユニット１００１Ｒにおいて、表示部１００Ｒから出射された表示光は、集光光学系１００２を介して導光体１００３に入射し、ハーフミラー層１００４で反射されて右眼Ｒｅｙに導かれる。
【０１２５】
表示部１００Ｒは、制御部から伝送された表示信号を、文字や映像などの画像情報として表示することが可能である。表示部１００Ｒに表示された画像情報は、集光光学系１００２によって実像から虚像へ変換されて、導光体１００３に入射する。表示部１００Ｒには、上記実施形態の有機ＥＬ装置１００が適用されている。
【０１２６】
導光体１００３は、ロッドレンズを組み合わせたものであり、ロッドインテグレーターを形成している。導光体１００３に入射した表示光は、上記ロッドレンズ内で全反射されてハーフミラー層１００４へ伝達される。ハーフミラー層１００４は、上記表示光の光束を右眼Ｒｅｙに向かって反射させる角度で配置されている。
【０１２７】
ハーフミラー層１００４に入射した表示光である映像は、虚像である。これにより、使用者は、表示部１００Ｒに投影された虚像と、ハーフミラー層１００４の先の外界と、の双方を視認することが可能である。すなわち、ヘッドマウントディスプレイ１０００は、シースルー型の投射型表示装置である。
【０１２８】
ここで、表示部１００Ｒの平面的なサイズは、集光光学系１００２の平面的なサイズよりも小さく設定されている。小さな表示部１００Ｒで大きな虚像を得るためには、画角を大きくする必要がある。表示部１００Ｒには上記実施形態の有機ＥＬ装置１００が適用されているため、画角を大きくしても色度変移の発生が抑えられる。
【０１２９】
左眼Ｌｅｙ用の光学ユニット１００１Ｌは、右眼Ｒｅｙ用の光学ユニット１００１Ｒと同様に、上記実施形態の有機ＥＬ装置１００が適用された表示部１００Ｌを備えている。光学ユニット１００１Ｌの構成および機能は、右眼Ｒｅｙ用の光学ユニット１００１Ｒと同様である。そのため、光学ユニット１００１Ｌの説明は省略する。
【０１３０】
本実施形態によれば、上記実施形態の発光装置である有機ＥＬ装置１００が搭載されているため、視野角特性に優れた表示を可能とするヘッドマウントディスプレイ１０００を提供することができる。
【０１３１】
なお、上記実施形態の有機ＥＬ装置１００が搭載されるヘッドマウントディスプレイ１０００は、両眼に対応した一対の光学ユニット１００１Ｌ，１００１Ｒを備える構成に限定されない。ヘッドマウントディスプレイ１０００は、例えば、光学ユニット１００１Ｒ，１００１Ｌのいずれか片方を備える構成であってもよい。また、ヘッドマウントディスプレイ１０００は、シースルー型であることに限定されず、外光を遮断した状態で映像を視認する没入型であってもよい。
【０１３２】
また、上記実施形態の有機ＥＬ装置１００が搭載される電子機器は、ヘッドマウントディスプレイに限定されない。上記実施形態の有機ＥＬ装置１００は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、電子ビューファインダー（ＥＶＦ）、および携帯型情報端末などの表示部としても好適に用いることができる。
【０１３３】
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
【０１３４】
発光装置は、表示領域に、第１サブ画素および第２サブ画素を備え、第１サブ画素および第２サブ画素は、反射層と、半透過反射層と、反射層と半透過反射層との間に設けられた発光機能層と、を有し、発光機能層が放射する光を、反射層と半透過反射層との間で共振させる共振構造を備え、第１サブ画素および第２サブ画素における、共振構造から出射される光の波長域が第１波長域であり、第２サブ画素における発光機能層の厚さが、第１サブ画素における発光機能層の厚さよりも厚い。
【０１３５】
この構成によれば、発光装置において視野角特性を向上させることができる。詳しくは、第２サブ画素における発光機能層の厚さは、第１サブ画素における発光機能層の厚さよりも厚い。つまり、表示領域に備わる第１サブ画素と第２サブ画素とで、光路長が変えられている。そのため、画角が大きくなっても、光路長を積極的に変えて光路長を調整し、共振波長のずれを補正することが可能となる。これにより、色度変移の発生を抑えることができる。したがって、視野角特性が向上した発光装置を提供することができる。
【０１３６】
上記の発光装置において、第１サブ画素および第２サブ画素は、反射層と発光機能層との間に設けられた画素電極と、反射層と画素電極との間に設けられた、第１の層厚を有する絶縁膜と、を備えることが好ましい。
【０１３７】
この構成によれば、絶縁膜の第１の層厚によって、共振構造における光路長が調整される。そのため、共振構造から放射される光を干渉により強めて、光の取り出し効率を向上させることができる。
【０１３８】
発光装置は、表示領域に、第１サブ画素、第２サブ画素および第３サブ画素を備え、第１サブ画素、第２サブ画素および第３サブ画素は、反射層と、半透過反射層と、反射層と半透過反射層との間に設けられた発光機能層と、反射層と発光機能層との間に設けられた調整層と、を有し、発光機能層が放射する光を、反射層と半透過反射層との間で共振させる共振構造を備え、第２サブ画素における発光機能層の厚さが、第１サブ画素における発光機能層の厚さより厚い。
【０１３９】
この構成によれば、発光装置において視野角特性を向上させることができる。詳しくは、第２サブ画素における発光機能層の厚さは、第１サブ画素における発光機能層の厚さよりも厚い。つまり、表示領域に備わる第１サブ画素と第２サブ画素とで、光路長が変えられている。そのため、画角が大きくなっても、光路長を積極的に変えて光路長を調整し、共振波長のずれを補正することが可能となる。これにより、色度変移の発生を抑えることができる。したがって、視野角特性が向上した発光装置を提供することができる。
【０１４０】
上記の発光装置において、第１サブ画素および第３サブ画素における発光機能層の厚さは、共通であり、第１サブ画素および第２サブ画素における調整層の厚さは、共通であり、第３サブ画素における調整層の厚さは、第１サブ画素および第２サブ画素における調整層の厚さとは異なることが好ましい。
【０１４１】
この構成によれば、第１サブ画素および第２サブ画素と第３サブ画素とで、共振構造における光路長が変えられる。そのため、第１サブ画素および第２サブ画素と第３サブ画素とで、異なる共振波長の光を取り出すことができる。
【０１４２】
上記の発光装置において、第１サブ画素は、表示領域において平面的な中心エリアに配置されており、第２サブ画素は、中心エリアよりも周縁のエリアに配置されていることが好ましい。
【０１４３】
この構成によれば、中心エリアと周縁のエリアとで共振構造における光路長が変えられる。そのため、中心エリアに対して周縁のエリアで画角が大きくなっても、光路長を積極的に変えて光路長を調整し、共振波長のずれを補正することが可能となる。これにより、色度変移の発生がさらに抑えられ、視野角特性をさらに向上させることができる。
【０１４４】
電子機器は、上記の発光装置を備える。
【０１４５】
この構成によれば、視野角特性が向上した発光装置を備えることによって、表示品質が向上した電子機器を提供することができる。
【０１４６】
発光装置の製造方法は、表示領域に配置された、第１サブ画素および第２サブ画素を含み、第１サブ画素および第２サブ画素が、反射層と、絶縁膜と、画素電極と、発光機能層と、半透過反射層とを有すると共に、発光機能層が放射する光を、反射層と半透過反射層との間で共振させる共振構造を備えた発光装置の製造方法であって、表示領域を規定する第１マスクと、複数の開口部が設けられた第２マスクと、を用いて、蒸着法によって発光機能層を形成する工程を含み、第１サブ画素は、表示領域において平面的な中心エリアに配置され、第２サブ画素は、中心エリアよりも周縁のエリアに配置され、第２マスクの複数の開口部は、第１サブ画素に対応する中心エリアよりも第２サブ画素に対応する周縁のエリアで密である。
【０１４７】
この構成によれば、第２マスクの複数の開口部を介して、発光機能層の形成材料の蒸発粒子が堆積する。そして、複数の開口部の疎密によって、第２サブ画素に対応する周縁のエリアにおいて、第１サブ画素と比べて発光機能層を厚く形成することができる。すなわち、視野角特性が向上した発光装置を製造することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１６…反射層としての反射電極、２７…絶縁膜としての調整層、３１，３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ…画素電極、３５…発光機能層としての機能層、３６…半透過反射層としての陰極、１００…発光装置としての有機ＥＬ装置、３５２，３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｃ…開口部、１０００…電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ、Ｅ…表示領域、Ｍ１…第１マスクとしての開口規定マスク、Ｍ２，Ｍ２１，Ｍ２２，Ｍ２３，Ｍ２４…第２マスクとしての層厚調整マスク、Ｓ１…第１サブ画素、Ｓ２…第２サブ画素、Ｓ３…第３サブ画素。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0006911891.tif 000021
【図１７】
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【図１８】
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