显示装置的制作方法
本公开涉及包括多个发光元件的显示装置。
背景技术：
近年来，使用有机电致发光(el)元件作为发光元件的显示装置(有机el显示器)的开发正在发展。在该显示装置中，例如，在分别为每个像素形成的第一电极(下部电极)上，形成第二电极(上部电极)和至少包括发光层的有机层。另外，例如，将结合发射白光的有机层和红色滤色器的红色发光元件、结合发射白光的有机层和绿色滤色器的绿色发光元件、以及结合发射白光的有机层和蓝色滤色器的蓝色发光元件中的每一个，提供为子像素，并且由这些子像素构成一个像素。
另外，从jp2013-120731a中已知一种技术，该技术用于根据设置在每个发光元件中的滤色器的膜厚度来改变透镜构件的形状，以减小由于视角变化引起的色偏。
[引用列表]
[专利文献]
[ptl1]
jp2013-120731a。
技术实现要素：
[技术问题]
但是，上述专利文献未提及任何根据显示装置中的发光元件的位置来控制从发光层发射并通过透镜构件的光的移动方向的技术。即，没有提及来自显示装置的图像朝着外部空间的特定区域发射的状态。
因此，本公开的目的是提供一种显示装置，其具有能够可靠且准确地控制来自显示装置的图像朝着外部空间的特定区域发射的状态的构造和结构。
[解决问题的方法]
用于实现上述目的的本公开的显示装置是具有设置有多个发光元件的显示面板的显示装置，每个发光元件包括
发光部，以及
从发光部发出的光通过的透镜构件(芯片上微透镜)，其中，
当通过发光部的中心的法线与通过透镜构件的中心的法线之间的距离(偏移量)为d0时，在设置于显示面板中的至少一些发光元件中，距离(偏移量)d0的值不为0。
附图说明
图1是构成第一实施例的显示装置(并位于参考点内)的发光元件的示意性局部截面图。
图2是构成第一实施例的显示装置(并位于远离参考点)的发光元件的示意性局部截面图。
图3a和图3b是示出第一实施例的显示装置中的发光元件与参考点之间的位置关系的示意图。
图4a、图4b、图4c和图4d是示意性示出相对于d1-x的变化的d0-x的变化和相对于d1-y的变化的d0-y的变化的示图。
图5a、图5b、图5c和图5d是示意性示出相对于d1-x的变化的d0-x的变化和相对于d1-y的变化的d0-y的变化的示图。
图6a、图6b、图6c和图6d是示意性示出相对于d1-x的变化的d0-x的变化和相对于d1-y的变化的d0-y的变化的示图。
图7a、图7b、图7c和图7d是示意性示出相对于d1-x的变化的d0-x的变化和相对于d1-y的变化的d0-y的变化的示图。
图8a和图8b是示意性地示出了第一实施例的显示装置中的发光部、滤色器层和透镜构件的布置关系的示例的示图。
图9a是示出当距离d0改变时光束角θ(单位：度)和光量(亮度)之间的模拟关系的结果的曲线图，以及图9b是示出与传统显示装置的情况相比光量(亮度)增加的曲线图。
图10是构成第一实施例的显示装置的第一变形例(并位于远离参考点)的发光元件的局部截面图。
图11是构成第一实施例的显示装置的第二变形例(并位于远离参考点)的发光元件的局部截面图。
图12a和图12b是示意性示出第二实施例的显示装置中的发光元件与参考点之间的位置关系的示图。
图13是构成第三实施例的显示装置(并位于参考点内)的发光元件的示意性局部截面图。
图14是构成第三实施例的显示装置(并位于远离参考点)的发光元件的示意性局部截面图。
图15是构成第四实施例的显示装置(并位于参考点内)的发光元件的示意性局部截面图。
图16是构成第四实施例的显示装置(并位于远离参考点)的发光元件的示意性局部截面图。
图17是构成第一实施例的显示装置的第三变形例(并位于参考点内)的发光元件的示意性局部截面图。
图18是构成第一实施例的显示装置的第三变形例(并位于远离参考点)的发光元件的示意性局部截面图。
图19是构成第一实施例的显示装置的第四变形例(并位于参考点内)的发光元件的示意性局部截面图。
图20是构成第一实施例的显示装置的第四变形例(并位于远离参考点)的发光元件的示意性局部截面图。
图21是构成第三实施例的显示装置的第一变形例(并位于远离参考点)的发光元件的示意性局部截面图。
图22a、图22b、图22c和图22d是示意性示出第一实施例的显示装置中的发光元件的布置的示图。
图23a、图23b、图23c和图23d是示意性地示出第一实施例的显示装置中的第二电极和滤色器层之间的布置关系的示图。
图24a、图24b和图24c是用于说明制造图1所示的第一实施例的发光元件中的透镜构件的方法的基板等的示意性局部端视图。
图25是构成第五实施例的头戴式显示器的图像显示装置的概念图。
图26是从上方观察的第五实施例的头戴式显示器的示意图。
图27是从正面观察的第五实施例的头戴式显示器的示意图。
图28a和图28b分别是从侧面看的第五实施例的头戴式显示器的示意图，以及示出第五实施例的头戴式显示器中的反射体全息衍射光栅的一部分的示意性放大截面图。
图29a和图29b示出了将本公开的显示装置应用于具有可互换镜头的无反光镜式数码相机的示例，其中图29a示出了数码相机的前视图，而图29b示出了其后视图。
图30a、图30b和图30c是用于说明通过发光部的中心的法线ln，通过透镜构件的中心的法线ln'，以及通过波长选择部分的中心的法线ln”的关系的概念图。
图31是用于说明通过发光部的中心的法线ln，通过透镜构件的中心的法线ln'，以及通过波长选择部分的中心的法线ln”的关系的概念图。
图32a和图32b是用于说明通过发光部的中心的法线ln，通过透镜构件的中心的法线ln'，以及通过波长选择部分的中心的法线ln”的关系的概念图。
图33是用于说明通过发光部的中心的法线ln，通过透镜构件的中心的法线ln'，以及通过波长选择部分的中心的法线ln”的关系的概念图。
图34a和图34b是具有谐振器结构的第一示例和第二示例的发光元件的概念图。
图35a和图35b是具有谐振器结构的第三示例和第四示例的发光元件的概念图。
图36a和图36b是具有谐振器结构的第五示例和第六示例的发光元件的概念图。
图37a是具有谐振器结构的第七示例的发光元件的概念图，以及图37b和图37c是具有谐振器结构的第八示例的发光元件的概念图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图基于实施例描述本公开，但是本公开不限于实施例，并且实施例中的各种数值和材料是示例。另外，将按以下顺序给出描述。
1.本公开的整体显示装置的描述
2.第一实施例(显示装置)
3.第二实施例(第一实施例的变型)
4.第三实施例(第一实施例和第二实施例的变型)
5.第四实施例(第一实施例和第二实施例的其他变型)
6.第五实施例(将第一实施例至第四实施例的显示装置应用于头戴式显示器的示例)
7.其他
<本公开的整体显示装置的描述>
在本公开的显示装置中，假设参考点(参考区域)，并且可以按取决于从参考点(参考区域)到通过发光部的中心的法线的距离d1的形式，来设置距离d0。而且，参考点(参考区域)可以包括一定程度的延伸。
在此，各种法线是相对于显示面板的发光表面的垂直线。此外，稍后将描述的各种正交投影图像是相对于显示面板的发光表面的正交投影图像。
在包括上述优选形式的本公开的显示装置中，参考点可以具有假设在显示面板中的构造，并且在这种情况下，参考点可以具有不在显示面板的中心区域中的构造，或者，参考点可以具有位于显示面板的中心区域的构造，并且在这些情况下，参考点可以具有假设一个参考点或假设多个参考点的结构。另外，在这些情况下，在一些发光元件中距离d0的值可以为0，而在其余的发光元件中距离d0的值可以不为0。
可替代地，在包括以上优选形式的本公开的显示装置中，在假设一个参考点的情况下，参考点可以具有不包括在显示面板的中心区域中的构造，或者参考点可以具有包括在显示面板的中心区域中的构造。此外，在假设多个参考点的情况下，至少一个参考点可以具有不包括在显示面板的中心区域中的构造。
可替代地，在包括上述优选形式的本公开的显示装置中，参考点可以具有假设在显示面板的外部(在其外部区域中)的构造，并且在这种情况下，参考点可以具有假设一个参考点或假设多个参考点的构造。另外，在这些情况下，在该构造中的所有发光元件中，距离d0的值可以为非零。
此外，在包括上述优选形式和构造的本公开的显示装置中，从每个发光元件发射并通过透镜构件的光，可以设置为使其在显示装置外部的空间的某个区域中会聚(聚集)的形式，从每个发光元件发射并通过透镜构件的光可以设置为使其在显示装置外部空间中发散的形式，或者来自每个发光元件并通过透镜构件的光可以被设置为平行光的形式。
此外，在包括上述优选形式和构造的本公开的显示装置中，距离(偏移量)d0的值可以根据发光元件在显示面板中所占据的位置以不同的形式设置。具体地，
设置参考点，
在第一方向和不同于第一方向的第二方向上布置多个发光元件，以及
当从参考点到通过发光部的中心的法线的距离被定义为d1时，距离d0在第一方向和第二方向上的值被定义为d0-x和d0-y，以及距离d1在第一方向和第二方向上的值被定义为d1-x和d1-y，
d0-x可以相对于d1-x的变化呈线性变化，而d0-y可以相对于d1-y的变化呈线性变化，或者
d0-x可以相对于d1-x的变化呈线性变化，而d0-y可以相对于d1-y的变化呈非线性变化，或者
d0-x可以相对于d1-x的变化呈非线性变化，而d0-y可以相对于d1-y的变化呈线性变化，或者
d0-x可以相对于d1-x的变化呈非线性变化，而d0-y可以相对于d1-y的变化呈非线性变化。
可替代地，包括上述优选形式和构造的本公开的显示装置可以具有以下形式：
设置参考点，以及
当从参考点到通过发光部的中心的法线的距离被定义为d1时，距离d0的值随着距离d1的值增加而增加。
在此，d0-x相对于d1-x的变化呈线性变化，以及d0-y相对于d1-y的变化呈线性变化这一事实表明它们满足以下关系。
d0-x＝kx·d1-x，
d0-y＝ky·d1-y。
在此，kx和ky是常数。即，d0-x和d0-y基于线性函数而变化。另一方面，d0-x相对于d1-x的变化呈非线性变化，以及d0-y相对于d1-y的变化呈线性变化这一事实表明它们满足以下关系。
d0-x＝fx(d1-x)，
d0-y＝fy(d1-y)。
在此，fx和fy是非线性函数的函数(例如，二次函数)。
可替代地，相对于d1-x的变化的d0-x的变化和相对于d1-y的变化的d0-y的变化可以被认为是逐步变化。另外，在这种情况下，从整体上看逐步变化，该变化可以以线性变化的形式设置，或者以非线性变化的形式设置。此外，当将显示面板划分为m×n个区域时，在一个区域中，相对于d1-x的变化的d0-x的变化和相对于d1-y的变化的d0-y的变化可以不变或恒定。一个区域中的发光元件的数量不受限制，并且可以例示为10×10。
此外，包括上述优选形式和构造的本公开的显示装置可以具有在透镜构件的光入射侧或光出射侧设置波长选择部分的形式。在这种情况下，透镜构件的正交投影图像可以具有与波长选择部分的正交投影图像重合或包含在波长选择部分的正交投影图像中的形式。通过采用后一种构造，可以可靠地抑制相邻的发光元件之间发生混色。此外，在这些情况下，可以按以下形式形成距离d0的值不为0的发光元件。
(a)通过波长选择部分的中心的法线和通过发光部的中心的法线彼此重合的形式。
(b)通过波长选择部分的中心的法线和通过透镜构件的中心的法线彼此重合的形式。
(c)通过波长选择部分的中心的法线与通过发光部的中心的法线彼此不重合，并且通过波长选择部分的中心的法线与通过透镜构件的中心的法线彼此不重合的形式。
通过采用后一种构造(b)和(c)中的任一个，可以可靠地抑制在相邻的发光元件之间发生混色。另外，波长选择部分的中心表示由波长选择部分所占据的区域的面积的重心。可替代地，在波长选择部分的平面形状是圆形、椭圆形、正方形、矩形或正多边形的情况下，这些图形的中心对应于波长选择部分的中心，或者在这些图形是具有一部分切口的图形的情况下，切口部分被补充的图形的中心对应于波长选择部分的中心，或者，在这些图形是连接图的情况下，将连接部分去除而将去除部分补全的图形的中心对应于波长选择部分的中心。此外，在这些情况下，可以采用在相邻的发光元件的波长选择部分之间形成光吸收层(黑色基质层)的方式，从而可以可靠地抑制相邻的发光元件之间的混色的发生。波长选择部分可以由例如滤色器层构成，并且滤色器层由树脂形成，在该树脂中添加了由期望的颜料或染料构成的着色剂，并通过选择颜料或染料来调节，以使在诸如红色、绿色或蓝色的目标波长范围内的透光率高而在其他波长范围内的透光率低。可选地，波长选择部分可以由光子晶体、施加等离子体激元的波长选择元件(具有导体格子结构的滤色器层，其中在导体薄膜中设置有格子状的孔结构；例如，参见jp2008-177191a)、由诸如非晶硅的无机材料制成的薄膜、以及量子点构成。在下文中，将波长选择部分描述为代表滤色器层，但是波长选择部分不限于滤色器层。另外，可以根据发光元件发出的光来适当地改变波长选择部分(例如，滤色器层)的尺寸。在相邻的发光元件的波长选择部分(例如，滤色器层)之间设置有光吸收层(黑色基质层)的情况下，可以根据发光元件发出的光适当地改变光吸收层(黑色基质层)的尺寸。
此外，包括上述优选形式和构造的本公开的显示装置可以被构造成具有在相邻的透镜构件之间形成光吸收层(黑色基质层)的形式，并且这也使得可以可靠地抑制相邻发光元件之间发生混色。
这些光吸收层(黑色基质层)由例如具有混合有黑色着色剂的光密度为1以上的黑色树脂膜(具体地，例如，黑色聚酰亚胺树脂)制成，或者由利用薄膜的干涉的薄膜填料构成。薄膜滤光器是通过堆叠两个以上例如由金属、金属氮化物或金属氧化物制成的薄膜而形成的，并且通过利用薄膜的干涉来使光衰减。具体地，作为薄膜滤光器，可以例示为其中cr和氧化铬(iii)(cr2o3)交替层叠的一种。
此外，在包括上述优选形式和构造的本公开的显示装置中，设置在发光元件中的发光部可以具有包括有机电致发光层的形式。即，包括上述各种优选形式和构造的本公开的显示装置可以具有有机电致发光显示装置(有机el显示装置)的形式，并且可以具有发光元件由有机电致发光元件(有机el元件)构成的形式。替代地，发光部可以具有包括发光二极管(led)的形式。
通过透镜构件的中心的法线与透镜构件的光轴重合。透镜构件可以具有半球形形式，可以具有包括球体的一部分的形式，可以具有包括截锥形状(当沿着包括透镜构件的光轴的虚拟平面切割透镜构件时获得的透镜构件的截面形状为梯形的三维形状)的形式，或者可以具有当沿着包括透镜构件的光轴的虚拟平面切割透镜构件时获得的透镜构件的截面形状为矩形(正方形或矩形)的形式，以及广义地，透镜构件可以具有包括适于用作透镜的形状的形式。例如，透镜构件(芯片上微透镜)可以由诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚碳酸酯树脂或聚酰亚胺树脂的透明树脂材料或诸如sio2的透明无机材料制成，且透明树脂材料可以使用熔体流动法获得，可以使用回蚀法获得，可以将使用灰色调掩膜的光刻技术与蚀刻法结合使用来获得，或者也可以使用诸如基于纳米印刷法将透明树脂材料形成为透镜形状的方法来获得。可以用与透镜构件相同的材料在滤色器层和透镜构件之间形成平坦化膜。
在本公开的显示装置中，作为像素(或子像素)的布置，可以例示为三角形(δ，delta)布置，或者可以例示为条纹布置、对角布置、矩形布置和五分体布置。波长选择部分的布置还可以基于像素(或子像素)的布置为三角形布置，或条纹布置、对角布置、矩形布置或五分体布置。
该显示装置例如可以用于构成个人计算机的监视器设备，并且可以用于电视接收机、移动电话、个人数字助理(pda)、游戏设备中内置的监视器设备、或集成在投影仪中的显示装置。可替代地，该显示装置可以应用于电子取景器(evf)或头戴式显示器(hmd)，并且可以应用于虚拟现实(vr)、混合现实(mr)或增强现实(ar)的显示装置。可替代地，显示装置可以在电子书，诸如电子报纸的电子纸，招牌，海报，诸如黑板的公告板，代替打印机纸的可擦写纸，家用电器的显示部件，积分卡的卡显示部件，电子广告和电子pop中构成图像显示装置。通过将本公开的显示装置用作发光设备，可以配置包括用于液晶显示装置的背光设备和平面光源设备的各种照明设备。
头戴式显示器包括：例如
(a)安装在观察者头部的框架；以及
(b)安装在框架上的图像显示装置。
该图像显示装置包括：
(a)包括本公开的显示装置的图像形成装置；以及
(b)从图像形成装置发出的光入射在其上(以及从其发射)的光学设备。
光学设备包括：
(b-1)导光板，在该导光板内，来自图像形成装置(具体而言，本发明的显示装置)的入射光通过全反射传播，然后向观察者发射；
(b-2)第一偏转装置(例如，由体积全息衍射光栅构成)，用于使入射在导光板上的光偏转，使得入射在导光板上的光在导光板内被全反射；以及
(b-3)第二偏转装置(例如，由体积全息衍射光栅构成)，用于通过全反射使在导光板内部传播的光多次偏转，以发射通过导光板的全反射而传播通过导光板内部的光。
可选地，头戴式显示器可以是例如基于麦克斯韦视觉的视网膜投影型显示器，其通过将图像(光通量)直接投影到观察者的视网膜上来显示图像，具体地，视网膜投影型头戴式显示器。
在下文中，将描述设置在发光元件中的发光部包括有机电致发光层的形式，即，本公开的显示装置由有机电致发光显示装置(有机el显示装置)构成的形式。
该显示装置包括：
第一基板和第二基板；以及
多个发光元件，位于第一基板和第二基板之间并以二维形状布置，
每个发光元件包括发光部，
设置在形成于第一基板上的基板上的发光部至少包括：
第一电极；
第二电极；以及
夹在第一电极和第二电极之间的有机层(含有包括有机电致发光层的发光层)，以及
来自有机层的光通过第二基板发射到外部，或者通过第一基板发射到外部。
即，本公开的显示装置可以是从第二基板发射光的顶部发光型(顶面发光型)显示装置(顶面发光型显示装置)，或者也可以是从第一基板发光的底部发光型(底面发光型)显示装置(底面发光型显示装置)。
如上所述，发光部由第一电极、有机层和第二电极构成。发光部的中心表示第一基板侧上的电极与有机层彼此接触的区域(发光区域)的区域的重心。第一基板侧上的电极可以与有机层的一部分接触，或者有机层可以与第一基板侧上的电极的一部分接触。具体地，它们可以被配置为使得第一基板侧上的电极的尺寸小于有机层的尺寸，或者第一基板侧上的电极的尺寸与有机层的尺寸相同，但是在第一基板侧的电极与有机层之间的部分中形成绝缘层，或者第一基板侧的电极的尺寸大于有机层的尺寸。
另外，有机层可以具有发射白光的形式，并且在这种情况下，有机层可以具有由至少两个发射不同颜色的光的发光层构成的形式。具体地，有机层可以具有发射红光(波长：620nm至750nm)的红色发光层、发射绿光(波长：495nm至570nm)的绿色发光层、以及发射蓝光(波长：450nm至495nm)的蓝色发光层的三层被层叠并整体发出白光的层叠结构。可替代地，有机层可以具有发射蓝光的蓝色发光层和发射黄光的黄色发光层的两层被层叠并整体上发出白光的结构。可替代地，有机层可以具有发射蓝光的蓝色发光层和发射橙光的橙色发光层的两层被层叠并整体上发出白光的结构。有机层可以被多个发光元件共享，或者可以被单独地设置在每个发光元件中。另外，通过将这种发出白光的有机层(发光部)与红色滤色器层(或用作红色滤色器层的平坦化层)组合来构成红色发光元件，通过将发出白光的有机层(发光部)与绿色滤色器层(或用作绿色滤色器层的平坦化层)组合来构成绿色发光元件，以及通过将发出白光的有机层(发光部)与蓝色滤色器层(或用作蓝色滤色器层的平坦化层)组合来构成蓝色发光元件。平坦化层将在后面描述。如上所述，一个像素由上述红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件的子像素的组合构成。在一些情况下，一个像素可以由红色发光元件、绿色发光元件、蓝色发光元件以及发出白色(或第四种颜色)的发光元件(或发出互补色光的发光元件)构成。而且，它也可以是生成单色图像的显示装置。实际上，以包括至少两个发出不同颜色的发光层的形式，可以将发出不同颜色的发光层混合并且不能清楚地分成每一层。
可替代地，有机层可具有包括一个发光层的形式。在这种情况下，发光元件可以由例如具有包括红色发光层的有机层的红色发光元件、具有包括绿色发光层的有机层的绿色发光元件、或具有包括蓝色发光层的有机层的蓝色发光元件构成。在彩色显示装置的情况下，由这三种类型的发光元件(子像素)构成一个像素。可替代地，有机层也可以由具有包括红色发光层的有机层的红色发光元件、具有包括绿色发光层的有机层的绿色发光元件、以及具有包括蓝色发光层的有机层的蓝色发光元件的层叠结构构成。此外，尽管原则上不必形成滤色器层，但是可以提供滤色器层以提高颜色纯度。
基板形成在第一基板上或上方。作为构成基板的材料，可以例示为诸如sio2、sin和sion的绝缘材料。可以基于适合于构成基板的材料的形成方法来形成基板，具体地，例如，诸如各种cvd法、各种涂覆法、包括溅射和真空气相沉积法的各种pvd法，包括丝网印刷法、镀覆法、电沉积法、浸涂法和溶胶-凝胶法的各种印刷法。
发光元件驱动部分设置在基板的下方或下面，但不限于此。发光元件驱动部分例如由形成在构成第一基板的硅半导体基板上的晶体管(具体地，例如mosfet)或设置在构成第一基板的各种基板上的薄膜晶体管(tft)构成。构成发光元件驱动部分的晶体管或tft与第一基板侧的电极可以经由在基板等上形成的接触孔(接触插头)连接。发光元件驱动部分可以具有公知的电路构造。第二基板侧上的电极经由形成在显示面板的外周部分上的基板等中的接触孔(接触插头)与发光元件驱动部分连接。
为每个发光元件提供第一基板侧上的电极。有机层被设置用于每个发光元件，或者被设置成由发光元件共享。第二基板侧上的电极可以是多个发光元件中的公共电极。即，第二基板侧上的电极可以是所谓的固体电极。第一基板设置在基板下方或下面，且第二基板设置在第二电极上方。发光元件形成在第一基板侧，且发光部设置在基板上。
第一基板或第二基板可以由以下组成：硅半导体基板、高变形点玻璃基板、钠玻璃(na2o/cao/sio2)基板、硼硅酸盐玻璃(na2o/b2o3/sio2)基板、镁橄榄石(2mgo/sio2)基板、铅玻璃(na2o/pbo/sio2)基板、具有形成绝缘材料层的表面的各种玻璃基板、石英基板、具有形成绝缘材料层的表面的石英基板、以及有机聚合物(具有聚合物材料的形式，例如柔性塑料膜、塑料片或由聚合物材料制成的塑料基板)例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚乙烯醇(pva)、聚乙烯基苯酚(pvp)、聚醚砜(pes)、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)。构成第一基板和第二基板的材料可以相同或不同。然而，在顶面发光型显示装置的情况下，要求第二基板对来自发光元件的光是透明的，且在底面发光型显示装置的情况下，要求第一基板对来自发光元件的光是透明的。
在第一电极用作阳极的情况下，作为构成第一电极的材料，可以例示为具有高功函数的金属或合金，例如，金属诸如铂(pt)、金(au)、银(ag)、铬(cr)、钨(w)、镍(ni)、铜(cu)、铁(fe)、钴(co)或钽(ta)，或合金例如，ag-pd-cu合金、al-nd合金、al-cu合金、或以银为主要成分并含有0.3质量％至1质量％的钯(pd)和0.3质量％至1质量％的铜(cu)的al-cu-ni合金。此外，在功函数值小且光反射率高的导电材料如铝(al)或含铝的合金的情况下，通过提供适当的空穴注入层以改善空穴注入特性，可以将其用作阳极。作为第一电极的厚度，可以例示为0.1μm至1μm。可替代地，在设置有光反射层的情况下(将在后面进行描述)，第一电极需要对来自发光元件的光透明，因此，作为构成第一电极的材料，各种透明导电材料，例如具有以下作为基层的透明导电材料：氧化铟、氧化铟锡(包括氧化铟锡(ito)，掺杂sn的in2o3，晶体ito和非晶ito)、氧化铟锌(氧化铟锌(izo))、铟镓氧化物(igo)、掺铟镓锌氧化物(igzo和in-gazno4)、ifo(掺f的in2o3)、itio(掺ti的in2o3)、insn、insnzno、氧化锡(sno2)、ato(掺sb的sno2)、fto(掺f的sno2)、氧化锌(zno)、掺氧化铝的氧化锌(azo)、掺镓的氧化锌(gzo)、b掺杂的zno、almgzno(氧化铝和氧化镁掺杂的氧化锌)、氧化锑、氧化钛、nio、尖晶石、具有ybfe2o4结构的氧化物、氧化镓、氧化钛、氧化铌、氧化镍等。或者，也可以具有在光反射率高的反射膜(例如电介质多层膜或铝(al)或其合金(例如al-cu-ni合金))上层叠诸如铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)的具有优异的空穴注入特性的透明导电材料的结构。另一方面，在第一电极用作阴极电极的情况下，第一电极优选地由功函数值小且光反射率高的导电材料制成，而通过在其上设置适当的电子注入层以改善其电子注入特性，还可以将用作阳极的具有高光反射率的导电材料用作阴极。
作为构成第二电极的材料(半透光材料或透光材料)，在第二电极用作阴极的情况下，优选地由功函数值小的导电材料形成，以透射发射的光并有效地将电子注入有机层(发光层)，可以例示为例如功函数小的金属或合金，如铝(al)、银(ag)、镁(mg)、钙(ca)、钠(na)、锶(sr)、碱金属或碱土金属和银(ag)[例如，镁(mg)-银(ag)合金(mg-ag合金)]，镁-钙合金(mg-ca合金)，铝(al)-锂(li)合金(al-li合金)等，其中，优选为mg-ag合金，并且作为镁和银的体积比，可以例示为mg：ag＝5：至30：1。备选地，作为镁与钙的体积比，可以例示为mg∶ca＝2∶1至10∶1。作为第二电极的厚度，可以例示为4nm至50nm，优选4nm至20nm，并且更优选6nm至12nm。可替代地，可以例示为选自由ag-nd-cu，ag-cu，au和al-cu组成的组中的至少一种材料。可替代地，第二电极可以被构造为具有上述材料层和从有机层侧由例如ito或izo制成的所谓的透明电极(例如，厚度为3×10-8m到1×10-6m)的层叠结构。可以将由低电阻材料(例如铝，铝合金，银，银合金，铜，铜合金，金或金合金)制成的总线电极(辅助电极)用于第二电极，从而减小第二电极整体的电阻。第二电极的平均透光率优选为50％至90％，优选为60％至90％。另一方面，在第二电极用作阳极的情况下，优选由根据需要透射发射的光并且具有大的功函数值的导电材料制成。
作为形成第一电极和第二电极的方法，可以例示为例如，电子束沉积法、热丝沉积法、包括真空气相沉积法的气相沉积法、溅射法、化学气相沉积法(cvd法)、mocvd法、离子镀覆法和蚀刻法的组合、各种印刷法，例如丝网印刷法、喷墨印刷法、金属掩模印刷法、镀覆法(电镀法及非电解镀覆法)、剥离法、激光烧蚀法、溶胶凝胶法等。根据各种印刷法和镀覆法，可以直接形成具有期望形状(图案)的第一电极和第二电极。具体地，在形成有机层之后形成第二电极的情况下，从防止损坏有机层的角度考虑，优选基于诸如成膜粒子能量小的真空气相沉积法的成膜法或例如mocvd法的成膜法来执行成膜。当有机层被损坏时，由于泄漏电流的产生，可能产生称为“死点”的非发光像素(或非发光子像素)。
尽管有机层包括包含有机发光材料的发光层，但是具体地，有机层可以被构造为具有例如空穴传输层、发光层和电子传输层的层叠结构，兼作空穴传输层和电子传输层的发光层的层叠结构，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层的层叠结构。作为有机层的形成方法，可以例示为诸如真空气相沉积法的物理气相沉积法(pvd法)、诸如丝网印刷法或喷墨印刷法的印刷法、激光传输法，其中，通过对形成在传输基板上的激光吸收层与有机层的层叠结构进行激光照射，使激光吸收层上的有机层分离而进行有机层的传输，以及各种涂覆法。在基于真空气相沉积法形成有机层的情况下，例如，使用所谓的金属掩模，并且通过沉积已经通过设置在金属掩模中的开口的材料可以获得有机层。
可以在发光元件和发光元件之间设置遮光部分。作为构成遮光部分的遮光材料，具体而言，可以例示为能够遮光的材料，例如钛(ti)、铬(cr)、钨(w)、钽(ta)、铝(al)和mosi2。可以使用电子束气相沉积法、热丝气相沉积法、包括真空气相沉积法的气相沉积法、溅射法、cvd法、离子镀覆法等来形成遮光部分。
优选形成保护层以覆盖第二基板侧上的电极。此外，保护层可以具有在保护层上面或上方形成透镜构件的形式，或者具有在保护层上面或上方形成滤色器层并且在滤色器层上面或上方形成透镜构件的形式，或者在保护层上面或上方形成透镜构件并且在透镜构件上面或上方形成滤色器层的形式。另外，可以在这些上面进一步形成平坦化层。如上所述，可以提供用作滤色器层的平坦化层。
作为构成保护层和平坦化层的材料，可以例示为出丙烯酸树脂，并且还可以例示为sio2、sin、sion、sic、非晶硅(α-si)、al2o3和tio2。保护层和平坦化层可以具有单层结构，或者可以由多层构成。作为形成保护层和平坦化层的方法，它们可以基于已知方法形成，例如各种cvd法、各种涂覆法、包括溅射法和真空气相沉积法的各种pvd法，以及诸如丝网印刷法的各种印刷法。此外，作为形成保护层和平坦化层的方法，也可以采用原子层沉积(ald)法。保护层和平坦化层可以由多个发光元件共享，或者可以分别设置在每个发光元件中。
平坦化层和第二基板经由例如树脂层(密封树脂层)接合。作为构成树脂层(密封树脂层)的材料，可以例示为丙烯酸系粘接剂、环氧系粘接剂、聚氨酯系粘接剂、硅酮系粘接剂、氰基丙烯酸酯系粘接剂的热固性粘接剂，以及紫外线固化型粘接剂。树脂层(密封树脂层)也可以用作平坦化层。
如上所述，在某些情况下，平坦化层可以具有用作滤色器层的功能的形式。这样的平坦化层可以由公知的颜色抗蚀剂材料制成。可以为发射白光的发光元件布置透明滤光器。以这种方式，通过使平坦化层还用做滤色器层，有机层和平坦化层(滤色器层)彼此接近，并因此即使当从发光元件发射的光的角度被加宽时，也可以有效地防止颜色混合并且改善其视角特性。然而，滤色器层可以独立于平坦化层而设置在平坦化层上面或上方以及平坦化层下面或下方。
在从显示面板发射光的最外表面(具体地，例如，第二基板的外表面)上，可以形成紫外线吸收层、防污染层、硬涂层和抗静电层，并且可以布置保护构件(例如，防护玻璃)。
在显示面板中，形成绝缘层和层间绝缘层，并且作为构成它们的绝缘材料，可以例示为sio2、非掺杂硅酸盐玻璃(nsg)、硼磷硅酸盐玻璃(bpsg)、psg、bsg、assg、sbsg、pbsg、旋涂玻璃(sog)、低温氧化物(lto，低温cvd-sio2)、诸如低熔点玻璃和玻璃糊的基于siox的材料(构成基于硅的氧化物膜的材料)、包括基于sion的材料的基于sin的材料、sioc、siof或sicn。或者，可以例示为无机绝缘材料，例如氧化钛(tio2)、氧化钽(ta2o5)、氧化铝(al2o3)、氧化镁(mgo)、氧化铬(crox)、氧化锆(zro2)、氧化铌(nb2o5)、氧化锡(sno2)、氧化钒(vox)。或者，可以例示为各种树脂(例如聚酰亚胺树脂，环氧树脂，丙烯酸树脂)和低介电常数绝缘材料，例如sioch，有机sog和氟树脂(例如介电常数k(＝ε/ε0)为3.5以下的材料，具体而言，例如碳氟化合物，环全氟化碳聚合物，苯并环丁烯，环状氟树脂，聚四氟乙烯，无定形四氟乙烯，聚芳基醚，芳基氟化醚，聚酰亚胺氟化物，无定形碳，聚对二甲苯(聚对二甲苯)，富勒烯氟化物)，并且可以例示为silk(陶氏化学公司的商标，涂覆型低介电常数层间绝缘膜材料)和flare(霍尼韦尔电子材料公司的商标，聚烯丙基醚(pae)基材料)。另外，这些可以适当地单独使用或组合使用。在某些情况下，基板可以由上述材料制成。可以使用以下公知的方法形成绝缘层、层间绝缘层和基板，例如各种cvd法、各种涂覆法、包括溅射法和真空气相沉积法的各种pvd法、诸如丝网印刷法的各种印刷法、镀覆法、电沉积法、浸渍法、溶胶-凝胶法等。
为了进一步提高光提取效率，有机el显示装置优选具有谐振器结构。具体地，发光层发出的光在由第一电极和有机层之间的界面(可替代地，在其中层间绝缘层设置在第一电极下方并且光反射层设置在层间绝缘层下方的结构中，由光反射层和层间绝缘层之间的界面形成的界面)形成的第一界面与由第二电极和有机层之间的界面形成的第二界面之间谐振，以从第二电极发出一些光。另外，当从发光层的最大发光位置到第一界面的光学距离是ol1，从发光层的最大发光位置到第二界面的光学距离是ol2，并且m1和m2是整数时，则可以形成满足以下等式(1-1)和(1-2)的配置。
0.7{-φ1/(2π)+m1}≤2×ol1/λ≤1.2{-φ1/(2π)+m1}(1-1)，
0.7{-φ2/(2π)+m2}≤2×ol2/λ≤1.2{-φ2/(2π)+m2}(1-2)。
在此，附图标记如下：
λ：发光层中产生的光谱的最大峰值波长(或发光层中产生的期望波长)，
φ1：在第一界面处反射的光的相移量(单位：弧度)。此处-2π<φ1≤0，
φ2：在第二界面处反射的光的相移量(单位：弧度)。此处-2π<φ2≤0。
在此，m1的值是0以上的值，且m2的值是与m1的值无关的0以上的值，且可以例示为(m1，m2)＝(0，0)的形式，(m1，m2)＝(0，1)的形式，(m1，m2)＝(1，0)的形式，和(m1，m2)＝(1，1)的形式。
从发光层的最大发光位置到第一界面的距离l1表示从发光层的最大发光位置到第一界面的实际距离(物理距离)，而从发光层的最大发光位置到第二界面的距离l2表示从发光层的最大发光位置到第二界面的实际距离(物理距离)。此外，光学距离也称为光程长度，并且当光束通过具有折射率n的介质穿过距离l时通常表示为n×l。这同样适用于以下情况。因此，当将平均折射率定义为nave时，存在以下关系：
ol1＝l1×nave，
ol2＝l2×nave。
在此，平均折射率nave是通过将折射率与构成有机层(或有机层、第一电极和层间绝缘层)的每一层的厚度的乘积相乘并除以有机层(或有机层、第一电极和层间绝缘层)的厚度而获得。
可以通过确定在发光层中产生的光的期望波长λ(具体地，例如，红光的波长、绿光的波长和蓝光的波长)并获得诸如基于等式(1-1)和(1-2)的发光元件中的ol1和ol2的各种参数，来设计发光元件。
第一电极或光反射层和第二电极吸收一些入射光并反射其余的光。因此，在反射光中发生相移。相移量φ1和φ2可以通过使用例如椭偏仪测量构成第一电极或光反射层和第二电极的材料的复数折射率的实部和虚部的值并根据这些值进行计算(例如，参见“principlesofoptic”，maxborn和emilwolf，1974年(pergamonpress))而获得。通过使用椭偏仪进行测量，可以获得有机层、层间绝缘层等的折射率(或者当第一电极吸收一些入射光并反射其余的光时第一电极的折射率)。
作为构成光反射层的材料，可以例示为铝、铝合金(例如，al-nd和al-cu)、al/ti层叠结构、al-cu/ti层叠结构、铬(cr)、银(ag)、银合金(例如，ag-cu，ag-pd-cu和ag-sm-cu)。可以使用例如电子束沉积法、热丝沉积法、包括真空气相沉积法的气相沉积法、溅射法、cvd法、离子镀覆法、镀覆法(电镀法和化学镀覆法)、剥离法、激光烧蚀法、溶胶-凝胶法等，来形成光反射层。取决于构成光反射层的材料，优选地形成例如由tin制成的基层，以便控制要形成的光反射层的晶体状态。
如上所述，实际上，在具有谐振器结构的有机el显示装置中，由发射白光的有机层构成的红色发光元件[在某些情况下，由发射白光的有机层和红色滤色器层(或用作红色滤色器层的平坦化层)的组合构成的红色发光元件]使由发光层发射的红光发生谐振，以从第二电极发射微红色的光(在红色区域的光谱中具有峰值的光)。另外，由发射白光的有机层构成的绿色发光元件[在某些情况下，由发射白光的有机层和绿色滤色器层的有机层构成的绿色发光元件(或用作绿色滤色器层的平坦化层)的组合构成的绿色发光元件]使由发光层发射的绿光发生谐振，以从第二电极发射微绿色的光(在绿色区域的光谱中具有峰值的光)。由发射白光的有机层构成的蓝色发光元件[在某些情况下，由发射白光的有机层和蓝色滤色器层(或用作蓝色滤色器层的平坦化层)的组合构成的蓝色发光元件]使由发光层发射的蓝光发生谐振，以从第二电极发射微蓝色的光(在蓝色区域的光谱中具有峰值的光)。即，可以通过确定在发光层中产生的光的期望的波长λ(具体地，红光的波长，绿光的波长和蓝光的波长)并获得诸如基于等式(1-1)和(1-2)的红色发光元件，绿色发光元件和蓝色发光元件中的每个中的ol1、ol2等的各种参数，来设计发光元件。例如，日本专利申请公开第2012-216495号的第[0041]段公开了一种有机el元件，其包括具有有机层作为谐振部分的谐振器结构，以及日本专利申请公开第2012-216495号的第[0041]段中公开：由于可以适当地调节从发光点(发光表面)到反射表面的距离，有机层的膜厚优选为80nm以上且500nm以下，更优选为150nm以上且350nm以下。通常，(l1+l2＝l0)的值在红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件中是不同的。
在有机el显示装置中，优选空穴传输层(空穴供给层)的厚度与电子传输层(电子供给层)的厚度大致相等。可选地，电子传输层(电子供应层)可以比空穴传输层(空穴供应层)厚，使得可以向发光层提供足够的电子，这对于在低驱动电压下实现高效率是必要的。即，通过在与阳极相对应的第一电极和发光层之间设置空穴传输层，并以比电子传输层更薄的膜厚形成空穴传输层，可以增加空穴的供给。另外，这使得可以获得载流子平衡，其中没有空穴和电子的过量或不足，并且载流子供应的量足够大，因此可以获得高发光效率。此外，由于不存在空穴和电子的过多或不足，因此不容易失去载流子平衡，可以抑制驱动劣化，可以延长发光寿命。
第一实施例
第一实施例涉及本公开的显示装置。图1示出了构成(并位于参考点内的)第一实施例的显示装置的发光元件的示意性局部截面图，以及图2示出了发光元件(位于远离参考点)的示意性局部截面图。另外，图3a示意性地示出了设置在第一实施例的显示装置的显示面板中的发光元件与参考点之间的位置关系，以及图8a和图8b示意性地示出了第一实施例的显示面板中的发光部、滤色器层和透镜构件之间的布置关系。具体而言，第一实施例的显示装置由有机el显示装置构成，且具体地，第一实施例的发光元件由有机el元件构成。此外，第一实施例的显示装置是从第二基板发射光的顶部发射型(顶表面发光型)显示装置(顶表面发光型显示装置)。第一基板侧的电极是第一电极，且第二基板侧的电极是第二电极。
第一实施例的显示装置具有设置有多个发光元件10(10r、10g和10b)的显示面板，每个发光元件包括：
发光部30；以及
从发光部30射出的光通过的透镜构件(芯片上微透镜)50，以及
在将通过发光部30的中心的法线ln与通过透镜构件50的中心的法线ln'之间的距离定义为d0时，在设置在显示面板中的至少一些发光元件10中，距离d0的值不为0。另外，发光部30的中心表示稍后将描述的第一电极31与有机层33彼此接触的区域的面积的重心。
另外，假设参考点p，并且距离d0取决于从参考点p到通过发光部30的中心的法线ln的距离d1。
在第一实施例的显示装置中，假设参考点p在显示面板中。然而，参考点p不位于(未包括在)显示面板的中心区域中。在图3a、图3b、图12a和图12b中，显示面板的中心区域由黑色三角形标记表示，发光元件10由正方形标记表示，发光部30的中心由黑色正方形标记，以及参考点p用黑色圆圈表示。另外，在图3a中示意性地示出了发光元件10与参考点p之间的位置关系，但是假设一个参考点p。由于，参考点p可以在某种程度上包括延伸，因此在一些发光元件10(具体地，参考点p中包括一个或多个发光元件10)中，距离d0的值为0，并且，在其余的发光元件10中，距离d0不为0。距离(偏移量)d0的值根据发光元件在显示面板上所占据的位置而不同。
如上所述，在稍后将描述的第一实施例或第二实施例至第五实施例的显示装置中，设置在发光元件10中的发光部30包括有机电致发光层(有机el层)。即，第一实施例至第五实施例的显示装置由有机电致发光显示装置(有机el显示装置)构成，并且发光元件10由有机电致发光元件(有机el元件)构成。
在本实施例的显示装置中，从每个发光元件10发射并通过透镜构件50的光会聚(聚集)在显示装置外部的空间的特定区域上。可替代地，从每个发光元件10发射并通过透镜构件50的光在显示装置外部的空间中发散。可选择地，从每个发光元件10发射并通过透镜构件50的光是平行光。通过透镜构件50的光是会聚光、发散光还是平行光取决于显示装置所需的规格。另外，可以基于规格来设计透镜构件50等的屈光力。在已经通过透镜构件50的光是会聚光的情况下，形成从显示装置发射的图像的空间的位置可以位于或不位于参考点p的法线上，这取决于显示装置所需的规格。为了控制从显示装置发出的图像的显示尺寸、显示位置等，可以设置从显示装置发出的图像所通过的光学系统。设置哪种光学系统还取决于显示装置所需的规格，但是例如可以例示为成像透镜系统。
此外，在第一实施例的显示装置中，设置参考点p，并且多个发光元件10沿第一方向(具体地，x方向)和与第一方向不同的第二方向(具体地，y方向)布置。另外，将从参考点p到通过发光部30的中心的法线ln的距离定义为d1时，第一方向(x方向)和第二方向(y方向)的距离d0的值定义为d0-x和d0-y，以及第一方向(x方向)和第二方向(y方向)的距离d1的值定义为d1-x和d1-y，
[a]d0-x可以设计为随d1-x的变化而线性变化，而d0-y可以设计为随d1-y的变化而线性变化，
[b]d0-x可以设计为随d1-x的变化而线性变化，而d0-y可以设计为随d1-y的变化而非线性变化，
[c]d0-x可以设计为随d1-x的变化而非线性变化，而d0-y可以设计为随d1-y的变化而线性变化，以及
[d]d0-x可以设计为随d1-x的变化而非线性变化，而d0-y可以设计为随d1-y的变化而非线性变化。
图4a、图4b、图4c、图4d、图5a、图5b、图5c、图5d、图6a、图6b、图6c、图6d、图7a、图7b、图7c和图7d示意性地示出了d0-x相对于d1-x的变化的变化以及d0-y相对于d1-y的变化的变化。在这些图中，白色箭头表示线性变化，黑色箭头表示非线性变化。此外，在箭头指向显示面板的外部的情况下，表示通过透镜构件50的光是发散光，并且在箭头指向显示面板的内部的情况下，表示通过透镜构件50的光是会聚光或平行光。
可替代地，当设置参考点p并且将从参考点p到通过发光部30的中心的法线ln的距离定义为d1时，可以设计为使得距离d0的值随着距离d1的值增加而增加。
即，可以基于显示装置所需的规格来确定取决于d1-x和d1-y的变化的d0-x和d0-y的变化。
具体地，第一实施例的显示装置包括：
第一基板11和第二基板41；以及
多个发光元件10(10r、10g和10b)，它们位于第一基板11和第二基板41之间并且二维地排列，
发光元件10(10r、10g和10b)包括发光部30，
设置在形成于第一基板11上的基板26上的发光部30至少包括：
第一电极31；
第二电极32；以及
夹在第一电极31和第二电极32之间的有机层(具有包括有机电致发光层的发光层)33，以及
在第一实施例中，来自有机层33的光通过第二基板41发射到外部。
更具体地，每个发光元件(10r、10g和10b)中包括的发光部30设置在形成在第一基板11上的基板26上，以及
发光部30至少包括：
第一电极31；
在第一电极31上形成有机层(有机电致发光层)33；以及
在有机层33上形成第二电极32。
另外，在透镜构件50的光入射侧或光出射侧(在第一实施例的显示装置中，在透镜构件50的光入射侧)，提供滤色器层cfr、cfg和cfb(在下文中，可以将它们统称为滤色器层cf)。具体地，由丙烯酸树脂制成的保护层34形成在第二电极32上以覆盖第二电极32。使用公知的方法在保护层34的上表面或上方(具体地，在第一实施例中在保护层34上)形成由公知材料制成的滤色器层cf，并且使用公知的方法，在滤色器层cf的上方设置由公知的材料构成的透镜构件(芯片上微透镜)50。如图所示，可以用与透镜构件50相同的材料在滤色器层cf和透镜构件50之间形成平坦化膜35'。另外，在平坦化膜35'和透镜构件50上形成平坦化层35。在图8a和图8b中示意性地示出了显示装置中的发光部30、滤色器层cf和透镜构件50之间的布置关系，但是在滤色器层cf的正交投影图像中包括透镜构件50的正交投影图像。另外，为了方便起见，发光部30、滤色器层cf和透镜构件50的外部形状为圆形，但不限于此。此外，在距离d0的值不为0的发光元件10中，通过滤色器层cf的中心的法线ln和通过发光部30的中心的法线ln彼此重合。即，当通过发光部的中心的法线与通过滤色器层cf的中心的法线之间的距离(偏移量)为d0时，d0＝0。通过采用这种配置，可以可靠地抑制相邻的发光元件之间的混色的发生。
而且，在常规显示装置中，在占据显示区域的所有发光元件10中，发光部30、滤色器层和透镜构件的布置关系与图8a所示的相同。
形成在平坦化膜35'和透镜构件50上的平坦化层35经由密封树脂层36接合至第二基板41。作为构成密封树脂层36的材料，可以例示为诸如丙烯酸系粘接剂、环氧系粘接剂、聚氨酯系粘接剂、硅酮系粘接剂、以及氰基丙烯酸酯系粘接剂的热固性粘接剂，以及紫外线固化型粘接剂。滤色器层cf是形成在第一基板侧上的芯片上滤色器层(occf)。另外，这可以缩短有机层33和滤色器层cf之间的距离，并因此可以防止从有机层33发出的光进入相邻的另一种颜色的滤色器层cf而引起混色，并且可以对透镜构件50进行广泛的透镜设计。在某些情况下，可以省略平坦化层35，并且可以经由密封树脂层36将透镜构件50和平坦化膜35'结合至第二基板41。
在由有机el元件构成的第一实施例至第五实施例的发光元件10中，有机层33具有红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层的层叠结构。一个像素由三个发光元件，红色发光元件10r、绿色发光元件10g和蓝色发光元件10b构成。构成发光元件10的有机层33发射白光，并且每个发光元件10r、10g和10b由发射白光的有机层33和滤色器层cfr、cfg和cfb的组合构成。应该显示红色的红色发光元件10r设置有红色滤色器层cfr，应该显示绿色的绿色发光元件10g设置有绿色滤色器层cfg，以及应该显示蓝色的蓝色发光元件10b设置有蓝色滤色器层cfb。除了滤色器层和发光层的位置以外，红色发光元件10r、绿色发光元件10g和蓝色发光元件10b具有基本相同的配置和结构。像素数量是例如1920×1080，一个发光元件(显示元件)构成一个子像素，并且发光元件(具体地，有机el元件)是像素数量的三倍。在第一实施例的显示装置中，作为子像素的布置，可以例示为图22a中所示的三角形布置。然而，可以使用如图22b、图22c和图22d所示的条带布置。在一些情况下，一个像素可以由红色发光元件10r、绿色发光元件10g、蓝色发光元件10b，以及发出白光的发光元件(或者发出互补色光的发光元件)构成。
图23a、图23b、图23c和图23d示意性地示出了第一电极31r、31g和31b与滤色器层cfr、cfg和cfb之间的布置关系。在图23b和图23d中，滤色器层cfr、cfg和cfb由虚线示出。特别是在诸如通过晃动眼睛(即，关注视角的着色)的电子取景器等应用中，通过调节红色发光元件10r、绿色发光元件10g和蓝色发光元件10b中的滤色器层cfr、cfg和cfb的尺寸，具体地，如图23a和图23b所示，通过将第一电极31r、31g、31b的关系设置为：
(红色发光元件的第一电极的宽度)＝(绿色发光元件的第一电极的宽度)>(蓝色发光元件的第一电极的宽度)，
由包括发射白光的有机层33的发光元件构成的红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件具有与其视角相同的色彩强度作为参数，从而可以避免由于视角而发生的着色(视角着色)。
此外，如图23c和图23d所示，在两个蓝色发光元件被对角地布置并且红色发光元件和绿色发光元件被对角地布置的情况下，优选地，切去构成红色发光元件的第一电极31r和构成绿色发光元件的第一电极31g的相对部分，并且为了保持视角的角度对称性，更优选地，切去第一电极31r的面对红色发光元件的第一电极31r的切口部分的一部分，并切去第一电极31g的面对绿色发光元件的第一电极31g的切口部分的一部分。
在由基于cvd法形成的sio2制成的基板26的下方设有发光元件驱动部分。发光元件驱动部分可以具有公知的电路构造。发光元件驱动部分由形成在与第一基板11相对应的硅半导体基板上的晶体管(具体地说，mosfet)构成。由mosfet构成的晶体管20由以下项构成：形成在第一基板11上的栅极绝缘层22，形成在栅极绝缘层22上的栅极电极21，形成在第一基板11上的源极和漏极区域24，形成在源极和漏极区域24之间的沟道形成区域23，以及围绕沟道形成区域23和源极和漏极区域24的元件分离区域25。晶体管20和第一电极31通过设置在基板26上的接触插头27彼此电连接。另外，在图中，针对每个发光元件驱动部分示出一个晶体管20。
第二电极32经由形成在显示面板的外周部分上的基板26中的接触孔(接触插头)(未示出)连接至发光元件驱动部分。连接到第二电极32的辅助电极可以设置在显示面板的外周部分上的第二电极32的下方，并且辅助电极可以连接到发光元件驱动部分。
第一电极31用作阳极，并且第二电极32用作阴极。第一电极31由光反射材料层构成，具体而言，例如al-nd合金层、al-cu合金层、al-ti合金层和ito层的层叠结构，并且第二电极32由诸如ito的透明导电材料制成。基于真空气相沉积法和蚀刻法的组合，在基板26上形成第一电极31。此外，第二电极32使用诸如成膜颗粒的能量小的且未被图案化的成膜方法例如真空气相沉积法而形成。有机层33也没有被图案化。然而，本发明不限于此，并且有机层33可以被图案化。即，有机层33可以针对每个子像素被分别地涂覆，红色发光元件的有机层33可以由发射红色的有机层构成，绿色发光元件的有机层33由发射绿色的有机层构成，以及蓝色发光元件的有机层33可以由发射蓝色的有机层构成。
在第一实施例中，有机层33具有空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发光层、电子传输层(etl)和电子注入层(eil)的层叠结构。发光层由发出不同颜色的光的至少两个发光层构成，并且如上所述，从有机层33发出的光是白色。具体地，如上所述，有机层具有发射红光的红色发光层、发射绿光的绿色发光层和发射蓝光的蓝色发光层的三层被层叠的结构。有机层可以具有发射蓝光的蓝色发光层和发射黄光的黄色发光层的两层被层叠的结构，或者发射蓝光的蓝色发光层和发射橙光的橙色发光层的两层被层叠的结构。
空穴注入层是提高空穴注入效率并且还用作防止泄漏的缓冲层的层，并且具有例如约2nm至10nm的厚度。空穴注入层例如由下式(a)或式(b)表示的六氮杂苯并菲衍生物形成。此外，当空穴注入层的端面与第二电极接触时，它成为像素之间的亮度变化的主要原因，并且导致显示图像质量的劣化。
在此，r1至r6为取代基，独立地选自氢、卤素、羟基、氨基、芳氨基、具有20个以下碳原子的取代或未取代的羰基、具有20个以下碳原子的取代或未取代的羰基酯基、具有20个以下碳原子的取代或未取代的烷基、具有20个以下碳原子的取代或未取代的烯基、具有20个以下碳原子的取代或未取代的烷氧基、具有30个以下碳原子的取代或未取代的芳基、具有30个以下碳原子的取代或未取代的杂环基、腈基、氰基、硝基或甲硅烷基。相邻的rm(m＝1至6)可以经由环形结构彼此耦接。此外，x1至x6独立地为碳或氮原子。
空穴传输层是增强向发光层的空穴传输效率的层。在发光层中，当施加电场时，电子和空穴重新结合以产生光。电子传输层是增强向发光层的电子传输效率的层，并且电子注入层是增强向发光层的电子注入效率的层。
空穴传输层由例如具有约40nm的厚度的4，4'，4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-mtdata)或α-萘基苯基二胺(αnpd)构成。
发光层是通过混合颜色而产生白光的发光层。例如，如上所述，将红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层层叠。
在红色发光层中，当施加电场时，从第一电极31注入的一些空穴和从第二电极32注入的一些电子重新结合以产生红光。这种红色发光层包含例如红色发光材料、空穴传输材料、电子传输材料和两性电荷传输材料中的至少一种。红色发光材料可以是荧光材料或磷光材料。厚度约5nm的红色发光层由例如将4，4-双(2，2-二苯基乙烯基)联苯(dpvbi)与30质量％的2，6-双[(4'-甲氧基二苯基氨基)苯乙烯基]-1，5-二腈基萘(bsn)混合的混合物制成。
在绿色发光层中，当施加电场时，从第一电极31注入的一些空穴和从第二电极32注入的一些电子重新结合以产生绿光。这种绿色发光层包含例如绿色发光材料、空穴传输材料、电子传输材料和两性电荷传输材料中的至少一种。绿色发光材料可以是荧光材料或磷光材料。厚度约为10nm的绿色发光层由例如dpvbi与5质量％香豆素6混合而成的混合物制成。
在蓝色发光层中，当施加电场时，从第一电极31注入的一些空穴和从第二电极32注入的一些电子重新结合以产生蓝光。这种蓝色发光层包含例如蓝色发光材料、空穴传输材料、电子传输材料和两性电荷传输材料中的至少一种。蓝色发光材料可以是荧光材料或磷光材料。厚度为约30nm的蓝色发光层由例如将dpvbi与2.5质量％的4，4'-双[2-{4-(n，n-二苯基氨基)苯基}乙烯基]联苯(dpavbi)混合的混合物制成。
厚度约为20nm的电子传输层由例如8-羟基喹啉铝(alq3)制成。厚度约为0.3nm的电子注入层由例如lif或li2o制成。
但是，构成各层的材料是示例，并且不限于这些材料。此外，例如，发光层可以由蓝色发光层和黄色发光层构成，或者可以由蓝色发光层和橙色发光层构成。
发光元件10具有谐振器结构，其中有机层33是谐振部分并且被夹在第一电极31和第二电极32之间。为了适当地调节从发光表面到反射表面的距离(具体地，从发光表面到第一电极31和第二电极32的距离)，有机层33的厚度优选为8×10-8m以上以及5×10-7m以下，且更优选为1.5×10-7m以上以及3.5×10-7m以下。实际上，在具有谐振器结构的有机el显示装置中，红色发光元件10r使在发光层中发出的红光谐振，并从第二电极32发出红色的光(在红色区域的光谱中具有峰值的光)。另外，绿色发光元件10g使在发光层中发出的绿光谐振，并从第二电极32发出绿色的光(在绿色区域的光谱中具有峰值的光)。此外，蓝色发光元件10b使从发光层中发出的蓝光谐振，并从第二电极32发出蓝色的光(在蓝色区域的光谱中具有峰值的光)。具体地，在谐振器结构中，作为构成第一电极31的材料，其可以由如上所述的高效反射光的材料制成。
以下，将描述图1和图2所示的第一实施例的发光元件10的制造方法的概要。
[步骤100]
首先，基于已知的mosfet制造工艺，在硅半导体基板(第一基板11)上形成发光元件驱动部分。
[步骤110]
接下来，基于cvd法在其整个表面上形成基板26。
[步骤120]
然后，基于光刻技术和蚀刻技术，在位于晶体管20的一侧上的源极和漏极区域24上方的基板26的一部分中形成连接孔，例如，使用溅射法在包括连接孔的基板26上形成金属层，然后，基于光刻技术和蚀刻技术对金属层进行图案化，从而可以在基板26的一部分上形成第一电极31。对于每个发光元件，第一电极31是分开的。同时，可以在连接孔中形成用于将第一电极31和晶体管20电连接的接触孔(接触插头)27。
[步骤130]
接下来，例如，在基于cvd法在整个表面上形成绝缘层28之后，基于光刻技术和蚀刻技术使绝缘层28残留在第一电极31和第一电极31之间的基板26上。
[步骤140]
然后，例如，使用诸如真空气相沉积法或溅射法的pvd法，诸如旋涂法或模涂法的涂覆法等，在第一电极31和绝缘层28上形成有机层33。在某些情况下，有机层33可以被图案化为期望的形状。
[步骤150]
接下来，基于例如真空气相沉积法在整个表面上形成第二电极32。在某些情况下，第二电极32可以被图案化成期望的形状。以这种方式，可以在第一电极31上形成有机层33和第二电极32。
[步骤160]
然后，基于涂覆法，在整个表面上形成保护层34，然后将保护层34的顶表面平坦化。由于可以基于涂覆法形成保护层34，因此对处理工艺的限制很小，材料选择范围广，并且可以使用高折射率的材料。然后，使用公知的方法，在保护层34上形成滤色器层cf(cfr、cfg和cfb)，并且在滤色器层cf上形成平坦化膜35'，并且在平坦化膜35'上形成透镜构件50。具体地，如图24a所示，在滤色器层cf上形成用于形成透镜构件50的透镜构件形成层60，并且在透镜构件形成层60上形成抗蚀剂材料层61。然后，对抗蚀剂材料层61进行图案化并进一步热处理以将抗蚀剂材料层61形成为透镜构件形状(见图24b)。接下来，通过回蚀抗蚀剂材料层61和透镜构件形成层60，在抗蚀剂材料层61上形成的形状被转印到透镜构件形成层60(见图24c)。以这种方式，可以获得透镜构件50。
[步骤170]
然后，在平坦化膜35'和透镜构件50上形成平坦化层35。然后，通过由丙烯酸类粘合剂制成的密封树脂层36将平坦化层35和第二基板41粘合在一起。以这种方式，可以获得图1和图2所示的发光元件(有机el元件)10的显示装置和第一实施例。如上所述，通过将装置制成所谓的occf型，其中在第二基板侧上不设置滤色器层cf，并且在第一基板侧上设置滤色器层cf，可以缩短有机层33和滤色器层cf之间的距离，透镜构件50的设计范围和设计的自由度变宽，并且通过将装置制成所谓的occf型，减少了与有机层33发生对准问题的可能性。
在第一实施例的显示装置中，当通过发光部的中心的法线ln与通过透镜构件的中心的法线ln'之间的距离为d0时，在构成显示装置的至少一些发光元件中，距离d0的值不为0，并因此基于发光元件在显示面板上的位置，可以可靠且准确地控制从发光层发出并通过透镜构件的光的方向。即，可以可靠且准确地控制在什么状态下将来自显示装置的图像发射到外部空间的哪个区域。此外，通过设置透镜构件，不仅可以实现从显示装置发出的图像的亮度(亮度)的提高，并且可以防止相邻像素之间的混色，并且根据所需的视角适当地使光发散，并延长发光元件和显示装置的寿命，并实现高质量的显示装置。因此，可以减小尺寸、重量并实现高质量的显示装置。此外，眼镜、增强现实(ar)眼镜和vr的应用将大大扩展。
图9a示出了当距离d0改变时模拟光束角θ(单位：度)与光量(亮度)之间的关系的结果。另外，图9a中的附图标记a、b、c、d、e和f的含义如下表1所示。此外，在模拟中，将具有圆形外形的发光部30的直径设置为2.6μm，并且将具有圆形外形的透镜构件的直径设置为5.8μm。另外，光束角是指由透镜构件50发射的光束与通过透镜构件50的中心的法线ln'形成的角度。另外，在表1中，主光束角是当从透镜构件50发射的光束具有最高的光量(亮度)时的光束角。
[表1]
从图9a可以看出，即使当距离d0改变时，相对于光束角θ的光量(亮度)的改变也没有显着差异。另外，如图9b所示，与常规显示装置的情况相比(距离d0＝0，而不管发光元件在显示装置的显示区域中的位置如何)(见图9b中的“a”)，在第一实施例的显示装置中，如图9b中的“e”所示，在距离d0＝2.57μm和63度的光束角处的光量(亮度)增加了约2.6倍。表1示出了第一实施例的显示装置中的光量(亮度)相对于传统显示装置的增加比例。
第一实施例的显示装置可以具有假设多个参考点的配置。而且，多个参考点设置在显示面板的显示区域中。在图3b中示意性地示出了发光元件10与参考点p1和p2之间的位置关系，但是在示出的示例中，假设了两个参考点p1和p2。具体地，两个参考点p1和p2以显示面板的中心为对称点以两次旋转对称设置。在此，至少一个参考点未包括在显示面板的中心区域。在示出的示例中，两个参考点p1和p2未包括在显示面板的中心区域中。在一些发光元件中(具体地，参考点p中包括一个或多个发光元件)，距离d0的值为0，而在其余发光元件中距离d0的值不为0。关于从参考点到通过发光部30的中心的法线ln的距离d1，将距离d1定义为从通过某个发光部30的中心的法线ln到较近的参考点的距离。
图10示出构成第一实施例的显示装置的第一变形例(并位于远离参考点)的发光元件的局部截面图，但是也可以构造成为使得：
透镜构件50的正交投影图像包括在滤色器层cf的正交投影图像中，并且
在距离d0的值不为0的发光元件中，通过滤色器层cf的中心的法线ln”和通过透镜构件50的中心的法线ln'彼此重合。也就是说，d0＝d0>0。
可替代地，图11示出构成第一实施例的显示装置的第二变形例(并位于远离参考点)的发光元件的局部截面图，但是可以构造成使得：
透镜构件50的正交投影图像与滤色器层cf的正交投影图像重合，并且
在距离d0的值不为0的发光元件中，通过滤色器层cf的中心的法线ln”和通过透镜构件50的中心的法线ln'彼此重合。也就是说，d0＝d0>0。
通过采用第一实施例的显示装置的第一变形例或第二变形例的结构，能够可靠地抑制相邻的发光元件之间的混色的发生。
第二实施例
第二实施例是第一实施例的修改。在第二实施例的显示装置中，假设参考点p在显示面板的外部。在图12a和图12b中示意性地示出了发光元件10与参考点p、p1和p2之间的位置关系。可以采用假设一个参考点p(见图12a)或假设多个参考点p(在图12b中示出两个参考点p1和p2)的配置。两个参考点p1和p2以显示面板的中心为对称点以两次旋转对称设置。在所有发光元件中，距离d0的值都不是0。关于从参考点到通过发光部30的中心的法线ln的距离d1，将从通过某个发光部30的中心的法线ln到较近的参考点的距离定义为距离d1。另外，在这些情况下，从每个发光元件10发射并通过透镜构件50的光会聚(聚集)在显示装置外部的空间的特定区域上。可替代地，从每个发光元件10发射并通过透镜构件50的光在显示装置外部的空间中发散。
除了以上几点，第二实施例的显示装置的构造和结构可以与第一实施例中描述的显示装置的构造和结构相同，因此将省略其详细描述。
第三实施例
第三实施例是第一实施例和第二实施例的修改。在第一实施例和第二实施例的显示装置中，滤色器层设置在透镜构件50的光入射侧。另一方面，在第三实施例中，滤色器层cfr、cfg和cfb设置在透镜构件50的光出射侧。具体地，如图13所示，示出构成第三实施例的显示装置(并位于参考点内)的发光元件的示意性局部截面图，而图14示出了发光元件的示意性局部截面图(位于远离参考点)，在第二电极32上形成有由丙烯酸树脂制成的保护层34。另外，在保护层34的顶表面上或上方(具体而言，在保护层34上)设置有由公知的材料制成的透镜构件(芯片上微透镜)50。此外，滤色器层cf(cfr、cfg和cfb)设置在第二基板41的面向第一基板11的表面上。另外，滤色器层cf、透镜构件50和保护层34通过由丙烯酸类粘合剂制成的密封树脂层36彼此结合。另外，平坦化层可以设置在透镜构件50上，并且滤色器层cf和平坦化层可以通过由丙烯酸粘合剂制成的密封树脂层36彼此结合。在距离d0的值不为0的发光元件中，通过滤色器层cfr、cfg和cfb的每个中心的法线ln”和通过透镜构件50的中心的法线ln'彼此重合(即d0＝d0>0)。此外，透镜构件50的正交投影图像与滤色器层cfr、cfg和cfb的每个正交投影图像重合。可替代地，它被包括在滤色器层cfr、cfg和cfb的正交投影图像中(见图13和图14)。
除了以上几点，第三实施例的显示装置的构造和结构可以与第一或第二实施例中描述的显示装置的构造和结构相同，因此将省略其详细描述。
第四实施例
第四实施例也是第一实施例和第二实施例的修改。如图15所示，示出构成第四实施例的显示装置(并位于参考点内)的发光元件的示意性局部截面图，以及图16示出发光元件(位于远离参考点)的示意性局部截面图，在第四实施例中省略了滤色器层cfr、cfg和cfb。即，透镜构件50设置在保护层34的顶表面上或上方(具体而言，在保护层34上)，并且透镜构件50、保护层34和第二基板41通过由丙烯酸系粘接剂形成的密封树脂层36彼此接合。平坦化层可以设置在透镜构件50上，并且第二基板41和平坦化层可以通过由丙烯酸粘合剂制成的密封树脂层36彼此结合。发光元件由有机层发出红光的红色发光元件10r、有机层发出绿光的绿色发光元件10g和有机层发出蓝光的蓝色发光元件10b构成，并通过组合这三种类型的发光元件(子像素)，形成一个像素。在这种情况下，可以设置滤色器层以提高色纯度。
除了以上几点，第四实施例的显示装置的构造和结构可以与第一或第二实施例中描述的显示装置的构造和结构相同，因此将省略其详细描述。
第五实施例
在第五实施例中，在第一实施例至第四实施例中描述的显示装置被应用于头戴式显示器(hmd)。图25示出了构成第五实施例的头戴式显示器的图像显示装置的概念图，图26示出了从上方观察的第五实施例的头戴式显示器的示意图，图27示出了从正面观察时的示意图，图28a示出了从侧面观察时的示意图。此外，图28b示出了示意性放大截面图，其示出了第五实施例的显示装置中的反射体全息衍射光栅的一部分。
第五实施例的图像显示装置100包括：
由第一实施例至第四实施例描述的显示装置111构成的图像形成装置110，
导光板121，
附接到导光板121的第一偏转装置131，以及
附接到导光板121的第二偏转装置132。另外，来自图像形成装置110的光由于全反射而被第一偏转装置131偏转(或反射)，从而传播通过导光板121的内部，并由第二偏转装置132偏转以发射向观察者150的瞳孔151。
由导光板121和第二偏转装置132构成的系统是半透射型(透视型)。
第五实施例的头戴式显示器包括：
(a)安装在观察者150的头部上的框架140(例如，眼镜形框架140)；以及
(b)附接到框架140的图像显示装置100。而且，第五实施例的头戴式显示器具体地是设置有两个图像显示装置的双眼型，但是可以是设置有一个的单眼型。图像显示装置100可以固定地附接在框架140上，也可以可拆卸地安装在框架140上。头戴式显示器是例如直接渲染型头戴式显示器，其直接在观察者150的瞳孔151上渲染图像。
导光板121具有：第一表面122，来自图像形成装置110的光入射在其上；以及面向第一表面122的第二表面123。即，由光学玻璃或塑料材料制成的导光板121具有两个平行表面(第一表面122和第二表面123)，它们由于导光板121的全内反射，平行于光传播方向(x方向)而延伸。第一表面122和第二表面123彼此面对。另外，第一偏转装置131设置(具体地，结合)在导光板121的第二表面123上，且第二偏转装置132设置(具体地，结合)在导光板121的第二表面123上。
第一偏转装置(第一衍射光栅部件)131包括全息衍射光栅，具体地，反射体全息衍射光栅，以及第二偏转装置(第二衍射光栅部件)132也包括全息衍射光栅，具体地，反射体全息衍射光栅。在构成第一偏转装置131的全息衍射光栅的内部形成有第一干涉条纹，并且在构成第二偏转装置132的全息衍射光栅的内部形成有第二干涉条纹。
第一偏转装置131被衍射和反射，使得从第二表面123入射在导光板121上的平行光在导光板121内部被全反射。第二偏转装置132对由于全反射而在导光板121内传播的光进行衍射和反射，并且将光引导至观察者150的瞳孔151。第二偏转装置132在导光板121中构成虚像形成区域。第一偏转装置131和第二偏转装置132的轴线平行于x方向，并且其法线平行于z方向。在由光聚合物材料制成的每个反射体全息衍射光栅上，使用常规方法制造出与一种波段(或波长)相对应的干涉条纹。形成在反射体全息衍射光栅上的干涉条纹的间距是恒定的，并且干涉条纹是线性的并且平行于y方向。
图28b示出了反射体全息衍射光栅的放大的示意性局部截面图。在反射体全息衍射光栅上形成有具有倾斜角(倾斜角)
m·λ＝2·d·sin(θ)(a)，
整个图像形成装置110容纳在壳体112中。而且，可以布置从显示装置111发射的图像通过的光学系统，以控制从显示装置111发射的图像的显示尺寸、显示位置等。设置哪种光学系统取决于头戴式显示器和图像形成装置110所需的规格。
框架140由布置在观察者150前方的前部141和经由铰链142可旋转地附接到前部141的两端的两个镜腿部分143、以及附接到每个镜腿部分143的尖端部分的前沿部分(也称为尖端单元、耳罩或耳垫)144构成。另外，鼻托140'连接到其上。即，框架140和鼻托140'的组件具有与普通眼镜基本上相同的结构。此外，每个壳体112通过附接构件149附接到镜腿部分143。框架140由金属或塑料制成。而且，每个壳体112可以通过附接构件149可拆卸地附接到镜腿部分143。另外，对于拥有并佩戴眼镜的观察者，每个壳体112可以通过附接构件149可拆卸地附接到观察者拥有的眼镜框架140的镜腿部分143。每个壳体112可以附接到镜腿部分143的外侧，或者可以附接到镜腿部分143的内侧。可替代地，导光板121可以被装配到设置在前部141上的边缘中。
此外，从一个图像形成装置110延伸的布线(信号线、电源线等)145从前沿部分144的尖端部分经由镜腿部分143和前沿部分144的内部延伸到外部，并且连接到控制设备(控制电路或控制设备)148。此外，每个图像形成装置110包括耳机部分146。从各图像形成装置110延伸出的耳机部分的布线146'，经由镜腿部分143和前沿部分144的内部，从前沿部分144的尖端部分延伸至耳机部分146。更具体地，用于耳机部分的布线146'从前沿部分144的尖端部分延伸到耳机部分146以缠绕耳郭(耳廓)的后侧。采用这种配置，可以获得整洁的头戴式显示器，而不产生耳机部分146和用于耳机部分的布线146'是随机布置的印象。
如上所述，布线(信号线、电源线等)145连接至控制设备(控制电路)148，并且控制设备148执行用于显示图像的处理。控制设备148可以由公知的电路构成。
由ccd或cmos传感器构成的固态图像传感器和由透镜(未示出)构成的相机147，如果需要，通过适当的附接构件(未示出)附接至前部141的中央部分141'。来自相机147的信号经由从相机147延伸的布线(未示出)传输至控制设备(控制电路)148。
在第五实施例的图像显示装置中，在某一时刻从显示装置111发射的光(例如，对应于一个像素或一个子像素的尺寸)被视为平行光。另外，该光到达观察者150的瞳孔151(具体地，为晶状体)，并且已经通过晶状体的光最终在观察者150的瞳孔151的视网膜中成像。
尽管以上已经基于优选实施例描述了本公开，但是本公开不限于这些实施例。显示装置(有机el显示装置)、发光元件(有机el元件)的构造以及实施例中说明的结构的构造是示例，并且可以适当地改变，并且制造该显示装置的方法是也是一个示例，并且可以适当改变。平坦化层可以含有具有用作滤色器层的功能的形式。即，具有这种功能的平坦化层可以由公知的彩色抗蚀剂材料制成。以这种方式，通过使平坦化层兼作滤色器层，可以将有机层和平坦化层彼此紧密地设置，并且即使从发光元件发出的光的角度变宽，也可以有效地防止混色，从而改善了视角特性。
如图17所示，示出构成第一实施例的显示装置的第三变形例(并位于参考点内)的发光元件的示意性局部截面图，以及图18示出了发光元件(位于远离参考点)的示意性局部截面图，它可以具有在相邻的发光元件的滤色器层cf之间形成光吸收层(黑色基质层)bm的形式。黑色基质层bm例如由混合有黑色着色剂的光密度为1以上的黑色树脂膜(具体而言，例如黑色聚酰亚胺树脂)构成。此外，如图19所示，示出构成第一实施例的显示装置的第四变形例(并位于参考点内)的发光元件的示意性局部截面图，图20示出了发光元件(位于远离参考点)的示意性局部截面图，它可以具有在相邻的发光元件的透镜构件50之间形成光吸收层(黑色基质层)bm'的形式。此外，可以将这些修改示例3和4组合，并且可以将各种修改示例应用于其他实施例。
尽管图21示出构成第三实施例的显示装置的第一变形例(并位于远离参考点)的发光元件的示意性局部截面图，它可以具有在第二基板41的面对第一基板11的表面上设置滤色器层cf(cfr、cfg和cfb)的形式，透镜构件(芯片上微透镜)50设置在滤色器层cf的面向第一基板11的面上。滤色器层cf、透镜构件50和保护层34通过由丙烯酸类粘合剂制成的密封树脂层36彼此结合。可以使用与透镜构件50相同的材料在滤色器层cf和透镜构件50之间形成平坦化膜。
尽管在该实施例中一个像素仅由白色发光元件和滤色器层的组合构成的三个子像素构成，但是例如，一个像素可以由包括发出白光的发光元件的四个子像素构成。在这种情况下，可以为发射白光的发光元件设置透明滤光片。在实施例中，发光元件驱动部分由mosfet构成，但是也可以由tft构成。第一电极和第二电极可以具有单层结构或多层结构。
遮光部分可以设置在发光元件之间，以防止从特定发光元件发射的光进入与该特定发光元件相邻的发光元件并防止引起光学串扰。即，可以在发光元件之间形成凹槽部分，并且凹槽部分可以嵌入有遮光材料以形成遮光部分。当以这种方式设置遮光部分时，可以减小从特定发光元件发射的光渗透到相邻的发光元件中的比例，因此可以抑制发生颜色混合并且整个像素的色度偏离期望的色度的现象的发生。另外，由于可以防止颜色混合，所以使像素发出单色时的色纯度提高，并且色度点加深。因此，色域变宽，并且显示装置的颜色表示的范围变宽。另外，为了提高色纯度而为每个像素设置滤色器层，但是根据发光元件的构造，可以减薄滤色器层或者可以省略滤色器层，并且可以取出由滤色器层吸收的光，结果，提高了发光效率。可替代地，光吸收层(黑色基质层)可以具有遮光特性。
本公开的显示装置可以应用于具有可互换镜头的无反光镜型数码相机。图29a示出了数码相机的前视图，且图29b示出了其后视图。该可更换镜头的无反光镜型数码相机在相机主体部分(相机主体)211的右前侧具有可更换的成像镜头部分(可更换镜头)212，且在其左前侧具有供摄影者抓握的握持部分213。另外，监视器214大致设置在相机主体部分211的背面的中央。在监视器214的上方设置有电子取景器(目镜窗)215。通过注视电子取景器215，摄影者可以在视觉上识别由成像透镜部分212引导的被摄体的光图像并确定构图。在具有这种构造的具有可更换镜头的无反光镜型数码相机中，本公开的显示装置可以用作电子取景器215。
在下文中，将描述通过发光部的中心的法线ln、通过透镜构件的中心的法线ln'和通过波长选择部分的中心的法线ln”的关系。
另外，波长选择部分(例如，滤色器层)的尺寸可以根据发光元件发出的光来适当地改变，或者在相邻的发光元件的波长选择部分(例如，滤色器层)之间设置有光吸收层(黑色基质层)的情况下，可以根据发光元件发出的光适当地改变光吸收层(黑色基质层)的尺寸。此外，波长选择部分(例如，滤色器层)的尺寸可以根据通过发光部的中心的法线和通过滤色器层cf的中心的法线之间的距离(偏移量)d0适当地改变。波长选择部分(例如，滤色器层)的平面形状可以与透镜构件的平面形状相同，可以与之相似，或者可以与之不同。
在图1、图17、图19和图21所示的示例中，作为图30a所示的概念图，通过发光部的中心的法线ln、通过波长选择部分的中心的法线ln”和通过透镜构件的中心的法线ln'彼此重合。也就是说，d0＝d0＝0。
此外，在图2、图11、图18和图20所示的示例中，作为图30b所示的概念图，通过发光部的中心的法线ln和通过波长选择部分的中心的法线ln”彼此重合，但是，通过发光部的中心的法线ln、通过波长选择部分的中心的法线ln”与通过透镜构件的中心的法线ln'彼此不重合。也就是说，d0≠d0＝0。
此外，在图10所示的示例中，作为图30c所示的概念图，通过发光部的中心的法线ln、通过波长选择部分的中心的法线ln”与通过透镜构件的中心的法线ln'彼此不重合，且通过波长选择部分的中心的法线ln”和通过透镜构件的中心的法线ln'彼此重合。也就是说，d0＝d0>0。
作为其概念图，可以采用如图31所示的形式，其中，通过发光部的中心的法线ln、通过波长选择部分的中心的法线ln”与通过透镜构件的中心的法线ln'彼此不重合，且通过透镜构件中心的法线ln'与通过发光部的中心的法线ln和通过波长选择部分的中心的法线ln”彼此不重合。这里，波长选择部分的中心(在图31中用黑色正方形表示)优选位于连接发光部的中心和透镜构件的中心(在图31中用黑色圆圈表示)的直线ll上。具体而言，将在厚度方向上从发光部的中心到波长选择部分的中心的距离定义为ll1，且在厚度方向上将从波长选择部分的中心到透镜构件的中心的距离定义为ll2。
d0>d0>0，并且
考虑到制造差异，优选满足
d0：d0＝ll1：(ll1+ll2)。
在图13所示的示例中，作为图32a所示的概念图，通过发光部的中心的法线ln、通过波长选择部分的中心的法线ln”和通过透镜构件的中心的法线ln'彼此重合。也就是说，d0＝d0＝0。在图14所示的示例中，作为图32b所示的概念图，通过发光部的中心的法线ln、通过波长选择部分的中心的法线ln”与通过透镜构件的中心的法线ln'彼此不重合，且通过波长选择部分的中心的法线ln”和通过透镜构件的中心的法线ln'彼此重合。也就是说，d0＝d0>0。
作为其概念图，可以采用如图33所示的形式，其中，通过发光部的中心的法线ln、通过波长选择部分的中心的法线ln”与通过透镜构件的中心的法线ln'彼此不重合，且通过透镜构件的中心的法线ln'与通过发光部的中心的法线ln和通过波长选择部分的中心的法线ln”彼此不重合。这里，波长选择部分的中心优选位于连接发光部的中心和透镜构件的中心的直线ll上。具体而言，将在厚度方向上从发光部的中心到波长选择部分的中心(在图33中用黑色正方形表示)的距离定义为ll1，且在厚度方向上将从波长选择部分的中心到透镜构件的中心(在图33中用黑色圆圈表示)的距离定义为ll2，
d0>d0>0，并且
考虑到制造差异，优选满足
d0：d0＝ll2：(ll1+ll2)。
如上所述，在提供谐振器结构的情况下，有机层33可以用作谐振部分，并且谐振器结构可以夹在第一电极31和第二电极32之间，并且光反射层37可以在第一电极31的下方(第一基板41侧上)形成，可以将有机层33用作谐振部分，并且可以将谐振器结构夹在光反射层37和第二电极32之间。即，在基板26上设有光反射层37的情况下，在光反射层37上设有层间绝缘层38，且在层间绝缘层38上设有第一电极31，第一电极31、光反射层37和层间绝缘层38可以由上述材料制成。光反射层37可以连接或可以不连接到接触孔(接触插头)27。
在下文中，参考图34a(第一示例)、图34b(第二示例)、图35a(第三示例)、图35b(第四示例)、图36a(第五示例)、图36b(第六示例)、图37a(第七示例)、以及图37b和图37c(第八示例)，将基于第一示例至第八示例来描述谐振器结构。此处，在第一至第四示例和第七示例中，第一电极和第二电极在每个发光部中具有相同的厚度。另一方面，在第五至第六示例中，第一电极在每个发光部中具有不同的厚度，并且第二电极在每个发光部中具有相同的厚度。此外，在第八示例中，第一电极在每个发光部中可以具有不同的厚度，或者可以具有相同的厚度，并且第二电极在每个发光部中可以具有相同的厚度。
另外，在下面的描述中，构成第一发光元件101、第二发光元件102和第三发光元件103的发光部由参考数字301、302和303表示，第一电极表示用参考数字311、312和313表示，第二电极用参考数字321、322和323表示，有机层用参考数字331、332和333表示，光反射层用参考数字371、372和373表示，层间绝缘层用参考数字381、382和383、381'、382'和383'表示。在下面的描述中，所使用的材料是示例，并且可以适当地改变。
在示出的示例中，从等式(1-1)和等式(1-2)导出的第一发光元件101、第二发光元件102和第三发光元件103的谐振器长度从第一发光元件101、第二发光元件102和第三发光元件103依次缩短，即，从第一发光元件101、第二发光元件102和第三发光元件103依次缩小l0的值，但是不限于此，并且可以通过适当地设置m1和m2的值来确定最佳谐振器长度。
图34a示出具有谐振器结构的第一示例的发光元件的概念图，图34b示出具有谐振器结构的第二示例的发光元件的概念图，图35a示出具有谐振器结构的第三示例的发光元件的概念图，以及图35b示出具有谐振器结构的第四示例的发光元件的概念图。在第一至第六示例和第八示例中的一些示例中，层间绝缘层38和38'形成在发光部30的第一电极31下方，并且光反射层37形成在层间绝缘层38和38'下方。在第一至第四示例中，在发光部301、302和303中，层间绝缘层38和38'的厚度不同。另外，通过适当地设置层间绝缘层381、382和383和381'、382'和383'的厚度，可以设置相对于发光部30的发射波长引起最佳谐振的光学距离。
在第一示例中，在发光部301、302和303中，第一界面(在图中由虚线表示)处于相同的水平，而在发光部301、302和303中，第二界面(在图中通过点划线表示)处于不同的水平。此外，在第二示例中，在发光部301、302和303中，第一界面处于不同的水平，而在发光部301、302和303中，第二界面处于相同的水平。
在第二示例中，层间绝缘层381'、382'和383'由氧化膜构成，其中光反射层37的表面被氧化。由氧化膜构成的层间绝缘层38'取决于构成光反射层37的材料，例如由氧化铝、氧化钽、氧化钛、氧化镁、氧化锆等制成。光反射层37的表面的氧化例如可以使用以下方法进行。即，将其上形成有光反射层37的第一基板41浸入填充在容器中的电解液中。此外，将阴极设置为面对光反射层37。然后，以光反射层37为阳极对光反射层37进行阳极氧化。通过阳极氧化形成的氧化膜的膜厚度与作为阳极的光反射层37和阴极之间的电势差成比例。因此，在将与发光部301、302和303相对应的电压分别施加到光反射层371、372和373的状态下进行阳极氧化。因此，可以在光反射层37的表面上共同形成由具有不同厚度的氧化膜制成的层间绝缘层381'、382'和383'。在发光部301、302和303中，光反射层371、372和373的厚度以及层间绝缘层381'、382'和383'的厚度不同。
在第三示例中，基膜39布置在光反射层37下方，该基膜39在发光部301、302和303中具有不同的厚度。即，在图示的示例中，基膜39的厚度从发光部301、发光部302和发光部303开始依次变厚。
在第四示例中，在发光部301、302和303中，在成膜时的光反射层371、372和373的厚度彼此不同。在第三至第四示例中，第二界面在发光部301、302和303中处于相同的水平，而第一界面在发光部301、302和303中处于不同的水平。
在第五至第六示例中，在发光部301、302和303中，第一电极311、312和313的厚度彼此不同。在每个发光部30中，光反射层37具有相同的厚度。
在第五示例中，第一界面在发光部301、302和303中处于相同水平，而第二界面在发光部301、302和303中在不同水平处。
在第六示例中，基膜39布置在光反射层37下方，且该基膜39在发光部301、302和303中具有不同的厚度。即，在图示的示例中，基膜39的厚度从发光部301、发光部302和发光部303开始依次变厚。在第六示例中，第二界面在发光部301、302和303中处于相同的水平，而第一界面在发光部301、302和303中处于不同的水平。
在第七示例中，第一电极311、312和313也用作光反射层，并且在发光部301、302和303中，构成第一电极311、312和313的材料的光学常数(具体地，相移量)彼此不同。例如，发光部301的第一电极311可以由铜(cu)制成，而发光部302的第一电极312和发光部303的第一电极313可以由铝(al)制成。
此外，在第八示例中，第一电极311、312也用作光反射层，并且在发光部301和302中，构成第一电极311、312的材料的光学常数(具体地，相移量)彼此不同。例如，发光部301的第一电极311可以由铜(cu)制成，而发光部302的第一电极312和发光部303的第一电极313可以由铝(al)制成。在第八示例中，例如，第七示例被应用于发光部301和302，并且第一示例被应用于发光部303。第一电极311、312和313的厚度可以不同或相同。
此外，本公开还可以具有以下配置。
[a01]<<显示装置>>
一种显示装置，包括具有多个发光元件的显示面板，每个发光元件包括：
发光部；以及
从发光部发出的光所通过的透镜构件，其中，
当通过发光部的中心的法线与通过透镜构件的中心的法线之间的距离为d0时，在设置于显示面板中的至少一些发光元件中，距离d0的值不为0。
[a02]根据[a01]的显示装置，其中，假设参考点，并且距离d0取决于从参考点到通过发光部的中心的法线的距离d1。
[a03]根据[a01]或[a02]的显示装置，其中，假设参考点位于显示面板内。
[a04]根据[a03]的显示装置，其中，参考点不位于显示面板的中心区域。
[a05]根据[a03]或[a04]的显示装置，其中假设多个参考点。
[a06]根据[a03]的显示装置，其中，在假设一个参考点的情况下，参考点未包括在显示面板的中心区域中，并且在假设多个参考点的情况下，至少一个参考点未包括在显示面板的中心区域中。
[a07]根据[a01]或[a02]的显示装置，其中，假设参考点位于显示面板的外部。
[a08]根据[a07]的显示装置，其中，假设多个参考点。
[a09]根据[a01]至[a08]中任一项的显示装置，其中，从各发光元件发射并通过透镜构件的光会聚在显示装置的外部空间的一定区域。
[a10]根据[a01]至[a08]中任一项的显示装置，其中，从各发光元件发射并通过透镜构件的光在显示装置的外部空间发散。
[a11]根据[a01]至[a06]中任一项的显示装置，其中，从各发光元件发射并通过透镜构件的光是平行光。
[a12]根据[a01]至[a11]中任一项的显示装置，其中
设置参考点，
在第一方向和不同于第一方向的第二方向上布置多个发光元件，以及
当从参考点到通过发光部的中心的法线的距离被定义为d1时，第一方向和第二方向上的距离d0的值被定义为d0-x和d0-y，以及第一方向和第二方向上的距离d1的值被定义为d1-x和d1-y，
d0-x相对于d1-x的变化呈线性变化，而d0-y相对于d1-y的变化呈线性变化，或者
d0-x相对于d1-x的变化呈线性变化，而d0-y相对于d1-y的变化呈非线性变化，或者
d0-x相对于d1-x的变化呈非线性变化，而d0-y相对于d1-y的变化呈线性变化，或者
d0-x相对于d1-x的变化呈非线性变化，而d0-y相对于d1-y的变化呈非线性变化。
[a13]根据[a01]至[a12]中任一项的显示装置，其中
设置参考点，以及
当将从参考点到通过发光部的中心的法线的距离定义为d1时，距离d0的值随着距离d1的值增加而增加。
[a14]根据[a01]至[a13]中任一项的显示装置，其中，在透镜构件的光入射侧或光出射侧设置有滤色器层。
[a15]根据[a14]的显示装置，其中，透镜构件的正交投影图像与滤色器层的正交投影图像重合，或者包含在滤色器层的正交投影图像中。
[a16]根据[a14]或[a15]的显示装置，其中，在距离d0的值不为0的发光元件中，通过滤色器层的中心的法线和通过发光部的中心的法线彼此重合。
[a17]根据[a14]或[a15]的显示装置，其中，在距离d0的值不为0的发光元件中，通过滤色器层的中心的法线和通过透镜构件的中心的法线彼此重合。
[a18]根据[a14]的显示装置，其中
在滤色器层的正交投影图像中包括透镜构件的正交投影图像，以及
在距离d0的值不为0的发光元件中，通过滤色器层的中心的法线和通过发光部的中心的法线彼此重合。
[a19]根据[a14]的显示装置，其中
在滤色器层的正交投影图像中包括透镜构件的正交投影图像，以及
在距离d0的值不为0的发光元件中，通过滤色器层的中心的法线和通过透镜构件的中心的法线彼此重合。
[a20]根据[a14]的显示装置，其中
透镜构件的正交投影图像与滤色器层的正交投影图像重合，以及
在距离d0的值不为0的发光元件中，通过滤色器层的中心的法线和通过透镜构件的中心的法线彼此重合。
[a21]根据[a14]至[a17]中任一项的显示装置，其中，在相邻的发光元件的滤色器层之间形成有光吸收层。
[a22]根据[a01]至[a21]中任一项的显示装置，其中，在相邻的透镜构件之间形成有光吸收层。
[a23]根据[a01]至[a22]中任一项的显示装置，其中，设置在发光元件中的发光部包括有机电致发光层。
[参考符号列表]
10、10r、10g、10b发光元件
11第一基板
20晶体管
21栅极电极
22栅极绝缘层
23沟道形成区域
24源极和漏极区域
25元件分离区域
26基板
27接触插头
28绝缘层
30发光部
31第一电极
32第二电极
33有机层
34保护层
35平坦化层
35'平坦化膜
36密封树脂层
37光反射层
38层间绝缘层
39基膜
41第二基板
50透镜构件(芯片上微透镜)
60透镜构件形成层
61抗蚀剂材料层
cfr、cfg、cfb滤色器层
bm、bm'黑色基质层。
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