特開 2025-9434 表示装置及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025009434

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】表示装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H10K 50/858 20230101AFI20250110BHJP

   H10K 59/122 20230101ALI20250110BHJP

   H10K 71/50 20230101ALI20250110BHJP

   H10K 59/38 20230101ALI20250110BHJP

   H10K 50/80 20230101ALI20250110BHJP

   H10K 59/80 20230101ALI20250110BHJP

   H10K 59/95 20230101ALI20250110BHJP

   H10K 59/126 20230101ALI20250110BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20250110BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20250110BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20250110BHJP

【ＦＩ】

H10K50/858

H10K59/122

H10K71/50

H10K59/38

H10K50/80

H10K59/80

H10K59/95

H10K59/126

G02B3/00 B

G02B3/00 A

G09F9/30 365

G09F9/30 349Z

G09F9/30 349C

G09F9/00 342

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023112439

(22)【出願日】2023-07-07

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】袁 澤

【テーマコード（参考）】

3K107

5C094

5G435

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107CC05

3K107CC32

3K107DD89

3K107EE22

3K107EE27

3K107EE29

3K107EE48

3K107EE49

3K107EE50

3K107FF06

3K107FF15

3K107GG28

5C094AA01

5C094AA10

5C094BA27

5C094DA07

5C094DA13

5C094EC04

5C094ED01

5C094ED03

5C094ED15

5C094GB10

5G435AA01

5G435AA03

5G435BB05

5G435FF13

5G435GG02

5G435KK05

(57)【要約】

【課題】光取出効率を改善し、外光の反射を抑制する。
【解決手段】一実施形態によれば、表示装置は、基板と、前記基板の上方に配置された下電極と、前記下電極の周縁部を覆うリブと、前記下電極の上に配置され、発光層を含む有機層と、前記有機層の上に配置された上電極と、前記上電極の上方に配置され、前記下電極に対向する第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、を有する支持体と、前記下電極の直上において、前記第１面に配置され、凸状に形成された第１レンズと、前記第１レンズを覆うオーバーコート層と、前記リブの直上において、前記第２面に配置され、凸状に形成された第２レンズと、前記第２レンズを覆う遮光層と、を備え、前記第１レンズは、少なくとも、前記第１面に接し第１屈折率を有する第１層と、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有し前記第１層に重畳する第２層と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板の上方に配置された下電極と、
前記下電極の周縁部を覆うリブと、
前記下電極の上に配置され、発光層を含む有機層と、
前記有機層の上に配置された上電極と、
前記上電極の上方に配置され、前記下電極に対向する第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、を有する支持体と、
前記下電極の直上において、前記第１面に配置され、凸状に形成された第１レンズと、
前記第１レンズを覆うオーバーコート層と、
前記リブの直上において、前記第２面に配置され、凸状に形成された第２レンズと、
前記第２レンズを覆う遮光層と、を備え、
前記第１レンズは、少なくとも、前記第１面に接し第１屈折率を有する第１層と、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有し前記第１層に重畳する第２層と、を備える、
表示装置。

【請求項2】

前記第１レンズは、さらに、前記第２屈折率より高い第３屈折率を有し前記第２層に重畳する第３層を備える、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第１層の外縁、前記第２層の外縁、及び、前記第３層の外縁は、平面視で、同心円状に形成されている、
請求項２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記第１層、前記第２層、及び、前記第３層は、有機材料で形成されている、
請求項２に記載の表示装置。

【請求項5】

前記第２レンズは、有機材料で形成されている、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項6】

さらに、
前記上電極の上に配置されたキャップ層と、
前記キャップ層の上に配置され、無機材料で形成された封止層と、
前記封止層の上に配置され、有機材料で形成された絶縁層と、
前記オーバーコート層は、前記絶縁層に接着されている、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

前記支持体は、カラーフィルタである、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項8】

支持体の第１面に第１レンズを形成し、
前記第１レンズをオーバーコート層で覆い、
前記支持体の第２面に第２レンズを形成し、
前記第２レンズを覆う遮光層を形成し、
表示素子の上方に配置された絶縁層に、前記オーバーコート層を接着し、
前記第１レンズを形成する工程は、少なくとも、
前記第１面に、第１屈折率を有する材料で第１層を形成し、
前記第１層の上に、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する材料で第２層を形成する工程を含む、
表示装置の製造方法。

【請求項9】

前記第２レンズは、前記第１レンズと重畳しない位置に形成する、
請求項８に記載の表示装置の製造方法。

【請求項10】

前記第１レンズは、前記表示素子の直上に配置し、
前記第２レンズは、前記表示素子を囲むリブの直上に配置する、
請求項８に記載の表示装置の製造方法。

【請求項11】

前記第１レンズを形成する工程は、前記第１層及び前記第２層を一括してパターニングする工程を含む、
請求項８に記載の表示装置の製造方法。

【請求項12】

前記第１レンズを形成する工程は、前記第１層及び前記第２層を加熱するとともに、前記第２層の上方から凹部を有する金型を押し当てる工程を含む、
請求項８に記載の表示装置の製造方法。

【請求項13】

前記第１レンズを形成する工程は、さらに、
前記第２層の上に、前記第２屈折率より高い第３屈折率を有する材料で第３層を形成し、
前記第１層、前記第２層、及び、前記第３層を一括してパターニングする工程を含む、
請求項８に記載の表示装置の製造方法。

【請求項14】

前記第１レンズを形成する工程は、さらに、
前記第２層の上に、前記第２屈折率より高い第３屈折率を有する材料で第３層を形成し、
前記第１層、前記第２層、及び、前記第３層を加熱するとともに、前記第３層の上方から凹部を有する金型を押し当てる工程を含む、
請求項８に記載の表示装置の製造方法。

【請求項15】

前記第１レンズ及び前記第２レンズは、有機材料で形成する、
請求項８に記載の表示装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、表示装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、表示素子として有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を適用した表示装置が実用化されている。この表示素子は、下電極と、下電極に対向する上電極と、下電極と上電極との間に位置する発光層を含む有機層と、を備えている。

【0003】

上記のような表示素子において、発光層で発生した光を外部に効率よく取り出す技術が必要とされている。一例では、表示素子と対向する基板の内面に形成された内側取出層と、基板の外面に形成された外側取出層とを適用する技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１８７８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、光取出効率を改善し、外光の反射を抑制することが可能な表示装置及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態に係る表示装置は、
基板と、前記基板の上方に配置された下電極と、前記下電極の周縁部を覆うリブと、前記下電極の上に配置され、発光層を含む有機層と、前記有機層の上に配置された上電極と、前記上電極の上方に配置され、前記下電極に対向する第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、を有する支持体と、前記下電極の直上において、前記第１面に配置され、凸状に形成された第１レンズと、前記第１レンズを覆うオーバーコート層と、前記リブの直上において、前記第２面に配置され、凸状に形成された第２レンズと、前記第２レンズを覆う遮光層と、を備え、前記第１レンズは、少なくとも、前記第１面に接し第１屈折率を有する第１層と、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有し前記第１層に重畳する第２層と、を備える。

【0007】

一実施形態に係る表示装置の製造方法は、
支持体の第１面に第１レンズを形成し、前記第１レンズをオーバーコート層で覆い、前記支持体の第２面に第２レンズを形成し、前記第２レンズを覆う遮光層を形成し、表示素子の上方に配置された絶縁層に、前記オーバーコート層を接着し、前記第１レンズを形成する工程は、少なくとも、前記第１面に、第１屈折率を有する材料で第１層を形成し、前記第１層の上に、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する材料で第２層を形成する工程を含む。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、表示装置の構成例を示す図である。

【図2】図２は、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の構成例を示す図である。

【図3】図３は、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３のレイアウトの一例を示す図である。

【図4】図４は、第１レンズＬＳ１及び第２レンズＬＳ２のレイアウトの一例を示す図である。

【図5】図５は、図４中のＡ－Ｂ線に沿う表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。

【図6】図６は、本実施形態の効果を説明するための図である。

【図7】図７は、本実施形態の他の効果を説明するための図である。

【図8】図８は、第１レンズＬＳ１の製造方法を説明するための図である。

【図9A】図９Ａは、第２レンズＬＳ２の製造方法を説明するための図である。

【図9B】図９Ｂは、表示装置ＤＳＰの製造方法を説明するための図である。

【図10】図１０は、第１レンズＬＳ１を形成するための他の方法を説明するための図である。

【図11】図１１は、表示装置ＤＳＰの他の構成例を示す断面図である

【発明を実施するための形態】

【0009】

一実施形態について図面を参照しながら説明する。
開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

【0010】

なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を記載する。Ｘ軸に沿った方向を第１方向と称し、Ｙ軸に沿った方向を第２方向と称し、Ｚ軸に沿った方向を第３方向と称する。第３方向Ｚと平行に各種要素を見ることを平面視という。

【0011】

本実施形態に係る表示装置は、表示素子として有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を備える有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置であり、テレビ、パーソナルコンピュータ、車載機器、タブレット端末、スマートフォン、携帯電話端末等に搭載され得る。

【0012】

図１は、表示装置ＤＳＰの構成例を示す図である。

【0013】

表示装置ＤＳＰは、絶縁性の基板１０の上に、画像を表示する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの周辺の周辺領域ＳＡと、を有している。基板１０は、ガラスであってもよいし、可撓性を有する樹脂フィルムであってもよい。

【0014】

本実施形態においては、平面視における基板１０の形状が長方形である。ただし、基板１０の平面視における形状は長方形に限らず、正方形、円形あるいは楕円形などの他の形状であってもよい。

【0015】

表示領域ＤＡは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを備えている。画素ＰＸは、複数の副画素ＳＰを含む。一例では、画素ＰＸは、第１色の副画素ＳＰ１、第２色の副画素ＳＰ２、及び、第３色の副画素ＳＰ３を含む。第１色、第２色、及び、第３色は、互いに異なる色である。なお、画素ＰＸは、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３とともに、あるいは副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３のいずれかに代えて、白色などの他の色の副画素ＳＰを含んでもよい。

【0016】

副画素ＳＰは、画素回路１と、画素回路１によって駆動される表示素子２０と、を備えている。画素回路１は、画素スイッチ２と、駆動トランジスタ３と、キャパシタ４と、を備えている。画素スイッチ２及び駆動トランジスタ３は、例えば薄膜トランジスタにより構成されたスイッチング素子である。

【0017】

画素スイッチ２のゲート電極は、走査線ＧＬに接続されている。画素スイッチ２のソース電極及びドレイン電極の一方は信号線ＳＬに接続され、他方は駆動トランジスタ３のゲート電極及びキャパシタ４に接続されている。駆動トランジスタ３において、ソース電極及びドレイン電極の一方は電源線ＰＬ及びキャパシタ４に接続され、他方は表示素子２０のアノードに接続されている。

【0018】

なお、画素回路１の構成は図示した例に限らない。例えば、画素回路１は、より多くの薄膜トランジスタ及びキャパシタを備えてもよい。

【0019】

表示素子２０は、発光素子としての有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であり、有機ＥＬ素子と称する場合がある。

【0020】

周辺領域ＳＡには、詳述しないが、ＩＣチップやフレキシブルプリント回路基板を接続するための端子が設けられている。

【0021】

図２は、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の構成例を示す図である。

【0022】

副画素ＳＰ１，ＳＰ２、ＳＰ３は、表示素子２０として、それぞれ表示素子２０１、２０２、２０３を備えている。また、図示した例では、副画素ＳＰ１は表示素子２０１に対向するカラーフィルタＣＦ１を備え、副画素ＳＰ２は表示素子２０２に対向するカラーフィルタＣＦ２を備え、副画素ＳＰ３は表示素子２０３に対向するカラーフィルタＣＦ３を備えている。なお、これらのカラーフィルタＣＦ１、ＣＦ２、ＣＦ３は、省略してもよい。

【0023】

表示素子２０１は、下電極ＬＥ１と、発光層ＥＭ１を含む有機層ＯＲ１と、上電極ＵＥと、を備えている。有機層ＯＲ１は、下電極ＬＥ１と上電極ＵＥとの間に配置されている。発光層ＥＭ１は、第１色の光を放つ材料で形成されている。カラーフィルタＣＦ１は、第１色に着色されている。

【0024】

表示素子２０２は、下電極ＬＥ２と、発光層ＥＭ２を含む有機層ＯＲ２と、上電極ＵＥと、を備えている。有機層ＯＲ２は、下電極ＬＥ２と上電極ＵＥとの間に配置されている。発光層ＥＭ２は、第２色の光を放つ材料で形成されている。カラーフィルタＣＦ２は、第２色に着色されている。

【0025】

表示素子２０３は、下電極ＬＥ３と、発光層ＥＭ３を含む有機層ＯＲ３と、上電極ＵＥと、を備えている。有機層ＯＲ３は、下電極ＬＥ３と上電極ＵＥとの間に配置されている。発光層ＥＭ３は、第３色の光を放つ材料で形成されている。カラーフィルタＣＦ３は、第３色に着色されている。

【0026】

一例では、下電極ＬＥ１、ＬＥ２、ＬＥ３は各表示素子のアノードに相当し、上電極ＵＥは各表示素子のカソードあるいは共通電極に相当する。

【0027】

図示した例では、有機層ＯＲ１、ＯＲ２、ＯＲ３は、共通層ＣＬ１及び共通層ＣＬ２を含んでいる。
共通層ＣＬ１は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを有している。共通層ＣＬ１は、下電極ＬＥ１と発光層ＥＭ１との間、下電極ＬＥ２と発光層ＥＭ２との間、下電極ＬＥ３と発光層ＥＭ３との間にそれぞれ配置されている。
共通層ＣＬ２は、例えば、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などを有している。共通層ＣＬ２は、発光層ＥＭ１と上電極ＵＥとの間、発光層ＥＭ２と上電極ＵＥとの間、発光層ＥＭ３と上電極ＵＥとの間にそれぞれ配置されている。

【0028】

図３は、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３のレイアウトの一例を示す図である。

【0029】

図示した例では、副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２とが第１方向Ｘに並び、副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ３とが第１方向Ｘに並び、副画素ＳＰ２と副画素ＳＰ３とが第２方向Ｙに並んでいる。

【0030】

副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３がこのようなレイアウトである場合、表示領域ＤＡには、副画素ＳＰ２及び副画素ＳＰ３が第２方向Ｙに交互に配置された列と、複数の副画素ＳＰ１が第２方向Ｙに配置された列とが形成される。これらの列は、第１方向Ｘに交互に並ぶ。

【0031】

なお、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３のレイアウトは図３の例に限られない。他のレイアウトの一例として、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３が第１方向Ｘに順に並んでいてもよい。

【0032】

一点鎖線で示すリブＲＢは、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３においてそれぞれ開口ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３を有している。図示した例では、開口ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３のそれぞれの面積は、互いに異なる。すなわち、開口ＡＰ２の面積は開口ＡＰ１の面積よりも小さく、開口ＡＰ３の面積は開口ＡＰ２の面積よりも小さい。

【0033】

副画素ＳＰ１において、破線で示す下電極ＬＥ１及び二点鎖線で示す発光層ＥＭ１は、平面視で、いずれも開口ＡＰ１に重畳している。下電極ＬＥ１は、副画素ＳＰ１の画素回路１（図１参照）と電気的に接続されている。下電極ＬＥ１及び発光層ＥＭ１のそれぞれの周縁部は、リブＲＢに重畳している。

【0034】

副画素ＳＰ２において、下電極ＬＥ２及び発光層ＥＭ２は、平面視で、いずれも開口ＡＰ２に重畳している。下電極ＬＥ２は、副画素ＳＰ２の画素回路１と電気的に接続されている。下電極ＬＥ２及び発光層ＥＭ２のそれぞれの周縁部は、リブＲＢに重畳している。

【0035】

副画素ＳＰ３において、下電極ＬＥ３及び発光層ＥＭ３は、平面視で、いずれも開口ＡＰ３に重畳している。下電極ＬＥ３は、副画素ＳＰ３の画素回路１と電気的に接続されている。下電極ＬＥ３及び発光層ＥＭ３のそれぞれの周縁部は、リブＲＢに重畳している。

【0036】

下電極ＬＥ１、ＬＥ２、ＬＥ３は、互いに離間している。また、発光層ＥＭ１、ＥＭ２、ＥＭ３は、互いに離間している。共通層ＣＬ１、共通層ＣＬ２、及び、上電極ＵＥは、開口ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３にそれぞれ重畳し、また、リブＲＢに重畳している。

【0037】

なお、開口ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、下電極ＬＥ１、ＬＥ２、ＬＥ３、発光層ＥＭ１、ＥＭ２、ＥＭ３のそれぞれの外形は、正確な形状を反映したものとは限らない。

【0038】

図４は、第１レンズＬＳ１及び第２レンズＬＳ２のレイアウトの一例を示す図である。なお、図４では、各副画素の表示素子を構成する下電極、有機層、上電極などの図示を省略している。

【0039】

遮光層ＢＭは、リブＲＢに重畳し、開口ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３をそれぞれ囲む格子状に形成されている。

【0040】

副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の各々において、破線で示す第１レンズＬＳ１は、平面視で、いずれもリブＲＢで囲まれている。換言すると、副画素ＳＰ１においては、第１レンズＬＳ１は、開口ＡＰ１に重畳している。また、副画素ＳＰ２においては、第１レンズＬＳ１は、開口ＡＰ２に重畳している。また、副画素ＳＰ３においては、第１レンズＬＳ１は、開口ＡＰ３に重畳している。

【0041】

第１レンズＬＳ１の各々は、平面視で円形に形成されている。第１レンズＬＳ１は、少なくとも２層の多層体であり、図示した例では、第１層Ｌ１と、第１層Ｌ１に重畳する第２層Ｌ２と、第２層Ｌ２に重畳する第３層Ｌ３と、を有している。第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び、第３層Ｌ３は、互いに異なる材料で形成されている。第１層Ｌ１の外縁、第２層Ｌ２の外縁、及び、第３層Ｌ３の外縁は、平面視で、同心円状に形成されている。第３層Ｌ３の外縁は第１レンズＬＳ１の中央に位置し、第２層Ｌ２の外縁は第３層Ｌ３の外側に位置し、第１層Ｌ１の外縁は第２層Ｌ２の外側に位置している。第１方向Ｘに沿った幅に関して、第２層Ｌ２の幅Ｗ２は第３層Ｌ３の幅Ｗ３より大きく、第１層Ｌ１の幅Ｗ１は第２層Ｌ２の幅Ｗ２より大きい（Ｗ３＜Ｗ２＜Ｗ１）。

【0042】

図示した例では、複数の第１レンズＬＳ１は、いずれも同一径を有している。なお、少なくとも１つの第１レンズＬＳ１が他の第１レンズＬＳ１とは異なる径を有していてもよい。

【0043】

実線で示す第２レンズＬＳ２は、平面視で、リブＲＢ及び遮光層ＢＭに重畳している。開口ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３の各々は、複数の第２レンズＬＳ２で囲まれている。また、開口ＡＰ１と開口ＡＰ２との間、開口ＡＰ１と開口ＡＰ３との間、及び、開口ＡＰ２と開口ＡＰ３との間には、それぞれ複数の第２レンズＬＳ２が配置されている。

【0044】

第２レンズＬＳ２の各々は、平面視で円形に形成されている。第２レンズＬＳ２は、例えば、単一の材料で形成された単層体である。図示した例では、複数の第２レンズＬＳ２は、いずれも同一径を有している。なお、少なくとも１つの第２レンズＬＳ２が他の第２レンズＬＳ２とは異なる径を有していてもよい。第２レンズＬＳ２の径は、第１レンズＬＳ１の径と同等であってもよいし、第１レンズＬＳ１の径とは異なっていてもよい。

【0045】

図５は、図４中のＡ－Ｂ線に沿う表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。ここでは、主に、副画素ＳＰ１の断面構造について説明する。なお、ここに示す例は、カラーフィルタが省略された例に相当する。但し、図示した表示装置ＤＳＰの上方に、カラーフィルタが設けられていてもよい。

【0046】

回路層１１は、基板１０の上に配置されている。回路層１１は、図１に示した画素回路１などの各種回路と、走査線ＧＬ、信号線ＳＬ、電源線ＰＬなどの各種配線と、を含む。回路層１１は、絶縁層１２により覆われている。絶縁層１２は、回路層１１により生じる凹凸を平坦化する有機絶縁層を含んでいる。

【0047】

表示素子２０１の下電極ＬＥ１は、絶縁層１２の上に配置されている。他の下電極ＬＥ２、ＬＥ３も同様に、絶縁層１２の上に配置されている。下電極ＬＥ１は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの酸化物導電層と、銀などの金属層とを含む多層体である。

【0048】

リブＲＢは、絶縁層１２の上に配置されている。また、リブＲＢは、下電極ＬＥ１の周縁部を覆っている。リブＲＢは、絶縁層であり、有機材料または無機材料で形成されている。

【0049】

共通層ＣＬ１は、下電極ＬＥ１及びリブＲＢの上に配置されている。発光層ＥＭ１は、下電極ＬＥ１の直上に位置し、共通層ＣＬ１の上に配置されている。共通層ＣＬ２は、発光層ＥＭ１の上に配置され、また、発光層ＥＭ１の外側において共通層ＣＬ１の上に配置されている。これらの共通層ＣＬ１、発光層ＥＭ１、及び、共通層ＣＬ２は、図２を参照して説明したように、有機層ＯＲ１を構成している。

【0050】

上電極ＵＥは、共通層ＣＬ２の上に配置されている。上電極ＵＥは、例えば、マグネシウム及び銀の合金（ＭｇＡｇ）などの金属材料で形成されている。

【0051】

キャップ層１３は、上電極ＵＥの上に配置されている。キャップ層１３は、透明な多層体である。キャップ層１３を構成する各層の屈折率は互いに異なる。このようなキャップ層１３は、発光層ＥＭ１から放たれる光の光学特性を調整するための光学調整層として機能する。

【0052】

封止層１４は、キャップ層１３の上に配置されている。封止層１４は、例えば、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）などの透明な無機材料で形成されている。

【0053】

絶縁層１５は、封止層１４の上に配置されている。絶縁層１５は、透明な有機材料で形成されている。

【0054】

オーバーコート層ＯＣは、絶縁層１５の上に配置されている。一例では、オーバーコート層ＯＣは、絶縁層１５に接着されている。このようなオーバーコート層ＯＣは、透明な有機材料で形成されている。

【0055】

支持体３０は、下電極ＬＥ１を含む表示素子２０１に対向する第１面（下面）３０Ａと、第１面３０Ａの反対側の第２面（上面）３０Ｂと、を有している。

【0056】

第１レンズＬＳ１は、下電極ＬＥ１の直上において第１面３０Ａに配置され、表示素子２０１に向かって凸状に形成されている。第１レンズＬＳ１は、オーバーコート層ＯＣで覆われている。第１レンズＬＳ１は、図示したように半円形の断面を有し、また、図４に示したような円形の外縁を有しており、半球状に形成されている。

【0057】

第１レンズＬＳ１の第１層Ｌ１は、ほぼ一定の厚さを有し、第１面３０Ａに接し、第１屈折率を有している。第２層Ｌ２は、ほぼ一定の厚さを有し、第１層Ｌ１に重畳し、第１面３０Ａから離間し、第１屈折率よりも高い第２屈折率を有している。第３層Ｌ３は、ほぼ一定の厚さを有し、第２層Ｌ２に重畳し、第１面３０Ａから離間し、第２屈折率よりも高い第３屈折率を有している。

【0058】

第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び、第３層Ｌ３は、透明な有機材料で形成されている。一例では、第１層Ｌ１は、約１．４２の第１屈折率を有している。第２層Ｌ２は、約１．４９～１．５の第２屈折率を有している。第３層Ｌ３は、約１．５６～１．６の第３屈折率を有している。

【0059】

オーバーコート層ＯＣは、第３層Ｌ３を覆っており、第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２のそれぞれの周縁部に接している。このようなオーバーコート層ＯＣは、少なくとも第３屈折率より小さい屈折率を有していることが望ましい。

【0060】

なお、第１レンズＬＳ１は、少なくとも第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２で構成することができ、また、４層以上の多層体として構成されてもよい。いずれにしても、第１レンズＬＳ１においては、第１層Ｌ１の屈折率が最も小さく、第１層Ｌ１から離れた層ほど高い屈折率を有している。

【0061】

第２レンズＬＳ２は、リブＲＢの直上において第２面３０Ｂに配置され、第１レンズＬＳ１とは反対側に凸状に形成されている。第２レンズＬＳ２は、第１レンズＬＳ１に対してずれた位置に配置されている。このような第２レンズＬＳ２は、透明な有機材料で形成されている。

【0062】

遮光層ＢＭは、リブＲＢの直上に配置され、第２面３０Ｂに接し、第２レンズＬＳ２を覆っている。このような遮光層ＢＭは、例えば黒色の顔料を含む有機材料で形成され、外光を吸収し、不所望な光の反射を抑制している。

【0063】

このような表示素子２０１においては、下電極ＬＥ１と上電極ＵＥとの間に電位差が形成されると、有機層ＯＲ１のうちの発光層ＥＭ１が光を放つ。発光層ＥＭ１から放たれた光は、キャップ層１３、封止層１４、絶縁層１５、オーバーコート層ＯＣを透過し、第１レンズＬＳ１により適度に収束または発散される。

【0064】

表示素子２０１の周縁部に遮光層ＢＭが配置された構成によれば、反射防止用の円偏光板が配置された構成と比較して、発光層ＥＭ１から放たれた光の透過率が上昇する。このため、低電力で高い輝度を得ることができ、長寿命化が可能となる。

【0065】

図６は、本実施形態の効果を説明するための図である。
第１レンズＬＳ１は、上記の通り、多層体であり、各層の屈折率が互いに異なる。このような第１レンズＬＳ１に外光Ｅｘが入射した場合、第１レンズＬＳ１の各層の間の界面で反射された光の干渉作用により、外光Ｅｘの反射率を低減することができる。
また、第２レンズＬＳ２に向かう外光Ｅｘは、遮光層ＢＭに吸収される。遮光層ＢＭは、凸状の第２レンズＬＳ２の表面を覆っているため、第２レンズＬＳ２が存在しない場合と比較して、遮光層ＢＭの設置面積が増大し、外光Ｅｘの反射率をさらに低減することができる。

【0066】

図７は、本実施形態の他の効果を説明するための図である。

【0067】

表示素子２０１の発光層ＥＭ１で放たれた光は、発散性の光であり、その一部は表示装置の内部に閉じ込められてしまう。

【0068】

そこで、本実施形態では、表示素子２０１に向かって凸状の第１レンズＬＳ１が配置され、しかも、第３層Ｌ３の第３屈折率はオーバーコート層ＯＣの屈折率よりも高い。このため、表示素子２０１から第１レンズＬＳ１に到達した光は、オーバーコート層ＯＣと第３層Ｌ３との界面で屈折し、適度に収束される。これにより、表示装置の内部で閉じ込められる光が減少し、光取出効率を改善することができる。

【0069】

また、第３層Ｌ３を透過した光は、第２層Ｌ２と第３層Ｌ３との界面で発散するように屈折し、また、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との界面で発散するように屈折する。つまり、第１レンズＬＳ１を透過した光は、表示装置の法線に対して大きな角度で発散される。

【0070】

また、第１レンズＬＳ１は、半球状に形成されている。このため、第１レンズＬＳ１は、特定の方位に限らず、Ｘ－Ｙ平面の全方位にわたり、光を等方的に発散することができる。

【0071】

したがって、法線に対して大きな角度の視角で表示装置ＤＳＰを観察した場合であっても、表示素子２０１からの光を視認することができる。また、第１レンズＬＳ１によって光取出効率が改善され、且つ、高輝度の光を視認できる視野角を拡大することができる。

【0072】

発明者は、第１レンズＬＳ１が設けられてない比較例での輝度と、第１レンズＬＳ１が設けられた実施例での輝度とを比較するシミュレーションを行った。実施例で得られる輝度は、比較例の輝度よりも高く、特に、表示装置の法線方向における輝度は、比較例の輝度の約１．８倍となることが確認された。

【0073】

次に、上記の表示装置ＤＳＰの製造方法について図８、図９Ａ、図９Ｂを参照しながら説明する。ここでは特に、第１レンズＬＳ１及び第２レンズＬＳ２の製造方法を説明する。

【0074】

まず、図８に示すように、ステップＳＴ１においては、支持体３０の第１面３０Ａを洗浄する。洗浄工程には、例えば、酸素プラズマ処理が適用可能である。また、有機溶剤を用いて第１面３０Ａを洗浄してもよい。その後、支持体３０の第１面３０Ａに、第１レンズＬＳ１の第１層Ｌ１を形成するための材料Ｍ１を塗布する。材料Ｍ１は、第１屈折率を有する材料であり、例えば、シリコーン樹脂などの有機材料である。シリコーン樹脂の一例としては、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）が適用可能である。

【0075】

その後、材料Ｍ１の上に、第１レンズＬＳ１の第２層Ｌ２を形成するための材料Ｍ２を塗布する。材料Ｍ２は、第１屈折率より高い第２屈折率を有する材料であり、例えば、アクリル樹脂などの有機材料である。アクリル樹脂の一例としては、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）が適用可能である。

【0076】

その後、材料Ｍ２の上に、第１レンズＬＳ１の第３層Ｌ３を形成するための材料Ｍ３を塗布する。材料Ｍ３は、第２屈折率より高い第３屈折率を有する材料であり、例えば、エポキシ樹脂などの有機材料である。

【0077】

続いて、第１レンズＬＳ１を形成するために、材料Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を一括してパターニングする。

【0078】

ステップＳＴ２においては、材料Ｍ３の上方にマスクＭＫ１を設置し、紫外線を照射する。マスクＭＫ１は、開口部ＭＡ１及び遮蔽部ＭＢ１を有している。材料Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３がポジ型の感光材料である場合、遮蔽部ＭＢ１は、第１レンズＬＳ１を形成する位置に配置されている。なお、材料Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３がネガ型の感光材料である場合には、開口部ＭＡ１が第１レンズＬＳ１を形成する位置に配置される。
その後、ステップＳＴ３においては、材料Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を現像し、紫外線が照射された領域を除去する。

【0079】

続いて、ステップＳＴ４においては、パターニングによって残留した材料Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のリフローイングを行う。これにより、半球状の第１レンズＬＳ１が形成される。副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の各々の第１レンズＬＳ１は、上記の工程により同時に形成される。

【0080】

続いて、ステップＳＴ５においては、第１レンズＬＳ１を覆うオーバーコート層ＯＣを形成する。

【0081】

次に、図９Ａに示すように、ステップＳＴ１１においては、支持体３０の第２面３０Ｂに、第２レンズＬＳ２を形成するための材料Ｍ４を塗布する。材料Ｍ４は、例えば有機材料である。

【0082】

続いて、ステップＳＴ１２においては、材料Ｍ４の上方にマスクＭＫ２を設置し、紫外線を照射する。マスクＭＫ２は、開口部ＭＡ２及び遮蔽部ＭＢ２を有している。材料Ｍ４がポジ型の感光材料である場合、遮蔽部ＭＢ２は、第２レンズＬＳ２を形成する位置に配置されている。なお、材料Ｍ４がネガ型の感光材料である場合には、開口部ＭＡ２が第２レンズＬＳ２を形成する位置に配置される。

【0083】

続いて、ステップＳＴ１３においては、材料Ｍ４を現像し、紫外線が照射された領域を除去する。

【0084】

続いて、ステップＳＴ１４においては、残留した材料Ｍ４のリフローイングを行う。これにより、第１レンズＬＳ１と重畳しない位置に、半球状の第２レンズＬＳ２が形成される。

【0085】

続いて、ステップＳＴ１５においては、第２面３０Ｂ及び第２レンズＬＳ２を覆う遮光層ＢＭを形成する。
続いて、ステップＳＴ１６においては、遮光層ＢＭをパターニングする。

【0086】

次に、図９Ｂに示すように、オーバーコート層ＯＣを絶縁層１５に接着する。このとき、第１レンズＬＳ１は、表示素子２０１、２０２、２０３のそれぞれの直上に配置する。また、第２レンズＬＳ２は、リブＲＢの直上に配置する。これにより、図５に示した表示装置ＤＳＰが製造される。

【0087】

上記の例では、第１レンズＬＳ１は、第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び、第３層Ｌ３を一括してパターニングすることで形成したが、この例に限定されない。

【0088】

図１０は、第１レンズＬＳ１を形成するための他の方法を説明するための図である。

【0089】

まず、ステップＳＴ２１においては、第１層Ｌ１を形成するための材料Ｍ１を塗布し、第２層Ｌ２を形成するための材料Ｍ２を塗布し、第３層Ｌ３を形成するための材料Ｍ３を塗布する。なお、図１０では、材料Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の積層体は、材料Ｍと称して示している。

【0090】

続いて、ステップＳＴ２２においては、金型ＭＤを用意する。金型ＭＤは、第１レンズＬＳ１に対応した凹部ＭＤＣを有している。そして、支持体３０を加熱板ＨＰの上に配置し、材料Ｍの上方に金型ＭＤを設置する。このとき、凹部ＭＤＣは、材料Ｍに対向している。

【0091】

続いて、ステップＳＴ２３においては、加熱板ＨＰにより材料Ｍを加熱するとともに、材料Ｍの上方から金型ＭＤを押し当てる。これにより、材料Ｍが溶融し、凹部ＭＤＣに入り込み、凸状の第１レンズＬＳ１が形成される。

【0092】

なお、ここでは、第１レンズＬＳ１を形成する他の方法について説明したが、ここで説明した方法は、第２レンズＬＳ２を形成する他の方法として適用することができる。

【0093】

次に、他の構成例について説明する。

【0094】

図１１は、表示装置ＤＳＰの他の構成例を示す断面図である。

【0095】

図１１に示す構成例は、図５に示した構成例と比較して、支持体３０がカラーフィルタＣＦ１、ＣＦ２、ＣＦ３である点で相違している。例えば、副画素ＳＰ１において、カラーフィルタＣＦ１は、表示素子２０１に対向する第１面ＣＦＡと、第１面ＣＦＡの反対側の第２面ＣＦＢと、を有している。第１レンズＬＳ１は、下電極ＬＥ１の直上において第１面ＣＦＡに配置され、表示素子２０１に向かって凸状に形成されている。第２レンズＬＳ２は、リブＲＢの直上において第２面ＣＦＢに配置され、第１レンズＬＳ１とは反対側に凸状に形成されている。遮光層ＢＭは、リブＲＢの直上に配置され、第２レンズＬＳ２を覆っている。
このような構成例においても、上記の構成例と同様の効果が得られる。
なお、カラーフィルタＣＦ１、ＣＦ２、ＣＦ３とは別に、支持体３０が設けられていてもよい。

【0096】

以上説明したように、本実施形態によれば、光取出効率を改善し、外光の反射を抑制することが可能な表示装置及びその製造方法を提供することができる。

【0097】

以上、本発明の実施形態として説明した表示装置及びその製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置及びその製造方法も、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に属する。

【0098】

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0099】

また、上述の実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0100】

ＤＳＰ…表示装置
１０…基板 １５…絶縁層
ＲＢ…リブ ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３…開口
ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３…副画素
２０１、２０２、２０３…表示素子（有機ＥＬ素子）
ＬＥ１、ＬＥ２、ＬＥ３…下電極 ＵＥ…上電極
ＯＲ１、ＯＲ２、ＯＲ３…有機層
ＥＭ１、ＥＭ２、ＥＭ３…発光層
ＳＰ…支持体
ＬＳ１…第１レンズ ＬＳ２…第２レンズ
ＣＦ１、ＣＦ２、ＣＦ３…カラーフィルタ ＢＭ…遮光層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】