特許 7581011 発光装置、表示装置、撮像装置、及び、電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-01

(45)【発行日】2024-11-12

(54)【発明の名称】発光装置、表示装置、撮像装置、及び、電子機器

(51)【国際特許分類】

   H10K 50/858 20230101AFI20241105BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20241105BHJP

   G03B 17/20 20210101ALI20241105BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20241105BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20241105BHJP

   G09F 9/302 20060101ALI20241105BHJP

   H10K 59/65 20230101ALI20241105BHJP

【ＦＩ】

H10K50/858

G02B3/00 A

G03B17/20

G09F9/00 313

G09F9/00 366Z

G09F9/30 349Z

G09F9/302 C

H10K59/65

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020180532

(22)【出願日】2020-10-28

(65)【公開番号】P2022071516

(43)【公開日】2022-05-16

【審査請求日】2023-10-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】日當 翔馬

(72)【発明者】

【氏名】佐野 博晃

(72)【発明者】

【氏名】石津谷 幸司

(72)【発明者】

【氏名】松田 陽次郎

【審査官】内村 駿介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０１６２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１６２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０８００２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１３３８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－００７５５９７（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１６２７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｋ ５０／００－１０２／２０

Ｇ０２Ｂ ３／００

Ｇ０３Ｂ １７／２０

Ｇ０９Ｆ ９／００

Ｇ０９Ｆ ９／３０２

Ｇ０９Ｆ ９／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上に設けられたレンズと、
前記基板と前記レンズの間に設けられた発光部と
を有する発光装置であって、
前記レンズは、前記基板とは反対の側に凸の曲面部分を有し、
前記基板に垂直な第１方向において、前記発光部は、前記曲面部分の曲率中心よりも前記レンズから遠い位置に設けられており、
前記第１方向における前記曲面部分の頂点を第１位置、前記基板に平行な第２方向における前記曲面部分の端を第２位置とし、
前記第１方向における、前記第１位置から前記第２位置までの距離をｈ、前記第２方向における、前記第１位置から前記第２位置までの距離をｒとした場合に、
ｈ／ｒ＜０．９５
が満たされており、
前記発光部から前記曲面部分の曲率中心までの前記第１方向の距離をｄ、前記曲面部分の曲率半径をＲとした場合に、
０．４＜ｄ／Ｒ＜１
が満たされている
ことを特徴とする発光装置。

【請求項2】

ｈ／ｒ＜０．９が満たされている
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

ｈ／ｒ＜０．５が満たされている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記曲面部分の曲率半径をＲとした場合に、
ｒ／Ｒ＜０．９７
が満たされている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項5】

前記レンズの屈折率をｎ_１、前記発光部から前記レンズまでの屈折率をｎ_２、前記第１位置から前記発光部までの前記第１方向の距離をＨ、前記曲面部分の曲率半径をＲとした場合に、

【数1】

が満たされている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項6】

前記レンズの屈折率をｎ_１、前記発光部から前記レンズまでの屈折率をｎ_２、前記第１位置から前記発光部までの前記第１方向の距離をＨ、前記曲面部分の曲率半径をＲとした場合に、

【数2】

が満たされている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項7】

屈折率ｎ_２は、１．６以上且つ２．０以下である
ことを特徴とする請求項５または６に記載の発光装置。

【請求項8】

前記レンズの屈折率をｎ_１、前記曲面部分の曲率半径をＲ、前記第１位置から前記発光部の端までの前記第２方向の距離をａとした場合に、
ａ＜Ｒ／ｎ_１
が満たされている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項9】

ａ／（Ｒ／ｎ_１）≦０．８５が満たされている
ことを特徴とする請求項８に記載の発光装置。

【請求項10】

前記基板上に設けられた第１電極と、
前記発光部上に設けられた第２電極と
をさらに有し、
前記発光部は、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によって発光する
ことを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項11】

複数の前記第１電極と、
前記複数の第１電極のそれぞれの端に接して配された絶縁層と、
前記複数の第１電極を覆い、複数の前記発光部を含む有機層と
を有し、
前記絶縁層は、前記複数の第１電極のそれぞれを露出するように複数の開口部を有し、
前記開口部において、前記第１電極と、前記有機層が接する
ことを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか一項に記載の発光装置を有する表示部と、
前記表示部を制御する制御回路と
を有することを特徴とする表示装置。

【請求項13】

光学部と、
前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と
を有し、
前記表示部は、請求項１～１１のいずれか一項に記載の発光装置を有する
ことを特徴とする撮像装置。

【請求項14】

請求項１～１１のいずれか一項に記載の発光装置を有する表示部と、
前記表示部が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と
を有することを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置、表示装置、撮像装置、及び、電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などとも呼ばれる有機発光素子は、一対の電極とこれら電極間に配置される有機化合物層とを有する電子素子である。これら一対の電極から有機化合物層に電子及び正孔を注入することにより、有機化合物層中の発光性有機化合物の励起子が生成され、当該励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。

【0003】

有機発光素子の最近の進歩は著しく、低駆動電圧、多様な発光波長、高速応答性、発光デバイスの薄型化・軽量化が進められている。

【0004】

特許文献１に記載の技術では、有機発光装置から取り出す光量を向上するために、レンズが設けられており、レンズの直径、及び、レンズと発光領域との距離が規定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－１７０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、レンズの形状は規定されておらず、十分に高い色純度の光を取り出すことができない。

【0007】

本発明は、高い色純度の光を取り出すことができるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様は、基板と、前記基板上に設けられたレンズと、前記基板と前記レンズの間に設けられた発光部とを有する発光装置であって、前記レンズは、前記基板とは反対の側に凸の曲面部分を有し、前記基板に垂直な第１方向において、前記発光部は、前記曲面部分の曲率中心よりも前記レンズから遠い位置に設けられており、前記第１方向における前記曲面部分の頂点を第１位置、前記基板に平行な第２方向における前記曲面部分の端を第２位置とし、前記第１方向における、前記第１位置から前記第２位置までの距離をｈ、前記第２方向における、前記第１位置から前記第２位置までの距離をｒとした場合に、ｈ／ｒ＜０．９５が満たされており、前記発光部から前記曲面部分の曲率中心までの前記第１方向の距離をｄ、前記曲面部分の曲率半径をＲとした場合に、０．４＜ｄ／Ｒ＜１が満たされていることを特徴とする発光装置である。

【0009】

本発明の第２の態様は、上述した発光装置を有する表示部と、前記表示部を制御する制御回路とを有することを特徴とする表示装置である。本発明の第３の態様は、光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部とを有し、前記表示部は、上述した発光装置を有することを特徴とする撮像装置である。本発明の第４の態様は、上述した発光装置を有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部とを有することを特徴とする電子機器である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、高い色純度の光を取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】発光装置を大まかに示す模式図である。

【図2】発光装置を大まかに示す模式図である。

【図3】発光装置を大まかに示す模式図である。

【図4】発光装置を大まかに示す模式図である。

【図5】発光装置を大まかに示す模式図である。

【図6】発光装置を大まかに示す模式図である。

【図7】実施形態１に係る発光装置を示す模式図である。

【図8】実施形態１に係る発光装置における発光素子の配列を示す模式図である。

【図9】実施形態１に係る発光装置を示す模式図である。

【図10】実施形態２に係る発光装置を示す模式図である。

【図11】実施形態３に係る発光装置を示す模式図である。

【図12】実施形態４に係る発光装置を示す模式図である。

【図13】実施形態５に係る発光装置を示す模式図である。

【図14】実施形態６に係る表示装置を示す模式図である。

【図15】実施形態６に係る撮像装置と電子機器を示す模式図である。

【図16】実施形態６に係る表示装置を示す模式図である。

【図17】実施形態６に係る照明装置と移動体を示す模式図である。

【図18】実施形態６に係るウェアラブルデバイスを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態に係る発光装置は、基板と、基板上に設けられたレンズと、基板とレンズの間に設けられた発光部とを有する。そして、レンズ（マイクロレンズ）は、基板とは反対の側（つまり外側）に凸の（突出した）曲面部分を有する。以後、基板に垂直な方向を「垂直方向」と記載し、基板に平行な方向を「水平方向」と記載する。本実施形態では、曲面部分が球面の一部であるとする。そして、垂直方向における曲面部分の頂点（端）を単に「曲面部分の頂点」と記載し、水平方向における曲面部分の端を単に「曲面部分の端」と記載する。なお、基板上にはレンズと発光部以外にも、様々な部材が設けられてよい。

【0013】

図１（Ａ）は、本実施形態と比較する発光装置の一例を大まかに示す模式図である。図１（Ａ）の発光装置は、基板と、基板上に設けられたマイクロレンズと、基板とマイクロレンズの間に設けられた発光部とを有する。そして、マイクロレンズは、基板とは反対の側に凸の曲面部分１０１を有する。図１（Ａ）は、曲面部分１０１の頂点を通る垂直方向の面によって得られる断面を示す。

【0014】

図１（Ａ）では、曲面部分１０１は半球面となっている。そのため、曲面部分１０１の頂点から曲面部分１０１の端までの垂直方向の距離ｈと、曲面部分１０１の頂点から曲面部分１０１の端までの水平方向の距離ｒとの関係は、ｈ＝ｒの関係にある。

【0015】

ここで、屈折率ｎ_１のマイクロレンズから屈折率１の空気中へ光が出射される場合を考える。発光部から斜め方向（垂直方向と非平行な方向）に出射される光と、発光部から正面方向（垂直方向と平行な方向）に出射される光とで、光が空気中へ出射される際の光学条件は異なる。そのため、発光部から斜め方向に出射される光の色純度は、発光部から正面方向に出射される光の色純度よりも低くなることがある。そして、正面方向に対する斜め方向の角度が大きいほど、発光部から斜め方向に出射される光の色純度の低下は大きい。そのため、発光装置を斜め方向から観察する際に、マイクロレンズの傾斜角（水平方向
に対する角度）が大きい領域を通過する光は、色純度が大きく低下して観察される。図１（Ａ）では、曲面部分１０１の端における傾斜角β１が９０度に近い。そして、発光部から曲面部分１０１の端に向かう出射角γ＝γ１（垂直方向に対する角度）も大きい。そのため、発光装置を斜め方向から観察する際に、曲面部分１０１の端から出射される光は、色純度が大きく低下して観察される。

【0016】

図１（Ｂ）は、本実施形態に係る発光装置の一例を大まかに示す模式図である。図１（Ｂ）の発光装置は、基板と、基板上に設けられたマイクロレンズと、基板とマイクロレンズの間に設けられた発光部とを有する。そして、マイクロレンズは、基板とは反対の側に凸の曲面部分１０２を有する。図１（Ａ）は、曲面部分１０２の頂点を通る垂直方向の面によって得られる断面を示す。

【0017】

図１（Ｂ）では、曲面部分１０２は球面の一部となっており、半球面よりも小さい。そのため、曲面部分１０２の頂点から曲面部分１０２の端までの垂直方向の距離ｈと、曲面部分１０２の頂点から曲面部分１０２の端までの水平方向の距離ｒとの関係は、ｈ＜ｒの関係にある。

【0018】

ここで、マイクロレンズから特定角度αの斜め方向に出射される光を考えると、スネルの法則から、マイクロレンズの傾斜角が大きいほど、発光部からの出射角γが大きくなる。そして、曲面部分１０２の端における傾斜角β２が曲面部分１０１の端における傾斜角β１よりも小さいため、発光部から曲面部分１０２の端に向かう出射角γ＝γ２は発光部から曲面部分１０１の端に向かう出射角γ＝γ１よりも小さくなる。従って、図１（Ｂ）の構成（ｈ＜ｒ）によれば、図１（Ａ）の構成（ｈ＝ｒ）と比較して、マイクロレンズの傾斜角が大きい領域を減らすことができ、発光部から斜め方向に出射される光の色純度の低下を抑制することができる。このような効果はｈとｒの比ｈ／ｒが小さいほど大きくなり、例えばｈ／ｒ＜０．９５であることが好ましく、ｈ／ｒ＜０．９であることがさらに好ましく、ｈ／ｒ＜０．５であることがより好ましい。一方で、ｈ／ｒ＞０．２であってよい。

【0019】

なお、マイクロレンズの曲面部分が球面の一部である例を説明したが、曲面部分の実際の形状は球面の一部と一致していなくてもよく、非球面の一部となっていてもよい。その場合には、実際の形状を球面の一部に近似した面を、曲面部分とみなしてもよい。マイクロレンズにおいて、曲面部分からそれ以外の部分にかけてマイクロレンズの表面の傾きが滑らかに変化する場合などのように、曲面部分とそれ以外の部分との境界が曖昧な場合がある。そのような場合には、例えば、曲面部分の頂点を除いて、マイクロレンズの表面に接する接線の傾きが閾値以下の箇所を、曲面部分の端とみなしてよい。

【0020】

次に、マイクロレンズによる集光の例について、図２，３（Ａ），３（Ｂ），４（Ａ），４（Ｂ），５（Ａ），５（Ｂ）を用いて説明する。ここでは、屈折率ｎ_１のマイクロレンズから屈折率１の空気中へ光が出射される場合を考える。

【0021】

図２，３（Ａ），３（Ｂ）は、マイクロレンズの曲面部分が半球面である場合（ｈ＝ｒ）の例を示す。

【0022】

図２では、発光部Ｐ１（発光点）は、マイクロレンズ（曲面部分）の曲率中心Ｃと一致している。この場合に、発光部Ｐ１から出射された光はマイクロレンズの傾斜面に対して垂直に入射する。そのため、発光部Ｐ１から出射された光は、その方向（角度）を保ったままマイクロレンズから空気中に出射される。つまり、集光効果は得られない。

【0023】

図３（Ａ），３（Ｂ）は、発光部を垂直方向にマイクロレンズから遠ざけた場合の例を
示す。この場合は、図３（Ａ）に示すように、発光部の中心位置Ｐ２（水平方向においてマイクロレンズの曲率中心Ｃに一致する位置）から斜め方向に出射された光は、マイクロレンズによって正面方向に近づけられるため、集光効果が得られる。さらに、図３（Ｂ）に示すように、発光部の端の位置Ｐ２’から出射された光としても、マイクロレンズによって正面方向に近づけられる光が存在する。この集光効果によって、マイクロレンズを設けない場合と比べて正面方向の光の強度を大きくすることができ、発光部の電流利用効率を高めることができる。また、発光部の中心付近に対して高い集光効果が得られるため、発光部が小さいほど電流利用効率を高くすることができる。

【0024】

図４（Ａ），４（Ｂ）は、発光部を垂直方向にマイクロレンズからさらに遠ざけた場合の例を示す。この場合は、図４（Ａ）に示すように、発光部の中心位置Ｐ３からマイクロレンズ（曲面部分）の頂点およびその周辺に出射された光の集光効果は強まる。しかしながら、マイクロレンズ（曲面部分）の端およびその周辺に出射された光は、マイクロレンズで全反射してしまい、空気中に取り出されない。また、図４（Ｂ）に示すように、発光部の端の位置Ｐ３’から出射された光としても、マイクロレンズで全反射して空気中に取り出されない光が存在する。そのため、発光部の電流利用効率が低下してしまう。

【0025】

以上より、マイクロレンズの曲率中心Ｃから発光部までの垂直方向の距離を適切に設定することが、発光部の電流利用効率を高めるうえで重要である。

【0026】

図５（Ａ），５（Ｂ）は、マイクロレンズの曲面部分が球面の一部であり、半球面よりも小さい場合（ｈ＜ｒ）の例、つまり本実施形態に係る構成の例を示す。図５（Ａ），５（Ｂ）でも、図３（Ａ），３（Ｂ）などと同様に、垂直方向において、発光部は、マイクロレンズ（曲面部分）の曲率中心Ｃよりもマイクロレンズから遠い位置に設けられている。このことは、垂直方向において、マイクロレンズ（曲面部分）の曲率中心Ｃが、マイクロレンズ（曲面部分）と発光部との間に配されるということと捉えることもできる。

【0027】

発光部の中心位置Ｐ４に対するマイクロレンズの集光効果を図３（Ａ）と同等にしたい場合には、マイクロレンズ（曲面部分）の曲率半径Ｒと、マイクロレンズの曲率中心Ｃから発光部までの垂直方向の距離ｄとの比ｄ／Ｒを、図３（Ａ）と同じにすればよい。具体的には、集光効果を得るためには以下の式（１）を満たせばよく、マイクロレンズでの全反射を抑制するためには以下の式（２）を満たせばよい。曲率半径Ｒは、以下の式（３）により算出される。また、距離ｒと曲率半径Ｒとの比ｒ／Ｒは、０．９７よりも小さいことが好ましい。一方で、ｒ／Ｒは０．４より大きくてよい。
ｄ／Ｒ＞０ ・・・（１）
ｄ／Ｒ＜１ ・・・（２）
Ｒ＝（ｒ^２＋ｈ^２）／２ｈ ・・・（３）

【0028】

ここで、図３（Ａ），３（Ｂ）と図５（Ａ），５（Ｂ）で距離ｒが同じである場合を考える。この場合には、図５（Ａ），５（Ｂ）の構成（ｈ＜ｒ）での曲率半径Ｒは、図３（Ａ），３（Ｂ）の構成（ｈ＝ｒ）での曲率半径Ｒよりも大きくなる。そのため、発光部の中心位置Ｐ４に対するマイクロレンズの集光効果を図３（Ａ）と同等にしたい場合に、図５（Ａ），５（Ｂ）での距離ｄ＝ｄ４は、図３（Ａ），３（Ｂ）での距離ｄ＝ｄ２よりも大きくなる。このとき、発光部の発光が位置Ｐ２’と同等となる位置は、図５（Ｂ）に示す位置Ｐ４’となる。発光部の中心位置Ｐ４から位置Ｐ４’までの距離は、発光部の中心位置Ｐ２から位置Ｐ２’までの距離よりも大きい。

【0029】

前述したように、発光部が小さいほど発光部の電流利用効率を高くすることができる。図５（Ａ），５（Ｂ）に示すように、発光部のサイズを図３（Ａ），３（Ｂ）と等しくすれば、すなわち発光部の端の位置を位置Ｐ４’よりも中心寄りにすれば、マイクロレンズ
に対して発光部が相対的に小さくなる。その結果、図３（Ａ），３（Ｂ）の構成（ｈ＝ｒ）と比較して、電流利用効率を向上することができる。

【0030】

以上説明したように、ｈ＜ｒであるマイクロレンズを設けることによって、ｈ＝ｒであるマイクロレンズを設ける場合よりも、発光装置を斜め方向から観察した場合の色純度の低下を抑えることができる。さらに、発光部の電流利用効率を向上することができる。

【0031】

ｈ＜ｒであるマイクロレンズを設けた場合に上記効果を得るための他の条件（式（１）と式（２）とは異なる条件）について説明する。図６は、本実施形態に係る発光装置の一例を大まかに示す模式図であり、図６ではｈ＜ｒである。ここで、発光部からマイクロレンズまでの屈折率ｎ_２がマイクロレンズの屈折率ｎ_１と等しい場合を考える。この場合に、発光部の中心位置に対して集光効果を得るためには、マイクロレンズの頂点から発光部までの垂直方向の距離Ｈがマイクロレンズの曲率半径Ｒよりも大きい（Ｈ＞Ｒ）という条件を満たせばよい。屈折率ｎ_１と屈折率ｎ_２が異なる場合には、屈折率ｎ_１と屈折率ｎ_２の差によって光が曲げられる。それを考慮し、相対的な光学距離に応じて距離Ｈを調整すると、集光効果を得るため条件は、以下の式（４）で表される。式（４）を満たすことは、式（１）を満たすこととほぼ同義である。

【数1】

【0032】

なお、発光部とマイクロレンズの間に屈折率が互いに異なる複数の部材（層）が設けられる場合は、各部材の厚さ（層厚）に応じた重みを用いて得られる、当該複数の部材の屈折率の加重平均（平均屈折率）を、屈折率ｎ_２として用いればよい。複数の部材のうち、厚さが最大の部材の屈折率を、屈折率ｎ_２として用いてもよい。例えば、後述する保護層の屈折率が１．９８程度、カラーフィルタの屈折率が１．６４程度であるため、屈折率ｎ_２は１．６以上且つ２．０以下となる。好ましくは、屈折率ｎ_２は１．６５以上且つ１．９以下である。より好ましくは、屈折率ｎ_２は１．７４以上且つ１．８以下である。

【0033】

また、ｎ_１＝ｎ_２とすると、発光部の中心位置からマイクロレンズの端へ向かう光が全反射されないという効果を得るためには、ｎ_１×ｓｉｎθ＜１を満たせばよい。ｓｉｎθは、以下の式（５）で表される。
ｓｉｎθ＝（Ｈ－Ｒ）×Ｒ^－１×ｓｉｎγ
＝（Ｈ－Ｒ）×Ｒ^－１×ｒ×｛ｒ^２＋（Ｈ－ｈ）^２｝^－１／２
・・・（５）

【0034】

そのため、全反射を抑制するための条件は、以下の式（６）で表される。
ｎ_１×（Ｈ－Ｒ）×Ｒ^－１×ｒ×｛ｒ^２＋（Ｈ－ｈ）^２｝^－１／２＜１ ・・・（６）

【0035】

上述したように、屈折率ｎ_１と屈折率ｎ_２が異なる場合には、相対的な光学距離に応じて距離Ｈを調整すればよく、全反射を抑制するための条件は、以下の式（７）で表される。式（７）を満たすことは、式（２）を満たすこととほぼ同義である。

【数2】

【0036】

以上説明したように、ｈ＜ｒ、式（４）、及び、式（７）を満たせば、発光装置を斜め方向から観察した場合の色純度の低下を抑えることができ、かつ発光部の電流利用効率を向上することができる。

【0037】

上述したように、マイクロレンズの曲面部分が球面の一部でない場合、例えば端の曲率が球面の曲率よりも小さい場合や、曲面部分が非球面の一部である場合は、実際の形状を球面の一部に近似した面を、曲面部分とみなしてもよい。例えば、マイクロレンズの頂点と、当該頂点からの垂直方向の距離がｈ／２となるマイクロレンズ上の位置とを通る球面を想定し、想定した球面に基づいて、距離ｒと曲率半径Ｒを定義してもよい。すなわち、マイクロレンズの頂点からの垂直方向の距離がｈ／２となる点と、マイクロレンズの頂点との間の水平方向の距離をｒ’として、ｒ＝（２×ｒ’^２－ｈ^２／２）^１／２及びＲ＝（ｒ’^２＋ｈ^２／４）／ｈと定義してもよい。

【0038】

＜実施形態１の具体例＞
実施形態１の具体例について説明する。図７は本実施形態に係る発光装置１００を示す模式図である。図７は、マイクロレンズ１７（曲面部分）の頂点を通る垂直方向の面によって得られる断面を示す。ここでは有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などとも呼ばれる有機発光素子（発光部に有機発光材料を含む発光素子）の例を説明するが、発光装置の構成はこれに限られない。例えば、発光素子は、発光部に無機発光材料を含む無機ＥＬ素子であってもよい。発光部として発光ダイオードなどが使用されてもよい。

【0039】

発光装置１００は、基板８、複数の第１電極９、有機層１０（有機膜）、第２電極１１、複数の絶縁層１２、保護層１３、平坦化層１４、複数のカラーフィルタ１５、平坦化層１６、及び、マイクロレンズ１７を有する。複数の第１電極９は基板８上に設けられている。有機層１０は発光層を含み、有機層１０（発光層）の一部は、上述した発光部として機能する。有機層１０は、複数の第１電極９を覆うように、基板８とマイクロレンズ１７の間に設けられている。第２電極１２は有機層１０上に設けられている。有機層１０（発光部）は、第１電極と第２電極との間の電位差によって発光する。複数の絶縁層１２（バンク）は、複数の第１電極９の間が絶縁されるように、複数の第１電極９にそれぞれ設けられており、複数の絶縁層１２のそれぞれは、対応する第１電極９を有機層１０に対して露出する開口（開口部）を有する。なお、複数の絶縁層１２を、複数の第１電極９の端に接して配された１つの絶縁層と捉えて、絶縁層は複数の第１電極９のそれぞれを露出するように複数の開口部を有すると捉えてもよい。開口部において第１電極９と有機層１０が接し、有機層１０のうち、絶縁層１２の開口に対応する部分が、発光部となる。そのため、図７では、複数の第１電極９にそれぞれ対応する複数の発光部が設けられており、絶縁層１２の開口は、対応する第１電極９を当該第１電極９に対応する発光部に対して露出する。保護層１３は第２電極１１上に設けられており、平坦化層１４は保護層１３上に設けられている。複数のカラーフィルタ１５は、複数の発光部にそれぞれ対応するように、平坦化層１４上に設けられている。平坦化層１６は複数のカラーフィルタ１５上に設けられている。マイクロレンズ１７は、複数の発光部にそれぞれ対応する複数の曲面部分を有しており、平坦化層１６上に設けられている。

【0040】

基板８の材料は、第１電極９、有機層１０、及び、第２電極１１を支持できる材料であれば特に限定されない。例えば、基板８の材料として、ガラス、プラスチック、シリコンなどを用いることができる。トランジスタなどのスイッチング素子や、配線、層間絶縁膜などが基板８に設けられていてもよい。

【0041】

第１電極９は、透明であっても、不透明であってもよい。第１電極９が不透明である場合には、第１電極９の材料は、発光波長での反射率が７０％以上の金属材料であることが好ましい。例えば、第１電極９の材料として、ＡｌやＡｇなどの金属や、それらにＳｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｎｄなどを添加した合金を用いることができる。また、第１電極９の材料として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＩＧＺＯなども用いることができる。なお、ここでの発光波長は、有機層１０から発せられる光のスペクトル範囲を意味する。第１電極９の反射率が所定（所望）の反射率よりも高ければ、第１電極９は、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｕなどの金属やその合金などのバリア電極との積層電極であってもよく、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明酸化膜電極との積層電極であってもよい。

【0042】

一方、第１電極９が透明である場合には、第１電極９の下（基板８の側）に反射層を設けてもよい。透明な第１電極９の材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＩＧＺＯなどを用いることができる。後述する光学距離の最適化のために、第１電極９の構成として、反射層と透明導電膜の間に絶縁膜を設けた構成を採用してもよい。

【0043】

第２電極１１は透光性を有する。第２電極１１の材料は、第２電極１１の表面に到達した光の一部を透過するとともに他の一部を反射する性質（すなわち半透過反射性）を持った半透過材料であってもよい。第２電極１１の材料として、例えば、透明導電酸化物のような透明材料を使用できる。また、第２電極１１の材料として、単体金属（アルミニウム、銀、金など）、アルカリ金属（リチウムやセシウムなど）、アルカリ土類金属（マグネシウム、カルシウム、バリウムなど）、これらの金属材料を含んだ合金材料などからなる半透過材料を使用できる。第２電極１１の材料として半透過材料を使用する場合には、半透過材料としてマグネシウムや銀を主成分とする合金を使用することが好ましい。第２電極１１が好ましい透過率を有するならば、第２電極１１は、上記材料で構成された複数の層の積層構成を有してもよい。図７では、複数の発光部の間で共通の１つの第２電極１１が設けられているが、複数の発光部にそれぞれ対応する複数の第２電極１１が設けられてもよい。

【0044】

第１電極９と第２電極１１の一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。例えば、第１電極９が陽極として機能し、第２電極１１が陰極として機能する。第１電極９が陰極として機能し、第２電極１１が陽極として機能してもよい。

【0045】

有機層１０は、蒸着法やスピンコート法など公知の技術により形成することができる。有機層１０は、複数の層から構成されていてもよい。有機層１０が有機化合物層である場合には、有機層１０は、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、及び、電子注入層の少なくともいずれかを含んで構成される。

【0046】

発光層は、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が有機化合物層において再結合することで、光を出射する。発光層は単層でも複数層でもよい。赤色発光材料からなる発光層、緑色発光材料からなる発光層、及び、青色発光材料からなる発光層を組み合わせれば、各発光層からの光（赤色光、緑色光、及び、青色光）が混ざり合って、白色光を得ることができる。発光色が互いに補色の関係にある２種類の発光層（例えば青色発光材料からなる発光層と黄色発光材料からなる発光層）を組み合わせてもよい。発光部ごとに発光層が異なる色の光を発するように、発光層に含まれる材料や、発光層の構成を発光
部ごとに異ならせてもよい。その場合には、発光部ごとに発光層をパターニングしてもよい。

【0047】

本実施形態に係る発光装置は、第１反射面と、第２反射面と、第１反射面と第２反射面との間に配置されている発光層とを有してもよい。第１反射面は、第１電極９であってもよいし、第１電極９と絶縁層１２との間に配置されている反射層であってもよい。

【0048】

第１反射面と、発光層を含む有機層１０の発光部（発光位置）との間の光学距離を最適化するためには、以下の式（８）を満たせばよい。式（８）において、Ｌｒは第１反射面の上面から有機層１０の発光位置までの光路長（光学距離）であり、Φｒは第１反射面で波長λの光が反射する際の位相シフトであり、ｍは０以上の整数である。式（８）を満たすように、第１電極９または第１反射面の膜厚や、有機層１０の膜厚などを最適にすればよい。
Ｌｒ＝（２×ｍ－（Φｒ／π））×（λ／４） ・・・（８）

【0049】

また、発光位置から第２反射面までの光学距離Ｌｓは、第２反射面で波長λの光が反射する際の位相シフトをΦｓとすると、以下の式（９）を満たす。本実施形態においてはｍ’＝０である。
Ｌｓ＝（２×ｍ’－（Φｓ／π））×（λ／４）
＝－（Φｓ／π）×（λ／４）
・・・（９）

【0050】

よって、全層干渉Ｌは以下の式（１０）を満たす。式（１０）において、Φは位相シフトΦｒと位相シフトΦｓの和である。
Ｌ＝Ｌｒ＋Ｌ＝（２×ｍ－Φ／π）×（λ／４） ・・・（１０）

【0051】

ここで、上述の式（８）～（１０）において、許容範囲はλ／８程度、または２０ｎｍ程度である。なお、有機層１０の発光位置を特定するのが困難な場合があるので、上記の例では、発光位置を有機層１０の第１反射面側の界面または第２反射面側の界面で代用した。上述の許容範囲を考慮すれば、このように代用した場合であっても、光を強める効果を得ることができる。

【0052】

保護層１３は、絶縁層であり、透光性を有し、外部からの酸素や水分の透過性が低い無機材料を含むことが好ましい。例えば、保護層１３は、シリコン窒化物（ＳｉＮ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ_Ｘ）、アルミニウム酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３）、チタン酸化物（ＴｉＯ_２）などの無機材料を用いて作製することができる。特に保護性能の面において、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機材料が好ましい。保護層１３の形成には化学気相堆積法（ＣＶＤ法）、原子層堆積法（ＡＬＤ法）、スパッタリング法などを用いることが好ましい。

【0053】

保護層１３は十分な水分遮断性能を有していれば、単層構造を有していても、上記材料や形成手法を組み合わせた積層構造を有していてもよい。例えば、保護層１３は、窒化シリコンの層と、原子堆積法による密度が高い他の層との積層構造を有していてもよい。さらに、保護層１３は、水分遮断性能を有していれば、有機層を有してもよい。有機層は、例えば、ポリアクリレート、ポリイミド、ポリエステル、エポキシなどからなる。さらに、図７では、複数の発光部の間で共通の１つの保護層１３が設けられているが、複数の発光部にそれぞれ対応する複数の保護層１３が設けられてもよい。

【0054】

マイクロレンズ１７は露光及び現像プロセスにより形成することができる。具体的には、マイクロレンズ１７の材料からなる膜（フォトレジスト膜）を形成し、連続的な階調変
化を有するマスクを用いて、フォトレジスト膜の露光および現像を行う。このようなマスクとしてグレーマスクを用いることができる。露光装置の解像度以下の遮光膜からなるドットの密度分布を変化させることで結像面に連続した階調変化を有する光照射を可能とする面積階調マスクを用いることもできる。また、露光および現像プロセスで形成したマイクロレンズ１７に対して、エッチバックを行うことにより、レンズ形状を調整することが可能である。前述の通り、マイクロレンズ１７はｈ＜ｒの曲面部分を有していればよく、曲面部分は球面の一部であってもよいし、そうでなくてもよい。

【0055】

発光部やマイクロレンズ１７の曲面部分などを組み合わせて発光素子が構成される。発光素子を複数設ける場合に、複数の発光素子の平面配列（垂直方向から見た場合の配列）は、ストライプ配列、スクエア配列、デルタ配列、ペンタイル配列、ベイヤー配列などのいずれの配列であってもよい。図８（Ａ）～８（Ｃ）は、発光装置１００をマイクロレンズ１７の側から見た平面図であり、複数の発光素子の平面配列の一例を示す。図８（Ａ）はデルタ配列の一例を示し、図８（Ｂ）はストライプ配列の一例を示し、図８（Ｃ）はベイヤー配列の一例を示す。ここで、発光装置１００を表示パネルとして用い、１画素（主画素）が、対応する色成分が互いに異なる複数の副画素（例えば、赤色の表示を行う副画素、緑色の表示を行う副画素、及び、青色の表示を行う副画素）から構成される場合を考える。この場合には、図８（Ｂ）に示すように、発光素子が、１つの副画素に複数設けられてもよい。マイクロレンズ１７の曲面部分のサイズや形状などは、複数の発光素子の平面配列の方式に応じて適宜設定されてもよい。デルタ配列を採用すれば、副画素に対してマイクロレンズ１７の曲面部分が占める面積を大きく設定でき、光取り出し効率を高めることができる。

【0056】

図８（Ａ）～８（Ｃ）の例では発光部の平面形状（垂直方向から見た場合の形状）は円形であるが、発光部の平面形状は特に限定されず、例えば四角形や六角形などの多角形であってもよい。但し、発光部の平面形状が円形であれば、発光部の端からマイクロレンズ１７（曲面部分）の端までの方向の傾斜角の関係が、曲面部分の頂点を通る垂直方向の面によって得られる全ての断面において等しくなるため、設計が容易になる。

【0057】

図９に示すように、マイクロレンズ１７の曲面部分の端が厚みを持つように（隣接した発光部の間でマイクロレンズ１７の一部がオーバーラップするように）マイクロレンズ１７が形成されてもよい。この場合にも、ｈ＜ｒ、式（４）、及び、式（７）といった条件を満たせば、発光装置を斜め方向から観察した場合の色純度の低下を抑えることができ、かつ発光部の電流利用効率を向上することができる。

【0058】

また、マイクロレンズ１７の複数の曲面部分が互いに異なる色の光を発するような構成を採用してもよい。そのようにすれば、フルカラー表示が可能となる。フルカラー表示を実現する方法として、白色光を発する発光層とカラーフィルタ１５とを用いる方法を採用してもよいし、複数の発光部が互いに異なる色の光を発するように発光層をパターニングする方法を採用してもよい。また、上述した第１反射面と第２反射面との間の距離を発光部ごとに異ならせることでフルカラー表示を可能としてもよい。第１反射面と第２反射面との間の距離を発光部ごとに異ならせる構成とすることで、複数の発光部の間で発光層を共通にできるため、発光層をパターニングする方法よりも発光層の製造プロセスが容易となる。

【0059】

本実施形態ではカラーフィルタ１５が平坦化層１４上に設けられているが、カラーフィルタ１５は保護層１３上に設けられていてもよい。つまり、カラーフィルタ１５と保護層１３とが一体となっていてもよい（カラーフィルタ１５と保護層１３とが連続していてもよい）。カラーフィルタ１５を別の基板に形成して保護層１３に対向するように貼り合わせてもよい。平坦化層１４は、保護層１３の凹凸を平坦化するために設けられる。カラー
フィルタ１５と保護層１３とを一体とすることで、フォトリソグラフィプロセスを用いて、カラーフィルタ１５を発光部に対して精度良く位置合わせして形成できる。

【0060】

図７において、カラーフィルタ１５ｒ，１５ｇ，１５ｂは互いに異なる色の光を透過するカラーフィルタであってもよいし、そうでなくてもよい。例えば、カラーフィルタ１５ｒが赤色光を透過し、カラーフィルタ１５ｇが緑色光を透過し、カラーフィルタ１５ｂが青色光を透過してもよい。そのようにすれば、フルカラー表示が可能となる。なお、複数のカラーフィルタ１５の一部または全部を省略してもよい。その場合は、有機層１０における発光層を作り分けて、複数の発光部から出射される光の色を互いに異ならせることで、フルカラー表示を可能にしてもよい。

【0061】

また、本実施形態ではマイクロレンズ１７が平坦化層１６上に設けられているが、マイクロレンズ１７はカラーフィルタ１５上に設けられていてもよい。つまり、マイクロレンズ１７とカラーフィルタ１５とが一体となっていてもよい。平坦化層１６は、カラーフィルタ１５の凹凸を平坦化するために設けられる。カラーフィルタ１５を用いずに、マイクロレンズ１７が保護層１３上に設けられてもよい（マイクロレンズ１７と保護層１３とが一体となていてもよい）。マイクロレンズ１７と保護層１３とを一体とする場合には、マイクロレンズ１７を別の基板に形成して保護層１３に対向するように貼り合わせる場合よりもマイクロレンズ１７から発光層までの距離を短くできる。その結果、発光層からマイクロレンズ１７へ入射する光の立体角を広げることができ、光取り出し効率が向上する。マイクロレンズ１７と保護層１３とを一体とすることで、マイクロレンズ１７の曲面部分を発光部に対して精度良く位置合わせして形成できる。また、カラーフィルタ１５、マイクロレンズ１７、及び、保護層１３を一体とすることで、発光部、カラーフィルタ１５、及び、マイクロレンズ１７の位置合わせを高精度に行うことができる。

【0062】

カラーフィルタ１５とマイクロレンズ１７の積層順は適宜選択されてよい。図７では、マイクロレンズ１７に対して発光部の側にカラーフィルタ１５が設けられている。この構成では、発光部から出射された光は、マイクロレンズ１７に入射する前にカラーフィルタ１５を通過する。これによって、色純度を低下させる要因となる光（発光部からの出射角が大きい光）は、比較的長い距離でカラーフィルタ１５を通過するため、発光装置１００を斜め方向から観察した際の色純度の低下をより好適に抑制できる。

【0063】

また、カラーフィルタ１５とマイクロレンズ１７を別の基板に形成し、発光部を有する基板８に対向するように貼り合わせて発光装置１００を作製してもよい。そうすることで、カラーフィルタ１５とマイクロレンズ１７の形成時の加工方法（温度など）の自由度が上がり、カラーフィルタ１５とマイクロレンズ１７の設計の自由度を上げることができる。マイクロレンズ１７やカラーフィルタ１５は、例えば、接着剤により基板８の側に固定される。接着剤は、保護層１３上に塗られてもよいし、平坦化層１４上に塗られてもよい。

【0064】

また、マイクロレンズ１７と保護層１３（またはカラーフィルタ）との間に空間が設けられるように、マイクロレンズ１７が発光装置１００の端部において、基板８に接着剤により固定されていてもよい。その際、空間には充填樹脂が充填されていてもよい。充填樹脂の屈折率はマイクロレンズ１７の屈折率よりも小さいことが好ましい。

【0065】

また、カラーフィルタ１５を保護層１３上に一体で形成し、マイクロレンズ１７は別の基板に形成してカラーフィルタ１５に対向するように貼り合わせてもよい。

【0066】

以下、発光装置１００の作製方法の具体例を説明する。

【0067】

まず、基板８上にアルミニウムを形成し、これをパターニングすることによって複数の第１電極９を形成した。次に、複数の第１電極９をそれぞれ覆うように複数の絶縁層を形成した。絶縁層の材料は酸化シリコンとして、絶縁層の層厚は６５ｎｍとした。そして、各絶縁層に、対応する第１電極９（覆っている第１電極９）を露出する開口を設け、複数の絶縁層を複数の絶縁層１２とした。開口の形状は、半径３．０μｍの円形とした。上述したように、最終的には、絶縁層１２の開口は、対応する第１電極９を当該第１電極９に対応する発光部に対して露出する。垂直方向から見た場合に、開口のサイズと形状は、発光部のサイズと形状と一致する。

【0068】

次に、第１電極９（および絶縁層１２）上に有機層１０（有機化合物層）を形成した。具体的には、正孔注入層として下記化合物１を３ｎｍの厚さで形成した。次に、正孔輸送層として、下記化合物２を１５ｎｍの厚さで形成し、電子ブロック層として下記化合物３を１０ｎｍの厚さで形成した。そして、第１発光層は、ホスト材料として下記化合物４を重量比９７％、発光ドーパントとして下記化合物５を重量比３％となるように、１０ｎｍの厚さで形成した。第２発光層は、ホスト材料として下記化合物４を重量比９８％、発光ドーパントとして下記化合物６と下記化合物７をそれぞれ重量比１％となるように、１０ｎｍの厚さで形成した。電子輸送層は、下記化合物８を１１０ｎｍの厚さで形成した。電子注入層はフッ化リチウムを１ｎｍの厚さで形成した。

【化1】

【0069】

次に、有機層１０上に第２電極１１としてＭｇＡｇ合金を１０ｎｍの厚さで形成した。ＭｇとＡｇとの比率は１：１とした。その後、第２電極１１上に保護層１３としてＣＶＤ法にて屈折率１．９７のＳｉＮ膜を１μｍの厚さで形成した。さらに保護層１３上に屈折率１．５５の平坦化層１４をスピンコートにより３００ｎｍの厚さで形成した。

【0070】

次に、平坦化層１４上に屈折率１．６５のカラーフィルタ１５を１．６μｍの厚さで形成した。カラーフィルタ１５ｒは赤色光を透過するカラーフィルタ、カラーフィルタ１５ｇは緑色光を透過するカラーフィルタ、カラーフィルタ１５ｂは青色光を透過するカラーフィルタとした。さらにカラーフィルタ１５上に平坦化層１６をスピンコートにより２００ｎｍの厚さで形成した。

【0071】

次に、平坦化層１６上に屈折率１．５２のマイクロレンズ１７を露光及び現像プロセスを用いて形成した。マイクロレンズ１７の曲面部分は球面の一部とし、曲面部分の頂点から曲面部分の端までの垂直方向の距離ｈを２．５μｍ、水平方向の距離ｒを３．４μｍとした。

【0072】

以上より作製された発光装置１００では、マイクロレンズ１７（曲面部分）の曲率半径Ｒ＝（ｒ^２＋ｈ^２）／２ｈは３．５６μｍである。そして、マイクロレンズ１７の屈折率ｎ_１は１．５２、発光部からマイクロレンズ１７までの屈折率ｎ_２は１．７４、マイクロレンズ１７の頂点から発光部までの垂直方向の距離Ｈは５．６μｍである。このとき、式（４）の左辺は１．４５、式（７）の左辺は０．４６と計算され、式（４）及び式（７）が満たされる。従って、発光装置を斜め方向から観察した場合の色純度の低下を抑えることができ、かつマイクロレンズ１７を設けない場合と比較して発光部の電流利用効率を向上することができる。

【0073】

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２について説明する。実施形態１（具体例）では（垂直方向から見た場合の）発光部の形状を半径３．０μｍの円形としたが、本実施形態では、発光部の形状を半径１．０μｍの円形とする。それ以外は実施形態１と同様である。図１０は本実施形態に係る発光装置１００を示す模式図である。図１０は、マイクロレンズ１７（曲面部分）の頂点を通る垂直方向の面によって得られる断面を示す。

【0074】

上述したように、発光部上にマイクロレンズ１７を設ける場合には、マイクロレンズ１７（曲面部分）の頂点の直下に近い位置に対して高い集光効果が得られる。すなわち、発光部を小さくすることにより発光部の電流利用効率を向上することができる。ここで、発光部の端からマイクロレンズ１７（曲面部分）頂点までの水平方向の距離をａとすると、発光部から垂直方向に出射された光がマイクロレンズ１７の傾斜面で全反射されないという効果を得るためには、以下の式（１０）を満たせばよい。
ａ＜Ｒ／ｎ_１ ・・・（１０）

【0075】

本実施形態では距離ａ＝１．０μｍであり、Ｒ／ｎ_１＝２．３４μｍであるので、ａ＜Ｒ／ｎ_１の関係を満たす。そのため、マイクロレンズ１７での全反射を抑制しながら、発光部をより小さくして発光部の電流利用効率をより向上することができる。このような効果を得る観点において、例えば、ａ／（Ｒ／ｎ_１）が０．８５以下であることが好ましい。一方で、ａ／（Ｒ／ｎ_１）は０．６以上であってよい。

【0076】

＜実施形態３＞
本発明の実施形態３について説明する。実施形態２では発光部の形状を半径１．０μｍの円形としたが、本実施形態では、発光部の形状を半径２．０μｍの円形とする。それ以外は実施形態２と同様である。図１１は本実施形態に係る発光装置１００を示す模式図である。図１１は、マイクロレンズ１７（曲面部分）の頂点を通る垂直方向の面によって得られる断面を示す。

【0077】

ここで、発光部から正面方向に出射する色純度の高い光がマイクロレンズ１７の傾斜面によって屈折して、広角方向（斜め方向）へ取り出される過程を考える。そのような過程
を考えると、発光部の直上におけるマイクロレンズ１７の傾斜面の角度が大きいほど発光装置１００を斜め方向から観察した際の色純度の低下をより抑制でき、好ましい。すなわち、マイクロレンズ１７の形状が同じであれば、発光部の端からマイクロレンズ１７（曲面部分）までの水平方向の距離ａが大きいほど、発光装置１００を斜め方向から観察した際の色純度の低下を抑制できる。

【0078】

本実施形態ではａ＜Ｒ／ｎ_１の関係を満たしながら距離ａを大きくすることによって、発光部の電流利用効率を向上することができると共に、発光装置１００を斜め方向から観察した際の色純度の低下をより抑制することができる。このような効果を得る観点において、例えば、ａ／（Ｒ／ｎ_１）が０．６以上であることが好ましい。

【0079】

＜実施形態４＞
本発明の実施形態４について説明する。実施形態１（具体例）では保護層１３（ＳｉＮ膜）の厚さを１μｍとしたが、本実施形態では、保護層１３（ＳｉＮ膜）の厚さを１．５μｍとする。それ以外は実施形態１と同様である。図１２は本実施形態に係る発光装置１００を示す模式図である。図１２は、マイクロレンズ１７（曲面部分）の頂点を通る垂直方向の面によって得られる断面を示す。

【0080】

保護層１３（ＳｉＮ膜）の厚さを１．５μｍとすると、ｎ_２＝１．７９およびＨ＝６．６μｍとなる。この場合も、式（４）および式（７）が満たされる。

【0081】

ここで、発光部の中心位置からマイクロレンズ１７（曲面部分）の端に向けて出射される光がマイクロレンズ１７の当該端で屈折する過程を考える。そのような過程を考えると、マイクロレンズ１７の距離ｒが一定であれば、発光部からマイクロレンズ１７まで垂直方向の距離が大きいほど、発光部からの光の出射角が小さくなる。そのため、発光装置１００を斜め方向から観察した際の色純度の低下をより抑制することができる。

【0082】

本実施形態では、発光部から広角方向に出射された光（色純度の低い光）は隣接する副画素のマイクロレンズ１７（曲面部分）により全反射され外部に取り出されない。そのため、発光部からマイクロレンズ１７（曲面部分）までの垂直方向の距離を長くすることによって、発光装置１００を斜め方向から観察した際の色純度の低下をより抑制することができる。

【0083】

＜実施形態５＞
本発明の実施形態５について説明する。本実施形態では、複数の発光部の間で発光部からカラーフィルタ１５までの距離、つまり発光部から発せられた光がカラーフィルタ１５に到達するまでの光学距離を異ならせる。それ以外は実施形態４と同様である。図１３は本実施形態に係る発光装置１００を示す模式図である。図１３は、マイクロレンズ１７（曲面部分）の頂点を通る垂直方向の面によって得られる断面を示す。

【0084】

本実施形態に係る発光装置１００の作製方法の具体例を説明する。まず、基板８上にアルミニウムを形成し、これをパターニングすることによって複数の反射層１８を形成した。次に、酸化シリコンで形成される絶縁層の形成とパターニングを繰り返すことにより、層厚が互いにの異なる複数の絶縁膜１９を複数の反射層１８上にそれぞれ形成した。具体的には、赤色光を透過するカラーフィルタ１５ｒを設ける部分については層厚が７５ｎｍの絶縁膜１９を形成し、緑色光を透過するカラーフィルタ１５ｇを設ける部分については層厚が１３０ｎｍの絶縁膜１９を形成した。そして、青色光を透過するカラーフィルタ１５ｂを設ける部分については層厚が１９０ｎｍの絶縁膜１９を形成した。次に、ＩＴＯ膜の形成とパターニングを行い、複数の第１電極９を複数の絶縁膜１９上にそれぞれ形成した。その後、実施形態１（具体例）と同様の方法で、発光装置１００を作成した。但し、
絶縁層１２の開口の形状、つまり（垂直方向から見た場合の）発光部の形状は、半径１．５μｍの円形とした。また、有機層１０において、正孔輸送層の層厚は３６ｎｍ、電子輸送層の層厚は４５ｎｍとした。そして、垂直方向において保護層１３の上面位置（カラーフィルタ１５側の位置）が均一となるように、保護層１３を形成した。保護層１３の厚さは複数の発光部の間で異なるが、実施形態４と同様に約１．５μｍとした。

【0085】

本実施形態では、発光部からカラーフィルタ１５までの距離、つまり発光部から発せられた光がカラーフィルタ１５に到達するまでの光学距離が、所望の色成分（外部に取り出すべき光の色成分）に応じて設定される。これにより、発光装置１００から正面方向に出射される光の強度及び色純度を向上できる。ひいては、発光部の電流利用効率をより向上することができると共に、発光装置１００を斜め方向から観察した際の色純度の低下をより抑制することができる。

【0086】

＜実施形態６＞
本発明の実施形態６について説明する。本実施形態では、実施形態１～５に係る発光装置１００を各種装置に適用した例を説明する。

【0087】

図１４は、本実施形態に係る表示装置の一例である表示装置１０００を表す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と、下部カバー１００９と、の間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８、を有してよい。表示パネル１００５は、実施形態１～５に係る発光装置１００を有する表示部であり、発光装置１００から発せられた光を用いて表示を行う。タッチパネル１００３および表示パネル１００５には、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２，１００４が接続されている。回路基板１００７には、トランジスタを含む制御回路がプリントされており、表示パネル１００５の制御などの各種制御を行う。バッテリー１００８は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。表示装置１０００は、赤色、緑色、青色にそれぞれ対応する３種類のカラーフィルタを有してよい。複数のカラーフィルタがデルタ配列で配置されてよい。

【0088】

表示装置１０００は、携帯端末の表示部に用いられてもよい。その際には、表示装置１０００は、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。

【0089】

表示装置１０００は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する撮像装置の表示部に用いられてよい。撮像装置は、撮像素子が取得した情報（撮像素子が撮像した画像など）を表示する表示部を有してよい。また、表示部は、撮像装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどであってよい。

【0090】

図１５（Ａ）は、本実施形態に係る撮像装置の一例である撮像装置１１００を表す模式図である。撮像装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、操作部１１０３、筐体１１０４を有してよい。ビューファインダ１１０１は、本実施形態に係る表示装置（実施形態１～５に係る発光装置１００を有し、発光装置１００から発せられた光を用いて表示を行う表示装置）を有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報は、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。背面ディスプレイ１１０２も、本実施形態に係る表示装置を有してよい。

【0091】

撮像に好適なタイミングはわずかな時間であるため、少しでも早く情報を表示した方が
よい。したがって、応答速度が速い有機発光素子を用いた表示装置を用いるのが好ましい。有機発光素子を用いた表示装置は、表示速度が要求される装置において、液晶表示装置などよりも好適に用いることができる。

【0092】

撮像装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体１１０４内に収容されている撮像素子に光を結像する。複数のレンズは、それらの相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。撮像装置１１００は光電変換装置と呼ばれてもよい。光電変換装置は逐次撮像するのではなく、前画像からの差分を検出する方法、記録されている画像の一部を切り出す方法等を撮像の方法として含むことができる。

【0093】

図１５（Ｂ）は、本実施形態に係る電子機器の一例である電子機器１２００を表す模式図である。電子機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３とを有する。表示部１２０１は、実施形態１～５に係る発光装置１００を有し、発光装置１００から発せられた光を用いて表示を行う。電子機器１２００は、筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、外部と通信する通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する電子機器は通信機器ということもできる。電子機器は、レンズと撮像素子とを備えることでカメラ機能をさらに有してよい。カメラ機能により撮像された画像が表示部に映される。電子機器としては、スマートフォン、ノートパソコン等があげられる。

【0094】

図１６（Ａ）は、本実施形態に係る表示装置の一例である表示装置１３００を表す模式図である。表示装置１３００は、テレビモニタやＰＣモニタ等の表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１と、表示部１３０２と、額縁１３０１および表示部１３０２を支える土台１３０３とを有する。表示部１３０２は、実施形態１～５に係る発光装置１００を有し、発光装置１００から発せられた光を用いて表示を行う。土台１３０３の形態は、図１６（Ａ）の形態に限られない。額縁１３０１の下辺が土台１３０３を兼ねてもよい。また、額縁１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上且つ６０００ｍｍ以下であってよい。

【0095】

図１６（Ｂ）は、本実施形態に係る別の表示装置の一例である表示装置１３１０を表す模式図である。表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成された、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第１表示部１３１１、第２表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とのそれぞれは、実施形態１～５に係る発光装置１００を有し、発光装置１００から発せられた光を用いて表示を行う。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とは、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とで１つの画像を表示してもよい。

【0096】

図１７（Ａ）は、本実施形態に係る照明装置の一例である照明装置１４００を表す模式図である。照明装置１４００は、筐体１４０１と、光源１４０２と、回路基板１４０３と、光学フィルム１４０４と、光拡散部１４０５と、を有してよい。光源１４０２は、実施形態１～５に係る発光装置１００を有する。光学フィルム１４０４は光源１４０２の演色性を向上させるフィルタ（光学フィルタ）であってよい。光拡散部１４０５は、ライトアップ等、光源１４０２の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。光学フィルム１４０４と光拡散部１４０５は、照明装置１４００の光出射側に設けられてよい。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。

【0097】

照明装置１４００は例えば室内を照明する装置である。照明装置１４００は白色、昼白色、その他の色（青色から赤色までのいずれの色）を発光するものであってよい。白色とは色温度が４２００Ｋの色であり、昼白色とは色温度が５０００Ｋの色である。照明装置１４００は、照明装置１４００の発光色を調光する調光回路を有してよい。照明装置１４００は、光源１４０２に接続される電源回路を有してよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、照明装置１４００はカラーフィルタを有してもよい。また、照明装置１４００は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコン等が挙げられる。

【0098】

図１７（Ｂ）は、本実施形態に係る移動体の一例である自動車１５００を表す模式図である。自動車１５００は灯具の一例であるテールランプ１５０１を有してよい。テールランプ１５０１は、ブレーキ操作等に応じて点灯する。

【0099】

テールランプ１５０１は、実施形態１～５に係る発光装置１００を有する。テールランプ１５０１は、発光装置１００を保護する保護部材を有してよい。保護部材はある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体等を混ぜてよい。

【0100】

自動車１５００は、車体１５０３と、車体１５０３に取り付けられている窓１５０２とを有してよい。窓１５０２は、自動車１５００の前後を確認するための窓でなければ、透明なディスプレイであってもよい。透明なディスプレイは、実施形態１～５に係る発光装置１００を有してよい。この場合に、発光装置１００が有する電極等の構成材料は透明な部材で構成される。

【0101】

本実施形態に係る移動体は、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は実施形態１～５に係る発光装置１００を有する。

【0102】

本実施形態に係る表示装置（実施形態１～５に係る発光装置１００を有し、発光装置１００から発せられた光を用いて表示を行う表示装置）は、例えばスマートグラスやＨＭＤ、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスにも適用できる。本実施形態に係る表示装置は、ウェアラブルデバイスなどを有するシステムにも適用できる。ウェアラブルデバイスなどとして使用される撮像表示装置は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置とを有する。

【0103】

図１８（Ａ）は、本実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例である眼鏡１６００（スマートグラス）を表す模式図である。眼鏡１６００のレンズ１６０１の表面側に、ＣＭＯＳセンサやＳＰＡＤのような撮像装置１６０２が設けられている。また、レンズ１６０１の裏面側には、本実施形態に係る表示装置（実施形態１～５に係る発光装置１００を有し、発光装置１００から発せられた光を用いて表示を行う表示装置）が設けられている。

【0104】

眼鏡１６００は、制御装置１６０３をさらに備える。制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と上記表示装置に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示装置の動作を制御する。レンズ１６０１には、撮像装置１６０２に光を集光するための光学系が形成されている。

【0105】

図１８（Ｂ）は、本実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例である眼鏡１６１０（スマートグラス）を表す模式図である。眼鏡１６１０は、制御装置１６１２を有しており
、制御装置１６１２に、撮像装置１６０２に相当する撮像装置と、本実施形態に係る表示装置とが搭載される。レンズ１６１１には、制御装置１６１２内の撮像装置と、表示装置からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ１６１１に画像が投影される。制御装置１６１２は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置の動作を制御する。

【0106】

制御装置は、眼鏡１６１０の装着者の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は赤外線を用いてよい。赤外発光部は、表示画像を注視しているユーザーの眼球に対して、赤外光を発する。発せられた赤外光の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減部を有することで、表示装置からレンズ１６１１に投影された画像の品位低下が低減される。赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から表示画像に対するユーザーの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づく視線検出方法を用いることができる。より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き（回転角度）を表す視線ベクトルが算出されることにより、ユーザーの視線が検出される。

【0107】

なお、視認検知（視線検知）に基づいて表示制御を行う場合には、実施形態１～５に係る発光装置１００は、外部を撮像する撮像装置を有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。

【0108】

なお、本実施形態に係る表示装置（実施形態１～５に係る発光装置１００を有し、発光装置１００から発せられた光を用いて表示を行う表示装置）は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示画像を制御してよい。具体的には、視線情報に基づいて、ユーザーが注視する第１の視界領域と、第１の視界領域以外の第２の視界領域とが決定される。第１の視界領域と第２の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを表示装置が受信してもよい。表示装置の表示領域において、第１の視界領域の表示解像度を第２の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第２の視界領域の解像度を第２の視界領域よりも低くしてよい。

【0109】

また、表示領域は、第１の表示領域、第１の表示領域とは異なる第２の表示領域とを有し、視線情報に基づいて、第１の表示領域および第２の表示領域から優先度が高い領域を決定してもよい。第１の表示領域、第２の表示領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを表示装置が受信してもよい。優先度の高い領域の解像度を、優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御してよい。つまり優先度が相対的に低い領域の解像度を低くしてよい。

【0110】

なお、第１の視界領域や優先度が高い領域などの決定には、ＡＩを用いてもよい。ＡＩは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。ＡＩプログラムは、表示装置が有しても、撮像装置が有しても、外部装置が有してもよい。外部装置が有する場合は、通信を介して、表示装置に伝えられる。

【0111】

以上説明した通り、実施形態１～５に係る発光装置１００を各種装置に用いることにより、良好な画質で表示を行ったり、良好な発光を行ったりすることができる。

【符号の説明】

【0112】

１００：発光装置 ８：基板 １０：有機層
１７：マイクロレンズ １０２：曲面部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】