本發(fā)明涉及一種顯示裝置。

背景技術(shù)：

近年，隨著高度信息化，薄型顯示裝置的需求變高。例如，液晶顯示裝置、等離子顯示器及有機(jī)el顯示裝置等薄型顯示裝置被實(shí)際使用。而且，各薄型顯示裝置的亮度提高和高精細(xì)化等的研究開(kāi)發(fā)正在積極進(jìn)行中。例如，作為有機(jī)el(electroluminescence，電致發(fā)光)顯示裝置的亮度提高的方法之一，提出了一種在上表面發(fā)光型的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)的有機(jī)el顯示裝置中采用微腔結(jié)構(gòu)的方法。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：jp特開(kāi)2005-284276號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：jp特開(kāi)2002-158095號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：jp特開(kāi)2009-272059號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)4：jp特表2012-507110號(hào)公報(bào)

在各個(gè)副像素的發(fā)光色不同的并排(sidebyside)方式的有機(jī)電致發(fā)光面板中，當(dāng)為了提高rgb各色的色彩純度而強(qiáng)化微腔效果時(shí)，從發(fā)光層射出的光的波長(zhǎng)根據(jù)視角而變化，導(dǎo)致色度偏移，顯示畫(huà)質(zhì)下降。即視角變窄。專(zhuān)利文獻(xiàn)1～4均公開(kāi)了使用衍射光柵來(lái)提高光提取效率的技術(shù)，但是并未公開(kāi)擴(kuò)大視角的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于擴(kuò)大因微腔效果而變窄的視角。

本發(fā)明的顯示裝置具有層疊的多個(gè)層，其特征在于，所述多個(gè)層包括：顯示層，其具有顯示面；像素電極層，其具有與多個(gè)單位像素中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的像素電極；發(fā)光元件層，其層疊于所述像素電極層；公共電極層，其層疊于所述發(fā)光元件層；以及封固層，其層疊于所述公共電極層，所述多個(gè)層包括夾著所述發(fā)光元件層構(gòu)成微腔的至少兩層，且包括位于所述發(fā)光元件層與所述顯示層之間的至少一對(duì)層，該至少一對(duì)層以界面構(gòu)成衍射光柵的形狀層疊。

根據(jù)本發(fā)明，由于利用衍射光柵使通過(guò)微腔而直行的光斜著行進(jìn)，所以能夠擴(kuò)大視角。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的顯示裝置的概略圖。

圖2是放大示出多個(gè)單位像素的顯示裝置的放大圖。

圖3是沿著圖2所示的顯示裝置的iii-iii線(xiàn)的剖視圖。

圖4是沿著圖2所示的顯示裝置的iv-iv線(xiàn)的剖視圖。

圖5的(a)、(b)及(c)所示的部分分別是圖4所示的顯示裝置的va-va線(xiàn)剖視圖、vb-vb線(xiàn)剖視圖及vc-vc線(xiàn)剖視圖。

圖6是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的顯示裝置的概略剖視圖。

圖7的(a)、(b)及(c)所示的部分示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的顯示裝置，分別是在與圖5的(a)、(b)及(c)所示的部分相同的位置進(jìn)行剖切的剖視圖。

圖8的(a)、(b)及(c)所示的部分示出本發(fā)明的第四實(shí)施方式的顯示裝置，分別是在與圖5的(a)、(b)及(c)所示的截面正交的位置進(jìn)行剖切的剖視圖。

圖9的(a)、(b)及(c)所示的部分示出本發(fā)明的第五實(shí)施方式的顯示裝置，分別是在與圖5的(a)、(b)及(c)所示的截面正交的位置進(jìn)行剖切的剖視圖。

10驅(qū)動(dòng)ic，12電路基板，14顯示面，16顯示層，18單位像素，18r紅色像素，18g綠色像素，18b藍(lán)色像素，20半導(dǎo)體層，22源電極，24漏電極，26柵極絕緣膜，28柵電極，30層間絕緣膜，32薄膜晶體管，34鈍化膜，36電極基底層，38像素電極層，40接觸孔，42絕緣層，44發(fā)光元件層，46空穴傳輸注入層，48空穴傳輸層，50發(fā)光層，50r紅色發(fā)光層，50g綠色發(fā)光層，50b藍(lán)色發(fā)光層，52電子注入傳輸層，54公共電極層，56第一無(wú)機(jī)層，58第一有機(jī)層，60第二有機(jī)層，62第二無(wú)機(jī)層，64封固層，66填充層，68第一光柵層，70第一凸條部，72第一狹縫，74第二光柵層，76第二凸條部，78第二狹縫，80第一紅色衍射光柵，82第一綠色衍射光柵，84第一藍(lán)色衍射光柵，86第二紅色衍射光柵，88第二綠色衍射光柵，90第二藍(lán)色衍射光柵，260第二有機(jī)層，262第二無(wú)機(jī)層，276第二凸條部，292第二凹條部，358第一有機(jī)層，360第二有機(jī)層，370第一凸條部，394第一凹條部，452電子注入傳輸層，454公共電極層，462第二無(wú)機(jī)層，476第二凸條部，492第二凹條部，496凸條部，536電極基底層，538像素電極層，546空穴傳輸注入層，576第二凸條部，592第二凹條部，598凸條部

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖，對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

[第一實(shí)施方式]

圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的顯示裝置的概略圖。作為顯示裝置，舉出有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置作為例子。顯示裝置具有搭載了驅(qū)動(dòng)ic(integratedcircuit)10的電路基板12。在電路基板12上層疊有具有顯示面14的顯示層16。在顯示面14上顯示利用由光形成的多個(gè)單位像素18構(gòu)成的圖像。

圖2是放大示出多個(gè)單位像素18的顯示裝置的放大圖。圖3是圖2所示的顯示裝置的iii-iii線(xiàn)剖視圖。圖4是圖2所示的顯示裝置的iv-iv線(xiàn)截面圖。

本實(shí)施方式的顯示裝置顯示全彩的圖像。多個(gè)單位像素18包括多種顏色(例如紅、綠和藍(lán))的單位像素18，例如包括紅色像素18r、綠色像素18g及藍(lán)色像素18b，將它們合成而構(gòu)成全彩像素。構(gòu)成圖像的光包括波長(zhǎng)分別不同的多種光。在紅、綠和藍(lán)的顏色中，紅色光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，藍(lán)色光的波長(zhǎng)最短。

如圖3所示，在電路基板12形成有半導(dǎo)體層20。在半導(dǎo)體層20的上方設(shè)有源電極22和漏電極24。以覆蓋半導(dǎo)體層20的方式形成柵極絕緣膜26，在柵極絕緣膜26的上方形成有柵電極28。以覆蓋柵電極28的方式形成有層間絕緣膜30。源電極22和漏電極24貫穿柵極絕緣膜26和層間絕緣膜30。由半導(dǎo)體層20、源電極22、漏電極24和柵電極28構(gòu)成薄膜晶體管32。以覆蓋薄膜晶體管32的方式設(shè)有鈍化膜34。

在鈍化膜34的上方設(shè)有電極基底層36。在電極基底層36的上方，設(shè)有以與多個(gè)單位像素18分別對(duì)應(yīng)的方式構(gòu)成的像素電極層38。電極基底層36至少在設(shè)有像素電極層38的面是平坦的。像素電極層38由例如使光反射的下層和使光透射的上層構(gòu)成，構(gòu)成為使光反射。像素電極層38通過(guò)貫穿電極基底層36和鈍化膜34的接觸孔40，與半導(dǎo)體層20上的源電極22及漏電極24中的一者電連接。

在電極基底層36及像素電極層38上形成有絕緣層42。絕緣層42位于像素電極層38的周緣部，以使像素電極層38的一部分(例如中央部)開(kāi)口的方式形成。由絕緣層42形成包圍像素電極層38的一部分的圍堤。

在像素電極層38上設(shè)有發(fā)光元件層44(也有時(shí)稱(chēng)為自發(fā)光元件層)。發(fā)光元件層44包括空穴傳輸注入層46、空穴傳輸層48、發(fā)光層50及電子注入傳輸層52。發(fā)光層50與不同顏色的單位像素18對(duì)應(yīng)，并針對(duì)每個(gè)像素電極層38分開(kāi)設(shè)置。與圖2所示的紅色像素18r、綠色像素18g及藍(lán)色像素18b對(duì)應(yīng)地，如圖4所示，設(shè)有紅色發(fā)光層50r、綠色發(fā)光層50g及藍(lán)色發(fā)光層50b?？昭▊鬏攲?8針對(duì)每個(gè)像素電極層38分開(kāi)設(shè)置。與此相對(duì)，空穴傳輸注入層46和電子注入傳輸層52設(shè)置成連續(xù)地覆蓋多個(gè)像素電極層38的上方。

在發(fā)光元件層44的上方設(shè)有公共電極層54(例如陰極)。公共電極層54形成為位于作為圍堤的絕緣層42的上方。發(fā)光元件層44被像素電極層38與公共電極層54夾著，通過(guò)在兩者之間流過(guò)的電流而發(fā)光，其亮度由薄膜晶體管32(圖3)控制。

發(fā)光元件層44被由層疊的多個(gè)層(例如第一無(wú)機(jī)層56、第一有機(jī)層58、第二有機(jī)層60及第二無(wú)機(jī)層62)構(gòu)成的封固層64封固，從而阻擋水分。第一無(wú)機(jī)層56和第二無(wú)機(jī)層62能夠由氮化硅等無(wú)機(jī)材料形成，第一有機(jī)層58和第二有機(jī)層60能夠由聚酰亞胺樹(shù)脂或者丙烯酸樹(shù)脂等有機(jī)材料形成。就光折射率而言，氮化硅的最大，聚酰亞胺樹(shù)脂次大，丙烯酸樹(shù)脂最小。構(gòu)成封固層64的多個(gè)層分別具有透光性。在封固層64的上方隔著透光性的填充層66設(shè)有作為由透明的玻璃或者樹(shù)脂等構(gòu)成的相對(duì)基板的顯示層16。在顯示層16也可以設(shè)置未圖示的黑色矩陣。

如圖4所示，在第一有機(jī)層58與第二有機(jī)層60之間設(shè)有第一光柵層68。第一光柵層68也可以具有遮光性，但是在本例中具有透光性。第一光柵層68具有第一表面形狀，該第一表面形狀存在多個(gè)第一凸條部70。多個(gè)第一凸條部70在與顯示面14平行的第一方向d1(紙面內(nèi)外方向)上各自隔開(kāi)間隔，在與第一方向d1交叉的第二方向(圖4的左右方向)上各自延伸。第一有機(jī)層58與第一光柵層68的第一表面形狀接觸地層疊在其上。第一光柵層68具有在第二方向d2上分別延伸的多個(gè)第一狹縫72(參照?qǐng)D5)。在相鄰的第一狹縫72之間分別形成有多個(gè)第一凸條部70。此外，第一方向d1和第二方向d2能夠任意地設(shè)定，也可以替換。

在第二有機(jī)層60與第二無(wú)機(jī)層62之間設(shè)有第二光柵層74。第二光柵層74也可以具有遮光性，但是在本例中具有透光性。第二光柵層74具有第二表面形狀，該第二表面形狀存在多個(gè)第二凸條部76。多個(gè)第二凸條部76在第二方向d2上各自隔開(kāi)間隔，并在第一方向d1各自延伸。多個(gè)第二凸條部76的寬度等于多個(gè)第一凸條部70的寬度。第二有機(jī)層60與第二光柵層74的第二表面形狀接觸并層疊于第二表面形狀。第二光柵層74具有在第一方向d1上各自延伸的多個(gè)第二狹縫78，多個(gè)第二凸條部76分別形成于相鄰的第二狹縫78之間。第二狹縫78的寬度等于第一狹縫72的寬度。

顯示裝置具有層疊的多個(gè)層。至少兩層(具體是指像素電極層38和公共電極層54)夾著發(fā)光元件層44而構(gòu)成微腔。利用微腔，能夠使光發(fā)生諧振來(lái)提取色彩純度較高的強(qiáng)烈的光。像素電極層38和公共電極層54中的一者(具體是指像素電極層38)是位于發(fā)光元件層44的、相對(duì)于顯示層16的相反一側(cè)的反射層，是用于構(gòu)成微腔的至少兩層之一。

微腔由于使光垂直諧振，所以視角相關(guān)性較高，與表面方向相比，在傾斜方向上的發(fā)光強(qiáng)度下降。因此，在本實(shí)施方式中，通過(guò)光的衍射，來(lái)擴(kuò)大視角。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，在從發(fā)光元件層44朝向顯示層16的光的路徑的途中設(shè)置衍射光柵。

至少在一對(duì)層(第一層和第二層)的界面形成有第一衍射光柵。第一層是第一光柵層68，第二層是第一有機(jī)層58。在第一光柵層68的表面構(gòu)成了第一衍射光柵。由于第一狹縫72在第二方向d2上延伸，所以光在第一方向d1上衍射。第一衍射光柵是透射型，并位于發(fā)光元件層44的靠顯示層16一側(cè)。若第一光柵層68具有透光性，則能夠?qū)牡谝还鈻艑?8本身透射的光也用作單位像素18的一部分。此外，透光性的第一光柵層68由光折射率比第二層(第一有機(jī)層58)的光折射率更大的材料形成。

另一對(duì)層(第三層和第四層)也以界面構(gòu)成衍射光柵的形狀來(lái)層疊。第三層是第二光柵層74，第四層是第二有機(jī)層60。在第二光柵層74的表面構(gòu)成第二衍射光柵。由于第二狹縫78在第一方向d1上延伸，所以光在第二方向d2上衍射。第二衍射光柵是透射型，并位于發(fā)光元件層44的靠顯示層16一側(cè)。若第二光柵層74具有透光性，則能夠?qū)牡诙鈻艑?4本身透射的光也用作單位像素18的一部分。此外，透光性的第二光柵層74由光折射率比第四層(第二有機(jī)層60)的光折射率更大的材料形成。

圖5的(a)、(b)和(c)所示的部分分別是圖4所示的顯示裝置的va-va線(xiàn)剖視圖、vb-vb線(xiàn)剖視圖和vc-vc線(xiàn)剖視圖。

就衍射光柵而言，光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射角越大，狹縫的寬度越大，衍射角越小。第一衍射光柵包括與多種光分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)第一衍射光柵。具體來(lái)說(shuō)，就多個(gè)第一衍射光柵而言，多個(gè)第一凸條部70的相互間隔(即第一狹縫72的寬度)根據(jù)對(duì)應(yīng)的多種光的波長(zhǎng)的長(zhǎng)度而變大。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，設(shè)置與紅色的光對(duì)應(yīng)的第一紅色衍射光柵80、與綠色的光對(duì)應(yīng)的第一綠色衍射光柵82以及與藍(lán)色的光對(duì)應(yīng)的第一藍(lán)色衍射光柵84。第一紅色衍射光柵80的第一狹縫72的寬度最大，第一綠色衍射光柵82的第一狹縫72的寬度次大，第一藍(lán)色衍射光柵84的第一狹縫72的寬度最小。例如是6：5：4的比例。由此，能夠通過(guò)衍射而使不同顏色的光行進(jìn)的方向一致。

同樣地，第二衍射光柵包括與多種光分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二衍射光柵。具體地，就多個(gè)第二衍射光柵而言，多個(gè)第二凸條部76的相互間隔(即第二狹縫78的寬度)根據(jù)對(duì)應(yīng)的多種光的波長(zhǎng)的長(zhǎng)度而變大。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，設(shè)置與紅色的光對(duì)應(yīng)的第二紅色衍射光柵86、與綠色的光對(duì)應(yīng)的第二綠色衍射光柵88以及與藍(lán)色的光對(duì)應(yīng)的第二藍(lán)色衍射光柵90。第二紅色衍射光柵86的第二狹縫78的寬度最大，第二綠色衍射光柵88的第二狹縫78的寬度次大，第二藍(lán)色衍射光柵90的第二狹縫78的寬度最小。例如是6：5：4的比例。由此，能夠通過(guò)衍射使不同顏色的光行進(jìn)的方向一致。

根據(jù)本實(shí)施方式，由于能夠利用衍射光柵使因微腔而直行的光斜著行進(jìn)，所以能夠擴(kuò)大視角。此外，第一藍(lán)色衍射光柵84與第二藍(lán)色衍射光柵90的開(kāi)口寬度(狹縫的寬度)相等，第一紅色衍射光柵80與第二紅色衍射光柵86的開(kāi)口寬度(狹縫的寬度)相等，第一綠色衍射光柵82與第二綠色衍射光柵88的開(kāi)口寬度(狹縫的寬度)相等。由此，能夠使朝向第一方向d1和第二方向d2的光的衍射角度相等。

[第二實(shí)施方式]

圖6是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的顯示裝置的概略剖視圖。在本實(shí)施方式中，用于構(gòu)成第二衍射光柵的第三層和第四層與第一實(shí)施方式不同。具體地，第二無(wú)機(jī)層262是第三層，第二有機(jī)層260是第四層。第三層(第二無(wú)機(jī)層262)是由光折射率比第四層(第二有機(jī)層260)的光折射率大的材料形成的。第二無(wú)機(jī)層262(第三層)具有分別在第一方向d1上延伸的多個(gè)第二凹條部292。在相鄰的第二凹條部292之間分別形成多個(gè)第二凸條部276。其他的內(nèi)容與利用第一實(shí)施方式說(shuō)明了的內(nèi)容對(duì)應(yīng)。

[第三實(shí)施方式]

圖7的(a)、(b)和(c)所示的部分示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的顯示裝置，且分別是在與圖5的(a)、(b)和(c)所示的部分相同的位置進(jìn)行剖切的剖視圖。

在本實(shí)施方式中，用于構(gòu)成第一衍射光柵的第一層與第一實(shí)施方式不同。具體地，第二有機(jī)層360是第一層，第一有機(jī)層358是第二層。第二有機(jī)層360(第一層)具有分別在第二方向d2上延伸的多個(gè)第一凹條部394，在相鄰的第一凹條部394之間形成有多個(gè)第一凸條部370的每一個(gè)。

其他的內(nèi)容與利用第一實(shí)施方式說(shuō)明了的內(nèi)容對(duì)應(yīng)。

[第四實(shí)施方式]

圖8的(a)、(b)和(c)所示的部分示出本發(fā)明的第四實(shí)施方式的顯示裝置，且分別是在與圖5的(a)、(b)和(c)所示的截面正交的位置進(jìn)行剖切的剖視圖。因此，在圖5和圖8中，第一方向d1與第二方向d2相反。

在本實(shí)施方式中，第一衍射光柵是在第一實(shí)施方式中作為第二衍射光柵進(jìn)行了說(shuō)明的構(gòu)造。即，沿著第二方向d2延伸的第一光柵層468除了方向以外，是與圖5所示的第二光柵層74相同的構(gòu)造。

用于構(gòu)成本實(shí)施方式的第二衍射光柵的第三層及第四層與第一實(shí)施方式不同。具體地，像素電極層38和公共電極層454中的位于靠近顯示層16一側(cè)的層(公共電極層454)是第三層。第二無(wú)機(jī)層462是第四層。此外，第三層(公共電極層454)由光折射率比第二層(第二無(wú)機(jī)層462)的光折射率大的材料形成。公共電極層454(第三層)具有分別在第一方向d1上延伸的多個(gè)第二凹條部492。在相鄰的第二凹條部492之間形成有多個(gè)第二凸條部476的每一個(gè)。

公共電極層454(第三層)所具有的第二表面形狀與位于該公共電極層454的下方的電子注入傳輸層452的形狀相對(duì)應(yīng)。在電子注入傳輸層452的表面也形成有分別在第一方向d1上延伸的多個(gè)凸條部496。其他的內(nèi)容與利用第一實(shí)施方式說(shuō)明了的內(nèi)容對(duì)應(yīng)。

[第五實(shí)施方式]

圖9的(a)、(b)和(c)所示的部分示出本發(fā)明的第五實(shí)施方式的顯示裝置，且分別是在與圖5的(a)、(b)和(c)所示的截面正交的位置進(jìn)行剖切的剖視圖。因此，在圖5和圖9中，第一方向d1和第二方向d2是相反的。

在本實(shí)施方式中，第一衍射光柵是在第一實(shí)施方式中作為第二衍射光柵進(jìn)行了說(shuō)明的構(gòu)造。即，沿著第二方向d2延伸的第一光柵層568除了方向以外，是與圖5所示的第二光柵層74相同的構(gòu)造。

用于構(gòu)成本實(shí)施方式的第二衍射光柵的第三層和第四層與第一實(shí)施方式不同。第二衍射光柵是反射型的。具體地，像素電極層538和公共電極層54中的位于遠(yuǎn)離顯示層16的一側(cè)的層(像素電極層538)是第三層。空穴傳輸注入層546是第四層。此外，第三層(像素電極層538)由光折射率比第四層(空穴傳輸注入層546)的光折射率大的材料形成。像素電極層538(第三層)具有分別在第一方向d1上延伸的多個(gè)第二凹條部592。在相鄰的第二凹條部592之間形成有多個(gè)第二凸條部576的每一個(gè)。

像素電極層538(第三層)所具有的第二表面形狀與位于其下方的電極基底層536的形狀相對(duì)應(yīng)。在電極基底層536的表面也形成有分別沿著第一方向d1延伸的多個(gè)凸條部598。其他的內(nèi)容與利用第一實(shí)施方式說(shuō)明了的內(nèi)容對(duì)應(yīng)。

此外，顯示裝置并不限定于有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，也可以是在各像素具有如量子點(diǎn)發(fā)光元件(qled：quantum-dotlightemittingdiode(量子點(diǎn)發(fā)光二極管))這樣的發(fā)光元件的顯示裝置。

本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，而是能夠進(jìn)行各種各樣的變形。例如，可以用實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)、起到相同的作用效果的結(jié)構(gòu)或者能夠達(dá)到相同的目的的結(jié)構(gòu)來(lái)替換利用實(shí)施方式說(shuō)明了的結(jié)構(gòu)。