WO2023062759A1 - 発光素子および発光デバイス - Google Patents

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WO2023062759A1
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electrode
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康 浅岡
惇 佐久間
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シャープ株式会社
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    • H05B33/26Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode

Definitions

  • the present disclosure relates to light-emitting elements and light-emitting devices that include a light-absorbing layer.
  • light-emitting devices such as OLED (organic light-emitting diode) display devices and QLED (quantum dot light-emitting diode) display devices or light-emitting elements used in these light-emitting devices are provided with a reflective structure for the purpose of improving light extraction efficiency. It has been known. Examples of such light-emitting devices or light-emitting elements are disclosed in Patent Documents 1-7.
  • One aspect of the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize a light-emitting element and a light-emitting device that emit light with high contrast.
  • a light-emitting element includes a functional layer having at least a reflective layer, a light-absorbing layer, a visible light-transmitting first electrode, a light-emitting layer that emits visible light of a first color, and a visible light-transmitting wherein the light-absorbing layer transmits at least part of the visible light of the first color and transmits other than the visible light of the first color It absorbs at least part of visible light, is provided adjacent to the reflective layer and the first electrode, and covers the entire reflective layer in the light emitting region of the light emitting element.
  • a light-emitting device includes a plurality of the light-emitting elements according to one aspect of the present disclosure.
  • a light-emitting element and a light-emitting device that emit light with high contrast can be realized.
  • FIG. 1A and 1B are a cross-sectional view and a plan view showing a schematic configuration of a light-emitting element according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing two side-by-side emission spectra of visible light emitted from light-emitting layers using different light-emitting materials.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light-emitting element according to a modified example of Embodiment 1; 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light-emitting device according to Embodiment 2;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of another light-emitting device according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light emitting device according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of another light-emitting element according to Embodiment 4;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light-emitting element according to a modified example of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light-emitting device according to Embodiment 5;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light emitting device according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of another light-emitting element according to Embodiment 4;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light-emitting element according to a modified example of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light emitting device according to Embodiment 6;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of another light-emitting element according to Embodiment 6;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of still another light-emitting device according to Embodiment 6;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of still another light-emitting device according to Embodiment 6;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of still another light-emitting device according to Embodiment 6;
  • FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a light emitting device according to Embodiment 7;
  • FIG. 7 shows the maximum absorption wavelength in a visible light wavelength region, the maximum transmission wavelength in a visible light wavelength region, and the maximum absorption wavelength in a visible light wavelength region of a 3rd light absorption layer.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a light-emitting device according to Embodiment 8;
  • the maximum transmission wavelength in the visible light wavelength range and the maximum absorption wavelength in the visible light wavelength range of the light absorption layers as the first light absorption layer and the third light absorption layer and the second is a diagram showing the maximum transmission wavelength in the visible light wavelength region and the maximum absorption wavelength in the visible light wavelength region of the light absorption layer as the light absorption layer of .
  • the maximum transmission wavelength in the visible light wavelength range and the maximum absorption wavelength in the visible light wavelength range of the light absorption layers as the first light absorption layer and the third light absorption layer is also a diagram showing the maximum transmission wavelength in the visible light wavelength region and the maximum absorption wavelength in the visible light wavelength region of the light absorption layer as the second light absorption layer.
  • angles such as the angle of the slope, the reflection angle and refraction angle of external light, the reflection angle and refraction angle of light emitted from the light emitting layer, etc. described in each cross-sectional view shown below are angles for convenience of illustration, different from the actual angle.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view and a plan view showing a schematic configuration of a light emitting device 101 according to this embodiment.
  • the light emitting device 101 includes an insulating layer 1 (first insulating layer), a reflective layer 2, a light absorbing layer 3, a first electrode 4, an edge cover 5, a functional layer 6, and a second electrode 7. It has In addition, in the plan view of FIG. 1, illustration of the second electrode 7 is omitted for convenience of illustration.
  • the "lower layer” means that it is formed by a process prior to the layer to be compared, and the “upper layer” is formed by a process that is later than the layer to be compared. means that Also, “same layer” means that they are formed in the same process (film formation step). Also, in the present disclosure, the direction from the insulating layer 1 toward the second electrode 7 is called the upward direction, and the opposite direction is called the downward direction. Specifically, in the present disclosure, the lower layer side (or lower side) means the substrate side of the layer to be compared.
  • the light-emitting element 101 has an insulating layer 1 , a reflective layer 2 , a light absorbing layer 3 , a first electrode 4 , an edge cover 5 and a functional layer 6 , and a second electrode 7 provided under the insulating layer 1 . are provided in this order from the substrate (not shown) side.
  • layers between first electrode 4 and second electrode 7 are collectively referred to as functional layer 6 .
  • the functional layer 6 includes at least a light emitting layer 6a.
  • the substrate is a support that supports these insulating layer 1 , reflective layer 2 , light absorbing layer 3 , first electrode 4 , edge cover 5 , functional layer 6 and second electrode 7 .
  • the light-emitting element 101 may be used, for example, as a light source for a light-emitting device (electronic device) such as a display device or a lighting device.
  • a light-emitting device electronic device
  • the substrate of the light emitting device including the light emitting element 101 such as an array substrate on which a plurality of thin film transistors are formed, is used.
  • the light-emitting element 101 itself may include the substrate, or may not include the substrate.
  • the light emitting element 101 may be called including the substrate, and the light emitting element 101 may be called excluding the substrate.
  • the insulating layer 1 is formed solidly so as to cover the entire surface of the substrate.
  • the insulating layer 1 and the reflective layer 2 form a reflective structure having an uneven surface.
  • the surface of the reflective layer 2 is the reflective surface of the reflective structure.
  • the reflective layer 2 reflects the light 8 (EL light) emitted from the light emitting layer 6a in the functional layer 6, and also reflects the external light 10. As shown in FIG.
  • the light 8 is monochromatic (first color) visible light.
  • a plurality (for example, four) of recesses 16 having inclined inner wall surfaces 15 (slope portions) are provided in the light emitting region 9 of the light emitting element 101.
  • the reflective layer 2 is formed in a thin layer on the insulating layer 1, and in FIG. are set along.
  • the light emitting region of the light emitting element indicates the region where the light emitting element emits light to the outside. That is, in the present disclosure, the light-emitting region of the light-emitting element indicates a light extraction region that can extract light emitted from the light-emitting layer in a plan view.
  • the light emitting layer emits light in a region sandwiched between the first electrode and the second electrode. Therefore, in a plan view, the portion where the light-emitting layer overlaps the first electrode and the second electrode is the light-emitting region of the light-emitting layer.
  • the edge of the first electrode prevents short-circuiting between the first electrode and the second electrode due to thinning of the functional layer or electric field concentration at the pattern end of the first electrode. It is covered with a light-absorbing or light-blocking insulating edge cover. In plan view, the light emitted from the light emitting layer cannot be extracted to the outside from the portion overlapping the edge cover. Further, as shown in Embodiment 4, which will be described later, light emitted from and reflected by the light-emitting layer has a reduced light extraction efficiency, but in a plan view, if the region is not covered with the edge cover, the light-emitting layer It can also be taken out from regions other than the light emitting region.
  • the region in which the light emitting element emits light to the outside is referred to as the light emitting region of the light emitting element.
  • the light emitting region of the light emitting element will be referred to as "light emitting region 9".
  • the light emitting region 9 indicates a region where the light emitting element 101 emits light to the outside.
  • the light-emitting region 9 is one pixel of the display device.
  • the light-emitting region 9 indicates a region surrounded by the edge cover 5 (in other words, an opening region of the edge cover 5) that also functions as a pixel separation wall, and is a region of the light-emitting layer 6a that does not overlap the edge cover 5 in plan view. is. Therefore, the light emitting area 9 can be read as a "pixel" or an "edge cover opening area".
  • the material of the insulating layer 1 and the edge cover 5 will be described later.
  • a plurality of (for example, four) recesses 14 having inclined inner wall surfaces 13 (slant surfaces) are provided in the light emitting region 9 .
  • the reflective layer 2 along the surface of the insulating layer 1 at least in the light emitting region 9 on the insulating layer 1 provided with the concave portion 16 having the inclined inner wall surface 15 , the inclined inner wall surface 13 It is possible to easily form the reflective layer 2 provided with the recesses 14 having
  • the reflective layer 2 covers at least the entire inner wall surfaces 15 of the plurality of recesses 16 provided in the insulating layer 1 in the light emitting region 9 .
  • the reflective layer 2 entirely covers the inner wall surfaces 15 of the recesses 16 provided in the insulating layer 1 . Therefore, the recess 14 has a similar shape to the recess 16 , and the inner wall surface 13 has a similar shape to the inclined inner wall surface 15 of the recess 16 .
  • the insulating layer 1 has a plurality of recesses 16 in the light emitting region 9, so that the reflective layer 2 has a plurality of recesses 14 in the light emitting region 9. is shown as an example. However, this embodiment is not limited to this.
  • the reflective layer 2 may have at least one concave portion 14 having an inclined inner wall surface 13 in the light emitting region 9 . Therefore, the insulating layer 1 only needs to have one concave portion 16 having an inclined inner wall surface 15 in the light emitting region 9 on the side of the reflective layer 2 opposite to the light absorbing layer 3 .
  • the reflective layer 2 has at least one concave portion 14 having an inclined inner wall surface 13 in the light emitting region 9, thereby preventing waveguide loss and allowing the light from the light emitting element 101 to travel in the front direction. Extraction efficiency can be improved.
  • the deepest one of the four recesses 16 (the leftmost recess 16 in FIG. 1) is a contact hole for electrically connecting the first electrode 4 and a TFT (not shown) on the substrate. Also functions as CH.
  • the material of the reflective layer 2 will be explained later.
  • the reflective layer 2 in the light emitting area 9 is covered with the light absorbing layer 3 .
  • the portion of the reflective layer 2 other than the light emitting region 9 that is, the portion outside the light emitting region 9) is directly or indirectly covered.
  • the light absorption layer 3 is provided between the reflective layer 2 and the first electrode 4 and adjacent to the reflective layer 2 and the first electrode, respectively.
  • the light absorption layer 3 is a layer that absorbs light in a specific wavelength range and transmits light in a specific wavelength range. It absorbs at least a portion of visible light other than the EL emission wavelength of 6a.
  • the transmittance of the light absorption layer 3 is high, for example, at the emission wavelength of the light emitting layer 6a.
  • the light absorption layer 3 has a maximum emission luminance wavelength (for example, EL emission wavelength), which is a wavelength at which the maximum emission luminance of visible light of the color (first color) of the light emitted from the light emitting layer 6a is obtained. luminance peak wavelength) is higher than the transmittance of at least a portion of visible light other than the visible light of the first color.
  • the transmittance at the maximum emission luminance wavelength of visible light emitted from the light-emitting layer 6a of the light-absorbing layer 3 is preferably higher than 50%, and more preferably higher than 80%, for example.
  • the absorptivity of visible light other than the EL emission wavelength of the light emitting layer 6a of the light absorption layer 3 is preferably higher than 50%, for example, the absorptivity of at least a part of the visible light other than the EL emission wavelength is higher than 70%. is more preferably higher than
  • the light absorption layer 3 covers at least the entire reflecting layer 2 in the light emitting region 9 (in other words, the entire upper surface of the reflecting layer 2 in the light emitting region 9).
  • the light absorption layer 3 has a high transmittance for the emission wavelength of the light emitting layer 6a. Therefore, the absorption of the emission wavelength can be suppressed, and the front luminance can be kept high. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the light-emitting element 101 that can improve the contrast in the regular reflection direction and maintain the display quality even under the external light 10 .
  • the light absorption layer 3 also functions as a planarization layer that planarizes unevenness of the reflection layer 2 in the light emitting region 9 .
  • the upper surface of the light absorbing layer 3 in the light emitting region 9 is flatter than the lower surface of the light absorbing layer 3, and the thickness ta of the light absorbing layer 3 in the portion covering the concave portion 14 of the reflecting layer 2 in the light emitting region 9 is It is larger than the thickness tb of the light absorption layer 3 covering the portion of the reflection layer 2 in the region 9 other than the recess 14 .
  • the light absorption layer 3 is formed so that ta>tb in this way, the external light 10 reflected by the inclined inner wall surface 13 (slope portion) and the edge portion of the concave portion 14 of the reflection layer 2 is absorbed.
  • the light absorption layer 3 can more reliably absorb the light.
  • the thickness of the light absorption layer 3 in the concave portion 14 can be increased, so that the light absorption layer 3 can be made more difficult to peel off. can.
  • a material for the light absorbing layer 3 is, for example, a mixture of a light absorbing agent that absorbs visible light and a resin.
  • Examples of the light absorbers include pigments, organic dyes, dichroic dyes, and metal nanoparticles.
  • pigments organic dyes, dichroic dyes, and metal nanoparticles.
  • metal compounds include metal compounds such as oxides, sulfides, sulfates, and chromates.
  • the organic dyes include phthalocyanine dyes, porphyrin dyes, and quarrylium dyes.
  • dichroic dye include azo-based, anthraquinone-based, quinophthalone-based, and dioxazine-based dichroic dyes.
  • the metal nanoparticles include plasmon-absorbing metal nanoparticles. These light absorbing agents may be used alone, or two or more of them may be mixed and used as appropriate.
  • resins mixed with pigments or high refractive index resins mixed with organic pigments are preferably used as the material of the light absorption layer 3 .
  • high refractive index resin conventionally known various resins known as so-called high refractive index resins can be used.
  • a typical resin has a refractive index of about 1.5
  • the high-refractive-index resin for example, a resin having a refractive index higher than that of a typical resin, such as a resin having a refractive index of 1.6 or more, is used.
  • high refractive index resin examples include high refractive index polymers, zirconium- or hafnium-added acrylates, high refractive index nanocomposites (combination of organic polymer matrix and high refractive inorganic nanoparticles), polyesters (representative refractive index 1.6), polyimide (representative refractive index of 1.53 or more and 1.8 or less), and the like.
  • refractive index means "absolute refractive index”.
  • a material constituting a well-known color filter may be applied as the material of the light absorbing layer 3.
  • n1 ⁇ n2 where n1 is the refractive index of the insulating layer 1 and n2 is the refractive index of the light absorbing layer 3. That is, it is desirable that the refractive index (n2) of the light absorption layer 3 is higher than the refractive index (n1) of the insulating layer 1 .
  • n1 ⁇ n2 light incident on the light absorption layer 3 obliquely at an angle (incidence angle) equal to or greater than the total reflection angle (critical angle) can be totally reflected by the insulating layer 1 . Therefore, by setting n1 ⁇ n2, the light extraction efficiency to the outside can be further improved.
  • the refractive index (n2) of the light absorption layer 3 is preferably 1.5 or more and 1.8 or less, for example.
  • the refractive index (n1) of the insulating layer 1 is desirably 1.0 or more and 1.6 or less, for example.
  • the insulating layer 1 is formed using an organic insulating material in order to form the recesses 16 on the surface of the insulating layer 1 as described above.
  • Organic insulating materials used for the insulating layer 1 include, for example, acrylic resin (typical refractive index 1.48 to 1.5), polyethylene (typical refractive index 1.54), polyethylene terephthalate (typical refractive index refractive index 1.57 to 1.58), polytetrafluoroethylene (typical refractive index 1.35), and polyimide as a base resin.
  • acrylic resin typically refractive index 1.48 to 1.5
  • polyethylene typically refractive index 1.54
  • polyethylene terephthalate typically refractive index refractive index 1.57 to 1.58
  • polytetrafluoroethylene typically refractive index 1.35
  • polyimide as a base resin.
  • polyimide polyimide that satisfies n1 ⁇ n2 is used.
  • polyimide when polyimide is used as the material of the insulating layer 1, it is desirable to use polyimide having a refractive index of 1.6 or less.
  • the insulating layer 1 has visible light absorptivity. Therefore, the insulating layer 1 may contain a light absorbing agent that absorbs visible light. Examples of the light absorbing agent include carbon black. As the light absorbing agent, the same absorbing agent as that used in the light absorbing layer 3 may be used.
  • the insulating layer 1 has visible light absorptivity, the external light 10 can be absorbed not only by the light absorbing layer 3 but also by the insulating layer 1 . Therefore, since the insulating layer 1 has visible light absorptivity, it is possible to further suppress the reflection of the external light 10 and further improve the contrast under external light.
  • the light emitting element 101 is configured such that the reflective layer 2 covering the recessed portion 16 which also functions as the contact hole CH is connected to the first electrode 4 above the insulating layer 1 in a portion other than the light emitting region 9 .
  • the electrode 4 and the TFT on the substrate are electrically connected.
  • the reflective layer 2 electrically connects the first electrode 4 and the TFT of the substrate. For this reason, it is desirable to use a conductive light-reflecting material for the reflective layer 2 .
  • a material having a high visible light reflectance is preferable, and for example, a metal material can be used. Specifically, for example, Al (aluminum, typical refractive index 1.39), Ag (silver, typical refractive index 1.35), or the like can be used. These materials have a high visible light reflectance, and therefore have an improved luminous efficiency.
  • n1 ⁇ n2 By setting n1 ⁇ n2 as described above, light incident on the light absorption layer 3 obliquely at an angle (incidence angle) equal to or greater than the total reflection angle (critical angle) can be totally reflected by the insulating layer 1. Further, by setting n2 ⁇ n3, light reflected by the insulating layer 1 or the reflective layer 2 can be totally reflected regardless of the angle at which the light is incident on the interface between the light absorbing layer 3 and the first electrode 4. Therefore, it is easy for the light to pass through the layers from the first electrode 4 to the second electrode 7 and be emitted to the outside. Therefore, by setting n1 ⁇ n2 ⁇ n3, the light extraction efficiency to the outside can be further improved.
  • the average refractive index of the layers from the first electrode 4 to the second electrode 7 in the light emitting region 9 is the average of the refractive index of the first electrode 4, the refractive index of the functional layer 6, and the refractive index of the second electrode 7. value.
  • the average refractive index (n3) of the layers from the first electrode 4 to the second electrode 7 in the light emitting region 9 is, for example, 1.6 or more and 2.5 or less.
  • One of the first electrode 4 and the second electrode 7 is an anode, and the other is a cathode. Either the first electrode 4 or the second electrode 7 may be the anode or the cathode.
  • the first electrode 4 and the second electrode 7 are each made of a translucent material.
  • the translucent material include tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), aluminum-doped zinc oxide (AZO), gallium-doped zinc oxide (GZO), antimony-doped tin oxide (ATO), and silver.
  • ITO tin-doped indium oxide
  • IZO zinc-doped indium oxide
  • AZO aluminum-doped zinc oxide
  • GZO gallium-doped zinc oxide
  • ATO antimony-doped tin oxide
  • silver silver.
  • Nanowires, graphene, PEDOT:PSSS ((composite of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and poly(4-styrenesulfonic acid)), etc. can be used. These materials are transparent to visible light. It has a high visible light transmittance, which improves the luminous efficiency.
  • the first electrode 4 and the second electrode 7 are provided so as to sandwich the functional layer 6 .
  • the light-emitting layer 6a is a layer that contains a light-emitting material and emits light 8 as EL (electroluminescence) light by recombination of electrons transported from the cathode and holes transported from the anode.
  • the light 8 is monochromatic (first color) visible light.
  • a current flowing between the first electrode 4 and the second electrode 7 causes the light-emitting layer 6a to emit EL light.
  • the light emitting element 101 is a top emission type display element, and the first electrode 4 and the second electrode 7 each have visible light transmittance.
  • the light emitting element 101 may be, for example, a QLED or an OLED.
  • the light-emitting layer 6a contains, for example, nano-sized quantum dots (semiconductor nanoparticles) as a light-emitting material. Quantum dots are hereinafter referred to as “QDs”.
  • the QDs are, for example, Cd (cadmium), S (sulfur), Te (tellurium), Se (selenium), Zn (zinc), In (indium), N (nitrogen), P (phosphorus), As (arsenic) , Sb (antimony), aluminum (Al), Ga (gallium), Pb (lead), Si (silicon), Ge (germanium), and Mg (magnesium). at least one semiconducting material.
  • the QDs may also be binary-core, ternary-core, quaternary-core, core-shell, or core-multishell.
  • the QDs may include nanoparticles doped with at least one of the elements, and may have a compositionally graded structure.
  • the wavelength band of the light 8 emitted from the light-emitting layer 6a in other words, the light emitted from the light-emitting layer 6a, can be adjusted by appropriately adjusting the particle size and composition of the QDs. It is possible to control the color of the emitted light 8 .
  • the light-emitting layer 6a is formed of an organic light-emitting material such as a low-molecular-weight fluorescent dye or metal complex.
  • the organic light-emitting material may be a phosphorescent light-emitting material or a fluorescent light-emitting material.
  • the light-emitting layer 6a may be formed of a two-component system of a host material that transports holes and electrons and a light-emitting dopant material that emits light as a light-emitting material, or may be formed of a light-emitting material alone. good.
  • the organic light-emitting material an organic light-emitting material that emits light of a desired color as the light 8 is used.
  • the light-emitting element 101 is a QLED
  • electrons and holes are recombined in the light-emitting layer 6a by the driving current between the first electrode 4 and the second electrode 7, and the excitons generated by this recombination are in the conduction band level of the QD.
  • Light is emitted during the transition from the valence band level to the valence band level.
  • the light-emitting element 101 is an OLED
  • electrons and holes are recombined in the light-emitting layer 6a by the driving current between the first electrode 4 and the second electrode 7, and excitons generated thereby transition to the ground state. Light is emitted.
  • the light emitting element 101 may be a light emitting element other than OLED and QLED, and may be an IOLED (inorganic light emitting diode), for example.
  • the light emitting element 101 may be a blue light emitting element that emits blue light as the light 8, a green light emitting element that emits green light as the light 8, or a red light emitting element that emits red light as the light 8. good too.
  • the light emitting element 101 is a QLED
  • the light emitting layer 6a contains blue QDs emitting blue light as a light emitting material.
  • the light emitting layer 6a contains green QDs emitting green light as a light emitting material.
  • the light-emitting element 101 is a red light-emitting element
  • the light-emitting layer 6a contains red QDs emitting red light as a light-emitting material.
  • FIG. 2 is a diagram showing, side by side, the emission spectra of Cd-free QDs of each color that do not substantially contain cadmium (Cd) and the emission spectra of Cd-based QDs of each color.
  • Cd cadmium
  • emission spectrum 11B shows the emission spectrum of blue Cd-free QDs.
  • Emission spectrum 11G shows the emission spectrum of green Cd-free QDs.
  • Emission spectrum 11R shows the emission spectrum of red Cd-free QDs.
  • Emission spectrum 12B shows the emission spectrum of blue Cd-based QDs.
  • Emission spectrum 12G shows the emission spectrum of green Cd-based QDs.
  • Emission spectrum 12R shows the emission spectrum of red Cd-based QDs.
  • blue light is light having a maximum emission luminance wavelength in a wavelength band of, for example, 400 nm or more and 500 nm or less.
  • Green light is light having a maximum emission luminance wavelength in a wavelength band of more than 500 nm and less than or equal to 600 nm.
  • Red light is light having a maximum emission luminance wavelength in a wavelength band of more than 600 nm and less than or equal to 700 nm.
  • the Cd-free blue QDs shown by the emission spectrum 11B and the Cd-based blue QDs shown by the emission spectrum 12B in FIG. each have, as an example, a maximum emission luminance wavelength in a wavelength band of 530 nm or more and 560 nm or less.
  • the Cd-free red QDs indicated by the emission spectrum 11R and the Cd-based red QDs indicated by the emission spectrum 12R for example, each have a maximum emission luminance wavelength in a wavelength band of 610 nm or more and 640 nm or less.
  • the full width at half maximum of the emission spectrum of the visible light emitted from the light emitting layer 6a is preferably 50 nm or less.
  • FIG. 2 shows a case where the full width at half maximum 11BF of the emission spectrum 11B and the full width at half maximum 12RF of the emission spectrum 12R are smaller than 50 nm.
  • the example shown in FIG. 2 is just an example, and the present embodiment is not limited to the example described above.
  • 2A and 2B each show an example in which the light emitting element 101 is a QLED and the light emitting layer 6a includes QDs.
  • the full width at half maximum of the emission spectrum of the light-emitting layer 6a is preferably 50 nm or less.
  • an organic material having an emission spectrum with a full width at half maximum of 50 nm or less for example, DABNA, which is a thermally activated delayed phosphor material, is known.
  • the wavelength width corresponding to each color is about 100 nm as described above. If the full width at half maximum of the light 8 is less than half the wavelength width corresponding to each color, it becomes easier to balance the transmission of the light 8 and the absorption of the external light 10 in the light absorption layer 3 .
  • FIG. 1 shows an example in which the functional layer 6 is the light emitting layer 6a as the simplest configuration.
  • the functional layer 6 includes, if necessary, a hole injection layer that injects holes between the anode and the light emitting layer 6a, a hole transport layer that transports holes to the light emitting layer 6a, and a layer between the cathode and the light emitting layer 6a. At least one of an electron injection layer that injects electrons and an electron transport layer that transports electrons to the light emitting layer 6a may be included.
  • the functional layer 6 may include layers other than those described above.
  • An edge portion of the first electrode 4 is covered with an insulating edge cover 5 .
  • the edge cover 5 is formed on the side of the first electrode 4 opposite to the light absorption layer 3 (in other words, on the first electrode 4 ), and is patterned to cover the edge portion of the first electrode 4 . It is formed surrounding the electrode 4 .
  • the opening area of this edge cover becomes the light emitting area 9 of the light emitting element 101 .
  • the edge cover 5 has visible light absorption or light blocking properties.
  • Materials for the edge cover 5 include, for example, a photosensitive resin to which a light absorbing agent such as carbon black is added.
  • the photosensitive resin include photosensitive organic insulating materials such as polyimide and acrylic resin.
  • the portion of the reflective layer 2 other than the light emitting region 9 is directly or indirectly covered with at least the edge cover 5 out of the light absorption layer 3 and the edge cover 5 .
  • the reflective layer 2 in the light emitting region 9 is covered with the light absorbing layer 3 . Therefore, in this embodiment, the entire surface of the reflective layer 2 on the side of the first electrode 4 is covered with the light absorbing layer 3 or the edge cover 5 . Therefore, according to this embodiment, the reflection of the external light 10 can be suppressed over the entire area of the reflective layer 2 .
  • the reflective layer 2 other than the light emitting region 9 may be covered with the edge cover 5 instead of the light absorbing layer 3. It is not essential that the reflective layer 2 is covered with the light absorbing layer 3 in areas other than the light emitting area 9 .
  • the light 8 emitted from the light-emitting layer 6a the light 8a incident on the second electrode 7 at an incident angle smaller than the total reflection angle (critical angle) passes through the second electrode 7 and exits the light-emitting element 101. injected.
  • the light 8 b that passes through the first electrode 4 and enters the light absorbing layer 3 is reflected by the reflecting layer 2 through the light absorbing layer 3 .
  • the light 8c that has entered the second electrode 7 at an incident angle equal to or greater than the total reflection angle (critical angle) reaches the interface of the second electrode 7 opposite to the functional layer 6. , passes through the second electrode 7 , the functional layer 6 , the first electrode 4 , and the light absorbing layer 3 and is reflected by the reflective layer 2 .
  • the light absorption layer 3 has a transmittance of at least the light of the maximum emission luminance wavelength of the visible light of the color (first color) emitted from the light emitting layer 6a other than the visible light of the first color. higher than the transmittance of at least a portion of the visible light.
  • the maximum emission luminance wavelength of the visible light of the color (first color) emitted from the light emitting layer 6a is the maximum transmission wavelength in the visible light wavelength range of the light absorption layer 3 (hereinafter referred to as "maximum visible light transmission wavelength”). Therefore, the light 8b and the light 8c reflected by the reflective layer 2 pass through the light absorbing layer 3, the first electrode 4, the functional layer 6, and the second electrode 7, and are emitted to the outside of the light emitting element 101.
  • the light-emitting element 101 can reflect the light 8b and the light 8c emitted from the light-emitting layer 6a by the reflective layer 2 and extract them to the outside. Therefore, since the light emitting element 101 can extract the light 8a to the light 8c to the outside of the light emitting element 101, the light extraction efficiency can be improved.
  • the transmittance of light at the maximum emission luminance wavelength of a specific emission color (first color) emitted from at least the light emitting layer 6a is at least one other than visible light of the first color. higher than the visible light transmittance of the Therefore, according to the light-emitting element 101, color purity can be improved.
  • external light 10 enters the light absorption layer 3 through the second electrode 7 , the functional layer 6 and the first electrode 4 .
  • the external light 10 is scattered and reflected by the inclined inner wall surface 13 and edge portions of the reflection layer 2 . Therefore, in addition to the deterioration of the contrast in the specular reflection direction of the external light 10, the contrast in the directions other than the specular reflection direction of the external light 10 is also reduced.
  • the light absorption layer 3 can absorb visible light of wavelengths other than the visible light in the wavelength range that passes through the light absorption layer 3 .
  • the light absorption layer 3 is, for example, blue light having the maximum emission luminance wavelength. is higher than the visible light transmittance of colors other than blue.
  • the light absorption layer 3 has a maximum absorption wavelength in the visible light wavelength band (hereinafter referred to as “visible maximum absorption wavelength”) in a wavelength band of visible light other than the above wavelength band, for example, a wavelength band of 480 nm or more.
  • visible maximum absorption wavelength a maximum absorption wavelength in the visible light wavelength band
  • the light absorption layer 3 absorbs green light and red light and transmits blue light. Therefore, in this case, in the light-emitting element 101, the light absorption layer 3 can absorb visible light in a wavelength band of approximately two-thirds of visible light of all wavelengths.
  • the light absorption layer 3 transmits green light having the maximum emission luminance wavelength, for example. is higher than the visible light transmittance of colors other than green, and is formed so as to have a visible light maximum transmission wavelength in a wavelength band of 530 nm or more and 560 nm or less.
  • the light absorption layer 3 has visible light maximum absorption wavelengths in, for example, wavelength bands below 530 nm and above 560 nm, respectively, absorbs blue light and red light, and transmits green light.
  • the light-emitting element 101 can absorb visible light in a wavelength band of approximately two-thirds of the visible light of all wavelengths in the light-absorbing layer 3 .
  • the light absorption layer 3 transmits red light having the maximum emission luminance wavelength, for example. is higher than the visible light transmittance of colors other than red, and is formed so as to have a visible light maximum transmission wavelength in a wavelength band of 610 nm or more and 640 nm or less, for example.
  • the light absorption layer 3 has a maximum absorption wavelength of visible light, for example, in a wavelength band of less than 610 nm, absorbs blue light and green light, and transmits red light.
  • the light-emitting element 101 can absorb visible light in a wavelength band of approximately two-thirds of the visible light of all wavelengths in the light-absorbing layer 3 .
  • the light absorption layer 3 has a transmittance of at least light at the maximum emission luminance wavelength of the visible light of the first color that is at least part of visible light other than the visible light of the first color. It may be set so as to be higher than the transmittance. That is, the light-absorbing layer 3 has a transmittance of at least light in a specific wavelength band including the maximum emission luminance wavelength of a specific emission color (first color) emitted from the light-emitting layer 6a. is set to be higher than the transmittance of at least a portion of visible light other than visible light.
  • the light absorption layer 3 may be formed, for example, so as to transmit red light and blue light and absorb only green light with high visibility.
  • the light 8 emitted from the light emitting layer 6a is blue light having a maximum emission luminance wavelength in a wavelength band of 440 nm or more and 480 nm or less, or red light having a maximum emission luminance wavelength in a wavelength band of 610 nm or more and 640 nm or less.
  • the light absorption layer 3 has, for example, a maximum visible light transmission wavelength in a wavelength band of 440 nm or more and 480 nm or less and a wavelength band of 610 nm or more and 640 nm or less, and a wavelength band of 530 nm or more and 560 nm or less. It may be formed to have a visible light maximum absorption wavelength.
  • the light-absorbing layer 3 of the light-emitting element 101 can absorb visible light in a wavelength band of approximately 1 ⁇ 3 of all visible light wavelengths.
  • the light absorption layer 3 absorbs most of the external light 10 that enters the light absorption layer 3 through the second electrode 7, the functional layer 6, and the first electrode 4.
  • the light-absorbing layer 3 can absorb most of the external light 10 reflected by the inclined inner wall surface 13 (inclined portion) and the edge portion of the reflective layer 2 . Therefore, according to the light emitting element 101, the reflection of the external light 10 by the reflective layer 2 can be suppressed, and the contrast of the external light 10 can be improved both in the specular reflection direction and in the directions other than the specular reflection direction. can.
  • the bright room contrast can be further improved, and the light 8 emitted from the light-emitting layer 6a can be directed more forwardly by the reflective layer 2 while maintaining the display quality even under external light. You can take out a lot. Therefore, according to the light emitting element 101, the front luminance can be kept high, and brighter display is possible.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view and a plan view showing a schematic configuration of a light emitting element 101' according to this modified example.
  • the differences between the light-emitting element 101' and the light-emitting element 101 are as follows, and the light-emitting element 101' has the same configuration as the light-emitting element 101 except for the following points.
  • a light-emitting element 101 ′ according to this modification includes an insulating layer 1 ′ instead of the insulating layer 1 and a reflective layer 2 ′ instead of the reflective layer 2 .
  • the insulating layer 1' is a flattened film, and has no recesses on its surface except for the contact holes CH.
  • the reflective layer 2 ′ is formed thicker than the reflective layer 2 , and on the surface of the reflective layer 2 ′, a plurality of recesses 14 having inclined inner wall surfaces 13 are formed in the light emitting region 9 of the light emitting element 101 . (for example four) are provided.
  • the reflective layer 2 ′ has a shape in which the insulating layer 1 and the reflective layer 2 of the light emitting element 101 are combined.
  • the same effect as the light emitting element 101 can be obtained with the light emitting element 101 ′.
  • a reflective structure is formed by the reflective layer 2'.
  • the reflective structure does not necessarily have an insulating layer.
  • the insulating layer 1' is a planarizing film.
  • the insulating layer 1′ serves to planarize the substrate surface. It may be a film, and the light-emitting element 101′ does not necessarily have an insulating film.
  • FIG. 3 shows an example in which the reflective layer 2 ′ has a plurality of recesses 14 in the light emitting region 9 .
  • at least one concave portion 14 may be provided in the light emitting region 9 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the light emitting element 102a according to this embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of another light emitting element 102b according to this embodiment.
  • the difference between the light emitting element 102a and the light emitting element 101 is as follows, and the light emitting element 102b has the same configuration as the light emitting element 101 except for the following points.
  • the reflective layer 2 covers the entire inner wall surfaces 15 of the plurality of recesses 16 provided in the insulating layer 1 . Therefore, in the light-emitting element 101 , the reflective layer 2 covers the entire inner wall surfaces 15 of the plurality of recesses 16 provided in the insulating layer 1 in the light-emitting region 9 . However, as shown in FIG. 4, in the light emitting element 102 a , the reflective layer 2 partially covers the inner wall surface 15 of the recess 16 provided in the insulating layer 1 in the light emitting region 9 .
  • FIG. 4 is only an example, and the top portion 17 need not be covered with the reflective layer 2 .
  • the top portion 17 may be covered with the light absorbing layer 3 .
  • the reflective layer 2 partially covers the inner wall surface 15 of the recess 16 provided in the insulating layer 1 in the light emitting region 9 , the end of the recess 14 of the reflective layer 2 in the light emitting region 9 does not cover the inner wall surface. It is provided in the middle of 15 (inclined portion). Therefore, in the light emitting region 9 , the vicinity of the top portion 17 of the inner wall surface 15 is not covered with the reflective layer 2 but covered with the light absorbing layer 3 . However, even in the light-emitting element 102 a , the light-absorbing layer 3 covers the entire reflecting layer 2 in the light-emitting region 9 .
  • the reflective layer 2 forms the recess 14 having the inclined inner wall surface 13 that partially covers the inner wall surface 15 of the recess 16 provided in the insulating layer 1.
  • the reflection area of the external light 10 becomes small. Therefore, according to the light emitting element 102a, not only can the same effect as that of the light emitting element 101 be obtained, but also the contrast under the external light 10 can be further improved.
  • the differences between the light emitting element 102b and the light emitting element 102a are as follows. Except for the following points, the light emitting element 102b has the same configuration as the light emitting element 102a.
  • the reflective layer 2 provided in the recess 16 which also functions as the contact hole CH extends to the upper layer of the insulating layer 1 in the portion other than the light-emitting region 9.
  • the first electrode 4 and the TFT on the substrate are electrically connected by the reflective layer 2 .
  • the first electrode 4 extends into the concave portion 16 which also functions as the contact hole CH, so that the first electrode 4 and the substrate TFT are separated. electrically connected.
  • the reflective layer 2 covers the entire inner wall surface 15 of the plurality of recesses 16 provided in the insulating layer 1, so that the entire inner wall surface 15 is It is covered with a reflective layer 2.
  • the reflective layer 2 only partially covers the inner wall surfaces 15 of the plurality of recesses 16 provided in the insulating layer 1 .
  • the reflective layer 2 provided in the concave portion 16 that also functions as the contact hole CH extends to the upper layer of the insulating layer 1 other than the light emitting region 9 . Therefore, in the light-emitting element 102 a , the reflective layer 2 covers the inner wall surface 15 of the portion other than the light-emitting region 9 as in the light-emitting element 101 .
  • the light emitting element 102b as shown in FIG. 15 has a portion that is not covered with either the reflective layer 2 or the light absorbing layer 3 . This part is covered with an edge cover 5. - ⁇
  • the reflective layer 2 is entirely covered with the light-absorbing layer 3, so the edge cover 5 does not have to absorb visible light.
  • the reflective layer 2 itself in the portion other than the light emitting region 9 is directly or at least at the edge cover 5 out of the light absorbing layer 3 and the edge cover 5 to be described later. indirectly covered.
  • the light-absorbing layer 3 entirely covers the reflective layer 2. As shown in FIG.
  • the reflective layer 2 has the recess 14 having the inclined inner wall surface 13 that partially covers the inner wall surface 15 of the recess 16 provided in the insulating layer 1. , the reflection area of the external light 10 becomes smaller. Therefore, not only can the light-emitting element 102b obtain the same effect as that of the light-emitting element 101, but also the contrast under the external light 10 can be further improved.
  • FIG. 6 is a diagram showing five plan views arranged side by side, showing an example of formation of the concave portion 16 in the insulating layer 1. As shown in FIG. FIG. 6 shows five insulating layer structures 18a-18e. For simplicity of illustration, only the insulating layer 1 and the recess 16 are shown in each insulating layer structure 18a-18e.
  • the plurality of recesses 16 may be arranged in a row of islands like the insulating layer structure 18a, or in a plurality of rows of islands like the insulating layer structure 18b. good too.
  • the recess 16 may have at least a linear portion 19, which is a linear portion. According to the above configuration, the material forming the light absorption layer 3 can be easily applied, and the edge of the reflection layer 2 can be reliably covered. In addition, since the thick film portion of the light absorbing layer 3 covering the concave portion 16 of the insulating layer 1 provided with the reflective layer 2 is continuously formed, the light absorbing layer 3 is less likely to peel off.
  • continuous small recesses 16 are less likely to come off, and complex shapes have a higher proportion of the inner wall surface 15, increasing the area of the structure that reflects light in the front direction. Furthermore, it is more effective if the concave portion 16 is branched.
  • a cross section of the insulating layer structure 18e taken along line AA may have the same shape as the cross-sectional shape of the insulating layer 1 shown in FIG. 1, 4, or 5, for example.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the light emitting element 103a according to this embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of another light emitting element 103b according to this embodiment.
  • the planar shape of the insulating layer 1 may be the same as that of the insulating layer structure 18e, for example.
  • the differences between the light emitting element 103a and the light emitting element 102a are as follows. Except for the following points, the light emitting element 103a has the same configuration as the light emitting element 102a. However, the present embodiment is not limited to this, and the light emitting element 103a may have a configuration different from that of the light emitting element 102b in the following points.
  • the reflective layer 2 partially covers the inner wall surface 15 of the recess 16 provided in the insulating layer 1 in the light-emitting region 9, similarly to the light-emitting element 102a.
  • the first electrode 4 is not provided in a portion of the light emitting region 9 where the reflective layer 2 is not provided. In other words, in the light emitting region 9, the first electrode 4 is formed only in a portion overlapping the reflective layer 2 in plan view.
  • the top portion 17 of the insulating layer 1 (that is, the upper surface of the convex portion), which is located between two adjacent concave portions 16, is in contact with the first electrode 4.
  • the light emitting element 103 a has the top portion 17 in contact with the functional layer 6 in the light emitting region 9 .
  • the reflective layer 2 covers not the entire inner wall surface 15 of the recess 16 but a part of the inner wall surface 15 in the light emitting region 9, the portion of the light emitting region 9 where the reflective layer 2 is not provided does not transmit light. Low extraction efficiency.
  • the same effect as that of the light emitting element 102a can be obtained.
  • power consumption can be suppressed by causing only the region with high light extraction efficiency to emit light.
  • the light extraction efficiency of the portion where the first electrode 4 is formed can be improved.
  • the insulating layer 1 shown in FIG. 7 has, for example, the same planar shape as the insulating layer structure 18e shown in FIG. Therefore, in the cross section shown in FIG. 7, the reflective layer 2 in each concave portion 16 and the first electrode 4 overlapping the reflective layer 2 are separated from each other in the cross section. It goes without saying that the electrodes 4 are connected in a different cross-section than in FIG.
  • the end portion of the concave portion 14 of the reflective layer 2 in the light emitting region 9 is provided in the middle of the inclined inner wall surface 15 in the concave portion 16 of the insulating layer 1 . Therefore, the reflective layer 2 in the light emitting region 9 is formed one size smaller than, for example, the recess 16 of the insulating layer 1 in plan view, and has a shape similar to the recess 16 in plan view.
  • the first electrode 4 has, for example, a similar shape that is one size smaller than the recess 16 in the insulating layer structure 18e shown in FIG. may have.
  • the light emitting region 9 may have a similar shape that is one size smaller than the recess 16 in the insulating layer structure 18e shown in FIG.
  • the present embodiment is not limited to this, and the light emitting region 9 has, for example, a similar shape that is slightly smaller than the concave portion 16 in the insulating layer structure 18c or the insulating layer structure 18d shown in FIG. may Also, the light emitting region 9 may have a shape in which the concave portion 16 in the insulating layer structure 18a or the insulating layer structure 18b shown in FIG. 6 is made one size smaller and connected to each other.
  • the differences between the light emitting element 103b and the light emitting element 103a are as follows. Except for the following points, the light emitting element 103b has the same configuration as the light emitting element 103a.
  • the reflecting layer 2 covers the entire inner wall surface 15 of the recess 16 in the insulating layer 1, similar to the light emitting element 101. Therefore, the reflective layer 2 in the light emitting region 9 is covered with the light absorbing layer 3 as in the light emitting element 101 .
  • the light emitted obliquely downward from the region of the light-emitting layer 6a above the bottom of the recess 16 easily reaches the slope of the reflective layer 2 because the light-absorbing layer 3 is thick. reflected upwards. Therefore, the region of the light-emitting layer 6a above the bottom of the recess 16 has high light extraction efficiency.
  • light emitted obliquely downward in a region of the light-emitting layer 6a above the top portion 17 of the insulating layer 1 (in other words, a region that does not overlap with the concave portion 16 in a plan view) has a thin thickness of the light-absorbing layer 3.
  • a region that does not overlap with the concave portion 16 in plan view and is above the top portion 17 of the insulating layer 1 has a lower light extraction efficiency than a region that overlaps with the concave portion 16 in plan view.
  • an insulating layer 6b (second insulating layer) is formed between the first electrode 4 and the second electrode 7 in this portion with low light extraction efficiency.
  • the functional layer 6 of the light emitting element 103b further includes the insulating layer 6b.
  • the insulating layer 6 b is formed corresponding to the top portion 17 of the insulating layer 1 in a region that does not overlap with the concave portion 16 in plan view. In other words, the insulating layer 6 b has an opening region corresponding to the recess 16 .
  • the light-emitting element 103b shown in FIG. 8 power consumption is suppressed by forming the insulating layer 6b in the portion with low light extraction efficiency and making only the region with high light extraction efficiency the conducting region EA. be able to.
  • the insulating layer 6b can be formed by patterning an inorganic insulating film or an organic insulating film.
  • inorganic insulating materials used for inorganic insulating films include silicon nitride (SiN) and silicon oxide (SiO 2 ).
  • organic insulating material used for the organic insulating film include acrylic resin, polyimide, and the like, and the insulating resins exemplified as the material of the insulating layer 1 .
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light emitting element 103b' according to this modification.
  • the planar shape of the insulating layer 1 may be the same as that of the insulating layer structure 18e, for example.
  • the differences between the light-emitting element 103b′ and the light-emitting elements 103a and 103b are as follows. Except for the following points, the light-emitting element 103b′ has the same configuration as the light-emitting elements 103a and 103b. are doing.
  • the light-absorbing layer 3 is thin in the region above the top portion 17 of the insulating layer 1 (that is, the region that does not overlap with the concave portion 16 in plan view), so the light extraction efficiency is reduced. do.
  • the thickness of the light absorption layer 3 is thin, and the insulating layer 6b (the second electrode) is interposed between the first electrode 4 and the second electrode 7 in the portion where the light extraction efficiency is low. 2 insulating layer) is formed, and the reflective layer 2 is not provided in this portion. Therefore, in the light-emitting region 9 of the light-emitting element 103 b ′, the reflective layer 2 covers only the inner wall surface 15 of the concave portion 16 and is not formed on the top portion 17 of the insulating layer 1 .
  • the light-absorbing layer 3 is positioned between the reflective layer 2 covering the recess 16 and the first electrode 4 in the region overlapping the recess 16 in plan view. are located adjacent to each other.
  • the light absorbing layer 3 is positioned between the insulating layer 1 and the first electrode 4 . are provided adjacent to the electrodes.
  • the insulating layer 6b is formed in the portion with low light extraction efficiency, and only the region with high light extraction efficiency is used as the conducting region EA, thereby reducing power consumption. can be suppressed.
  • the reflective layer 2 in the region where the light absorption layer 3 is thin the external light reflection can be further reduced.
  • FIG. 9 as an example, the case where the top portion 17 of the insulating layer 1 that is not covered with the reflective layer 2 is covered with the light absorbing layer 3 is illustrated.
  • this embodiment is not limited to this, and the top portion 17 not covered with the reflective layer 2 may be formed in contact with the first electrode 4 as in the light emitting element 103a.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the light emitting element 104 according to this embodiment.
  • the difference between the light-emitting element 104 and the light-emitting element 101 is as follows, and the light-emitting element 104 has the same configuration as the light-emitting element 101 except for the following points.
  • the insulating layer 1 and the reflective layer 2 have contact holes CH as recesses in portions other than the light-emitting region 9 (that is, outside the light-emitting region 9). does not have That is, the surfaces of the insulating layer 1 and the reflective layer 2 are flat in the light emitting region 9, and the surface of the reflecting structure in the light emitting region 9 is not uneven.
  • the inner wall surface of the contact hole CH and the extended portion of the reflective layer 2 for connecting the reflective layer 2 to the first electrode 4 outside the light emitting region 9 have inclined surfaces. It is not essential that the insulating layer 1 and the reflective layer 2 have inclined surfaces.
  • the first electrode 4 is extended to the contact hole CH so that the first electrode 4 and the TFT on the substrate are electrically connected by the reflective layer 2, similarly to the light emitting element 102b.
  • the reflective layer 2 provided in the contact hole CH is extended to the upper layer of the insulating layer 1 other than the light emitting region 9, so that the first electrode 4 and the substrate TFT are They may be electrically connected by the reflective layer 2 .
  • the light 8 emitted from the light emitting layer 6a is reflected at an incident angle smaller than the total reflection angle (critical angle).
  • Light 8 a incident on the second electrode 7 is emitted to the outside of the light emitting element 101 through the second electrode 7 .
  • the light 8 b that passes through the first electrode 4 and enters the light absorption layer 3 passes through the light absorption layer 3 and is reflected by the reflection layer 2 .
  • the light 8c incident on the second electrode 7 at an angle of incidence equal to or greater than the total reflection angle (critical angle) is reflected at the interface of the second electrode 7 on the side opposite to the functional layer 6.
  • the light is reflected by the inclined surface of the reflective layer 2 on the outside, and the angle of incidence on the second electrode 7 changes.
  • the lights 8a to 8c can be extracted to the outside of the light emitting element 101, respectively. Therefore, in this case as well, the light extraction efficiency can be improved, although not as much as in the case where the reflective layer 2 is provided with the concave portion 14 having the inclined inner wall surface 13 .
  • the transmittance of the light having the maximum emission luminance wavelength of the specific emission color (first color) emitted from the light-emitting layer 6a is higher than the visible light of the first color. Higher than the transmittance of at least a portion of visible light other than light. Therefore, according to the light-emitting element 104, color purity can be improved.
  • external light 10 enters the light absorption layer 3 through the second electrode 7 , the functional layer 6 , and the first electrode 4 .
  • the surface of the reflective layer 2 is not uneven, the external light 10 is not scattered and reflected by the inclined inner wall surface 13 and edge portions of the reflective layer 2 . Therefore, when the surface of the reflective layer 2 is not uneven, even when the light absorbing layer 3 is not provided, the contrast does not decrease in the direction other than the specular reflection direction of the external light 10, but the light absorbing layer 3 is not provided, the contrast in the specular direction of the external light 10 is lowered.
  • the light-emitting element 104 much of the external light 10 incident on the light-absorbing layer 3 through the second electrode 7 , the functional layer 6 , and the first electrode 4 is absorbed by the light-absorbing layer 3 similarly to the light-emitting element 101 . can be absorbed.
  • the reflection of the external light 10 by the reflective layer 2 can be suppressed, and the contrast in the specular reflection direction of the external light 10 can be improved. Therefore, even in the light emitting element 104, the bright room contrast can be further improved, and more light 8 emitted from the light emitting layer 6a can be extracted in the front direction by the reflective layer 2 while maintaining the display quality even under external light. be able to. Therefore, the light-emitting element 104 can maintain a high front luminance similarly to the light-emitting element 101, and brighter display is possible.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light emitting element 105a according to this embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of another light emitting element 105b according to this embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of still another light emitting element 105c according to this embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of still another light emitting element 105d according to this embodiment.
  • each of the light emitting elements 105a to 105d includes a substrate 20, an insulating layer 1, a reflective layer 2, a light absorbing layer 3, a first electrode 4, an edge cover 5 (not shown), and a functional layer. 6 , a second electrode 7 , a low refractive index layer 21 and a circular polarizer 22 .
  • the insulating layer 1, the reflective layer 2, the light absorbing layer 3, the first electrode 4, the edge cover 5 (not shown), the functional layer 6, and the second electrode 7 are arranged, for example, in FIG. or the light emitting element 102b shown in FIG. 5 is illustrated as an example. Therefore, in the present embodiment, description of the insulating layer 1 to the second electrode 7 is omitted.
  • the low refractive index layer 21 is provided adjacent to the surface of the second electrode 7 opposite to the functional layer 6 .
  • the circularly polarizing plate 22 is provided on the side of the second electrode 7 opposite to the functional layer 6 with the low refractive index layer 21 interposed therebetween.
  • the light emitting elements 105a to 105d are composed of the substrate 20, the insulating layer 1, the reflective layer 2, the light absorbing layer 3, the first electrode 4, the edge cover 5 (not shown), the functional layer 6, the second electrode 7, the low A refractive index layer 21 and a circularly polarizing plate 22 are laminated in this order.
  • the low refractive index layer 21 is a layer having a refractive index lower than the average refractive index (n3) of the layers from the first electrode 4 to the second electrode 7. That is, n4 ⁇ n3, where n4 is the refractive index of the low refractive index layer 21 .
  • the low refractive index layer 21 is arranged on the light extraction side opposite to the light absorption layer 3 with the layers from the first electrode 4 to the second electrode 7 interposed therebetween. Therefore, it is desirable that the refractive index (n4) of the low refractive index layer 21 is lower than the refractive index (n2) of the light absorption layer 3 (that is, n4 ⁇ n2).
  • the refractive index difference between the average refractive index (n3) of the layers from the first electrode 4 to the second electrode 7 and the refractive index (n4) of the low refractive index layer 21 is defined as ⁇ n3n4, and the first electrode 4 ⁇ n3n2 is the refractive index difference between the average refractive index (n3) of the layers from the second electrode 7 to the second electrode 7 and the refractive index (n2) of the light absorbing layer 3, then ⁇ n3n2 ⁇ n3n4.
  • ⁇ n3n2 ⁇ n3n4 can be rephrased as (n3 ⁇ n2) ⁇ (n3 ⁇ n4).
  • ⁇ n3n4 is larger than ⁇ n3n2 in this manner, light incident on the low refractive index layer 21 from an oblique direction at an angle (incidence angle) equal to or greater than the total reflection angle (critical angle) of the light 23 emitted from the light emitting layer 6a. is totally reflected, guided to the light absorption layer 3, reflected by the reflection layer 2, and extracted to the outside. Therefore, the efficiency of extracting light to the outside can be improved.
  • the interface reflectance at an angle less than the total reflection angle is also smaller at the interface between the functional layer 6 and the light absorption layer 3 than at the interface between the functional layer 6 and the low refractive index layer 21. It is possible to preferentially guide the light 23 emitted inside to the light absorption layer 3 .
  • the refractive index (n5) of the circularly polarizing plate 22 is preferably larger than the refractive index (n4) of the low refractive index layer 21 .
  • the circularly polarizing plate 22 is positioned closer to the light extraction side than the light absorption layer 3 with respect to the functional layer 6 including the light emitting layer 6a sandwiched between the first electrode 4 and the second electrode 7. are placed in Therefore, it is desirable that the refractive index (n5) of the circularly polarizing plate 22 is lower than the refractive index (n2) of the light absorption layer 3 (that is, n5 ⁇ n2).
  • the refractive index difference between the refractive index (n2) of the light absorption layer 3 and the refractive index (n5) of the circularly polarizing plate 22 is ⁇ n2n5, ⁇ n2n5 is larger than ⁇ n3n2 (that is, ⁇ n3n2 ⁇ n2n5). is desirable.
  • ⁇ n3n2 ⁇ n2n5 can be rephrased as (n3 ⁇ n2) ⁇ (n2 ⁇ n5).
  • n5 ⁇ 2, n2, n3, n4, and n5 satisfy n4 ⁇ n5 ⁇ n2 ⁇ n3.
  • the low refractive index layer 21 preferably has a refractive index of, for example, 1.3 or more and 1.6 or less (n4 ⁇ n5 ⁇ n2 ⁇ n3).
  • the reason for this is, for example, that the refractive index of commonly available low refractive index resin is about 1.3.
  • the refractive index (n4) of the low refractive index layer 21 exceeds 1.6, it is necessary to set the average refractive index (n3) of the layers from the first electrode 4 to the second electrode 7 to 1.6 or more. , the options for the configuration of the functional layer 6 are limited.
  • the refractive index of the circularly polarizing plate 22 is, for example, 1.4 or more and 1.6 or less.
  • the light emitting element 105a shown in FIG. 11, the light emitting element 105b shown in FIG. 12, the light emitting element 105c shown in FIG. 13, and the light emitting element 105d shown in FIG. are doing.
  • the low refractive index layer 21 is made of resin having a refractive index of, for example, 1.3 or more and 1.6 or less (where n4 ⁇ n5 ⁇ n2 ⁇ n3).
  • resin include acrylic resin (typical refractive index 1.48 to 1.5), polyethylene (typical refractive index 1.54), polyethylene terephthalate (typical refractive index 1.57 to 1.58), polytetrafluoroethylene (typical refractive index 1.35), fluorine resin (typical refractive index 1.40), and the like.
  • the low refractive index layer 21 is made of resin 121 containing hollow beads 122 containing a plurality of hollow beads.
  • the resin 121 containing the hollow beads 122 include acrylic resin, epoxy resin, and the like.
  • the hollow beads 122 may be any beads that have a hollow interior. It suffices if n2 ⁇ n3 is satisfied. Therefore, the outer diameter and inner diameter of the hollow beads 122, the density of the hollow beads 122 in the resin 121, and the like are not particularly limited as long as the above conditions are satisfied.
  • An example of the material of the hollow beads 122 is acrylic resin, epoxy resin, etc., like the resin 121 . Further, instead of mixing the hollow beads 122 with the resin 121, the resin 121 may contain air bubbles.
  • the low refractive index layer 21 has, for example, the spacer 123 and the gas layer 124, and the low refractive index layer 21 in the light emitting region 9 is formed of the gas layer 124.
  • a spacer 123 is formed on a member provided around the position where the low refractive index layer 21 is to be arranged (for example, on the second electrode 7 positioned above the edge cover 5). 123 holds the circularly polarizing plate 22 . Thereby, the low refractive index layer 21 in the light emitting region 9 is formed as a space defined by the second electrode 7 , the spacer 123 and the circular polarizer 22 .
  • the low refractive index layer 21 in the light emitting region 9 may be formed as a space defined by the second electrode 7, the spacers 123, and the transparent substrate.
  • such a low refractive index layer 21 is preferably formed in a vacuum or formed by gas such as inert gas or dry air.
  • the low refractive index layer 21 may be the gas layer 124 defined by the space.
  • n4 should satisfy n4 ⁇ n5 ⁇ n2 ⁇ n3.
  • the spacer 123 preferably has visible light absorption.
  • the same material as the edge cover 5 or the insulating layer 1 can be used for the same reason as the edge cover 5 or the insulating layer 1.
  • a light emitting element 105d shown in FIG. 14 has a low refractive index layer 21 formed in a hollow shape.
  • the refractive index (n4) of the low refractive index layer 21 should be the average refractive index of the low refractive index layer 21, and n4 should satisfy n4 ⁇ n5 ⁇ n2 ⁇ n3.
  • examples of resins used for the low refractive index layer 21 include acrylic resins, epoxy resins, and the like.
  • the light 23 is monochromatic (first color) visible light.
  • the light 23 emitted from the light emitting layer 6a As shown in FIG. 11, of the light 23 emitted from the light emitting layer 6a, the light 23a incident on the second electrode 7 at an incident angle smaller than the total reflection angle (critical angle) is The light passes through the index layer 21 and the circularly polarizing plate 22 and is emitted to the outside of the light emitting element 105a. Of the light 23 emitted from the light emitting layer 6 a , light 23 b that has passed through the first electrode 4 and entered the light absorption layer 3 is reflected by the reflection layer 2 through the light absorption layer 3 .
  • the light 23 emitted from the light-emitting layer 6a the light 23c incident on the second electrode 7 at an incident angle equal to or greater than the total reflection angle (critical angle) is totally reflected at the interface between the second electrode 7 and the low refractive index layer 21.
  • the light passes through the second electrode 7 , the functional layer 6 , the first electrode 4 , and the light absorbing layer 3 and is reflected by the reflective layer 2 .
  • the light absorption layer 3 has a transmittance of at least the light of the maximum emission luminance wavelength of the visible light of the color (first color) emitted from the light emitting layer 6a. higher than the transmittance of at least a portion of visible light other than visible light.
  • Light 23b and light 23c reflected by the reflective layer 2 in this embodiment pass through the light absorbing layer 3, the first electrode 4, the functional layer 6, the second electrode 7, the low refractive index layer 21, and the circularly polarizing plate 22. Then, the light is emitted to the outside of the light emitting element 105a.
  • the light-emitting element 105a can reflect the light 23b and the light 23c emitted from the light-emitting layer 6a by the reflective layer 2 and extract them to the outside. Therefore, the light emitting element 105a can extract the light 23a to the light 23c to the outside of the light emitting element 105a, so that the light extraction efficiency can be improved.
  • the transmittance of at least the light of the maximum emission luminance wavelength of the specific emission color (first color) emitted from the light emitting layer 6a is the same as that of the first color. Higher than the transmittance of at least a portion of visible light other than visible light. Therefore, according to the light-emitting element 105a, color purity can be improved.
  • the external light 24 passes through the circularly polarizing plate 22 , the low refractive index layer 21 , the second electrode 7 , the functional layer 6 and the first electrode 4 and enters the light absorbing layer 3 .
  • the visible light having a wavelength other than the visible light in the wavelength region that passes through the light absorption layer 3, including the wavelength region of the first color is light Absorption layer 3 absorbs.
  • the light absorption layer 3 can absorb most of the external light 24 reflected by the inclined inner wall surface 13 (slope portion) and the edge portion of the reflection layer 2 .
  • the reflection of the external light 24 by the reflective layer 2 can be suppressed, and the contrast of the external light 24 in both the specular reflection direction and the direction other than the specular reflection direction can be improved. Therefore, according to the light-emitting element 105a, the bright room contrast can be further improved, and the light 23 emitted from the light-emitting layer 6a can be directed more toward the front by the reflective layer 2 while maintaining display quality even under external light. You can take out a lot. Therefore, according to the light-emitting element 105a, the front luminance can be kept high, and brighter display is possible.
  • the circularly polarizing plate 22 is provided on the opposite side of the second electrode 7 from the functional layer 6 with the low refractive index layer 21 interposed therebetween. It is possible to efficiently absorb the reflection of the external light 24 by the interface of each layer and the reflection layer 2, which was not done. Therefore, the contrast under external light can be further improved.
  • the path of the light 23 emitted from the light emitting layer 6a in the light emitting elements 105b to 105d and the path of the external light 24 incident on the light emitting element 105a are the same as the light emission shown in FIG. It is the same as element 105a. Therefore, the light emitting elements 105b to 105d can also obtain the same effect as the light emitting element 105a.
  • the insulating layer 1 to the second electrode 7 have the structure of the light emitting element 101, the light emitting element 101', the light emitting element 102a, the light emitting element 102b, the light emitting element 103a, the light emitting element 103b, the light emitting element 103b', and the light emitting element 104. It may be the same as any.
  • the light-emitting element 101, the light-emitting element 101', the light-emitting element 102a, the light-emitting element 102b, the light-emitting element 103a, the light-emitting element 103b, the light-emitting element 103b', and the light-emitting element 104 have the low refractive index layer 21 and the circularly polarizing plate 22, respectively. may be provided.
  • a display device including a plurality of pixels will be described below as an example of a light-emitting device according to this embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of the display device 111 according to this embodiment. For convenience of illustration, FIG. 15 omits illustration of members that are not related to the description with reference to FIG.
  • the display device 111 includes, as pixels, a first pixel 25B, a second pixel 25G, and a third pixel 25R.
  • the first pixel 25B is a blue pixel that emits blue light.
  • the second pixels 25G are green pixels that emit green light.
  • the third pixel 25R is a red pixel that emits red light.
  • a first light emitting element 106B is provided in the first pixel 25B.
  • a first light emitting element 106B is provided in the first pixel 25B.
  • a second light emitting element 106G is provided in the second pixel 25G.
  • a third light emitting element 106R is provided in the third pixel 25R.
  • any of the light emitting elements described in the above embodiments may be used for the first light emitting element 106B, the second light emitting element 106G, and the third light emitting element 106R.
  • the first light emitting element 106B, the second light emitting element 106G, and the third light emitting element 106R may each be the light emitting element 101, and the light emitting element 101', the light emitting element 102a, the light emitting element 102b, the light emitting element 101' It may be element 103a, light emitting element 103b, light emitting element 103b', light emitting element 104, light emitting element 105a, light emitting element 105b, light emitting element 105c, light emitting element 105d, or light emitting element 105e.
  • the first light-emitting element 106B includes a first light-emitting layer 26B as the light-emitting layer 6a described above.
  • the first light emitting element 106B also includes a first light absorption layer 27B as the light absorption layer 3 described above.
  • the first light emitting element 106B is a blue light emitting element that emits blue light as the first color visible light from the first light emitting layer 26B.
  • the second light emitting element 106G has a second light emitting layer 26G as the light emitting layer 6a described above. Further, the second light emitting element 106G includes a second light absorption layer 27G as the light absorption layer 3 described above. The second light emitting element 106G is a green light emitting element that emits the green light as the first color visible light from the second light emitting layer 26G.
  • the third light emitting element 106R includes a third light emitting layer 26R as the light emitting layer 6a described above. Further, the third light emitting element 106R includes a third light absorption layer 27R as the light absorption layer 3 described above. The third light emitting element 106R is a red light emitting element that emits the red light as the first color visible light from the third light emitting layer 26R.
  • the first light absorption layer 27B in the first light emitting element 106B has a higher transmittance for light at the maximum emission luminance wavelength of the blue light than for visible light other than the blue light.
  • the second light absorption layer 27G in the second light emitting element 106G has a higher transmittance for light at the maximum emission luminance wavelength of the green light than for visible light other than the green light.
  • the third light absorption layer 27R in the third light emitting element 106R has a higher transmittance for light at the maximum emission luminance wavelength of the red light than for visible light other than the red light.
  • FIG. 16 shows the maximum visible light transmission wavelength and maximum visible light absorption wavelength of the first light absorption layer 27B, the maximum visible light transmission wavelength and maximum visible light absorption wavelength of the second light absorption layer 27G, and the third light absorption.
  • FIG. 4 is a diagram showing the maximum visible light transmission wavelength and the maximum visible light absorption wavelength of layer 27R.
  • the first light absorption layer 27B has a maximum visible light transmission wavelength in a wavelength band of 440 nm or more and 480 nm or less, and has a maximum visible light absorption wavelength in a wavelength band exceeding 480 nm. . Therefore, the first light emitting element 106B transmits blue light and absorbs green light and red light.
  • the second light absorption layer 27G has a maximum visible light transmission wavelength in the wavelength band of 530 nm or more and 560 nm or less, and has maximum visible light absorption wavelengths in the wavelength bands of less than 530 nm and more than 560 nm. Therefore, the second light emitting element 106G transmits green light and absorbs blue light and red light.
  • the third light absorption layer 27R has a maximum visible light transmission wavelength in a wavelength band of 610 nm or more and 640 nm or less, and has a maximum visible light absorption wavelength in a wavelength band of less than 610 nm. Therefore, the third light emitting element 106R transmits red light and absorbs blue light and green light.
  • 440-480 indicates 440 or more and 480 or less, and “480-” indicates greater than 480.
  • 530-560 indicates 530 or more and 560 or less, “-530” indicates less than 530, and “560-” indicates greater than 560.
  • 610 to 640 indicates 610 or more and 640 or less, and “ ⁇ 610” indicates less than 610.
  • the display device 111 has the maximum visible light transmission wavelength of the first light absorption layer 27B, the maximum visible light transmission wavelength of the second light absorption layer 27G, and the maximum visible light transmission wavelength of the third light absorption layer 27R. transmission wavelengths are different from each other. Therefore, in the display device 111, the first pixel 25B, the second pixel 25G, and the third pixel 25R differ in the maximum visible light transmission wavelength of the light absorption layer 3 in each pixel. Visible light in a wavelength band of about two-thirds of light can be absorbed. That is, in the display device 111, all the pixels can absorb, for example, approximately two-thirds of the external light 10 or the external light 24 reflected by the reflective layer 2. FIG. Therefore, according to this embodiment, it is possible to realize the display device 111 that emits light with a higher contrast than the conventional one.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a schematic configuration of the display device 112 according to this embodiment. For convenience of illustration, members not related to the description referring to FIG. 17 are also omitted from FIG.
  • the difference between the display device 112 and the display device 111 is as follows, and the display device 112 has the same configuration as the display device 111 except for the following points.
  • the first pixel 25B is provided with the first light emitting element 107B instead of the first light emitting element 106B.
  • the second pixel 25G is provided with a second light emitting element 107G instead of the second light emitting element 106G.
  • the third pixel 25R is provided with a third light emitting element 107R instead of the third light emitting element 106R.
  • the first light emitting element 107B is a blue light emitting element that emits blue light as the first color visible light from the first light emitting layer 26B.
  • the second light emitting element 107G is a green light emitting element that emits green light as the first color visible light from the second light emitting layer 26G.
  • the third light emitting element 107R is a red light emitting element that emits red light as the first color visible light from the third light emitting layer 26R, like the third light emitting element 106R.
  • the first light-emitting element 107B is the light-absorbing layer 3 described above, instead of the first light-absorbing layer 27B.
  • An absorbent layer 27 is provided.
  • the second light-emitting element 107G serves as the light-absorbing layer 3 described above, instead of the second light-absorbing layer 27G, as a second light-absorbing layer (that is, a light-absorbing layer of the second light-emitting element).
  • An absorbent layer 28 is provided.
  • the third light-emitting element 107R serves as the light-absorbing layer 3 described above, instead of the third light-absorbing layer 27R, as a third light-absorbing layer (that is, a light-absorbing layer of the third light-emitting element).
  • An absorbent layer 27 is provided.
  • the light absorption layer 27 in the first light emitting element 107B and the third light emitting element 107R has the transmittance of the light at the maximum emission luminance wavelength of the blue light and the transmittance of the light at the maximum emission luminance wavelength of the red light. It is higher than the transmittance of visible light other than red light and blue light.
  • the light absorption layer 28 in the second light emitting element 107G has a higher transmittance of the light of the maximum emission luminance wavelength of the green light than the transmittance of the visible light other than the green light.
  • FIG. 18 shows the maximum visible light transmission wavelength and maximum visible light absorption wavelength of the light absorption layer 27 as the first light absorption layer and the third light absorption layer, and the light absorption layer 28 as the second light absorption layer. is a diagram showing the maximum visible light transmission wavelength and the maximum visible light absorption wavelength of .
  • the light absorption layer 27 as the first light absorption layer and the third light absorption layer has maximum visible light transmission in the wavelength band of 440 nm or more and 480 nm or less and the wavelength band of 610 nm or more and 640 nm or less. It has a maximum absorption wavelength of visible light in a wavelength band of 530 nm or more and 560 nm or less. Therefore, the first light emitting element 107B and the third light emitting element 107R transmit blue light and red light and absorb green light.
  • the light absorption layer 28 as the second light absorption layer has the maximum visible light transmission wavelength in the wavelength band of 530 nm or more and 560 nm or less, similar to the second light absorption layer 27G. Each band has a visible light maximum absorption wavelength. Therefore, the second light emitting element 106G transmits green light and absorbs blue light and red light.
  • 440-480 indicates 440 or more and 480 or less
  • 610-640 indicates 610 or more and 640 or less
  • 530-560 indicates 530 or more and 560 or less.
  • ⁇ 530 indicates that it is smaller than 530
  • 560- indicates that it is larger than 560.
  • the display device 112 allows the first light emitting element 107B and the third light emitting element 107R as the light absorption layer 3 to transmit red light and blue light, and transmit only green light with high luminosity.
  • a light absorbing layer 27 is provided for each.
  • the display device 112 since the light absorption layer 27 can be simultaneously formed as the light absorption layer 3 in the first light emitting element 107B and the third light emitting element 107R, patterning of the light absorption layer 3 can be performed.
  • the number of times can be reduced to, for example, two.
  • the first pixel 25B and the third pixel 25R can absorb visible light in a wavelength band of approximately one-third of all visible light wavelengths
  • the second pixel 25G can absorb visible light in a wavelength band of approximately one-third. can absorb visible light in a wavelength band of approximately two-thirds of visible light of all wavelengths.
  • the reflective layer 2 For example, approximately 4/9 (specifically, 1/9 of red light, 2/9 of green light, and 1/9 of blue light) of the external light 10 or external light 24 reflected by 2 is absorbed. Therefore, according to this embodiment, it is possible to realize the display device 112 that emits light with a higher contrast than the conventional one.
  • FIG. 19 shows the maximum visible light transmission wavelength and maximum visible light absorption wavelength of the light absorption layer 27 as the first light absorption layer and the third light absorption layer
  • the second is a diagram showing the maximum visible light transmission wavelength and the maximum visible light absorption wavelength of a light absorption layer 28 as a light absorption layer of .
  • the light absorption layer 28 as the second light absorption layer may substantially ignore light absorption.
  • the second pixels 25G cannot substantially absorb the external light 10 or the external light 24 reflected by the reflective layer 2, but the second pixels 25G absorb the external light 10 or 24 reflected by the reflective layer 2. For example, about 2/9 of the light 10 or the external light 24 can be absorbed.
  • the light-emitting device according to the present disclosure is a display device has been described as an example.
  • the light-emitting device according to the present disclosure is not limited to this, and may be, for example, a lighting device or a light-emitting element.
  • a light-emitting device includes a functional layer having at least a reflective layer, a light-absorbing layer, a visible light-transmitting first electrode, a light-emitting layer that emits visible light of a first color, and a visible light-transmitting wherein the light-absorbing layer transmits at least part of the visible light of the first color and transmits other than the visible light of the first color It absorbs at least part of visible light, is provided adjacent to the reflective layer and the first electrode, and covers the entire reflective layer in the light emitting region of the light emitting element.
  • visible light of the first color emitted from the light emitting layer can be reflected by the reflective layer and extracted to the outside, and light extraction efficiency can be improved.
  • since at least part of the external light reflected by the reflective layer can be absorbed by the light absorbing layer, external light reflection can be suppressed. Therefore, according to the above aspect, it is possible to provide a light-emitting element that can improve the contrast in the specular reflection direction and maintain the display quality even under external light.
  • the full width at half maximum of the emission spectrum of the visible light of the first color is 50 nm or less.
  • absorption in the light absorption layer is reduced, enabling brighter display.
  • the wavelength range of 400 nm to 700 nm in the visible light region is roughly divided into red, green, and blue, the wavelength width corresponding to each color is approximately 100 nm.
  • the full width at half maximum of the light emitted from the light emitting layer is set to half or less of the wavelength width corresponding to each color, it is easy to balance the transmission of the light emitted from the light emitting layer and the absorption of external light in the light absorption layer.
  • a light-emitting device is, in Aspect 1 or 2, provided with an edge cover covering an edge portion of the first electrode on the side opposite to the light absorption layer in the first electrode, wherein the edge The cover has visible light absorptivity, and the portion of the reflective layer other than the light emitting region is directly or indirectly covered with the edge cover.
  • the light-emitting device in any one of Aspects 1 to 3, has a lower refractive index than the average refractive index of the layers from the first electrode to the second electrode in the light-emitting region.
  • a refractive index layer is provided adjacent to a surface of the second electrode opposite to the functional layer, and has an average refractive index of the layers from the first electrode to the second electrode in the light emitting region and the low refractive index.
  • the refractive index difference from the refractive index layer is larger than the refractive index difference between the average refractive index of the layers from the first electrode to the second electrode in the light emitting region and the refractive index of the light absorption layer.
  • the light emitted from the light-emitting layer which is incident on the low refractive index layer from an oblique direction at an angle (incidence angle) equal to or greater than the total reflection angle (critical angle), is blocked by the refractive index difference.
  • the light can be totally reflected, guided to the light absorption layer, reflected by the reflection layer, and extracted to the outside. Therefore, the efficiency of extracting light to the outside can be improved.
  • the interface reflectance at an angle equal to or less than the total reflection angle is also smaller at the interface between the functional layer and the light absorption layer than at the interface between the functional layer and the low refractive index layer. It is possible to preferentially guide the light emitted inside to the light absorption layer.
  • the low refractive index layer is made of a resin having a refractive index of 1.3 or more and 1.6 or less.
  • the refractive index of a commonly available low refractive index resin is about 1.3. and the options for functional layers are limited.
  • the low refractive index layer is made of hollow bead-containing resin containing a plurality of hollow beads.
  • the low refractive index layer is a hollow or gas layer.
  • a circularly polarizing plate is provided via the low refractive index layer on the side of the second electrode opposite to the functional layer. ing.
  • the reflective layer has at least one concave portion having an inclined inner wall surface in the light-emitting region.
  • the reflection layer having the above structure since the reflection layer having the above structure is provided, it is possible to prevent waveguide loss and further improve the light extraction efficiency in the front direction of the light emitting element. Further, in the case where the light absorption layer is not provided, if the reflective layer having the structure is formed, external light is scattered and reflected by the inclined inner wall surface (slope portion) and the edge portion of the reflective layer. In addition to the decrease in contrast in the direction of specular reflection due to , the contrast in directions other than the direction of specular reflection of external light also decreases. However, according to the above aspect, the external light reflected by the inclined inner wall surface (slope portion) and the edge portion of the reflection layer can also be absorbed by the light absorption layer. Contrast in other directions can also be improved.
  • the bright room contrast can be further improved, and more light emitted from the light emitting layer can be extracted in the front direction by the reflective layer while maintaining display quality even under external light. can be done. Therefore, according to the above aspect, the front luminance of the light emitting element can be kept high, and brighter display is possible.
  • the thickness of the light-absorbing layer in the portion covering the recess of the reflective layer in the light-emitting region is other than the recess of the reflective layer in the light-emitting region. is greater than the thickness of the light absorption layer covering the portion of
  • the external light reflected by the inclined inner wall surface (slant surface portion) or the edge portion of the recess of the reflection layer can be more reliably absorbed by the light absorption layer, and the recess can be Since the thickness of the light absorption layer in (1) can be increased, the light absorption layer can be made more difficult to peel off.
  • a light-emitting device in Aspect 9 or 10, has at least one concave portion having an inclined inner wall surface in the light-emitting region on the side opposite to the light-absorbing layer in the reflective layer.
  • One insulating layer is provided, and the reflective layer covers at least a portion of the inner wall surface of the recess in the first insulating layer, at least on the surface of the first insulating layer in at least the light emitting region. along some.
  • the reflective layer is formed along at least a part of the surface of the first insulating layer on the first insulating layer having the concave portion having the inclined inner wall surface, thereby achieving the inclined inner wall surface.
  • a reflective layer having recesses with wall surfaces can be easily formed.
  • the first insulating layer has a plurality of recesses in the light-emitting region
  • the reflective layer has at least It covers the entire inner wall surfaces of the plurality of recesses provided in the first insulating layer.
  • the reflective layer covers a part of the inner wall surface of the recess provided in the first insulating layer.
  • the reflective layer in the light emitting region, has a recess having an inclined inner wall surface covering a part of the inner wall surface of the recess provided in the first insulating layer.
  • a light-emitting element according to Aspect 14 of the present disclosure is, in Aspect 13, wherein the first electrode is formed only in a portion overlapping the reflective layer in plan view.
  • the first electrode is not formed in the portion where the light extraction efficiency is low. In addition, it is possible to improve the light extraction efficiency of the portion where the first electrode is formed.
  • a second insulating layer is provided between the first electrode and the second electrode in a region that does not overlap with the recess in plan view. It is
  • the second insulating layer is provided between the first electrode and the second electrode in a region that does not overlap with the recess in a plan view, and only the region with high light extraction efficiency is the conducting region. can reduce power consumption.
  • the refractive index of the light absorption layer is higher than the refractive index of the first insulating layer.
  • the light incident on the low refractive index layer from an oblique direction at an angle (incidence angle) equal to or greater than the total reflection angle (critical angle) through the light absorption layer is completely absorbed by the first insulating layer. Since it can be reflected, the light extraction efficiency to the outside can be further improved.
  • the average refractive index of the layers from the first electrode to the second electrode in the light-emitting region is higher than the refractive index of the first insulating layer.
  • light incident on the low refractive index layer from an oblique direction at an angle (incidence angle) equal to or greater than the total reflection angle (critical angle) through the light absorption layer passes through the functional layer.
  • the light is easily emitted to the outside, and the light extraction efficiency to the outside can be further improved.
  • the first insulating layer has visible light absorptivity.
  • the reflection of external light can be suppressed even with the first insulating layer, so that the contrast under external light can be further improved.
  • a light-emitting device in any one of Aspects 11 to 18, wherein the concave portion of the first insulating layer has at least a line-shaped portion.
  • the material that constitutes the light absorption layer it is easy to apply the material that constitutes the light absorption layer, and the edge of the reflection layer can be reliably covered. Further, since the thick film portion of the light absorption layer covering the concave portion of the first insulating layer provided with the reflection layer is continuously formed, the light absorption layer is less likely to peel off.
  • a light-emitting device is the light-emitting device according to any one of Aspects 1 to 19, wherein the light-absorbing layer has a transmittance of light having a maximum emission luminance wavelength of visible light of the first color, higher than the transmittance of at least a portion of visible light other than visible light of the color
  • At least the maximum emission luminance wavelength of the visible light of the first color is the maximum visible light transmission wavelength of the light absorption layer.
  • most of the external light reflected by the reflective layer can be absorbed by the light absorbing layer, thereby suppressing reflection of external light.
  • a light-emitting device is the light-emitting device according to any one of Aspects 1 to 20, wherein the light-emitting layer includes quantum dots that emit visible light of the first color.
  • the light emitting element a quantum dot light emitting diode capable of improving the contrast in the specular reflection direction and maintaining display quality even under external light.
  • a light-emitting device includes a plurality of light-emitting elements according to any one of aspects 1 to 21 above.
  • a light-emitting device is the light-emitting device according to aspect 22, wherein the plurality of light-emitting elements include red light-emitting elements that emit red light as the first color visible light, and A green light emitting element that emits green light and a blue light emitting element that emits blue light as the visible light of the first color, wherein the light absorbing layer of the red light emitting element and the light absorbing layer of the blue light emitting element
  • the transmittance of light at the maximum emission luminance wavelength of red light and the transmittance of light at the maximum emission luminance wavelength of blue light are higher than the transmittance of visible light other than the red light and the blue light.
  • the number of times of patterning the light absorbing layer can be reduced to, for example, two.
  • the red light emitting element and the blue light emitting element can absorb, for example, about 1/3 of the external light
  • the green light emitting element can absorb, for example, about 2/3 of the external light.
  • the plurality of light-emitting elements include red light-emitting elements that emit red light as the first color visible light, and A green light-emitting element that emits green light and a blue light-emitting element that emits blue light as the visible light of the first color, wherein the light absorption layer of the red light-emitting element emits light having a maximum emission luminance wavelength of the red light.
  • the light absorption layer of the green light emitting element has a transmittance of light at the maximum emission luminance wavelength of the green light that is higher than the transmittance of visible light other than the green light
  • the transmittance of the light absorption layer of the blue light emitting element is higher than the transmittance of light, and the transmittance of the light of the maximum emission luminance wavelength of the blue light is higher than the transmittance of visible light other than the blue light.
  • each of the blue light-emitting element, the green light-emitting element, and the red light-emitting element can absorb, for example, approximately two-thirds of external light over the entire wavelength range.
  • first insulating layer 2 reflective layer 3, 27, 28 light absorbing layer 4 first electrode 5 edge cover 6 functional layer 6a light emitting layer 6b insulating layer (second insulating layer) 7 second electrode 8, 8a, 8b, 23, 23a, 23b, 23c light 9 light emitting region 10, 24 outside light 11R, 11G, 11B, 12R, 12G, 12B emission spectrum 11BF, 12RF full width at half maximum 13, 15 inner wall surface 14 , 16 concave portion 17 top portion 18a, 18b, 18c, 18d, 18e insulating layer structure 19 linear portion 20 substrate 21 low refractive index layer 22 circularly polarizing plate 25B first pixel 25G second pixel 25R third pixel 26B first pixel Emissive Layer 26G Second Emissive Layer 26R Third Emissive Layer 27B First Light Absorbing Layer 27G Second Light Absorbing Layer 27R Third Light Absorbing Layer 101, 101′, 102a, 102b, 103a, 103b, 103b ', 104,

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Abstract

発光素子(101)は、機能層(6)の発光層(6a)から発せられる第1の色の可視光である光(8)の少なくとも一部を透過するとともに、該光(8)以外の少なくとも一部の可視光を吸収する光吸収層(3)を備えている。光吸収層(3)は、反射層(2)と第1電極(4)とにそれぞれ隣接して設けられており、かつ、発光領域(9)における反射層(2)全体を覆っている。

Description

発光素子および発光デバイス
 本開示は、光吸収層を備えた発光素子および発光デバイスに関する。
 従来、OLED(有機発光ダイオード)表示装置およびQLED(量子ドット発光ダイオード)表示装置等の発光デバイスあるいはこれら発光デバイスに用いられる発光素子において、光取り出し効率の向上を目的として、反射構造を設けたものが知られている。このような発光デバイスあるいは発光素子の一例が、特許文献1~7に開示されている。
日本国特開2019-102449号 日本国特開2004-192977号 日本国特開2009-117500号 日本国特開2007-280677号 日本国特開2017-004746号 日本国特開2006-276089号 国際公開2017/043245号
 従来技術においては、これら発光デバイスあるいは発光素子に入射した外光が反射構造によって反射および/または散乱されて、これら発光デバイスあるいは発光素子から外部に射出される。この発光デバイスあるいは発光素子から射出される外光に起因して、従来技術においては、これら発光デバイスあるいは発光素子から発光される光のコントラストが低いという問題が発生する。
 本開示の一態様は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、コントラストが高い光を発する発光素子および発光デバイスを実現することにある。
 本開示の一態様に係る発光素子は、反射層、光吸収層、可視光透過性を有する第1電極、第1の色の可視光を発する発光層を少なくとも有する機能層、および可視光透過性を有する第2電極を、この順に備えた発光素子であって、上記光吸収層は、上記第1の色の可視光の少なくとも一部を透過するとともに、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光を吸収し、上記反射層と上記第1電極とにそれぞれ隣接して設けられており、かつ、当該発光素子の発光領域における上記反射層全体を覆っている。
 本開示の一態様に係る発光デバイスは、本開示の一態様に係る上記発光素子を複数備えている。
 本開示の一態様によれば、コントラストが高い光を発する発光素子および発光デバイスを実現することができる。
実施形態1に係る発光素子の概略構成を示す断面図および平面図である。 異なる発光材料を用いた発光層から発せられる可視光の発光スペクトルを2つ並べて示す図である。 実施形態1の変形例に係る発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態2に係る発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態2に係る他の発光素子の概略構成を示す断面図である。 絶縁層の凹部の形成例を示す平面図を5つ並べて示す図である。 実施形態4に係る発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態4に係る他の発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態4の変形例に係る発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態5に係る発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態6に係る発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態6に係る他の発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態6に係るさらに他の発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態6に係るさらに他の発光素子の概略構成を示す断面図である。 実施形態7に係る発光デバイスの概略構成を示すブロック図である。 実施形態7に係る発光デバイスにおける、第1の光吸収層の可視光波長域における最大透過波長および可視光波長域における最大吸収波長、第2の光吸収層の可視光波長域における最大透過波長および可視光波長域における最大吸収波長、並びに第3の光吸収層の可視光波長域における最大透過波長および可視光波長域における最大吸収波長を示す図である。 実施形態8に係る発光デバイスの概略構成を示すブロック図である。 実施形態8に係る発光デバイスにおける、第1の光吸収層および第3の光吸収層としての光吸収層の可視光波長域における最大透過波長および可視光波長域における最大吸収波長、並びに、第2の光吸収層としての光吸収層の可視光波長域における最大透過波長および可視光波長域における最大吸収波長を示す図である。 実施形態8の変形例1に係る発光デバイスにおける、第1の光吸収層および第3の光吸収層としての光吸収層の可視光波長域における最大透過波長および可視光波長域における最大吸収波長、並びに、第2の光吸収層としての光吸収層の可視光波長域における最大透過波長および可視光波長域における最大吸収波長を示す図である。
 本開示の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、先に説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない場合がある。また、以下に示す各断面図に記載の斜面の角度、外光の反射角度および屈折角度、発光層から発せられた光の反射角度および屈折角度等の角度は、図示の便宜上の角度であり、実際の角度とは異なる。
 〔実施形態1〕
 図1は、本実施形態に係る発光素子101の概略構成を示す断面図および平面図である。図1に示すように、発光素子101は、絶縁層1(第1の絶縁層)、反射層2、光吸収層3、第1電極4、エッジカバー5、機能層6、および第2電極7を備えている。なお、図1の平面図においては、図示の便宜上、第2電極7の図示を省略している。
 なお、以下の説明において、「下層」は、比較対象の層よりも先のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」は、比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。また、「同層」は、同一のプロセス(成膜工程)にて形成されていることを意味する。また、本開示では、絶縁層1から第2電極7に向かう方向を上方向と称し、その反対方向を下方向と称する。具体的には、本開示において下層側(あるいは下側)とは、比較対象の層よりも基板側を意味する。
 発光素子101は、絶縁層1と、反射層2と、光吸収層3と、第1電極4と、エッジカバー5および機能層6と、第2電極7とを、絶縁層1の下に設けられた基板(図示しない)側からこの順に備えている。本開示では、第1電極4と第2電極7との間の層を総称して機能層6と称する。機能層6は、発光層6aを少なくとも含んでいる。
 基板は、これら、絶縁層1、反射層2、光吸収層3、第1電極4、エッジカバー5、機能層6、および第2電極7を支持する支持体である。
 発光素子101は、例えば、表示装置あるいは照明装置等の発光デバイス(電子機器)の光源として用いられてよい。発光素子101が例えばこれら発光デバイスの一部である場合、上記基板には、複数の薄膜トランジスタが形成されたアレイ基板等の、当該発光素子101を備えた発光デバイスの基板が用いられる。
 したがって、発光素子101は、それ自体が上記基板を備えていてもよく、それ自体は上記基板を備えていなくてもよい。つまり、上記基板を含めて発光素子101と称してもよく、上記基板を除いて発光素子101と称してもよい。
 絶縁層1は、上記基板の表面全体を覆うようにベタ状に形成されている。本実施形態では、絶縁層1と反射層2とで、表面に凹凸を有する反射構造体が形成されている。なお、反射層2の表面が、上記反射構造体の反射面である。反射層2は、機能層6における発光層6aから発せられた光8(EL光)を反射するとともに、外光10を反射する。なお、光8は、単色(第1の色)の可視光である。
 図1に示すように、絶縁層1の表面には、傾斜した内壁面15(斜面部)を有する凹部16が、当該発光素子101の発光領域9に、複数(例えば4つ)設けられている。反射層2は、絶縁層1上に薄層状に形成されており、図1では、絶縁層1における凹部16の内壁面15全体を覆うように、少なくとも発光領域9における、絶縁層1の表面に沿って設けられている。
 なお、本開示において、発光素子の発光領域とは、発光素子が外部に光を発する領域を示す。つまり、本開示において、発光素子の発光領域とは、平面視で、発光層で発光した光を外部に取り出すことができる光取出し領域を示す。発光層は、第1電極と第2電極とで挟まれた領域において発光する。このため、平面視で、発光層が、第1電極および第2電極と重畳する部分が、発光層の発光領域である。しかしながら、第1電極のエッジは、第1電極のパターン端部で機能層が薄くなったり電界集中が起こったりすることで第1電極と第2電極とが短絡することを防止するため、例えば可視光吸収性または遮光性を有する絶縁性のエッジカバーで覆われる。平面視で、エッジカバーに重畳する部分からは、発光層で発光した光を外部に取り出すことができない。また、後述する実施形態4に示すように、発光層から発せられて反射した光は、光取り出し効率は低下するものの、平面視で、エッジカバーで覆われていない領域であれば、発光層の発光領域以外の領域からも取り出すことができる。したがって、本開示では、発光層の発光領域であるか否かに拘らず(例えば、第1電極の有無に拘らず)、発光素子が外部に光を発する領域を、発光素子の発光領域と称する。以下、発光素子の発光領域を「発光領域9」と称する。
 このため、本実施形態において、発光領域9は、当該発光素子101が外部に光を発する領域を示す。
 なお、本開示に係る発光素子を表示装置に用いる場合、発光領域9は、該表示装置の1画素となる。発光領域9は、画素分離壁としても機能する、エッジカバー5で囲まれた領域(言い換えれば、エッジカバー5の開口領域)を示し、発光層6aにおける、平面視でエッジカバー5と重畳しない領域である。したがって、発光領域9は、「画素」または「エッジカバー開口領域」と読み換えることができる。なお、絶縁層1の材料およびエッジカバー5については、後で説明する。
 反射層2の表面には、傾斜した内壁面13(斜面部)を有する凹部14が、発光領域9に、複数(例えば4つ)設けられている。
 このように、傾斜した内壁面15を有する凹部16が設けられた絶縁層1上に、少なくとも発光領域9における絶縁層1の表面に沿って反射層2を形成することで、傾斜した内壁面13を有する凹部14を備えた反射層2を容易に形成することができる。
 本実施形態において、反射層2は、少なくとも、発光領域9における、絶縁層1に設けられた複数の凹部16の内壁面15全体を覆っている。なお、図1に示す例では、反射層2は、絶縁層1に設けられた複数の凹部16の内壁面15全体を覆っている。このため、凹部14は、凹部16と相似形状を有し、内壁面13は、凹部16における傾斜した内壁面15と相似形状を有している。
 このように、傾斜した内壁面13(言い換えれば、傾斜した反射面)を複数有することで、正面方向への光取り出し効率をより一層向上させることができる発光素子101を提供することができる。
 なお、図1では、上述したように、一例として、絶縁層1が発光領域9に凹部16を複数有し、これにより、反射層2が、発光領域9に凹部14を複数有している場合を例に挙げて図示している。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではない。
 反射層2は、傾斜した内壁面13を有する凹部14を、発光領域9に少なくとも1つ有していればよい。したがって、絶縁層1は、反射層2における、光吸収層3とは反対側に、傾斜した内壁面15を有する凹部16を発光領域9に1つ有していればよい。
 このように、反射層2が、発光領域9に、傾斜した内壁面13を有する凹部14を少なくとも1つ有していることで、導波損失を防ぎ、発光素子101における、正面方向への光取り出し効率を向上させることができる。
 なお、4つの凹部16のうち最も底が深いもの(図1中、一番左の凹部16)は、第1電極4と基板のTFT(図示しない)とを電気的に接続するためのコンタクトホールCHとしても機能する。
 なお、反射層2の材料については、後で説明する。
 発光領域9における反射層2は、光吸収層3で覆われている。一方、反射層2における、発光領域9以外の部分(つまり、発光領域9の外側の部分)は、光吸収層3および後述するエッジカバー5のうち、少なくともエッジカバー5で、直接または間接的に覆われている。
 光吸収層3は、反射層2と第1電極4との間に、これら反射層2と第1電極とにそれぞれ隣接して設けられている。
 光吸収層3は、特定の波長領域の光を吸収し、特定の波長領域の光を透過する層であり、例えば、発光層6aからEL発光した可視光の少なくとも一部を透過し、発光層6aのEL発光波長以外の少なくとも一部の可視光を吸収する。光吸収層3の透過率は、例えば、発光層6aの発光波長で高くなっている。具体的には、光吸収層3は、少なくとも発光層6aからEL発光した光の色(第1の色)の可視光の最大発光輝度が得られる波長である最大発光輝度波長(例えばEL発光の輝度ピーク波長)の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高い。
 また、光吸収層3の発光層6aからEL発光した可視光の最大発光輝度波長における透過率は、例えば、50%より高いことが好ましく、80%よりも高いことがより好ましい。さらに、光吸収層3の発光層6aのEL発光波長以外の可視光の吸収率は、例えば、EL発光波長以外の少なくとも一部の可視光の吸収率が50%より高いことが好ましく、70%よりも高いことがより好ましい。
 上述したように、光吸収層3は、少なくとも発光領域9における反射層2全体(言い換えれば、発光領域9における反射層2の上面全面)を覆っている。このように、発光領域9における反射層2全体を光吸収層3で覆うことで、反射層2で反射された外光10の多くを光吸収層3で吸収させることができる。このため、外光10の反射(外光反射)を抑制することができる。また、光吸収層3は、上述したように、発光層6aの発光波長の透過率が高い。このため、上記発光波長の吸収を抑制し、正面輝度を高く保つことができる。したがって、本実施形態によれば、正反射方向でのコントラストを改善することができ、外光10下でも表示品位を保つことができる発光素子101を提供することができる。
 本実施形態において、光吸収層3は、発光領域9における反射層2の凹凸を平坦化する平坦化層としても機能する。発光領域9における、光吸収層3の上面は、光吸収層3の下面よりも平坦であり、発光領域9における、反射層2の凹部14を覆う部分の光吸収層3の厚みtaは、発光領域9における反射層2の凹部14以外の部分を覆う光吸収層3の厚みtbよりも大きい。
 このようにta>tbとなるように光吸収層3が形成されていることで、反射層2の凹部14における、傾斜した内壁面13(斜面部)やエッジ部で反射された外光10を光吸収層3でより確実に吸収することができる。また、ta>tbとなるように光吸収層3が形成されていることで、凹部14における光吸収層3を厚膜化することができるので、光吸収層3を、より剥がれ難くすることができる。
 光吸収層3の材料としては、例えば、可視光を吸収する光吸収剤と樹脂との混合物が挙げられる。
 上記光吸収剤としては、例えば、顔料、有機色素、2色性色素、金属ナノ粒子等が挙げられる。上記顔料としては。例えば、金属化合物、レーキ顔料、色素顔料等が挙げられる。上記金属化合物としては、例えば、酸化物、硫化物、硫酸塩、クロム酸塩等の金属化合物が挙げられる。上記有機色素としては、例えば、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、クアリリウム系色素等が挙げられる。上記2色性色素としては、例えば、アゾ系、アントラキノン系、キノフタロン系、ジオキサジン系等の2色性色素が挙げられる。上記金属ナノ粒子としては、例えば、プラズモン吸収金属ナノ粒子が挙げられる。これら光吸収剤は、一種類のみを用いてもよく、適宜、二種類以上を混合して用いてもよい。
 これら光吸収剤と樹脂との混合物のなかでも、上記光吸収層3の材料としては、例えば、顔料を混ぜた樹脂または有機色素を混ぜた高屈折率樹脂等が好適に用いられる。
 上記高屈折率樹脂としては、従来、いわゆる高屈折率樹脂として知られている公知の各種樹脂を用いることができる。一般的な樹脂の屈折率は1.5程度であり、高屈折率樹脂としては、例えば、屈折率が1.6以上の樹脂等、一般的な樹脂よりも屈折率が高い樹脂が用いられる。上記高屈折率樹脂としては、例えば、高屈折率高分子、ジルコニウムまたはハフニウム添加アクリレート、高屈折率ナノコンポジット(有機高分子マトリックスと高屈無機ナノ粒子との組み合わせ)、ポリエステル(代表的な屈折率1.6)、ポリイミド(代表的な屈折率1.53以上、1.8以下)等が挙げられる。なお、本開示において、「屈折率」は、「絶対屈折率」を示す。また、光吸収層3の材料としては、周知のカラーフィルタを構成する材料を適用してもよい。
 本実施形態において、絶縁層1の屈折率をn1とし、光吸収層3の屈折率をn2とすると、n1<n2であることが望ましい。つまり、光吸収層3の屈折率(n2)は、絶縁層1の屈折率(n1)よりも高いことが望ましい。n1<n2とすることで、全反射角(臨界角)以上の角度(入射角)で斜め方向から光吸収層3に入射した光を絶縁層1で全反射させることができる。このため、n1<n2とすることで、外部への光取り出し効率をより向上させることができる。
 なお、光吸収層3の屈折率(n2)は、例えば、1.5以上、1.8以下であることが望ましい。絶縁層1の屈折率(n1)は、例えば、1.0以上、1.6以下であることが望ましい。
 本実施形態では、前記したように絶縁層1の表面に凹部16を形成するため、絶縁層1は、有機絶縁材料を用いて形成される。
 絶縁層1に用いられる有機絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂(代表的な屈折率1.48~1.5)、ポリエチレン(代表的な屈折率1.54)、ポリエチレンテレフタレート(代表的な屈折率1.57~1.58)、ポリテトラフルオロエチレン(代表的な屈折率1.35)、ポリイミド等をベース樹脂としたフォトレジストが挙げられる。なお、絶縁層1の材料にポリイミドを使用する場合、n1<n2を満足するポリイミドが使用される。また、上述したように、絶縁層1の材料にポリイミドを使用する場合、屈折率が1.6以下のポリイミドを使用することが望ましい。
 また、絶縁層1は、可視光吸収性を有することが好ましい。このため、絶縁層1は、可視光を吸収する光吸収剤を含んでいてもよい。上記光吸収剤としては、例えば、カーボンブラック等が挙げられる。また、上記光吸収剤としては、光吸収層3に用いられる吸収剤と同様の吸収剤を用いてもよい。
 上述したように絶縁層1が可視光吸収性を有することで、上記外光10を、光吸収層3だけでなく、絶縁層1でも吸収することができる。このため、絶縁層1が可視光吸収性を有することで、外光10の反射をより一層抑制し、外光下でのコントラストをより改善することができる。
 発光素子101は、一例として、コンタクトホールCHとしても機能する凹部16を覆う反射層2が、発光領域9以外の部分の絶縁層1の上層で第1電極4と接続されることで、第1電極4と基板のTFTとを電気的に接続している。このように、反射層2は、第1電極4と基板のTFTとを電気的に接続する。このため、反射層2には、導電性を有する光反射性材料を用いることが望ましい。
 上記光反射性材料としては、可視光の反射率の高い材料が好ましく、例えば、金属材料を用いることができる。具体的には、例えば、Al(アルミニウム、代表的な屈折率1.39)、Ag(銀、代表的な屈折率1.35)等を用いることができる。これらの材料は、可視光の反射率が高いため、発光効率が向上する。
 また、本実施形態において、発光領域9における第1電極4から第2電極7までの層の平均屈折率をn3とすると、n1<n2<n3であることが望ましい。つまり、発光領域9における第1電極4から第2電極7までの層の平均屈折率(n3)は、光吸収層3の屈折率(n2)並びに絶縁層1の屈折率(n1)よりも高いことが望ましい。
 前記したようにn1<n2とすることで、全反射角(臨界角)以上の角度(入射角)で斜め方向から光吸収層3に入射した光を絶縁層1で全反射させることができる。また、n2<n3とすることで、絶縁層1あるいは反射層2で反射された光が、光吸収層3と第1電極4との界面にいかなる角度で入射しても全反射されることが無いため、第1電極4から第2電極7までの層を透過して外部に出射され易い。このため、n1<n2<n3とすることで、外部への光取り出し効率をより向上させることができる。
 なお、発光領域9における第1電極4から第2電極7までの層の平均屈折率とは、第1電極4の屈折率、機能層6の屈折率、および第2電極7の屈折率の平均値である。発光領域9における第1電極4から第2電極7までの層の平均屈折率(n3)は、例えば、1.6以上、2.5以下である。
 次に、第1電極4から第2電極7までの層について説明する。
 第1電極4および第2電極7は、何れか一方が陽極(アノード)であり、他方が陰極(カソード)である。なお、第1電極4および第2電極7の何れが陽極であっても陰極であってもよい。
 第1電極4および第2電極7は、それぞれ透光性材料で形成されている。上記透光性材料としては、例えば、スズドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、銀ナノワイヤ、グラフェン、PEDOT:PSSS((ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)とポリ(4-スチレンスルホン酸)との複合体)等を用いることができる。これらの材料は可視光透過性を有し、可視光の透過率が高いため、発光効率が向上する。
 前述したように、第1電極4および第2電極7は、機能層6を挟むように設けられている。
 発光層6aは、発光材料を含み、陰極から輸送された電子と、陽極から輸送された正孔との再結合により、EL(エレクトロルミネッセンス)光として光8を発する層である。光8は、単色(第1の色)の可視光である。
 第1電極4と第2電極7との間に流れる電流によって、発光層6aはEL発光する。発光素子101は、トップエミッション型の表示素子であり、第1電極4および第2電極7は、それぞれ可視光透過性を有している。
 なお、発光素子101は、例えば、QLEDであってもよく、OLEDであってもよい。
 発光素子101がQLEDである場合、発光層6aは、発光材料として、例えば、ナノサイズの量子ドット(半導体ナノ粒子)を含む。以下、量子ドットを「QD」と記す。
 上記QDには、公知のQDを用いることができる。上記QDは、例えば、Cd(カドミウム)、S(硫黄)、Te(テルル)、Se(セレン)、Zn(亜鉛)、In(インジウム)、N(窒素)、P(リン)、As(ヒ素)、Sb(アンチモン)、アルミニウム(Al)、Ga(ガリウム)、Pb(鉛)、Si(ケイ素)、Ge(ゲルマニウム)、Mg(マグネシウム)、からなる群より選択される少なくとも一種の元素で構成されている少なくとも一種の半導体材料を含んでいてもよい。また、上記QDは、二成分コア型、三成分コア型、四成分コア型、コアシェル型またはコアマルチシェル型であってもよい。また、上記QDは、上記元素の少なくとも一種がドープされたナノ粒子を含んでいてもよく、組成傾斜した構造を備えていてもよい。
 発光層6aが発光材料としてQDを含んでいる場合、該QDの粒径および組成を適宜調整することによって、上記発光層6aから発せられる光8の波長帯域、言い換えれば、上記発光層6aから発せられる光8の色を制御することが可能である。
 一方、発光素子101がOLEDである場合、発光層6aは、例えば、低分子蛍光色素、金属錯体等の有機発光材料で形成される。なお、上記有機発光材料は、燐光発光材料であってもよく、蛍光発光材料であってもよい。また、発光層6aは、正孔および電子の輸送を担うホスト材料と、発光材料として発光を担う発光ドーパント材料との2成分系で形成されていてもよく、発光材料単独で形成されていてもよい。上記有機発光材料としては、光8として所望の色の可能光を発する有機発光材料が用いられる。
 発光素子101がQLEDである場合、第1電極4および第2電極7間の駆動電流によって電子と正孔とが発光層6a内で再結合し、これによって生じたエキシトンが、QDの伝導帯準位から価電子帯準位に遷移する過程で光が放出される。
 発光素子101がOLEDである場合、第1電極4および第2電極7間の駆動電流によって電子と正孔とが発光層6aで再結合し、これによって生じたエキシトンが基底状態に遷移する過程で光が放出される。
 但し、発光素子101は、OLED、QLED以外の発光素子であってもよく、例えばIOLED(無機発光ダイオード)であってもよい。
 発光素子101は、光8として青色光を発する青色発光素子であってもよく、光8として緑色光を発する緑色発光素子であってもよく、光8として赤色光を発する赤色発光素子であってもよい。
 以下では、一例として、発光素子101がQLEDである場合を例に挙げて説明する。発光素子101が青色発光素子である場合、発光層6aは、発光材料として、発光色が青色の青色QDを含む。発光素子101が緑色発光素子である場合、発光層6aは、発光材料として、発光色が緑色の緑色QDを含む。発光素子101が赤色発光素子である場合、発光層6aは、発光材料として、発光色が赤色の赤色QDを含む。
 図2は、カドミウム(Cd)を実質的に含まないCdフリー系の各色のQDの発光スペクトルとCd系の各色のQDの発光スペクトルとを2つ並べて示す図である。
 図2中、発光スペクトル11Bは、青色のCdフリー系QDの発光スペクトルを示す。発光スペクトル11Gは、緑色のCdフリー系QDの発光スペクトルを示す。発光スペクトル11Rは、赤色のCdフリー系QDの発光スペクトルを示す。また、発光スペクトル12Bは、青色のCd系QDの発光スペクトルを示す。発光スペクトル12Gは、緑色のCd系QDの発光スペクトルを示す。発光スペクトル12Rは、赤色のCd系QDの発光スペクトルを示す。
 なお、本実施形態において、青色光とは、例えば400nm以上、500nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有する光である。また、緑色光とは、500nmを超えて600nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有する光である。また、赤色光とは、600nmを超えて700nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有する光である。
 図2に発光スペクトル11Bで示すCdフリー系の青色QDおよび発光スペクトル12Bで示すCd系の青色QDは、一例として、それぞれ、440nm以上、480nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有している。図2に、発光スペクトル11Gで示すCdフリー系の緑色QDおよび発光スペクトル12Gで示すCd系の緑色QDは、一例として、それぞれ、530nm以上、560nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有している。図2に、発光スペクトル11Rで示すCdフリー系の赤色QDおよび発光スペクトル12Rで示すCd系の赤色QDは、一例として、それぞれ、610nm以上、640nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有している。
 なお、本実施形態において、上記発光層6aから発せられる可視光の発光スペクトルの半値全幅は、50nm以下であることが望ましい。図2では、一例として、発光スペクトル11Bの半値全幅11BF、および発光スペクトル12Rの半値全幅12RFが、50nmより小さい場合を例に挙げて示している。但し、図2に示す例は一例であって、本実施形態は、上述した例に限定されない。また、図2では、何れも、発光素子101がQLEDであり、発光層6aがQDを含む場合の一例を示している。しかしながら、発光素子101が例えばOLEDあるいはIOLEDであり、発光層6aがQD以外の発光材料を含む場合でも、発光層6aの発光スペクトルの半値全幅は、50nm以下であることが望ましい。発光スペクトルの半値全幅が50nm以下である有機材料としては、例えば、熱活性化遅延蛍光体材料であるDABNA等が知られている。
 このように、EL光である光8の半値全幅を狭くすることにより、光吸収層3での吸収が少なくなり、より明るい表示が可能となる。
 また、上述したように可視光域の波長範囲400nm~700nmを大まかに青色、緑色、および赤色に分けると、各色に対応する波長幅は、上述したように100nm程度となる。光8の半値全幅を各色に対応する波長幅の半分以下にすると、光吸収層3における、光8の透過と外光10の吸収とのバランスをとり易くなる。
 なお、図1では、図示の便宜上、最も簡素な構成として、機能層6が発光層6aである場合を例に挙げて図示している。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではない。機能層6は、必要に応じて、陽極と発光層6aの間に正孔を注入する正孔注入層、発光層6aに正孔を輸送する正孔輸送層、陰極と発光層6aの間に電子を注入する電子注入層、および発光層6aに電子を輸送する電子輸送層のうち少なくとも1つを含んでいてもよい。また、機能層6は、上記以外の層を含んでいてもよい。
 第1電極4のエッジ部は、絶縁性のエッジカバー5で覆われている。エッジカバー5は、第1電極4における、光吸収層3とは反対側(言い換えれば、第1電極4上)に、該第1電極4のエッジ部を覆うように、パターン化された第1電極4を取り囲んで形成されている。このエッジカバーの開口領域が、発光素子101の発光領域9となる。
 エッジカバー5は、可視光吸収性または遮光性を有している。エッジカバー5の材料としては、例えば、カーボンブラック等の光吸収剤が添加された感光性樹脂が挙げられる。上記感光性樹脂としては、ポリイミド、アクリル樹脂等の、感光性を有する有機絶縁材料が挙げられる。
 前記したように、反射層2における、発光領域9以外の部分は、光吸収層3およびエッジカバー5のうち少なくともエッジカバー5で、直接または間接的に覆われている。また、発光領域9における反射層2は、光吸収層3で覆われている。このため、本実施形態では、反射層2における第1電極4側の面全体が、光吸収層3もしくはエッジカバー5で覆われることになる。したがって、本実施形態によれば、反射層2の全域に亘って、外光10の反射を抑制することができる。
 このように、発光領域9以外の部分の反射層2の少なくとも一部は、光吸収層3の代わりに、エッジカバー5で覆われていてもよい。発光領域9以外の部分では、反射層2が光吸収層3で覆われていることは、必須でない。
 発光層6aから発せられた光8のうち、全反射角(臨界角)よりも小さな入射角で第2電極7に入射した光8aは、第2電極7を通って、発光素子101の外部に射出される。発光層6aから発せられた光8のうち、第1電極4を通って光吸収層3に入射した光8bは、光吸収層3を通って反射層2にて反射される。発光層6aから発せられた光8のうち、全反射角(臨界角)以上の入射角で第2電極7に入射した光8cは、第2電極7における、機能層6とは反対側の界面で全反射され、第2電極7、機能層6、第1電極4、および光吸収層3を通って反射層2にて反射される。
 前述したように、光吸収層3は、少なくとも発光層6aから発せられた色(第1の色)の可視光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高い。このため、例えば、発光層6aから発せられた色(第1の色)の可視光の最大発光輝度波長が、光吸収層3の可視光波長域における最大透過波長(以下、「可視光最大透過波長」と記す)となる。このため、反射層2で反射された光8bおよび光8cは、光吸収層3、第1電極4、機能層6、および第2電極7を通って、発光素子101の外部に射出される。
 このように、発光素子101は、発光層6aから発せられる光8bおよび光8cを反射層2で反射させて外部に取り出すことができる。したがって、発光素子101は、光8a~光8cを、それぞれ発光素子101の外部に取り出すことができるため、光取り出し効率を向上させることができる。
 また、光吸収層3では、少なくとも発光層6aから発せられる、特定の発光色(第1の色)の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高い。このため、発光素子101によれば、色純度を高めることができる。
 一方、外光10は、第2電極7、機能層6、および第1電極4を通って光吸収層3に入射する。
 光吸収層3が設けられていない場合、反射層2における、傾斜した内壁面13やエッジ部で外光10が散乱反射される。このため、外光10による正反射方向でのコントラストの低下に加え、外光10の正反射方向以外でのコントラストも低下する。
 しかしながら、本実施形態によれば、第2電極7、機能層6、および第1電極4を通って光吸収層3に入射した外光10のうち、上記第1の色の波長領域を含む、光吸収層3を透過する波長領域の可視光を除く波長の可視光を光吸収層3で吸収することができる。
 例えば、発光層6aから発せられる光8が、440nm以上、480nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有する青色の光である場合、光吸収層3は、例えば該最大発光輝度波長の青色の光の透過率が、青色以外の色の可視光透過率よりも高く、例えば、440nm以上、480nm以下の波長帯域に可視光最大透過波長を有するように形成される。言い換えれば、光吸収層3は、上記波長帯域以外の可視光の波長帯域である、例えば480nm以上の波長帯域に可視光波長域における最大吸収波長(以下、「可視光最大吸収波長」と記す)を有する。この場合、光吸収層3は、緑色の光および赤色の光を吸収し、青色の光を透過する。このため、この場合、発光素子101は、光吸収層3で、全波長の可視光のうち、略2/3の波長帯域の可視光を吸収することができる。
 発光層6aから発せられる光8が、530nm以上、560nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有する緑色の光である場合、光吸収層3は、例えば該最大発光輝度波長の緑色の光の透過率が、緑色以外の色の可視光透過率よりも高く、例えば530nm以上、560nm以下の波長帯域に可視光最大透過波長を有するように形成される。この場合、光吸収層3は、例えば530nm未満および560nmを超える波長帯域にそれぞれ可視光最大吸収波長を有し、青色の光および赤色の光を吸収し、緑色の光を透過する。この場合にも、発光素子101は、光吸収層3で、全波長の可視光のうち、略2/3の波長帯域の可視光を吸収することができる。
 発光層6aから発せられる光8が、610nm以上、640nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有する赤色の光である場合、光吸収層3は、例えば該最大発光輝度波長の赤色の光の透過率が、赤色以外の色の可視光透過率よりも高く、例えば、610nm以上、640nm以下の波長帯域に可視光最大透過波長を有するように形成される。この場合、光吸収層3は、例えば610nmnm未満の波長帯域に可視光最大吸収波長を有し、青色の光および緑色の光を吸収し、赤色の光を透過する。この場合にも、発光素子101は、光吸収層3で、全波長の可視光のうち、略2/3の波長帯域の可視光を吸収することができる。
 但し、本実施形態は、これに限定されるものではない。前述したように、光吸収層3は、少なくとも、上記第1の色の可視光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高くなるように設定されていればよい。つまり、光吸収層3は、少なくとも、発光層6aから発せられる、特定の発光色(第1の色)の最大発光輝度波長を含む特定の波長帯域の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高くなるように設定されていればよい。
 人間の色覚は、赤色の光および青色の光に鈍感で緑色の光に敏感である。このため、光吸収層3は、例えば、赤色の光および青色の光を透過し、視感度の高い緑色の光のみを吸収するように形成されていてもよい。
 したがって、発光層6aから発せられる光8が、440nm以上、480nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有する青色の光、あるいは、610nm以上、640nm以下の波長帯域に最大発光輝度波長を有する赤色の光である場合、光吸収層3は、例えば、440nm以上、480nm以下の波長帯域および610nm以上、640nm以下の波長帯域にそれぞれ可視光最大透過波長を有し、530nm以上、560nm以下の波長帯域に可視光最大吸収波長を有するように形成されていてもよい。この場合、発光素子101は、光吸収層3で、全波長の可視光のうち、略1/3の波長帯域の可視光を吸収することができる。
 このように、本実施形態によれば、第2電極7、機能層6、および第1電極4を通って光吸収層3に入射した外光10の多くを、光吸収層3で吸収することができる。特に、発光素子101では、反射層2における、傾斜した内壁面13(斜面部)やエッジ部で反射された外光10の多くを、光吸収層3で吸収させることができる。このため、発光素子101によれば、反射層2による外光10の反射を抑制することができ、外光10の正反射方向および正反射方向以外の方向でのコントラストを、ともに改善することができる。このため、発光素子101によれば、明室コントラストをより向上させることができるとともに、外光下でも、表示品位を保ちながら、反射層2で、発光層6aから発せられる光8を正面方向により多く取り出すことができる。したがって、発光素子101によれば、正面輝度を高く保つことができ、より明るい表示が可能となる。
 (変形例)
 なお、図1では、絶縁層1と反射層2とで、表面に凹凸を有する反射構造体が形成されている場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではない。
 図3は、本変形例に係る発光素子101’の概略構成を示す断面図および平面図である。
 発光素子101’における発光素子101との相違点は、以下の通りであり、以下の点を除けば、発光素子101’は、発光素子101と同じ構成を有している。
 本変形例に係る発光素子101’は、絶縁層1に代えて、絶縁層1’を備えているとともに、反射層2に代えて、反射層2’を備えている。
 絶縁層1’は、平坦化膜であり、コンタクトホールCHを除き、その表面に、凹部は設けられていない。一方、反射層2’は、反射層2よりも厚く形成されており、反射層2’の表面には、傾斜した内壁面13を有する凹部14が、当該発光素子101の発光領域9に、複数(例えば4つ)設けられている。つまり、反射層2’は、発光素子101における絶縁層1と反射層2とを組み合わせた形状を有している。
 このため、発光素子101’でも、発光素子101と同様の効果を得ることができる。
 なお、本変形例では、反射層2’によって反射構造体が形成されている。このように、反射構造体は、必ずしも絶縁層を備えていなくてもよい。
 また、上述したように、絶縁層1’は平坦化膜である。したがって、例えば、支持体としての基板が、TFTを覆う平坦化膜を備えたアレイ基板である場合のように表面に平坦化膜を備えている場合、絶縁層1’は、基板表面の平坦化膜であってもよく、発光素子101’は、必ずしも絶縁膜を備えていなくてもよい。
 なお、図3では、反射層2’が、発光領域9に凹部14を複数有している場合を例に挙げて図示した。しかしながら、本変形例でも、凹部14は、発光領域9に少なくとも1つ設けられていればよい。
 〔実施形態2〕
 図4は、本実施形態に係る発光素子102aの概略構成を示す断面図である。図5は、本実施形態に係る他の発光素子102bの概略構成を示す断面図である。
 発光素子102aにおける発光素子101との相違点は、以下の通りであり、以下の点を除けば、発光素子102bは、発光素子101と同じ構成を有している。
 発光素子101は、反射層2が、絶縁層1に設けられた複数の凹部16の内壁面15全体を覆っている。このため、発光素子101は、反射層2が、発光領域9における、絶縁層1に設けられた複数の凹部16の内壁面15全体を覆っている。しかしながら、図4に示すように、発光素子102aでは、反射層2は、発光領域9において、絶縁層1に設けられた凹部16の内壁面15の一部を覆っている。
 具体的には、図4に示す発光素子102aは、発光領域9において、隣り合う2つの凹部16の間に位置する、絶縁層1の頂部17(つまり、凸部上面)が、第1電極4と接しており、反射層2および光吸収層3の何れによっても覆われていない。但し、図4は一例であって、頂部17は反射層2で覆われていなければよい。頂部17は、光吸収層3で覆われていてもよい。
 反射層2は、発光領域9において、絶縁層1に設けられた凹部16の内壁面15の一部を覆っていることから、発光領域9における反射層2の凹部14の端部は、内壁面15(傾斜部)の途中に設けられている。このため、発光領域9において、内壁面15における頂部17の近傍は、反射層2で覆われておらず、光吸収層3で覆われている。但し、発光素子102aでも、発光領域9では、光吸収層3が反射層2全体を覆っている。
 このように、発光素子102aによれば、発光領域9において、反射層2が、絶縁層1に設けられた凹部16の内壁面15の一部を覆う、傾斜した内壁面13を有する凹部14を有していることで、外光10の反射面積が小さくなる。このため、発光素子102aによれば、発光素子101と同様の効果を得ることができるのみならず、外光10下でのコントラストをより向上させることができる。
 発光素子102bにおける発光素子102aとの相違点は、以下の通りであり、以下の点を除けば、発光素子102bは、発光素子102aと同じ構成を有している。
 発光素子102aは、発光素子101と同様に、凹部16のうち、コンタクトホールCHとしても機能する凹部16に設けられた反射層2が、発光領域9以外の部分の絶縁層1の上層まで延設されることで、エッジカバー5の下で、第1電極4と接続されている。これにより、第1電極4と基板のTFTとが、反射層2によって電気的に接続されている。
 これに対し、発光素子102bは、図5に示すように、第1電極4が、コンタクトホールCHとしても機能する凹部16内まで延設されることで、第1電極4と基板のTFTとが電気的に接続されている。
 また、発光素子101は、反射層2が、絶縁層1に設けられた複数の凹部16の内壁面15全体を覆っていることで、発光領域9以外の部分でも、内壁面15の全体が、反射層2で覆われている。図4に示すように、発光素子102aは、発光領域9では、反射層2が、絶縁層1に設けられた複数の凹部16の内壁面15の一部しか覆っていない。しかしながら、上述したように、コンタクトホールCHとしても機能する凹部16に設けられた反射層2が、発光領域9以外の部分の絶縁層1の上層まで延設されている。このため、発光素子102aでは、発光素子101同様、反射層2が、発光領域9以外の部分の内壁面15を覆っている。
 これに対し、発光素子102bは、図5に示すように、第1電極4が、コンタクトホールCHとしても機能する凹部16内まで延設されることで、発光領域9以外の部分において、内壁面15が、反射層2でも光吸収層3でも覆われていない部分がある。この部分は、エッジカバー5で覆われている。
 図5に示す発光素子102bは、反射層2が全て光吸収層3で覆われていることで、エッジカバー5が可視光吸収性を有していなくてもよい。
 なお、発光領域9以外の部分における反射層2自体は、発光素子101同様、発光素子102aも発光素子102bも、光吸収層3および後述するエッジカバー5のうち、少なくともエッジカバー5で、直接または間接的に覆われている。また、発光素子102bでも、発光領域9では、光吸収層3が反射層2全体を覆っている。
 発光素子102bでも、発光領域9において、反射層2が、絶縁層1に設けられた凹部16の内壁面15の一部を覆う、傾斜した内壁面13を有する凹部14を有していることで、外光10の反射面積が小さくなる。このため、発光素子102bでも、発光素子101と同様の効果を得ることができるのみならず、外光10下でのコントラストをより向上させることができる。
 〔実施形態3〕
 図6は、前記絶縁層1における凹部16の形成例を示す平面図を5つ並べて示す図である。図6には、5つの絶縁層構造18a~18eを示している。図示を簡潔にするために、各絶縁層構造18a~18eにおいては、絶縁層1および凹部16のみを図示している。
 凹部16が複数設けられる場合、複数の凹部16の配置は、絶縁層構造18aのように1列の島状であってもよいし、絶縁層構造18bのように複数列の島状であってもよい。
 また、各絶縁層構造18c~18eに示すように、凹部16は、少なくともライン状に形成された部分である線状部19を有していてもよい。上記の構成によれば、光吸収層3を構成する材料の塗布が容易で、反射層2のエッジを確実に被覆することができる。また、反射層2が設けられた絶縁層1の凹部16を覆う、光吸収層3の厚膜部が連続して形成されることで、光吸収層3が剥がれ難い。
 小さな円形の凹部16が複数あるよりもそれぞれが連続していた方が剥がれにくく、複雑な形状の方が内壁面15の比率が高くなり、正面方向へ光を反射される構造の面積が増える。さらに、凹部16は枝分かれした方が、効果的である。
 なお、例えば絶縁層構造18eをA-A線で切断した断面は、一例として、図1あるいは図4または図5に示す絶縁層1の断面形状と同じ形状であってもよい。
 〔実施形態4〕
 図7は、本実施形態に係る発光素子103aの概略構成を示す断面図である。図8は、本実施形態に係る他の発光素子103bの概略構成を示す断面図である。なお、図7および図8に示す例でも、絶縁層1の平面形状は、例えば絶縁層構造18eと同じであってもよい。
 発光素子103aにおける発光素子102aとの相違点は、以下の通りであり、以下の点を除けば、発光素子103aは、発光素子102aと同じ構成を有している。但し、本実施形態は、これに限定されるものではなく、発光素子103aは、発光素子102bに対し、以下の点が異なる構成を有していてもよい。
 図7に示すように、発光素子103aは、発光素子102aと同様に、反射層2が、発光領域9において、絶縁層1に設けられた凹部16の内壁面15の一部を覆っている。但し、発光素子103aでは、発光領域9において、反射層2が設けられていない部分には、第1電極4が設けられていない。言い換えれば、発光領域9では、第1電極4は、平面視で反射層2と重畳する部分にのみ形成されている。
 このため、発光素子102aは、発光領域9において、隣り合う2つの凹部16の間に位置する、絶縁層1の頂部17(つまり、凸部上面)が第1電極4と接しているのに対し、発光素子103aは、発光領域9において、上記頂部17が機能層6と接している。
 反射層2が、発光領域9において、上記凹部16の内壁面15全体ではなく、該内壁面15の一部を覆っている場合、発光領域9における反射層2が設けられていない部分では、光取り出し効率が低い。
 このため、発光領域9における、反射層2が設けられていない、光取り出し効率が低い部分には第1電極4の形成を行わないことで、発光素子102aと同様の効果を得ることができるのみならず、光取り出し効率が高い領域のみを発光させることで、消費電力を抑制することができる。また、第1電極4が形成されている部分の光取り出し効率を向上させることができる。
 なお、前記したように、図7に示す絶縁層1は、例えば、図6に示す絶縁層構造18eと同じ平面形状を有している。このため、図7に示す断面では、該断面における各凹部16内の反射層2および該反射層2に重畳する第1電極4が互いに離間しているが、該断面における反射層2および第1電極4は、図7とは異なる断面において接続されていることは、言うまでもない。
 また、発光素子103aは、発光素子102a同様、発光領域9における反射層2の凹部14の端部が、絶縁層1の凹部16における、傾斜した内壁面15の途中に設けられている。このため、発光領域9における反射層2は、平面視で、例えば絶縁層1の凹部16よりも一回り小さく形成されており、平面視で、凹部16と相似形状を有している。このため、第1電極4は、例えば、図6に示す絶縁層構造18eにおける凹部16よりも一回り小さい相似形状を有しており、エッジカバー5は、該凹部16と相似形状の開口領域を有していてもよい。つまり、発光領域9は、図6に示す絶縁層構造18eにおける凹部16よりも一回り小さい相似形状を有していてもよい。
 但し、本実施形態は、これに限定されるものではなく、発光領域9は、例えば、図6に示す絶縁層構造18cまたは絶縁層構造18dにおける凹部16よりも一回り小さい相似形状を有していてもよい。また、発光領域9は、例えば、図6に示す絶縁層構造18aまたは絶縁層構造18bにおける凹部16を一回り小さくして互いに連結した形状を有していてもよい。
 発光素子103bにおける発光素子103aとの相違点は、以下の通りであり、以下の点を除けば、発光素子103bは、発光素子103aと同じ構成を有している。
 図8に示すように、発光素子103bは、発光素子101同様、反射層2が、絶縁層1における凹部16の内壁面15全体を覆っている。このため、発光素子101同様、発光領域9における反射層2は、光吸収層3で覆われている。
 このような構成において、発光層6aにおける、凹部16の底部の上にあたる領域で斜め下方向に発光した光は、光吸収層3の厚みが厚いため、容易に反射層2の斜面に到達し、真上方向に反射される。このため、発光層6aにおける、凹部16の底部の上にあたる領域は、光取り出し効率が高い。一方、発光層6aにおける、絶縁層1の頂部17の上にあたる領域(言い換えれば、平面視で、凹部16と重畳しない領域)で斜め下方向に発光した光は、光吸収層3の厚みが薄いため、第2電極7と光吸収層3の下面とで多重反射する。このため、平面視で凹部16と重畳しない、絶縁層1の頂部17の上にあたる領域は、平面視で凹部16と重畳する領域よりも光取り出し効率が低い。
 そこで、発光素子103bでは、この光取り出し効率が低い部分における第1電極4と第2電極7との間に、絶縁層6b(第2の絶縁層)を形成している。
 つまり、発光素子103bの機能層6は、絶縁層6bをさらに含んでいる。絶縁層6bは、平面視で、凹部16と重畳しない領域に、絶縁層1の頂部17に対応して形成されている。言い換えれば、絶縁層6bは、凹部16に対応した開口領域を有している。
 図8に示す発光素子103bによれば、このように光取り出し効率が低い部分に絶縁層6bを形成して、光取り出し効率の高い領域のみを通電領域EAにすることで、消費電力を抑制することができる。
 絶縁層6bは、無機絶縁膜あるいは有機絶縁膜をパターニングすることで形成することができる。無機絶縁膜に用いられる無機絶縁材料としては、例えば、窒化シリコン(SiN)、酸化シリコン(SiO)等が挙げられる。有機絶縁膜に用いられる有機絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド等、例えば絶縁層1の材料として例示した絶縁性樹脂が挙げられる。
 (変形例)
 図9は、本変形例に係る発光素子103b’の概略構成を示す断面図である。なお、図9に示す例でも、絶縁層1の平面形状は、例えば絶縁層構造18eと同じであってもよい。
 発光素子103b’における、発光素子103aおよび発光素子103bとの相違点は、以下の通りであり、以下の点を除けば、発光素子103b’は、発光素子103aおよび発光素子103bと同じ構成を有している。
 上述したように、発光層6aにおける、絶縁層1の頂部17の上にあたる領域(つまり、平面視で凹部16と重畳しない領域)は、光吸収層3の厚みが薄いため、光取り出し効率が低下する。
 そこで、図9に示すように、発光素子103b’では、この光吸収層3の厚みが薄く、光取り出し効率が低い部分における第1電極4と第2電極7との間に絶縁層6b(第2の絶縁層)を形成するとともに、この部分には反射層2を設けていない。このため、発光素子103b’では、発光領域9において、反射層2は、凹部16の内壁面15のみを覆っており、絶縁層1の頂部17上には形成されていない。したがって、発光素子103b’では、光吸収層3は、平面視で凹部16と重畳する領域では、凹部16を覆う反射層2と第1電極4との間に、これら反射層2と第1電極とにそれぞれ隣接して設けられている。一方、平面視で、凹部16と重畳しない、絶縁層1の頂部17の上にあたる領域では、光吸収層3は、絶縁層1と第1電極4との間に、これら絶縁層1と第1電極とにそれぞれ隣接して設けられている。
 図9に示す発光素子103b’によれば、上述したように光取り出し効率が低い部分に絶縁層6bを形成して、光取り出し効率の高い領域のみを通電領域EAにすることで、消費電力を抑制することができる。また、光吸収層3が薄い領域の反射層2を無くすことにより、外光反射をより減らすことができる。
 なお、図9では、一例として、反射層2で覆われていない、絶縁層1の頂部17が光吸収層3で覆われている場合を例に挙げて図示している。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではなく、発光素子103a同様、反射層2で覆われていない頂部17が、第1電極4に接して形成されていてもよい。
 〔実施形態5〕
 図10は、本実施形態に係る発光素子104の概略構成を示す断面図である。
 以下では、発光素子101との相違点について説明する。発光素子104における発光素子101との相違点は、以下の通りであり、以下の点を除けば、発光素子104は、発光素子101と同じ構成を有している。
 発光素子104において、絶縁層1および反射層2は、発光領域9以外の部分(つまり、発光領域9の外側)に、凹部としてコンタクトホールCHを有しているが、発光領域9内には凹凸を有していない。つまり、絶縁層1および反射層2の表面は、発光領域9内では平坦面であり、発光領域9において、反射構造体の表面には凹凸が設けられていない。
 なお、図10では、発光領域9の外側における、コンタクトホールCHの内壁面および反射層2を第1電極4と接続するための反射層2の延設部が傾斜面を有しているが、絶縁層1および反射層2が傾斜面を有していることは、必須ではない。
 また、図10では、発光素子102b同様、第1電極4が、コンタクトホールCHまで延設されることで、第1電極4と基板のTFTとが、反射層2によって電気的に接続されている場合を例に挙げて図示している。しかしながら、発光素子104でも、コンタクトホールCHに設けられた反射層2が、発光領域9以外の部分の絶縁層1の上層まで延設されることで、第1電極4と基板のTFTとが、反射層2によって電気的に接続されていてもよい。
 このように発光領域9における反射層2の表面に凹凸が設けられていない場合であっても、発光層6aから発せられた光8のうち、全反射角(臨界角)よりも小さな入射角で第2電極7に入射した光8aは、第2電極7を通って、発光素子101の外部に射出される。また、発光層6aから発せられた光のうち、第1電極4を通って光吸収層3に入射した光8bは、光吸収層3を通って反射層2にて反射される。発光層6aから発せられた光のうち、全反射角(臨界角)以上の入射角で第2電極7に入射した光8cは、第2電極7における、機能層6とは反対側の界面で全反射され、第2電極7、機能層6、第1電極4、および光吸収層3を通って反射層2にて反射されて導光した光の一部が、平面視で発光領域9の外側にある反射層2の傾斜面で反射され、第2電極7に入射する角度が変わる。
 このため、発光素子101同様、発光素子104でも、光8a~光8cを、それぞれ発光素子101の外部に取り出すことができる。このため、反射層2に、傾斜した内壁面13を有する凹部14が設けられている場合ほどではないが、この場合にも、光取り出し効率を向上させることができる。
 また、発光素子104でも、発光素子101同様、少なくとも、発光層6aから発せられる、特定の発光色(第1の色)の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高い。このため、発光素子104によれば、色純度を高めることができる。
 また、本実施形態でも、外光10は、第2電極7、機能層6、および第1電極4を通って光吸収層3に入射する。
 反射層2の表面に凹凸が設けられていない場合、反射層2における、傾斜した内壁面13やエッジ部で外光10が散乱反射されることがない。このため、反射層2の表面に凹凸が設けられていない場合、光吸収層3が設けられていない場合であっても外光10の正反射方向以外ではコントラストは低下しないが、光吸収層3が設けられていない場合、外光10の正反射方向でのコントラストは低下する。
 しかしながら、発光素子104によれば、発光素子101同様、第2電極7、機能層6、および第1電極4を通って光吸収層3に入射した外光10の多くを、光吸収層3で吸収することができる。
 このため、発光素子104によれば、反射層2による外光10の反射を抑制することができ、外光10の正反射方向でのコントラストを改善することができる。このため、発光素子104でも、明室コントラストをより向上させることができるとともに、外光下でも、表示品位を保ちながら、反射層2で、発光層6aから発せられる光8を正面方向により多く取り出すことができる。したがって、発光素子104でも、発光素子101同様、正面輝度を高く保つことができ、より明るい表示が可能となる。
 〔実施形態6〕
 図11は、本実施形態に係る発光素子105aの概略構成を示す断面図である。図12は、本実施形態に係る他の発光素子105bの概略構成を示す断面図である。図13は、本実施形態に係るさらに他の発光素子105cの概略構成を示す断面図である。図14は、本実施形態に係るさらに他の発光素子105dの概略構成を示す断面図である。
 図11~図14に示すように、発光素子105a~発光素子105dは、それぞれ、基板20、絶縁層1、反射層2、光吸収層3、第1電極4、図示しないエッジカバー5、機能層6、第2電極7、低屈折率層21、および円偏光板22を備えている。
 なお、図11~図13に示す例では、絶縁層1、反射層2、光吸収層3、第1電極4、図示しないエッジカバー5、機能層6、および第2電極7が、例えば図4に示す発光素子102a、または、図5に示す発光素子102bと同じ構成を有している場合を例に挙げて図示している。このため、本実施形態では、これら絶縁層1~第2電極7の説明を省略する。
 低屈折率層21は、第2電極7における機能層6とは反対側の面に隣接して設けられている。円偏光板22は、第2電極7における、機能層6とは反対側に、低屈折率層21を介して設けられている。つまり、発光素子105a~発光素子105dは、それぞれ、基板20、絶縁層1、反射層2、光吸収層3、第1電極4、図示しないエッジカバー5、機能層6、第2電極7、低屈折率層21、および円偏光板22が、この順に積層された構成を有している。
 低屈折率層21は、第1電極4から第2電極7までの層の平均屈折率(n3)よりも低い屈折率を有する層である。つまり、低屈折率層21の屈折率をn4とすると、n4<n3である。
 また、上述したように、低屈折率層21は、第1電極4から第2電極7までの層を挟んで、光吸収層3と反対側である光取り出し側に配置されている。このため、低屈折率層21の屈折率(n4)は、光吸収層3の屈折率(n2)よりも低い(つまり、n4<n2である)ことが望ましい。
 したがって、第1電極4から第2電極7までの層の平均屈折率(n3)と低屈折率層21の屈折率との屈折率(n4)との屈折率差をΔn3n4とし、第1電極4から第2電極7までの層の平均屈折率(n3)と光吸収層3の屈折率(n2)との屈折率差をΔn3n2とすると、Δn3n2<Δn3n4であることが望ましい。
 なお、上述したようにn4<n3であり、前述したようにn2<n3であることから、Δn3n2<Δn3n4は、(n3-n2)<(n3-n4)と言い換えることができる。
 このようにΔn3n4がΔn3n2よりも大きいことで、発光層6aから発せられる光23のうち全反射角(臨界角)以上の角度(入射角)で、斜め方向から低屈折率層21に入射した光を全反射させて光吸収層3に導き、反射層2で反射させて、外部に取り出すことができる。このため、外部への光取り出し効率を向上させることができる。また、全反射角未満の角度での界面反射率も、機能層6と光吸収層3との界面の方が、機能層6と低屈折率層21との界面よりも小さくなり、機能層6内で発せられた光23を光吸収層3に優先的に導くことが可能となる。
 また、円偏光板22の屈折率をn5とすると、円偏光板22の屈折率(n5)は、低屈折率層21の屈折率(n4)よりも大きいことが望ましい。
 また、円偏光板22は、低屈折率層21同様、第1電極4と第2電極7とで挟まれた、発光層6aを含む機能層6に対し、光吸収層3よりも光取り出し側に配置されている。このため、円偏光板22の屈折率(n5)は、光吸収層3の屈折率(n2)よりも低い(つまり、n5<n2である)ことが望ましい。
 したがって、光吸収層3の屈折率(n2)と円偏光板22の屈折率(n5)との屈折率差をΔn2n5とすると、Δn2n5は、Δn3n2よりも大きい(つまり、Δn3n2<Δn2n5である)ことが望ましい。
 なお、上述したようにn5<n2であり、前述したようにn2<n3であることから、Δn3n2<Δn2n5は、(n3-n2)<(n2-n5)と言い換えることができる。
 また、n5<Δ2であることから、n2、n3、n4、n5は、n4<n5<n2<n3となる。
 低屈折率層21は、例えば、1.3以上、1.6以下の屈折率(但し、n4<n5<n2<n3)を有していることが好ましい。この理由としては、例えば、汎用的に入手可能な低屈折率樹脂の屈折率は1.3程度であることが挙げられる。また、低屈折率層21の屈折率(n4)が1.6を超えると、第1電極4から第2電極7までの層の平均屈折率(n3)を1.6以上にする必要があり、機能層6の構成の選択肢が限定されるためである。
 なお、円偏光板22の屈折率は例えば、1.4以上、1.6以下である。
 図11に示す発光素子105aと、図12に示す発光素子105bと、図13に示す発光素子105cと、図14に示す発光素子105dとは、以下に示す点を除けば、互いに同じ構成を有している。
 図11に示す発光素子105aは、低屈折率層21が、例えば、1.3以上、1.6以下の屈折率(但し、n4<n5<n2<n3)を有する樹脂で形成されている。このような樹脂としては、例えば、アクリル樹脂(代表的な屈折率1.48~1.5)、ポリエチレン(代表的な屈折率1.54)、ポリエチレンテレフタレート(代表的な屈折率1.57~1.58)、ポリテトラフルオロエチレン(代表的な屈折率1.35)、フッ素系樹脂(代表的な屈折率1.40)等が挙げられる。
 図12に示す発光素子105bは、低屈折率層21が、樹脂121中に中空ビーズ122を複数含有する中空ビーズ含有樹脂で形成されている。中空ビーズ122が含有される樹脂121の一例としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。
 なお、中空ビーズ122としては、内部が中空のビーズであればよく、低屈折率層21の平均の屈折率を、低屈折率層21の屈折率(n4)とすると、n4がn4<n5<n2<n3を満足していればよい。このため、上記条件を満足していれば、中空ビーズ122の外径および内径並びに樹脂121中の中空ビーズ122の密度等は、特に限定されない。なお、中空ビーズ122の材料の一例としては、例えば、樹脂121同様、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。また、樹脂121に中空ビーズ122を混合する代わりに、樹脂121に気泡を含有させてもよい。
 図13に示す発光素子105cは、低屈折率層21が、例えば、スペーサ123と気体層124とを有し、発光領域9における低屈折率層21が気体層124で形成されている。
 発光素子105cでは、例えば、低屈折率層21を配置すべき位置の周囲に設けられた部材上(例えばエッジカバー5の上方に位置する第2電極7上)にスペーサ123を形成し、このスペーサ123によって円偏光板22を保持している。これにより、発光領域9における低屈折率層21が、第2電極7とスペーサ123と円偏光板22とによって規定された空間として形成されている。
 なお、スペーサ123によって図示しない透明基板を保持することで、発光領域9における低屈折率層21を、第2電極7とスペーサ123と上記透明基板とによって規定された空間として形成してもよい。
 発光層6aの劣化を抑制するために、このような低屈折率層21は、真空で形成されるか、もしくは不活性ガスまたはドライエア等の気体によって形成されることが好ましい。このように、発光領域9において、低屈折率層21は、上記空間によって規定された気体層124であってもよい。
 この場合、気体層124の屈折率を、低屈折率層21の屈折率(n4)として、n4がn4<n5<n2<n3を満足していればよい。
 なお、この場合、スペーサ123は、可視光吸収性を有していることが好ましい。スペーサ123の材料としては、例えば、エッジカバー5あるいは絶縁層1と同様の理由から、エッジカバー5あるいは絶縁層1と同様の材料を用いることができる。
 図14に示す発光素子105dは、低屈折率層21が中空状に形成されている。この場合、低屈折率層21の平均屈折率を、低屈折率層21の屈折率(n4)として、n4がn4<n5<n2<n3を満足していればよい。なお、この場合にも、低屈折率層21に用いられる樹脂の一例としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。
 次に、一例として、図11に示す発光素子105aを例に挙げて、発光素子105aにおける発光層6aから発せられた光23の経路および発光素子105aに入射した外光24の経路について説明する。なお、光23は、単色(第1の色)の可視光である。
 図11に示すように、発光層6aから発せられた光23のうち、全反射角(臨界角)よりも小さな入射角で第2電極7に入射した光23aは、第2電極7、低屈折率層21、および円偏光板22を通って、発光素子105aの外部に射出される。発光層6aから発せられた光23のうち、第1電極4を通って光吸収層3に入射した光23bは、光吸収層3を通って反射層2にて反射される。発光層6aから発せられた光23のうち、全反射角(臨界角)以上の入射角で第2電極7に入射した光23cは、第2電極7と低屈折率層21との界面で全反射され、第2電極7、機能層6、第1電極4、および光吸収層3を通って反射層2にて反射される。
 実施形態1で説明したように、光吸収層3は、少なくとも発光層6aから発せられた色(第1の色)の可視光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高い。本実施形態において反射層2で反射された光23bおよび光23cは、光吸収層3、第1電極4、機能層6、第2電極7、低屈折率層21、および円偏光板22を通って、発光素子105aの外部に射出される。このように、発光素子105aは、発光層6aから発せられる光23bおよび光23cを反射層2で反射させて外部に取り出すことができる。したがって、発光素子105aは、光23a~光23cを、それぞれ発光素子105aの外部に取り出すことができるため、光取り出し効率を向上させることができる。
 また、本実施形態でも、光吸収層3では、少なくとも、発光層6aから発せられる、特定の発光色(第1の色)の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高い。このため、発光素子105aによれば、色純度を高めることができる。
 一方、外光24は、円偏光板22、低屈折率層21、第2電極7、機能層6、および第1電極4を通って光吸収層3に入射する。本実施形態でも、光吸収層3に入射した外光24のうち、上記第1の色の波長領域を含む、光吸収層3を透過する波長領域の可視光を除く波長の可視光は、光吸収層3で吸収される。そして、このとき、反射層2における、傾斜した内壁面13(斜面部)やエッジ部で反射された外光24の多くを、光吸収層3で吸収させることができる。このため、発光素子105aでも、反射層2による外光24の反射を抑制することができ、外光24の正反射方向および正反射方向以外の方向でのコントラストを、ともに改善することができる。このため、発光素子105aによれば、明室コントラストをより向上させることができるとともに、外光下でも、表示品位を保ちながら、反射層2で、発光層6aから発せられる光23を正面方向により多く取り出すことができる。したがって、発光素子105aによれば、正面輝度を高く保つことができ、より明るい表示が可能となる。
 また、本実施形態によれば、第2電極7における、機能層6とは反対側に、低屈折率層21を介して円偏光板22が設けられていることで、光吸収層3で吸収されなかった、各層の界面や反射層2による外光24の反射を効率的に吸収することができる。このため、外光下でのコントラストをより向上させることができる。
 なお、図12~図14に示すように、発光素子105b~発光素子105dにおける発光層6aから発せられた光23の経路および発光素子105aに入射した外光24の経路は、図11に示す発光素子105aと同じである。このため、発光素子105b~発光素子105dも、発光素子105aと同様の効果を得ることができる。
 なお、これら絶縁層1~第2電極7の構成は、発光素子101、発光素子101’、発光素子102a、発光素子102b、発光素子103a、発光素子103b、発光素子103b’、および発光素子104の何れかと同じであってもよい。すなわち、発光素子101、発光素子101’、発光素子102a、発光素子102b、発光素子103a、発光素子103b、発光素子103b’、および発光素子104のそれぞれに、低屈折率層21および円偏光板22が設けられる構成であってもよい。
 〔実施形態7〕
 以下では、本実施形態に係る発光デバイスとして、複数の画素を備えた表示装置を例に挙げて説明する。
 図15は、本実施形態に係る表示装置111の概略構成を示すブロック図である。なお、図示の便宜上、図15においては、図15を参照した説明に関連しない部材の図示を省略している。
 表示装置111は、画素として、第1の画素25Bと、第2の画素25Gと、第3の画素25Rと、を備えている。
 第1の画素25Bは、青色光を発する青色画素である。第2の画素25Gは、緑色光を発する緑色画素である。第3の画素25Rは、赤色光を発する赤色画素である。
 第1の画素25Bには、第1の発光素子106Bが設けられている。第1の画素25Bには、第1の発光素子106Bが設けられている。第2の画素25Gには、第2の発光素子106Gが設けられている。第3の画素25Rには、第3の発光素子106Rが設けられている。
 第1の発光素子106B、第2の発光素子106G、および第3の発光素子106Rには、先の各実施形態に記載した何れの発光素子を用いてもよい。例えば、第1の発光素子106B、第2の発光素子106G、および第3の発光素子106Rは、それぞれ、発光素子101であってもよく、発光素子101’、発光素子102a、発光素子102b、発光素子103a、発光素子103b、発光素子103b’発光素子104、発光素子105a、発光素子105b、発光素子105c、発光素子105d、または発光素子105eであってもよい。
 第1の発光素子106Bは、前述した発光層6aとして、第1の発光層26Bを備えている。また、第1の発光素子106Bは、前述した光吸収層3として、第1の光吸収層27Bを備えている。第1の発光素子106Bは、第1の発光層26Bから第1の色の可視光として上記青光色を発する青色発光素子である。
 第2の発光素子106Gは、前述した発光層6aとして、第2の発光層26Gを備えている。また、第2の発光素子106Gは、前述した光吸収層3として、第2の光吸収層27Gを備えている。第2の発光素子106Gは、第2の発光層26Gから第1の色の可視光として上記緑光色を発する緑色発光素子である。
 第3の発光素子106Rは、前述した発光層6aとして、第3の発光層26Rを備えている。また、第3の発光素子106Rは、前述した光吸収層3として、第3の光吸収層27Rを備えている。第3の発光素子106Rは、第3の発光層26Rから第1の色の可視光として上記赤光色を発する赤色発光素子である。
 第1の発光素子106Bにおける第1の光吸収層27Bは、上記青色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記青色光以外の可視光の透過率よりも高い。また、第2の発光素子106Gにおける第2の光吸収層27Gは、上記緑色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記緑色光以外の可視光の透過率よりも高い。第3の発光素子106Rにおける第3の光吸収層27Rは、上記赤色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記赤色光以外の可視光の透過率よりも高い。
 図16は、第1の光吸収層27Bの可視光最大透過波長および可視光最大吸収波長、第2の光吸収層27Gの可視光最大透過波長および可視光最大吸収波長、並びに第3の光吸収層27Rの可視光最大透過波長および可視光最大吸収波長を示す図である。
 図16に示すように、第1の光吸収層27Bは、440nm以上、480nm以下の波長帯域に可視光最大透過波長を有し、480nmを超える波長帯域に可視光最大吸収波長を有している。このため、第1の発光素子106Bは、青色の光を透過し、緑色の光および赤色の光を吸収する。
 また、第2の光吸収層27Gは、530nm以上、560nm以下の波長帯域に可視光最大透過波長を有し、530nm未満および560nmを超える波長帯域にそれぞれ可視光最大吸収波長を有している。このため、第2の発光素子106Gは、緑色の光を透過し、青色の光および赤色の光を吸収する。
 また、第3の光吸収層27Rは、610nm以上、640nm以下の波長帯域に可視光最大透過波長を有し、610nm未満の波長帯域にそれぞれ可視光最大吸収波長を有している。このため、第3の発光素子106Rは、赤色の光を透過し、青色の光および緑色の光を吸収する。
 なお、図16中、「440~480」は、440以上、480以下を示し、「480~」は、480よりも大きいことを示す。「530~560」は、530以上、560以下を示し、「~530」は、530よりも小さいことを示し、「560~」は、560よりも大きいことを示す。「610~640」は、610以上、640以下を示し、「~610」は、610よりも小さいことを示す。
 このように、表示装置111は、第1の光吸収層27Bの可視光最大透過波長と、第2の光吸収層27Gの可視光最大透過波長と、第3の光吸収層27Rの可視光最大透過波長とが互いに異なっている。このため、表示装置111では、第1の画素25Bと第2の画素25Gと第3の画素25Rとで、それぞれの画素における光吸収層3の可視光最大透過波長が異なるため、全波長の可視光のうち、略2/3の波長帯域の可視光を吸収することができる。つまり、表示装置111では、全画素において、反射層2で反射された外光10または外光24の例えば略2/3を吸収することができる。このため、本実施形態によれば、従来よりもコントラストが高い光を発する表示装置111を実現することができる。
 〔実施形態8〕
 本実施形態でも、発光デバイスとして、複数の画素を備えた表示装置を例に挙げて説明する。
 図17は、本実施形態に係る表示装置112の概略構成を示すブロック図である。なお、図示の便宜上、図17でも、図17を参照した説明に関連しない部材の図示を省略している。
 表示装置112における表示装置111との相違点は、以下の通りであり、以下の点を除けば、表示装置112は、表示装置111と同じ構成を有している。
 表示装置112では、第1の画素25Bに、第1の発光素子106Bに代えて第1の発光素子107Bが設けられている。第2の画素25Gには、第2の発光素子106Gに代えて第2の発光素子107Gが設けられている。第3の画素25Rには、第3の発光素子106Rに代えて第3の発光素子107Rが設けられている。
 第1の発光素子107Bは、第1の発光素子106B同様、第1の発光層26Bから第1の色の可視光として青光色を発する青色発光素子である。第2の発光素子107Gは、第2の発光素子106G同様、第2の発光層26Gから第1の色の可視光として緑光色を発する緑色発光素子である。第3の発光素子107Rは、第3の発光素子106R同様、第3の発光層26Rから第1の色の可視光として赤光色を発する赤色発光素子である。
 第1の発光素子107Bは、前述した光吸収層3として、第1の光吸収層27Bに代えて、第1の光吸収層(つまり、第1の発光素子の光吸収層)として機能する光吸収層27を備えている。第2の発光素子107Gは、前述した光吸収層3として、第2の光吸収層27Gに代えて、第2の光吸収層(つまり、第2の発光素子の光吸収層)として機能する光吸収層28を備えている。第3の発光素子107Rは、前述した光吸収層3として、第3の光吸収層27Rに代えて、第3の光吸収層(つまり、第3の発光素子の光吸収層)として機能する光吸収層27を備えている。
 第1の発光素子107Bおよび第3の発光素子107Rにおける光吸収層27は、上記青色光の最大発光輝度波長の光の透過率および上記赤色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記赤色光および上記青色光以外の可視光の透過率よりも高い。また、第2の発光素子107Gにおける光吸収層28は、上記緑色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記緑色光以外の可視光の透過率よりも高い。
 図18は、第1の光吸収層および第3の光吸収層としての光吸収層27の可視光最大透過波長および可視光最大吸収波長、並びに、第2の光吸収層としての光吸収層28の可視光最大透過波長および可視光最大吸収波長を示す図である。
 図18に示すように、第1の光吸収層および第3の光吸収層としての光吸収層27は、440nm以上、480nm以下の波長帯域および610nm以上、640nm以下の波長帯域に可視光最大透過波長を有し、530nm以上、560nm以下の波長帯域に可視光最大吸収波長を有している。このため、第1の発光素子107Bおよび第3の発光素子107Rは、青色の光および赤色の光を透過し、緑色の光を吸収する。
 また、第2の光吸収層としての光吸収層28は、第2の光吸収層27G同様、530nm以上、560nm以下の波長帯域に可視光最大透過波長を有し、530nm未満および560nmを超える波長帯域にそれぞれ可視光最大吸収波長を有している。このため、第2の発光素子106Gは、緑色の光を透過し、青色の光および赤色の光を吸収する。
 なお、図18でも、「440~480」は、440以上、480以下を示し、「610~640」は、610以上、640以下を示し、「530~560」は、530以上、560以下を示す。また、「~530」は、530よりも小さいことを示し、「560~」は、560よりも大きいことを示す。
 このように、表示装置112は、第1の発光素子107Bおよび第3の発光素子107Rに、光吸収層3として、赤色の光および青色の光を透過し、視感度の高い緑色の光のみを吸収する光吸収層27をそれぞれ設けている。
 このため、表示装置112によれば、第1の発光素子107Bおよび第3の発光素子107Rに、光吸収層3として上記光吸収層27を同時に形成することができるので、光吸収層3のパターニング回数を例えば2回に減らすことができる。
 また、表示装置112は、第1の画素25Bおよび第3の画素25Rでは、全波長の可視光のうち、略1/3の波長帯域の可視光を吸収することができ、第2の画素25Gでは、全波長の可視光のうち、略2/3の波長帯域の可視光を吸収することができる。つまり、第1の画素25Bおよび第3の画素25Rでは、反射層2で反射された外光10または外光24の例えば略1/3が吸収される一方、第2の画素25Gでは、反射層2で反射された外光10または外光24の例えば略4/9(具体的には、赤色光1/9、緑色光2/9、青色光1/9)が吸収される。このため、本実施形態によれば、従来よりもコントラストが高い光を発する表示装置112を実現することができる。
 (変形例1)
 図19は、本変形例に係る表示装置112における、第1の光吸収層および第3の光吸収層としての光吸収層27の可視光最大透過波長および可視光最大吸収波長、並びに、第2の光吸収層としての光吸収層28の可視光最大透過波長および可視光最大吸収波長を示す図である。
 図19に示すように、例えば、第2の光吸収層としての光吸収層28は、光の吸収を実質的に無視できるものであってもよい。
 この場合、第2の画素25Gでは、反射層2で反射された外光10または外光24を実質的に吸収することはできないものの、第2の画素25Gでは、反射層2で反射された外光10または外光24の例えば略2/9を吸収することができる。
 (変形例2)
 上記実施形態7~8では、本開示に係る発光デバイスが表示装置である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本開示に係る発光デバイスは、これに限定されるものではなく、例えば、照明装置であってもよく、発光素子であってもよい。
 〔まとめ〕
 本開示の態様1に係る発光素子は、反射層、光吸収層、可視光透過性を有する第1電極、第1の色の可視光を発する発光層を少なくとも有する機能層、および可視光透過性を有する第2電極を、この順に備えた発光素子であって、上記光吸収層は、上記第1の色の可視光の少なくとも一部を透過するとともに、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光を吸収し、上記反射層と上記第1電極とにそれぞれ隣接して設けられており、かつ、当該発光素子の発光領域における上記反射層全体を覆っている。
 上記態様によれば、上記発光層から発せられる第1の色の可視光を上記反射層で反射させて外部に取り出すことができ、光取り出し効率を向上させることができる。一方、上記態様によれば、上記反射層で反射された外光の少なくとも一部を上記光吸収層で吸収させることができるので、外光反射を抑制することができる。このため、上記態様によれば、正反射方向でのコントラストを改善することができ、外光下でも表示品位を保つことができる発光素子を提供することができる。
 本開示の態様2に係る発光素子は、上記態様1において、上記第1の色の可視光の発光スペクトルの半値全幅は、50nm以下である。
 上記態様によれば、光吸収層での吸収が少なくなり、より明るい表示が可能となる。可視光域の波長範囲400nm~700nmを大まかに赤色、緑色、および青色に分けると、各色に対応する波長幅は100nm程度となる。発光層から発せられる光の半値全幅を各色に対応する波長幅の半分以下にすると、光吸収層における、発光層から発せられる光の透過と外光の吸収とのバランスがとり易い。
 本開示の態様3に係る発光素子は、上記態様1または2において、上記第1電極における、上記光吸収層とは反対側に、上記第1電極のエッジ部を覆うエッジカバーを備え、上記エッジカバーは、可視光吸収性を有しており、上記反射層における上記発光領域以外の部分が、上記エッジカバーで、直接または間接的に覆われている。
 上記態様によれば、上記反射層における上記発光領域以外の部分の外光反射を抑制することができる。
 本開示の態様4に係る発光素子は、上記態様1~3の何れかにおいて、上記発光領域における上記第1電極から上記第2電極までの層の平均屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層が、上記第2電極における上記機能層とは反対側の面に隣接して設けられており、上記発光領域における上記第1電極から上記第2電極までの層の平均屈折率と上記低屈折率層の屈折率との屈折率差が、上記発光領域における上記第1電極から上記第2電極までの層の平均屈折率と上記光吸収層の屈折率との屈折率差よりも大きい。
 上記態様によれば、上記屈折率差によって、上記発光層から発せられる光のうち全反射角(臨界角)以上の角度(入射角)で、斜め方向から上記低屈折率層に入射した光を全反射させて上記光吸収層に導き、上記反射層で反射させて、外部に取り出すことができる。このため、外部への光取り出し効率を向上させることができる。また、全反射角以下の角度での界面反射率も、上記機能層と上記光吸収層との界面の方が、上記機能層と上記低屈折率層との界面よりも小さくなり、上記機能層内で発せられた光を上記光吸収層に優先的に導くことが可能となる。
 本開示の態様5に係る発光素子は、上記態様4において、上記低屈折率層が、1.3以上、1.6以下の屈折率を有する樹脂からなる。
 汎用的に入手可能な低屈折率樹脂の屈折率は1.3程度であり、1.6以上になると、上記第1電極から上記第2電極までの層の平均屈折率を1.6以上にする必要があり、機能層の選択肢が限定される。
 本開示の態様6に係る発光素子は、上記態様4において、上記低屈折率層が、中空のビーズを複数含有する中空ビーズ含有樹脂からなる。
 本開示の態様7に係る発光素子は、上記態様4において、上記低屈折率層が、中空もしくは気体層である。
 本開示の態様8に係る発光素子は、上記態様4~7の何れかにおいて、上記第2電極における、上記機能層とは反対側に、上記低屈折率層を介して円偏光板が設けられている。
 上記の構成によれば、上記光吸収層で吸収されなかった、各層の界面や上記反射層による外光反射を効率的に吸収し、外光下でのコントラストをより向上させることができる。
 本開示の態様9に係る発光素子は、上記態様1~8の何れかにおいて、上記反射層は、上記発光領域に、傾斜した内壁面を有する凹部を少なくとも1つ有している。
 上記態様によれば、上記構造を有する反射層が設けられていることで、導波損失を防ぎ、上記発光素子の正面方向への光取り出し効率をより向上させることができる。また、上記光吸収層が設けられていない場合、上記構造を有する反射層を形成すると、上記反射層における、傾斜した上記内壁面(斜面部)やエッジ部で外光が散乱反射され、外光による正反射方向でのコントラストの低下に加え、外光の正反射方向以外でのコントラストも低下する。しかしながら、上記態様によれば、上記反射層における、傾斜した上記内壁面(斜面部)やエッジ部で反射された外光も上記光吸収層で吸収させることができるので、上記発光素子の正反射方向以外でのコントラストも改善することができる。したがって、上記態様によれば、明室コントラストをより向上させることができるとともに、外光下でも、表示品位を保ちながら、上記反射層で、上記発光層から発せられる光を正面方向により多く取り出すことができる。したがって、上記態様によれば、上記発光素子の正面輝度を高く保つことができ、より明るい表示が可能となる。
 本開示の態様10に係る発光素子は、上記態様9において、上記発光領域における、上記反射層の上記凹部を覆う部分の上記光吸収層の厚みが、上記発光領域における上記反射層の上記凹部以外の部分を覆う上記光吸収層の厚みよりも大きい。
 上記態様によれば、上記反射層の上記凹部における、傾斜した上記内壁面(斜面部)やエッジ部で反射された外光を上記光吸収層でより確実に吸収することができるとともに、上記凹部における上記光吸収層を厚膜化することができるので、上記光吸収層を、より剥がれ難くすることができる。
 本開示の態様11に係る発光素子は、上記態様9または10において、上記反射層における、上記光吸収層とは反対側に、傾斜した内壁面を有する凹部を上記発光領域に少なくとも1つ有する第1の絶縁層を備え、上記反射層は、上記第1の絶縁層における上記凹部の上記内壁面の少なくとも一部を覆うように、少なくとも上記発光領域における、上記第1の絶縁層の表面の少なくとも一部に沿って設けられている。
 上記態様によれば、傾斜した内壁面を有する凹部を有する第1の絶縁層上に、該第1の絶縁層の表面の少なくとも一部に沿って上記反射層を形成することで、傾斜した内壁面を有する凹部を有する反射層を、容易に形成することができる。
 本開示の態様12に係る発光素子は、上記態様11において、上記第1の絶縁層は、上記発光領域に、上記凹部を複数有しており、上記反射層は、少なくとも、上記発光領域における、上記第1の絶縁層に設けられた複数の上記凹部の上記内壁面全体を覆っている。
 上記態様によれば、傾斜した反射面を複数有し、正面方向への光取り出し効率をより一層向上させることができる発光素子を提供することができる。
 本開示の態様13に係る発光素子は、上記態様11において、上記発光領域において、上記反射層は、上記第1の絶縁層に設けられた上記凹部の上記内壁面の一部を覆っている。
 上記の構成によれば、上記発光領域において、上記反射層が、上記第1の絶縁層に設けられた上記凹部の上記内壁面の一部を覆う、傾斜した内壁面を有する凹部を有していることで、外光の反射面積が小さくなり、外光下でのコントラストを向上させることができる。
 本開示の態様14に係る発光素子は、上記態様13において、上記第1電極は、平面視で反射層と重畳する部分にのみ形成されている。
 上記態様によれば、上記反射層が設けられていない部分では光取り出し効率が低いので、光取り出し効率が低い部分での上記第1電極の形成は行わず、材料費を抑えて安価な構成にするとともに、上記第1電極が形成されている部分の光取り出し効率を向上させることができる。
 本開示の態様15に係る発光素子は、上記態様12または13において、平面視で上記凹部と重畳しない領域における、上記第1電極と上記第2電極との間に、第2の絶縁層が設けられている。
 上記態様によれば、平面視で上記凹部と重畳しない領域における、上記第1電極と上記第2電極との間に、第2の絶縁層が設けて、光取り出し効率の高い領域のみを通電領域にすることで、消費電力を抑制することができる。
 本開示の態様16に係る発光素子は、上記態様13または14において、上記光吸収層の屈折率が、上記第1の絶縁層の屈折率よりも高い。
 上記態様によれば、上記光吸収層を介して、全反射角(臨界角)以上の角度(入射角)で斜め方向から上記低屈折率層に入射した光を上記第1の絶縁層で全反射させることができるので、外部への光取り出し効率をより向上させることができる。
 本開示の態様17に係る発光素子は、上記態様16において、上記発光領域における上記第1電極から上記第2電極までの層の平均屈折率が、上記第1の絶縁層の屈折率よりも高い。
 上記態様によれば、上記光吸収層を介して、全反射角(臨界角)以上の角度(入射角)で斜め方向から上記低屈折率層に入射した光が、上記機能層を透過して外部に出射され易く、外部への光取り出し効率をより向上させることができる。
 本開示の態様18に係る発光素子は、上記態様11~17の何れかにおいて、上記第1の絶縁層が、可視光吸収性を有する。
 上記態様によれば、上記第1の絶縁層でも外光反射を抑制することができるので、外光下でのコントラストをより改善することができる。
 本開示の態様19に係る発光素子は、上記態様11~18の何れかにおいて、上記第1の絶縁層の凹部が、少なくともライン状に形成された部分を有している。
 上記態様によれば、光吸収層を構成する材料の塗布が容易で、反射層のエッジを確実に被覆することができる。また、上記反射層が設けられた上記第1の絶縁層の凹部を覆う、上記光吸収層の厚膜部が連続して形成されることで、上記光吸収層が剥がれ難い。
 本開示の態様20に係る発光素子は、上記態様1~19の何れかにおいて、上記光吸収層は、上記第1の色の可視光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高い。
 上記態様によれば、少なくとも上記第1の色の可視光の最大発光輝度波長が、上記光吸収層の可視光最大透過波長となる。また、上記態様によれば、上記反射層で反射された外光の多くを上記光吸収層で吸収させて、外光反射を抑制することができる。
 本開示の態様21に係る発光素子は、上記態様1~20の何れかにおいて、上記発光層は、上記第1の色の可視光を発する量子ドットを含む。
 上記態様によれば、上記発光素子として、正反射方向でのコントラストを改善することができ、外光下でも表示品位を保つことができる量子ドット発光ダイオードを提供することができる。
 本開示の態様22に係る発光デバイスは、上記態様1~21の何れかの発光素子を複数備えている。
 上記態様によれば、正反射方向でのコントラストを改善することができ、外光下でも表示品位を保つことができる発光デバイスを提供することができる。
 本開示の態様23に係る発光デバイスは、上記態様22において、複数の上記発光素子は、上記第1の色の可視光として赤色光を発する赤色発光素子と、上記第1の色の可視光として緑色光を発する緑色発光素子と、上記第1の色の可視光として青色光を発する青色発光素子と、を含み、上記赤色発光素子の光吸収層および上記青色発光素子の光吸収層は、上記赤色光の最大発光輝度波長の光の透過率および上記青色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記赤色光および上記青色光以外の可視光の透過率よりも高い。
 上記態様によれば、上記赤色発光素子の光吸収層と上記青色発光素子の光吸収層とを同時に形成することができるので、光吸収層のパターニング回数を例えば2回に減らすことができる。また、上記赤色発光素子および上記青色発光素子では外光の例えば略1/3を吸収することができ、上記緑色発光素子では外光の例えば略2/3を吸収することができる。
 本開示の態様24に係る発光デバイスは、上記態様22において、複数の上記発光素子は、上記第1の色の可視光として赤色光を発する赤色発光素子と、上記第1の色の可視光として緑色光を発する緑色発光素子と、上記第1の色の可視光として青色光を発する青色発光素子と、を含み、上記赤色発光素子の光吸収層は、上記赤色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記赤色光以外の可視光の透過率よりも高く、上記緑色発光素子の光吸収層は、上記緑色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記緑色光以外の可視光の透過率よりも高く、上記青色発光素子の光吸収層は、上記青色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記青色光以外の可視光の透過率よりも高い。
 上記態様によれば、上記青色発光素子、上記緑色発光素子、上記赤色発光素子のそれぞれで、全波長域で外光の例えば略2/3を吸収することができる。
 本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
 1  絶縁層(第1の絶縁層)
 2  反射層
 3、27、28  光吸収層
 4  第1電極
 5  エッジカバー
 6  機能層
 6a 発光層
 6b 絶縁層(第2の絶縁層)
 7  第2電極
 8、8a、8b、23、23a、23b、23c  光
 9  発光領域
 10、24  外光
 11R、11G、11B、12R、12G、12B  発光スペクトル
 11BF、12RF  半値全幅
 13、15  内壁面
 14、16  凹部
 17  頂部
 18a、18b、18c、18d、18e  絶縁層構造
 19  線状部
 20  基板
 21  低屈折率層
 22  円偏光板
 25B  第1の画素
 25G  第2の画素
 25R  第3の画素
 26B  第1の発光層
 26G  第2の発光層
 26R  第3の発光層
 27B  第1の光吸収層
 27G  第2の光吸収層
 27R  第3の光吸収層
 101、101’、102a、102b、103a、103b、103b’、104、105  発光素子
 106B、107B  第1の発光素子
 106G、107G  第2の発光素子
 106R、107R  第3の発光素子
 111、112  表示装置(発光デバイス)
 121  樹脂
 122  中空ビーズ
 124  気体層
 ta、tb  厚み

Claims (24)

  1.  反射層、光吸収層、可視光透過性を有する第1電極、第1の色の可視光を発する発光層を少なくとも有する機能層、および可視光透過性を有する第2電極を、この順に備えた発光素子であって、
     上記光吸収層は、
      上記第1の色の可視光の少なくとも一部を透過するとともに、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光を吸収し、
      上記反射層と上記第1電極とにそれぞれ隣接して設けられており、かつ、
      当該発光素子の発光領域における上記反射層全体を覆っていることを特徴とする発光素子。
  2.  上記第1の色の可視光の発光スペクトルの半値全幅は、50nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の発光素子。
  3.  上記第1電極における、上記光吸収層とは反対側に、上記第1電極のエッジ部を覆うエッジカバーを備え、
     上記エッジカバーは、可視光吸収性を有しており、
     上記反射層における上記発光領域以外の部分が、上記エッジカバーで、直接または間接的に覆われていることを特徴とする請求項1または2に記載の発光素子。
  4.  上記発光領域における上記第1電極から上記第2電極までの層の平均屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層が、上記第2電極における上記機能層とは反対側の面に隣接して設けられており、
     上記発光領域における上記第1電極から上記第2電極までの層の平均屈折率と上記低屈折率層の屈折率との屈折率差が、上記発光領域における上記第1電極から上記第2電極までの層の平均屈折率と上記光吸収層の屈折率との屈折率差よりも大きいことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の発光素子。
  5.  上記低屈折率層が、1.3以上、1.6以下の屈折率を有する樹脂からなることを特徴とする請求項4に記載の発光素子。
  6.  上記低屈折率層が、中空のビーズを複数含有する中空ビーズ含有樹脂からなることを特徴とする請求項4に記載の発光素子。
  7.  上記低屈折率層が、中空もしくは気体層であることを特徴とする請求項4に記載の発光素子。
  8.  上記第2電極における、上記機能層とは反対側に、上記低屈折率層を介して円偏光板が設けられていることを特徴とする請求項4~7の何れか1項に記載の発光素子。
  9.  上記反射層は、上記発光領域に、傾斜した内壁面を有する凹部を少なくとも1つ有していることを特徴とする請求項1~8の何れか1項に記載の発光素子。
  10.  上記発光領域における、上記反射層の上記凹部を覆う部分の上記光吸収層の厚みが、上記発光領域における上記反射層の上記凹部以外の部分を覆う上記光吸収層の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項9に記載の発光素子。
  11.  上記反射層における、上記光吸収層とは反対側に、傾斜した内壁面を有する凹部を上記発光領域に少なくとも1つ有する第1の絶縁層を備え、
     上記反射層は、上記第1の絶縁層における上記凹部の上記内壁面の少なくとも一部を覆うように、少なくとも上記発光領域における、上記第1の絶縁層の表面の少なくとも一部に沿って設けられていることを特徴とする請求項9または10に記載の発光素子。
  12.  上記第1の絶縁層は、上記発光領域に、上記凹部を複数有しており、
     上記反射層は、少なくとも、上記発光領域における、上記第1の絶縁層に設けられた複数の上記凹部の上記内壁面全体を覆っていることを特徴とする請求項11に記載の発光素子。
  13.  上記発光領域において、上記反射層は、上記第1の絶縁層に設けられた上記凹部の上記内壁面の一部を覆っていることを特徴とする請求項11に記載の発光素子。
  14.  上記第1電極は、平面視で反射層と重畳する部分にのみ形成されていることを特徴とする請求項13に記載の発光素子。
  15.  平面視で上記凹部と重畳しない領域における、上記第1電極と上記第2電極との間に、第2の絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項12または13に記載の発光素子。
  16.  上記光吸収層の屈折率が、上記第1の絶縁層の屈折率よりも高いことを特徴とする請求項13または14に記載の発光素子。
  17.  上記発光領域における上記第1電極から上記第2電極までの層の平均屈折率が、上記第1の絶縁層の屈折率よりも高いことを特徴とする請求項16に記載の発光素子。
  18.  上記第1の絶縁層が、可視光吸収性を有することを特徴とする請求項11~17の何れか1項に記載の発光素子。
  19.  上記第1の絶縁層の凹部が、少なくともライン状に形成された部分を有していることを特徴とする請求項11~18の何れか1項に記載の発光素子。
  20.  上記光吸収層は、上記第1の色の可視光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記第1の色の可視光以外の少なくとも一部の可視光の透過率よりも高い請求項1~19の何れか1項に記載の発光素子。
  21.  上記発光層は、上記第1の色の可視光を発する量子ドットを含むことを特徴とする請求項1~20の何れか1項に記載の発光素子。
  22.  請求項1~21の何れか1項に記載の発光素子を複数備えていることを特徴とする発光デバイス。
  23.  複数の上記発光素子は、
      上記第1の色の可視光として赤色光を発する赤色発光素子と、
      上記第1の色の可視光として緑色光を発する緑色発光素子と、
      上記第1の色の可視光として青色光を発する青色発光素子と、を含み、
     上記赤色発光素子の光吸収層および上記青色発光素子の光吸収層は、上記赤色光の最大発光輝度波長の光の透過率および上記青色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記赤色光および上記青色光以外の可視光の透過率よりも高いことを特徴とする請求項22に記載の発光デバイス。
  24.  複数の上記発光素子は、
      上記第1の色の可視光として赤色光を発する赤色発光素子と、
      上記第1の色の可視光として緑色光を発する緑色発光素子と、
      上記第1の色の可視光として青色光を発する青色発光素子と、を含み、
     上記赤色発光素子の光吸収層は、上記赤色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記赤色光以外の可視光の透過率よりも高く、
     上記緑色発光素子の光吸収層は、上記緑色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記緑色光以外の可視光の透過率よりも高く、
     上記青色発光素子の光吸収層は、上記青色光の最大発光輝度波長の光の透過率が、上記青色光以外の可視光の透過率よりも高いことを特徴とする請求項22に記載の発光デバイス。
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