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CN111627956A - 图像显示装置和虚像显示装置 - Google Patents

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CN111627956A
CN111627956A CN202010119333.1A CN202010119333A CN111627956A CN 111627956 A CN111627956 A CN 111627956A CN 202010119333 A CN202010119333 A CN 202010119333A CN 111627956 A CN111627956 A CN 111627956A
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CN
China
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light
layer
thickness
self
electrode
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Application number
CN202010119333.1A
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山本英利
滨出唯芽
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

图像显示装置和虚像显示装置。提供具有设定成能够在使自发光显示元件的驱动电压维持大致恒定的状态下发出各色的图像光的自发光显示元件的图像显示装置和可靠性优异的虚像显示装置。本发明的图像显示装置具有自发光出第1色光的图像的第1自发光显示元件、自发光出第2色光的图像的第2自发光显示元件、自发光出第3色光的图像的第3自发光显示元件、以及具有对3色的图像进行合成的分色镜的棱镜，第1自发光显示元件、第2自发光显示元件和第3自发光显示元件呈从它们所具有的半反射半透过电极侧取出光的结构，在第1自发光显示元件、第2自发光显示元件和第3自发光显示元件中，至少一方的透明电极的厚度与光学调整层的厚度之和不同。

Description

图像显示装置和虚像显示装置
技术领域
本发明涉及具有自发光显示元件的图像显示装置和虚像显示装置。
背景技术
近年来，作为使用具有自发光显示元件的面板的图像显示装置，提出了具有如下结构的装置：具有射出红色、绿色和蓝色的各色的光的3个自发光显示元件的面板配置成与分色棱镜的3个入射面对置。
在该图像显示装置中，具有自发光显示元件的面板由有机电致发光面板(有机EL面板)构成，例如，利用第1分色镜使从红色的有机电致发光面板射出的红色的图像光朝向出射面反射，与此相对，第1分色镜使从蓝色的有机电致发光面板射出的蓝色的图像光和从绿色的有机电致发光面板射出的绿色的图像光透过。
此外，利用第2分色镜使从蓝色的有机电致发光面板射出的蓝色的图像光朝向出射面反射，与此相对，第2分色镜使从红色的有机电致发光面板射出的红色的图像光和从绿色的有机电致发光面板射出的绿色的图像光透过。
因此，从分色棱镜的出射面射出对红色、绿色和蓝色的图像进行合成后的合成光，因此，能够通过图像显示装置显示彩色图像(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2000-275732号公报
发明内容
这里，在专利文献1所记载的图像显示装置中，有机EL面板具有有机EL元件作为背光源，进而，具有配置于该有机EL元件与分色镜之间的液晶显示器，由此，形成红色、绿色和蓝色的图像。
而且，在该专利文献1中记载了：在图像显示装置中，将作为背光源的有机EL元件设为具有微小谐振器的结构，由此，能够使有机EL元件发出红色、绿色和蓝色这样的各个颜色的光。但是，实际情况是没有记载其具体的颜色调整方法。
本发明是为了解决上述课题而完成的，能够作为以下的应用例来实现。
本发明的应用例的图像显示装置的特征在于，所述图像显示装置具有：第1自发光显示元件，其发出在第1色区域具有峰值的第1色光的图像；第2自发光显示元件，其发出在第2色区域具有峰值的第2色光的图像；第3自发光显示元件，其发出在第3色区域具有峰值的第3色光的图像；以及棱镜，其具有对所述第1色光、所述第2色光和所述第3色光进行合成的分色镜，所述第1自发光显示元件具有第1支承基板以及从所述第1支承基板侧起依次层叠的第1反射膜、第1光学调整层、第1透明电极、第1发光层和第1半反射半透过电极，所述第2自发光显示元件具有第2支承基板以及从所述第2支承基板侧起依次层叠的第2反射膜、第2光学调整层、第2透明电极、第2发光层和第2半反射半透过电极，所述第3自发光显示元件具有第3支承基板以及从所述第3支承基板侧起依次层叠的第3反射膜、第3光学调整层、第3透明电极、第3发光层和第3半反射半透过电极，从所述第1自发光显示元件的所述第1半反射半透过电极取出所述第1色光，从所述第2自发光显示元件的所述第2半反射半透过电极取出所述第2色光，从所述第3自发光显示元件的所述第3半反射半透过电极取出所述第3色光，在设所述第1透明电极的厚度与所述第1光学调整层的厚度之和为第1层叠厚度、设所述第2透明电极的厚度与所述第2光学调整层的厚度之和为第2层叠厚度、设所述第3透明电极的厚度与所述第3光学调整层的厚度之和为第3层叠厚度时，所述第1层叠厚度与所述第2层叠厚度以及所述第3层叠厚度中的至少一方不同。
附图说明
图1是示出本发明的图像显示装置的第1实施方式的俯视图。
图2是示出图1所示的第1着色层等的透过率-波长特性的曲线图。
图3是示出图1所示的第1图像光等的光谱的曲线图。
图4是示出图1所示的第1分色镜的透过率-波长特性的曲线图。
图5是示出图1所示的第2分色镜的透过率-波长特性的曲线图。
图6是示出图1所示的第1面板的电气结构的说明图。
图7是图6所示的第1显示区域内的各像素(像素电路)的电路图。
图8是图1所示的第1面板的剖视图。
图9是图1所示的第2面板的剖视图。
图10是图1所示的第3面板的剖视图。
图11是头部佩戴型的虚像显示装置的说明图。
图12是示意地示出图11所示的虚像显示部的光学系统的结构的立体图。
图13是示出图12所示的光学系统的光路的说明图。
图14是投射型的虚像显示装置的说明图。
标号说明
1：图像显示装置；10：第1面板；11：第1基板；15：第1发光元件；16：金属布线；17：粘接剂；18：盖基板；19：粘接剂；20：第2面板；21：第2基板；25：第2发光元件；27：粘接剂；28：盖基板；29：粘接剂；30：第3面板；31：第3基板；35：第3发光元件；37：粘接剂；38：盖基板；39：粘接剂；40：有源区域；41：驱动电路；42：扫描线驱动电路；44：信号线驱动电路；46：发光功能层；47：安装端子；48：第1电源导电体；49：第2电源导电体；50：分色棱镜；51：第1入射面；52：第2入射面；53：第3入射面；54：出射面；56：第1分色镜；57：第2分色镜；60：光学调整层；61：信号线；62：扫描线；64：控制线；65：像素定义层；66：布线；67：布线；68：布线；69：布线；70：密封体；71：第1密封层；72：第2密封层；73：第3密封层；80：遮蔽层；81(R)：第1着色层；81(B)：第2着色层；81(G)：第3着色层；111：第1显示区域；112：周边区域；113：安装区域；211：第2显示区域；311：第3显示区域；1000：虚像显示装置；1010：虚像显示部；1030：导光系统；1040：入射部；1041：入射面；1042：反射面；1043：斜面；1050：导光部；1051：一端；1052：另一端；1055：部分反射面；1056：第1面；1057：第2面；1058：出射部；1070：投射透镜系统；1101：显示部；1102：显示部；1110：框架；1111：镜腿；1112：镜腿；1411：端部；1412：端部；1421：端部；1422：端部；2000：虚像显示装置；2010：投射光学系统；2020：被投射部件；B0：绝缘膜；BA：绝缘层；BB：绝缘层；BC：绝缘层；BD：绝缘层；BE：绝缘层；C：电容元件；C1：第1电极；C2：第2电极；E：眼睛；E1：第1电极；E2：第2电极；GSL：栅极电极；LR：第1图像光；LB：第2图像光；LG：第3图像光；Lb：合成光；P：像素；TDR：驱动晶体管；TEL：发光控制晶体管；TSL：选择晶体管；VCT：电源电位；VEL：电源电位；WA：布线层；WB：布线层；WC：布线层；WD：布线层；WE：布线层；dB：光路长度；dG：光路长度；dR：光路长度。
具体实施方式
下面，对在附图中示出本发明的图像显示装置和虚像显示装置的优选实施方式进行说明。
另外，下面，对将本发明的图像显示装置应用于具有有机电致发光元件(有机EL元件)作为自发光元件的装置的情况进行说明。此外，在各图中，为了便于说明，适当变更了各部的比例尺，图示的结构未必与实际的比例尺一致。
<图像显示装置>
[第1实施方式]
(整体结构)
图1是示出本发明的图像显示装置的第1实施方式的俯视图，图2是示出图1所示的第1着色层(R)等的透过率-波长特性的曲线图，图3是示出图1所示的第1图像光LR等的光谱的曲线图，图4是示出图1所示的第1分色镜56的透过率-波长特性的曲线图，图5是示出图1所示的第2分色镜57的透过率-波长特性的曲线图。
如图1所示，图像显示装置1具备：在第1基板11的显示区域即第1显示区域111具有多个第1发光元件15的第1面板10、在第2基板21的显示区域即第2显示区域211具有多个第2发光元件25的第2面板20、在第3基板31的显示区域即第3显示区域311具有多个第3发光元件35的第3面板30、以及分色棱镜50。
第1面板10通过多个第1发光元件15的自发光从第1显示区域111射出在第1波段具有峰值的第1色光的第1图像光LR，第2面板20通过多个第2发光元件25的自发光从第2显示区域211射出在第2波段具有峰值的第2色光的第2图像光LB，第3面板30通过多个第3发光元件35的自发光从第3显示区域311射出在第3波段具有峰值的第3色光的第3图像光LG。另外，第1波段、第2波段和第3波段分别不同，但是，也可以一部分重叠。
在本实施方式中，第1波段例如是620nm～750nm，第1面板10射出在该波段具有峰值的作为第1色光的红色光的第1图像光LR。此外，第2波段例如是450nm～495nm，第2面板20射出在该波段具有峰值的作为第2色光的蓝色光的第2图像光LB。进而，第3波段例如是495nm～570nm，第3面板30射出在该波段具有峰值的作为第3色光的绿色光的第3图像光LG。
在这种图像显示装置1中，第1面板10通过设置于第1显示区域111的多个第1发光元件15的自发光而射出红色的图像光，进而，在第1基板11中，相对于第1发光元件15在分色棱镜50侧具有第1着色层81(R)，该第1着色层81(R)能够选择性地使从第1发光元件15射出的红色的图像光即第1波段的第1图像光LR透过。
此外，第2面板20通过设置于第2显示区域211的多个第2发光元件25的自发光而射出蓝色的图像光，进而，在第2基板21中，相对于第2发光元件25在分色棱镜50侧具有第2着色层81(B)，该第2着色层81(B)能够选择性地使从第2发光元件25射出的蓝色的图像光即第2波段的第2图像光LB透过。
进而，第3面板30通过设置于第3显示区域311的多个第3发光元件35的自发光而射出绿色的图像光，进而，在第3基板31中，相对于第3发光元件35在分色棱镜50侧具有第3着色层81(G)，该第3着色层81(G)能够选择性地使从第3发光元件35射出的绿色的图像光即第3波段的第3图像光LG透过。
而且，在本实施方式中，第1面板10、第2面板20和第3面板30所具有的第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35均由有机电致发光元件构成，通过多个第1发光元件15、多个第2发光元件25和多个第3发光元件35分别发出红色的图像光、蓝色的图像光和绿色的图像光。即，在本实施方式的面板10、20、30中，分别通过多个第1发光元件15构成自身发出作为第1色的红色的图像光的第1自发光显示元件，此外，通过多个第2发光元件25构成自身发出作为第2色的蓝色的图像光的第2自发光显示元件，进而，通过多个第3发光元件35构成自身发出作为第3色的绿色的图像光的第3自发光显示元件。
此外，例如，如图2所示，第1着色层81(R)具有虚线P81(R)所示的透过率-波长特性，是吸收红色光以外的光的光吸收系的滤光层。接着，第2着色层81(B)具有单点划线P81(B)所示的透过率-波长特性，是吸收蓝色光以外的光的光吸收系的滤光层。接着，第3着色层81(G)具有双点划线P81(G)所示的透过率-波长特性，是吸收绿色光以外的光的光吸收系的滤光层。
因此，如图3所示，第1图像光LR表示通过第1发光元件15和第1着色层81(R)的作用而具有虚线LR所示的光谱的红色的图像光，第2图像光LB表示通过第2发光元件25和第2着色层81(B)的作用而具有单点划线LB所示的光谱的蓝色的图像光，第3图像光LG表示通过第3发光元件35和第3着色层81(G)的作用而具有双点划线LG所示的光谱的绿色的图像光。
分色棱镜50(棱镜)具有第1入射面51、与第1入射面51对置的第2入射面52、设置于第1入射面51和第2入射面52之间的第3入射面53、以及与第3入射面53对置的出射面54。第1面板10以与第1入射面51对置的方式进行配置，从第1面板10射出的作为第1色光的红色光的第1图像光LR入射到第1入射面51。第2面板20以与第2入射面52对置的方式进行配置，从第2面板20射出的作为第2色光的蓝色光的第2图像光LB入射到第2入射面52。第3面板30以与第3入射面53对置的方式进行配置，从第3面板30射出的作为第3色光的绿色光的第3图像光LG入射到第3入射面53。而且，第1入射面51和第1面板10经由透光性的粘接剂19固定，第2入射面52和第2面板20经由透光性的粘接剂29固定，第3入射面53和第3面板30经由透光性的粘接剂39固定。
此外，分色棱镜50具有相互以45°的角度交叉的方式配置的第1分色镜56和第2分色镜57。
如图4所示的实线La45那样，例如针对以45°的角度入射的光，第1分色镜56使波长大约为550nm以下的光透过，另一方面，反射波长大约为600nm以上的光。此外，针对波长为550nm～600nm的光，波长越长，则透过率越低。因此，第1分色镜56使第1图像光LR朝向出射面54反射，使第2图像光LB和第3图像光LG透过。
此外，如图5所示的实线Lb45那样，例如针对以45°的角度入射的光，第2分色镜57使波长大约为520nm以上的光透过，另一方面，反射波长大约为490nm以下的光。此外，针对波长为490nm～520nm的光，波长越长，则透过率越高。因此，第2分色镜57使第2图像光LB朝向出射面54反射，使第1图像光LR和第3图像光LG透过。因此，分色棱镜50从出射面54射出彩色图像，该彩色图像是通过第1分色镜56和第2分色镜57的作用对从第1面板10射出的作为第1色光的红色光的第1图像光LR、从第2面板20射出的作为第2色光的蓝色光的第2图像光LB和从第3面板30射出的作为第3色光的绿色光的第3图像光LG进行合成而得到的。
另外，第1分色镜56的透过率和反射率具有入射角依赖性。关于第1分色镜56，例如在入射角为38°的情况下，如图4所示的虚线La38那样，与入射角为45°的情况相比，透过的波段向长波长侧偏移，在入射角为52°的情况下，如图4所示的单点划线La52那样，与入射角为45°的情况相比，透过的波段向短波长侧偏移。
此外，与第1分色镜56同样，第2分色镜57的透过率和反射率具有入射角依赖性。关于第2分色镜57，例如在入射角为38°的情况下，如图5所示的虚线Lb38那样，与入射角为45°的情况相比，透过的波段向长波长侧偏移，在入射角为52°的情况下，如图5所示的单点划线Lb52那样，与入射角为45°的情况相比，透过的波段向短波长侧偏移。
(第1面板10的电气结构)
图6是示出图1所示的第1面板10的电气结构的说明图，图7是图6所示的第1显示区域111内的各像素(像素电路)的电路图。另外，下面，为了便于说明，将图6中的纸面近前侧设为“上”、将纸面进深侧设为“下”来进行说明。
如图6所示，第1面板10在第1基板11的上表面即一面具有第1显示区域111、周边区域112和安装区域113。在该第1面板10中，在本实施方式中，第1基板11由硅等半导体基板构成。在该第1基板11中，第1显示区域111是排列有多个像素P的矩形状的区域。在第1显示区域111中形成有在X方向上延伸的多个扫描线62、与各扫描线62对应地在X方向上延伸的多个控制线64、以及在与X方向交叉的Y方向上延伸的多个信号线61。与多个扫描线62和多个信号线61的各交叉处对应地形成有像素P。因此，多个像素P在X方向和Y方向上呈矩阵状即格子状排列。
周边区域112是包围第1显示区域111的周围的矩形框状的区域。在周边区域112设置有驱动电路41。驱动电路41是对第1显示区域111内的各像素P进行驱动的电路，构成为包含信号线驱动电路44和2个扫描线驱动电路42。本实施方式的第1面板10是通过直接形成于第1基板11的表面的晶体管等有源元件构成驱动电路41的电路内置型显示装置。
安装区域113是隔着周边区域112与第1显示区域111相反的一侧的区域，排列有多个安装端子47。从控制电路、电源电路等各种外部电路(未图示)向各安装端子47供给控制信号、电源电位。外部电路例如安装于与安装区域113接合的挠性的布线基板(未图示)。
此外，如图7所示，像素P构成为包含第1发光元件15、驱动晶体管TDR、发光控制晶体管TEL、选择晶体管TSL和电容元件C。另外，在图7中，将像素P的各晶体管TDR、TEL、TSL设为P沟道型，但是，也可以利用N沟道型的晶体管。
第1发光元件15是使包含有机EL材料的发光层的发光功能层46介于第1电极E1(阳极)与第2电极E2(阴极)之间的有机EL元件即电光元件。第1电极E1按照每个像素P而单独形成，第2电极E2在多个像素P中连续。第1发光元件15配置于连结第1电源导电体48和第2电源导电体49的电流路径上。第1电源导电体48是被供给高位侧的电源电位VEL(第1电位)的电源布线，第2电源导电体49是被供给低位侧的电源电位VCT(第2电位)的电源布线。
驱动晶体管TDR和发光控制晶体管TEL在连结第1电源导电体48和第2电源导电体49的电流路径上相对于第1发光元件15串联配置。具体而言，驱动晶体管TDR的一对电流端中的一方(源极)与第1电源导电体48连接。发光控制晶体管TEL作为对驱动晶体管TDR的一对电流端中的另一方(漏极)与第1发光元件15的第1电极E1的导通状态(导通/非导通)进行控制的开关发挥功能。驱动晶体管TDR生成与自身的栅极-源极间的电压对应的电流量的驱动电流。在发光控制晶体管TEL被控制成导通状态的状态下，驱动电流从驱动晶体管TDR经由发光控制晶体管TEL供给到第1发光元件15，由此，第1发光元件15以与驱动电流的电流量对应的亮度发光。在发光控制晶体管TEL被控制成截止状态的状态下，对第1发光元件15的驱动电流的供给被切断，由此，第1发光元件15熄灭。发光控制晶体管TEL的栅极与控制线64连接。
选择晶体管TSL作为对信号线61与驱动晶体管TDR的栅极的导通状态(导通/非导通)进行控制的开关发挥功能。选择晶体管TSL的栅极与扫描线62连接。此外，电容元件C是使电介质介于第1电极C1与第2电极C2之间而成的静电电容。第1电极C1与驱动晶体管TDR的栅极连接，第2电极C2与第1电源导电体48(驱动晶体管TDR的源极)连接。因此，电容元件C保持驱动晶体管TDR的栅极-源极间的电压。
信号线驱动电路44按照每个写入期间(水平扫描期间)，对多个信号线61并行地供给与从外部电路供给的图像信号按照每个像素P指定的灰度对应的灰度电位。另一方面，各扫描线驱动电路42通过向各扫描线62供给扫描信号，按照每个写入期间依次选择多个扫描线62中的各个扫描线62。与扫描线驱动电路42选择出的扫描线62对应的各像素P的选择晶体管TSL转变为导通状态。因此，经由信号线61和选择晶体管TSL对各像素P的驱动晶体管TDR的栅极供给灰度电位，在电容元件C中保持与灰度电位对应的电压。另一方面，当写入期间内的扫描线62的选择结束后，各扫描线驱动电路42通过向各控制线64供给控制信号，将与该控制线64对应的各像素P的发光控制晶体管TEL控制成导通状态。因此，与前一个写入期间内由电容元件C保持的电压对应的驱动电流从驱动晶体管TDR经由发光控制晶体管TEL供给到第1发光元件15。这样，第1发光元件15以与灰度电位对应的亮度发光，由此，从第1显示区域111射出图像信号所指定的任意的第1图像光LR。即，第1面板10采用了这种电气结构，因此，能够在不使用液晶面板的情况下而单独通过多个第1发光元件15射出期望的第1图像光LR。
(第1面板10的截面结构)
图8是图1所示的第1面板10的剖视图。另外，下面，为了便于说明，将图8中的上侧设为“上”、将下侧设为“下”来进行说明。
如图8所示，在第1基板11形成有像素P的选择晶体管TSL等晶体管的有源区域40(源极/漏极区域)，有源区域40的上表面被绝缘膜B0(栅极绝缘膜)包覆。在绝缘膜B0的上表面形成有栅极电极GSL。在栅极电极GSL的上层侧形成有交替层叠多个绝缘层BA～BE和多个布线层WA～WE而得到的多层布线层。各布线层由含有铝、银等的低电阻的导电材料形成。在绝缘层BA的上表面形成有包含图7所示的扫描线62等的布线层WA。在绝缘层BB的上层形成有包含图7所示的信号线61和第1电极C1等的布线层WB。在绝缘层BC的上层形成有包含图7所示的第2电极C2等的布线层WC。在绝缘层BD的上层形成有包含图7所示的第1电源导电体48等的布线层WD。在绝缘层BE的上层形成有包含布线69和布线67等的布线层WE。另外，在本实施方式中，通过上述的第1基板11、绝缘膜B0、栅极电极GSL、绝缘层BA～BD和布线层WA～WC构成第1面板10中的支承基板。
这里，在第1显示区域111中，在绝缘层BE的上层形成有光学调整层60。该光学调整层60即光路调整层是用于将光谐振器的谐振波长设定为适当波长的要素，由氮化硅、二氧化硅等透光性的绝缘材料形成。具体而言，在本实施方式中，通过作为反射膜(第1反射膜)的第1电源导电体48、绝缘层BE、光学调整层60(第1光学调整层)、作为透明电极的第1电极E1、包含发光层(第1发光层)的发光功能层46、作为半反射半透过电极(第1半反射半透过电极)的第2电极E2构成光谐振器即微小谐振器。根据光学调整层60和第1电极E1的膜厚对该光谐振器中的第1电源导电体48与第2电极E2之间的光路长度dR(光学距离)进行适当调整。由此，在第1面板10中，通过从第2电极E2侧取出第1色光，来设定从第1面板10射出的光中的谐振波长。另外，在本实施方式中，从第1面板10射出作为第1色光的红色光的第1图像光LR，因此，光谐振器的光路长度dR设定为适合于第1图像光LR的值即距离。此外，在第1面板10中，从第2电极E2侧(第1半反射半透过电极侧)取出第1色光，因此，构成顶发射型的第1发光元件15。
更详细地讲，在光学调整层60的上表面形成有第1显示区域111内的每个像素P的第1电极E1。第1电极E1构成透明电极，例如由ITO(铟锡复合氧化物)、IZO(铟锌复合氧化物)等透光性的导电材料形成。在第1电极E1的周围形成有绝缘性的像素定义层65。在第1电极E1的上表面形成有发光功能层46。发光功能层46由包括含有发出红色的光的有机EL材料而形成的发光层的有机层(第1有机层)构成，通过供给电流而发射即发出红色光。另外，发光功能层46也可以由设置有向发光层供给的电子、空穴的传输层或注入层的层叠体构成。在本实施方式中，该发光功能层46在第1显示区域111内的多个像素P内连续形成。
在发光功能层46的上层，在第1显示区域111的整个区域形成有作为半反射半透过电极的第2电极E2，发光功能层46中的被第1电极E1和第2电极E2夹着的区域(发光区域)发光。而且，第2电极E2还作为使到达的光的一部分透过、并且反射其余部分的半反射半透过层发挥功能。更具体而言，通过将含有银、镁的合金等光反射性的导电材料形成为充分薄的膜厚，形成第2电极E2作为具有半反射半透过性的半反射半透过电极。因此，来自发光功能层46的辐射光在作为反射膜的第1电源导电体48与作为半反射半透过电极的第2电极E2之间往复，其结果，特定的谐振波长的成分即作为第1色光的红色光的第1图像光LR被选择性地放大后，透过第2电极E2向观察侧(与第1基板11相反的一侧)射出。即，通过第1电源导电体48、绝缘层BE、光学调整层60、第1电极E1、包含发光层的发光功能层46、第2电极E2形成光谐振器，该光谐振器使来自发光功能层46的出射光在作为反射膜发挥功能的第1电源导电体48与作为半反射半透过电极发挥功能的第2电极E2之间进行谐振。
另外，在本发明中，光学调整层60由氮化硅、二氧化硅等透光性的绝缘材料构成即可，也可以是含有它们的单层体，也可以是层叠体，在通过层叠体构成光学调整层60的情况下，也可以包含绝缘层BE在内，将绝缘层BE和光学调整层60称为光学调整层。
此外，在周边区域112中，在与形成于第1显示区域111的导电层相同的层形成有包含多个布线66、67、68、69等的金属布线16，布线66、67、68、69例如经由形成于布线之间的绝缘层的接触孔而电连接。
在第2电极E2的上层侧，在第1基板11的整个区域形成有密封体70。密封体70是通过对形成于第1基板11上的各要素进行密封来防止外气、水分侵入的透光性的膜体，在本实施方式中，由第1密封层71、第2密封层72和第3密封层73的层叠膜构成。第3密封层73形成于第2电极E2的上层，与第2电极E2的上表面直接接触。第3密封层73例如是硅化合物(典型地讲为氮化硅、氧化硅)等绝缘性的无机材料。此外，第1密封层71作为填埋第2电极E2、第3密封层73的表面的台阶的平坦化膜发挥功能。第1密封层71例如由环氧树脂等透光性的有机材料形成。进而，第2密封层72形成于第1基板11的整个区域。第2密封层72例如由耐水性、耐热性优异的硅氮化物、硅氧氮化物等形成。
此外，在密封体70(第2密封层72)的上表面，在第1显示区域111形成有第1着色层81(R)，在周边区域112形成有遮蔽层80。由此，在第1显示区域111中，通过第1着色层81(R)容许第1波段的红色光透过，在周边区域112中，通过遮蔽层80遮蔽第1波段的红色光。
此外，在第1面板10中，相对于第1着色层81(R)和遮蔽层80在与第1基板11相反的一侧通过粘接剂17固定有透光性的盖基板18。由此，第1着色层81(R)和遮蔽层80被盖基板18保护。
进而，在该结构的第1面板10中，在本实施方式中，如上所述，第1发光元件15由使包含有机EL材料的发光层的发光功能层46介于第1电极E1(阳极)与第2电极E2(阴极)之间的有机EL元件构成，发光功能层46例如由从第1电极E1(阳极)侧起依次层叠有空穴传输层、发光层(红色发光层)、电子传输层和电子注入层的层叠体构成，下面，对构成第1发光元件15的各层进行说明。
[第1电极E1(阳极)]
第1电极E1(阳极)是向空穴传输层注入空穴的电极。作为该第1电极E1的构成材料，优选使用功函数较大、且导电性优异的材料。
作为第1电极E1的构成材料，例如可列举出ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(IndiumZinc Oxide)、In3O3、SnO2、含有Sb的SnO2、含有Al的ZnO等氧化物、Au、Pt、Ag、Cu或包含它们的合金等，能够使用其中1种或组合使用2种以上。
这种第1电极E1的平均厚度没有特别限定，但是，优选为10nm以上且200nm以下程度，更加优选为50nm～150nm程度。
[第2电极E2(阴极)]
第2电极E2(阴极)是经由电子注入层向电子传输层注入电子的电极。作为该第2电极E2的构成材料，优选使用功函数较小的材料。
作为第2电极E2的构成材料，例如可列举出Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或包含它们的合金等，能够使用其中1种或组合使用2种以上(例如多层的层叠体等)。
[空穴传输层]
空穴传输层具有将从第1电极E1(阳极)注入的空穴传输到发光层的功能。
作为该空穴传输层的构成材料，没有特别限定，但是，例如可列举出N,N,N’,N’-四苯基联苯胺及其衍生物等胺系化合物，能够使用其中1种或组合使用2种以上。
[发光层(红色发光层)]
在第1发光元件15中，发光层由发出红色的光的红色发光层构成，例如，构成为包含以红色发光的红色发光材料和保持红色发光材料的主体材料。
作为这种红色发光材料，没有特别限定，能够使用各种红色荧光材料、红色磷光材料中的1种或组合使用2种以上。
作为红色荧光材料，只要发出红色的荧光即可，没有特别限定，例如可列举出四芳基二茚并苝衍生物等苝衍生物、铕络合物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物、苯并噻吨衍生物、卟啉衍生物、尼罗红、2-(1,1-二甲基乙基)-6-(2-(2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并(ij)喹啉-9-基)乙烯基-4H-吡喃-4H-亚基)丙烷二腈(DCJTB)、4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)等。
作为红色磷光材料，只要发出红色的磷光即可，没有特别限定，例如可列举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属络合物，也可列举出这些金属络合物的配体中的至少一方具有苯基吡啶骨架、联吡啶骨架、卟啉骨架等的材料。更具体而言，可列举出三(1-苯基异喹啉)铱、乙酰丙酮酸二[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶酸酯-N,C3’]铱(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-12H,23H-卟啉-铂(II)、双[2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶酸酯-N,C3’]铱、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱。
作为主体材料，只要对所使用的红色发光材料发挥如前述那样的功能即可，没有特别限定，但是，在红色发光材料包含红色荧光材料的情况下，例如，可列举出下述式(6)所示的蒽衍生物、2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(TBADN)这样的蒽衍生物和下述式(3)所示的并四苯衍生物等并苯衍生物(并苯系化合物)、二苯乙烯基亚芳基衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、三(8-羟基喹啉)铝络合物(Alq3)等羟基喹啉系金属络合物、三苯基胺四聚体等三芳基胺衍生物、噁二唑衍生物、噻咯衍生物、二咔唑衍生物、低聚噻吩衍生物、苯并吡喃衍生物、三唑衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、喹啉衍生物、4,4’-双(2,2’-二苯基乙烯基)联苯(DPVBi)等，也能够单独使用其中1种或组合使用2种以上。
【化学式1】
Figure BDA0002392481090000131
【化学式2】
Figure BDA0002392481090000132
此外，在红色发光材料包含红色磷光材料的情况下，作为主体材料，例如可列举出3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯基咔唑、4,4’-N,N’-二咔唑联苯(CBP)等咔唑衍生物等，也能够单独使用其中1种或组合使用2种以上。
[电子传输层]
电子传输层具有将从第2电极E2(阴极)经由电子注入层注入的电子传输到发光层的功能。
作为电子传输层的构成材料(电子传输材料)，例如可列举出2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)等菲咯啉衍生物、以三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等8-羟基喹啉或其衍生物为配体的有机金属络合物等喹啉衍生物、氮杂吲哚嗪衍生物、噁二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基醌衍生物、硝基取代芴衍生物等，能够使用其中1种或组合使用2种以上。
[电子注入层]
电子注入层具有提高来自第2电极E2(阴极)的电子注入效率的功能。
作为该电子注入层的构成材料(电子注入材料)，例如可列举出各种无机绝缘材料、各种无机半导体材料。
作为这种无机绝缘材料，例如可列举出碱金属硫属化物(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、碱土类金属硫属化物、碱金属的卤化物和碱土类金属的卤化物等，能够使用其中1种或组合使用2种以上。通过将它们作为主材料来构成电子注入层，能够进一步提高电子注入性。特别地，碱金属化合物(碱金属硫属化物、碱金属卤化物等)的功函数非常小，通过使用该碱金属化合物构成电子注入层，发光元件得到较高亮度。
作为碱金属硫属化物，例如可列举出Li2O、LiO、Na2S、Na2Se、NaO等。
作为碱土类金属硫属化物，例如可列举出CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等。
作为碱金属的卤化物，例如可列举出CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等。
作为碱土类金属的卤化物，例如可列举出CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2等。
此外，作为无机半导体材料，例如可列举出包含Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氧氮化物等，能够使用其中1种或组合使用2种以上。
(第2面板20和第3面板30的结构)
图9是图1所示的第2面板20的剖视图，图10是图1所示的第3面板30的剖视图。另外，下面，为了便于说明，将图9、图10中的上侧设为“上”、将下侧设为“下”来进行说明。
图1所示的第2面板20以及第3面板30与第1面板10同样，具有图6和图7中说明的电气结构，如图9和图10所示，代替多个第1发光元件15而分别具有多个第2发光元件25和多个第3发光元件35，所述多个第2发光元件25具有由有机层(第2有机层)构成的发光功能层46，由此射出蓝色的图像光，所述有机层(第2有机层)包括含有发出蓝色的光的有机EL材料而形成的发光层(蓝色发光层)，所述多个第3发光元件35具有由有机层(第3有机层)构成的发光功能层46，由此射出绿色的图像光，所述有机层(第3有机层)包括含有发出绿色的光的有机EL材料而形成的发光层(绿色发光层)。
另外，第2发光元件25所具有的发光功能层46所具有的发光层(蓝色发光层)和第3发光元件35所具有的发光功能层46所具有的发光层(绿色发光层)分别例如如下所述构成。
[蓝色发光层]
蓝色发光层构成为包含以蓝色发光的蓝色发光材料和保持蓝色发光材料的主体材料。
作为这种蓝色发光材料，没有特别限定，能够使用各种蓝色荧光材料、蓝色磷光材料中的1种或组合使用2种以上。
作为蓝色荧光材料，发出蓝色的荧光即可，没有特别限定，例如可列举出下述式(8)所示的二苯乙烯基二胺系化合物等二苯乙烯基胺衍生物、荧蒽衍生物、芘衍生物、苝和苝衍生物、蒽衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、
Figure BDA0002392481090000151
衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯、4,4’-双(9-乙基-3-咔唑亚乙烯基)-1,1’-联苯(BCzVBi)、聚[(9.9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(2,5-二甲氧基苯-1,4-二基)]、聚[(9,9-二己氧基芴-2,7-二基)-邻-共-(2-甲氧基-5-{2-乙氧基己氧基}亚苯基-1,4-二基)]、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(乙炔苯)]等，能够单独使用其中1种或组合使用2种以上。
作为蓝色磷光材料，只要发出蓝色的磷光即可，没有特别限定，例如可列举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等的金属络合物。更具体而言，可列举出双[4,6-二氟苯基吡啶酸酯-N,C2’]-吡啶甲酸铱、三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶酸酯-N,C2’]铱、双[2-(3,5-三氟甲基)吡啶酸酯-N,C2’]-吡啶甲酸铱、乙酰丙酮二(4,6-二氟苯基吡啶酸酯-N,C2’)铱。
作为主体材料，能够使用与作为红色发光层的主体材料说明的材料相同的主体材料，但是，其中优选为并苯系化合物。
[绿色发光层]
绿色发光层构成为包含以绿色发光的绿色发光材料和保持绿色发光材料的主体材料(第3主体材料)。
作为这种绿色发光材料，没有特别限定，能够使用各种绿色荧光材料、绿色磷光材料中的1种或组合使用2种以上。
作为绿色荧光材料，发出绿色的荧光即可，没有特别限定，例如可列举出香豆素衍生物、下述式(9)所示的喹吖啶酮衍生物等喹吖啶酮及其衍生物、9,10-双[(9-乙基-3-咔唑)-乙烯基]-蒽、聚(9,9-二己基-2,7-亚乙烯基芴)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(1,4-二亚苯基-亚乙烯基-2-甲氧基-5-{2-乙基己氧基}苯)]、聚[(9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基芴)-邻-共-(2-甲氧基-5-(2-乙氧基己氧基)-1,4-亚苯基)]等，能够单独使用其中1种或组合使用2种以上。
作为绿色磷光材料，发出绿色的磷光即可，没有特别限定，例如可列举出铱、钌、铂、锇、铼、钯等金属络合物。其中，优选这些金属络合物的配体中的至少一方具有苯基吡啶骨架、联吡啶骨架、卟啉骨架等的材料。更具体而言，可列举出面式-三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)、乙酰丙酮二(2-苯基吡啶酸酯-N,C2’)铱、面式-三[5-氟-2-(5-三氟甲基-2-吡啶)苯基-C,N]铱。
作为主体材料，能够使用与作为红色发光层的主体材料说明的材料相同的主体材料，但是，其中优选为并苯系化合物。
此外，如图9所示，在第2面板20中，代替参照图8说明的第1着色层81(R)而形成有第2着色层81(B)，第2着色层81(B)选择性地容许第2波段的蓝色光透过。此外，图9所示的光学调整层60和第1电极E1的膜厚被调整为与从第2面板20射出的蓝色的第2图像光LB的波长对应，在光谐振器中，作为反射膜发挥功能的第1电源导电体48与作为半反射半透过电极发挥功能的第2电极E2之间的光路长度dB(光学距离)被优化。此外，在第2面板20中，相对于第2着色层81(B)在与第2基板21相反的一侧通过粘接剂27固定有透光性的盖基板28。
进而，如图10所示，在第3面板30中，代替参照图8说明的第1着色层81(R)而形成有第3着色层81(G)，第3着色层81(G)选择性地容许第3波段的绿色光透过。此外，图10所示的光学调整层60和第1电极E1的膜厚被调整为与从第3面板30射出的绿色的第3图像光LG的波长对应，在光谐振器中，作为反射膜发挥功能的第1电源导电体48与作为半反射半透过电极发挥功能的第2电极E2之间的光路长度dG(光学距离)被优化。此外，在第3面板30中，相对于第3着色层81(G)在与第3基板31相反的一侧通过粘接剂37固定有透光性的盖基板38。
另外，能够将第2面板20所具有的支承基板、反射膜、光学调整层60、透明电极、发光层和半反射半透过电极分别称为第2支承基板、第2反射膜、第2光学调整层、第2透明电极、第2发光层和第2半反射半透过电极，在该第2面板20中，从第2电极E2侧(第2半反射半透过电极侧)取出第2色光。进而，能够将第3面板30所具有的支承基板、反射膜、光学调整层60、透明电极、发光层和半反射半透过电极分别称为第3支承基板、第3反射膜、第3光学调整层、第3透明电极、第3发光层和第3半反射半透过电极，在第3面板30中，从第2电极E2侧(第3半反射半透过电极侧)取出第3色光。
另外，在以上这种图像显示装置1中，如上所述，在第1面板10中，多个第1发光元件15所具有的光学调整层60和第1电极E1的膜厚被调整为与红色的第1图像光LR的波长对应。此外，在第2面板20中，多个第2发光元件25所具有的光学调整层60和第1电极E1的膜厚被调整为与蓝色的第2图像光LB的波长对应。进而，在第3面板30中，多个第3发光元件35所具有的光学调整层60和第1电极E1的膜厚被调整为与绿色的第3图像光LG的波长对应。这样，要从多个第1发光元件15、多个第2发光元件25和多个第3发光元件35射出的图像光的波长区域不同。因此，多个第1发光元件15、多个第2发光元件25和多个第3发光元件35中的至少一方的光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和不同。即，多个第1发光元件15中的光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和即第1层叠厚度、多个第2发光元件25中的光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和即第2层叠厚度、以及多个第3发光元件35中的光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和即第3层叠厚度中的至少一方不同。
这样，通过适当设定多个第1发光元件15、多个第2发光元件25和多个第3发光元件35中的光学调整层60和第1电极E1的膜厚的大小，在多个第1发光元件15的光谐振器中，第1电源导电体48与第2电极E2之间的光路长度dR(光学距离)被优化，因此，可靠地射出在第1色区域具有峰值的红色的第1图像光LR。此外，在多个第2发光元件25的光谐振器中，第1电源导电体48与第2电极E2之间的光路长度dB(光学距离)被优化，因此，可靠地射出在第2色区域具有峰值的蓝色的第2图像光LB。进而，在多个第3发光元件35的光谐振器中，第1电源导电体48与第2电极E2之间的光路长度dG(光学距离)被优化，因此，可靠地射出在第3色区域具有峰值的绿色的第3图像光LG。即，通过适当设定多个第1发光元件15、多个第2发光元件25和多个第3发光元件35中的光学调整层60和第1电极E1的膜厚的大小，能够将第1电源导电体48与第2电极E2之间的光路长度dR、光路长度dB和光路长度dG设定为期望的距离。
此外，如上所述，通过调整光学调整层60和第1电极E1的膜厚即光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和，来适当设定光谐振器中的第1电源导电体48与第2电极E2之间的光路长度dR、dB、dG。因此，在第1面板10、第2面板20和第3面板30中，能够将分别具有的第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35所具有的发光功能层46即有机层(第1有机层、第2有机层和第3有机层)的厚度的误差优选地设定为±20％以下的程度，更加优选地设定为相同。能够将发光功能层46的厚度的误差设定为该上限值以下，因此，能够将驱动第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35时的驱动电压设定为大致相同。因此，在第1面板10、第2面板20和第3面板30中，关于各自具有的电容元件C，能够使用相同的电容元件而不进行变更，因此，能够更加可靠地防止第1面板10、第2面板20和第3面板30的结构复杂化。此外，能够分别根据对第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35要求的发光特性，设定第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35所具有的发光功能层46即有机层的厚度。因此，能够更加可靠地防止由于驱动第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35时的驱动电压升高而使图像显示装置1的消耗电力增大、或者在发光功能层46中产生短路。
进而，优选的是，通过调整光学调整层60和第1电极E1的膜厚即光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和，将光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和设定为比发光功能层46即有机层的厚度厚。这样，构成为通过调整光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和，将第1电源导电体48与第2电极E2之间的光路长度dR、dB、dG设定为期望的大小，由此，考虑发光功能层46的发光效率，能够将发光功能层46的厚度设定为比光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和薄。因此，可以通过能够进行低电压驱动的发光元件构成第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35。
此外，在调整光学调整层60和第1电极E1的膜厚即光学调整层60的厚度与第1电极E1的厚度之和时，优选第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35各自具有的第1电极E1(第1透明电极、第2透明电极和第3透明电极)的膜厚相同，进而，优选这些第1电极E1的膜厚比光学调整层60(第1光学调整层、第2光学调整层和第3光学调整层)的膜厚薄。即，优选光学调整层60的膜厚比第1电极E1的膜厚厚。通过满足这种膜厚的关系，能够可靠地抑制第1电极E1中的图像光LR、LB、LG的吸收。此外，能够比较容易地将驱动第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35时的驱动电压设定为大致相同的大小。
另外，如上所述，光学调整层60由氮化硅、二氧化硅等透光性的绝缘材料构成即可，可以是含有它们的单层体，也可以是层叠体，在通过层叠体构成光学调整层60的情况下，也可以包含绝缘层BE在内，将绝缘层BE和光学调整层60称为光学调整层，但是，优选光学调整层分别由2层以上的层叠体构成。由此，能够可靠地抑制或防止在由绝缘层BE和光学调整层60构成的层叠体中由于产生应力而在面板10、20、30中产生畸变。
此外，在第1电极E1由ITO构成、光学调整层60由单层体构成的情况下，优选光学调整层60由二氧化硅构成，在光学调整层60由层叠体构成的情况下，优选光学调整层60的最上层由二氧化硅构成。由此，能够减小第1电极E1与光学调整层60的界面中的折射率的波长分散，因此，能够实现光的取出效率的提高。进而，在光学调整层60由层叠体构成的情况下，优选光学调整层60的最上层由二氧化硅构成，最上层的下层由氮化硅构成。由此，在将最上层作为被构图的层进行成膜时，能够使该下层作为蚀刻阻止层发挥功能。
另外，在本实施方式中，说明了如下情况：在第1面板10、第2面板20和第3面板30中，针对从第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35射出的红色光、蓝色光和绿色光，分别通过第1着色层81(R)、第2着色层81(B)和第3着色层81(G)使各波段的图像光透过，并且，第1面板10、第2面板20和第3面板30具有光谐振器和着色层，但是，不限于这种情况，例如，第1面板10、第2面板20和第3面板30也可以省略形成着色层。此外，第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35也可以分别发出白色光。
此外，在本实施方式中，说明了第1面板10、第2面板20和第3面板30分别具有盖基板18、盖基板28和盖基板38的情况，但是，也可以省略形成这些盖基板18、盖基板28和盖基板38。
以上这种图像显示装置1能够组入各种虚像显示装置中。
<眼镜显示器>
下面，作为本发明的虚像显示装置的一例，对具有图像显示装置1的眼镜显示器进行说明。
图11是头部佩戴型的虚像显示装置的说明图，图12是示意地示出图11所示的虚像显示部1010的光学系统的结构的立体图，图13是示出图12所示的光学系统的光路的说明图。
如图11所示，虚像显示装置1000构成为透视型的眼镜显示器即增强现实(AR)型的头戴式显示器，具备框架1110，该框架1110在左右具有镜腿1111、1112。
在该虚像显示装置1000中，虚像显示部1010支承于框架1110，使使用者将从虚像显示部1010射出的图像识别为虚像。
在本实施方式中，虚像显示装置1000具有左眼用的显示部1101和右眼用的显示部1102作为虚像显示部1010。左眼用的显示部1101和右眼用的显示部1102具有相同的结构且左右对称地配置。
在以下的说明中，以左眼用的显示部1101为中心进行说明，省略右眼用的显示部1102的说明。
在虚像显示装置1000中，如图12所示，显示部1101具有图像显示装置1以及将从图像显示装置1射出的合成光Lb引导至出射部1058的导光系统1030。在图像显示装置1与导光系统1030之间配置有投射透镜系统1070，从图像显示装置1射出的合成光Lb经由投射透镜系统1070入射到导光系统1030。投射透镜系统1070由具有正屈光力的1个准直透镜构成。
导光系统1030具有：透光性的入射部1040，合成光Lb入射到该入射部1040；以及透光性的导光部1050，其一端1051侧与入射部1040连接，在本实施方式中，入射部1040和导光部1050构成为一体的透光性部件。
入射部1040具有从图像显示装置1射出的合成光Lb入射的入射面1041、以及在与入射面1041之间反射从入射面1041入射的合成光Lb的反射面1042。
如图13所示，入射面1041由平面、非球面或自由曲面等构成，隔着投射透镜系统1070与图像显示装置1对置。投射透镜系统1070以与入射面1041的端部1412之间的间隔比与入射面1041的端部1411之间的间隔宽的方式倾斜配置。在入射面1041未形成反射膜等，使以临界角以上的入射角入射的光进行全反射。因此，入射面1041具有透过性和反射性。
反射面1042由与入射面1041对置的面构成，以其端部1422比端部1421更远离入射面1041的方式倾斜配置。因此，入射部1040具有大致三角形状。反射面1042由平面、非球面或自由曲面等构成。反射面1042能够采用形成有以铝、银、镁、铬等为主成分的反射性的金属层的结构。
导光部1050具有从一端1051朝向另一端1052侧延伸的第1面1056(第1反射面)、与第1面1056平行对置且从一端1051侧朝向另一端1052侧延伸的第2面1057(第2反射面)、以及设置于第2面1057的远离入射部1040的部分的出射部1058。
第1面1056和入射部1040的反射面1042经由斜面1043连接。第1面1056和第2面1057的膜厚比入射部1040薄。第1面1056和第2面1057根据导光部1050与外界(空气)的折射率差，使以临界角以上的入射角入射的光进行全反射。因此，在第1面1056和第2面1057未形成反射膜等。
出射部1058构成为导光部1050的厚度方向的第2面1057侧的一部分。在出射部1058中，相对于第2面1057的法线方向斜着倾斜的多个部分反射面1055相互平行配置。出射部1058是第2面1057中的与多个部分反射面1055重叠的部分，是在导光部1050的延伸方向上具有规定的宽度的区域。多个部分反射面1055分别由电介质多层膜构成。此外，多个部分反射面1055中的至少一方可以是电介质多层膜和以铝、银、镁、铬等为主成分的反射性的金属层(薄膜)的复合层。在部分反射面1055为包含金属层的结构的情况下，具有提高部分反射面1055的反射率的效果、能够使部分反射面1055的透过率和反射率的入射角依赖性和偏振依赖性适当的效果。另外，出射部1058也可以是设置有衍射光栅或全息元件等光学元件的形式。
在这样构成的虚像显示装置1000中，由从入射部1040入射的平行光构成的合成光Lb在入射面1041折射而朝向反射面1042。接着，合成光Lb被反射面1042反射而再次朝向入射面1041。此时，合成光Lb以临界角以上的入射角入射到入射面1041，因此，合成光Lb被入射面1041朝向导光部1050反射，从而朝向导光部1050。另外，在入射部1040中，成为由平行光构成的合成光Lb入射到入射面1041的结构，但是，也可以采用如下结构：通过自由曲面等构成入射面1041和反射面1042，由非平行光构成的合成光Lb在入射到入射面1041后，在反射面1042与入射面1041之间反射的期间内被转换为平行光。
在导光部1050中，合成光Lb在第1面1056与第2面1057之间反射并行进。然后，入射到部分反射面1055的合成光Lb的一部分在部分反射面1055反射而从出射部1058朝向观察者的眼睛E射出。此外，入射到部分反射面1055的合成光Lb的其余部分透过部分反射面1055，入射到相邻的下一个部分反射面1055。因此，多个部分反射面1055中分别反射的合成光Lb从出射部1058朝向观察者的眼睛E射出。因此，观察者能够识别虚像。此时，外界的光从外界入射到导光部1050后，透过部分反射面1055而到达观察者的眼睛E。因此，观察者能够观看从图像显示装置1射出的彩色图像，并且能够透视地观看外界的景色等。
<投影仪>
接着，作为本发明的虚像显示装置的一例，对具有图像显示装置1的投影仪进行说明。
图14是投射型的虚像显示装置的说明图。
如图14所示，虚像显示装置2000是具有图像显示装置1、以及将从图像显示装置1射出的合成光Lb放大投射到屏幕等被投射部件2020等的投射光学系统2010的投影仪。
根据该虚像显示装置2000，图像显示装置1中形成的图像在被投射部件2020中被显示为放大后的图像。
另外，本发明的虚像显示装置除了能够应用于具有上述结构的头戴式显示器(HMD)和投影仪以外，还能够应用于平视显示器(HUD)等。
以上根据图示的实施方式说明了本发明的图像显示装置和虚像显示装置，但是，本发明不限于此。
例如，在本发明的图像显示装置和虚像显示装置中，各结构能够置换为能够发挥相同功能的任意结构，或者能够附加任意结构的部件。
此外，在所述实施方式中，说明了图像显示装置1具备有机EL元件作为自发光元件的情况，但是，在本发明中，自发光元件不限于有机EL元件，例如也可以由发光二极管(LED)和微发光二极管(μLED)等构成。
此外，在所述实施方式中，说明了如下情况：图像显示装置1所具有的第1发光元件15发出红色的第1图像光LR，第2发光元件25发出蓝色的第2图像光LB，第3发光元件35发出绿色的第3图像光LG，由此，通过图像显示装置1射出全彩的图像光，但是，不限于该情况，根据由图像显示装置1射出的图像光的色调，能够将由第1发光元件15、第2发光元件25和第3发光元件35发出的图像光设为各种颜色的组合。
接着，对本发明的具体的实施例进行说明。
1.发光元件的制造
(实施例1)
[红色发光元件的制造]
<1>首先，准备平均厚度为0.5mm的透明的玻璃基板。接着，通过溅射法在该基板上形成由平均厚度为150nm的AlCu构成的第1电源导电体即反射膜。
<2>接着，通过溅射法在反射膜上依次形成平均厚度为30nm的SiO2层、平均厚度为30nm的SiN层、平均厚度为155nm的SiO2层，由此，形成由层叠了这些层的层叠体构成的光学调整层。
<3>接着，通过溅射法在光学调整层上形成由平均厚度为20nm的ITO构成的第1电极即透明电极。
然后，将由这些各层构成的基板依次浸渍于丙酮、2-丙醇，在进行超声波清洗后，实施氧等离子体处理和氩等离子体处理。分别在将基板加热到70℃以上且90℃以下的状态下，以等离子体功率100W、气体流量20sccm、处理时间5sec进行这些等离子体处理。
<4>接着，通过真空蒸镀法在透明电极上蒸镀下述式(1)所示的N4,N4’-(联苯-4,4’-二基)双(N4,N4’,N4’-三苯基联苯-4,4’-二胺)，形成平均厚度为30nm的空穴传输层。
【化学式3】
Figure BDA0002392481090000241
<5>接着，通过真空蒸镀法在空穴传输层上蒸镀发光层的构成材料，形成平均厚度为30nm的发光层。作为发光层的构成材料，使用下述式(2)所示的四芳基二茚并苝衍生物作为发光材料(客体材料)，使用下述式(3)所示的并四苯衍生物作为主体材料。此外，设发光层中的发光材料(掺杂剂)的含有量(掺杂浓度)为1.0wt％。
【化学式4】
Figure BDA0002392481090000242
【化学式5】
Figure BDA0002392481090000243
<6>接着，通过真空蒸镀法在发光层上形成下述式(4)所示的氮杂吲哚嗪衍生物2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)膜，形成平均厚度为40nm的电子传输层。
【化学式6】
Figure BDA0002392481090000251
<7>接着，通过真空蒸镀法在电子传输层上形成LiF膜，形成由LiF构成的平均厚度为1nm的电子注入层。
<8>接着，通过真空蒸镀法在电子注入层上形成MgAg膜，形成由MgAg构成的平均厚度为20nm的第2电极即半反射半透过电极。
<9>接着，以覆盖所形成的各层的方式，包覆玻璃制的保护盖(密封部件)，通过环氧树脂进行固定、密封。
通过以上的工序，制造了红色发光元件。
[蓝色发光元件的制造]
除了如下内容以外，与所述红色发光元件同样地制造了蓝色发光元件：在所述工序<2>中，代替平均厚度为155nm的SiO2层而形成平均厚度为30nm的SiO2层，在所述工序<4>中，形成平均厚度为50nm的空穴传输层，在所述工序<5>中，使用下述式(5)所示的二苯乙烯基二胺系化合物作为发光材料(客体材料)，使用下述式(6)所示的蒽衍生物作为主体材料，设发光材料(掺杂剂)的含有量(掺杂浓度)为6.0wt％而形成发光层，在所述工序<6>中，形成平均厚度为20nm的电子传输层。
【化学式7】
Figure BDA0002392481090000252
【化学式8】
Figure BDA0002392481090000261
[绿色发光元件的制造]
除了如下内容以外，与所述红色发光元件同样地制造了绿色发光元件：在所述工序<2>中，代替平均厚度为155nm的SiO2层而形成平均厚度为75nm的SiO2层，在所述工序<4>中，形成平均厚度为40nm的空穴传输层，在所述工序<5>中，使用下述式(7)所示的喹吖啶酮衍生物作为发光材料(客体材料)，使用上述式(6)所示的蒽衍生物作为主体材料而形成发光层，在所述工序<6>中，形成平均厚度为30nm的电子传输层。
【化学式9】
Figure BDA0002392481090000262
(实施例2～4、比较例)
除了如表1、表2所示那样变更了构成红色发光元件、蓝色发光元件和绿色发光元件的各层的厚度以外，与所述实施例1同样地制造了实施例2～4、比较例的红色发光元件、蓝色发光元件和绿色发光元件。
2.评价
针对各实施例和比较例的红色发光元件、蓝色发光元件、绿色发光元件，使用恒流电源(KEITHLEY公司制KEITHLEY2400)，在各发光元件中流过100mA/cm2的恒定电流，使用高速分光辐射计(柯尼卡美能达公司制CS-2000)测定此时的发光峰值波长中的发光强度。然后，设实施例1的各发光元件中测定出的发光强度为1，对其他实施例和比较例的各发光元件中测定出的发光强度进行标准化。此外，在各发光元件中流过100mA/cm2的恒定电流，使用数字万用表(KEITHLEY公司制KEITHLEY2400)测定此时的驱动电压。
在表1、表2中示出这些测定结果。
【表1】
Figure BDA0002392481090000271
【表2】
Figure BDA0002392481090000281
根据表1、表2可明确，在各实施例的红色发光元件、蓝色发光元件和绿色发光元件中，通过对透明电极的厚度与光学调整层的厚度之和进行变更，来实施作为反射膜的第1电源导电体与作为半反射半透过电极的第2电极之间的光路长度的优化。因此，能够考虑包含发光层的有机层的发光特性来设定该有机层的厚度，因此，在红色发光元件、蓝色发光元件和绿色发光元件中，能够将得到大致相同的发光强度时的红色发光元件、蓝色发光元件和绿色发光元件中的驱动电压在各发光元件之间设定为大致相同。
与此相对，在比较例的红色发光元件、蓝色发光元件和绿色发光元件中，通过对包含发光层的有机层的厚度进行变更，来实施作为反射膜的第1电源导电体与作为半反射半透过电极的第2电极之间的光路长度的优化。由此，无法考虑有机层的发光特性来设定有机层的厚度，其结果，在红色发光元件、蓝色发光元件和绿色发光元件中，为了得到大致相同的发光强度，无法将红色发光元件、蓝色发光元件和绿色发光元件中的驱动电压在各发光元件之间设定为相同。更具体而言，示出在所述光路长度较长的红色发光元件中、其驱动电压较高的结果。

Claims (8)

1.一种图像显示装置，其特征在于，所述图像显示装置具有：
第1自发光显示元件，其发出在第1色区域具有峰值的第1色光的图像；
第2自发光显示元件，其发出在第2色区域具有峰值的第2色光的图像；
第3自发光显示元件，其发出在第3色区域具有峰值的第3色光的图像；以及
棱镜，其具有对所述第1色光、所述第2色光和所述第3色光进行合成的分色镜，
所述第1自发光显示元件具有第1支承基板以及从所述第1支承基板侧起依次层叠的第1反射膜、第1光学调整层、第1透明电极、第1发光层和第1半反射半透过电极，
所述第2自发光显示元件具有第2支承基板以及从所述第2支承基板侧起依次层叠的第2反射膜、第2光学调整层、第2透明电极、第2发光层和第2半反射半透过电极，
所述第3自发光显示元件具有第3支承基板以及从所述第3支承基板侧起依次层叠的第3反射膜、第3光学调整层、第3透明电极、第3发光层和第3半反射半透过电极，
从所述第1自发光显示元件的所述第1半反射半透过电极取出所述第1色光，
从所述第2自发光显示元件的所述第2半反射半透过电极取出所述第2色光，
从所述第3自发光显示元件的所述第3半反射半透过电极取出所述第3色光，
在设所述第1透明电极的厚度与所述第1光学调整层的厚度之和为第1层叠厚度、设所述第2透明电极的厚度与所述第2光学调整层的厚度之和为第2层叠厚度、设所述第3透明电极的厚度与所述第3光学调整层的厚度之和为第3层叠厚度时，
所述第1层叠厚度与所述第2层叠厚度以及所述第3层叠厚度中的至少一方不同。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，
在所述第1自发光显示元件、所述第2自发光显示元件和所述第3自发光显示元件中，所述光学调整层分别由2层以上的层叠体构成。
3.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其中，
所述第1自发光显示元件、所述第2自发光显示元件和所述第3自发光显示元件分别是有机电致发光元件。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其中，
所述第1自发光显示元件具有包含所述第1发光层的第1有机层，
所述第2自发光显示元件具有包含所述第2发光层的第2有机层，
所述第3自发光显示元件具有包含所述第3发光层的第3有机层，
所述第1有机层、所述第2有机层和所述第3有机层之间的厚度的误差为±20％以下。
5.根据权利要求4所述的图像显示装置，其中，
所述第1层叠厚度比所述第1有机层厚，
所述第2层叠厚度比所述第2有机层厚，
所述第3层叠厚度比所述第3有机层厚。
6.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，
所述第1透明电极、所述第2透明电极和所述第3透明电极的厚度相同。
7.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，
所述第1光学调整层的厚度比所述第1透明电极的厚度厚，
所述第2光学调整层的厚度比所述第2透明电极的厚度厚，
所述第3光学调整层的厚度比所述第3透明电极的厚度厚。
8.一种虚像显示装置，其特征在于，所述虚像显示装置具有权利要求1～7中的任意一项所述的图像显示装置。
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