显示设备和使用其的成像系统转让专利
申请号 : CN200810128300.2
文献号 : CN101346020B
文献日 : 2010-11-03
发明人 : 丸博之 , 结城修
申请人 : 佳能株式会社
摘要 :
本发明提供一种显示设备和使用所述显示设备的成像系统，所述显示设备包括多个发光装置，其中每个发光装置包括层叠的反射层和发光层，使用在从所述发光层指向所述反射层以由所述反射层反射的光和从所述发光层指向与所述反射层相对的方向的光之间的干涉，且其中所述多个发光装置包括：第一发光装置；具有不同于第一发光装置的发光颜色的第二发光装置；以及具有与其中混合第一发光装置的发光和第二发光装置的发光的光谱相同的发射光谱的第三发光装置。
权利要求 :
1.一种显示设备，包括基板和多个发光装置，其中：
每个发光装置包括层叠的反射层和发光层，使用在从所述发光层指向所述反射层以由所述反射层反射的光和从所述发光层指向与所述反射层相对的方向的光之间的干涉；以及所述多个发光装置包括：第一发光装置；具有不同于所述第一发光装置的发光颜色的第二发光装置；以及具有与其中混合所述第一发光装置的发光和所述第二发光装置的发光的光谱相同的发射光谱的第三发光装置。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中：
所述第一发光装置和所述第二发光装置被依次层叠在所述基板上；以及所述第三发光装置被布置在所述基板上。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一发光装置、所述第二发光装置和所述第三发光装置被分别布置在所述基板上。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第三发光装置的发光颜色是白色。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述发光装置是有机发光装置。
6.一种成像系统，包括根据权利要求1所述的显示设备作为显示部分。
7.一种显示设备，包括多个发光装置，其中：
每个发光装置包括层叠的反射层和发光层，使用在从所述发光层指向所述反射层以由所述反射层反射的光和从所述发光层指向与所述反射层相对的方向的光之间的干涉；以及所述多个发光装置包括：第一发光装置；具有不同于所述第一发光装置的发光颜色的第二发光装置；具有不同于所述第一发光装置和所述第二发光装置的发光颜色的第三发光装置；以及具有与其中混合所述第一发光装置、所述第二发光装置和所述第三发光装置的发光的光谱相同的发射光谱的第四发光装置。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其中所述第一发光装置、所述第二发光装置和所述第三发光装置的发光颜色分别是红色、绿色和蓝色，且所述第四发光装置的发光颜色是白色。
说明书 :
技术领域
本发明涉及显示设备和使用其的成像系统。
背景技术
最近，有机电致发光(有机EL)的发展已经被积极地追求。
例如，日本专利申请公开No.2003-272857公开了一种包括层叠的蓝(B)发光层和黄(Y)或红(R)发光层的白色有机EL装置。
另外，已知能够发射彩色光的显示设备，其包括形成并层叠在基板上的发射红、绿(G)和蓝色的材料以及有机层，从而形成以矩阵形式布置的子像素。
还已知具有类似的颜色配置的彩色矩阵显示设备。这种显示设备包括形成并层叠在基板上的发射白(W)色的材料以及有机层，从而形成其上层叠有R、G和B滤色器的矩阵。
而且，还已知矩阵显示设备，其除了上述具有滤色器的R、G和B子像素之外，还包括不具备滤色器的W子像素，所以R、G、B和W子像素执行彩色显示。例如，美国专利No.6570584公开了包括多于R、G和B的颜色的子像素的显示设备。
美国专利No.6570584公开了一种用于驱动这样的装置的方法，其中，基于计算来混合R发光装置、G发光装置、B发光装置和W发光装置的发光，从而能产生期望的颜色。
另一方面，日本专利申请公开No.2006-163068描述了：在许多情况下，通过发光材料获得的白色的色度(chromaticity)事实上不是白色的目标色度，所以有必要将用于配色的RGB单元像素的发光添加到用于白色显示的单元像素的白色发光。日本专利申请公开No.2006-163068还公开了一种信号处理方式，其中，当W像素的发光色度不同于白色的目标色度时混合RGB输入信号。
从上述描述可认为，当W子像素的发光色度被设成白色的目标色度以适于(adapt to)R+G+B子像素组的发光色度时，不必要将用于配色的R+G+B子像素组的发光混合到用于白色显示的W子像素的发光。
然而，在不使用干涉的发光的情况(PL发光等)下，实际上同色异谱(metamerism)作为发光颜色发生。即使当混合发光颜色时，也出现相同的颜色。例如，准备了“其中用作子像素的发光装置的发光被以一定比率混合的发光”和“来自同色异谱的子像素的发光，虽然所述发光的光谱形状不同于其中用作子像素的发光装置的发光被以一定比率混合的发光的混合光谱的光谱形状”。
在下面的描述中，所述“其中用作子像素的发光装置的发光被以一定比率混合的发光”被简称为“子像素组的混合光”。所述“来自同色异谱的子像素的发光，虽然所述发光的光谱形状不同于其中用作子像素的发光装置的发光被以一定比率混合的发光的混合光谱的光谱形状”被简称为“来自同色异谱的子像素的发光”。
另外，通过使用“+”来表示具有不同的发光颜色的子像素的多个发光的组合。例如，R子像素、G子像素和B子像素的发光的组合被称为“R+G+B子像素组的发光”。
注意，子像素是指能够控制发光的开与关或其灰度(gradation)的发光装置的单元。像素是一组子像素，且指彩色显示的最小单元。
当混合那些发光而没有干涉时，“子像素组的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”的各发光具有与其混合光相同的CIE色度坐标(以下简称为“色度坐标”)。
然而，在使用来自发光装置的发光和来自反射板的反射光之间的干涉的显示设备的情况下，“子像素的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”具有不同的色度坐标。
这是因为，因干涉引起的光强度在某种条件下具有根据包括干涉结构的显示设备中的波长的特性。因此，在其中不同光谱的光被发射的上述发光的情况下，干涉后的光谱被调制，使得由光谱的积分值计算的色度坐标也被改变。
例如，在提供同色异谱中的具有不同光谱的W子像素作为B+Y子像素组的辅助光的情况下，干涉后的光谱被调制，使得由光谱的积分值计算的色度坐标也被改变。
另外，因为两个发光的光谱彼此不同，所以当改变R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光之间的混合比率时，干涉后的色度也被改变。
另外，当从显示表面的法线方向倾斜视角从而改变干涉条件时，B+Y子像素组的发光的色度和W子像素的发光的色度被改变从而彼此不同。
在上述日本专利申请公开No.2006-163068中，在R+G+B子像素组+W子像素的情况下，R和/或G和/或B光被发射用于配色。根据这个控制，能够使色度彼此相配。然而，因为两个发光的光谱彼此不同，所以当改变R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光之间的混合比率时，干涉后的色度被改变。
另外，当从显示表面的法线方向倾斜视角从而改变干涉条件时，R+G+B子像素组的发光的色度和W子像素的发光的色度以与上述例子相同的方式被改变从而彼此不同。
结果，即使当组合“子像素组的混合光”的色度坐标和“来自同色异谱的子像素的发光”的色度坐标以形成同色异谱时，干涉之后从显示设备的显示表面获得的白色的色度坐标可能在光谱漂移(shift)时偏离预期值。
注意，而且在作为背景技术被描述的滤色器型R、G、B和W显示设备中，布置在白色矩阵基板上的R、G和B滤色器可能使个体的波长范围变窄。因此，即使当混合R、G和B发光装置的发光时，所述混合光的光谱也与没有滤色器的W子像素的发光的光谱不相配。
例如，日本专利申请公开No.2003-272857公开了一种包括层叠的蓝(B)发光层和黄(Y)或红(R)发光层的白色有机EL装置。
另外，已知能够发射彩色光的显示设备，其包括形成并层叠在基板上的发射红、绿(G)和蓝色的材料以及有机层，从而形成以矩阵形式布置的子像素。
还已知具有类似的颜色配置的彩色矩阵显示设备。这种显示设备包括形成并层叠在基板上的发射白(W)色的材料以及有机层，从而形成其上层叠有R、G和B滤色器的矩阵。
而且，还已知矩阵显示设备，其除了上述具有滤色器的R、G和B子像素之外，还包括不具备滤色器的W子像素，所以R、G、B和W子像素执行彩色显示。例如，美国专利No.6570584公开了包括多于R、G和B的颜色的子像素的显示设备。
美国专利No.6570584公开了一种用于驱动这样的装置的方法，其中，基于计算来混合R发光装置、G发光装置、B发光装置和W发光装置的发光，从而能产生期望的颜色。
另一方面，日本专利申请公开No.2006-163068描述了：在许多情况下，通过发光材料获得的白色的色度(chromaticity)事实上不是白色的目标色度，所以有必要将用于配色的RGB单元像素的发光添加到用于白色显示的单元像素的白色发光。日本专利申请公开No.2006-163068还公开了一种信号处理方式，其中，当W像素的发光色度不同于白色的目标色度时混合RGB输入信号。
从上述描述可认为，当W子像素的发光色度被设成白色的目标色度以适于(adapt to)R+G+B子像素组的发光色度时，不必要将用于配色的R+G+B子像素组的发光混合到用于白色显示的W子像素的发光。
然而，在不使用干涉的发光的情况(PL发光等)下，实际上同色异谱(metamerism)作为发光颜色发生。即使当混合发光颜色时，也出现相同的颜色。例如，准备了“其中用作子像素的发光装置的发光被以一定比率混合的发光”和“来自同色异谱的子像素的发光，虽然所述发光的光谱形状不同于其中用作子像素的发光装置的发光被以一定比率混合的发光的混合光谱的光谱形状”。
在下面的描述中，所述“其中用作子像素的发光装置的发光被以一定比率混合的发光”被简称为“子像素组的混合光”。所述“来自同色异谱的子像素的发光，虽然所述发光的光谱形状不同于其中用作子像素的发光装置的发光被以一定比率混合的发光的混合光谱的光谱形状”被简称为“来自同色异谱的子像素的发光”。
另外，通过使用“+”来表示具有不同的发光颜色的子像素的多个发光的组合。例如，R子像素、G子像素和B子像素的发光的组合被称为“R+G+B子像素组的发光”。
注意，子像素是指能够控制发光的开与关或其灰度(gradation)的发光装置的单元。像素是一组子像素，且指彩色显示的最小单元。
当混合那些发光而没有干涉时，“子像素组的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”的各发光具有与其混合光相同的CIE色度坐标(以下简称为“色度坐标”)。
然而，在使用来自发光装置的发光和来自反射板的反射光之间的干涉的显示设备的情况下，“子像素的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”具有不同的色度坐标。
这是因为，因干涉引起的光强度在某种条件下具有根据包括干涉结构的显示设备中的波长的特性。因此，在其中不同光谱的光被发射的上述发光的情况下，干涉后的光谱被调制，使得由光谱的积分值计算的色度坐标也被改变。
例如，在提供同色异谱中的具有不同光谱的W子像素作为B+Y子像素组的辅助光的情况下，干涉后的光谱被调制，使得由光谱的积分值计算的色度坐标也被改变。
另外，因为两个发光的光谱彼此不同，所以当改变R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光之间的混合比率时，干涉后的色度也被改变。
另外，当从显示表面的法线方向倾斜视角从而改变干涉条件时，B+Y子像素组的发光的色度和W子像素的发光的色度被改变从而彼此不同。
在上述日本专利申请公开No.2006-163068中，在R+G+B子像素组+W子像素的情况下，R和/或G和/或B光被发射用于配色。根据这个控制，能够使色度彼此相配。然而，因为两个发光的光谱彼此不同，所以当改变R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光之间的混合比率时，干涉后的色度被改变。
另外，当从显示表面的法线方向倾斜视角从而改变干涉条件时，R+G+B子像素组的发光的色度和W子像素的发光的色度以与上述例子相同的方式被改变从而彼此不同。
结果，即使当组合“子像素组的混合光”的色度坐标和“来自同色异谱的子像素的发光”的色度坐标以形成同色异谱时，干涉之后从显示设备的显示表面获得的白色的色度坐标可能在光谱漂移(shift)时偏离预期值。
注意，而且在作为背景技术被描述的滤色器型R、G、B和W显示设备中，布置在白色矩阵基板上的R、G和B滤色器可能使个体的波长范围变窄。因此，即使当混合R、G和B发光装置的发光时，所述混合光的光谱也与没有滤色器的W子像素的发光的光谱不相配。
发明内容
本发明的目的是提供使用干涉的显示设备，其中，“子像素的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”能够被混合以具有相同的发光颜色。另外，本发明的另一个目的是提供使用所述显示设备的成像系统。
根据本发明，提供一种显示设备，其包括多个发光装置，其中每一发光装置包括层叠的反射层和发光层，使用在从发光层指向反射层以由所述反射层反射的光和从发光层指向与所述反射层相对的方向的光之间的干涉，且其中所述多个发光装置包括：第一发光装置；具有不同于第一发光装置的发光颜色的第二发光装置；以及具有与其中混合第一发光装置的发光和第二发光装置的发光的光谱相同的发射光谱的第三发光装置。
根据本发明，可以获得没有因干涉引起的色度漂移的混合光。换句话说，在使用干涉的显示设备中，“子像素组的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”也能够被混合以具有相同的发光颜色。
另外，即使当“子像素的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”在它们之间以变化的混合比率混合时，干涉后获得的光的色度坐标也不改变。
而且，即使当从显示表面的法线方向倾斜视角从而改变干涉条件时，干涉后获得的光的色度坐标也不改变。
本发明的进一步特征将从下面参考附图对示例性实施例的描述而变得明显。
根据本发明，提供一种显示设备，其包括多个发光装置，其中每一发光装置包括层叠的反射层和发光层，使用在从发光层指向反射层以由所述反射层反射的光和从发光层指向与所述反射层相对的方向的光之间的干涉，且其中所述多个发光装置包括：第一发光装置；具有不同于第一发光装置的发光颜色的第二发光装置；以及具有与其中混合第一发光装置的发光和第二发光装置的发光的光谱相同的发射光谱的第三发光装置。
根据本发明，可以获得没有因干涉引起的色度漂移的混合光。换句话说，在使用干涉的显示设备中，“子像素组的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”也能够被混合以具有相同的发光颜色。
另外，即使当“子像素的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”在它们之间以变化的混合比率混合时，干涉后获得的光的色度坐标也不改变。
而且，即使当从显示表面的法线方向倾斜视角从而改变干涉条件时，干涉后获得的光的色度坐标也不改变。
本发明的进一步特征将从下面参考附图对示例性实施例的描述而变得明显。
附图说明
图1是R、G和B发光装置的发光及其混合光的CIE色度坐标图。
图2是W发光装置的CIE色度坐标图。
图3是R发光材料的PL光谱图。
图4是G发光材料的PL光谱图。
图5是B发光材料的PL光谱图。
图6是R+G+B子像素组的混合光的PL光谱图。
图7是R+G+B子像素组的发射光谱图。
图8是W子像素组的发射光谱图。
图9是说明发光装置的结构的图。
图10是使用干涉的显示设备中R+G+B子像素组的发射光谱图。
图11是使用干涉的显示设备中R+G+B+W子像素组的发射光谱图。
图12是说明具有垂直层叠结构、使用干涉的R+G+B子像素组的结构的图。
图13是说明具有垂直层叠结构、使用干涉的W像素的结构的图。
图14是说明具有垂直层叠结构、使用干涉的R、G、B和W子像素的布置的图。
图15是说明具有平面结构、使用干涉的R、G、B和W(R′+G′+B′)子像素的布置的图。
图16A和16B是说明具有平面结构的R、G、B和W发光装置的驱动的图。
图17是使用干涉的显示设备的R+G+B(+B)子像素组在0度和60度的发射光谱图。
图18是使用干涉的显示设备的W(B+Y)子像素在0度和60度的发射光谱图。
图19是使用干涉的显示设备的R+G+B子像素组和W(B+Y)子像素在0度和60度的发射光谱图。
图20是说明R、G、B和W子像素的有关布置的图。
图21是说明显示设备的有关垂直结构的图。
图22是驱动有关R、G、B和W发光装置的等效电路的图。
图23是W子像素的PL光谱图。
图24是使用干涉的显示设备中W子像素的发射光谱图。
图25是使用干涉的显示设备中R+G+B+W子像素的发射光谱图。
图2是W发光装置的CIE色度坐标图。
图3是R发光材料的PL光谱图。
图4是G发光材料的PL光谱图。
图5是B发光材料的PL光谱图。
图6是R+G+B子像素组的混合光的PL光谱图。
图7是R+G+B子像素组的发射光谱图。
图8是W子像素组的发射光谱图。
图9是说明发光装置的结构的图。
图10是使用干涉的显示设备中R+G+B子像素组的发射光谱图。
图11是使用干涉的显示设备中R+G+B+W子像素组的发射光谱图。
图12是说明具有垂直层叠结构、使用干涉的R+G+B子像素组的结构的图。
图13是说明具有垂直层叠结构、使用干涉的W像素的结构的图。
图14是说明具有垂直层叠结构、使用干涉的R、G、B和W子像素的布置的图。
图15是说明具有平面结构、使用干涉的R、G、B和W(R′+G′+B′)子像素的布置的图。
图16A和16B是说明具有平面结构的R、G、B和W发光装置的驱动的图。
图17是使用干涉的显示设备的R+G+B(+B)子像素组在0度和60度的发射光谱图。
图18是使用干涉的显示设备的W(B+Y)子像素在0度和60度的发射光谱图。
图19是使用干涉的显示设备的R+G+B子像素组和W(B+Y)子像素在0度和60度的发射光谱图。
图20是说明R、G、B和W子像素的有关布置的图。
图21是说明显示设备的有关垂直结构的图。
图22是驱动有关R、G、B和W发光装置的等效电路的图。
图23是W子像素的PL光谱图。
图24是使用干涉的显示设备中W子像素的发射光谱图。
图25是使用干涉的显示设备中R+G+B+W子像素的发射光谱图。
具体实施方式
描述根据本发明的显示设备和使用所述显示设备的成像系统的实施例。
在描述根据本发明的显示设备和使用所述显示设备的成像系统之前，首先如下证实上述有关显示设备的问题。
制造具有图21中所示的垂直结构的R、G、B和W发光装置，以实现图20中所示的子像素的布置。这里，数字21表示TFT基板，数字22表示TFT，数字23表示漏极，数字24表示源极，数字25表示阳极，数字26表示空穴输运层，数字27表示电子输运层，数字28表示装置隔离膜，数字29表示R有机层，数字30表示阴极，数字31表示G有机层，数字32表示B有机层，数字33表示白色有机层，数字34表示平坦化膜。注意，如图22所示，那些发光装置被控制以具有彼此独立的发光量。
R、G、B和W发光装置中的每一个具有图9所示的装置结构。这里，数字10表示玻璃基板，数字11表示具有反射性能的金属阳极(反射电极)，数字12表示空穴输运层，数字13表示发光层，数字14表示电子输运层，数字15表示电子注入层，数字16表示透明导电阴极(透明电极)。
当在发光层13中电子和空穴复合时，发光装置发射其材料特有的光。在这个时候，朝着透明电极16发射的光和来自反射电极11的光干涉，所以来自透明电极16的光变得具有不同于材料本身的PL发光颜色的发光颜色。
具有图3中所示的PL(光致发光)光谱形状的R发光材料、具有图4中所示的PL光谱形状的G发光材料和具有图5中所示的PL光谱形状的B发光材料被分别用作R、G和B发光装置(子像素)的发光层13。
另一方面，具有图23中所示的PL光谱形状的W发光材料被用作W子像素的发光层13。这里，通过混合B和Y发光材料来制备W子像素的发光层13的材料，所以其PL光谱具有图23中所示的形状。
当不考虑干涉效应时，那两种类型的白色PL发光(R+G+B子像素组的发光和B+Y子像素(W子像素)的发光)的色度坐标具有如下表1和2所示的同色异谱。
表1
表2
关于考虑了干涉效应的R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光而测量色度坐标。在表3和4中说明每一个白色色度坐标。
表3
表4
当在材料本身的PL发光中不考虑干涉效应时，R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光具有同色异谱的色度坐标。然而，关于考虑了干涉效应的来自子像素的光，R+G+B子像素组的发光的色度坐标从W子像素的发光的色度坐标漂移。
因此，当简单地混合同色异谱的R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光时，使用干涉的显示设备不能获得期望的白色的色度坐标。
干涉后的R+G+B子像素组的发光的光谱被示出在图10中，且干涉后的W子像素的发光的光谱被示出在图24中。当混合那些光谱时，能够获得如图25中所示的光谱的发光。这个形状不同于图10和24中示出的形状中的每一个，因此可理解不能获得期望的白色的色度坐标。
因此，本发明的显示设备包括：包括层叠的反射层和发光层的多个发光装置，其中每个发光装置使用在从发光层指向反射层以由所述反射层反射的光和从发光层指向与所述反射层相对的方向的光之间的干涉。另外，所述显示设备具有的结构包括：第一发光装置；具有不同于第一发光装置的发光颜色的第二发光装置；以及具有与其中混合第一发光装置的发光和第二发光装置的发光的光谱相同的发射光谱的第三发光装置。
换句话说，通过混合第一发光装置的发光和第二发光装置的发光而获得的发光(即，“子像素组的混合光”)的光谱具有与第三发光装置的发光(即，“来自同色异谱的子像素的发光”)的光谱基本上相同的形状。
用于实现上述结构的具体方式如下。
(1)在基板上依次层叠第一发光装置和第二发光装置。在基板上布置第三发光装置。
(2)在基板上布置第一发光装置、第二发光装置和第三发光装置。第三发光装置由具有第一发光装置的发射光谱的发光材料和具有第二发光装置的发射光谱的发光材料形成。
在上述结构(2)中，即，第一发光装置和第二发光装置的子像素被分别地布置，且子像素彼此连接以构成第三发光装置。
注意，第一发光装置、第二发光装置和第三发光装置的结构不限于上述结构。可以通过组合具有与“子像素的混合光”相同光谱的发光材料来获得“第三发光装置的发光”。
这里，相同的光谱(形状)是指这样的情形：其中，发光波长的峰值的数目在“子像素组的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”之间相同，所有的峰值波长都在±5nm的范围之内，且其所有的半宽度都在±5nm的范围之内。
在下面描述的每个实施例中，R和G发光装置被分别用作第一发光装置和第二发光装置，且增加B发光装置。而且，W发光装置被用作第三发光装置。
例子1
这个例子涉及具有上述结构(1)的显示设备。
图1的色度坐标中所示的包括R、G和B发光装置的R+G+B子像素组和图2的色度坐标中所示的W子像素被并排布置在显示表面的区域内。这里，图2中所示的W子像素的色度坐标与图1中所示的W色度坐标相同。在这个显示设备中，目标白色具有图1和2所示的色度坐标。
下面，将更详细地描述色度坐标的发光材料的光谱之间的关系。
R发光材料具有图3中所示的PL光谱形状，G发光材料具有图4中所示的PL光谱形状，B发光材料具有图5中所示的PL光谱形状。另外，R+G+B子像素组的发光的PL光谱具有图6中所示的形状。
使W子像素的发光适于具有与图6中所示的PL光谱相同的光谱，在图6中所示的PL光谱中，以预先确定的比率混合R、G和B发光装置的发光。因此，那两种类型的白色PL发光的色度坐标是同色异谱且具有相同的光谱形状，其是图7中所示的R+G+B子像素组的发光和图8中所示的W子像素的发光之间的光谱的关系。
使用那些材料，制造了具有图9中所示的装置结构、使用干涉的发光装置。包括具有上述装置结构的R、G和B发光装置的R+G+B子像素组的白色发光和W子像素的白色发光的光谱具有图10中所示的形状。测量每个色度坐标，发现干涉后的白色的色度坐标在它们之间相同，如表5中所示。
表5
另一方面，干涉后的光的混合物的光谱具有图11中所示的形状。
表6中示出这个光谱的白色的色度坐标。
表6
这样，当光谱形状相同时，使用干涉混合W子像素的发光和R+G+B子像素组的发光时白色坐标没有漂移。这也可以用于示出图23中所示的上述光谱形状的W子像素的发光的情况，且当另一子像素包括有B和Y发光装置以使其混合光谱能够相同时，能够获得相同的效果。如从这所理解的，只要混合颜色以产生另一颜色，则子像素的数目可以是1，2，...，n(n是整数)。
为了使上述第一发光装置的发光和第二发光装置的发光的混合光谱与第三发光装置的发光的光谱相匹配，采用如下所述的结构。
即，制造了具有以下结构的像素的显示设备。像素是其中如图12所示垂直地层叠R、G和B发光装置的子像素组以及其中如图13所示层叠具有与R+G+B子像素组的发光的混合光谱相同的光谱的发光材料的W发光装置的组合。图14示出显示设备的子像素的布置，为了容易理解，这里布置了两个像素。
在所述图中，数字26表示玻璃基板，数字27表示用于导致干涉的反射板。数字32表示例如由透明氧化物导电材料诸如ITO或IZO制成的透明导电层。数字20表示透明电极，数字21表示用于在发光层中注入和输送空穴的层，数字23表示B发光层，数字24表示R发光层。数字25表示G发光层，数字22表示用于在发光层中注入和输送来自阴极的电子的层。数字28表示要供给到B发光装置的驱动电流，数字29表示要供给到R发光装置的驱动电流，数字30表示要供给到G发光装置的驱动电流，数字31表示要供给到W子像素的驱动电流。换句话说，R+G+B子像素组具有层叠发光材料的结构，而W子像素也具有层叠发光材料的结构。注意，发光装置可以是有机发光装置(有机EL元件)，从而能够形成具有相对简单的结构的薄显示设备。
在具有上述结构的显示设备中，R+G+B子像素组的发光的混合光谱与W子像素的发光的光谱相同。因此，R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光具有相同的光谱。结果，即使使用干涉的显示设备也不会导致因混合R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光而造成的白色漂移。
例子2
本例子涉及具有上述结构(2)的显示设备。
为了使第一发光装置的发光和第二发光装置的发光的混合光谱与第三发光装置的发射光谱相匹配，制造了具有如下子像素布置的显示设备：其中，如图15中所示组合R、G和B发光装置与作为W子像素的R′、G′和B′发光装置。
换句话说，所制造的显示设备具有像素，所述像素中的每一个是包括R、G和B发光装置的子像素和包括R′、G′和B′发光装置的W子像素的组合，在所述包括R′、G′和B′发光装置的W子像素中，布置具有与R+G+B子像素组的发光的混合光谱相同光谱的发光材料。
R、G和B发光装置和R′、G′和B′发光装置具有如图9中所示的装置结构。
如图16A中所示，布置在平面上的R、G和B子像素被供给单独的驱动电流以发光。另外，如图16B中所示，作为W子像素的R′、G′和B′发光装置被串联且同时被供给驱动电流以发光。
因此，R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光具有相同的光谱，并且即使使用干涉的显示设备也不导致因混合R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光而造成的白色漂移。
尽管根据图15中所示的子像素的布置，R、G和B子像素与R′、G′和B′发光装置被布置在基板的一侧上，但是可以将R′、G′和B′发光装置布置在基板的另一侧上位于R、G和B子像素下的单独的位置。
本例子的发光装置还可以是有机发光装置(有机EL装置)，从而能够形成具有相对简单的结构的薄显示设备。
例子3
本例子描述：即使当观看显示设备的角度(视角)改变时，在发光颜色之间也不导致色度差异，因为R+G+B子像素组的发光颜色和W子像素的发光颜色以相同的方式变化。
类似于上面的描述，测量了包括具有图9中所示装置结构的使用干涉效应的R、G和B发光装置与另外的B发光装置的子像素组的白色发光与W子像素的白色发光的色度坐标。白色发光的色度坐标被分别示出在表7和8中。所述色度坐标如同在混合R、G和B发光装置的发光的情况下表3中所示。相比之下，当进一步混合B发光装置的发光到R、G和B发光装置的发光时，获得表7中所示的同色异谱，其与表8中所示的W子像素的发光的色度坐标相同。
表7
表8
在这种情况下，在混合比率从同色异谱中的R+G+B(+B)子像素的发光和W子像素的发光之间的色度坐标的组合的值变化的情况下，如上所述不能在使用干涉的显示设备中获得期望的白色的色度坐标。
另外，从显示表面的法线方向倾斜视角，而测量了用图17中所示的0度和60度的光谱所表示的R+G+B(+B)子像素组的发光和用图18中所示的0度和60度的光谱所表示的W子像素的发光的色度坐标。其结果被示出在表9和10中。即使当增加B发光装置以使显示设备的色度坐标变为同色异谱时，在从显示表面的法线方向倾斜视角以改变干涉条件时也不能获得期望的白色的色度坐标。
表9
表10
因此，如上述例子1中所示，用图1中所示的色度坐标所表示的R+G+B子像素组的发光(混合光)被布置为与用图2中所示的色度坐标所表示的W子像素的发光相邻。这里，图2中所示的W子像素的发光的色度坐标与图1中所示的W色度坐标相同。在这个显示设备中，目标白色具有图1和2所示的W色度坐标。
下面，将更详细地描述色度坐标的发光材料之间的光谱的关系。
R发光材料具有图3中所示的PL光谱形状，G发光材料具有图4中所示的PL光谱形状，B发光材料具有图5中所示的PL光谱形状。另外，R+G+B子像素组的发光的PL光谱具有图6中所示的形状。
使W子像素的发光适于与图6中所示的PL光谱相同，在图6中所示的PL光谱中，以预先确定的比率混合R、G和B发光装置的发光。因此，那两种类型的白色PL发光的色度坐标是同色异谱。其光谱形状也相同，从而获得图7中所示的R+G+B子像素组的发光和图8中所示的W子像素的发光之间的光谱的关系。
在这种情况下，在混合比率从同色异谱中的R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光之间的色度坐标的组合的值变化的情况下，在使用干涉的显示设备中也能够获得期望的白色的色度坐标。
另外，从显示表面的法线方向倾斜视角，而测量了在0度和60度的R+G+B子像素组的发光和在0度和60度的W子像素的发光的色度坐标。对于R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光，在表11中示出其结果。对于具有图19中所示的光谱的混合光，即使在从显示表面的法线方向倾斜视角以改变干涉条件时，也能获得期望的白色的色度坐标。
这是因为，当R+G+B子像素组的混合光谱与视角的改变一起改变时，W像素的光谱也类似地改变。因此，即使当R+G+B子像素组的发光的混合光谱的改变和W子像素的发光的光谱的改变加起来时，W像素的光谱也以与R+G+B+W子像素组的发光的混合光谱相同的方式变化。
表11
本例子的发光装置还可以是有机发光装置(有机EL元件)，从而能够形成具有相对简单的结构的薄显示设备。
例子4
可以构建一种成像系统(例如，数字照相机)以包括具有上述结构的显示设备作为显示部分，从而可以实现具有上述效果的成像系统。
尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但要理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
在描述根据本发明的显示设备和使用所述显示设备的成像系统之前，首先如下证实上述有关显示设备的问题。
制造具有图21中所示的垂直结构的R、G、B和W发光装置，以实现图20中所示的子像素的布置。这里，数字21表示TFT基板，数字22表示TFT，数字23表示漏极，数字24表示源极，数字25表示阳极，数字26表示空穴输运层，数字27表示电子输运层，数字28表示装置隔离膜，数字29表示R有机层，数字30表示阴极，数字31表示G有机层，数字32表示B有机层，数字33表示白色有机层，数字34表示平坦化膜。注意，如图22所示，那些发光装置被控制以具有彼此独立的发光量。
R、G、B和W发光装置中的每一个具有图9所示的装置结构。这里，数字10表示玻璃基板，数字11表示具有反射性能的金属阳极(反射电极)，数字12表示空穴输运层，数字13表示发光层，数字14表示电子输运层，数字15表示电子注入层，数字16表示透明导电阴极(透明电极)。
当在发光层13中电子和空穴复合时，发光装置发射其材料特有的光。在这个时候，朝着透明电极16发射的光和来自反射电极11的光干涉，所以来自透明电极16的光变得具有不同于材料本身的PL发光颜色的发光颜色。
具有图3中所示的PL(光致发光)光谱形状的R发光材料、具有图4中所示的PL光谱形状的G发光材料和具有图5中所示的PL光谱形状的B发光材料被分别用作R、G和B发光装置(子像素)的发光层13。
另一方面，具有图23中所示的PL光谱形状的W发光材料被用作W子像素的发光层13。这里，通过混合B和Y发光材料来制备W子像素的发光层13的材料，所以其PL光谱具有图23中所示的形状。
当不考虑干涉效应时，那两种类型的白色PL发光(R+G+B子像素组的发光和B+Y子像素(W子像素)的发光)的色度坐标具有如下表1和2所示的同色异谱。
表1
表2
关于考虑了干涉效应的R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光而测量色度坐标。在表3和4中说明每一个白色色度坐标。
表3
表4
当在材料本身的PL发光中不考虑干涉效应时，R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光具有同色异谱的色度坐标。然而，关于考虑了干涉效应的来自子像素的光，R+G+B子像素组的发光的色度坐标从W子像素的发光的色度坐标漂移。
因此，当简单地混合同色异谱的R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光时，使用干涉的显示设备不能获得期望的白色的色度坐标。
干涉后的R+G+B子像素组的发光的光谱被示出在图10中，且干涉后的W子像素的发光的光谱被示出在图24中。当混合那些光谱时，能够获得如图25中所示的光谱的发光。这个形状不同于图10和24中示出的形状中的每一个，因此可理解不能获得期望的白色的色度坐标。
因此，本发明的显示设备包括：包括层叠的反射层和发光层的多个发光装置，其中每个发光装置使用在从发光层指向反射层以由所述反射层反射的光和从发光层指向与所述反射层相对的方向的光之间的干涉。另外，所述显示设备具有的结构包括：第一发光装置；具有不同于第一发光装置的发光颜色的第二发光装置；以及具有与其中混合第一发光装置的发光和第二发光装置的发光的光谱相同的发射光谱的第三发光装置。
换句话说，通过混合第一发光装置的发光和第二发光装置的发光而获得的发光(即，“子像素组的混合光”)的光谱具有与第三发光装置的发光(即，“来自同色异谱的子像素的发光”)的光谱基本上相同的形状。
用于实现上述结构的具体方式如下。
(1)在基板上依次层叠第一发光装置和第二发光装置。在基板上布置第三发光装置。
(2)在基板上布置第一发光装置、第二发光装置和第三发光装置。第三发光装置由具有第一发光装置的发射光谱的发光材料和具有第二发光装置的发射光谱的发光材料形成。
在上述结构(2)中，即，第一发光装置和第二发光装置的子像素被分别地布置，且子像素彼此连接以构成第三发光装置。
注意，第一发光装置、第二发光装置和第三发光装置的结构不限于上述结构。可以通过组合具有与“子像素的混合光”相同光谱的发光材料来获得“第三发光装置的发光”。
这里，相同的光谱(形状)是指这样的情形：其中，发光波长的峰值的数目在“子像素组的混合光”和“来自同色异谱的子像素的发光”之间相同，所有的峰值波长都在±5nm的范围之内，且其所有的半宽度都在±5nm的范围之内。
在下面描述的每个实施例中，R和G发光装置被分别用作第一发光装置和第二发光装置，且增加B发光装置。而且，W发光装置被用作第三发光装置。
例子1
这个例子涉及具有上述结构(1)的显示设备。
图1的色度坐标中所示的包括R、G和B发光装置的R+G+B子像素组和图2的色度坐标中所示的W子像素被并排布置在显示表面的区域内。这里，图2中所示的W子像素的色度坐标与图1中所示的W色度坐标相同。在这个显示设备中，目标白色具有图1和2所示的色度坐标。
下面，将更详细地描述色度坐标的发光材料的光谱之间的关系。
R发光材料具有图3中所示的PL光谱形状，G发光材料具有图4中所示的PL光谱形状，B发光材料具有图5中所示的PL光谱形状。另外，R+G+B子像素组的发光的PL光谱具有图6中所示的形状。
使W子像素的发光适于具有与图6中所示的PL光谱相同的光谱，在图6中所示的PL光谱中，以预先确定的比率混合R、G和B发光装置的发光。因此，那两种类型的白色PL发光的色度坐标是同色异谱且具有相同的光谱形状，其是图7中所示的R+G+B子像素组的发光和图8中所示的W子像素的发光之间的光谱的关系。
使用那些材料，制造了具有图9中所示的装置结构、使用干涉的发光装置。包括具有上述装置结构的R、G和B发光装置的R+G+B子像素组的白色发光和W子像素的白色发光的光谱具有图10中所示的形状。测量每个色度坐标，发现干涉后的白色的色度坐标在它们之间相同，如表5中所示。
表5
另一方面，干涉后的光的混合物的光谱具有图11中所示的形状。
表6中示出这个光谱的白色的色度坐标。
表6
这样，当光谱形状相同时，使用干涉混合W子像素的发光和R+G+B子像素组的发光时白色坐标没有漂移。这也可以用于示出图23中所示的上述光谱形状的W子像素的发光的情况，且当另一子像素包括有B和Y发光装置以使其混合光谱能够相同时，能够获得相同的效果。如从这所理解的，只要混合颜色以产生另一颜色，则子像素的数目可以是1，2，...，n(n是整数)。
为了使上述第一发光装置的发光和第二发光装置的发光的混合光谱与第三发光装置的发光的光谱相匹配，采用如下所述的结构。
即，制造了具有以下结构的像素的显示设备。像素是其中如图12所示垂直地层叠R、G和B发光装置的子像素组以及其中如图13所示层叠具有与R+G+B子像素组的发光的混合光谱相同的光谱的发光材料的W发光装置的组合。图14示出显示设备的子像素的布置，为了容易理解，这里布置了两个像素。
在所述图中，数字26表示玻璃基板，数字27表示用于导致干涉的反射板。数字32表示例如由透明氧化物导电材料诸如ITO或IZO制成的透明导电层。数字20表示透明电极，数字21表示用于在发光层中注入和输送空穴的层，数字23表示B发光层，数字24表示R发光层。数字25表示G发光层，数字22表示用于在发光层中注入和输送来自阴极的电子的层。数字28表示要供给到B发光装置的驱动电流，数字29表示要供给到R发光装置的驱动电流，数字30表示要供给到G发光装置的驱动电流，数字31表示要供给到W子像素的驱动电流。换句话说，R+G+B子像素组具有层叠发光材料的结构，而W子像素也具有层叠发光材料的结构。注意，发光装置可以是有机发光装置(有机EL元件)，从而能够形成具有相对简单的结构的薄显示设备。
在具有上述结构的显示设备中，R+G+B子像素组的发光的混合光谱与W子像素的发光的光谱相同。因此，R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光具有相同的光谱。结果，即使使用干涉的显示设备也不会导致因混合R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光而造成的白色漂移。
例子2
本例子涉及具有上述结构(2)的显示设备。
为了使第一发光装置的发光和第二发光装置的发光的混合光谱与第三发光装置的发射光谱相匹配，制造了具有如下子像素布置的显示设备：其中，如图15中所示组合R、G和B发光装置与作为W子像素的R′、G′和B′发光装置。
换句话说，所制造的显示设备具有像素，所述像素中的每一个是包括R、G和B发光装置的子像素和包括R′、G′和B′发光装置的W子像素的组合，在所述包括R′、G′和B′发光装置的W子像素中，布置具有与R+G+B子像素组的发光的混合光谱相同光谱的发光材料。
R、G和B发光装置和R′、G′和B′发光装置具有如图9中所示的装置结构。
如图16A中所示，布置在平面上的R、G和B子像素被供给单独的驱动电流以发光。另外，如图16B中所示，作为W子像素的R′、G′和B′发光装置被串联且同时被供给驱动电流以发光。
因此，R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光具有相同的光谱，并且即使使用干涉的显示设备也不导致因混合R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光而造成的白色漂移。
尽管根据图15中所示的子像素的布置，R、G和B子像素与R′、G′和B′发光装置被布置在基板的一侧上，但是可以将R′、G′和B′发光装置布置在基板的另一侧上位于R、G和B子像素下的单独的位置。
本例子的发光装置还可以是有机发光装置(有机EL装置)，从而能够形成具有相对简单的结构的薄显示设备。
例子3
本例子描述：即使当观看显示设备的角度(视角)改变时，在发光颜色之间也不导致色度差异，因为R+G+B子像素组的发光颜色和W子像素的发光颜色以相同的方式变化。
类似于上面的描述，测量了包括具有图9中所示装置结构的使用干涉效应的R、G和B发光装置与另外的B发光装置的子像素组的白色发光与W子像素的白色发光的色度坐标。白色发光的色度坐标被分别示出在表7和8中。所述色度坐标如同在混合R、G和B发光装置的发光的情况下表3中所示。相比之下，当进一步混合B发光装置的发光到R、G和B发光装置的发光时，获得表7中所示的同色异谱，其与表8中所示的W子像素的发光的色度坐标相同。
表7
表8
在这种情况下，在混合比率从同色异谱中的R+G+B(+B)子像素的发光和W子像素的发光之间的色度坐标的组合的值变化的情况下，如上所述不能在使用干涉的显示设备中获得期望的白色的色度坐标。
另外，从显示表面的法线方向倾斜视角，而测量了用图17中所示的0度和60度的光谱所表示的R+G+B(+B)子像素组的发光和用图18中所示的0度和60度的光谱所表示的W子像素的发光的色度坐标。其结果被示出在表9和10中。即使当增加B发光装置以使显示设备的色度坐标变为同色异谱时，在从显示表面的法线方向倾斜视角以改变干涉条件时也不能获得期望的白色的色度坐标。
表9
表10
因此，如上述例子1中所示，用图1中所示的色度坐标所表示的R+G+B子像素组的发光(混合光)被布置为与用图2中所示的色度坐标所表示的W子像素的发光相邻。这里，图2中所示的W子像素的发光的色度坐标与图1中所示的W色度坐标相同。在这个显示设备中，目标白色具有图1和2所示的W色度坐标。
下面，将更详细地描述色度坐标的发光材料之间的光谱的关系。
R发光材料具有图3中所示的PL光谱形状，G发光材料具有图4中所示的PL光谱形状，B发光材料具有图5中所示的PL光谱形状。另外，R+G+B子像素组的发光的PL光谱具有图6中所示的形状。
使W子像素的发光适于与图6中所示的PL光谱相同，在图6中所示的PL光谱中，以预先确定的比率混合R、G和B发光装置的发光。因此，那两种类型的白色PL发光的色度坐标是同色异谱。其光谱形状也相同，从而获得图7中所示的R+G+B子像素组的发光和图8中所示的W子像素的发光之间的光谱的关系。
在这种情况下，在混合比率从同色异谱中的R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光之间的色度坐标的组合的值变化的情况下，在使用干涉的显示设备中也能够获得期望的白色的色度坐标。
另外，从显示表面的法线方向倾斜视角，而测量了在0度和60度的R+G+B子像素组的发光和在0度和60度的W子像素的发光的色度坐标。对于R+G+B子像素组的发光和W子像素的发光，在表11中示出其结果。对于具有图19中所示的光谱的混合光，即使在从显示表面的法线方向倾斜视角以改变干涉条件时，也能获得期望的白色的色度坐标。
这是因为，当R+G+B子像素组的混合光谱与视角的改变一起改变时，W像素的光谱也类似地改变。因此，即使当R+G+B子像素组的发光的混合光谱的改变和W子像素的发光的光谱的改变加起来时，W像素的光谱也以与R+G+B+W子像素组的发光的混合光谱相同的方式变化。
表11
本例子的发光装置还可以是有机发光装置(有机EL元件)，从而能够形成具有相对简单的结构的薄显示设备。
例子4
可以构建一种成像系统(例如，数字照相机)以包括具有上述结构的显示设备作为显示部分，从而可以实现具有上述效果的成像系统。
尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但要理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。