CN118176846A - 显示装置、显示模块、电子设备以及显示装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种高清晰的显示装置。在绝缘表面上包括第一发光器件及第二发光器件。第一侧壁绝缘层接触于第一发光器件所包括的第一像素电极的侧面,第二侧壁绝缘层接触于第二发光器件所包括的第二像素电极的侧面。第一发光器件与第一着色层重叠,第二发光器件与使与第一着色层不同颜色的光透过的第二着色层重叠。第一发光器件与第二发光器件共同使用公共电极。第一发光器件所包括的第一层、第二发光器件所包括的第二层及位于绝缘层的顶面且位于第一侧壁绝缘层与第二侧壁绝缘层之间的材料层都包括同一发光材料,并且彼此分离。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置、显示模块及电子设备。本发明的一个方式涉及一种显示装置的制造方法。
注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本发明的一个方式的技术领域的一个例子,可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置(例如触摸传感器)、输入输出装置(例如触摸面板)以及上述装置的驱动方法或制造方法。
背景技术
近年来,显示装置被期待应用于各种用途。例如,作为大型显示装置的用途,可以举出家用电视装置(也称为电视或电视接收器)、数字标牌(Digital Signage)及公共信息显示器(PID:Public Information Display)等。此外,作为便携式信息终端,对具备触摸面板的智能手机及平板终端等已在进行研发。
另外,有显示装置的高清晰化的需求。作为需要高清晰显示装置的设备,例如面向虚拟现实(VR:Virtual Reality)、增强现实(AR:Augmented Reality)、替代现实(SR:Substitutional Reality)以及混合现实(MR:MixedReality)的设备的开发很活跃。
作为显示装置,例如对包括发光器件(也称为发光元件)的发光装置已在进行研发。利用电致发光(Electroluminescence,以下称为EL)现象的发光器件(也称为“EL器件”、“EL元件”)具有容易实现薄型轻量化;能够高速地响应输入信号;以及能够使用直流恒压电源等而驱动的特征等,并已将其应用于显示装置。
专利文献1公开了使用有机EL器件(也称为有机EL元件)的面向VR的显示装置。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开第2018/087625号
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的一个方式的目的之一是提供一种高清晰的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种高分辨率的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的显示装置。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种高清晰的显示装置的制造方法。本发明的一个方式的目的之一是提供一种高分辨率的显示装置的制造方法。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的显示装置的制造方法。本发明的一个方式的目的之一是提供一种成品率高的显示装置的制造方法。
注意,这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式是一种显示装置,包括:第一发光器件、第二发光器件、绝缘层、第一侧壁绝缘层、第二侧壁绝缘层、第一着色层以及第二着色层,其中,第一发光器件包括绝缘层上的第一像素电极、第一像素电极上的第一层及第一层上的公共电极,第二发光器件包括绝缘层上的第二像素电极、第二像素电极上的第一层及第一层上的公共电极,第一侧壁绝缘层与第一像素电极的侧面接触,第二侧壁绝缘层与第二像素电极的侧面接触,第一着色层与第一发光器件重叠,第二着色层与第二发光器件重叠,第二着色层使与第一着色层不同颜色的光透过,第一层包含发射蓝色光的第一发光材料以及发射比蓝色更长波长的光的第二发光材料,并且,第一层在第一侧壁绝缘层与第二侧壁绝缘层之间具有与绝缘层的顶面接触的部分。
另外,本发明的一个方式是一种显示装置,包括:第一发光器件、第二发光器件、材料层、绝缘层、第一侧壁绝缘层、第二侧壁绝缘层、第一着色层以及第二着色层,其中,第一发光器件包括绝缘层上的第一像素电极、第一像素电极上的第一层及第一层上的公共电极,第二发光器件包括绝缘层上的第二像素电极、第二像素电极上的第二层及第二层上的公共电极,第一侧壁绝缘层与第一像素电极的侧面接触,第二侧壁绝缘层与第二像素电极的侧面接触,材料层接触于绝缘层的顶面并且位于第一侧壁绝缘层与第二侧壁绝缘层之间,第一着色层与第一发光器件重叠,第二着色层与第二发光器件重叠,第二着色层使与第一着色层不同颜色的光透过,并且,第一层、第二层及材料层都包含同一发光材料且彼此分离。
优选的是,第一层包含发射蓝色光的第一发光材料以及发射比蓝色更长波长的光的第二发光材料。
优选的是,材料层与第一侧壁绝缘层的侧面和第二侧壁绝缘层的侧面中的至少一个接触。
优选的是,第一侧壁绝缘层还与绝缘层的侧面及顶面接触,并且第二侧壁绝缘层还与绝缘层的侧面及顶面接触。
优选的是,第一侧壁绝缘层与第二侧壁绝缘层的最短距离小于10μm。
优选的是,第一侧壁绝缘层与第二侧壁绝缘层的最短距离为1μm以下。
第一侧壁绝缘层优选包含无机绝缘材料。
另外,本发明的一个方式是一种显示模块,包括上述任意结构的显示装置,该显示模块安装有柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit,以下记为FPC)或TCP(TapeCarrierPackage;带载封装)等连接器或者利用COG(Chip On Glass;玻璃覆晶封装)方式或利用COF(Chip On Film;薄膜覆晶封装)方式等安装有集成电路(IC)。
另外,本发明的一个方式是一种电子设备,包括上述显示模块以及框体、电池、照相机、扬声器和麦克风中的至少一个。
另外,本发明的一个方式是一种显示装置的制造方法,包括如下步骤:在绝缘表面上形成导电膜;通过加工导电膜,形成第一像素电极及第二像素电极,形成覆盖第一像素电极及第二像素电极的绝缘膜;通过加工绝缘膜,形成与第一像素电极的侧面接触的第一侧壁绝缘层及与第二像素电极的侧面接触的第二侧壁绝缘层,并且使第一像素电极的顶面及第二像素电极的顶面露出;形成与第一像素电极的顶面、第二像素电极的顶面及绝缘表面接触的第一层;形成与第一层接触的公共电极;以及在公共电极上配置与第一像素电极重叠的第一着色层及与第二像素电极重叠的第二着色层,其中,第一层包含发射蓝色光的第一发光材料以及发射比蓝色更长波长的光的第二发光材料。
另外,本发明的一个方式是一种显示装置的制造方法,包括如下步骤:在绝缘表面上形成导电膜;通过加工导电膜,形成第一像素电极及第二像素电极,形成覆盖第一像素电极及第二像素电极的绝缘膜;通过加工绝缘膜,形成与第一像素电极的侧面接触的第一侧壁绝缘层及与第二像素电极的侧面接触的第二侧壁绝缘层,并且使第一像素电极的顶面及第二像素电极的顶面露出;在同一工序中形成与第一像素电极的顶面接触的第一层、与第二像素电极的顶面接触的第二层及与绝缘表面接触的材料层;形成与第一层及第二层接触的公共电极;以及在公共电极上配置与第一像素电极重叠的第一着色层及与第二像素电极重叠的第二着色层。公共电极优选与材料层接触。
发明效果
根据本发明的一个方式,可以提供一种高清晰的显示装置。根据本发明的一个方式,可以提供一种高分辨率的显示装置。根据本发明的一个方式,可以提供一种可靠性高的显示装置。
根据本发明的一个方式,可以提供一种高清晰的显示装置的制造方法。根据本发明的一个方式,可以提供一种高分辨率的显示装置的制造方法。根据本发明的一个方式,可以提供一种可靠性高的显示装置的制造方法。根据本发明的一个方式,可以提供一种成品率高的显示装置的制造方法。
注意,这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述效果以外的效果。
附图简要说明
图1A是示出显示装置的一个例子的俯视图。图1B及图1C是示出显示装置的一个例子的截面图。
图2A至图2D是示出显示装置的一个例子的截面图。
图3A至图3C是示出显示装置的一个例子的截面图。
图4A至图4C是示出显示装置的一个例子的截面图。
图5A及图5B是示出显示装置的一个例子的截面图。
图6A至图6E是示出显示装置的制造方法的一个例子的截面图。
图7A至图7G是示出像素的一个例子的图。
图8A至图8I是示出像素的一个例子的图。
图9A及图9B是示出显示装置的一个例子的立体图。
图10是示出显示装置的一个例子的截面图。
图11是示出显示装置的一个例子的截面图。
图12是示出显示装置的一个例子的截面图。
图13是示出显示装置的一个例子的截面图。
图14是示出显示装置的一个例子的截面图。
图15是示出显示装置的一个例子的截面图。
图16是示出显示装置的一个例子的立体图。
图17A是示出显示装置的一个例子的截面图。图17B及图17C是示出晶体管的一个例子的截面图。
图18A至图18D是示出显示装置的一个例子的截面图。
图19A至图19F是示出发光器件的结构例子的图。
图20A至图20C是示出发光器件的结构例子的图。
图21A至图21D是示出电子设备的一个例子的图。
图22A至图22F是示出电子设备的一个例子的图。
图23A至图23G是示出电子设备的一个例子的图。
实施发明的方式
参照附图对实施方式进行详细说明。注意,本发明不局限于以下说明,而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
注意,在下面说明的发明结构中,在不同的附图中共同使用相同的符号来显示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反复说明。此外,当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线,而不特别附加附图标记。
另外,为了便于理解,有时附图中示出的各构成的位置、大小及范围等并不表示其实际的位置、大小及范围等。因此,所公开的发明并不必然限于附图中公开的位置、尺寸及范围等。
另外,根据情况或状态,可以互相调换“膜”和“层”。例如,可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外,可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。
在本说明书等中,有时将使用金属掩模或FMM(FineMetalMask,高精细金属掩模)制造的器件称为具有MM(MetalMask)结构的器件。此外,在本说明书等中,有时将不使用金属掩模或FMM制造的器件称为具有MML(Metal Mask Less)结构的器件。
在本说明书等中,有时将空穴或电子表示为“载流子”。具体而言,有时将空穴注入层或电子注入层称为“载流子注入层”,将空穴传输层或电子传输层称为“载流子传输层”,将空穴阻挡层或电子阻挡层称为“载流子阻挡层”。注意,上述载流子注入层、载流子传输层及载流子阻挡层有时无法根据其截面形状或特性等明确地进行区分。另外,有时一个层兼具载流子注入层、载流子传输层和载流子阻挡层中的两者或三者的功能
在本说明书等中,发光器件(也被称为发光元件)在一对电极间包括EL层。EL层至少包括发光层。在此,作为EL层所包括的层(也被称为功能层),可以举出发光层、载流子注入层(空穴注入层及电子注入层)、载流子传输层(空穴传输层及电子传输层)及载流子阻挡层(空穴阻挡层及电子阻挡层)等。在本说明书等中,有时将一对电极中的一方记为像素电极,另一方记为公共电极。
另外,在本说明书等中,岛状是指以同一工序形成并使用同一材料的两个以上的层物理分离的状态。例如,岛状发光层是指该发光层与相邻的发光层物理分离的状态。
另外,在本说明书等中,断开是指层、膜或电极因被形成面的形状(例如,台阶等)而分断的现象。
(实施方式1)
在本实施方式中,参照图1至图5说明本发明的一个方式的显示装置。
本发明的一个方式的显示装置包括多个子像素。各子像素包括包含同一发光材料的发光器件以及与该发光器件重叠的着色层。通过在各子像素中分别设置透过不同颜色的可见光的着色层,可以进行全彩色显示。
在使用包含同一发光材料的发光器件的情况下,多个子像素可以共同使用发光器件中的像素电极以外的层(例如,发光层)。由此,多个子像素可以共同使用连续的膜。但是,发光器件所包括的层中也有导电性较高的层。当多个子像素共同使用导电性高的层作为连续的膜时,有时在子像素间产生泄漏电流。尤其是,在显示装置被高清晰化或高开口率化使得子像素间距离变小时,有由于该泄漏电流变大到不能忽略的程度而导致显示装置的显示品质的下降等的担忧。
于是,在本发明的一个方式的显示装置中,多个发光器件共同使用的EL层具有局部薄的部分,或者多个发光器件各自包括岛状EL层。通过采用EL层具有厚度小的部分(也可以说厚度薄的部分)的结构或者EL层按各发光器件分离的结构,可以抑制彼此相邻的子像素间的串扰的产生。由此,可以在显示装置中实现高颜色再现性及高对比度,从而可以同时实现显示装置的高清晰化及高显示品质。注意,在本发明的一个方式的显示装置中,EL层也可以在一部分子像素中形成为岛状,此时在其他多个子像素中EL层也可以为连续的层。此时,该连续的层优选具有局部薄的部分。
例如,通过使用金属掩模的真空蒸镀法,可以沉积岛状EL层。然而,这方法由于金属掩模的精度、金属掩模与衬底的错位、金属掩模的挠曲以及蒸气散射等所导致的沉积了的膜的轮廓变大等的各种影响,而岛状EL层的形状及位置与设计时的形状及位置产生偏差,难以实现显示装置的高清晰化及高开口率化。此外,在蒸镀中,有时因层的轮廓模糊而端部的厚度变薄。就是说,有时根据位置而使用金属掩模形成的岛状EL层的厚度不同。另外,当制造大型且高分辨率或高清晰的显示装置时,有如下担扰:由于金属掩模的低尺寸精度、热等所引起的变形,制造成品率下降。
于是,当制造本发明的一个方式的显示装置时,不使用遮蔽掩模(例如金属掩模)而形成岛状EL层。
例如,在相邻的像素电极间露出的绝缘层的顶面的高度与像素电极的顶面的高度之差(也可以说相邻的像素电极间的台阶)越大,越容易在EL层中形成局部薄的部分,并且越容易通过分断EL层来在各发光器件中形成岛状EL层。当利用相邻的像素电极间的台阶沉积EL层时,可以自对准地对EL层的一部分进行薄膜化或者分断EL层。也就是说,可以抑制串扰的产生而不增加工序,从而可以实现颜色再现性及对比度高的显示装置。
注意,在采用EL层具有厚度小的部分的结构或者EL层在各发光器件分离的结构时,由于公共电极接触于像素电极的露出部分等,有发光器件短路的担忧。
因此,在本发明的一个方式的显示装置的制造方法中,以与像素电极的侧面接触的方式设置侧壁绝缘层(也称为侧壁、侧壁保护层、绝缘层等)。由此,可以抑制像素电极与公共电极接触,防止发光器件的短路,从而可以提高发光器件的可靠性。
如此,在本发明的一个方式的显示装置的制造方法中制造的岛状EL层不使用高精细金属掩模形成,而利用像素电极间的台阶来形成。因此,可以实现至今难以实现的高清晰的显示装置或高开口率的显示装置。
另外,例如,使用高精细金属掩模的形成方法很难使相邻的发光器件间的间隔(也可以说最短距离)小于10μm,但是根据本发明的一个方式的显示装置的制造方法,在玻璃衬底上的工艺中,例如可以将相邻的发光器件间的间隔、相邻的EL层间的间隔、相邻的侧壁绝缘层间的间隔或相邻的像素电极间的间隔缩小到小于10μm、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下、1.5μm以下、1μm以下或0.5μm以下。另外,例如通过使用用于LSI的曝光装置,在SiWafer上的工艺中,例如可以将相邻的发光器件间的间隔、相邻的EL层间的间隔或相邻的像素电极间的间隔缩小到500nm以下、200nm以下、100nm以下,甚至50nm以下。由此,可以大幅缩小可能存在于发光器件间的非发光区域的面积,由此可以使开口率接近于100%。例如,在本发明的一个方式的显示装置中,可以实现40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、甚至为90%以上且低于100%的开口率。
此外,通过提高显示装置的开口率,可以提高显示装置的可靠性。具体而言,随着开口率的提高可以降低为了得到相同显示所需的流过发光器件的电流密度,由此可以提高显示装置的寿命。
另外,本发明的一个方式的显示装置的清晰度例如可以为1000ppi以上,优选为2000ppi以上,更优选为3000ppi以上,进一步优选为5000ppi以上,更进一步优选为6000ppi以上且20000ppi以下或30000ppi以下。
在本实施方式中,主要说明本发明的一个方式的显示装置的截面结构,在实施方式2中详细地说明本发明的一个方式的显示装置的制造方法。
图1A示出显示装置100的俯视图。显示装置100包括配置有多个像素110的显示部以及显示部外侧的连接部140。在显示部中,多个子像素配置为矩阵状。图1A示出两行六列的子像素,由这些子像素构成两行两列的像素110。另外,也可以将连接部140称为阴极接触部。
图1A所示的子像素的顶面形状相当于发光区域的顶面形状。在本说明书等中,顶面形状是指在平面视时的形状,也就是俯视时的形状。
另外,作为子像素的顶面形状,例如可以举出三角形、四角形(包括长方形、菱形、正方形)、五角形等多角形、角部圆的上述多角形形状、椭圆形或圆形等。
另外,构成子像素的电路布局不局限于图1A所示的子像素的范围,电路的构成要素也可以配置在其外侧。也就是说,图1A所示的子像素11R所包括的晶体管的一部分或全部也可以位于子像素11R的范围外。子像素11R所包括的晶体管既可以位于图1A所示的子像素11R的范围内,也可以位于子像素11G的范围内,也可以位于子像素11B的范围内,也可以跨着上述范围中的多个配置。
在图1A中,子像素11R、11G、11B的开口率(也可以称为尺寸、发光区域的尺寸)相同或大致相同,但是本发明的一个方式不局限于此。可以适当地决定子像素11R、11G、11B各自的开口率。子像素11R、11G、11B的开口率可以彼此不同,也可以使其中的两个以上相同或大致相同。
图1A所示的像素110采用条形排列。图1A所示的像素110由子像素11R、子像素11G、子像素11B这三个子像素构成。子像素11R、11G、11B分别呈现不同颜色的光。作为子像素11R、11G、11B,可以举出红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的三种颜色的子像素、黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)的三种颜色的子像素等。另外,子像素的种类不局限于三个,也可以使用四个以上。作为四个子像素,可以举出:R、G、B、白色(W)的四种颜色的子像素;R、G、B、Y的四种颜色的子像素;以及R、G、B、红外光(IR)的四种颜色的子像素;等。
在本说明书等中,有时将行方向记作X方向且将列方向记作Y方向。X方向与Y方向交叉,例如垂直地交叉(参照图1A)。在图1A所示的例子中,不同颜色的子像素在X方向上排列配置,相同颜色的子像素在Y方向上排列配置。
在图1A所示的例子中,在俯视时连接部140位于显示部的下侧,但是对连接部140的位置没有特别的限制。连接部140只要在俯视时设置在显示部的上侧、右侧、左侧和下侧中的至少一个位置即可,也可以以围绕显示部的四边的方式设置。作为连接部140的顶面形状,例如可以采用带状、L字状、U字状或框状等。此外,连接部140也可以为一个或多个。
图1B是沿着图1A中的点划线X1-X2的截面图。图1C示出沿着图1A中的点划线Y1-Y2的截面图。图2A示出图1B所示的区域150A的放大图。图2B至图2D示出区域150A的变形例子的区域150B至区域150D。
子像素11R包括发光器件130R及透过红色光的着色层132R。由此,发光器件130R的发光通过着色层132R作为红色光提取到显示装置的外部。
子像素11G包括发光器件130G及透过绿色光的着色层132G。由此,发光器件130G的发光通过着色层132G作为绿色光提取到显示装置的外部。
子像素11B包括发光器件130B及透过蓝色光的着色层132B。由此,发光器件130B的发光通过着色层132B作为蓝色光提取到显示装置的外部。
在此,作为蓝色光,例如可以举出发射光谱的峰波长为400nm以上且小于480nm的光。另外,作为绿色光,例如可以举出发射光谱的峰波长为480nm以上且小于580nm的光。另外,作为红色光,例如可以举出发射光谱的峰波长为580nm以上且700nm以下的光。
着色层是选择性地透过特定波长区域的光而吸收其他波长区域的光的有色层。作为着色层132R,例如可以使用透过红色波长区域的光的滤色片。作为着色层132G,例如可以使用透过绿色波长区域的光的滤色片。作为着色层132B,例如可以使用透过蓝色波长区域的光的滤色片。作为能够用于着色层的材料,可以举出金属材料、树脂材料或者包含颜料或染料的树脂材料等。
如图1B所示,在显示装置100中,具有晶体管的层101上设置有绝缘层,绝缘层上设置有发光器件130R、130G、130B,以覆盖这些发光器件的方式设置有保护层131。保护层131上设置有着色层132R、132G、132B,着色层132R、132G、132B上由树脂层122贴合有衬底120。着色层132R设置在与发光器件130R重叠的位置。着色层132G设置在与发光器件130G重叠的位置。着色层132B设置在与发光器件130B重叠的位置。
本发明的一个方式的显示装置也可以采用如下结构中的任意个:向与形成有发光器件的衬底相反的方向发射光的顶部发射(top emission)型、向形成有发光器件的衬底一侧发射光的底部发射(bottom emission)型、向双面发射光的双面发射(dual emission)型。在本实施方式中,以顶部发射型显示装置为例进行说明。
作为具有晶体管的层101例如可以采用一种叠层结构,其中衬底上设置有多个晶体管,以覆盖这些晶体管的方式设置有绝缘层。晶体管上的绝缘层既可以具有单层结构又可以具有叠层结构。作为晶体管上的绝缘层,图1B示出绝缘层255a、绝缘层255a上的绝缘层255b及绝缘层255b上的绝缘层255c。另外,也可以将晶体管上的绝缘层(绝缘层255a至绝缘层255c)看作包括晶体管的层101的一部分。
如后面说明,绝缘层255c优选在相邻的两个发光器件间具有凹部。由此,在沉积EL层时,成为相邻的像素电极间设置有较大的台阶的状态,而容易在各发光器件中分离地形成EL层。图1B示出绝缘层255c中设置有凹部的例子。此外,绝缘层255c也可以在相邻的两个发光器件间具有开口,此时绝缘层255b中也可以设置有凹部。
作为绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c,可以适当地使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等的各种无机绝缘膜。作为绝缘层255a及绝缘层255c,优选使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等的氧化绝缘膜或氧氮化绝缘膜。作为绝缘层255b,优选使用氮化硅膜、氮氧化硅膜等氮化绝缘膜或氮氧化绝缘膜。更具体而言,优选的是,作为绝缘层255a及绝缘层255c使用氧化硅膜,作为绝缘层255b使用氮化硅膜。绝缘层255b优选被用作蚀刻保护膜。
在本说明书等中,“氧氮化物”是指在其组成中氧含量多于氮含量的材料,而“氮氧化物”是指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。例如,在记载为“氧氮化硅”时指在其组成中氧含量多于氮含量的材料,而在记载为“氮氧化硅”时指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。
后面将在实施方式4中说明具有晶体管的层101的结构例子。
作为发光器件,例如优选使用OLED(OrganicLightEmittingDiode:有机发光二极管)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode:量子点发光二极管)。作为发光器件含有的发光物质,例如可以举出发射荧光的物质(荧光材料)、发射磷光的物质(磷光材料)、呈现热活化延迟荧光的物质(热活化延迟荧光(ThermallyActivatedDelayedFluorescence:TADF)材料)及无机化合物(量子点材料等)。此外,作为发光器件,也可以使用Micro LED(Light Emitting Diode)等LED。
发光器件的发光颜色可以为红外、红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色或白色等。此外,当发光器件具有微腔结构时,可以进一步提高颜色纯度。
在发光器件所包括的一对电极中,优选的是,作为提取光一侧的电极使用透过可见光的导电膜,作为不提取光一侧的电极使用反射可见光的导电膜。
在发光器件所包括的一对电极中,一方的电极被用作阳极且另一方的电极被用作阴极。下面有时以像素电极被用作阳极且公共电极被用作阴极的情况为例进行说明。
发光器件130R包括绝缘层255c上的像素电极111R、像素电极111R上的岛状EL层113以及EL层113上的公共电极115。
发光器件130G包括绝缘层255c上的像素电极111G、像素电极111G上的岛状EL层113以及EL层113上的公共电极115。
发光器件130B包括绝缘层255c上的像素电极111B、像素电极111B上的岛状EL层113以及EL层113上的公共电极115。
发光器件130R、130G、130B分别独立地包括岛状EL层113。这些EL层113通过同一工序形成并具有同一结构。因此,可以说这些EL层113包含同一发光材料。
EL层113例如可以采用发射白色光的结构。例如,EL层113包含发射蓝色光的第一发光材料以及发射比蓝色更长波长的光的第二发光材料。
注意,通过采用微腔结构,包括具有发射白色光的结构的EL层的发光器件有时还加强红色、绿色、蓝色等特定波长的光而发光。
例如,通过作为EL层113采用发射白色光的结构并采用微腔结构,可以分别从发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B得到红色发光、绿色发光及蓝色发光。
本实施方式的发光器件可以采用单结构(只有一个发光单元的结构),也可以采用串联结构(包括多个发光单元的结构)。发光单元至少包括一个发光层。
EL层113至少包括发光层。例如,EL层113可以采用包括发射蓝色光的发光层以及发射比蓝色更长波长的光的发光层的结构。
此外,在使用串联结构的发光器件时,EL层113例如可以包括发射蓝色光的发光单元及发射比蓝色更长波长的光的发光单元。各发光单元间优选设置有电荷产生层。通过采用串联结构,可以实现能够进行高亮度发光的发光器件。
另外,EL层113也可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电荷产生层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一个以上。
例如,EL层113也可以从阳极一侧依次包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层。另外,也可以在空穴传输层与发光层间包括电子阻挡层。另外,也可以在电子传输层与发光层间包括空穴阻挡层。
另外,EL层113例如也可以包括第一发光单元、第一发光单元上的电荷产生层及电荷产生层上的第二发光单元。
关于发光器件的结构及材料的更详细内容,可以参照实施方式5。
在图1B中,各发光器件中的EL层113彼此分离。通过在各发光器件中设置岛状的EL层,可以抑制相邻的发光器件间的泄漏电流。因此,可以抑制起因于串扰的非意图性的发光,从而可以实现对比度非常高的显示装置。尤其是,可以实现低亮度下电流效率高的显示装置。
另外,与EL层113通过同一工序形成并具有同一结构的材料层113s位于绝缘层255c上。材料层113s是在沉积构成EL层113的层时与EL层113分断且独立地设置在绝缘层255c上的层。
可以将像素电极111R、111G、111B中的任一个、EL层113和公共电极115重叠的区域称为发光区域,该区域是能够得到EL发光的区域。该发光区域和设置有材料层113s的区域都是能够得到PL(Photoluminescence:光致发光)发光的区域。由此,通过确认EL发光及PL发光可以区分发光区域和设置有材料层113s的区域。
以与像素电极111R的侧面、像素电极111G的侧面及像素电极111B的侧面接触的方式分别设置有侧壁绝缘层114。通过设置侧壁绝缘层114,可以抑制像素电极111R、111G、111B中的任一个与公共电极115接触。由此,可以抑制发光器件的短路而提高发光器件的可靠性。
侧壁绝缘层114例如可以使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等无机绝缘膜。作为氧化绝缘膜,例如可以举出氧化硅膜、氧化铝膜、氧化镓膜、氧化锗膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镧膜、氧化钕膜、氧化铪膜及氧化钽膜。作为氮化绝缘膜,例如可以举出氮化硅膜及氮化铝膜。作为氧氮化绝缘膜,例如可以举出氧氮化硅膜及氧氮化铝膜氧氮化硅膜。作为氮氧化绝缘膜,例如可以举出氮氧化硅膜及氮氧化铝膜。
侧壁绝缘层114可以具有单层结构,也可以具有叠层结构。
对侧壁绝缘层114的沉积方法没有特别的限制。侧壁绝缘层114例如可以利用溅溅射法、CVD法、PECVD法或ALD法沉积。尤其是,在利用沉积速度都比ALD法快的溅射法、CVD法或PECVD法时可以高生产率地制造具有充分的厚度的侧壁绝缘层114以确保绝缘性,所以是优选的。
例如,作为侧壁绝缘层114,优选使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜或氮氧化硅膜。由此,可以高生产率地制造可靠性高的显示装置。
另外,作为侧壁绝缘层114,也可以利用ALD法形成氧化铝膜。在利用ALD法时可以以高覆盖性形成侧壁绝缘层114。
在图1B中,在像素电极111R与EL层113间没有设置覆盖像素电极111R的顶面端部的绝缘层(也被称为分隔壁、堤(bank)、间隔物等)。另外,在像素电极111G与EL层113间不设置覆盖像素电极111G的顶面端部的绝缘层。因此,可以使相邻的发光器件间的间隔非常小。由此,可以实现高清晰或高分辨率的显示装置。另外,也不需要用来形成该绝缘层的掩模,由此可以减少显示装置的制造成本。
另外,通过采用在像素电极与EL层间不设置覆盖像素电极的顶面的一部分(也可以说顶面的端部)的绝缘层的结构,换言之,在像素电极与EL层间不设置绝缘层的结构,可以高效地提取来自EL层的发光。因此,本发明的一个方式的显示装置可以使视角依赖性极小。通过减少视角依赖性,可以提高显示装置中的图像的可见度。例如,在本发明的一个方式的显示装置中,视角(在从斜侧看屏幕时维持一定对比度的最大角度)可以为100°以上且小于180°、优选为150°以上且170°以下的范围内。另外,上下左右都可以采用上述视角。
在图1B中,EL层113以覆盖像素电极111R、111G、111B各自的顶面整体的方式形成。通过采用该结构,可以将像素电极的顶面整体用作发光区域。另外,与设置有覆盖像素电极的顶面的一部分的绝缘层的结构相比,更容易提高开口率。
另外,发光器件130R、130G、130B共同使用公共电极115。多个发光器件共同包括的公共电极115电连接于设置在连接部140中的导电层123(参照图1C)。导电层123可以使用利用与像素电极111R、111G、111B相同材料且通过与像素电极111R、111G、111B相同的工序形成的导电层。
另外,在图1C中导电层123与公共电极115直接连接。例如,通过使用用来规定沉积范围的掩模(为了与高精细金属掩模区别,也称为范围掩模或粗金属掩模等),可以使沉积EL层113的区域与沉积公共电极115的区域不同。
在图1B及图2A所示的区域150A中,像素电极111G上设置有岛状EL层113,像素电极111B上设置有岛状EL层113,绝缘层255c上设置有材料层113s。像素电极111G上的EL层113、像素电极111B上的EL层113及材料层113s彼此分离。
如上所述,因为采用各发光器件的EL层彼此分离的结构,所以可以抑制在彼此相邻的子像素间发生串扰。
在此,说明在沉积EL层113时为了自对准地对EL层113进行部分薄膜化或分断EL层113合适的侧壁绝缘层114的结构。
图2A所示的侧壁绝缘层114的高度T1优选为EL层113的厚度的0.5倍以上,更优选为0.8倍以上,进一步优选为1倍以上,更进一步优选为1.5倍以上。
侧壁绝缘层114的高度T1优选为侧壁绝缘层114的垂直于衬底面的方向上的厚度。注意,在图2A中,也可以说侧壁绝缘层114的高度T1是像素电极的厚度与设置在绝缘层255c中的凹部的深度之和。
如图2A所示,作为EL层113的厚度,优选使用与像素电极的顶面重叠的区域中的EL层113的厚度T2。
另外,在侧壁绝缘层114的高度T1过高时,有公共电极115也被部分薄膜化或分断的担忧。因此,侧壁绝缘层114的高度T1优选为EL层113的厚度的3倍以下,更优选为2倍以下。
另外,将在实施方式2中进行说明,在形成公共电极115时,优选缩小沉积源与衬底之间的距离。由此,可以提高公共电极115对被形成面的覆盖性。
由此,可以防止在公共电极115中形成被分断的部分及局部厚度小的部分。因此,可以抑制在各发光器件间的公共电极115中发生起因于分断部分的连接不良以及起因于局部厚度小的部分的电阻上升。由此,根据本发明的一个方式的显示装置可以提高显示品质。
另外,侧壁绝缘层114与EL层113接触的面的至少一部分(例如侧面)与衬底面所形成的角度优选垂直或大致垂直。该角度也可以说是侧壁绝缘层114中的接触于EL层113的面的一部分(例如侧面)与底面所形成的角度。该角度优选为60°以上,更优选为80°以上,进一步优选为85°以上,并且优选为140°以下,更优选为110°以下,进一步优选为100°以下,更进一步优选为95°以下。
另外,为了将该角度设定在上述数值范围内,像素电极的侧面与衬底面所形成的角度也优选为垂直或大致垂直。像素电极的侧面与衬底面所形成的角度优选为60°以上,更优选为80°以上,进一步优选为85°以上,并且优选为140°以下,更优选为110°以下,进一步优选为100°以下,更进一步优选为95°以下。
图2B所示的区域150B及图2C所示的区域150C是以覆盖像素电极111G、侧壁绝缘层114、绝缘层255c及像素电极111B的方式设置EL层113的例子。
图2B所示的区域113t是EL层113中厚度比其他部分薄的部分。
注意,区域113t的厚度不是垂直于衬底面等某个基准面的厚度,而是相对于被形成面的法线方向上的厚度。因此,当被形成面具有凹凸时,规定厚度的方向根据位置而不同。例如,区域113t中的EL层113的厚度可以说是相对于侧壁绝缘层114的侧面的法线方向上的厚度。
如此,即使采用EL层113被部分薄膜化的结构,也可以抑制彼此相邻的子像素间的串扰的产生。
图2C所示的区域150C与区域150B的不同之处在于绝缘层255c在相邻的两个发光器件间不具有凹部。
图2D所示的区域150D示出绝缘层255c在相邻的两个发光器件间具有浅凹部和深凹部的例子。
在绝缘层255c中,有时在加工将成为像素电极的导电膜时形成凹部。再者,在绝缘层255c中,有时在加工将成为侧壁绝缘层114的绝缘膜时也形成凹部。由此,设置浅凹部及深凹部。在图2D中,浅凹部上与侧壁绝缘层114接触,深凹部上与材料层113s接触。
注意,图2D所示的绝缘层255c的深凹部的表面与侧壁绝缘层114的底面之间的距离T0也是会影响到EL层113的部分薄膜化或EL层113的分断的参数。
出于与上述同样的理由,例如,该距离T0与侧壁绝缘层114的高度T1之和优选为EL层113的厚度的0.5倍以上,更优选为0.8倍以上,进一步优选为1倍以上,更进一步优选为1.5倍以上。另外,该距离T0与侧壁绝缘层114的高度T1之和优选为EL层113的厚度的3倍以下,更优选为2倍以下。
注意,在图2D中,也可以说该距离T0与侧壁绝缘层114的高度T1之和是像素电极的厚度与设置在绝缘层255c中的凹部的深度之和。
如上所述,在本发明的一个方式的显示装置中,通过以与像素电极的侧面接触的方式设置侧壁绝缘层114,可以抑制像素电极与公共电极115接触,而可以防止发光器件的短路。另外,通过作为侧壁绝缘层114的高度及形状采用适合用来进行EL层113的部分薄膜化或分断EL层113的结构,可以抑制彼此相邻的子像素间的串扰的产生。并且,通过作为侧壁绝缘层114的高度采用适合用来抑制公共电极115的分断及薄膜化的结构,可以抑制发光器件中的连接不良及电阻上升。
另外,也可以说本发明的一个方式的显示装置具有意图性地使EL层113断开而使公共电极115不断开的结构。
优选在发光器件130R、130G、130B上包括保护层131。通过设置保护层131,可以提高发光器件的可靠性。保护层131既可以为单层结构,又可以为两层以上的叠层结构。
对保护层131的导电性没有限制。作为保护层131,可以使用绝缘膜、半导体膜和导电膜中的至少一种。
当保护层131包括无机膜时,可以抑制发光器件的劣化,诸如防止公共电极115的氧化、抑制杂质(水分及氧等)进入发光器件中等,由此可以提高显示装置的可靠性。
作为保护层131例如可以使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等无机绝缘膜。这些无机绝缘膜的具体例子可以参照侧壁绝缘层114的说明。尤其是,保护层131优选包括氮化绝缘膜或氮氧化绝缘膜,更优选包括氮化绝缘膜。
另外,也可以将包含In-Sn氧化物(也被称为ITO)、In-Zn氧化物、Ga-Zn氧化物、Al-Zn氧化物或铟镓锌氧化物(也称为In-Ga-Zn氧化物、IGZO)等的无机膜用于保护层131。该无机膜优选具有高电阻,具体而言,该无机膜优选具有比公共电极115高的电阻。该无机膜还可以包含氮。
在经过保护层131提取发光器件的发光的情况下,保护层131的可见光透过性优选高。例如,ITO、IGZO以及氧化铝都是可见光透过性高的无机材料,所以是优选的。
作为保护层131,例如可以使用氧化铝膜和氧化铝膜上的氮化硅膜的叠层结构或者氧化铝膜和氧化铝膜上的IGZO膜的叠层结构等。通过使用该叠层结构,可以抑制杂质(水及氧等)进入EL层一侧。
保护层131也可以具有使用不同沉积方法形成的两层结构。具体而言,也可以利用ALD法形成保护层131的第一层而利用溅射法形成保护层131的第二层。
保护层131也可以包括有机膜。例如,保护层131也可以包括有机膜和无机膜的双方。
作为可用于保护层131的有机材料,可以举出丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅酮树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。另外,作为保护层131,也可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚甘油、普鲁兰、水溶性纤维素或者醇可溶性聚酰胺树脂等有机材料。
如图1B等所示,当在保护层131上直接形成着色层132R、132G、132B等时,作为保护层131优选使用具有平坦化功能的层。通过作为保护层131使用有机膜,可以提高保护层131的表面的平坦性,所以是优选的。
也可以在衬底120的树脂层122一侧的面设置遮光层。此外,可以在衬底120的外侧(与树脂层122一侧相反的面)配置各种光学构件。作为光学构件,可以使用偏振片、相位差板、光扩散层(扩散薄膜等)、防反射层及聚光薄膜(condensingfilm)等。此外,在衬底120的外侧也可以配置抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜、冲击吸收层等表面保护层。例如,通过作为表面保护层设置玻璃层或二氧化硅层(SiOx层),可以抑制表面被弄脏或受到损伤,所以是优选的。另外,作为表面保护层也可以使用DLC(类金刚石碳)、氧化铝(AlOx)、聚酯类材料或聚碳酸酯类材料等。另外,作为表面保护层优选使用对可见光的透过率高的材料。另外,表面保护层优选使用硬度高的材料。
衬底120可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石、树脂、金属、合金、半导体等。取出来自发光器件的光一侧的衬底使用使该光透过的材料。通过将具有柔性的材料用于衬底120,可以提高显示装置的柔性。作为衬底120,也可以使用偏振片。
作为衬底120,可以使用如下材料:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、聚丙烯腈树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚酰胺树脂(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚硅氧烷树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、ABS树脂以及纤维素纳米纤维等。此外,也可以作为衬底120使用其厚度为具有柔性程度的玻璃。
在将圆偏振片重叠于显示装置的情况下,优选将光学各向同性高的衬底用作显示装置所包括的衬底。光学各向同性高的衬底的双折射较低(也可以说双折射量较少)。
光学各向同性高的衬底的相位差值(retardationvalue)的绝对值优选为30nm以下,更优选为20nm以下,进一步优选为10nm以下。
作为光学各向同性高的薄膜,可以举出三乙酸纤维素(也被称为TAC:Cellulosetriacetate)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸薄膜等。
当作为衬底使用薄膜时,有因薄膜的吸水而发生显示装置出现皱纹等形状变化的担忧。因此,作为衬底优选使用吸水率低的薄膜。例如,优选使用吸水率为1%以下的薄膜,更优选使用吸水率为0.1%以下的薄膜,进一步优选为使用吸水率为0.01%以下的薄膜。
作为树脂层122,可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。作为这些粘合剂,可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等。尤其优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。另外,也可以使用两液混合型树脂。此外,也可以使用粘合薄片等。
作为可用于晶体管的栅极、源极及漏极和构成显示装置的各种布线及电极等导电层的材料,例如可以举出铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以上述金属为主要成分的合金等。可以以单层或叠层结构使用包含这些材料的膜。
另外,作为透光性导电材料,可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、包含镓的氧化锌等导电氧化物或石墨烯。或者,可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料或包含该金属材料的合金材料。或者,还可以使用该金属材料的氮化物(例如,氮化钛)等。此外,当使用金属材料或合金材料(或者它们的氮化物)时,优选将其形成得薄到具有透光性。此外,可以将上述材料的叠层膜用作导电层。例如,通过使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等,可以提高导电性,所以是优选的。上述材料也可以用于构成显示装置的各种布线及电极等导电层及发光器件所包括的导电层(被用作像素电极或对置电极的导电层)。
作为可用于各绝缘层的绝缘材料,例如可以举出丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂、无机绝缘材料如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等。
注意,像素电极111R、111G、111B的厚度也可以彼此不同。或者,也可以在像素电极111R、111G、111B上设置厚度彼此不同的光学调整层。
图3A示出图1B的变形例子。图3B及图3C是图3A所示的区域150E及区域150F的放大图。
在图3A中,像素电极111R上设置有光学调整层116R,像素电极111G上设置有光学调整层116G,像素电极111B上设置有光学调整层116B。
图3A示出光学调整层116R的厚度比光学调整层116G大且光学调整层116G的厚度比光学调整层116B大的例子。关于各光学调整层的厚度,优选的是,以增强红色光的方式设定光学调整层116R的厚度,以增强绿色光的方式设定光学调整层116G的厚度,以增强蓝色光的方式设定光学调整层116B的厚度。由此,可以实现微腔结构而提高各发光器件所发射的光的色纯度。
光学调整层优选使用可用于发光器件的电极的导电材料中具有可见光透过性的导电材料来形成。
在图3A及图3B所示的区域150E中,像素电极111R上设置有岛状EL层113,像素电极111G上设置有岛状EL层113,绝缘层255c上设置有材料层113s。像素电极111R上的EL层113、像素电极111G上的EL层113及材料层113s彼此分离。
在图3A及图3C所示的区域150F中,像素电极111G上设置有岛状EL层113,以覆盖绝缘层255c、侧壁绝缘层114及像素电极111B的方式设置有岛状EL层113。像素电极111G上的EL层113与覆盖绝缘层255c、侧壁绝缘层114及像素电极111B的EL层113彼此分离。
在光学调整层的厚度根据子像素不同时,侧壁绝缘层114的高度也有时根据子像素而不同。在图3B及图3C中,覆盖像素电极111R的侧面的侧壁绝缘层114的高度T3比覆盖像素电极111G的侧面的侧壁绝缘层114的高度T4以及覆盖像素电极111B的侧面的侧壁绝缘层114的高度T5大,覆盖像素电极111G的侧面的侧壁绝缘层114的高度T4比覆盖像素电极111B的侧面的侧壁绝缘层114的高度T5大。
如图3C所示,根据高度T5的值,有时EL层113不被覆盖像素电极111B的侧面的侧壁绝缘层114分断,而一个岛状EL层113具有位于绝缘层255c上的部分、覆盖侧壁绝缘层114的部分以及覆盖像素电极111B的顶面的部分。但是,在图3C中,EL层113被覆盖像素电极111G的侧面的侧壁绝缘层114分断。换言之,因为相邻的发光器件之间分别独立地设置有岛状EL层,所以可以抑制相邻的子像素间的串扰的产生。
注意,根据高度T4的值,有时EL层113不被覆盖像素电极111G的侧面的侧壁绝缘层114分断。也就是说,有时一个岛状EL层113覆盖绝缘层255c、侧壁绝缘层114、像素电极111G的顶面及像素电极111B的顶面。在该情况下,与其他部分相比覆盖侧壁绝缘层114的部分被进一步薄膜化,所以可以抑制相邻的子像素间的串扰的产生。
如此,在部分发光器件中EL层113形成为岛状并且在其他多个发光器件中EL层113为连续的层,上述结构也是本发明的一个方式。例如,本发明的一个方式的显示装置也可以具有图2A所示的区域150A和图2B所示的区域150B的双方。
在图1B及图3A所示的例子中,在发光器件上隔着保护层131直接设置着色层132R、132G、132B。通过采用上述结构,可以提高发光器件与着色层的位置对准精度。另外,通过使发光器件和着色层的位置靠近,可以实现混色的抑制及视角特性的提高,所以是优选的。
图4A至图4C、图5A及图5B示出沿图1A中的点划线X1-X2的截面图。
如图4A所示,设置有着色层132R、132G、132B的衬底120也可以由树脂层122贴合于保护层131。通过在衬底120上设置着色层132R、132G、132B,可以提高形成着色层132R、132G及132B的工序中的加热处理的温度。
如图4B及图4C所示,显示装置也可以设置有透镜阵列133。透镜阵列133可以与发光器件重叠地设置。
在图4B所示的例子中,在发光器件上隔着保护层131设置着色层132R、132G、132B,在着色层132R、132G、132B上设置绝缘层134,在绝缘层134上设置透镜阵列133。通过在形成发光器件的衬底上直接形成着色层132R、132G、132B及透镜阵列133,可以提高发光器件与着色层或透镜阵列的对准精度。
作为绝缘层134可以使用无机绝缘膜和有机绝缘膜中的一方或双方。绝缘层134可以具有单层结构或叠层结构。作为绝缘层134,例如可以使用可用于保护层131的材料。绝缘层134优选具有平坦化功能。由于发光器件的发光通过绝缘层134提取,所以绝缘层134优选对可见光具有高透过性。
在图4B中,发光器件的发光在经过着色层之后经过透镜阵列133而提取到显示装置的外部。通过靠近发光器件和着色层的位置,可以实现混色的抑制及视角特性的提高,所以是优选的。另外,也可以在发光器件上设置透镜阵列133且在透镜阵列133上设置着色层。
图4C示出设置有着色层132R、132G、132B及透镜阵列133的衬底120由树脂层122贴合在保护层131上的例子。通过在衬底120上设置着色层132R、132G、132B及透镜阵列133,可以提高形成它们的工序中的加热处理的温度。
在图4C所示的例子中,以与衬底120接触的方式设置着色层132R、132G、132B,以与着色层132R、132G、132B接触的方式设置绝缘层134,以与绝缘层134接触的方式设置透镜阵列133。
在图4C中,发光器件的发光在经过透镜阵列133之后经过着色层而提取到显示装置的外部。另外,也可以以与衬底120接触的方式设置透镜阵列133,以与透镜阵列133接触的方式设置绝缘层134,并且以与绝缘层134接触的方式设置着色层。在此情况下,发光器件的发光在经过着色层之后经过透镜阵列133而提取到显示装置的外部。
如图5A及图5B所示,也可以将透镜阵列和着色层中的一方设置在保护层131上并将另一方设置在衬底120上。
在图5A所示的例子中,发光器件上隔着保护层131设置有透镜阵列133并且设置有着色层132R、132G、132B的衬底120由树脂层122贴合在透镜阵列133上及保护层131上。
在图5B所示的例子中,发光器件上隔着保护层131设置有着色层132R、132G、132B并且设置有透镜阵列133的衬底120由树脂层122贴合在着色层132R、132G、132B上。
透镜阵列133的凸面既可以朝向衬底120一侧,又可以朝向发光器件一侧。
透镜阵列133可以由无机材料和有机材料中的至少一个形成。例如,透镜可以使用包含树脂的材料。此外,可以将包含氧化物和硫化物中的至少一个的材料用于透镜。作为透镜阵列133,例如可以使用微透镜阵列。透镜阵列133既可以在衬底上或发光器件上直接形成,又可以贴合另行形成的透镜阵列。
此外,优选包括不同颜色的着色层互相重叠的部分。不同颜色的着色层互相重叠的区域可以被用作遮光层。由此,可以进一步减少外光反射。
在本发明的一个方式的显示装置中,通过对EL层进行部分薄膜化或者在各发光器件中以岛状设置EL层,可以抑制在子像素间发生泄漏电流。因此,可以抑制起因于串扰的非意图性的发光,从而可以实现对比度非常高的显示装置。尤其是,可以实现低亮度下电流效率高的显示装置。
另外,在本发明的一个方式的显示装置中,在像素电极的侧面设置侧壁绝缘层。由此,可以抑制发光器件的短路,而可以实现可靠性高的显示装置。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。此外,在本说明书中,在一个实施方式中示出多个结构例子的情况下,可以适当地组合该结构例子。
(实施方式2)
在本实施方式中,参照图6对本发明的一个方式的显示装置的制造方法进行说明。注意,关于各构成要素的材料及形成方法,有时省略与上述实施方式1所说明的部分同样的部分。另外,关于发光器件的详细结构,将在实施方式5中进行说明。
在图6中并排示出沿着图1A所示的点划线X1-X2的截面图及沿点划线Y1-Y2的截面图。
构成显示装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜及导电膜等)可以利用溅射法、化学气相沉积(CVD:ChemicalVaporDeposition)法、真空蒸镀法、脉冲激光沉积(PLD:PulsedLaserDeposition)法、原子层沉积(ALD:Atomic LayerDeposition)法等形成。作为CVD法有等离子体增强化学气相沉积(PECVD:PlasmaEnhancedCVD)法及热CVD法等。此外,作为热CVD法之一,有有机金属化学气相沉积(MOCVD:Metal Organic CVD)法。
此外,构成显示装置的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配器法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀(doctorknife)法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法或刮刀式涂布法等湿法沉积方法形成。
尤其是,当制造发光器件时,可以利用蒸镀法等真空工艺以及旋涂法、喷墨法等溶液工艺。作为蒸镀法,可以举出溅射法、离子镀法、离子束蒸镀法、分子束蒸镀法、真空蒸镀法等物理蒸镀法(PVD法)以及化学气相沉积法(CVD法)等。尤其是,可以利用蒸镀法(真空蒸镀法)、涂敷法(浸涂法、染料涂布法、棒式涂布法、旋涂法、喷涂法)、印刷法(喷墨法、丝网印刷(孔版印刷)法、胶版印刷(平版印刷)法、柔版印刷(凸版印刷)法、照相凹版印刷法或微接触印刷法等)等方法形成包括在EL层中的功能层(空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、发光层、电子阻挡层、电子传输层、电子注入层、电荷产生层等)。
此外,当对构成显示装置的薄膜进行加工时,可以利用光刻法等进行加工。另外,可以利用纳米压印法、喷砂法、剥离法等对薄膜进行加工。此外,可以通过利用金属掩模等遮蔽掩模的沉积方法直接形成岛状的薄膜。
光刻法典型地有如下两种方法。一个是在要进行加工的薄膜上形成抗蚀剂掩模,通过蚀刻等对该薄膜进行加工,并去除抗蚀剂掩模的方法。另一个是形成具有感光性的薄膜之后进行曝光而显影,将该薄膜加工为所希望的形状的方法。
在光刻法中,作为用于曝光的光,例如可以使用i线(波长365nm)、g线(波长436nm)、h线(波长405nm)或将这些光混合了的光。另外,还可以使用紫外光、KrF激光或ArF激光等。此外,也可以利用液浸曝光技术进行曝光。此外,作为用于曝光的光,也可以使用极紫外(EUV:ExtremeUltra-violet)光或X射线。此外,代替用于曝光的光,也可以使用电子束。当使用极紫外光、X射线或电子束时,可以进行极其微细的加工,所以是优选的。注意,在通过利用电子束等光束进行扫描而进行曝光时,不需要光掩模。
作为薄膜的蚀刻方法,可以利用干蚀刻法、湿蚀刻法及喷砂法等。
首先,在包括晶体管的层101上依次形成绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c。接着,在绝缘层255c上形成像素电极111R、111G、111B及导电层123(图6A)。
首先,沉积将成为像素电极的导电膜,通过光刻法形成抗蚀剂掩模,通过蚀刻去除导电膜的不需要的部分。然后,去除抗蚀剂掩模,由此可以形成像素电极111R、像素电极111G及像素电极111B。在沉积将成为像素电极的导电膜时,例如可以使用溅射法或真空蒸镀法。另外,该导电膜的加工可以利用湿蚀刻法或干蚀刻法进行。该导电膜的加工优选利用各向异性蚀刻进行。
在对该导电膜进行加工时,优选的是,对绝缘层255c进行加工来在绝缘层255c中形成凹部。由此,可以提高后面形成的侧壁绝缘层114的高度。因此,容易对后面形成的EL层113进行部分薄膜化或者容易按各发光器件分断EL层113。另外,作为本发明的一个方式的其他结构,可以举出在绝缘层255c中设置开口且在绝缘层255b中设置凹部的结构以及在绝缘层255b、255c中设置开口且在绝缘层255a中设置凹部的结构。另外,在像素电极充分厚的情况下等,有时也可以在绝缘层255c中不设置凹部及开口。
换言之,优选的是,不与像素电极111R、111G、111B和导电层123中的任一个重叠的区域的绝缘层255c的厚度优选比与像素电极111R、111G、111B或导电层123重叠的区域的绝缘层255c的厚度薄。
接着,在绝缘层255c、像素电极111R、111G、111B及导电层123上形成绝缘膜114A(图6B)。
绝缘膜114A是通过后面的加工而成为侧壁绝缘层114的层。因此,绝缘膜114A可以采用实施方式1所述的能够用于侧壁绝缘层114的结构。
接着,通过加工绝缘膜114A形成侧壁绝缘层114(图6C)。通过加工绝缘膜114A,绝缘层255c、像素电极111R、111G、111B及导电层123的各顶面露出。侧壁绝缘层114以与像素电极111R、111G、111B及导电层123的各侧面接触的方式设置。
例如,对绝缘膜114A的顶面大致均匀地进行蚀刻,由此可以形成侧壁绝缘层114。如此均匀地蚀刻而进行平坦化的处理也被称为回蚀处理。另外,也可以利用光刻法形成侧壁绝缘层114。
绝缘膜114A可以利用湿蚀刻法或干蚀刻法进行加工,优选利用干蚀刻法进行加工。绝缘膜114A的加工优选利用各向异性蚀刻进行。
注意,在对绝缘膜114A进行加工时,也可以还对绝缘层255c进行加工来在绝缘层255c中形成凹部。通过在绝缘层255c中形成凹部,容易对后面形成的EL层113进行部分薄膜化或者容易按各发光器件分断EL层113。另外,作为本发明的一个方式的其他结构,可以举出在绝缘层255c中设置开口且在绝缘层255b中设置凹部的结构以及在绝缘层255b、255c中设置开口且在绝缘层255a中设置凹部的结构。另外,在像素电极充分厚的情况下等,有时也可以在绝缘层255c中不设置凹部及开口。
换言之,在图6C所示的绝缘层255c中,露出的区域(不与侧壁绝缘层114、像素电极111R、111G、111B和导电层123中的任一个重叠的区域)的厚度也可以比与侧壁绝缘层114重叠的区域的厚度薄。
侧壁绝缘层114的端部的形状可以为圆形。例如,在形成侧壁绝缘层114时,利用干蚀刻法,在利用各向异性蚀刻对绝缘膜114A的上部进行蚀刻的情况下,侧壁绝缘层114的端部如图6C、图1B以及图2A至图2D等所示那样具有圆形。通过使侧壁绝缘层114的端部的形状为圆形,将后面形成的膜的覆盖性得到提高,所以是优选的。
接着,在像素电极111R、111G、111B上形成EL层113(图6D)。EL层113包含发射蓝色光的发光材料及发射比蓝色更长波长的光的发光材料。图6D示出在各发光器件中设置岛状EL层113的例子。也就是说,在像素电极111R、111G、111B上分别设置岛状EL层113。
在像素电极111R与像素电极111G之间的区域中,绝缘层255c上设置有材料层113s。同样地,在像素电极111G与像素电极111B之间的区域以及像素电极111B与像素电极111R之间的区域中,绝缘层255c上设置有材料层113s。材料层113s与EL层113通过同一工序形成并具有同一结构。
如图6D所示,在沿着点划线Y1-Y2的截面图中,导电层123上不形成有EL层113。例如,可以使用范围掩模将EL层113只沉积在所希望的区域。
EL层113例如可以利用蒸镀法形成,具体而言可以利用真空蒸镀法形成。另外,EL层113也可以利用转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法的方法形成。
接着,在EL层113及导电层123上形成公共电极115(图6E)。
公共电极115例如可以利用溅射法或真空蒸镀法形成。或者,也可以层叠通过蒸镀法形成的膜与通过溅射法形成的膜。
在形成公共电极115时,优选缩小沉积源与衬底之间的距离。例如,优选的是,与形成EL层113时相比,沉积源与衬底之间的距离小。由此,可以提高公共电极115对被形成面的覆盖性,从而可以防止在公共电极115中形成局部厚度薄的部分。由此,可以抑制在公共电极115中发生因分断部分的连接不良以及因局部厚度薄的部分的电阻上升。
然后,在公共电极115上形成保护层131。如图1B等所示,在采用保护层131上包括着色层的结构的情况下,然后在保护层131上设置着色层132R、132G、132B。接着,使用树脂层122在着色层132R、132G、132B上贴合衬底120,由此可以制造显示装置(图1B)。另外,在采用如图4A等所示那样在衬底120一侧包括着色层的结构的情况下,通过预先在衬底120上设置着色层132R、132G、132B并贴合该衬底120,可以制造显示装置。
作为保护层131的沉积方法,可以举出真空蒸镀法、溅射法、CVD法及ALD法等。
如上所述,在本实施方式的显示装置的制造方法中,岛状的EL层113不使用高精细金属掩模版形成,所以可以以均匀的厚度形成岛状EL层113。并且,可以实现高清晰的显示装置或者高开口率的显示装置。另外,即使清晰度或开口率高且子像素间距离极小,也可以抑制相邻的子像素中EL层113彼此接触。由此,可以抑制子像素间产生泄漏电流。从而,可以防止起因于串扰的非意图性的发光,由此可以实现对比度极高的显示装置。
另外,在本实施方式的显示装置的制造方法中,只要形成一种EL层就可以分别制造三个颜色的子像素。因此,可以以制造工序数少且成品率良好的方式制造显示装置。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式3)
在本实施方式中,参照图7及图8说明本发明的一个方式的显示装置。
[像素的布局]
在本实施方式中,主要说明与图1A不同的像素布局。子像素的排列没有特别的限制,可以采用各种排列方法。作为子像素的排列,例如可以举出条纹排列、S条纹排列、矩阵排列、Delta排列、拜耳排列、Pentile排列等。
本实施方式中的附图所示的子像素的顶面形状相当于发光区域的顶面形状。
另外,作为子像素的顶面形状,例如可以举出三角形、四角形(包括长方形、菱形、正方形)、五角形等多角形、角部圆的上述多角形形状、椭圆形或圆形等。
另外,构成子像素的电路布局不局限于附图所示的子像素的范围,也可以配置在其外侧。电路的排列与发光器件的排列不一定必须相同,也可以采用不同的排列方法。例如,作为电路的排列可以采用条纹排列且作为发光器件的排列可以采用S条纹排列。
图7A所示的像素110采用S条纹排列。图7A所示的像素110由子像素110a、110b、110c这三个子像素构成。
图7B所示的像素110包括具有角部呈圆形的近似三角形或近似梯形的顶面形状的子像素110a、具有角部呈圆形的近似三角形或近似梯形的顶面形状的子像素110b以及具有角部呈圆形的近似四角形或近似六角形的顶面形状的子像素110c。另外,子像素110b的发光面积大于子像素110a。如此,各子像素的形状及尺寸可以分别独立决定。例如,包括可靠性高的发光器件的子像素的尺寸可以更小。
图7C所示的像素124a及像素124b采用Pentile排列。图7C示出交替配置包括子像素110a及子像素110b的像素124a及包括子像素110b及子像素110c的像素124b的例子。
图7D至图7F所示的像素124a及像素124b采用Delta排列。像素124a在上面的行(第一行)包括两个子像素(子像素110a、110b),在下面的行(第二行)包括一个子像素(子像素110c)。像素124b在上面的行(第一行)包括一个子像素(子像素110c),在下面的行(第二行)包括两个子像素(子像素110a、110b)。
图7D是各子像素具有带圆角的近似四角形的顶面形状的例子,图7E是各子像素具有圆形顶面形状的例子,图7F是各子像素具有带圆角的近似六角形的顶面形状的例子。
在图7F中,各子像素配置在排列为最紧密的六角形区域的内侧。各子像素以在着眼于其中一个子像素时被六个子像素围绕的方式配置。此外,以呈现相同颜色的光的子像素不相邻的方式设置。例如,各子像素以在着眼于子像素110a时交替地配置的三个子像素110b和三个子像素110c围绕子像素110a的方式设置。
图7G示出各颜色的子像素配置为锯齿形状的例子。具体而言,在俯视时,在列方向上排列的两个子像素(例如,子像素110a与子像素110b或者子像素110b与子像素110c)的上边的位置错开。
在图7A至图7G所示的各像素中,例如优选的是,作为子像素110a使用发射红色光的子像素R,作为子像素110b使用发射绿色光的子像素G,并且作为子像素110c使用发射蓝色光的子像素B。注意,子像素的结构不局限于此,可以适当地决定子像素所发射的颜色及排列顺序。例如,也可以作为子像素110b使用发射红色光的子像素R,作为子像素110a使用发射绿色光的子像素G。
在光刻法中,被加工的图案越微细越不能忽视光的衍射所带来的影响,所以在通过曝光转移光掩模的图案时其保真度下降,难以将抗蚀剂掩模加工为所希望的形状。因此,即使光掩模的图案为矩形,也易于形成带圆角的图案。因此,像素电极的顶面形状有时呈带圆角的多角形形状、椭圆形或圆形等。在本发明的一个方式的显示装置中,EL层的顶面形状,甚至为发光器件的顶面形状也有时受到像素电极的顶面形状的影响而呈带圆角的多角形形状、椭圆形或圆形等。
为了使像素电极的顶面形状呈所希望的形状,也可以利用以设计图案与转移图案一致的方式预先校正掩模图案的技术(OPC(Optical Proximity Correction:光学邻近效应修正)技术)。具体而言,在OPC技术中,对掩模图案上的图形角部等追加校正用图案。
如图8A至图8I所示,像素可以包括四个子像素。
图8A至图8C所示的像素110采用条纹排列。
图8A是各子像素具有长方形顶面形状的例子,图8B是各子像素具有连接两个半圆与长方形的顶面形状的例子,图8C是各子像素具有椭圆形顶面形状的例子。
图8D至图8F所示的像素110采用矩阵排列。
图8D是各子像素具有正方形的顶面形状的例子,图8E是各子像素具有角部呈圆形的近似正方形的顶面形状的例子,图8F是各子像素具有圆形顶面形状的例子。
图8G及图8H示出一个像素110以两行三列构成的例子。
图8G所示的像素110在上面的行(第一行)包括三个子像素(子像素110a、110b、110c)且在下面的行(第二行)包括一个子像素(子像素110d)。换言之,像素110在左列(第一列)包括子像素110a,在中间列(第二列)包括子像素110b,在右列(第三列)包括子像素110c,并包括横跨这三个列的子像素110d。
图8H所示的像素110在上面的行(第一行)包括三个子像素(子像素110a、110b、110c)且在下面的行(第二行)包括三个子像素110d。换言之,像素110在左列(第一列)包括子像素110a及子像素110d,在中间列(第二列)包括子像素110b及子像素110d,在右列(第三列)包括子像素110c及子像素110d。如图8H所示,通过采用上面的行和下面的行的子像素的配置对齐的结构,可以高效地去除制造工艺中可能产生的粉尘等。因此,可以提供显示品质高的显示装置。
图8I示出一个像素110以三行两列构成的例子。
图8I所示的像素110在上面的行(第一行)包括子像素110a,在中间行(第二行)包括子像素110b,包括横跨第一行至第二行的子像素110c,在下面的行(第三行)包括一个子像素(子像素110d)。换言之,像素110在左列(第一列)包括子像素110a、110b,在右列(第二列)包括子像素110c,并包括横跨这两个列的子像素110d。
图8A至图8I所示的像素110由子像素110a、110b、110c、110d这四个子像素构成。
子像素110a、110b、110c、110d可以包括发射彼此不同颜色的光的发光器件。作为子像素110a、110b、110c、110d,可以举出:R、G、B、白色(W)的四种颜色的子像素;R、G、B、Y的四种颜色的子像素;以及R、G、B、红外光(IR)的子像素;等。
在图8A至图8I所示的各像素110中,例如优选的是,作为子像素110a使用发射红色光的子像素R,作为子像素110b使用发射绿色光的子像素G,作为子像素110c使用发射蓝色光的子像素B,作为子像素110d使用发射白色光的子像素W、发射黄色光的子像素Y或发射近红外光的子像素IR。在采用上述结构时,在图8G及图8H所示的像素110中,R、G、B的布局成为条纹排列,所以可以提高显示品质。另外,在图8I所示的像素110中,R、G、B的布局成为所谓的S条纹排列,所以可以提高显示品质。
如上所述,在本发明的一个方式的显示装置中,可以对由包括发光器件的子像素构成的像素采用各种布局。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式4)
在本实施方式中,参照图9至图18说明本发明的一个方式的显示装置。
本实施方式的显示装置可以为高清晰的显示装置。因此,例如可以将本实施方式的显示装置用作手表型及手镯型等信息终端设备(可穿戴设备)的显示部以及头戴显示器(HMD)等VR用设备及眼镜型AR用设备等可戴在头上的可穿戴设备的显示部。
另外,本实施方式的显示装置可以为高分辨率的显示装置或大型显示装置。因此,例如可以将本实施方式的显示装置用作如下装置的显示部:具有较大的屏幕的电子设备诸如电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等;数码相机;数字视频摄像机;数码相框;移动电话机;便携式游戏机;便携式信息终端;声音再现装置。
[显示模块]
图9A是显示模块280的立体图。显示模块280包括显示装置100A及FPC290。注意,显示模块280所包括的显示装置不局限于显示装置100A,也可以是将在后面说明的显示装置100B至显示装置100F中的任意个。
显示模块280包括衬底291及衬底292。显示模块280包括显示部281。显示部281是显示模块280中的图像显示区域,并可以看到来自设置在下述像素部284中的各像素的光。
图9B是衬底291一侧的结构的立体示意图。衬底291上层叠有电路部282、电路部282上的像素电路部283及该像素电路部283上的像素部284。此外,衬底291的不与像素部284重叠的部分上设置有用来连接到FPC290的端子部285。端子部285与电路部282通过由多个布线构成的布线部286电连接。
像素部284包括周期性地排列的多个像素284a。在图9B的右侧示出一个像素284a的放大图。像素284a可以采用上述实施方式所说明的各种结构。图9B示出像素284a具有与图1A所示的像素110同样的结构的例子。
像素电路部283包括周期性地排列的多个像素电路283a。
一个像素电路283a控制一个像素284a所包括的多个元件的驱动。一个像素电路283a可以由三个控制一个发光器件的发光的电路构成。例如,像素电路283a可以采用对于一个发光器件至少具有一个选择晶体管、一个电流控制用晶体管(驱动晶体管)和电容器的结构。此时,选择晶体管的栅极被输入栅极信号,源极被输入源极信号。由此,实现有源矩阵型显示装置。
电路部282包括用于驱动像素电路部283的各像素电路283a的电路。例如,优选包括栅极线驱动电路和源极线驱动电路中的一方或双方。此外,还可以具有运算电路、存储电路和电源电路等中的至少一个。
FPC290用作从外部向电路部282供给视频信号或电源电位等的布线。此外,也可以在FPC290上安装IC。
显示模块280可以采用像素部284的下侧重叠设置有像素电路部283和电路部282中的一方或双方的结构,所以可以使显示部281具有极高的开口率(有效显示面积比)。例如,显示部281的开口率可以为40%以上且低于100%,优选为50%以上且95%以下,更优选为60%以上且95%以下。此外,能够极高密度地配置像素284a,由此可以使显示部281具有极高的清晰度。例如,显示部281优选2000ppi以上、更优选为3000ppi以上、进一步优选为5000ppi以上、更进一步优选为6000ppi以上且20000ppi以下或30000ppi以下的清晰度配置像素284a。
这种高清晰的显示模块280适合用于HMD等VR用设备或眼镜型AR用设备。例如,因为显示模块280具有极高清晰度的显示部281,所以在透过透镜观看显示模块280的显示部的结构中,即使用透镜放大显示部也使用者看不到像素,由此可以实现具有高度沉浸感的显示。此外,不局限于此,显示模块280还可以应用于具有相对较小型的显示部的电子设备。例如,适合用于手表型设备等可穿戴式电子设备的显示部。
[显示装置100A]
图10所示的显示装置100A包括衬底301、发光器件130R、发光器件130G、发光器件130B、着色层132R、着色层132G、着色层132B、电容器240及晶体管310。
图9B所示的子像素11R包括发光器件130R及着色层132R,子像素11G包括发光器件130G及着色层132G,并且子像素11B包括发光器件130B及着色层132B。在子像素11R中,将发光器件130R所发射的光通过着色层132R作为红色光(R)提取到显示装置100A的外部。同样地,在子像素11G中将发光器件130G所发射的光通过着色层132G作为绿色光(G)提取到显示装置100A的外部。在子像素11B中将发光器件130B所发射的光通过着色层132B作为蓝色光(B)提取到显示装置100A的外部。
衬底301相当于图9A及图9B中的衬底291。从衬底301到绝缘层255c的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。
晶体管310是在衬底301中具有沟道形成区域的晶体管。作为衬底301,例如可以使用如单晶硅衬底等半导体衬底。晶体管310包括衬底301的一部分、导电层311、低电阻区域312、绝缘层313及绝缘层314。导电层311被用作栅电极。绝缘层313位于衬底301与导电层311之间,并被用作栅极绝缘层。低电阻区域312是衬底301中掺杂有杂质的区域,并被用作源极和漏极中的一个。绝缘层314覆盖导电层311的侧面。
此外,在相邻的两个晶体管310之间,以嵌入衬底301的方式设置有元件分离层315。
此外,以覆盖晶体管310的方式设置有绝缘层261,并绝缘层261上设置有电容器240。
电容器240包括导电层241、导电层245及位于它们之间的绝缘层243。导电层241用作电容器240中的一个电极,导电层245用作电容器240中的另一个电极,并且绝缘层243用作电容器240的介电质。
导电层241设置在绝缘层261上,并嵌入绝缘层254中。导电层241通过嵌入绝缘层261中的插头271与晶体管310的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层243以覆盖导电层241的方式设置。导电层245设置在隔着绝缘层243与导电层241重叠的区域中。
另外,在包括晶体管的层101所包括的导电层的阶层中的至少一个中,优选设置围绕显示部281(或像素部284)的外侧的导电层。该导电层也被称为保护环。通过设置该导电层,可以抑制这些元件因如下原因而损坏:因ESD(静电放电)或使用等离子体的工序中的带电而晶体管及发光器件等的元件被施加高电压。
以覆盖电容器240的方式设置绝缘层255a,在绝缘层255a上设置绝缘层255b,并且在绝缘层255b上设置绝缘层255c。在绝缘层255c上设置发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B。图10示出发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B具有与图1B所示的叠层结构相同的结构的例子。
像素电极111R、像素电极111G及像素电极111B通过埋入于绝缘层243、绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c中的插头256、埋入于绝缘层254中的导电层241以及埋入于绝缘层261中的插头271与晶体管310的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层255c的与像素电极接触的面的高度与插头256的与像素电极接触的面的高度一致或大致一致。插头可以使用各种导电材料。
另外,在发光器件130R、发光器件130G及发光器件130B上设置保护层131。在保护层131上,与发光器件130R重叠的位置上设置有着色层132R,与发光器件130G重叠的位置上设置有着色层132G,与发光器件130B重叠的位置上设置有着色层132B。在着色层132R、132G、132B上由树脂层122贴合衬底120。发光器件至衬底120的构成要素的详细内容可以参照实施方式1。衬底120相当于图9A中的衬底292。
[显示装置100B]
图11所示的显示装置100B具有层叠在半导体衬底中形成沟道的晶体管310A及晶体管310B的结构。注意,在后述的显示装置的说明中,有时省略说明与先前说明的显示装置同样的部分。
显示装置100B具有设置有晶体管310B、电容器240及发光器件的衬底301B与设置有晶体管310A的衬底301A贴合在一起的结构。
这里,优选在衬底301B的底面设置绝缘层345。此外,优选在设置于衬底301A上的绝缘层261上设置绝缘层346。绝缘层345、346是被用作保护层的绝缘层,并可以抑制杂质扩散到衬底301B及衬底301A。作为绝缘层345、346,可以使用能够用于保护层131或绝缘层332的无机绝缘膜。
衬底301B设置有穿过衬底301B及绝缘层345的插头343。这里,优选覆盖插头343的侧面设置绝缘层344。绝缘层344是被用作保护层的绝缘层,并可以抑制杂质扩散到衬底301B。作为绝缘层344,可以使用能够用于保护层131的无机绝缘膜。
在衬底301B的背面(与衬底120一侧相反的一侧的表面)一侧、绝缘层345下设置导电层342。导电层342优选以埋入在绝缘层335中的方式设置。此外,优选使导电层342及绝缘层335的底面平坦化。这里,导电层342与插头343电连接。
另一方面,衬底301A在绝缘层346上设置有导电层341。导电层341优选以埋入在绝缘层336中的方式设置。此外,优选使导电层341及绝缘层336的顶面平坦化。
通过使导电层341与导电层342接合,衬底301A与衬底301B电连接。这里,通过提高由导电层342及绝缘层335形成的面以及由导电层341及绝缘层336形成的面的平坦性,可以良好地贴合导电层341与导电层342。
作为导电层341及导电层342,优选使用相同的导电材料。例如,可以使用包含选自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W中的元素的金属膜或以上述元素为成分的金属氮化物膜(氮化钛膜、氮化钼膜、氮化钨膜)等。作为导电层341及导电层342尤其优选使用铜。由此,可以采用Cu-Cu(铜-铜)直接接合技术(通过彼此连接Cu(铜)的焊盘来进行电导通的技术)。
[显示装置100C]
图12所示的显示装置100C具有导电层341及导电层342通过凸块347接合的结构。
如图12所示,通过在导电层341与导电层342之间设置凸块347,可以使导电层341与导电层342电连接。凸块347例如可以使用包含金(Au)、镍(Ni)、铟(In)或锡(Sn)等的导电材料形成。此外,例如,有时作为凸块347使用焊料。此外,也可以在绝缘层345与绝缘层346之间设置粘合层348。此外,在设置凸块347时,也可以不设置绝缘层335及绝缘层336。
[显示装置100D]
图13所示的显示装置100D的与显示装置100A主要不同之处是晶体管的结构。
晶体管320是在形成沟道的半导体层中使用金属氧化物(也称为氧化物半导体)的晶体管(OS晶体管)。
晶体管320包括半导体层321、绝缘层323、导电层324、一对导电层325、绝缘层326及导电层327。
衬底331相当于图9A及图9B中的衬底291。从衬底331到绝缘层255c的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。作为衬底331可以使用绝缘衬底或半导体衬底。
在衬底331上设置有绝缘层332。绝缘层332用作阻挡层,该阻挡层防止水或氢等杂质从衬底331扩散到晶体管320且防止氧从半导体层321向绝缘层332一侧脱离。作为绝缘层332,例如可以使用与氧化硅膜相比氢或氧不容易扩散的膜诸如氧化铝膜、氧化铪膜、氮化硅膜等。
在绝缘层332上设置有导电层327,并以覆盖导电层327的方式设置有绝缘层326。导电层327用作晶体管320的第一栅电极,绝缘层326的一部分用作第一栅极绝缘层。绝缘层326中的至少接触半导体层321的部分优选使用氧化硅膜等氧化物绝缘膜。绝缘层326的顶面优选被平坦化。
半导体层321设置在绝缘层326上。半导体层321优选含有具有半导体特性的金属氧化物(也称为氧化物半导体)膜。一对导电层325接触于半导体层321上并用作源电极及漏电极。
另外,以覆盖一对导电层325的顶面及侧面以及半导体层321的侧面等的方式设置有绝缘层328,绝缘层328上设置有绝缘层264。绝缘层328被用作阻挡层,该阻挡层防止水或氢等杂质从绝缘层264等扩散到半导体层321以及氧从半导体层321脱离。作为绝缘层328,可以使用与上述绝缘层332同样的绝缘膜。
绝缘层328及绝缘层264中设置有到达半导体层321的开口。该开口内部嵌入有接触于绝缘层264、绝缘层328及导电层325的侧面以及半导体层321的顶面的绝缘层323、以及导电层324。导电层324被用作第二栅电极,绝缘层323被用作第二栅极绝缘层。
导电层324的顶面、绝缘层323的顶面及绝缘层264的顶面被进行平坦化处理以它们的高度都一致或大致一致,并以覆盖它们的方式设置有绝缘层329及绝缘层265。
绝缘层264及绝缘层265被用作层间绝缘层。绝缘层329被用作阻挡层,该阻挡层防止水或氢等杂质从绝缘层265等扩散到晶体管320。绝缘层329可以使用与上述绝缘层328及绝缘层332同样的绝缘膜。
与一对导电层325中的一方电连接的插头274嵌入绝缘层265、绝缘层329及绝缘层264。在此,插头274优选具有覆盖绝缘层265、绝缘层329、绝缘层264及绝缘层328各自的开口的侧面及导电层325的顶面的一部分的导电层274a以及与导电层274a的顶面接触的导电层274b。此时,作为导电层274a,优选使用不容易扩散氢及氧的导电材料。
[显示装置100E]
图14所示的显示装置100E具有层叠有分别在形成沟道的半导体中含有氧化物半导体的晶体管320A及晶体管320B的结构。
晶体管320A、晶体管320B及其周边的结构可以援用上述显示装置100D。
注意,在此,采用层叠两个包括氧化物半导体的晶体管的结构,但是不局限于该结构。例如,也可以采用层叠三个以上的晶体管的结构。
[显示装置100F]
在图15所示的显示装置100F中,层叠有沟道形成于衬底301的晶体管310及形成沟道的半导体层含有金属氧化物的晶体管320。
以覆盖晶体管310的方式设置有绝缘层261,并且绝缘层261上设置有导电层251。此外,以覆盖导电层251的方式设置有绝缘层262,并且绝缘层262上设置有导电层252。导电层251及导电层252都被用作布线。此外,以覆盖导电层252的方式设置有绝缘层263及绝缘层332,并且绝缘层332上设置有晶体管320。此外,以覆盖晶体管320的方式设置有绝缘层265,并在绝缘层265上设置有电容器240。电容器240与晶体管320通过插头274电连接。
晶体管320可以用作构成像素电路的晶体管。此外,晶体管310可以用作构成像素电路的晶体管或构成用来驱动该像素电路的驱动电路(栅极线驱动电路、源极线驱动电路)的晶体管。此外,晶体管310及晶体管320可以用作构成运算电路或存储电路等各种电路的晶体管。
借助于这种结构,在发光器件正下不但可以形成像素电路还可以形成驱动电路等,因此与在显示区域的周围设置驱动电路的情况相比,可以使显示装置小型化。
[显示装置100G]
图16是显示装置100G的立体图,图17A是显示装置100G的截面图。
显示装置100G具有贴合衬底152与衬底151的结构。在图16中,以虚线表示衬底152。
显示装置100G包括显示部162、连接部140、电路164、布线165等。图16示出显示装置100G安装有IC173及FPC172的例子。因此,也可以将图16所示的结构称为包括显示装置100G、IC(集成电路)及FPC的显示模块。
连接部140设置在显示部162的外侧。连接部140可以沿着显示部162的一个边或多个边设置。此外,连接部140也可以为一个或多个。图16示出以围绕显示部的四个边的方式设置连接部140的例子。在连接部140中,发光器件的公共电极与导电层电连接,可以对公共电极供电。
作为电路164,例如可以使用扫描线驱动电路。
布线165具有对显示部162及电路164供应信号及电力的功能。该信号及电力从外部经由FPC172输入到布线165或者从IC173输入到布线165。
图16示出通过COG(Chip OnGlass:玻璃覆晶封装)方式或COF(Chip OnFilm:薄膜覆晶封装)方式等在衬底151上设置IC173的例子。作为IC173,例如可以使用包括扫描线驱动电路或信号线驱动电路等的IC。注意,显示装置100G及显示模块不一定必须设置有IC。另外,也可以将IC利用COF方式等安装于FPC。
图17A示出显示装置100G的包括FPC172的区域的一部分、电路164的一部分、显示部162的一部分、连接部140的一部分及包括端部的区域的一部分的截面的一个例子。
图17A所示的显示装置100G在衬底151与衬底152之间包括晶体管201、晶体管205、发光器件130R、发光器件130G、发光器件130B、使红色光透过的着色层132R、使绿色光透过的着色层132G以及使蓝色光透过的着色层132B等。
除了像素电极的结构不同以外,发光器件130R、130G、130B具有与图1B所示的叠层结构同样的结构。发光器件的详细内容可以参照实施方式1。
发光器件130R包括导电层112R、导电层112R上的导电层126R以及导电层126R上的导电层129R。可以将导电层112R、126R、129R都称为像素电极,也可以将导电层112R、126R、129R中的一部分称为像素电极。
发光器件130G包括导电层112G、导电层112G上的导电层126G以及导电层126G上的导电层129G。
发光器件130B包括导电层112B、导电层112B上的导电层126B以及导电层126B上的导电层129B。
导电层112R通过设置在绝缘层214中的开口与晶体管205所包括的导电层222b连接。导电层112R的端部、导电层126R的端部及导电层129R的端部优选对齐或大致对齐。由此,可以使侧壁绝缘层114的高度与三个导电层的厚度之和相同或比该和更大,所以容易由侧壁绝缘层114对EL层的一部分进行薄膜化或分断EL层。例如,作为导电层112R及导电层126R使用被用作反射电极的导电层且作为导电层129R使用被用作透明电极的导电层。
导电层112G、126G、129G以及导电层112B、126B、129B与导电层112R、126R、129R相同,所以省略详细说明。
导电层112R、112G、112B以覆盖设置在绝缘层214中的开口的方式形成。导电层112R、112G、112B的凹部填充有层128。
层128具有使导电层112R、112G、112B的凹部平坦化的功能。导电层112R、112G、112B及层128上设置有与导电层112R、112G、112B电连接的导电层126R、126G、126B。因此,与导电层112R、112G、112B的凹部重叠的区域也可以被用作发光区域,由此可以提高像素的开口率。
层128可以为绝缘层或导电层。层128可以适当地使用各种无机绝缘材料、有机绝缘材料及导电材料。尤其是,层128优选使用绝缘材料形成,尤其优选使用有机绝缘材料形成。
作为层128,可以适合使用包含有机材料的绝缘层。作为可用于层128的有机材料,例如可以举出可用于保护层131的有机绝缘材料。
各发光器件所包括的EL层113上设置有公共电极115。公共电极115是在多个发光器件中共同使用的连续的膜。
此外,发光器件130R、130G、130B上设置有保护层131。保护层131和衬底152由粘合层142粘合。衬底152设置有遮光层117、着色层132R、132G、132B。作为发光器件的密封可以采用固体密封结构或中空密封结构等。在图17A中,衬底152和衬底151之间的空间被粘合层142填充,即采用固体密封结构。或者,也可以采用使用惰性气体(氮或氩等)填充该空间的中空密封结构。此时,粘合层142也可以以不与发光器件重叠的方式设置。另外,也可以使用与设置为框状的粘合层142不同的树脂填充该空间。
保护层131至少设置在显示部162中,优选以覆盖显示部162整体的方式设置。保护层131优选以除了显示部162以外还覆盖连接部140及电路164的方式设置。另外,保护层131优选以延伸至显示装置100G的端部的方式设置。另一方面,为了使FPC172与导电层166电连接,连接部204中有不设置有保护层131的部分。
在衬底151与衬底152不重叠的区域中设置有连接部204。在连接部204中,布线165通过导电层166及连接层242与FPC172电连接。导电层166示出具有如下叠层结构的例子:加工与导电层112R、112G、112B相同的导电膜而得的导电膜、加工与导电层126R、126G、126B相同的导电膜而得的导电膜以及加工与导电层129R、129G、129B相同的导电膜而得的导电膜的叠层。在连接部204的顶面上露出导电层166。因此,通过连接层242可以使连接部204与FPC172电连接。
例如,通过在将保护层131沉积在显示装置100G的整个表面上之后使用掩模去除保护层131的与导电层166重叠的区域,可以使导电层166露出。
另外,也可以在导电层166上设置至少一个有机层与导电层的叠层结构且在该叠层结构上设置保护层131。并且,通过使用激光或锋利的刀具(例如,针或切割器)在该叠层结构中形成剥离起点(成为剥离开端的部分)并选择性地去除该叠层结构及其上的保护层131,来使导电层166露出。例如,可以将具有粘合性的辊子按在衬底151上通过转动该辊子使其相对地移动来选择性地去除保护层131。或者,也可以将粘合性的胶带贴合到衬底151上并进行剥离。由于有机层与导电层的密接性或有机层间的密接性低,所以在有机层与导电层的界面或有机层中发生分离。由此,可以选择性地去除保护层131的与导电层166重叠的区域。另外,当导电层166上残留有有机层等时,可以使用有机溶剂等进行去除。
作为有机层,例如可以使用用于EL层113的至少一个有机层(被用作发光层、载流子阻挡层、载流子传输层或载流子注入层的层)。有机层也可以在EL层113的沉积时同时形成,也可以另行设置。导电层可以通过与公共电极115相同的工序并使用与公共电极115相同的材料形成。例如,作为公共电极115及导电层优选形成ITO膜。另外,在公共电极115具有叠层结构时,作为导电层设置构成公共电极115的层中的至少一个。
另外,也可以使用掩模覆盖导电层166的顶面,以防止保护层131沉积在导电层166上。作为掩模,例如可以使用金属掩模(范围金属掩模),也可以使用具有粘合性或吸附性的胶带或薄膜。以设置有该掩模的状态下形成保护层131,然后去除掩模,由此即使形成保护层131之后也可以保持导电层166露出的状态。
使用上述方法在连接部204中形成不设置有保护层131的区域,由此可以在该区域中使导电层166与FPC172通过连接层242电连接。
在连接部140中,绝缘层214上设置有导电层123。导电层123示出具有如下叠层结构的例子:加工与导电层112R、112G、112B相同的导电膜而得的导电膜、加工与导电层126R、126G、126B相同的导电膜而得的导电膜以及加工与导电层129R、129G、129B相同的导电膜而得的导电膜的叠层。导电层123的侧面被侧壁绝缘层114覆盖。侧壁绝缘层114被用作导电层123的侧壁。另外,导电层123上以与其接触的方式设置有公共电极115。也就是说,在连接部140中导电层123与公共电极115电连接。
显示装置100G采用顶部发射型。发光器件将光发射到衬底152一侧。衬底152优选使用对可见光的透过性高的材料。像素电极包含反射可见光的材料,对置电极(公共电极115)包含使可见光透过的材料。
衬底151至绝缘层214的叠层结构相当于实施方式1中的具有晶体管的层101。
晶体管201及晶体管205都设置在衬底151上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序形成。
在衬底151上依次设置有绝缘层211、绝缘层213、绝缘层215及绝缘层214。绝缘层211的一部分被用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层213的一部分被用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层215以覆盖晶体管的方式设置。绝缘层214以覆盖晶体管的方式设置,并被用作平坦化层。此外,对栅极绝缘层的个数及覆盖晶体管的绝缘层的个数没有特别的限制,既可以为一个,又可以为两个以上。
优选的是,将水及氢等杂质不容易扩散的材料用于覆盖晶体管的绝缘层中的至少一个。由此,可以将绝缘层用作阻挡层。通过采用这种结构,可以有效地抑制杂质从外部扩散到晶体管中,从而可以提高显示装置的可靠性。
作为绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215优选使用无机绝缘膜。作为无机绝缘膜,例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等。此外,也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外,也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。
用作平坦化层的绝缘层214优选使用有机绝缘层。作为能够用于有机绝缘层的材料,例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。此外,绝缘层214也可以具有有机绝缘层及无机绝缘层的叠层结构。绝缘层214的最外表面层优选被用作蚀刻保护层。由此,在加工导电层112R、导电层126R或导电层129R等时,可以抑制在绝缘层214中形成凹部。或者,也可以在绝缘层214中在加工导电层112R、导电层126R或导电层129R时设置凹部。
晶体管201及晶体管205包括:用作栅极的导电层221;用作栅极绝缘层的绝缘层211;用作源极及漏极的导电层222a及导电层222b;半导体层231;用作栅极绝缘层的绝缘层213;以及用作栅极的导电层223。在此,经过对同一导电膜进行加工而得到的多个层附有相同的阴影线。绝缘层211位于导电层221与半导体层231之间。绝缘层213位于导电层223与半导体层231之间。
对本实施方式的显示装置所包括的晶体管的结构没有特别的限制。例如,可以使用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外,还可以采用顶栅型或底栅型的晶体管结构。或者,也可以在形成沟道的半导体层上下设置有栅极。
作为晶体管201及晶体管205,采用两个栅极夹持形成沟道的半导体层的结构。此外,也可以连接两个栅极,并通过对该两个栅极供应同一信号,来驱动晶体管。或者,也可以通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位,并对另一个施加用来进行驱动的电位,来控制晶体管的阈值电压。
对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制,可以使用非晶半导体、单晶半导体或者单晶半导体以外的具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。当使用单晶半导体或具有结晶性的半导体时可以抑制晶体管的特性劣化,所以是优选的。
晶体管的半导体层优选使用金属氧化物(也称为氧化物半导体)。就是说,本实施方式的显示装置优选使用在沟道形成区域中包含金属氧化物的晶体管(以下,OS晶体管)。
作为具有结晶性的氧化物半导体,可以举出CAAC(c-axis-alignedcrystalline)-OS、nc(nanocrystalline)-OS等。
或者,也可以使用将硅用于沟道形成区域的晶体管(Si晶体管)。作为硅可以举出单晶硅、多晶硅、非晶硅等。尤其是,可以使用半导体层中含有低温多晶硅(LTPS(LowTemperaturePoly Silicon))的晶体管(以下,也称为LTPS晶体管)。LTPS晶体管具有高场效应迁移率以及良好的频率特性。
通过使用LTPS晶体管等Si晶体管,可以在同一衬底上形成需要以高频率驱动的电路(例如,源极驱动器电路)和显示部。因此,可以使安装到显示装置的外部电路简化,可以缩减构件成本及安装成本。
与使用非晶硅的晶体管相比,OS晶体管的场效应迁移率非常高。另外,OS晶体管的关闭状态下的源极-漏极间的泄漏电流(也称为关态电流(off-statecurrent))极低,可以长期间保持与该晶体管串联连接的电容器中储存的电荷。另外,通过使用OS晶体管,可以降低显示装置的功耗。
另外,在提高像素电路所包括的发光器件的发光亮度时,需要增大流过发光器件的电流量。为此,需要提高像素电路所包括的驱动晶体管的源极-漏极间电压。因为OS晶体管的源极-漏极间的耐压比Si晶体管高,所以可以对OS晶体管的源极-漏极间施加高电压。由此,通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管,可以增大流过发光器件的电流量而提高发光器件的发光亮度。
另外,当晶体管在饱和区域中工作时,与Si晶体管相比,OS晶体管可以使对于栅极-源极间电压的变化的源极-漏极间电流的变化细小。因此,通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管,可以根据栅极-源极间电压的变化详细决定流过源极-漏极间的电流,所以可以控制流过发光器件的电流量。由此,可以增大像素电路的灰度数。
另外,关于晶体管在饱和区域中工作时流过的电流的饱和特性,与Si晶体管相比,OS晶体管即使逐渐地提高源极-漏极间电压也可以使稳定的电流(饱和电流)流过。因此,通过将OS晶体管用作驱动晶体管,即使例如EL器件的电流-电压特性发生不均匀,也可以使稳定的电流流过发光器件。也就是说,OS晶体管当在饱和区域中工作时即使提高源极-漏极间电压,源极-漏极间电流也几乎不变,因此可以使发光器件的发光亮度稳定。
如上所述,通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管,可以实现“黑色模糊的抑制”、“发光亮度的上升”、“多灰度化”、“发光器件不均匀的抑制”等。
例如,半导体层优选包含铟、M(M为选自镓、铝、硅、硼、钇、锡、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁中的一种或多种)和锌。尤其是,M优选为选自铝、镓、钇和锡中的一种或多种。
尤其是,作为半导体层,优选使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也记作IGZO)。或者,优选使用包含铟、锡及锌的氧化物。或者,优选使用包含铟、镓、锡及锌的氧化物。或者,优选使用包含铟(In)、铝(Al)及锌(Zn)的氧化物(也记作IAZO)。或者,优选使用包含铟(In)、铝(Al)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也称为IAGZO)。
在半导体层使用In-M-Zn氧化物时,该In-M-Zn氧化物中的In的原子数比优选为M的原子数比以上。作为上述In-M-Zn氧化物的金属元素的原子数比,可以举出:In:M:Zn=1:1:1或其附近的组成、In:M:Zn=1:1:1.2或其附近的组成、In:M:Zn=1:3:2或其附近的组成、In:M:Zn=1:3:4或其附近的组成、In:M:Zn=2:1:3或其附近的组成、In:M:Zn=3:1:2或其附近的组成、In:M:Zn=4:2:3或其附近的组成、In:M:Zn=4:2:4.1或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:3或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:6或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:7或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:8或其附近的组成、In:M:Zn=6:1:6或其附近的组成、In:M:Zn=5:2:5或其附近的组成等。注意,附近的组成包括所希望的原子数比的±30%的范围。
例如,当记载为原子数比为In:Ga:Zn=4:2:3或其附近的组成时包括如下情况:In为4时,Ga为1以上且3以下,Zn为2以上且4以下。此外,当记载为原子数比为In:Ga:Zn=5:1:6或其附近的组成时包括如下情况:In为5时,Ga大于0.1且为2以下,Zn为5以上且7以下。此外,当记载为原子数比为In:Ga:Zn=1:1:1或其附近的组成时包括如下情况:In为1时,Ga大于0.1且为2以下,Zn大于0.1且为2以下。
电路164所包括的晶体管和显示部162所包括的晶体管既可以具有相同的结构,又可以具有不同的结构。电路164所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构,又可以具有两种以上的结构。与此同样,显示部162所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构,又可以具有两种以上的结构。
显示部162所包括的所有晶体管都可以为OS晶体管,显示部162所包括的所有晶体管都可以为Si晶体管,显示部162所包括的部分晶体管也可以为OS晶体管且剩下的晶体管也可以为Si晶体管。
例如,通过在显示部162中使用LTPS晶体管和OS晶体管的双方,可以实现具有低功耗及高驱动能力的显示装置。另外,有时将组合LTPS晶体管和OS晶体管的结构称为LTPO。作为更合适的例子,可以举出如下结构:将OS晶体管用于被用作控制布线间的导通/非导通的开关的晶体管等且将LTPS晶体管用于控制电流的晶体管等。
例如,显示部162所包括的晶体管的一个被用作用来控制流过发光器件的电流的晶体管且也可以被称为驱动晶体管。驱动晶体管的源极和漏极中的一个与发光器件的像素电极电连接。作为该驱动晶体管优选使用LTPS晶体管。因此,可以增大在像素电路中流过发光器件的电流。
另一方面,显示部162所包括的晶体管的其他之一被用作用来控制像素的选择和非选择的开关功能,也可以被称为选择晶体管。选择晶体管的栅极与栅极线电连接,源极和漏极中的一个与源极线(信号线)电连接。选择晶体管优选使用OS晶体管。因此,即便使帧频显著小(例如,1fps以下)也可以维持像素的灰度,由此通过在显示静态图像时停止驱动器,可以降低功耗。
如此,本发明的一个方式的显示装置可以兼具高开口率、高清晰度、高显示品质及低功耗。
本发明的一个方式的显示装置具有包括OS晶体管和具有MML结构的发光器件的结构。通过采用该结构,可以使可流过晶体管的泄漏电流以及可在相邻的发光器件间流过的泄漏电流(也称为横泄漏电流、侧泄漏电流等)极低。另外,通过采用上述结构,在图像显示在显示装置上时观看者可以观测到图像的鲜锐度、图像的锐度、高色饱和度和高对比度中的任一个或多个。此外,通过采用可流过晶体管的泄漏电流及发光器件间的横泄漏电流极低的结构,可以进行在显示黑色时可发生的光泄露(所谓的黑色模糊)等极少的显示。
图17B及图17C示出晶体管的其他结构例子。
晶体管209及晶体管210包括:用作栅极的导电层221;用作栅极绝缘层的绝缘层211;包含沟道形成区域231i及一对低电阻区域231n的半导体层231;与一对低电阻区域231n中的一个连接的导电层222a;与一对低电阻区域231n中的另一个连接的导电层222b;用作栅极绝缘层的绝缘层225;用作栅极的导电层223;以及覆盖导电层223的绝缘层215。绝缘层211位于导电层221与沟道形成区域231i之间。绝缘层225至少位于导电层223与沟道形成区域231i之间。再者,还可以设置有覆盖晶体管的绝缘层218。
在图17B所示的例子中,在晶体管209中绝缘层225覆盖半导体层231的顶面及侧面。导电层222a及导电层222b通过设置在绝缘层225及绝缘层215中的开口与低电阻区域231n连接。导电层222a和导电层222b中的一个被用作源极,另一个被用作漏极。
另一方面,在图17C所示的晶体管210中,绝缘层225与半导体层231的沟道形成区域231i重叠而不与低电阻区域231n重叠。例如,通过以导电层223为掩模加工绝缘层225,可以形成图17C所示的结构。在图17C中,绝缘层215覆盖绝缘层225及导电层223,并且导电层222a及导电层222b分别通过绝缘层215的开口与低电阻区域231n连接。
优选在衬底152的衬底151一侧的面设置遮光层117。遮光层117可以设置在相邻的发光器件间、连接部140及电路164等中。此外,可以在衬底152的外侧配置各种光学构件。
衬底151及衬底152可以采用可用于衬底120的材料。
作为粘合层142,可以使用可用于树脂层122的材料。
作为连接层242,可以使用各向异性导电膜(ACF:Anisotropic ConductiveFilm)、各向异性导电膏(ACP:Anisotropic ConductivePaste)等。
[显示装置100H]
图18A所示的显示装置100H与显示装置100G主要不同之处是采用底部发射结构的显示装置。
发光器件所发射的光射出到衬底151一侧。衬底151优选使用对可见光具有高透过性的材料。另一方面,对用于衬底152的材料的透光性没有限制。
优选在衬底151与晶体管201之间及衬底151与晶体管205之间形成遮光层117。图18A示出衬底151上设置有遮光层117,遮光层117上设置有绝缘层153,绝缘层153上设置有晶体管201、205等的例子。另外,绝缘层215上设置有着色层132R及着色层132G。
发光器件130R包括导电层112R、导电层112R上的导电层126R。
发光器件130G包括导电层112G、导电层112G上的导电层126G。
作为导电层112R、112G、126R、126G各自优选使用对可见光具有高透过性的材料。作为公共电极115优选使用反射可见光的材料。
另外,图17A及图18A等示出层128的顶面具有平坦部的例子,但是层128的形状没有特别的限制。图18B至图18D示出层128的变形例子。
如图18B及图18D所示,在从截面看时层128的顶面可以具有如下形状:中央及其附近凹陷的形状,即具有凹曲面的形状。
另外,如图18C所示,在从截面看时层128的顶面可以具有如下形状:中央及其附近凸出的形状,即具有凸曲面的形状。
另外,层128的顶面也可以具有凸曲面和凹曲面中的一方或双方。另外,层128的顶面所具有的凸曲面及凹曲面的个数都没有限制,可以为一个或多个。
另外,层128的顶面的高度与导电层112R的顶面的高度既可以一致或大致一致,也可以互不相同。例如,层128的顶面的高度可以低于或高于导电层112R的顶面的高度。
另外,也可以说图18B示出层128容纳在导电层112R的凹部的内部的例子。另一方面,如图18D所示,层128也可以存在于导电层112R的凹部的外侧,即层128的顶面的宽度大于该凹部。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式5)
在本实施方式中,对能够用于本发明的一个方式的显示装置的发光器件进行说明。
如图19A所示,发光器件在一对电极(下部电极761及上部电极762)间包括EL层763。EL层763可以由层780、发光层771及层790等多个层构成。
发光层771至少包含发光物质(也称为发光材料)。
在下部电极761及上部电极762分别为阳极及阴极的情况下,层780包括含有空穴注入性高的物质的层(空穴注入层)、含有空穴传输性高的物质的层(空穴传输层)和含有电子阻挡性高的物质的层(电子阻挡层)中的一个或多个。另外,层790包括含有电子注入性高的物质的层(电子注入层)、含有电子传输性高的物质的层(电子传输层)和含有空穴阻挡性高的物质的层(空穴阻挡层)中的一个或多个。在下部电极761及上部电极762分别为阴极及阳极的情况下,层780和层790的结构与上述反转。
包括设置在一对电极间的层780、发光层771及层790的结构可以被用作单一的发光单元,在本说明书中将图19A的结构称为单结构。
另外,图19B示出图19A所示的发光器件所包括的EL层763的变形例子。具体而言,图19B所示的发光器件包括下部电极761上的层781、层781上的层782、层782上的发光层771、发光层771上的层791、层791上的层792及层792上的上部电极762。
在下部电极761及上部电极762分别为阳极及阴极的情况下,例如,层781、层782、层791及层792可以分别为空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层。另外,在下部电极761及上部电极762分别为阴极及阳极的情况下,层781、层782、层791及层792可以分别为电子注入层、电子传输层、空穴传输层及空穴注入层。通过采用上述层结构,可以将载流子高效地注入到发光层771,由此可以提高发光层771内的载流子的再结合的效率。
此外,如图19C及图19D所示,层780与层790之间设置有多个发光层(发光层771、772、773)的结构也是单结构的变形例子。注意,虽然图19C及图19D示出包括三个发光层的例子,但具有单结构的发光器件中的发光层可以为两个,也可以为四个以上。另外,具有单结构的发光器件也可以在两个发光层之间包括缓冲层。缓冲层例如可以使用可用于空穴传输层或电子传输层的材料来形成。
如图19E及图19F所示,在本说明书中多个发光单元(发光单元763a及发光单元763b)隔着电荷产生层785(也称为中间层)串联连接的结构被称为串联结构。另外,也可以将串联结构称为叠层结构。通过采用串联结构,可以实现能够以高亮度发光的发光器件。此外,串联结构由于与单结构相比可以降低为了得到相同的亮度所需的电流,所以可以提高可靠性。
图19D及图19F示出显示装置包括重叠于发光器件的层764的例子。图19D示出层764重叠于图19C所示的发光器件的例子,图19F示出层764重叠于图19E所示的发光器件的例子。在图19D及图19F中,上部电极762使用透过可见光的导电膜以将光提取到上部电极762一侧。
作为层764可以使用颜色转换层和滤色片(着色层)中的一方或双方。
在图19C及图19D中,可以将发射彼此不同颜色的光的发光物质用于发光层771、发光层772及发光层773。在发光层771、发光层772及发光层773各自所发射的光处于补色关系时,可以得到白色发光。例如,具有单结构的发光器件优选包括含有发射蓝色光的发光物质的发光层以及含有发射比蓝色更长波长的可见光的发光物质的发光层。
作为图19D所示的层764,优选设置滤色片。通过白色光透过滤色片,可以得到所希望的颜色的光。
例如,在具有单结构的发光器件包括三个发光层的情况下,优选包括含有发射红色(R)光的发光物质的发光层、含有发射绿色(G)光的发光物质的发光层以及含有发射蓝色(B)光的发光物质的发光层。作为发光层的叠层顺序,可以采用从阳极一侧依次层叠R、G、B的顺序或从阳极一侧依次层叠R、B、G的顺序等。此时,也可以在R与G或B之间设置缓冲层。
例如在具有单结构的发光器件包括两个发光层的情况下,优选采用包括含有发射蓝色(B)光的发光物质的发光层以及含有发射黄色(Y)光的发光物质的发光层的结构。有时将该结构称为BY单结构。
发射白色光的发光器件优选包含两种以上的发光物质。为了得到白色发光,选择两个发光物质的发光处于补色关系的发光物质或者两个以上的发光物质的发光组合而得到白色的发光物质即可。例如,在使用两个发光层得到白色发光的情况下,以两种发光层的发光颜色处于补色关系的方式选择发光物质即可。例如,通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系,可以得到在发光器件整体上以白色发光的发光器件。此外,在使用三个以上的发光层得到白色发光的情况下,混合三个以上的发光层的发光颜色而发光器件整体得到白色发光,即可。
注意,图19C和图19D中的层780及层790也可以分别独立地采用图19B所示的由两个以上的层而成的叠层结构。
在图19E及图19F中,可以将发射彼此不同颜色的光的发光物质用于发光层771及发光层772。在发光层771所发射的光和发光层772所发射的光处于补色关系时,可以得到白色发光。作为图19F所示的层764优选设置滤色片。通过白色光透过滤色片,可以得到所希望的颜色的光。
注意,虽然图19E及图19F示出发光单元763a包括一个发光层771且发光单元763b包括一个发光层772的例子,但不局限于此。发光单元763a及发光单元763b各自也可以包括两个以上的发光层。
另外,虽然图19E及图19F示出包括两个发光单元的发光器件的例子,但不局限于此。发光器件也可以包括三个以上的发光单元。另外,也可以将包括两个发光单元的结构及包括三个发光单元的结构分别称为两级串联结构及三级串联结构。
另外,在图19E及图19F中,发光单元763a包括层780a、发光层771及层790a,发光单元763b包括层780b、发光层772及层790b。
在下部电极761及上部电极762分别为阳极及阴极的情况下,层780a及层780b各自包括空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层中的一个或多个。另外,层790a及层790b各自包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的一个或多个。在下部电极761及上部电极762分别为阴极及阳极的情况下,层780a和层790a的结构与上述反转,层780b和层790b的结构也与上述反转。
在下部电极761及上部电极762分别为阳极及阴极的情况下,例如,层780a包括空穴注入层及空穴注入层上的空穴传输层,而且还可以包括空穴传输层上的电子阻挡层。另外,层790a包括电子传输层,而且还可以包括发光层771与电子传输层之间的空穴阻挡层。另外,层780b包括空穴传输层,而且还可以包括空穴传输层上的电子阻挡层。另外,层790b包括电子传输层及电子传输层上的电子注入层,而且还可以包括发光层772与电子传输层之间的空穴阻挡层。在下部电极761及上部电极762分别为阴极及阳极的情况下,例如,层780a包括电子注入层及电子注入层上的电子传输层,而且还可以包括电子传输层上的空穴阻挡层。另外,层790a包括空穴传输层,而且还可以包括发光层771与空穴传输层之间的电子阻挡层。另外,层780b包括电子传输层,而且还可以包括电子传输层上的空穴阻挡层。另外,层790b包括空穴传输层及空穴传输层上的空穴注入层,而且还可以包括发光层772与空穴传输层之间的电子阻挡层。
当制造具有串联结构的发光器件时,两个发光单元隔着电荷产生层785层叠。电荷产生层785至少具有电荷产生区域。电荷产生层785具有在对一对电极间施加电压时向两个发光单元中的一方注入电子且向另一方注入空穴的功能。
作为具有串联结构的发光器件的一个例子,可以举出图20A至图20C所示的结构。
图20A示出具有三个发光单元的结构。在图20A中多个发光单元(发光单元763a、发光单元763b及发光单元763c)通过电荷产生层785彼此串联连接。另外,发光单元763a包括层780a、发光层771及层790a,发光单元763b包括层780b、发光层772及层790b,发光单元763c包括层780c、发光层773及层790c。层780c可以采用可用于层780a及层780b的结构,层790c可以采用可用于层790a及层790b的结构。
在图20A中,可以将发射彼此不同颜色的光的发光物质用于发光层771、发光层772和发光层773中的一部分或全部。作为发光层771、发光层772及发光层773的发光颜色的组合,例如可以举出:任意两个为蓝色(B)、其余的一个为黄色(Y)的结构;以及任一个为红色(R)、另一个为绿色(G)、其余的一个为蓝色(B)的结构。
图20B是采用层叠包括多个发光层的发光单元的串联型发光器件。图20B示出两个发光单元(发光单元763a及发光单元763b)通过电荷产生层785串联连接的结构。另外,发光单元763a包括层780a、发光层771a、发光层771b、发光层771c及层790a,发光单元763b包括层780b、发光层772a、发光层772b、发光层772c及层790b。
在图20B中,关于发光层771a、发光层771b及发光层771c,选择各自处于补色关系的发光物质,来使发光单元763a具有能够实现白色发光(W)的结构。另外,也从发光层772a、发光层772b及发光层772c中选择各自处于补色关系的发光物质,来使发光单元763b具有能够实现白色发光(W)的结构。也就是说,图20B所示的结构也可以说是W\W两级串联结构。注意,对处于补色关系的发光物质的叠层顺序没有特别的限制。实施者可以适当地选择最合适的叠层顺序。虽然未图示,但也可以采用W\W\W三级串联结构或四级以上的串联结构。注意,“a\b”意味着含有发射a的光的发光物质的发光单元上隔着电荷产生层设置有含有发射b的光的发光物质的发光单元,a、b表示颜色。
在使用具有串联结构的发光器件的情况下,可以举出:包括发射黄色(Y)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的B\Y或Y\B两级串联结构;包括发射红色(R)光及绿色(G)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的R·G\B或B\R·G两级串联结构;依次包括发射蓝色(B)光的发光单元、发射黄色(Y)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的B\Y\B三级串联结构;依次包括发射蓝色(B)光的发光单元、发射黄绿色(YG)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的B\YG\B三级串联结构;以及依次包括发射蓝色(B)光的发光单元、发射绿色(G)光的发光单元及发射蓝色(B)光的发光单元的B\G\B三级串联结构;等。注意,“a·b”表示一个发光单元包含发射a的光的发光物质及发射b的光的发光物质。
另外,如图20C所示,也可以组合包括一个发光层的发光单元和包括多个发光层的发光单元。
具体而言,在图20C所示的结构中多个发光单元(发光单元763a、发光单元763b及发光单元763c)通过电荷产生层785彼此串联连接。另外,发光单元763a包括层780a、发光层771及层790a,发光单元763b包括层780b、发光层772a、发光层772b、发光层772c及层790b,发光单元763c包括层780c、发光层773及层790c。
例如,在图20C所示的结构中可以采用B\R·G·YG\B三级串联结构等,其中发光单元763a为发射蓝色(B)光的发光单元,发光单元763b为发射红色(R)光、绿色(G)光及黄绿色(YG)光的发光单元,并且发光单元763c为发射蓝色(B)光的发光单元。
例如,作为发光单元的叠层数及颜色顺序,可以举出从阳极一侧层叠B和Y的两级结构、层叠B和发光单元X的两级结构、层叠B、Y和B的三级结构、层叠B、X和B的三级结构,作为发光单元X中的发光层的叠层数及颜色顺序,可以采用从阳极一侧层叠R和Y的两层结构、层叠R和G的两层结构、层叠G和R的两层结构、层叠G、R和G的三层结构或层叠R、G和R的三层结构等。另外,也可以在两个发光层之间设置其他层。
接着,说明可用于发光器件的材料。
作为下部电极761和上部电极762中的提取光一侧的电极使用透过可见光的导电膜。另外,作为不提取光一侧的电极优选使用反射可见光的导电膜。另外,在显示装置包括发射红外光的发光器件时,优选作为提取光一侧的电极使用透过可见光及红外光的导电膜且作为不提取光一侧的电极使用反射可见光及红外光的导电膜。
另外,不提取光一侧的电极也可以使用透过可见光的导电膜。在此情况下,优选在反射层与EL层763间配置该电极。换言之,EL层763的发光也可以被该反射层反射而从显示装置提取。
作为形成发光器件的一对电极的材料,可以适当地使用金属、合金、导电化合物及它们的混合物等。作为该材料,具体地可以举出铝、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、镓、锌、铟、锡、钼、钽、钨、钯、金、铂、银、钇及钕等金属以及适当地组合它们的合金。另外,作为该材料,可以举出铟锡氧化物(也称为In-Sn氧化物、ITO)、In-Si-Sn氧化物(也称为ITSO)、铟锌氧化物(In-Zn氧化物)及In-W-Zn氧化物等。另外,作为该材料,可以举出含银合金,诸如铝、镍和镧的合金(Al-Ni-La)等含铝合金(铝合金)、银和镁的合金及银、钯和铜的合金(Ag-Pd-Cu,也称为APC)等。另外,作为该材料,可以举出以上没有列举的属于元素周期表中第1族或第2族的元素(例如,锂、铯、钙、锶)、铕、镱等稀土金属、适当地组合它们的合金以及石墨烯等。
发光器件优选采用光学微腔谐振器(微腔)结构。因此,发光器件所包括的一对电极中的一方优选包括具有可见光透过性及可见光反射性的电极(半透过-半反射电极),另一方优选包括对可见光具有反射性的电极(反射电极)。在发光器件具有微腔结构时,可以使从发光层得到的发光在两个电极间谐振,并且可以提高从发光器件发射的光。
此外,半透过-半反射电极可以具有可被用作反射电极的导电层和可被用作对可见光具有透过性的电极(也称为透明电极)的导电层的叠层结构。
透明电极的光透过率为40%以上。例如,优选将可见光(波长为
400nm以上且小于750nm的光)的透过率为40%以上的电极用作发光器件的透明电极。半透过-半反射电极的对可见光的反射率为10%以上且95%以下,优选为30%以上且80%以下。反射电极对可见光的反射率为40%以上且100%以下,优选为70%以上且100%以下。另外,这些电极的电阻率优选为1×10-2Ωcm以下。
发光器件至少包括发光层。另外,作为发光层以外的层,发光器件还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子阻挡材料、电子注入性高的物质或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质,也称为双极性材料)等的层。例如,发光器件除了发光层以外还可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电荷产生层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一层以上。
发光器件可以使用低分子化合物或高分子化合物,还可以包含无机化合物。构成发光器件的层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法或涂敷法等方法形成。
发光层包含一种或多种发光物质。作为发光物质,适当地使用呈现蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色或红色等发光颜色的物质。此外,作为发光物质,也可以使用发射近红外光的物质。
作为发光物质,可以举出荧光材料、磷光材料、TADF材料及量子点材料等。
作为荧光材料,例如可以举出芘衍生物、蒽衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物及萘衍生物等。
作为磷光材料,例如可以举出具有4H-***骨架、1H-***骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架或吡啶骨架的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、铂配合物、稀土金属配合物等。
发光层除了发光物质(客体材料)以外还可以包含一种或多种有机化合物(主体材料、辅助材料等)。作为一种或多种有机化合物,可以使用空穴传输性高的物质(空穴传输材料)和电子传输性高的物质(电子传输材料)中的一方或双方。作为空穴传输材料,可以使用下述可用于空穴传输层的空穴传输性高的物质。作为电子传输材料,可以使用下述可用于电子传输层的电子传输性高的物质。此外,作为一种或多种有机化合物,也可以使用双极性材料或TADF材料。
例如,发光层优选包含磷光材料、容易形成激基复合物的空穴传输材料及电子传输材料的组合。通过采用这样的结构,可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质(磷光材料)的能量转移的ExTET(Exciplex-TripletEnergyTransfer:激基复合物-三重态能量转移)的发光。通过选择形成呈现与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的光的激基复合物的组合,可以使能量转移变得顺利,从而高效地得到发光。通过采用上述结构,可以同时实现发光器件的高效率、低电压驱动以及长寿命。
空穴注入层是将空穴从阳极注入到空穴传输层的包含空穴注入性高的物质的层。作为空穴注入性高的物质,可以举出芳香胺化合物以及包含空穴传输材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料等。
作为空穴传输材料,可以使用下述可用于空穴传输层的空穴传输性高的物质。
作为受体材料,例如可以使用属于元素周期表中的第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言,可以举出氧化钼、氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钨、氧化锰及氧化铼。特别优选使用氧化钼,因为其在大气中也稳定,吸湿性低,并且容易处理。另外,也可以使用含有氟的有机受体材料。除了上述以外,也可以使用醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物及六氮杂三亚苯衍生物等有机受体材料。
例如,作为空穴注入性高的物质也可以使用包含空穴传输材料及上述属于元素周期表中第4族至第8族的金属的氧化物(典型的是氧化钼)的材料。
空穴传输层是将从阳极通过空穴注入层注入的空穴传输到发光层的层。空穴传输层是包含空穴传输材料的层。作为空穴传输材料,优选采用空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。注意,只要空穴传输性比电子传输性高,就可以使用上述以外的物质。作为空穴传输材料,优选使用富π电子型杂芳族化合物(例如咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物等)或者芳香胺(具有芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的物质。
电子阻挡层以接触于发光层的方式设置。电子阻挡层是具有空穴传输性并包含能够阻挡电子的材料的层。可以将上述空穴传输材料中的具有电子阻挡性的材料用于电子阻挡层。
电子阻挡层具有空穴传输性,所以也可以被称为空穴传输层。另外,空穴传输层中的具有电子阻挡性的层也可以被称为电子阻挡层。
电子传输层是将从阴极通过电子注入层注入的电子传输到发光层的层。电子传输层是包含电子传输材料的层。作为电子传输材料,优选采用电子迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。注意,只要电子传输性比空穴传输性高,就可以使用上述以外的物质。作为电子传输材料,可以使用具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物或具有噻唑骨架的金属配合物等,还可以使用噁二唑衍生物、***衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲咯啉衍生物、具有喹啉配体的喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物或含氮杂芳族化合物等缺π电子型杂芳族化合物等电子传输性高的物质。
空穴阻挡层以接触于发光层的方式设置。空穴阻挡层是具有电子传输性并包含能够阻挡空穴的材料的层。可以将上述电子传输材料中的具有空穴阻挡性的材料用于空穴阻挡层。
空穴阻挡层具有电子传输性,所以也可以被称为电子传输层。另外,电子传输层中的具有空穴阻挡性的层也可以被称为空穴阻挡层。
电子注入层是将电子从阴极注入到电子传输层的包含电子注入性高的物质的层。作为电子注入性高的物质,可以使用碱金属、碱土金属或者它们的化合物。作为电子注入性高的物质,也可以使用包含电子传输材料及供体材料(电子给体材料)的复合材料。
另外,优选的是,电子注入性高的物质的最低空分子轨道(LUMO:LowestUnoccupiedMolecularOrbital)能级与用于阴极的材料的功函数值之差小(具体的是0.5eV以下)。
电子注入层例如可以使用锂、铯、镱、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaFx,X为任意数)、8-(羟基喹啉)锂(简称:Liq)、2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称:LiPP)、2-(2-吡啶基)-3-羟基吡啶(pyridinolato)锂(简称:LiPPy)、4-苯基-2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称:LiPPP)、锂氧化物(LiOx)或碳酸铯等碱金属、碱土金属或它们的化合物。另外,电子注入层也可以具有两层以上的叠层结构。作为该叠层结构,例如可以举出作为第一层使用氟化锂且作为第二层设置镱的结构。
电子注入层也可以包含电子传输材料。例如,可以将具有非共用电子对并具有缺电子型杂芳环的化合物用于电子传输材料。具体而言,可以使用具有吡啶环、二嗪环(嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环)以及三嗪环中的至少一个的化合物。
具有非共用电子对的有机化合物的LUMO能级优选为-3.6eV以上且-2.3eV以下。一般来说,可以使用CV(循环伏安法)、光电子能谱法、吸收光谱法或逆光电子能谱法等估计有机化合物的最高占据分子轨道(HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital)能级及LUMO能级。
例如,可以将4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:BPhen)、2,9-二(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:NBPhen)、二喹喔啉并[2,3-a:2’,3’-c]吩嗪(简称:HATNA)、2,4,6-三[3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基]-1,3,5-三嗪(简称:TmPPPyTz)等用于具有非共用电子对的有机化合物。此外,与BPhen相比,NBPhen具有高玻璃化转变点(Tg),从而具有高耐热性。
如上所述,电荷产生层至少具有电荷产生区域。电荷产生区域优选包括受体材料,例如优选包括可应用于上述空穴注入层的空穴传输材料及受体材料。
另外,电荷产生层优选包括含有电子注入性高的物质的层。该层也可以被称为电子注入缓冲层。电子注入缓冲层优选设置在电荷产生区域与电子传输层间。通过设置电子注入缓冲层,可以缓和电荷产生区域与电子传输层间的注入势垒,所以将产生在电荷产生区域中的电子容易注入到电子传输层中。
电子注入缓冲层优选包含碱金属或碱土金属,例如可以包含碱金属的化合物或碱土金属的化合物。具体而言,电子注入缓冲层优选包含含有碱金属和氧的无机化合物或者含有碱土金属和氧的无机化合物,更优选包含含有锂和氧的无机化合物(氧化锂(Li2O)等)。除此之外,作为电子注入缓冲层可以适当地使用可应用于上述电子注入层的材料。
电荷产生层优选包括含有电子传输性高的物质的层。该层也可以被称为电子中继层。电子中继层优选设置在电荷产生区域与电子注入缓冲层间。在电荷产生层不包括电子注入缓冲层时,电子中继层优选设置在电荷产生区域与电子传输层间。电子中继层具有抑制电荷产生区域与电子注入缓冲层(或电子传输层)的相互作用并顺利地传递电子的功能。
作为电子中继层,优选使用酞菁铜(II)(简称:CuPc)等酞菁类材料或者具有金属-氧键合和芳香配体的金属配合物。
注意,有时根据截面形状或特性等不能明确地区别上述电荷产生区域、电子注入缓冲层及电子中继层。
另外,电荷产生层也可以包含供体材料代替受体材料。例如,作为电荷产生层也可以包括含有可应用于上述电子注入层的电子传输材料和供体材料的层。
在层叠发光单元时,通过在两个发光单元间设置电荷产生层,可以抑制驱动电压的上升。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
(实施方式6)
在本实施方式中,使用图21至图23对本发明的一个方式的电子设备进行说明。
本实施方式的电子设备在显示部中包括本发明的一个方式的显示装置。本发明的一个方式的显示装置容易实现高清晰化及高分辨率化。因此,可以用于各种电子设备的显示部。
作为电子设备,例如除了电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外,还可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置等。
特别是,因为本发明的一个方式的显示装置可以提高清晰度,所以可以适合用于包括较小的显示部的电子设备。作为这种电子设备可以举出手表型及手镯型信息终端设备(可穿戴设备)、可戴在头上的可穿戴设备等诸如头戴显示器等VR用设备、眼镜型AR用设备及MR用设备等。
本发明的一个方式的显示装置优选具有极高的分辨率诸如HD(像素数为1280×720)、FHD(像素数为1920×1080)、WQHD(像素数为2560×1440)、WQXGA(像素数为2560×1600)、4K(像素数为3840×2160)、8K(像素数为7680×4320)等。尤其是,优选设定为4K、8K或其以上的分辨率。另外,本发明的一个方式的显示装置中的像素密度(清晰度)优选为100ppi以上,优选为300ppi以上,更优选为500ppi以上,进一步优选为1000ppi以上,更进一步优选为2000ppi以上,更进一步优选为3000ppi以上,还进一步优选为5000ppi以上,进一步优选为7000ppi以上。通过使用上述的具有高分辨率和高清晰度中的一方或双方的显示装置,在便携式或家用等的个人用途的电子设备中可以进一步提高真实感及纵深感等。此外,对本发明的一个方式的显示装置的屏幕比例(纵横比)没有特别的限制。例如,显示装置可以适应1:1(正方形)、4:3、16:9、16:10等各种屏幕比例。
本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有感测、检测、测量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。
本实施方式的电子设备可以具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能;触摸面板的功能;显示日历、日期或时间等的功能;执行各种软件(程序)的功能;进行无线通信的功能;读出储存在存储介质中的程序或数据的功能;等。
使用图21A至图21D说明可戴在头上的可穿戴设备的一个例子。这些可穿戴设备具有显示AR内容的功能、显示VR内容的功能、显示SR内容的功能和显示MR内容的功能中的至少一个。当电子设备具有显示AR、VR、SR、MR等中的至少一个的内容的功能时,可以提高使用者的沉浸感。
图21A所示的电子设备700A以及图21B所示的电子设备700B都包括一对显示面板751、一对框体721、通信部(未图示)、一对安装部723、控制部(未图示)、成像部(未图示)、一对光学构件753、眼镜架757以及一对鼻垫758。
显示面板751可以应用本发明的一个方式的显示装置。因此,可以实现能够进行清晰度极高的显示的电子设备。
电子设备700A及电子设备700B都可以将由显示面板751显示的图像投影于光学构件753中的显示区域756。因为光学构件753具有透光性,所以使用者可以与通过光学构件753看到的透过图像重叠地看到显示于显示区域的图像。因此,电子设备700A及电子设备700B都是能够进行AR显示的电子设备。
电子设备700A及电子设备700B上作为成像部也可以设置有能够拍摄前方的照相机。另外,通过在电子设备700A及电子设备700B设置陀螺仪传感器等的加速度传感器,可以检测使用者的头部朝向并将对应该方向的图像显示在显示区域756上。
通信部具有无线通信装置,通过该无线通信装置可以供应影像信号等。另外,代替无线通信装置或者除了无线通信装置以外还可以包括能够连接供应影像信号及电源电位的电缆的连接器。
另外,电子设备700A以及电子设备700B设置有电池,可以以无线方式和有线方式中的一方或双方进行充电。
框体721也可以设置有触摸传感器模块。触摸传感器模块具有检测框体721的外侧的面是否被触摸的功能。通过触摸传感器模块,可以检测使用者的点按操作或滑动操作等而执行各种处理。例如,通过点按操作可以执行动态图像的暂时停止或再生等的处理,通过滑动操作可以执行快进、快退等的处理等。另外,通过在两个框体721的每一个设置触摸传感器模块,可以扩大操作范围。
作为触摸传感器模块,可以使用各种触摸传感器。例如,可以采用静电电容式、电阻膜方式、红外线方式、电磁感应方式、表面声波式、光学方式等各种方式。尤其是,优选将静电电容式或光学方式的传感器应用于触摸传感器模块。
在使用光学方式的触摸传感器时,作为受光器件可以使用光电转换器件(也称为光电转换元件)。在光电转换器件的活性层中可以使用无机半导体和有机半导体中的一方或双方。
图21C所示的电子设备800A以及图21D所示的电子设备800B都包括一对显示部820、框体821、通信部822、一对安装部823、控制部824、一对成像部825以及一对透镜832。
显示部820可以应用本发明的一个方式的显示装置。因此,可以实现能够进行清晰度极高的显示的电子设备。由此,使用者可以感受高沉浸感。
显示部820设置在框体821内部的通过透镜832能看到的位置上。另外,通过在一对显示部820间上显示不同图像,可以进行利用视差的三维显示。
可以将电子设备800A以及电子设备800B都称为面向VR的电子设备。装上电子设备800A或电子设备800B的使用者通过透镜832能看到显示在显示部820上的图像。
电子设备800A及电子设备800B优选具有一种机构,其中能够调整透镜832及显示部820的左右位置,以根据使用者的眼睛的位置使透镜832及显示部820位于最合适的位置上。此外,优选具有一种机构,其中通过改变透镜832及显示部820之间的距离来调整焦点。
使用者可以使用安装部823将电子设备800A或电子设备800B装在头上。在图21C等中,例示出安装部823具有如眼镜的镜脚(也称为脚丝等)那样的形状,但是不局限于此。只要使用者能够装上,安装部823就例如可以具有头盔型或带型的形状。
成像部825具有取得外部的信息的功能。可以将成像部825所取得的数据输出到显示部820。在成像部825中可以使用图像传感器。另外,也可以设置多个摄像头以能够对应望远、广角等多种视角。
注意,在此示出包括成像部825的例子,设置能够测量出与对象物的距离的测距传感器(以下,也称为检测部)即可。换言之,成像部825是检测部的一个方式。作为检测部例如可以使用图像传感器或激光雷达(LIDAR:LightDetectionandRanging)等距离图像传感器。通过使用由摄像头取得的图像以及由距离图像传感器取得的图像,可以取得更多的信息,可以实现精度更高的姿态操作。
电子设备800A也可以包括被用作骨传导耳机的振动机构。例如,作为显示部820、框体821和安装部823中的任一个或多个可以采用包括该振动机构的结构。由此,不需要另行设置头戴式耳机、耳机或扬声器等音响设备,而只装上电子设备800A就可以享受影像和声音。
电子设备800A以及电子设备800B也可以都包括输入端子。可以将供应来自影像输出设备等的影像信号以及用于对设置在电子设备内的电池进行充电的电力等的电缆连接到输入端子。
本发明的一个方式的电子设备也可以具有与耳机750进行无线通信的功能。耳机750包括通信部(未图示),并具有无线通信功能。耳机750通过无线通信功能可以从电子设备接收信息(例如声音数据)。例如,图21A所示的电子设备700A具有通过无线通信功能将信息发送到耳机750的功能。另外,例如图21C所示的电子设备800A具有通过无线通信功能将信息发送到耳机750的功能。
另外,电子设备也可以包括耳机部。图21B所示的电子设备700B包括耳机部727。例如,可以采用以有线方式连接耳机部727和控制部的结构。连接耳机部727和控制部的布线的一部分也可以配置在框体721或安装部723的内部。
同样,图21D所示的电子设备800B包括耳机部827。例如,可以采用以有线方式连接耳机部827和控制部824的结构。连接耳机部827和控制部824的布线的一部分也可以配置在框体821或安装部823的内部。另外,耳机部827和安装部823也可以包括磁铁。由此,可以用磁力将耳机部827固定到安装部823,收纳变得容易,所以是优选的。
电子设备也可以包括能够与耳机或头戴式耳机等连接的声音输出端子。另外,电子设备也可以包括声音输入端子和声音输入机构中的一方或双方。作为声音输入机构,例如可以使用麦克风等收音装置。通过将声音输入机构设置到电子设备,可以使电子设备具有所谓的耳麦的功能。
如此,作为本发明的一个方式的电子设备,眼镜型(电子设备700A以及电子设备700B等)和护目镜型(电子设备800A以及电子设备800B等)的双方都是优选的。
另外,本发明的一个方式的电子设备可以以有线或无线方式将信息发送到耳机。
图22A所示的电子设备6500是可以被用作智能手机的便携式信息终端设备。
电子设备6500包括框体6501、显示部6502、电源按钮6503、按钮6504、扬声器6505、麦克风6506、照相机6507及光源6508等。显示部6502具有触摸面板功能。
显示部6502可以使用本发明的一个方式的显示装置。
图22B是包括框体6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。
框体6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510,被框体6501及保护构件6510包围的空间内设置有显示面板6511、光学构件6512、触摸传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。
显示面板6511、光学构件6512及触摸传感器面板6513使用粘合层(未图示)固定到保护构件6510。
在显示部6502的外侧的区域中,显示面板6511的一部分叠回,且该叠回部分连接有FPC6515。FPC6515安装有IC6516。FPC6515与设置于印刷电路板6517的端子连接。
显示面板6511可以使用本发明的一个方式的柔性显示器。由此,可以实现极轻量的电子设备。此外,由于显示面板6511极薄,所以可以在抑制电子设备的厚度的情况下安装大容量的电池6518。此外,通过折叠显示面板6511的一部分以在像素部的背面设置与FPC6515的连接部,可以实现窄边框的电子设备。
图22C示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中,框体7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑框体7101的结构。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。
可以通过利用框体7101所具备的操作开关以及另外提供的遥控操作机7111进行图22C所示的电视装置7100的操作。另外,也可以在显示部7000中具备触摸传感器,也可以通过用指头等触摸显示部7000进行电视装置7100的操作。另外,也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的信息的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板,可以进行频道及音量的操作,并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。
另外,电视装置7100具备接收机及调制解调器等。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者,通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络,从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图22D示出笔记本型个人计算机的一个例子。笔记本型个人计算机7200包括框体7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在框体7211中组装有显示部7000。
可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。
图22E和图22F示出数字标牌的一个例子。
图22E所示的数字标牌7300包括框体7301、显示部7000及扬声器7303等。此外,还可以包括LED灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器、麦克风等。
图22F示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。
在图22E和图22F中,可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部7000。
显示部7000越大,一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大,越容易吸引人的注意,例如可以提高广告宣传效果。
通过将触摸面板用于显示部7000,不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像,使用者还能够直觉性地进行操作,所以是优选的。另外,在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时,可以通过直觉性的操作提高易用性。
如图22E和图22F所示,数字标牌7300或数字标牌7400优选可以通过无线通信与使用者所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如,显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外,通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411,可以切换显示部7000的显示。
此外,可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此,不特定多个使用者可以同时参加游戏,享受游戏的乐趣。
图23A至图23G所示的电子设备包括框体9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(该传感器具有感测、检测、测量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风9008等。
在图23A至图23G中,可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部9001。
图23A至图23G所示的电子设备具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图像及文字图像等)显示在显示部上的功能;触摸面板的功能;显示日历、日期或时间等的功能;通过利用各种软件(程序)控制处理的功能;进行无线通信的功能;读出储存在存储介质中的程序或数据并进行处理的功能;等。注意,电子设备的功能不局限于上述功能,而可以具有各种功能。电子设备可以包括多个显示部。另外,也可以在电子设备中设置照相机等而使其具有如下功能:拍摄静态图像或动态图像,且将所拍摄的图像储存在存储介质(外部存储介质或内置于照相机的存储介质)中的功能;将所拍摄的图像显示在显示部上的功能;等。
下面,详细地说明图23A至图23G所示的电子设备。
图23A是示出便携式信息终端9101的立体图。可以将便携式信息终端9101例如用作智能手机。注意,在便携式信息终端9101中,也可以设置扬声器9003、连接端子9006、传感器9007等。另外,作为便携式信息终端9101,可以将文字或图像信息显示在其多个面上。在图23A中示出显示三个图标9050的例子。另外,可以将以虚线的矩形示出的信息9051显示在显示部9001的其他面上。作为信息9051的一个例子,可以举出提示收到电子邮件、SNS或电话等的信息;电子邮件或SNS等的标题;电子邮件或SNS等的发送者姓名;日期;时间;电池余量;以及电波强度等。或者,可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
图23B是示出便携式信息终端9102的立体图。便携式信息终端9102具有将信息显示在显示部9001的三个以上的面上的功能。在此,示出信息9052、信息9053、信息9054分别显示于不同的面上的例子。例如,在将便携式信息终端9102放在上衣口袋里的状态下,使用者能够确认显示在从便携式信息终端9102的上方看到的位置上的信息9053。例如,使用者可以确认到该显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端9102,由此能够判断是否接电话。
图23C是示出平板终端9103的立体图。平板终端9103例如可以执行移动电话、电子邮件及文章的阅读和编辑、播放音乐、网络通信、计算机游戏等各种应用软件。平板终端9103在框体9000的正面包括显示部9001、照相机9002、麦克风9008及扬声器9003,在框体9000的左侧面包括被用作用于操作的按钮的操作键9005,在底面包括连接端子9006。
图23D是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。可以将便携式信息终端9200例如用作智能手表(注册商标)。另外,显示部9001的显示面弯曲,可沿着其弯曲的显示面进行显示。此外,便携式信息终端9200例如通过与可进行无线通信的耳麦相互通信可以进行免提通话。此外,通过利用连接端子9006,便携式信息终端9200可以与其他信息终端进行数据传输或进行充电。充电也可以通过无线供电进行。
图23E至图23G是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。另外,图23E是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图23G是折叠的状态的立体图、图23F是从图23E的状态和图23G的状态中的一个转换成另一个时中途的状态的立体图。便携式信息终端9201在折叠状态下可携带性好,而在展开状态下因为具有无缝拼接较大的显示区域所以显示的浏览性强。便携式信息终端9201所包括的显示部9001被由铰链9055连结的三个框体9000支撑。显示部9001例如可以在曲率半径0.1mm以上且150mm以下的范围弯曲。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
[符号说明]
11B:子像素、11G:子像素、11R:子像素、100A:显示装置、100B:显示装置、100C:显示装置、100D:显示装置、100E:显示装置、100F:显示装置、100G:显示装置、100H:显示装置、100:显示装置、101:层、110a:子像素、110b:子像素、110c:子像素、110d:子像素、110:像素、111B:像素电极、111G:像素电极、111R:像素电极、112B:导电层、112G:导电层、112R:导电层、113s:材料层、113t:区域、113:EL层、114A:绝缘膜、114:侧壁绝缘层、115:公共电极、116B:光学调整层、116G:光学调整层、116R:光学调整层、117:遮光层、120:衬底、122:树脂层、123:导电层、124a:像素、124b:像素、126B:导电层、126G:导电层、126R:导电层、128:层、129B:导电层、129G:导电层、129R:导电层、130B:发光器件、130G:发光器件、130R:发光器件、131:保护层、132B:着色层、132G:着色层、132R:着色层、133:透镜阵列、134:绝缘层、140:连接部、142:粘合层、150A:区域、150B:区域、150C:区域、150D:区域、150E:区域、150F:区域、151:衬底、152:衬底、153:绝缘层、162:显示部、164:电路、165:布线、166:导电层、172:FPC、173:IC、201:晶体管、204:连接部、205:晶体管、209:晶体管、210:晶体管、211:绝缘层、213:绝缘层、214:绝缘层、215:绝缘层、218:绝缘层、221:导电层、222a:导电层、222b:导电层、223:导电层、225:绝缘层、231i:沟道形成区域、231n:低电阻区域、231:半导体层、240:电容器、241:导电层、242:连接层、243:绝缘层、245:导电层、251:导电层、252:导电层、254:绝缘层、255a:绝缘层、255b:绝缘层、255c:绝缘层、256:插头、261:绝缘层、262:绝缘层、263:绝缘层、264:绝缘层、265:绝缘层、271:插头、274a:导电层、274b:导电层、274:插头、280:显示模块、281:显示部、282:电路部、283a:像素电路、283:像素电路部、284a:像素、284:像素部、285:端子部、286:布线部、290:FPC、291:衬底、292:衬底、301A:衬底、301B:衬底、301:衬底、310A:晶体管、310B:晶体管、310:晶体管、311:导电层、312:低电阻区域、313:绝缘层、314:绝缘层、315:元件分离层、320A:晶体管、320B:晶体管、320:晶体管、321:半导体层、323:绝缘层、324:导电层、325:导电层、326:绝缘层、327:导电层、328:绝缘层、329:绝缘层、331:衬底、332:绝缘层、335:绝缘层、336:绝缘层、341:导电层、342:导电层、343:插头、344:绝缘层、345:绝缘层、346:绝缘层、347:凸块、348:粘合层、700A:电子设备、700B:电子设备、721:框体、723:安装部、727:耳机部、750:耳机、751:显示面板、753:光学构件、756:显示区域、757:框架、758:鼻垫、761:下部电极、762:上部电极、763a:发光单元、763b:发光单元、763c:发光单元、763:EL层、764:层、771a:发光层、771b:发光层、771c:发光层、771:发光层、772a:发光层、772b:发光层、772c:发光层、772:发光层、773:发光层、780a:层、780b:层、780c:层、780:层、781:层、782:层、785:电荷产生层、790a:层、790b:层、790c:层、790:层、791:层、792:层、800A:电子设备、800B:电子设备、820:显示部、821:框体、822:通信部、823:安装部、824:控制部、825:成像部、827:耳机部、832:透镜、6500:电子设备、6501:框体、6502:显示部、6503:电源按钮、6504:按钮、6505:扬声器、6506:麦克风、6507:照相机、6508:光源、6510:保护构件、6511:显示面板、6512:光学构件、6513:触摸传感器面板、6515:FPC、6516:IC、6517:印刷电路板、6518:电池、7000:显示部、7100:电视装置、7101:框体、7103:支架、7111:遥控操作机、7200:笔记本型个人计算机、7211:框体、7212:键盘、7213:指向装置、7214:外部连接端口、7300:数字标牌、7301:框体、7303:扬声器、7311:信息终端设备、7400:数字标牌、7401:柱子、7411:信息终端设备、9000:框体、9001:显示部、9002:照相机、9003:扬声器、9005:操作键、9006:连接端子、9007:传感器、9008:麦克风、9050:图标、9051:信息、9052:信息、9053:信息、9054:信息、9055:铰链、9101:便携式信息终端、9102:便携式信息终端、9103:平板终端、9200:便携式信息终端、9201:便携式信息终端。
Claims (14)
1.一种显示装置,包括:
第一发光器件;
第二发光器件;
绝缘层;
第一侧壁绝缘层;
第二侧壁绝缘层;
第一着色层;以及
第二着色层,
其中,所述第一发光器件包括所述绝缘层上的第一像素电极、所述第一像素电极上的第一层及所述第一层上的公共电极,
所述第二发光器件包括所述绝缘层上的第二像素电极、所述第二像素电极上的所述第一层及所述第一层上的所述公共电极,
所述第一侧壁绝缘层与所述第一像素电极的侧面接触,
所述第二侧壁绝缘层与所述第二像素电极的侧面接触,
所述第一着色层与所述第一发光器件重叠,
所述第二着色层与所述第二发光器件重叠,
所述第二着色层使与所述第一着色层不同颜色的光透过,
所述第一层包含发射蓝色光的第一发光材料以及发射比蓝色更长波长的光的第二发光材料,
并且,所述第一层在所述第一侧壁绝缘层与所述第二侧壁绝缘层之间具有与所述绝缘层的顶面接触的部分。
2.一种显示装置,包括:
第一发光器件;
第二发光器件;
材料层;
绝缘层;
第一侧壁绝缘层;
第二侧壁绝缘层;
第一着色层;以及
第二着色层,
其中,所述第一发光器件包括所述绝缘层上的第一像素电极、所述第一像素电极上的第一层及所述第一层上的公共电极,
所述第二发光器件包括所述绝缘层上的第二像素电极、所述第二像素电极上的第二层及所述第二层上的所述公共电极,
所述第一侧壁绝缘层与所述第一像素电极的侧面接触,
所述第二侧壁绝缘层与所述第二像素电极的侧面接触,
所述材料层接触于所述绝缘层的顶面并且位于所述第一侧壁绝缘层与所述第二侧壁绝缘层之间,
所述第一着色层与所述第一发光器件重叠,
所述第二着色层与所述第二发光器件重叠,
所述第二着色层使与所述第一着色层不同颜色的光透过,
并且,所述第一层、所述第二层及所述材料层都包含同一发光材料且彼此分离。
3.根据权利要求2所述的显示装置,
其中所述第一层包含发射蓝色光的第一发光材料以及发射比蓝色更长波长的光的第二发光材料。
4.根据权利要求2或3所述的显示装置,
其中所述材料层与所述第一侧壁绝缘层的侧面和所述第二侧壁绝缘层的侧面中的至少一个接触。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置,
其中所述第一侧壁绝缘层还与所述绝缘层的侧面及所述顶面接触,并且所述第二侧壁绝缘层还与所述绝缘层的侧面及所述顶面接触。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置,
其中所述第一侧壁绝缘层与所述第二侧壁绝缘层的最短距离小于10μm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示装置,
其中所述第一侧壁绝缘层与所述第二侧壁绝缘层的最短距离为1μm以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置,
其中所述第一侧壁绝缘层包含无机绝缘材料。
9.一种显示模块,包括:
权利要求1至8中任一项所述的显示装置;以及
连接器和集成电路中的至少一个。
10.一种电子设置,包括:
权利要求9所述的显示模块;以及
框体、电池、照相机、扬声器和麦克风中的至少一个。
11.一种显示装置的制造方法,包括如下步骤:
在绝缘表面上形成导电膜;
通过加工所述导电膜,形成第一像素电极及第二像素电极,
形成覆盖所述第一像素电极及所述第二像素电极的绝缘膜;
通过加工所述绝缘膜,形成与所述第一像素电极的侧面接触的第一侧壁绝缘层及与所述第二像素电极的侧面接触的第二侧壁绝缘层,并且使所述第一像素电极的顶面及所述第二像素电极的顶面露出;
形成与所述第一像素电极的顶面、所述第二像素电极的顶面及所述绝缘表面接触的第一层;
形成与所述第一层接触的公共电极;以及
在所述公共电极上配置与所述第一像素电极重叠的第一着色层及与所述第二像素电极重叠的第二着色层,
其中,所述第一层包含发射蓝色光的第一发光材料以及发射比蓝色更长波长的光的第二发光材料。
12.一种显示装置的制造方法,包括如下步骤:
在绝缘表面上形成导电膜;
通过加工所述导电膜,形成第一像素电极及第二像素电极,
形成覆盖所述第一像素电极及所述第二像素电极的绝缘膜;
通过加工所述绝缘膜,形成与所述第一像素电极的侧面接触的第一侧壁绝缘层及与所述第二像素电极的侧面接触的第二侧壁绝缘层,并且使所述第一像素电极的顶面及所述第二像素电极的顶面露出;
在同一工序中形成与所述第一像素电极的顶面接触的第一层、与所述第二像素电极的顶面接触的第二层及与所述绝缘表面接触的材料层;
形成与所述第一层及第二层接触的公共电极;以及
在所述公共电极上配置与所述第一像素电极重叠的第一着色层及与所述第二像素电极重叠的第二着色层。
13.根据权利要求12所述的显示装置的制造方法,
其中所述第一层包含发射蓝色光的第一发光材料以及发射比蓝色更长波长的光的第二发光材料。
14.根据权利要求12或13所述的显示装置的制造方法,
其中所述公共电极与所述材料层接触。
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