CN112186111A - 显示装置、显示模块及电子设备 - Google Patents

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尾坂晴惠
濑尾哲史
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Abstract

提供一种具有光检测功能且可靠性高的显示装置。本发明的一个方式是一种包括受光器件及发光器件的显示装置。受光器件在一对电极间包括活性层，发光器件在一对电极间包括空穴注入层、发光层及电子传输层。受光器件及发光器件可以共同使用一个电极，还可以在一对电极间包括共同层。空穴注入层与阳极接触且包含第一化合物及第二化合物。电子传输层的电子传输性材料较低，发光层不容易变成电子过多的状态。第一化合物对第二化合物具有电子受体性。

Description

显示装置、显示模块及电子设备
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包括受光器件(也称为受光元件)及发光器件(也称为发光元件)的显示装置。
此外，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，触摸传感器等)、输入输出装置(例如，触摸面板等)、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。
背景技术
近年来，显示装置被期待应用于各种不同领域。例如，作为大型显示装置，可以举出家用电视装置(也称为电视或电视接收机)、数字标牌或公共信息显示器(PID)等。此外，作为便携式信息终端，对具备触摸面板的智能手机或平板终端已在进行研发。
作为显示装置，例如对具备发光器件的发光装置已在进行研发。利用电致发光(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被直流低电压电源驱动的特征等，因此被应用于显示装置。例如，专利文献1公开了应用有机EL器件(也称为有机EL元件)的具有柔性的发光装置。
[专利文献1]日本专利申请公开第2014-197522号公报
发明内容
本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有光检测功能的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有光检测功能且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方便性高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种多功能的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种显示品质高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种光检测灵敏度高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的显示装置。
注意，上述目的的描述并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式不一定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。
本发明的一个方式是一种包括受光器件及发光器件的显示装置。受光器件包括第一像素电极、活性层及公共电极。发光器件包括第二像素电极、空穴注入层、发光层、电子传输层及公共电极。活性层位于第一像素电极上且包含第一有机化合物。发光层位于第二像素电极上且包含与第一有机化合物不同的第二有机化合物。公共电极包括隔着活性层与第一像素电极重叠的部分和隔着发光层与第二像素电极重叠的部分。空穴注入层与第二像素电极及公共电极中的被用作阳极的电极接触且包含第一化合物及第二化合物。电子传输层包含电子传输性材料。第一化合物对第二化合物具有电子受体性。第二化合物的HOMO能级为-5.7eV以上且-5.4eV以下。电子传输性材料具有-6.0eV以上的HOMO能级，且电场强度[V/cm]的平方根为600时的电子迁移率为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下。受光器件优选还包括空穴注入层。空穴注入层优选位于第一像素电极及第二像素电极上且包括与活性层重叠的部分和与发光层重叠的部分。
本发明的一个方式是一种包括受光器件及发光器件的显示装置。受光器件包括第一像素电极、活性层及公共电极。发光器件包括第二像素电极、发光层、电子传输层及公共电极。活性层位于第一像素电极上且包含第一有机化合物。发光层位于第二像素电极上且包含与第一有机化合物不同的第二有机化合物。公共电极包括隔着活性层与第一像素电极重叠的部分和隔着发光层与第二像素电极重叠的部分。电子传输层包含电子传输性材料和第一物质。第一物质为金属、金属盐、金属氧化物或有机金属配合物。电子传输层具有第一区域和第二区域。第一区域中的第一物质的浓度与第二区域中的第一物质的浓度不同。当第一区域比第二区域更靠近发光层一侧时，第一区域中的第一物质的浓度优选高于第二区域中的第一物质的浓度。优选的是，电子传输性材料具有-6.0eV以上的HOMO能级，且电场强度[V/cm]的平方根为600时的电子迁移率为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下。发光器件优选还包括空穴注入层。空穴注入层与第二像素电极及公共电极中的被用作阳极的电极接触，且空穴注入层优选包含第一化合物及第二化合物。第一化合物优选对第二化合物具有电子受体性。第二化合物的HOMO能级优选为-5.7eV以上且-5.4eV以下。
受光器件优选还包括电子传输层。电子传输层优选位于第一像素电极及第二像素电极上且包括与活性层重叠的部分和与发光层重叠的部分。
受光器件及发光器件优选还包括公共层。公共层优选位于第一像素电极及第二像素电极上且包括与活性层重叠的部分和与发光层重叠的部分。
发光器件优选还包括第一空穴传输层。第一空穴传输层优选包含第三化合物。优选的是，第三化合物的HOMO能级为第二化合物的HOMO能级以下的值，且第三化合物的HOMO能级与第二化合物的HOMO能级之差优选为0.2eV以内。第二化合物及第三化合物优选都具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一个。
发光器件优选还包括第二空穴传输层。第二空穴传输层优选包含第四化合物。第四化合物的HOMO能级优选低于第三化合物的HOMO能级。第二化合物、第三化合物及第四化合物优选都具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一个。
第一物质优选为包含碱金属或碱土金属的有机金属配合物。第一物质优选为包含含有氮及氧的配体和碱金属或碱土金属的有机金属配合物。第一物质优选为包含羟基喹啉配体和碱金属或碱土金属的有机金属配合物。
发光器件优选发射蓝色光。
发光器件优选为荧光发光器件。
本发明的一个方式的显示装置优选还包括树脂层、遮光层及衬底。树脂层及遮光层优选位于公共电极与衬底之间。
例如，树脂层优选具有与受光器件重叠的开口。树脂层优选包括与发光器件重叠的部分。遮光层优选包括公共电极与树脂层之间的部分。遮光层优选覆盖开口的至少一部分及在开口中露出的树脂层的侧面的至少一部分。
另外，树脂层优选具有岛状形状且包括与发光器件重叠的部分。遮光层优选包括公共电极与树脂层之间的部分。经过衬底的光的至少一部分优选入射到受光器件，而不经过树脂层。遮光层优选覆盖树脂层的侧面的至少一部分。
本发明的一个方式的显示装置优选还包括粘合层。粘合层优选位于公共电极与衬底之间。树脂层及遮光层优选位于粘合层与衬底之间。粘合层优选包括与受光器件重叠的第一部分和与发光器件重叠的第二部分。第一部分优选比第二部分厚。
本发明的一个方式的显示装置优选具有柔性。
本发明的一个方式是一种包括具有上述任何结构的显示装置的模块，该模块安装有柔性印刷电路板(FPC)或带载封装(TCP)等连接器或者利用玻璃覆晶封装(COG)方式或薄膜覆晶封装(COF)方式等安装有集成电路(IC)等。
本发明的一个方式是包括上述模块及天线、电池、框体、相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一个的电子设备。
根据本发明的一个方式，可以提供一种具有光检测功能的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种具有光检测功能且可靠性高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种多功能的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种显示品质高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种光检测灵敏度高的显示装置。根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的显示装置。
注意，上述效果的描述并不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式不一定需要具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书的描述中抽取上述效果外的效果。
附图说明
图1A至图1D是示出显示装置的一个例子的截面图，图1E至图1I是示出像素的一个例子的俯视图；
图2是示出显示装置的一个例子的截面图；
图3A是示出显示装置的一个例子的截面图，图3B和图3C是示出树脂层的顶面布局的一个例子的图；
图4A和图4B是示出显示装置的一个例子的截面图；
图5A至图5C是示出显示装置的一个例子的截面图；
图6A至图6C是示出显示装置的一个例子的截面图；
图7A是示出显示装置的一个例子的俯视图，图7B是示出显示装置的一个例子的截面图；
图8A和图8B是示出显示装置的一个例子的截面图；
图9A是示出显示装置的一个例子的俯视图；图9B是示出显示装置的一个例子的截面图；
图10A是示出显示装置的一个例子的俯视图，图10B是示出显示装置的一个例子的截面图；
图11A和图11B是示出显示装置的一个例子的截面图；
图12A和图12B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立体图；
图14是示出显示装置的一个例子的截面图；
图15A和图15B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截面图；
图17A是示出显示装置的一个例子的截面图，图17B是示出晶体管的一个例子的截面图；
图18A至图18D是示出发光器件的一个例子的截面图；
图19A至图19C是说明发光器件的发光模型的概念图，图19D是说明随着时间推移的发光器件的归一化亮度的图；
图20A至图20D是说明电子传输层中的第一物质的浓度的图；
图21A和图21B是示出像素电路的一个例子的电路图；
图22A是示出像素的一个例子的方框图，图22B是示出像素电路的一个例子的电路图；
图23A和图23B是示出电子设备的一个例子的图；
图24A至图24D是示出电子设备的一个例子的图；
图25A至图25F是示出电子设备的一个例子的图；
图26是示出仅电子器件(electron-only device)的结构的图；
图27是示出仅电子器件的电流密度-电压特性的图；
图28是示出直流电压为7.0V且ZADN：Liq为1：1时算出的电容C的频率特性的图；
图29是示出直流电压为7.0V且ZADN：Liq为1：1时的-ΔB的频率特性的图；
图30是示出各有机化合物中的电子迁移率的电场强度依赖性的图。
本发明的选择图为图2。
具体实施方式
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，当显示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加符号。
此外，为了便于理解，有时附图中示出的各构成要素的位置、大小及范围等并不显示其实际的位置、大小及范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图所公开的位置、大小、范围等。
此外，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”的词语。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”。
实施方式1
在本实施方式中，参照图1A至图18D对本发明的一个方式的显示装置进行说明。
本实施方式的显示装置在显示部中包括受光器件及发光器件。在本实施方式的显示装置在显示部中包括配置为矩阵状的发光器件，由此该显示部能够显示图像。此外，在该显示部中，受光器件配置为矩阵状，由此该显示部也用作受光部。受光部可以用于图像传感器或触摸传感器。也就是说，通过由受光部检测出光，能够拍摄图像或者检测出对象物(手指或笔等)的接近或接触。另外，本实施方式的显示装置可以将发光器件用作传感器的光源。因此，不需要与显示装置另行设置受光部及光源，而可以减少电子设备的构件数量。
在本实施方式的显示装置中，当显示部含有的发光器件所发射的光被对象物反射时，受光器件能够检测出该反射光，由此即使在黑暗处也能够拍摄图像或者检测出触摸(包括靠近)。
本实施方式的显示装置具有使用发光器件显示图像的功能。也就是说，发光器件被用作显示器件。
作为发光器件，优选使用如有机发光二极管(OLED)或量子点发光二极管(QLED)等EL器件。作为EL器件含有的发光物质，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)、无机化合物(量子点材料等)、呈现热活化延迟荧光的物质(TADF材料)等。此外，作为发光器件，也可以使用如微型发光二极管(Micro LED)等LED。
本实施方式的显示装置具有使用受光器件检测出光的功能。
当将受光器件用于图像传感器时，本实施方式的显示装置能够使用受光器件拍摄图像。例如，可以将本实施方式的显示装置用作扫描器。
例如，可以使用图像传感器获取指纹、掌纹或虹膜等的数据。也就是说，可以在本实施方式的显示装置内设置生物识别用传感器。通过在显示装置内设置生物识别用传感器，与分别设置显示装置和生物识别用传感器的情况相比，可以减少电子设备的零部件个数，由此可以实现电子设备的小型化及轻量化。
此外，可以使用图像传感器获取使用者的表情、视线或瞳孔直径的变化等的数据。通过分析该数据，可以获取使用者的身心的信息。通过根据该信息改变视频和音频中的一个或两个的输出内容，可以让使用者安全使用如虚拟现实(VR)用设备、增强现实(AR)用设备、混合现实(MR)用设备等设备。
此外，在将受光器件用于触摸传感器的情况下，本实施方式的显示装置使用受光器件检测出对象物的接近或接触。
作为受光器件，例如，可以使用pn型或pin型光电二极管。受光器件被用作检测出入射到受光器件的光来产生电荷的光电转换器件。所产生的电荷量取决于所入射的光量。
尤其是，作为受光器件，优选使用具有包含有机化合物的层的有机光电二极管。有机光电二极管容易实现薄型化、轻量化及大面积化，且形状及设计的自由度高，由此可以应用于各种各样的显示装置。
在本发明的一个方式中，作为发光器件使用有机EL器件，作为受光器件使用有机光电二极管。有机EL器件及有机光电二极管能够形成在同一衬底上。因此，可以将有机光电二极管安装在使用有机EL器件的显示装置中。
在分别制造构成有机EL器件以及有机光电二极管的所有的层的情况下，成膜工序非常多。由于有机光电二极管包括多个可以与有机EL器件具有相同结构的层，因此通过一次性地形成可以与有机EL器件具有相同结构的层，可以抑制成膜工序的增加。另外，即使成膜次数相同，通过仅减少部分器件中形成的层，也可以减少成膜图案错位的影响以及附着于成膜用掩模(金属掩模等)的垃圾(包括被称为微粒(particle)的极小异物)的影响等。由此，可以提高显示装置的成品率。
例如，受光器件及发光器件可以共同使用一对电极中的一个(公共电极)。另外，例如，空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层中的至少一个优选为在受光器件与发光器件之间共用的层。另外，例如，也可以将受光器件的活性层及发光器件的发光层分别形成，而其他层则是发光器件和受光器件共同使用。如此，在受光器件及发光器件包括共同层时，可以减少成膜次数及掩模数，而可以减少显示装置的制造工序及制造成本。
注意，有时受光器件及发光器件共同使用的层在受光器件中的功能和在发光器件中的功能不同。在本说明书中，根据发光器件中的功能称呼构成要素。例如，空穴注入层在发光器件中被用作空穴注入层而在受光器件中被用作空穴传输层。与此同样，电子注入层在发光器件中被用作电子注入层而在受光器件中被用作电子传输层。
本发明的一个方式的显示装置在显示部中包括受光器件及发光器件。受光器件包括第一像素电极、活性层及公共电极。发光器件包括第二像素电极、发光层及公共电极。活性层位于第一像素电极上且包含第一有机化合物。发光层位于第二像素电极上且包含与第一有机化合物不同的第二有机化合物。公共电极包括隔着活性层与第一像素电极重叠的部分和隔着发光层与第二像素电极重叠的部分。
发光器件优选还包括空穴注入层及电子传输层。此时，空穴注入层与第二像素电极及公共电极中的被用作阳极的电极接触且包含第一化合物及第二化合物。电子传输层包含电子传输性材料。第一化合物对第二化合物具有电子受体性。第二化合物的HOMO能级为-5.7eV以上且-5.4eV以下。电子传输性材料具有-6.0eV以上的HOMO能级，且电场强度[V/cm]的平方根为600时的电子迁移率为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下。
另外，发光器件优选还包括电子传输层。此时，包含电子传输性材料和第一物质。第一物质为金属、金属盐、金属氧化物或有机金属配合物。电子传输层具有第一区域和第二区域。第一区域中的第一物质的浓度与第二区域中的第一物质的浓度不同。例如，当第一区域比第二区域更靠近发光层一侧时，第一区域中的第一物质的浓度优选高于第二区域中的第一物质的浓度。优选的是，电子传输性材料具有-6.0eV以上的HOMO能级，且电场强度[V/cm]的平方根为600时的电子迁移率为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下。
本发明的一个方式的发光器件具有空穴容易注入到发光层且电子不容易注入到发光层的结构。由于空穴容易从阳极一侧注入且电子从阴极一侧注入到发光层的量被抑制，所以可以抑制发光层成为电子过多的状态。另外，随着时间推移电子注入到发光层而亮度提高，该亮度的提高可以抵消初始劣化。通过使用初始劣化被抑制且驱动寿命非常长的发光器件，可以提高可靠性。注意，关于在本发明的一个方式的显示装置中使用的发光器件的详细内容，将在实施方式2中详细说明。
来自发光器件的发光在本发明的一个方式的显示装置的显示面被提取，并且，照射到受光器件的光经过该显示面。显示装置优选在发光器件及受光器件的显示面一侧包括遮光层。来自发光器件的发光优选经过遮光层的开口(或者没有设置遮光层的区域)提取到显示装置的外部，优选向受光器件经过遮光层的开口(或者没有设置遮光层的区域)照射光。
受光器件检测出发光器件的发光被对象物反射的光。但是，有时发光器件的发光在显示装置内被反射而不经过对象物地入射到受光器件。这种杂散光在光检测时成为噪声，这导致S/N比(Signal-to-noise ratio)的下降。通过在发光器件及受光器件的显示面一侧设置遮光层，可以抑制杂散光的影响。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件的传感器的灵敏度。
在遮光层靠近发光器件时，可以抑制显示装置内的发光器件的杂散光来提高传感器的灵敏度。此外，在遮光层靠近发光器件时，可以抑制从倾斜方向观察显示装置时的对比度的下降及色度的变化来提高显示的视角特性。另一方面，在遮光层远离受光器件时，可以缩小受光器件的摄像范围的面积来提高摄像的分辨率。
于是，在本发明的一个方式中，为了使遮光层与受光器件之间的距离和遮光层与发光器件之间的距离有差异，在形成遮光层的面设置结构物(例如，树脂层)。通过调整结构物的布局及厚度，可以延长遮光层与受光器件之间的距离且缩短遮光层与发光器件之间的距离。因此，可以减少传感器的噪声，提高摄像的分辨率，并且抑制显示的视角依赖性。由此，可以提高显示装置的显示品质和摄像品质的双方。
具体而言，本发明的一个方式的显示装置优选还包括树脂层、遮光层及衬底。树脂层及遮光层优选各自位于公共电极与衬底之间。
发光器件所发射的光的至少一部分经过树脂层提取到衬底的外部。经过衬底的光的至少一部分入射到受光器件，而不经过树脂层。例如，树脂层包括与受光器件重叠的开口。此外，树脂层在与发光器件重叠的位置被设置为岛状。
树脂层设置在与发光器件重叠的位置，不设置在与受光器件重叠的位置。因此，遮光层与发光器件之间的距离短于遮光层与受光器件之间的距离。由此，可以提高显示装置的显示品质和摄像品质的双方。
图1A至图1D示出本发明的一个方式的显示装置的截面图。
图1A所示的显示装置50A在衬底51与衬底59之间包括具有受光器件的层53及具有发光器件的层57。
图1B所示的显示装置50B在衬底51与衬底59之间包括具有受光器件的层53、具有晶体管的层55及具有发光器件的层57。
显示装置50A及显示装置50B从具有发光器件的层57发射红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)的光。
本发明的一个方式的显示装置具有配置为矩阵状的多个像素。一个像素具有一个以上的子像素。一个子像素具有一个发光器件。例如，像素可以采用具有三个子像素的结构(R、G、B的三种颜色或黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)的三种颜色等)或具有四个子像素的结构(R、G、B、白色(W)的四种颜色或者R、G、B、Y的四种颜色等)。再者，像素具有受光器件。受光器件既可设置在所有像素又可设置在一部分像素中。此外，一个像素也可以具有多个受光器件。
具有晶体管的层55优选具有第一晶体管及第二晶体管。第一晶体管与受光器件电连接。第二晶体管与发光器件电连接。
本发明的一个方式的显示装置也可以具有检测出与显示装置接触的如手指等对象物的功能。例如，如图1C所示，具有发光器件的层57中的发光器件所发射的光被接触显示装置50B的手指52反射，使得具有受光器件的层53中的受光器件检测出该反射光。由此，可以检测出与显示装置50B接触的手指52。
如图1D所示，本发明的一个方式的显示装置也可以具有对接近显示装置50B(未接触)的对象物进行检测或拍摄的功能。
[像素]
图1E至图1I示出像素的一个例子。
图1E至图1G所示的像素包括R、G、B的三个子像素(三个发光器件)和受光器件PD。在图1E的例子中，三个子像素及受光器件PD配置为2×2的矩阵状，在图1F的例子中，三个子像素和受光器件PD配置为一个横列。在图1G的例子中，三个子像素配置为一个横列，其下配置有受光器件PD。也就是说，图1E至图1G所示的像素各自由用于显示的三个子像素和用于光检测的一个子像素的四个子像素构成。
图1H所示的像素包括R、G、B、W的四个子像素(四个发光器件)及受光器件PD。
图1I所示的像素包括R、G、B的三个子像素、发射红外光的发光器件IR及受光器件PD。此时，受光器件PD优选具有检测出红外光的功能。受光器件PD也可以具有检测出可见光和红外光的双方的功能。根据传感器的用途，可以决定受光器件PD所检测出的光的波长。
以下，参照图2至图12B说明本发明的一个方式的显示装置所包括的发光器件及受光器件的详细结构。
本发明的一个方式的显示装置可以采用向与形成有发光器件的衬底相反一侧射出光的顶部发射结构、向形成有发光器件的衬底一侧射出光的底部发射结构、向两个表面一侧射出光的双面发射结构。
在图2至图12B中，以顶部发射型显示装置为例进行说明。
在本实施方式中，主要说明包括发射可见光的发光器件和检测出可见光的受光器件的显示装置，但是显示装置还可以包括发射红外光的发光器件。此外，受光器件可以具有检测出红外光的结构或检测出可见光及红外光的双方的结构。
[显示装置10]
图2示出显示装置10的截面图。
显示装置10包括受光器件110及发光器件190。
发光器件190包括像素电极191、缓冲层192、发光层193、缓冲层194及公共电极115。发光层193包含有机化合物。发光器件190具有发射可见光的功能。此外，显示装置10还可以包括具有发射红外光的功能的发光器件。在本实施方式中，以像素电极191被用作阳极且公共电极115被用作阴极的情况为例进行说明。
受光器件110包括像素电极181、缓冲层182、活性层183、缓冲层184及公共电极115。活性层183包含有机化合物。受光器件110具有检测出可见光的功能。此外，受光器件110还可以具有检测出红外光的功能。在本实施方式中，与发光器件190同样，说明像素电极181被用作阳极且公共电极115被用作阴极的情况。也就是说，通过将反向偏压施加到像素电极181与公共电极115之间来驱动受光器件110，显示装置10可以检测出入射到受光器件110的光来产生电荷，由此可以将其提取为电流。
像素电极181、像素电极191、缓冲层182、缓冲层192、活性层183、发光层193、缓冲层184、缓冲层194及公共电极115各自可以具有单层结构或叠层结构。
像素电极181和像素电极191位于绝缘层214上。像素电极181和像素电极191可以使用同一材料及同一工序形成。像素电极181的端部及像素电极191的端部各自被分隔壁216覆盖。像素电极181和像素电极191隔着分隔壁216彼此电绝缘(也称为电分离)。
分隔壁216优选使用有机绝缘膜。作为能够用于有机绝缘膜的材料，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、酚醛树脂及这些树脂的前体等。分隔壁216是使可见光透过的层。虽然后面说明详细内容，但是也可以设置遮断可见光的分隔壁217代替分隔壁216。
缓冲层182位于像素电极181上。活性层183隔着缓冲层182重叠于像素电极181。缓冲层184位于活性层183上。活性层183隔着缓冲层184重叠于公共电极115。缓冲层182可以具有空穴传输层。缓冲层184可以具有电子传输层。
缓冲层192位于像素电极191上。发光层193隔着缓冲层192重叠于像素电极191。缓冲层194位于发光层193上。发光层193隔着缓冲层194重叠于公共电极115。缓冲层192可以具有空穴注入层和空穴传输层中的一方或双方。缓冲层194可以具有电子注入层和电子传输层中的一方或双方。
公共电极115是受光器件110与发光器件190共同使用的层。
受光器件110及发光器件190所包括的一对电极可以使用相同的材料并具有相同的膜厚等。由此，可以降低显示装置的制造成本并使制造工序简化。
显示装置10在一对衬底(衬底151及衬底152)之间包括受光器件110、发光器件190、晶体管41及晶体管42等。
在受光器件110中，位于像素电极181与公共电极115之间的缓冲层182、活性层183及缓冲层184各自可以被称为有机层(包含有机化合物的层)。像素电极181优选具有反射可见光的功能。公共电极115具有使可见光透过的功能。在受光器件110检测出红外光的情况下，公共电极115具有使红外光透过的功能。此外，像素电极181优选具有反射红外光的功能。
受光器件110具有检测光的功能。具体而言，受光器件110是接收从显示装置10的外部入射的光22并将其转换为电信号的光电转换器件。光22也可以说是发光器件190的发光被对象物反射的光。此外，光22也可以通过后述的透镜入射到受光器件110。
在发光器件190中，可以将各自位于像素电极191与公共电极115之间的缓冲层192、发光层193及缓冲层194总称为EL层。注意，EL层至少包括发光层。像素电极191优选具有反射可见光的功能。公共电极115具有使可见光透过的功能。在显示装置10包括发射红外光的发光器件的情况下，公共电极115具有使红外光透过的功能。此外，像素电极191优选具有反射红外光的功能。
本实施方式的显示装置所包括的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个优选为对可见光具有透过性及反射性的电极(半透过·半反射电极)，另一个优选为对可见光具有反射性的电极(反射电极)。当发光器件具有微腔结构时，可以在两个电极之间使从发光层得到的发光谐振，并且可以增强从发光器件射出的光。
注意，半透过·半反射电极可以采用反射电极与对可见光具有透过性的电极(也称为透明电极)的叠层结构。在本说明书等中，有时将被用作半透过·半反射电极的一部分的反射电极记载为像素电极或公共电极，将透明电极记载为光学调整层，但是透明电极(光学调整层)也有可能被用作像素电极或公共电极。
透明电极的光透过率为40％以上。例如，在发光器件中，优选使用对可见光(波长为400nm以上且小于750nm的光)的透过率为40％以上的电极。此外，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。反射电极的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。此外，在将发射近红外光的发光元件用于显示装置时，优选该电极的近红外光(波长为750nm以上且1300nm以下的光)的透过率以及反射率也在上述数值范围内。
缓冲层192或缓冲层194也可以具有作为光学调整层的功能。通过使缓冲层192或缓冲层194的膜厚不同，可以在各发光器件中增强特定颜色的光并取出。注意，在半透过·半反射电极采用反射电极与透明电极的叠层结构的情况下，一对电极间的光学距离表示一对反射电极间的光学距离。
发光器件190具有发射可见光的功能。具体而言，发光器件190是电压被施加到像素电极191与公共电极115之间时向衬底152一侧发射光的电致发光器件(参照发光21)。
发光层193优选以不与受光器件110重叠的方式形成。由此，可以抑制发光层193对光22的吸收，来可以增加照射到受光器件110的光量。
像素电极181通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管41的源极或漏极。
像素电极191通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管42的源极或漏极。晶体管42具有控制发光器件190的驱动的功能。
晶体管41及晶体管42接触地形成于同一层(图2中的衬底151)上。
电连接于受光器件110的电路中的至少一部分优选使用与电连接于发光器件190的电路相同的材料及工序而形成。由此，与分别形成两个电路的情况相比，可以减小显示装置的厚度，并可以简化制造工序。
受光器件110及发光器件190各自优选被保护层116覆盖。在图2中，保护层116设置在公共电极115上并与该公共电极115接触。通过设置保护层116，可以抑制水等杂质混入受光器件110及发光器件190，由此可以提高受光器件110及发光器件190的可靠性。此外，可以使用粘合层142贴合保护层116和衬底152。
衬底152的衬底151一侧的面设置有遮光层158。遮光层158在与发光器件190重叠的位置及与受光器件110重叠的位置具有开口。在本说明书等中，与发光器件190重叠的位置具体地是指与发光器件190的发光区域重叠的位置。同样地，与受光器件110重叠的位置具体地是指与受光器件110的受光区域重叠的位置。
这里，受光器件110检测出被对象物反射的来自发光器件190的光。但是，有时来自发光器件190的光在显示装置10内被反射而不经对象物地入射到受光器件110。遮光层158可以减少这种杂散光的负面影响。例如，在没有设置遮光层158的情况下，有时发光器件190所发射的光23被衬底152反射，由此反射光24入射到受光器件110。通过设置遮光层158，可以抑制反射光24入射到受光器件110。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
作为遮光层158，可以使用遮挡来自发光器件的光的材料。遮光层158优选吸收可见光。作为遮光层158，例如，可以使用金属材料或包含颜料(碳黑等)或染料的树脂材料等形成黑矩阵。遮光层158也可以采用红色滤光片、绿色滤光片及蓝色滤光片的叠层结构。
[显示装置10A]
图3A示出显示装置10A的截面图。此外，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结构。
显示装置10A的与显示装置10不同之处是包括树脂层159。
衬底152的衬底151一侧的面设置有树脂层159。树脂层159设置在与发光器件190重叠的位置，不设置在与受光器件110重叠的位置。
树脂层159如图3B所示那样设置在与发光器件190重叠的位置且在与受光器件110重叠的位置包括开口159p。此外，树脂层159如图3C所示那样在与发光器件190重叠的位置被设置为岛状且不设置在与受光器件110重叠的位置。
衬底152的衬底151一侧的面及树脂层159的衬底151一侧的面设置有遮光层158。遮光层158在与发光器件190重叠的位置及与受光器件110重叠的位置包括开口。
例如，遮光层158可以吸收经过树脂层159而被衬底152的衬底151一侧的面反射的杂散光23a。此外，遮光层158可以在杂散光23b入射到树脂层159之前吸收杂散光23b。因此，可以减少入射到受光器件110的杂散光。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。在遮光层158靠近发光器件190时，可以进一步减少杂散光，所以尤其是优选的。此外，在遮光层158靠近发光器件190时，可以抑制显示的视角依赖性，由此在提高显示品质的观点上也是优选的。
通过设置遮光层158，可以控制受光器件110检测光的范围。在遮光层158远离受光器件110时，摄像范围得到缩小，由此可以提高摄像的分辨率。
在树脂层159包括开口时，遮光层158优选覆盖该开口的至少一部分及在该开口中露出的树脂层159的侧面的至少一部分。
在树脂层159被设置为岛状时，遮光层158优选覆盖树脂层159的侧面的至少一部分。
如此，因为沿着树脂层159的形状设置遮光层158，所以遮光层158与发光器件190(具体而言，发光器件190的发光区域)之间的距离短于遮光层158与受光器件110(具体而言，受光器件110的受光区域)之间的距离。因此，可以减少传感器的噪声，提高摄像的分辨率，并且抑制显示的视角依赖性。由此，可以提高显示装置的显示品质和摄像品质的双方。
树脂层159是使发光器件190的发光透过的层。作为树脂层159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、酚醛树脂及这些树脂的前体等。注意，设置在衬底152与遮光层158之间的结构物不局限于树脂层，也可以使用无机绝缘膜等。在该结构物较厚时，遮光层与受光器件之间的距离和遮光层与发光器件之间的距离有差异。树脂等有机绝缘膜易于形成得厚，因此适合于该结构物。
为了比较遮光层158与受光器件110之间的距离和遮光层158与发光器件190之间的距离，例如可以使用遮光层158的受光器件110一侧的端部与公共电极115之间的最短距离L1和遮光层158的发光器件190一侧的端部与公共电极115之间的最短距离L2。因为最短距离L2短于最短距离L1，所以可以抑制来自发光器件190的杂散光来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。另外，可以抑制显示的视角依赖性。因为最短距离L1长于最短距离L2，所以可以缩小受光器件110的摄像范围来提高摄像的分辨率。
另外，通过具有粘合层142中的与受光器件110重叠的部分厚于与发光器件190重叠的部分的结构，可以使遮光层158与受光器件110之间的距离和遮光层158与发光器件190之间的距离有差异。
[显示装置10B]
图4A示出显示装置10B的截面图。
显示装置10B的与显示装置10A不同之处在于不包括缓冲层182及缓冲层192而包括公共层112。
公共层112位于分隔壁216、像素电极181及像素电极191上。公共层112是受光器件110与发光器件190共同使用的层。公共层112可以为单层结构或叠层结构。
作为公共层112，例如可以形成空穴注入层和空穴传输层中的一方或双方。有时公共层112在发光器件190中的功能和在受光器件110中的功能不同。例如，当公共层112包括空穴注入层时，该空穴注入层分别在发光器件190和受光器件110中被用作空穴注入层和空穴传输层。
通过受光器件和发光器件共同使用活性层及发光层以外的层中的至少一部分，可以减少显示装置的制造工序，所以是优选的。
[显示装置10C]
图4B示出显示装置10C的截面图。
显示装置10C的与显示装置10A不同之处在于不包括缓冲层184及缓冲层194而包括公共层114。
公共层114位于分隔壁216、活性层183及发光层193上。公共层114是受光器件110与发光器件190共同使用的层。公共层114可以为单层结构或叠层结构。
作为公共层114，例如可以形成电子注入层和电子传输层中的一方或双方。有时公共层114在发光器件190中的功能和在受光器件110中的功能不同。例如，当公共层114包括电子注入层时，该电子注入层分别在发光器件190和受光器件110中被用作电子注入层和电子传输层。
通过受光器件和发光器件共同使用活性层及发光层以外的层中的至少一部分，可以减少显示装置的制造工序，所以是优选的。
[显示装置10D]
图5A示出显示装置10D的截面图。
显示装置10D的与显示装置10A不同之处在于不包括缓冲层182、缓冲层192、缓冲层184及缓冲层194而包括公共层112及公共层114。
在本实施方式的显示装置中，受光器件110的活性层183使用有机化合物。受光器件110的活性层183以外的层可以采用与发光器件190(EL)相同的结构。由此，只要在发光器件190的制造工序中追加形成活性层183的工序，就可以在形成发光器件190的同时形成受光器件110。此外，发光器件190与受光器件110可以形成在同一衬底上。因此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在显示装置内设置受光器件110。
在显示装置10D中，只有受光器件110的活性层183及发光器件190的发光层193是分别形成的，而其他层可以是受光器件110和发光器件190共同使用。但是，受光器件110及发光器件190的结构不局限于此。除了活性层183及发光层193以外，受光器件110及发光器件190还可以具有其他分别形成的层(参照上述的显示装置10A、显示装置10B及显示装置10C)。受光器件110与发光器件190优选共同使用一层以上的层(公共层)。由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在显示装置内设置受光器件110。
[显示装置10E]
图5B示出显示装置10E的截面图。
显示装置10E的与显示装置10D不同之处在于不包括衬底151及衬底152而包括衬底153、衬底154、粘合层155及绝缘层212。
衬底153和绝缘层212被粘合层155贴合。衬底154和保护层116被粘合层142贴合。
显示装置10E将形成在制造衬底上的绝缘层212、晶体管41、晶体管42、受光器件110及发光器件190等转置在衬底153上而形成。衬底153和衬底154优选具有柔性。由此，可以提高显示装置10E的柔性。例如，衬底153和衬底154优选使用树脂。
作为衬底153及衬底154，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。衬底153和衬底154中的一个或两个也可以使用其厚度为具有柔性程度的玻璃。
本实施方式的显示装置所具有的衬底可以使用光学各向同性高的薄膜。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：Cellulose triacetate)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。
[显示装置10F、10G、10H]
图5C示出显示装置10F的截面图。图6A示出显示装置10G的截面图。图6B示出显示装置10H的截面图。
显示装置10F除了包括显示装置10D的结构以外还包括透镜149。
本实施方式的显示装置也可以包括透镜149。透镜149设置在与受光器件110重叠的位置。在显示装置10F中，以与衬底152接触的方式设置有透镜149。显示装置10F所包括的透镜149在衬底151一侧具有凸面。
在将遮光层158和透镜149的双方形成在衬底152的同一面上的情况下，对它们的形成顺序没有限制。虽然在图5C中示出先形成透镜149的例子，但是也可以先形成遮光层158。在图5C中，透镜149的端部被遮光层158覆盖。
显示装置10F采用光22通过透镜149入射到受光器件110的结构。与没有透镜149的情况相比，通过设置透镜149，可以减小受光器件110的拍摄范围，由此可以抑制与相邻的受光器件110的拍摄范围重叠。由此，可以拍摄模糊少的清晰图像。此外，在受光器件110的拍摄范围相等的情况下，与没有透镜149的情况相比，通过设置透镜149，可以增大针孔的尺寸(在图5C中相当于与受光器件110重叠的遮光层158的开口尺寸)。由此，通过具有透镜149，可以增加入射到受光器件110的光量。
与显示装置10F同样，图6A所示的显示装置10G也是光22通过透镜149入射到受光器件110的结构之一。
在显示装置10G中，以与保护层116的顶面接触的方式设置有透镜149。显示装置10G所包括的透镜149在衬底152一侧具有凸面。
图6B所示的显示装置10H在衬底152的显示面一侧设置有透镜阵列146。透镜阵列146所具有的透镜设置在与受光器件110重叠的位置。优选衬底152的衬底151一侧的表面设置有遮光层158。
作为用于本实施方式的显示装置的透镜的形成方法，既可在衬底上或受光器件上直接形成如微透镜等透镜，又可将另外制成的微透镜阵列等透镜阵列贴合在衬底上。
透镜的折射率优选为1.3以上且2.5以下。透镜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。
具体而言，可以将包含氯、溴或碘的树脂、包含重金属原子的树脂、包含杂芳环的树脂、包含硫的树脂等用于透镜。或者，可以将树脂、具有其折射率高于该树脂的材料的纳米粒子的材料用于透镜。作为纳米粒子，可以使用氧化钛或氧化锆等。
此外，可以将氧化铈、氧化铪、氧化镧、氧化镁、氧化铌、氧化钽、氧化钛、氧化钇、氧化锌、包含铟和锡的氧化物、或者包含铟和镓和锌的氧化物等用于透镜。或者，可以将硫化锌等用于透镜。
[显示装置10J]
图6C示出显示装置10J的截面图。
显示装置10J的与显示装置10D不同之处在于不包括使可见光透过的分隔壁216而包括遮断可见光的分隔壁217。
分隔壁217优选吸收发光器件190所发射的光。作为分隔壁217，例如可以使用包含颜料或染料的树脂材料等形成黑矩阵。此外，通过使用茶色抗蚀剂材料，可以由被着色的绝缘层构成分隔壁217。
在显示装置10D(图5A)中，发光器件190所发射的光有时被衬底152及分隔壁216反射，使得反射光入射到受光器件110。此外，发光器件190所发射的光有时透过分隔壁216被晶体管或布线等反射，使得反射光入射到受光器件110。在显示装置10J中，通过由分隔壁217吸收光，可以抑制这种反射光入射到受光器件110。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
分隔壁217优选至少吸收受光器件110所检测出的光的波长。例如，在受光器件110检测出发光器件190所发射的绿色的光的情况下，分隔壁217优选至少吸收绿色的光。例如，当分隔壁217具有红色滤光片时，可以吸收绿色的光，由此可以抑制反射光入射到受光器件110。
遮光层158可以在杂散光23b入射到树脂层159之前吸收大部分的杂散光23b，但是有时杂散光23b的一部分被反射并入射到分隔壁217。当分隔壁217具有吸收杂散光23b的结构时，可以抑制杂散光23b入射到晶体管或布线等。由此，可以抑制杂散光23c到达受光器件110。在杂散光23b入射到遮光层158和分隔壁217的次数较多时，可以增大被吸收的光量，并可以使到达受光器件110的杂散光23c的量极少。在树脂层159较厚时，可以增大杂散光23b入射到遮光层158和分隔壁217的次数，所以是优选的。
此外，通过分隔壁217吸收光，可以将从发光器件190直接入射到分隔壁217的杂散光23d被分隔壁217吸收。由此，通过设置分隔壁217，可以减少入射到受光器件110的杂散光。
[显示装置10K]
图7A示出显示装置10K的俯视图。图7B示出图7A中的点划线A1-A2间的截面图。图8A示出图7A中的点划线A3-A4间的截面图。
在图7A中，以虚线围绕的部分相当于一个像素。一个像素包括受光器件110、红色的发光器件190R、绿色的发光器件190G及蓝色的发光器件190B。
对受光器件110及发光器件190R、190G、190B的顶面形状没有特别的限制。作为图7A所示的像素的布局，使用密排六方(hexagonal close-packed)结构。通过具有密排六方结构的布局，可以提高受光器件110及发光器件190R、190G、190的开口率，所以是优选的。在俯视时，受光器件110的受光区域为四角形，发光器件190R、190G、190B的发光区域各自为六角形。
在俯视(也称为平面视)时，受光器件110设置在框状的遮光层219a之内侧。通过由遮光层219a完全围绕受光器件110的四边，可以抑制杂散光入射到受光器件110。框状的遮光层219a也可以具有间隙(也称为切口、被间断的部分、空缺的部分)。
在俯视时，间隔物219b设置在绿色的发光器件190G与蓝色的发光器件190B之间。
如图7B及图8A所示，显示装置10K包括受光器件110、红色的发光器件190R、绿色的发光器件190G及蓝色的发光器件190B。
发光器件190R包括像素电极191R、公共层112、发光层193R、公共层114及公共电极115。发光层193R包含发射红色的光21R的有机化合物。发光器件190R具有发射红色的光的功能。
发光器件190G包括像素电极191G、公共层112、发光层193G、公共层114及公共电极115。发光层193G包含发射绿色的光21G的有机化合物。发光器件190G具有发射绿色的光的功能。
发光器件190B包括像素电极191B、公共层112、发光层193B、公共层114及公共电极115。发光层193B包含发射蓝色的光21B的有机化合物。发光器件190B具有发射蓝色的光的功能。
受光器件110包括像素电极181、公共层112、活性层183、公共层114及公共电极115。活性层183包含有机化合物。受光器件110具有检测出可见光的功能。
显示装置10K在一对衬底(衬底151及衬底152)之间包括受光器件110、发光器件190R、发光器件190G、发光器件190B、晶体管41、晶体管42R、晶体管42G及晶体管42B等。
像素电极181、191R、191G、191B的端部各自被分隔壁216覆盖。
像素电极181通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管41的源极或漏极。像素电极191R通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管42R的源极或漏极。与此同样，像素电极191G通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管42G的源极或漏极。另外，像素电极191B通过设置在绝缘层214中的开口电连接到晶体管42B的源极或漏极。
受光器件110及发光器件190R、190G、190B各自被保护层116覆盖。
衬底152的衬底151一侧的面设置有树脂层159。树脂层159设置在与发光器件190R、190G、190B重叠的位置，不设置在与受光器件110重叠的位置。
衬底152的衬底151一侧的面及树脂层159的衬底151一侧的面设置有遮光层158。遮光层158在与发光器件190R、190G、190B的每一个重叠的位置及与受光器件110重叠的位置包括开口。
在俯视时，分隔壁216中设置有框状的开口。在图7B中，分隔壁216在受光器件110与发光器件190R之间包括开口。此外，以覆盖开口的方式设置有遮光层219a。遮光层219a优选覆盖分隔壁216的开口及在开口中露出的分隔壁216的侧面。遮光层219a优选还覆盖分隔壁216的顶面的至少一部分。
可以具有在分隔壁216中不设置开口而在分隔壁216上设置遮光层219a的结构，但是杂散光有可能透过分隔壁216入射到受光器件110。通过在分隔壁216中设置开口且以嵌入该开口的方式设置遮光层219a，透过分隔壁216的杂散光在分隔壁216的开口中被遮光层219a吸收。因此，可以抑制杂散光入射到受光器件110。
遮光层219a优选为正锥形。由此，可以提高设置在遮光层219a上的膜(公共层112、公共层114、公共电极115及保护层116等)的覆盖性。
遮光层219a优选至少吸收受光器件110所检测出的光的波长。例如，在受光器件110检测出发光器件190G所发射的绿色的光的情况下，遮光层219a优选至少吸收绿色的光。例如，当遮光层219a具有红色滤光片时，可以吸收绿色的光，由此可以抑制反射光入射到受光器件110。遮光层219a可以为使用包含颜料或染料的树脂材料等形成的黑矩阵。遮光层219a也可以采用红色滤光片、绿色滤光片及蓝色滤光片的叠层结构。此外，作为遮光层219a，也可以使用茶色抗蚀剂材料形成被着色的绝缘层。
例如，在受光器件110检测出发光器件190G所发射的绿色的光的情况下，发光器件190G所发射的光有时被衬底152及分隔壁216反射，使得反射光入射到受光器件110。此外，发光器件190G所发射的光有时透过分隔壁216被晶体管或布线等反射，使得反射光入射到受光器件110。在显示装置10K中，通过由遮光层158及遮光层219a吸收光，可以抑制这种反射光入射到受光器件110。由此，可以减少噪声来提高使用受光器件110的传感器的灵敏度。
例如，遮光层158可以在杂散光23b入射到树脂层159之前吸收大部分的杂散光23b。并且，通过遮光层219a吸收杂散光23b，即便杂散光23b的一部分被遮光层158反射也可以抑制杂散光23b入射到晶体管或布线等。由此，可以抑制杂散光到达受光器件110。在杂散光23b入射到遮光层158和遮光层219a的次数较多时，可以增大被吸收的光量，并可以使到达受光器件110的杂散光的量极少。在树脂层159较厚时，可以增大杂散光23b入射到遮光层158和遮光层219a的次数，所以是优选的。在树脂层159较厚时，遮光层158与各色的发光器件之间的距离变短，可以抑制显示的视角依赖性，由此在提高显示品质的观点上也是优选的。
此外，通过遮光层219a吸收光，可以将从发光器件直接入射到遮光层219a的杂散光23d被遮光层219a吸收。由此，通过设置遮光层219a，可以减少入射到受光器件110的杂散光。
通过设置遮光层158，可以控制受光器件110检测光的范围。在遮光层158远离受光器件110时，摄像范围得到缩小，由此可以提高摄像的分辨率。
间隔物219b位于分隔壁216上且在俯视时位于发光器件190G与发光器件190B之间。间隔物219b的顶面优选比遮光层219a的顶面更靠近遮光层158。当遮光层219a的厚度L3为分隔壁216的厚度与间隔物219b的厚度之和L4以上时，粘合层142不充分地填补在框状的遮光层219a之内侧，受光器件110甚至显示装置10K的可靠性有可能下降。因此，分隔壁216的厚度与间隔物219b的厚度之和L4优选大于遮光层219a的厚度L3。因此，易于填补粘合层142。如图8A所示，在间隔物219b与遮光层158重叠的部分中，遮光层158可以与保护层116(或公共电极115)接触。
[显示装置10L]
图8B示出显示装置10L的截面图。
在显示装置10L中，发光器件190R、190G、190B包括同一发光层。图8B相当于图7A中的点划线A3-A4间的截面图。
图8B所示的发光器件190G包括像素电极191G、光学调整层197G、公共层112、发光层113、公共层114及公共电极115。图8B所示的发光器件190B包括像素电极191B、光学调整层197B、公共层112、发光层113、公共层114及公共电极115。在发光器件190R、190G、190B中，公共层112、发光层113及公共层114具有相同结构。例如，发光层113包括发射红色的光的发光层193R、发射绿色的光的发光层193G及发射蓝色的光的发光层193B。
注意，在图8B中，由公共层112、发光层113及公共层114示出EL层，但是不局限于此。发光器件既可以为在像素电极与公共电极之间包括一个EL层的单结构(图18A)，又可以为包括多个EL层的串联结构(图18B)。
发光层113被发射各色的光的发光器件共同使用。发光器件190G所发射的光经过着色层CFG被提取为绿色的光21G。发光器件190B所发射的光经过着色层CFB被提取为蓝色的光21B。
发光器件190G及发光器件190B包括厚度互不相同的光学调整层，除此之外具有相同的结构。作为像素电极191G及像素电极191B使用反射电极。作为光学调整层，可以使用反射电极上的透明电极。各色的发光器件优选包括厚度互不相同的光学调整层197。图8B所示的发光器件190G以像素电极191G与公共电极115之间的光学距离为增强绿色的光的光学距离的方式使用光学调整层197G进行光学调整。同样地，发光器件190B以像素电极191B与公共电极115之间的光学距离为增强蓝色的光的光学距离的方式使用光学调整层197B进行光学调整。
[显示装置10M]
图9A示出显示装置10M的俯视图。图9B示出图9A中的点划线A5-A6间的截面图。
图9A及图9B所示的显示装置10M的与图7A、图7B及图8A所示的显示装置10K不同之处是：绿色的发光器件190G与蓝色的发光器件190B之间设置有遮光层219a；以及采用空间143被惰性气体填补的中空密封结构。
如显示装置10M那样，遮光层219a可以设置在发光器件190R与受光器件110之间以及发光器件190G与发光器件190B之间的双方。
[显示装置10N]
图10A示出显示装置10N的俯视图。图10B示出图10A中的点划线A7-A8间的截面图。图11A示出图10A中的点划线A9-A10间的截面图。
显示装置10N(图10A)中的点划线A3-A4间的截面结构可以具有与显示装置10K(图8A)同样的结构。此外，可以具有与显示装置10M(图9B)同样的结构。
在显示装置10N中，遮光层219a的顶面形状及截面形状与显示装置10K(图7A及图7B)不同。
在俯视(也称为平面视)时，遮光层219a围绕受光器件110的四边且遮光层219a的一端与另一端彼此离开。遮光层219a的间隙220(也称为切口、被间断的部分、空缺的部分)位于红色的发光器件190R一侧。这里，在用于感测的光源仅是特定颜色的发光器件时，遮光层219a的间隙220优选位于与用于该感测的发光器件不同的发光器件一侧。例如，若是显示装置10N，优选使用绿色的发光器件190G或蓝色的发光器件190B进行感测。因此，可以抑制感测时的噪声的影响。此外，在使用绿色的发光器件190G进行感测时，如区域230所示那样，遮光层219a的一端优选比绿色的发光器件190G突出到红色的发光器件190R一侧。因此，可以抑制来自绿色的发光器件190G的杂散光经过间隙220入射到受光器件110。
分隔壁216在受光器件110与发光器件190R之间包括开口。此外，以覆盖开口的方式设置有遮光层219a。遮光层219a优选覆盖分隔壁216的开口及在开口中露出的分隔壁216的侧面。遮光层219a优选还覆盖分隔壁216的顶面的至少一部分。
遮光层219a可以为反锥形。设置在反锥形的遮光层219a上的有机膜及公共电极115的厚度有时在遮光层219a的侧面附近被减薄。另外，有时在遮光层219a的侧面附近产生空隙160。
在此，在俯视时，在遮光层219a完全围绕受光器件110的四边的情况下，公共电极115被遮光层219a断开，公共电极115有可能被分离为遮光层219a之内侧和外侧。于是，通过使遮光层219a的顶面形状成为围绕受光器件110的四边且遮光层219a的一端和另一端离开的结构，并且设置间隙220，可以抑制公共电极115的分离。因此，可以抑制显示装置10N的显示不良。
图11A是包含遮光层219a的间隙220的截面图。在俯视时，与遮光层219a的顶面形状同样地，分隔壁216中设置有围绕受光器件110的四边且一端和另一端彼此离开的结构的开口。在遮光层219a的间隙220中，分隔壁216上依次设置有公共层112、公共层114、公共电极115及保护层116。
[显示装置10P]
图11B示出显示装置10P的截面图。
显示装置10P的与显示装置10N不同之处是包括接触于遮光层219a的侧面的侧壁219c。
在显示装置10P中，遮光层219a的顶面形状既可以如图7A那样地为框状，又可以如图10A那样地具有间隙220。
通过设置与反锥形的遮光层219a的侧面接触的侧壁219c，可以提高有机膜及公共电极115等的覆盖性，由此可以提高显示装置的显示品质。通过提高公共电极115的覆盖性，可以抑制公共电极115的断开甚至薄膜化，由此可以抑制起因于公共电极115的电压下降的显示的亮度不均匀。
侧壁219c能够使用可用于分隔壁216的材料形成。
[显示装置10Q]
图12A及图12B示出显示装置10Q的截面图。显示装置10Q可以具有与显示装置10K(图7A)同样的顶面结构。图12A示出图7A中的点划线A1-A2间的截面图。图12B示出图7A中的点划线A3-A4间的截面图。
显示装置10Q的与显示装置10K主要不同之处在于不包括分隔壁216而包括分隔壁217。
遮光层219a位于分隔壁217上。与分隔壁216不同，分隔壁217可以吸收发光器件所发射的光，也可以在分隔壁217中不设置开口。从发光器件入射到分隔壁217的杂散光23d被分隔壁217吸收。从发光器件入射到遮光层219a的杂散光23d被遮光层219a吸收。
间隔物219b位于发光器件190G与发光器件190B之间。间隔物219b的顶面优选比遮光层219a的顶面更靠近遮光层158。当间隔物219b薄于遮光层219a时，粘合层142不充分地填补在框状的遮光层219a之内侧，有受光器件110甚至显示装置10Q的可靠性下降的担忧。因此，间隔物219b优选厚于遮光层219a。因此，易于填补粘合层142。如图12B所示，在间隔物219b与遮光层158重叠的部分中，遮光层158可以与保护层116(或公共电极115)接触。
以下参照图13至图17B说明本发明的一个方式的显示装置的更详细的结构。
[显示装置100A]
图13示出显示装置100A的立体图，而图14示出显示装置100A的截面图。
显示装置100A具有贴合衬底152与衬底151的结构。在图13中，以虚线表示衬底152。
显示装置100A包括显示部162、电路164及布线165等。图13示出在显示装置100A中安装有IC(集成电路)173及FPC172的例子。因此，也可以将图13所示的结构称为包括显示装置100A、IC及FPC的显示模块。
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或者从IC173输入到布线165。
图13示出通过玻璃覆晶封装(COG)方式或薄膜覆晶封装(COF)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100A及显示模块不一定必须设置有IC。此外，也可以将IC利用COF方式等安装于FPC。
图14示出显示装置100A的包括FPC172的区域的一部分、电路164的一部分、显示部162的一部分及包括端部的区域的一部分的截面的一个例子。
图14所示的显示装置100A在衬底151与衬底152之间包括晶体管201、晶体管205、晶体管206、发光器件190及受光器件110等。
树脂层159及绝缘层214隔着粘合层142粘合。作为对发光器件190及受光器件110的密封，可以采用固体密封结构或中空密封结构等。在图14中，由衬底152、粘合层142及衬底151围绕的空间143填充有非活性气体(氮、氩等)，采用中空密封结构。粘合层142也可以与发光器件190及受光器件110重叠。此外，由衬底152、粘合层142及衬底151围绕的空间143也可以填充有与粘合层142不同的树脂。
发光器件190具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极191、公共层112、发光层193、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191通过形成在绝缘层214中的开口与晶体管206所包括的导电层222b连接。
分隔壁217覆盖像素电极191的端部。像素电极191包含反射可见光的材料，而公共电极115包含使可见光透过的材料。
受光器件110具有从绝缘层214一侧依次层叠有像素电极181、公共层112、活性层183、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极181通过形成在绝缘层214中的开口与晶体管205所包括的导电层222b电连接。分隔壁217覆盖像素电极181的端部。像素电极181包含反射可见光的材料，而公共电极115包含使可见光透过的材料。
发光器件190将光发射到衬底152一侧。此外，受光器件110通过衬底152及空间143接收光。衬底152优选使用对可见光的透过性高的材料。
像素电极181及像素电极191可以使用同一材料及同一工序形成。公共层112、公共层114及公共电极115用于受光器件110和发光器件190的双方。除了活性层183及发光层193以外，受光器件110和发光器件190可以共同使用其他层。由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在显示装置100A内设置受光器件110。
衬底152的衬底151一侧的面设置有树脂层159及遮光层158。树脂层159设置在与发光器件190重叠的位置，不设置在与受光器件110重叠的位置。遮光层158覆盖衬底152的衬底151一侧的面、树脂层159的侧面及树脂层159的衬底151一侧的面。遮光层158在与受光器件110重叠的位置及与发光器件190重叠的位置包括开口。通过设置遮光层158，可以控制受光器件110检测光的范围。此外，通过设置遮光层158，可以抑制光从发光器件190不经过对象物直接入射到受光器件110。由此，可以实现噪声少且灵敏度高的传感器。通过设置树脂层159，可以使遮光层158与发光器件190之间的距离短于遮光层158与受光器件110之间的距离。因此，可以减少传感器的噪声并抑制显示的视角依赖性。由此，可以提高显示品质和摄像品质的双方。
显示装置100A中的分隔壁217及遮光层219a的结构与显示装置10Q(图12A)同样。
分隔壁217覆盖像素电极181的端部及像素电极191的端部。分隔壁217上设置有遮光层219a。遮光层219a位于受光器件110与发光器件190之间。分隔壁217及遮光层219a优选吸收受光器件110所检测出的光的波长。因此，可以抑制入射到受光器件110的杂散光。
晶体管201、晶体管205及晶体管206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的一部分用作各晶体管的栅极绝缘层。绝缘层213的一部分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，将水或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，可以将绝缘层被用作阻挡层。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。
这里，有机绝缘膜的阻挡性在很多情况下低于无机绝缘膜。因此，有机绝缘膜优选在显示装置100A的端部附近包括开口。由此，可以抑制从显示装置100A的端部通过有机绝缘膜的杂质侵入。此外，也可以以其端部位于显示装置100A的端部的内侧的方式形成有机绝缘膜，以保护有机绝缘膜不暴露于显示装置100A的端部。
用作平坦化层的绝缘层214优选使用有机绝缘膜。作为能够用于有机绝缘膜的材料，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、酚醛树脂及这些树脂的前体等。
在图14所示的区域228中，在绝缘层214中形成有开口。由此，即使在使用有机绝缘膜作为绝缘层214的情况下，也可以抑制杂质从外部通过绝缘层214侵入显示部162。由此，可以提高显示装置100A的可靠性。
晶体管201、晶体管205及晶体管206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结构没有特别的限制。例如，可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外，晶体管都可以具有顶栅结构或底栅结构。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、晶体管205及晶体管206，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，通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位，对另一个施加用来进行驱动的电位，可以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或具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。当使用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(氧化物半导体)。此外，晶体管的半导体层也可以包含硅。作为硅，可以举出非晶硅、结晶硅(低温多晶硅、单晶硅等)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、钨或镁中的一种或多种)和锌。尤其是，M优选为选自铝、镓、钇或锡中的一种或多种。
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(IGZO)。
当半导体层为In-M-Zn氧化物时，优选该In-M-Zn氧化物的In的原子数比为M的原子数比以上。作为这种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＝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的原子数比为4时，Ga的原子数比为1以上且3以下，Zn的原子数比为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的原子数比为5时，Ga的原子数比大于0.1且为2以下，Zn的原子数比为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的原子数比为1时，Ga的原子数比大于0.1且为2以下，Zn的原子数比大于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不同结构。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不同结构。
在衬底151的不与衬底152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。在连接部204的顶面上露出对与像素电极181相同的导电膜进行加工来获得的导电层166。因此，通过连接层242可以使连接部204与FPC172电连接。
此外，可以在衬底152的外侧的表面上配置各种光学构件。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(condensing film)等。此外，在衬底152的外侧的表面上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、缓冲层等。
衬底151及衬底152可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石以及树脂等。通过将具有柔性的材料用于衬底151及衬底152，可以提高显示装置的柔性。
作为粘合层，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。尤其是，优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。此外，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 Conductive Paste)等。
发光器件190具有顶部发射结构、底部发射结构或双面发射结构等。作为提取光一侧的电极使用使可见光透过的导电膜。此外，作为不提取光一侧的电极优选使用反射可见光的导电膜。
发光器件190至少包括发光层193。作为发光层193以外的层，发光器件190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)等的层。例如，公共层112优选具有空穴注入层和空穴传输层中的一个或两个。公共层114优选具有电子传输层和电子注入层中的一个或两个。
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材料的层。作为空穴注入性高的材料，可以使用芳香胺化合物、包含空穴传输性材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料。
在发光器件中，空穴传输层是通过空穴注入层将从阳极注入的空穴传输到发光层的层。在受光器件中，空穴传输层是将根据入射到活性层中的光所产生的空穴传输到阳极的层。空穴传输层是包含空穴传输性材料的层。作为空穴传输性材料，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。作为空穴传输性材料，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(包含芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的材料。
在发光器件中，电子传输层是通过电子注入层将从阴极所注入的电子传输到发光层的层。在受光器件中，电子传输层是将基于入射到活性层中的光而产生的电子传输到阴极的层。电子传输层是包含电子传输性材料的层。作为电子传输性材料，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。作为电子传输性材料，可以使用包含喹啉骨架的金属配合物、包含苯并喹啉骨架的金属配合物、包含噁唑骨架的金属配合物、包含噻唑骨架的金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲咯啉衍生物、包含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、嘧啶衍生物以及含氮杂芳族化合物等缺π电子型杂芳族化合物等的电子传输性高的材料。
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材料的层。作为电子注入性高的材料，可以使用碱金属、碱土金属或者包含上述物质的化合物。作为电子注入性高的材料，也可以使用包含电子传输性材料及供体性材料(电子给体性材料)的复合材料。
公共层112、发光层193及公共层114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。构成公共层112、发光层193及公共层114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、涂敷法等的方法形成。
发光层193是包含发光物质的层。发光层193可以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、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。
受光器件110的活性层183包含半导体。作为该半导体，可以举出硅等无机半导体及包含有机化合物的有机半导体。在本实施方式中，示出使用有机半导体作为活性层含有的半导体的例子。通过使用有机半导体，可以以同一方法(例如真空蒸镀法)形成发光器件190的发光层193和受光器件110的活性层183，并可以共同使用制造设备，所以是优选的。
作为活性层183含有的n型半导体的材料，可以举出富勒烯(例如C60、C70等)或其衍生物等具有电子受体性的有机半导体材料。此外，作为活性层183含有的p型半导体的材料，可以举出铜(II)酞菁(Copper(II)phthalocyanine:CuPc)、四苯基二苯并二茚并芘(Tetraphenyldibenzoperiflanthene：DBP)或锌酞菁(Zinc Phthalocyanine；ZnPc)等具有电子供体性的有机半导体材料。另外，作为p型半导体的材料，可以使用锡酞菁(SnPc)。
例如，优选共蒸镀n型半导体和p型半导体形成活性层183。
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，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。可以使用包含这些材料的膜的单层或叠层。
此外，作为具有透光性的导电材料，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、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、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，可以使用上述叠层膜作为导电层。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的导电层、显示器件所包括的导电层(被用作像素电极及公共电极的导电层)。
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。
[显示装置100B]
图15A示出显示装置100B的截面图。
显示装置100B的与显示装置100A不同之处主要在于包括保护层116以及采用固体密封结构。
通过设置覆盖受光器件110及发光器件190的保护层116，可以抑制水等杂质混入受光器件110及发光器件190，由此可以提高受光器件110及发光器件190的可靠性。
在显示装置100B的端部附近的区域228中，优选绝缘层215与保护层116通过绝缘层214的开口彼此接触。尤其是，特别优选绝缘层215含有的无机绝缘膜与保护层116含有的无机绝缘膜彼此接触。由此，可以抑制杂质从外部通过有机绝缘膜混入显示部162。因此，可以提高显示装置100B的可靠性。
图15B示出保护层116具有三层结构的例子。在图15B中，保护层116包括公共电极115上的无机绝缘层116a、无机绝缘层116a上的有机绝缘层116b及有机绝缘层116b上的无机绝缘层116c。
无机绝缘层116a的端部及无机绝缘层116c的端部延伸到有机绝缘层116b的端部的外侧，并且它们彼此接触。此外，无机绝缘层116a通过绝缘层214(有机绝缘层)的开口与绝缘层215(无机绝缘层)接触。由此，可以使用绝缘层215及保护层116包围受光器件110及发光器件190，可以提高受光器件110及发光器件190的可靠性。
像这样，保护层116也可以具有有机绝缘膜和无机绝缘膜的叠层结构。此时，无机绝缘膜的端部优选延伸到有机绝缘膜的端部的外侧。
此外，在显示装置100B中，保护层116和衬底152通过粘合层142贴合。粘合层142与受光器件110及发光器件190重叠，显示装置100B采用固体密封结构。
[显示装置100C]
图16及图17A示出显示装置100C的截面图。显示装置100C的立体图与显示装置100A(图13)同样。图16示出显示装置100C中的包括FPC172的区域的一部分、电路164的一部分及显示部162的一部分的截面的一个例子。图17A示出显示装置100C中的显示部162的一部分的截面的一个例子。图16尤其示出显示部162中的包括受光器件110和发射红色的光的发光器件190R的区域的截面的一个例子。图17A尤其示出显示部162中的包括发射绿色的光的发光器件190G和发射蓝色的光的发光器件190B的区域的截面的一个例子。
图16及图17A所示的显示装置100C在衬底153与衬底154之间包括晶体管203、晶体管207、晶体管208、晶体管209、晶体管210、发光器件190R、发光器件190G、发光器件190B及受光器件110等。
树脂层159和公共电极115隔着粘合层142粘合，显示装置100C具有固体密封结构。
衬底153和绝缘层212被粘合层155贴合。衬底154和绝缘层157被粘合层156贴合。
显示装置100C的制造方法是如下。首先，设置有绝缘层212、各晶体管、受光器件110及各发光器件等的第一制造衬底和设置有绝缘层157、树脂层159及遮光层158等的第二制造衬底被粘合层142粘合。然后，在剥离第一制造衬底而露出的面贴合衬底153，在剥离第二制造衬底而露出的面贴合衬底154，由此形成在第一制造衬底上及第二制造衬底上的各构成要素转置到衬底153及衬底154。衬底153及衬底154优选各自具有柔性。因此，可以提高显示装置100C的柔性。
作为绝缘层212及绝缘层157，各自可以使用可用于绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215的无机绝缘膜。
发光器件190R具有从绝缘层214b一侧依次层叠有像素电极191R、公共层112、发光层193R、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191R通过形成在绝缘层214b中的开口与导电层169R连接。导电层169R通过形成在绝缘层214a中的开口与晶体管208所包括的导电层222b连接。导电层222b通过形成在绝缘层215中的开口与低电阻区域231n连接。就是说，像素电极191R与晶体管208电连接。晶体管208具有控制发光器件190R的驱动的功能。
与此同样，发光器件190G具有从绝缘层214b一侧依次层叠有像素电极191G、公共层112、发光层193G、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191G通过导电层169G及晶体管209的导电层222b与晶体管209的低电阻区域231n电连接。就是说，像素电极191G与晶体管209电连接。晶体管209具有控制发光器件190G的驱动的功能。
此外，发光器件190B具有从绝缘层214b一侧依次层叠有像素电极191B、公共层112、发光层193B、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极191B通过导电层169B及晶体管210的导电层222b与晶体管210的低电阻区域231n电连接。就是说，像素电极191B与晶体管210电连接。晶体管210具有控制发光器件190B的驱动的功能。
受光器件110具有从绝缘层214b一侧依次层叠有像素电极181、公共层112、活性层183、公共层114及公共电极115的叠层结构。像素电极181通过导电层168及晶体管207的导电层222b与晶体管207的低电阻区域231n电连接。就是说，像素电极181与晶体管207电连接。
分隔壁216覆盖像素电极181、191R、191G、191B的端部。像素电极181、191R、191G、191B包含反射可见光的材料，而公共电极115包含使可见光透过的材料。
发光器件190R、190G、190B将光发射到衬底154一侧。此外，受光器件110通过衬底154及粘合层142接收光。衬底154优选使用对可见光的透过性高的材料。
像素电极181及像素电极191可以使用同一材料及同一工序形成。公共层112、公共层114及公共电极115被受光器件110和发光器件190R、190G、190B共同使用。除了活性层183及发光层以外，受光器件110和各色的发光器件可以共同使用其他层。由此，可以在不需大幅度增加制造工序的情况下在显示装置100C内设置受光器件110。
绝缘层157的衬底153一侧的面设置有树脂层159及遮光层158。树脂层159设置在与发光器件190R、190G、190B重叠的位置，不设置在与受光器件110重叠的位置。遮光层158覆盖绝缘层157的衬底153一侧的面、树脂层159的侧面及树脂层159的衬底153一侧的面。遮光层158在与受光器件110重叠的位置及与发光器件190R、190G、190B的每一个重叠的位置包括开口。通过设置遮光层158，可以控制受光器件110检测光的范围。此外，通过设置遮光层158，可以抑制光从发光器件190R、190G、190B不经过对象物直接入射到受光器件110。由此，可以实现噪声少且灵敏度高的传感器。由于设置树脂层159，所以遮光层158与各色的发光器件之间的距离短于遮光层158与受光器件110之间的距离。因此，可以减少传感器的噪声并抑制显示的视角依赖性。由此，可以提高显示品质和摄像品质的双方。
显示装置100C中的分隔壁216、遮光层219a及间隔物219b的结构与显示装置10K(图7B及图8A)同样。
在图16中，分隔壁216在受光器件110与发光器件190R之间包括开口。以嵌入该开口的方式设置有遮光层219a。遮光层219a位于受光器件110与发光器件190R之间。遮光层219a吸收发光器件190R所发射的光。因此，可以抑制入射到受光器件110的杂散光。
间隔物219b位于发光器件190G与发光器件190B之间。间隔物219b的顶面优选比遮光层219a的顶面更靠近遮光层158。例如，分隔壁216的高度(厚度)与间隔物219b的高度(厚度)之和优选大于遮光层219a的高度(厚度)。因此，易于填补粘合层142。如图17A所示，在间隔物219b与遮光层158重叠的部分中，遮光层158可以与公共电极115(或保护层)接触。
在衬底153的不与衬底154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167、导电层166及连接层242与FPC172电连接。通过对同一导电膜进行加工，可以得到导电层167和导电层168。在连接部204的顶面上露出对与像素电极181相同的导电膜进行加工来获得的导电层166。因此，通过连接层242可以使连接部204与FPC172电连接。
晶体管207、晶体管208、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；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位于导电层223与沟道形成区域231i之间。
导电层222a及导电层222b通过设置在绝缘层215中的开口与低电阻区域231n连接。导电层222a及导电层222b中的一个用作源极，另一个用作漏极。
在图16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16所示的结构。在图16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。再者，导电层222a及导电层222b上还可以设置有覆盖晶体管的绝缘层。
另一方面，在图17B所示的晶体管202的例子中，绝缘层225覆盖半导体层的顶面及侧面。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。
如上所述，本实施方式的显示装置在显示部包括受光器件及发光器件，该显示部具有显示图像的功能及检测光的功能的双方。由此，与传感器设置在显示部的外部或显示装置的外部的情况相比，可以实现电子设备的小型化及轻量化。此外，也可以与设置在显示部的外部或显示装置的外部的传感器组合来实现更多功能的电子设备。
受光器件的设置在一对电极之间的层中的至少一个可以与发光器件(EL器件)相同。例如，受光器件的活性层以外的所有层也可以与发光器件(EL器件)相同。就是说，只要对发光器件的制造工序追加形成活性层的工序，就可以在同一衬底上形成发光器件及受光器件。此外，受光器件及发光器件可以使用同一材料及同一工序形成像素电极及公共电极。此外，通过使用同一材料及同一工序制造电连接于受光器件的电路及电连接于发光器件的电路，可以简化显示装置的制造工序。由此，可以在不经复杂的工序的情况下制造内置有受光器件的方便性高的显示装置。
本实施方式的显示装置包括空穴容易注入到发光层且电子不容易注入到发光层的结构的发光器件。通过采用这种结构，可以抑制发光器件的初始劣化而显著地延长驱动寿命。因此，可以提高发光器件的可靠性，还可以提高显示装置的可靠性。
在本实施方式的显示装置中，以遮光层与受光器件之间的距离较长且遮光层与发光器件之间的距离较短的方式将结构物设置在形成遮光层的面。因此，可以减少传感器的噪声，提高摄像的分辨率，并且抑制显示的视角依赖性。由此，可以提高显示装置的显示品质和摄像品质的双方。
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18A至图18D说明可用于本发明的一个方式的显示装置的发光器件。
图18A所示的发光器件包括阳极101、EL层103及阴极102。图18A所示的发光器件具有将一个EL层夹在一对电极间的单结构。EL层103从阳极101一侧包括空穴注入层121、空穴传输层122、发光层123、电子传输层124及电子注入层125。注意，在图18A至图18D中未图示，但是发光器件也可以包括光学调整层。
阳极101、阴极102、空穴注入层121、空穴传输层122、发光层123、电子传输层124及电子注入层125也可以各自具有单层结构或叠层结构。
图18B所示的发光器件包括阳极101、EL层103a、电荷产生层104、EL层103b及阴极102。图18B所示的发光器件具有在两个EL层之间包括电荷产生层104的串联结构。
串联结构的发光器件中的各EL层可以具有与图18A、图18C及图18D等所示的单结构的发光器件中的EL层同样的结构。
电荷产生层104具有在对阳极101与阴极102施加电压时向EL层103a及EL层103b中的一个注入电子，向其中另一个注入空穴(hole)的功能。由此，在图18B中，当以使阳极101的电位比阴极102高的方式施加电压时，电荷产生层104将电子注入到EL层103a中并将空穴注入到EL层103b中。
在串联结构的发光器件中，通过使各EL层的发光颜色不同，可以作为发光器件整体得到所希望的颜色的发光。例如，在具有两个EL层的发光器件中，通过从一个EL层得到红色和绿色的发光，从另一个EL层得到蓝色发光，可以作为发光器件整体得到白色发光的发光器件。例如，在具有三个EL层的发光器件中，通过从第一EL层得到蓝色发光，从第二EL层得到绿色发光，从第三EL层得到红色发光，可以作为发光器件整体得到白色发光的发光器件。例如，在具有三个EL层的发光器件中，通过从第一EL层得到蓝色发光，从第一EL层上的第二EL层得到黄色、黄绿色或绿色和红色的发光，从第二EL层上的第三EL层得到蓝色发光，可以作为发光器件整体得到白色发光的发光器件。例如，在具有四个EL层的发光器件中，通过从第一EL层得到蓝色发光，从各自在第一EL层上的第二EL层及第三EL层中的一个得到黄色、黄绿色或绿色的发光，从其中另一个得到红色发光，从第二EL层及第三EL层上的第四EL层得到蓝色发光，可以作为发光器件整体得到白色发光的发光器件。
图18C及图18D所示的发光器件所包括的空穴传输层122具有空穴注入层121一侧的空穴传输层122a与发光层123一侧的空穴传输层122b的两层结构。
图18D所示的发光器件所包括的电子传输层124具有发光层123一侧的电子传输层124a与电子注入层125一侧的电子传输层124b的两层结构。
本实施方式的发光器件所包括的空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层中的至少一个可以与受光器件共同使用。因此，可以与分别形成它们的情况相比减少制造工序，且可以将发光器件与受光器件形成在同一面上。
例如，本实施方式的发光器件所包括的空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层中的所有层可以与受光器件共同使用。因此，只要分别形成发光器件的发光层与受光器件的活性层，就可以将发光器件与受光器件形成在同一面上。
以下，说明可用于发光器件的材料。
<电极>
作为构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。具体而言，可以举出In-Sn氧化物(也称为ITO)、In-Si-Sn氧化物(也称为ITSO)、In-Zn氧化物、In-W-Zn氧化物。除了上述以外，还可以举出铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、镓(Ga)、锌(Zn)、铟(In)、锡(Sn)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)、钯(Pd)、金(Au)、铂(Pt)、银(Ag)、钇(Y)、钕(Nd)等金属以及适当地组合它们的合金。另外，可以使用属于元素周期表中第1族或第2族的元素(例如，锂(Li)、铯(Cs)、钙(Ca)、锶(Sr))、铕(Eu)、镱(Yb)等稀土金属、适当地组合它们的合金以及石墨烯等。
在制造具有微腔结构的发光器件时，使用反射电极及半透过·半反射电极。因此，可以单独使用所希望的导电材料或者使用多个导电材料以单层或叠层形成上述电极。另外，电极可以利用溅射法或真空蒸镀法形成。
<空穴注入层>
空穴注入层121优选包含第一化合物及第二化合物。
第一化合物为电子受体性材料(受体性材料)，对第二化合物具有电子受体性。
第二化合物为空穴传输性材料。空穴传输性材料的空穴传输性比电子传输性高。
第二化合物的最高占据分子轨道能级(HOMO能级)优选较低(深)。具体而言，第二化合物的HOMO能级优选为-5.7eV以上且-5.4eV以下。在第二化合物的HOMO能级较低时，空穴容易注入到空穴传输层122，所以是优选的。
作为第一化合物，可以使用包括吸电子基团(尤其是，氟基等卤基或氰基)的有机化合物。
作为第一化合物，例如可以举出醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物、六氮杂三亚苯衍生物等有机受体。具体而言，可以举出7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(简称：F4-TCNQ)、氯醌、2，3，6，7，10，11-六氰-1，4，5，8，9，12-六氮杂三亚苯(简称：HAT-CN)、1，3，4，5，7，8-六氟四氰(hexafluorotetracyano)-萘醌二甲烷(naphthoquinodimethane)(简称：F6-TCNNQ)、2-(7-二氰基亚甲基-1，3，4，5，6，8，9，10-八氟-7H-芘-2-亚基)丙二腈等。尤其是，HAT-CN这样的吸电子基团键合于具有多个杂原子的稠合芳香环的化合物热稳定，所以是优选的。另外，包括吸电子基团(尤其是如氟基等卤基、氰基)的[3]轴烯衍生物的电子受体性非常高所以是特别优选的。作为包括吸电子基团的[3]轴烯衍生物，例如可以举出：α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基三[4-氰-2，3，5，6-四氟苯乙腈]、α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基三[2，6-二氯-3，5-二氟-4-(三氟甲基)苯乙腈]、α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基三[2，3，4，5，6-五氟苯乙腈]等。
第二化合物优选具有空穴传输性骨架。作为该空穴传输性骨架，优选使用空穴传输性材料的HOMO能级不成为过高(浅)的咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及蒽骨架。
第二化合物优选具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一个。第二化合物也可以为具有包含二苯并呋喃环或二苯并噻吩环的取代基的芳香胺、具有萘环的芳香单胺或9-芴基通过亚芳基键合于胺的氮的芳香单胺。
在第二化合物具有N，N-双(4-联苯)氨基时，可以制造长寿命的发光器件，所以是优选的。
作为第二化合物，例如可以举出N-(4-联苯)-6，N-二苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-胺(简称：BnfABP)、N，N-双(4-联苯)-6-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-胺(简称：BBABnf)、4，4’-双(6-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-基)-4”-苯基三苯基胺(简称：BnfBB1BP)、N，N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-6-胺(简称：BBABnf(6))、N，N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-胺(简称：BBABnf(8))、N，N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[2，3-d]呋喃-4-胺(简称：BBABnf(II)(4))、N，N-双[4-(二苯并呋喃-4-基)苯基]-4-氨基-p-三联苯(简称：DBfBB1TP)、N-[4-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-N-苯基-4-联苯胺(简称：ThBA1BP)、4-(2-萘基)-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBAβNB)、4-[4-(2-萘基)苯基]-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBAβNBi)、4，4’-二苯基-4”-(6；1’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称：BBAαNβNB)、4，4’-二苯基-4”-(7；1’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称：BBAαNβNB-03)、4，4’-二苯基-4”-(7-苯基)萘基-2-基三苯基胺(简称：BBAPβNB-03)、4，4’-二苯基-4”-(6；2’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称：BBA(βN2)B)、4，4’-二苯基-4”-(7；2’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称：BBA(βN2)B-03)、4，4’-二苯基-4”-(4；2’-联萘基-1-基)三苯基胺(简称：BBAβNαNB)、4，4’-二苯基-4”-(5；2’-联萘基-1-基)三苯基胺(简称：BBAβNαNB-02)、4-(4-联苯基)-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯基胺(简称：TPBiAβNB)、4-(3-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(简称：mTPBiAβNBi)、4-(4-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(简称：TPBiAβNBi)、4-苯基-4’-(1-萘基)三苯基胺(简称：αNBA1BP)、4，4’-双(1-萘基)三苯基胺(简称：αNBB1BP)、4，4’-二苯基-4”-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]三苯基胺(简称：YGTBi1BP)、4’-[4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]三(1，1’-联苯-4-基)胺(简称：YGTBi1BP-02)、4-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯基胺(简称：YGTBiβNB)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-N-[4-(1-萘基)苯基]-9，9'-螺双(9H-芴)-2-胺(简称：PCBNBSF)、N，N-双([1，1'-联苯]-4-基)-9，9’-螺双[9H-芴]-2-胺(简称：BBASF)、N，N-双([1，1’-联苯]-4-基)-9，9’-螺双[9H-芴]-4-胺(简称：BBASF(4))、N-(1，1’-联苯-2-基)-N-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-9，9’-螺双(9H-芴)-4-胺(简称：oFBiSF)、N-(4-联苯)-N-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)二苯并呋喃-4-胺(简称：FrBiF)、N-[4-(1-萘基)苯基]-N-[3-(6-苯基二苯并呋喃-4-基)苯基]-1-萘基胺(简称：mPDBfBNBN)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(简称：BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(简称：mBPAFLP)、4-苯基-4’-[4-(9-苯基芴-9-基)苯基]三苯基胺(简称：BPAFLBi)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBA1BP)、4，4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBANB)、4，4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBNBB)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9，9’-联芴-2-胺(简称：PCBASF)、N-(1，1’-联苯-4-基)-9，9-二甲基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-芴-2-胺(简称：PCBBiF)、3，3’-(萘-1，4-二基)双(9-苯基-9H-咔唑)(简称：PCzN2)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-芴-9-基)三苯基胺(简称：FLPAPA)等。
<空穴传输层>
空穴传输层122是将由空穴注入层121注入的空穴传输到发光层123的层。
空穴传输层122优选包含第三化合物。
第三化合物为空穴传输性材料。作为空穴传输性材料，能够使用可用于第二化合物的空穴传输性材料。
第三化合物的HOMO能级优选为第二化合物的HOMO能级以下的值。第三化合物的HOMO能级与第二化合物的HOMO能级之差优选为0.2eV以内。
第二化合物和第三化合物优选都具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一个。
当第二化合物与第三化合物具有同一空穴传输性骨架(尤其是，二苯并呋喃骨架)时，可以顺利地注入空穴，所以是优选的。
当第二化合物与第三化合物相同时，可以顺利地注入空穴，所以是更优选的。
在空穴传输层122具有叠层结构的情况下，构成空穴传输层122的各层是将空穴传输到发光层123的层。
图18C和图18D中的空穴传输层122a可以具有与图18A中的空穴传输层122同样的结构。
图18C和图18D中的空穴传输层122b(即，空穴传输层122中的最靠近发光层123一侧的层)优选被用作电子阻挡层。
空穴传输层122b优选包含第四化合物。
第四化合物为空穴传输性材料。作为空穴传输性材料，能够使用可用于第二化合物的空穴传输性材料。
第四化合物的HOMO能级优选低于第三化合物的HOMO能级。第四化合物的HOMO能级与第三化合物的HOMO能级之差优选为0.2eV以内。
第二化合物、第三化合物及第四化合物优选都具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一个。
当第二化合物、第三化合物及第四化合物具有同一空穴传输性骨架(尤其是，二苯并呋喃骨架)时，可以顺利地注入空穴，所以是优选的。
如上所述，在第二化合物与第三化合物(甚至第四化合物)的HOMO能级之差较小或者它们具有空穴传输性骨架(优选的是同一空穴传输性骨架)时，可以将空穴顺利地注入到空穴注入层及空穴传输层，从而可以防止驱动电压上升以及发光层123中的空穴过少的状态。
<发光层>
发光层是包含发光物质的层。发光层可以包括一种或多种发光物质。另外，作为发光物质，适当地使用发射蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等的发光颜色的物质。另外，作为发光物质也可以使用发射近红外线的物质。
另外，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)。另外，作为一种或多种有机化合物，可以使用在本实施方式中进行说明的空穴传输性材料和电子传输性材料中的一方或双方。另外，作为一种或多种有机化合物，也可以使用双极性材料。
对可用于发光层的发光物质没有特别的限制，可以使用将单重激发能量转换为可见光区域或近红外线区域的光的发光物质或将三重激发能量转换为可见光区域或近红外线区域的光的发光物质。
作为将单重激发能量转换成发光的发光物质，可以举出荧光发光物质，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、萘衍生物等。尤其是芘衍生物的发光量子产率高，所以是优选的。作为芘衍生物的具体例子，可以举出N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1，6-二胺(简称：1，6mMemFLPAPrn)、N，N’-二苯基-N，N’-双[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1，6-二胺(简称：1，6FLPAPrn)、N，N’-双(二苯并呋喃-2-基)-N，N’-二苯基芘-1，6-二胺(简称：1，6FrAPrn)、N，N’-双(二苯并噻吩-2-基)-N，N’-二苯基芘-1，6-二胺(简称：1，6ThAPrn)、N，N’-(芘-1，6-二基)双[(N-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃)-6-胺](简称：1，6BnfAPrn)、N，N’-(芘-1，6-二基)双[(N-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃)-8-胺](简称：1，6BnfAPrn-02)、N，N’-(芘-1，6-二基)双[(6，N-二苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃)-8-胺](简称：1，6BnfAPrn-03)等。尤其是，这些以1，6FLPAPrn、1，6mMemFLPAPrn、1，6BnfAPrn-03等芘二胺化合物为代表的稠合芳族二胺化合物具有合适的空穴俘获性且良好的发光效率及可靠性，所以是优选的。
除了上述以外，可以使用5，6-双[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2，2'-联吡啶(简称：PAP2BPy)、5，6-双[4'-(10-苯基-9-蒽基)联苯-4-基]-2，2'-联吡啶(简称：PAPP2BPy)、N，N'-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N，N'-二苯基芪-4，4'-二胺(简称：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称：YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(9，10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(简称：2YGAPPA)、N，9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称：PCAPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBAPA)、4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBAPBA)、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯(简称：TBP)、N，N”-(2-叔丁基蒽-9，10-二基二-4，1-亚苯基)双[N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺](简称：DPABPA)、N，9-二苯基-N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称：2PCAPPA)、N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺(简称：2DPAPPA)、3，10-双[N-(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-N-苯基氨基]萘并[2，3-b；6，7-b’]双苯并呋喃(简称：3，10PCA2Nbf(IV)-02)、3，10-双[N-(二苯并呋喃-3-基)-N-苯基氨基]萘并[2，3-b；6，7-b’]双苯并呋喃(简称：3，10FrA2Nbf(IV)-02)等。
接着，作为将三重激发能量转换为发光的发光物质，例如可以举出磷光发光物质或呈现热活化延迟荧光的热活化延迟荧光(Thermally activated delayedfluorescence：TADF)材料。
作为磷光发光物质，例如可以举出具有4H-三唑骨架、1H-三唑骨架、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)、包括吸电子基团的苯基吡啶衍生物作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。
作为呈现蓝色或绿色且其发射光谱的峰值波长为450nm以上且570nm以下的磷光发光物质，可以举出如下物质。
例如可以举出三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2，6-二甲基苯基)-4H-1，2，4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}铱(III)(简称：[Ir(mpptz-dmp)3])、三(5-甲基-3，4-二苯基-4H-1，2，4-三唑(triazolato))铱(III)(简称：[Ir(Mptz)3])、三[4-(3-联苯)-5-异丙基-3-苯基-4H-1，2，4-三唑(triazolato)]铱(III)(简称：[Ir(iPrptz-3b)3])、三[3-(5-联苯)-5-异丙基-4-苯基-4H-1，2，4-三唑(triazolato)]铱(III)(简称：[Ir(iPr5btz)3])等具有4H-三唑骨架的有机金属配合物；三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1，2，4-三唑(triazolato)]铱(III)(简称：[Ir(Mptz1-mp)3])、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1，2，4-三唑(triazolato))铱(III)(简称：[Ir(Prptz1-Me)3])等具有1H-三唑骨架的有机金属配合物；fac-三[1-(2，6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]铱(III)(简称：[Ir(iPrpmi)3])、三[3-(2，6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑并[1，2-f]菲啶根(phenanthridinato)]铱(III)(简称：[Ir(dmpimpt-Me)3])等具有咪唑骨架的有机金属配合物；以及双[2-(4'，6'-二氟苯基)吡啶根-N，C2']铱(III)四(1-吡唑基)硼酸盐(简称：FIr6)、双[2-(4'，6'-二氟苯基)吡啶根-N，C2']铱(III)吡啶甲酸盐(简称：FIrpic)、双{2-[3'，5'-双(三氟甲基)苯基]吡啶根-N，C2'}铱(III)吡啶甲酸盐(简称：[Ir(CF3ppy)2(pic)])、双[2-(4'，6'-二氟苯基)吡啶根-N，C2']铱(III)乙酰丙酮(简称：FIr(acac))等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等。
作为呈现绿色或黄色且其发射光谱的峰值波长为495nm以上且590nm以下的磷光发光物质，可以举出如下物质。
例如可以举出三(4-甲基-6-苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(mppm)3])、三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(tBuppm)3])、(乙酰丙酮根)双(6-甲基-4-苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(mppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(tBuppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[6-(2-降莰基)-4-苯基嘧啶]铱(III)(简称：[Ir(nbppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]铱(III)(简称：[Ir(mpmppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双{4，6-二甲基-2-[6-(2，6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}铱(III)(简称：[Ir(dmppm-dmp)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(4，6-二苯基嘧啶)铱(III)(简称：[Ir(dppm)2(acac)])等具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物；(乙酰丙酮根)双(3，5-二甲基-2-苯基吡嗪)铱(III)(简称：[Ir(mppr-Me)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(5-异丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)铱(III)(简称：[Ir(mppr-iPr)2(acac)])等具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物；三(2-苯基吡啶根-N，C2')铱(III)(简称：[Ir(ppy)3])、双(2-苯基吡啶根-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(ppy)2(acac)])、双(苯并[h]喹啉)铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(bzq)2(acac)])、三(苯并[h]喹啉)铱(III)(简称：[Ir(bzq)3])、三(2-苯基喹啉-N，C2′)铱(III)(简称：[Ir(pq)3])、双(2-苯基喹啉-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(pq)2(acac)])、[2-(4-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：[Ir(ppy)2(4dppy)])、双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC][2-(4-甲基-5-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]等具有吡啶骨架的有机金属铱配合物；双(2，4-二苯基-1，3-噁唑-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(dpo)2(acac)])、双{2-[4'-(全氟苯基)苯基]吡啶-N，C2'}铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(p-PF-ph)2(acac)])、双(2-苯基苯并噻唑-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(bt)2(acac)])等有机金属配合物、三(乙酰丙酮根)(单菲罗啉)铽(III)(简称：[Tb(acac)3(Phen)])等稀土金属配合物。
作为呈现黄色或红色且其发射光谱的峰值波长为570nm以上且750nm以下的磷光发光物质，可以举出如下物质。
例如可以举出(二异丁酰甲烷根)双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶根]铱(III)(简称：[Ir(5mdppm)2(dibm)])、双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶根](二新戊酰甲烷)铱(III)(简称：[Ir(5mdppm)2(dpm)])、双[4，6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊酰甲烷)铱(III)(简称：[Ir(d1npm)2(dpm)])、三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称：[Ir(tBuppm)3])等具有嘧啶骨架的有机金属配合物；(乙酰丙酮)双(2，3，5-三苯基吡嗪)铱(III)(简称：[Ir(tppr)2(acac)])、双(2，3，5-三苯基吡嗪)(二新戊酰甲烷)铱(III)(简称：[Ir(tppr)2(dpm)])、双{4，6-二甲基-2-[3-(3，5-二甲基苯基)-5-苯基-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2，6-二甲基-3，5-庚二酮-κ2O，O’)铱(III)(简称：[Ir(dmdppr-P)2(dibm)])、双{4，6-二甲基-2-[5-(4-氰基-2，6-二甲基苯基)-3-(3，5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮-κ2O，O’)铱(III)(简称：[Ir(dmdppr-dmCP)2(dpm)])、(乙酰丙酮)双[2-甲基-3-苯基喹喔啉合(quinoxalinato)-N，C2’]铱(III)(简称：[Ir(mpq)2(acac)])、(乙酰丙酮)双(2，3-二苯基喹喔啉合-N，C2’)铱(III)(简称：[Ir(dpq)2(acac)])、(乙酰丙酮)双[2，3-双(4-氟苯基)喹喔啉合]铱(III)(简称：[Ir(Fdpq)2(acac)])、双{4，6-二甲基-2-[5-(5-氰-2-甲基苯基)-3-(3，5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮-κ2O，O’)铱(III)(简称：[Ir(dmdppr-m5CP)2(dpm)])等具有吡嗪骨架的有机金属配合物；三(1-苯基异喹啉-N，C2’)铱(III)(简称：[Ir(piq)3])、双(1-苯基异喹啉-N，C2')铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(piq)2(acac)])、双[4，6-二甲基-2-(2-喹啉基-κN)苯基-κC](2，4-戊二酮根-κ2O，O’)铱(III)等具有吡啶骨架的有机金属配合物；2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉铂(II)(简称：[PtOEP])等铂配合物；以及三(1，3-二苯基-1，3-丙二酮(propanedionato))(单菲罗啉)铕(III)(简称：[Eu(DBM)3(Phen)])、三[1-(2-噻吩甲酰基)-3，3，3-三氟丙酮](单菲罗啉)铕(III)(简称：[Eu(TTA)3(Phen)])等稀土金属配合物。
作为用于发光层的有机化合物(主体材料、辅助材料等)，可以使用选择一种或多种其能隙比发光物质大的物质。
作为与荧光发光物质组合而使用的有机化合物，优选使用单重激发态的能级大且三重激发态的能级小的有机化合物。
虽然一部分与上述具体例子重复，但是，从与发光物质(荧光发光物质、磷光发光物质)的优选组合的观点来看，以下示出有机化合物的具体例子。
作为可以与荧光发光物质组合而使用的有机化合物，可以举出蒽衍生物、并四苯衍生物、菲衍生物、芘衍生物、
Figure BDA0002564233980000681
(chrysene)衍生物、二苯并[g，p]
Figure BDA0002564233980000682
衍生物等稠合多环芳香化合物。
作为与荧光发光物质组合而使用的有机化合物(主体材料)的具体例子，可以举出9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：PCzPA)、3，6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：DPCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称：PCPN)、9，10-二苯基蒽(简称：DPAnth)、N，N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称：CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称：DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N，9-二苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(简称：PCAPBA)、N-(9，10-二苯基-2-蒽基)-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称：2PCAPA)、6，12-二甲氧基-5，11-二苯基
Figure BDA0002564233980000691
N，N，N’，N’，N”，N”，N”’，N”’-八苯基二苯并[g，p]
Figure BDA0002564233980000692
-2，7，10，15-四胺(简称：DBC1)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c，g]咔唑(简称：cgDBCzPA)、6-[3-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃(简称：2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-芴-9-基)-联苯-4’-基}-蒽(简称：FLPPA)、9，10-双(3，5-二苯基苯基)蒽(简称：DPPA)、9，10-二(2-萘基)蒽(简称：DNA)、2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(简称：t-BuDNA)、9，9’-联蒽(简称：BANT)、9，9’-(二苯乙烯-3，3’-二基)二菲(简称：DPNS)、9，9’-(二苯乙烯-4，4’-二基)二菲(简称：DPNS2)、1，3，5-三(1-芘)苯(简称：TPB3)、5，12-二苯基并四苯、5，12-双(联苯-2-基)并四苯、9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(简称：αN-βNPAnth)等。
作为与磷光发光物质组合而使用的有机化合物，选择其三重激发能量大于发光物质的三重激发能量(基底状态和三重激发态的能量差)的有机化合物即可。
注意，当为了形成激基复合物，组合而使用多个有机化合物(例如，第一主体材料及第二主体材料(或辅助材料)等)与发光物质时，优选与磷光发光物质(尤其是有机金属配合物)混合而使用这些多个有机化合物。
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的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer：激基复合物-三重态能量转移)的发光。作为多个有机化合物的组合，优选使用容易形成激基复合物的组合，特别优选组合容易接收空穴的化合物(空穴传输性材料)与容易接收电子的化合物(电子传输性材料)。另外，通过作为该激基复合物选择形成发射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。另外，作为空穴传输性材料及电子传输性材料的具体例子，可以使用本实施方式所示的材料。通过采用上述结构，可以同时实现高效率、低电压驱动以及长寿命的发光器件。
关于形成激基复合物的材料的组合，具有空穴传输性的材料的HOMO能级优选为具有电子传输性的材料的HOMO能级以上的值。空穴传输性材料的LUMO能级(最低空分子轨道)优选为电子传输性材料的LUMO能级以上的值。注意，材料的LUMO能级及HOMO能级可以从通过循环伏安(CV)测量测得的材料的电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。
注意，激基复合物的形成例如可以通过如下方法确认：对具有空穴传输性的材料的发射光谱、具有电子传输性的材料的发射光谱及混合这些材料而成的混合膜的发射光谱进行比较，当观察到混合膜的发射光谱比各材料的发射光谱向长波长一侧漂移(或者在长波长一侧具有新的峰值)的现象时说明形成有激基复合物。或者，对具有空穴传输性的材料的瞬态光致发光(PL)、具有电子传输性的材料的瞬态PL及混合这些材料而成的混合膜的瞬态PL进行比较，当观察到混合膜的瞬态PL寿命与各材料的瞬态PL寿命相比具有长寿命成分或者延迟成分的比率变大等瞬态响应不同时说明形成有激基复合物。此外，可以将上述瞬态PL称为瞬态电致发光(EL)。换言之，与对空穴传输性材料的瞬态EL、电子传输性材料的瞬态EL及这些材料的混合膜的瞬态EL进行比较，观察瞬态响应的不同，可以确认激基复合物的形成。
作为可以与磷光发光物质组合而使用的有机化合物，可以举出芳香胺(具有芳香胺骨架的化合物)、咔唑衍生物(具有咔唑骨架的化合物)、二苯并噻吩衍生物(噻吩衍生物)、二苯并呋喃衍生物(呋喃衍生物)、锌类金属配合物或铝类金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、菲罗啉衍生物等。
作为空穴传输性高的有机化合物的芳香胺、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物的具体的一个例子，可以举出如下物质。
作为咔唑衍生物，可以举出联咔唑衍生物(例如，3，3’-联咔唑衍生物)、具有咔唑基的芳香胺等。
作为联咔唑衍生物(例如，3，3’-联咔唑衍生物)，具体而言，可以举出3，3’-双(9-苯基-9H-咔唑)(简称：PCCP)、9，9’-双(1，1’-联苯-4-基)-3，3’-联-9H-咔唑、9，9’-双(1，1’-联苯-3-基)-3，3’-联-9H-咔唑、9-(1，1’-联苯-3-基)-9’-(1，1’-联苯-4-基)-9H，9’H-3，3’-联咔唑(简称：mBPCCBP)、9-(2-萘基)-9’-苯基-9H，9’H-3，3’-联咔唑(简称：βNCCP)等。
此外，作为具有咔唑基的芳香胺，具体而言，可以举出PCBA1BP、N-(4-联苯)-N-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-9-苯基-9H-咔唑-3-胺(简称：PCBiF)、PCBBiF、PCBBi1BP、PCBANB、PCBNBB、4-苯基二苯基-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)胺(简称：PCA1BP)、N，N’-双(9-苯基咔唑-3-基)-N，N’-二苯基苯-1，3-二胺(简称：PCA2B)、N，N’，N”-三苯基-N，N’，N”-三(9-苯基咔唑-3-基)苯-1，3，5-三胺(简称：PCA3B)、9，9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]芴-2-胺(简称：PCBAF)、PCBASF、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCA1)、3，6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCN1)、3-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzDPA1)、3，6-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzDPA2)、3，6-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-(1-萘基)氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzTPN2)、2-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]螺-9，9’-联芴(简称：PCASF)、N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-(4-苯基)苯基苯胺(简称：YGA1BP)、N，N’-双[4-(咔唑-9-基)苯基]-N，N’-二苯基-9，9-二甲基芴-2，7-二胺(简称：YGA2F)、4，4’，4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称：TCTA)等。
作为咔唑衍生物，除了上述以外，还可以举出3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称：PCPPn)、PCPN、1，3-双(N-咔唑基)苯(简称：mCP)、4，4’-二(N-咔唑基)联苯(简称：CBP)、3，6-双(3，5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(简称：CzTP)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(简称：TCPB)、CzPA等。
作为上述噻吩衍生物(具有噻吩骨架的化合物)及呋喃衍生物(具有呋喃骨架的化合物)，具体而言，可以举出4，4’，4”-(苯-1，3，5-三基)三(二苯并噻吩)(简称：DBT3P-II)、2，8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]二苯并噻吩(简称：DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(简称：DBTFLP-IV)等具有噻吩骨架的化合物、以及4-{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(简称：mmDBFFLBi-II)等具有呋喃骨架的化合物等。
作为上述芳香胺，具体而言，可以举出4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称：NPB或α-NPD)、N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1’-联苯]-4，4’-二胺(简称：TPD)、4，4’-双[N-(螺-9，9’-联芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(简称：BSPB)、BPAFLP、mBPAFLP、N-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-N-{9，9-二甲基-2-[N’-苯基-N’-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)氨基]-9H-芴-7-基}苯基胺(简称：DFLADFL)、N-(9，9-二甲基-2-二苯基氨基-9H-芴-7-基)二苯基胺(简称：DPNF)、2-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]螺-9，9’-联芴(简称：DPASF)、2，7-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]-螺-9，9’-联芴(简称：DPA2SF)、4，4’，4”-三[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称：1’-TNATA)、4，4’，4”-三(N，N-二苯基氨基)三苯基胺(简称：TDATA)、4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(简称：m-MTDATA)、N，N’-二(对甲苯基)-N，N’-二苯基-对苯二胺(简称：DTDPPA)、4，4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称：DPAB)、4，4’-双(N-{4-[N’-(3-甲基苯基)-N’-苯基氨基]苯基}-N-苯基氨基)联苯(简称：DNTPD)、1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(简称：DPA3B)等。
作为空穴传输性高的有机化合物，还可以使用聚(N-乙烯咔唑)(简称：PVK)、聚(4-乙烯三苯基氨基)(简称：PVTPA)、聚[N-(4-{N’-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N’-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](简称：PTPDMA)、聚[N，N’-双(4-丁基苯基)-N，N’-双(苯基)联苯胺](简称：Poly-TPD)等高分子化合物。
作为电子传输性高的有机化合物的锌类金属配合物、铝类金属配合物的具体例子，可以举出：三(8-羟基喹啉)铝(III)(简称：Alq)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(III)(简称：Almq3)、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(II)(简称：BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)铝(III)(简称：BAlq)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(简称：Znq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物等。
除此之外，还可以使用如双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚]锌(II)(简称：ZnPBO)、双[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]锌(II)(简称：ZnBTZ)等具有噁唑基类配体、噻唑类配体的金属配合物等。
此外，作为电子传输性高的有机化合物的噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、菲罗啉衍生物的具体例子，可以举出2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(简称：PBD)、1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(简称：OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(简称：CO11)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(简称：TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(简称：p-EtTAZ)、2-{4-[9，10-二(萘-2-基)-2-蒽基]苯基}-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称：ZADN)、2，2’，2”-(1，3，5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(简称：TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称：mDBTBIm-II)、4，4’-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)二苯乙烯(简称：BzOs)、红菲绕啉(简称：Bphen)、浴铜灵(简称：BCP)、2，9-双(萘-2-基)-4，7-二苯基-1，10-菲罗啉(简称：NBphen)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mCzBPDBq)、2-[4-(3，6-二苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2CzPDBq-III)、7-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：7mDBTPDBq-II)及6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：6mDBTPDBq-II)等。
此外，作为电子传输性高的有机化合物的具有二嗪骨架的杂环化合物、具有三嗪骨架的杂环化合物、具有吡啶骨架的杂环化合物的具体例子，可以举出4，6-双[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(简称：4，6mPnP2Pm)、4，6-双[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(简称：4，6mDBTP2Pm-II)、4，6-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]嘧啶(简称：4，6mCzP2Pm)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：PCCzPTzn)、9-[3-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)苯基]-9’-苯基-2，3’-联-9H-咔唑(简称：mPCCzPTzn-02)、2-[3’-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-1，1’-联苯-3-基]-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mFBPTzn)、2-[(1，1’-联苯)-4-基]-4-苯基-6-[9，9’-螺联(9H-芴)-2-基]-1，3，5-三嗪(简称：BP-SFTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-基)苯基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mBnfBPTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-6-基)苯基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mBnfBPTzn-02)、3，5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称：35DCzPPy)、1，3，5-三[3-(3-吡啶)苯基]苯(简称：TmPyPB)等。
此外，作为电子传输性高的有机化合物，还可以使用聚(2，5-吡啶二基)(简称：PPy)、聚[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-共-(吡啶-3，5-二基)](简称：PF-Py)、聚[(9，9-二辛基芴-2，7-二基)-共-(2，2’-联吡啶-6，6’-二基)](简称：PF-BPy)等高分子化合物。
TADF材料是指S1能级(单重激发态的能级)和T1能级(三重激发态的能级)之差较小且具有通过反系间窜越将三重激发能转换为单重激发能的功能的材料。因此，能够通过微小的热能量将三重激发能上转换(up-convert)为单重激发能(反系间窜越)并能够高效地产生单重激发态。此外，可以将三重激发能转换为发光。另外，可以高效地获得热活化延迟荧光的条件为如下：S1能级与T1能级的能量差为0eV以上且为0.2eV以下，优选为0eV以上且为0.1eV以下。TADF材料所呈现的延迟荧光是指其光谱与一般的荧光同样但其寿命非常长的发光。其寿命为10-6秒以上，优选为10-3秒以上。
以两种物质形成激发态的激基复合物因S1能级和T1能级之差极小而具有将三重激发能转换为单重激发能的TADF材料的功能。
注意，作为T1能级的指标，可以使用在低温(例如，77K至10K)下观察到的磷光光谱。关于TADF材料，优选的是，当以通过在荧光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为S1能级并以通过在磷光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为T1能级时，S1与T1之差为0.3eV以下，更优选为0.2eV以下。
TADF材料可以被用作客体材料或主体材料。
作为TADF材料，例如可以举出富勒烯或其衍生物、普鲁黄素等吖啶衍生物、伊红等。另外，还可以举出包含镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、铂(Pt)、铟(In)或钯(Pd)等含金属卟啉。作为含金属卟啉，例如，也可以举出原卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(ProtoIX))、中卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(Meso IX))、血卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(Hemato IX))、粪卟啉四甲酯-氟化锡配合物(简称：SnF2(Copro III-4Me))、八乙基卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(OEP))、初卟啉-氟化锡配合物(简称：SnF2(Etio I))以及八乙基卟啉-氯化铂配合物(简称：PtCl2OEP)等。
除此之外，可以使用2-(联苯-4-基)-4，6-双(12-苯基吲哚[2，3-a]咔唑-11-基)-1，3，5-三嗪(简称：PIC-TRZ)、PCCzPTzn、2-[4-(10H-吩恶嗪-10-基)苯基]-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5，10-二氢吩嗪-10-基)苯基]-4，5-二苯基-1，2，4-三唑(简称：PPZ-3TPT)、3-(9，9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧杂蒽-9-酮(简称：ACRXTN)、双[4-(9，9-二甲基-9，10-二氢吖啶)苯基]砜(简称：DMAC-DPS)、10-苯基-10H，10’H-螺[吖啶-9，9’-蒽]-10’-酮(简称：ACRSA)、4-(9’-苯基-3，3’-联-9H-咔唑-9-基)苯并呋喃并[3，2-d]嘧啶(简称：4PCCzBfpm)、4-[4-(9’-苯基-3，3’-联-9H-咔唑-9-基)苯基]苯并呋喃并[3，2-d]嘧啶(简称：4PCCzPBfpm)、9-[3-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)苯基]-9’-苯基-2，3’-联-9H-咔唑(简称：mPCCzPTzn-02)等具有富π电子杂芳环及缺π电子杂芳环的杂环化合物。该杂环化合物具有富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环，电子传输性和空穴传输性都高，所以是优选的。另外，也可以使用键合有氰基等吸电子基团的芳环代替缺π电子型杂芳环。此外，可以使用缺π电子骨架代替缺π电子杂芳环。同样地，可以使用富π电子骨架代替富π电子杂芳环。
在具有缺π电子杂芳环的骨架中，吡啶骨架、二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架、哒嗪骨架)及三嗪骨架稳定且可靠性良好，所以是优选的。尤其是，苯并呋喃并嘧啶骨架、苯并噻吩并嘧啶骨架、苯并呋喃并吡嗪骨架、苯并噻吩并吡嗪骨架的电子受体性高且可靠性良好，所以是优选的。
在具有富π电子型杂芳环的骨架中，吖啶骨架、吩恶嗪骨架、吩噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架稳定且可靠性良好，所以优选具有上述骨架中的至少一个。尤其是，优选使用二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架、吲哚骨架、咔唑骨架、吲哚咔唑骨架、联咔唑骨架、3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。
在富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环直接键合的物质中，富π电子杂芳环的供体性和缺π电子型杂芳环的受体性都高而单重激发态与三重激发态之间的能量差变小，所以是特别优选的。
作为富π电子骨架，可以使用芳香胺骨架、吩嗪骨架等。作为缺π电子骨架，可以使用氧杂蒽骨架、二氧化噻吨(thioxanthene dioxide)骨架、噁二唑骨架、三唑骨架、咪唑骨架、蒽醌骨架、苯基硼烷或boranthrene等含硼骨架、苯甲腈或氰苯等具有腈基或氰基的芳香环或杂芳环、二苯甲酮等羰骨架、氧化膦骨架、砜骨架等。
另外，在作为发光物质使用TADF材料的情况下，可以组合其他有机化合物使用。尤其是，可以与上述主体材料(空穴传输性材料、电子传输性材料)组合。在使用TADF材料时，主体材料的S1能级优选高于TADF材料的S1能级。此外，主体材料的T1能级优选比TADF材料的T1能级高。
另外，也可以使用TADF材料作为主体材料且使用荧光发光物质作为客体材料。当使用TADF材料作为主体材料时，由TADF材料生成的三重激发能经反系间窜越转换为单重激发能并进一步能量转移到发光物质，由此可以提高发光器件的发光效率。此时，TADF材料被用作能量供体，发光物质被用作能量受体。由此，作为主体材料使用TADF材料在作为客体材料使用荧光发光物质时很有效。此外，此时，为了得到高发光效率，TADF材料的S1能级优选比荧光发光物质的S1能级高。此外，TADF材料的T1能级优选比荧光发光物质的S1能级高。因此，TADF材料的T1能级优选比荧光发光物质的T1能级高。
此外，优选使用呈现与荧光发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的发光的TADF材料。由此，激发能顺利地从TADF材料转移到荧光发光物质，可以高效地得到发光，所以是优选的。
为了高效地从三重激发能通过反系间窜越生成单重激发能，优选在TADF材料中产生载流子复合。此外，优选的是在TADF材料中生成的三重激发能不转移到荧光发光物质。为此，荧光发光物质优选在荧光发光物质所具有的发光体(成为发光的原因的骨架)的周围具有保护基。作为该保护基，优选为不具有π键的取代基，优选为饱和烃，具体而言，可以举出碳数为3以上且10以下的烷基、取代或未取代的碳数为3以上且10以下的环烷基、碳数为3以上且10以下的三烷基硅基，更优选具有多个保护基。不具有π键的取代基由于几乎没有传输载流子的功能，所以对载流子传输或载流子复合几乎没有影响，可以使TADF材料与荧光发光物质的发光体彼此远离。在此，发光体是指在荧光发光物质中成为发光的原因的原子团(骨架)。发光体优选为具有π键的骨架，优选包含芳香环，并优选具有稠合芳香环或稠合杂芳环。作为稠合芳香环或稠合杂芳环，可以举出菲骨架、二苯乙烯骨架、吖啶酮骨架、吩恶嗪骨架、吩噻嗪骨架等。尤其是，具有萘骨架、蒽骨架、芴骨架、
Figure BDA0002564233980000791
骨架、三亚苯骨架、并四苯骨架、芘骨架、苝骨架、香豆素骨架、喹吖啶酮骨架、萘并双苯并呋喃骨架的荧光发光物质具有高荧光量子产率，所以是优选的。
〈电子传输层〉
电子传输层124是将从阴极102注入的电子传送到发光层123的层。
电子传输层124包含电子传输性材料和第一物质。
电子传输性材料的电子传输性比空穴传输性高。
用于电子传输层124的电子传输性材料的最高占据分子轨道能级(HOMO能级)优选为-6.0eV以上。
用于电子传输层124的电子传输性材料的电场强度[V/cm]的平方根为600时的电子迁移率优选为1×10-7cm2/Vs以上且1×10-5cm2/Vs以下，更优选为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下。
用于电子传输层124的电子传输性材料的电场强度[V/cm]的平方根为600时的电子迁移率优选小于发光层123的主体材料的电场强度[V/cm]的平方根为600时的电子迁移率。通过降低电子传输层124中的电子传输性可以控制向发光层123的电子的注入量，由此可以防止发光层123变成电子过多的状态。
用于电子传输层124的电子传输性材料优选具有蒽骨架，更优选具有蒽骨架及杂环骨架。作为该杂环骨架优选使用含氮五員环骨架。该含氮五員环骨架尤其优选具有如吡唑环、咪唑环、噁唑环、噻唑环那样在环中具有两个杂原子的含五員环骨架。
除此之外，可以将可用于上述主体材料的电子传输性材料的一部分以及作为可以与上述荧光发光物质组合而用于主体材料的材料举出的物质用于电子传输层124。
作为用于电子传输层124的电子传输性材料，例如可以举出2-{4-[9，10-二(萘-2-基)-2-蒽基]苯基}-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称：ZADN)、9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(简称：αN-βNPAnth)，9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c，g]咔唑(简称：cgDBCzPA)等。
除此之外，作为可用于电子传输层124的电子传输性材料，能够使用可用于上述发光层的电子传输性材料以及可以与荧光发光物质组合使用的有机化合物(主体材料)等。
第一物质为金属、金属盐、金属氧化物或有机金属盐。
作为金属，可以举出碱金属、碱土金属及稀土金属。具体而言，可以举出Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba等。
作为金属盐，例如可以举出上述金属的卤化物及上述金属的碳酸盐。具体而言，可以举出LiF、NaF、KF、RbF、CsF、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、Li2CO3、Cs2CO3等。
作为金属氧化物，例如可以举出上述金属的氧化物。具体而言，可以举出Li2O、Na2O、Cs2O、MgO、CaO等。
作为有机金属盐，例如可以举出有机金属配合物。
第一物质优选为包含碱金属或碱土金属的有机金属配合物。
第一物质优选为包含含有氮及氧的配体和碱金属或碱土金属的有机金属配合物。
第一物质优选为包含羟基喹啉配体和碱金属或碱土金属的有机金属配合物。
作为上述有机金属配合物，可以举出8-羟基喹啉锂(简称：Liq)、8-羟基喹啉钠(简称：Naq)、8-羟基喹啉钾(简称：Kq)、双(8-羟基喹啉)镁(简称：Mgq2)、双(8-羟基喹啉)锌(简称：Znq2)等。
作为第一物质，尤其优选使用Liq。
如图18D所示，电子传输层124也可以包括发光层123一侧的电子传输层124a和阴极102一侧的电子传输层124b。电子传输层124a中的电子传输性材料与第一物质的浓度比优选与电子传输层124b不同。例如，电子传输层124a中的第一物质的浓度优选高于电子传输层124b。
〈电子注入层〉
电子注入层125是提高从阴极102注入电子的效率的层。阴极102的材料的功函数的值与用于电子注入层125的材料的LUMO能级的值之差优选小(0.5eV以内)。
因此，作为电子注入层125，可以使用锂、铯、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)、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)、碳酸铯等碱金属、碱土金属或者它们的化合物。此外，可以使用氟化铒(ErF3)等稀土金属化合物。另外，也可以将电子盐用于电子注入层。作为该电子盐，例如可以举出对钙和铝的混合氧化物以高浓度添加电子的物质等。此外，也可以使用上述构成电子传输层的物质。
另外，作为电子注入层也可以使用包括电子传输性材料及供体性材料(电子供体性材料)的复合材料。这种复合材料在电子注入性能和电子传输性能方面优良，因为电子给体导致电子的生成。在该情况下，有机化合物优选为在将生成的电子传输方面优良的材料。在此情况下，有机化合物优选是在传输所产生的电子方面性能优异的材料，具体而言，例如，可以使用用于如上所述的电子传输性材料(金属配合物、杂芳族化合物等)。作为电子给体，只要使用对有机化合物呈现电子给体性的物质，即可。具体而言，优选使用碱金属、碱土金属和稀土金属，可以举出锂、铯、镁、钙、铒、镱等。此外，可以使用氧化镁等路易斯碱。另外，也可以使用四硫富瓦烯(简称：TTF)等有机化合物。
〈电荷产生层〉
电荷产生层104具有在对阳极101与阴极102之间施加电压时向EL层103a注入电子且向EL层103b注入空穴的功能。
电荷产生层104既可以具有包含空穴传输性材料和受体性材料的结构，也可以具有包含电子传输性材料和供体性材料的结构。通过形成这种结构的电荷产生层104，可以抑制在层叠EL层时的驱动电压的增大。
作为空穴传输性材料、受体性材料、电子传输性材料及供体性材料，可以使用上述材料。
另外，当制造本实施方式所示的发光器件时，可以利用蒸镀法等真空工艺或旋涂法、喷墨法等溶液工艺。作为蒸镀法，可以利用溅射法、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)或化学气相沉积法(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、微接触印刷法等)等方法形成包括在发光元件的EL层中的功能层(空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层)。
构成发光器件的功能层的材料都不局限于上述材料。例如，也可以使用高分子化合物(低聚物、树枝状聚合物、聚合物等)、中分子化合物(介于低分子与高分子之间的化合物：分子量为400至4000)、无机化合物(量子点材料等)等。作为量子点材料，可以使用胶状量子点材料、合金型量子点材料、核壳(Core Shell)型量子点材料、核型量子点材料等。
[发光器件的发光模型]
对本实施方式的发光器件的发光模型进行说明。
在此，使用图18A所示的空穴传输层122、发光层123及电子传输层124说明发光器件的发光模型。发光器件不局限于图18A的结构，在其他结构中也可以采用该发光模型。
如图19A所示，在发光层123处于电子过多状态时，发光区域123-1形成在发光层123的局部区域中。换言之，发光层123中的发光区域123-1的宽度窄。因此，在发光层123的局部区域中，电子(e-)与空穴(h+)集中地进行复合，劣化被促进。另外，当在发光层123中不能够进行复合的电子经过发光层123时，有时寿命或发光效率下降。
另一方面，在本发明的一个方式的发光器件中，通过降低电子传输层124的电子传输性，可以扩大发光层123中的发光区域123-1的宽度(图19B、图19C)。通过扩大发光区域123-1的宽度，可以分散发光层123中的电子与空穴的复合区域。因此，可以提供寿命长且发光效率高的发光器件。
如图19B所示，在本发明的一个方式的发光器件中，复合区域有时在驱动初期扩大到电子传输层124一侧。图19B示出电子传输层124中的复合区域作为区域124-1。具体而言，在本发明的一个方式的发光器件中，由于在驱动初期空穴的注入势垒较小且电子传输层124的电子传输性较低，所以有时发光区域123-1(即，复合区域)形成在发光层123整体，且复合区域还形成在电子传输层124中。
另外，由于电子传输层124中的电子传输层材料的HOMO能级较高，即为-6.0eV以上，所以有时空穴的一部分到达电子传输层124而在电子传输层124中也发生复合。注意，当发光层123中的主体材料(或辅助材料)与电子传输层124中的电子传输性材料的HOMO能级之差为0.2eV以内时也有可能发生该现象。
如图19C所示，在本发明的一个方式的发光器件中，随着驱动时间的推移载流子平衡变化，而不容易发生电子传输层124的复合。通过在发光层123整体中形成有发光区域123-1的状态下抑制电子传输层124的复合，复合的载流子的能量可以有效地用于发光。由此，亮度有可能与驱动初始相比上升。该亮度上升与发光器件的驱动初期出现的亮度急剧下降(即，所谓的初始劣化)相抵消，由此可以提供初始劣化小驱动寿命长的发光器件。注意，在本说明书等中，有时将上述发光器件称为Recombination-Site TailoringInjection结构(ReSTI结构)。
在此，使用图19D说明本实施方式的发光器件及比较用发光器件的随着时间推移的归一化亮度。在图19D中，粗实线及粗点划线是本实施方式的发光器件的归一化亮度的劣化曲线，粗虚线是比较发光器件的归一化亮度的劣化曲线。
如图19D所示，本实施方式的发光器件与比较发光器件的归一化亮度的劣化曲线的倾斜度互不相同。具体而言，本实施方式的发光器件的劣化曲线的倾斜度θ2小于比较发光器件的劣化曲线的倾斜度θ1。
如图19D所示，在本发明的一个方式的发光器件中，通过电流密度恒定的条件下的驱动测试来得到的亮度的劣化曲线有时具有极大值(粗实线)。也就是说，本发明的一个方式的发光器件有时呈现随着时间推移亮度上升的举动。该举动可以使其与驱动初期的急剧劣化(所谓的初始劣化)相抵消。但是，本发明的一个方式不局限于上述发光器件，例如，如图19D的粗点划线所示，可以不具有亮度的极大值，即可以不发生亮度上升地减小劣化曲线的倾斜度。因此，通过使发光器件具有呈现该举动的结构，可以实现初始劣化小且具有非常长的驱动寿命的发光器件。
注意，在取具有极大值的劣化曲线的微分时，存在有其值为0的部分。因此，可以将存在劣化曲线的微分为0的部分的发光器件换称为本发明的一个方式的发光器件。
在本发明的一个方式的发光器件中，电子传输层124优选在厚度方向上具有电子传输性材料与第一物质的混合比(浓度)不同的部分。具体而言，优选具有电子传输性材料与金属、金属盐、金属氧化物或有机金属配合物的混合比(浓度)不同的部分。
电子传输层124中的第一物质的浓度可以通过飞行时间二次离子质谱分析(ToF-SIMS：Time-of-flight secondary ion mass spectrometry)所得到的原子或分子的检测量估计。在由相同的两种材料构成且混合比例互不相同的部分中，通过ToF-SIMS分析检测出的各值的大小相当于所着眼的原子或分子的存在量的大小。因此，通过比较电子传输性材料及有机金属配合物的检测量，可以估计混合比例的大小。
作为电子传输层124中的第一物质的含量，阴极102一侧的含量优选少于阳极101一侧的含量。就是说，优选以第一物质的浓度从阴极102一侧向阳极101一侧上升的方式形成电子传输层124。就是说，电子传输层124在比电子传输性材料的浓度较高的部分更靠近发光层123一侧具有电子传输性材料的浓度较低的部分。换言之，电子传输层124在比第一物质的浓度较低的部分更靠近发光层123一侧具有第一物质的浓度较高的部分。
在电子传输层124中，电子传输性材料的浓度较高的部分(第一物质的浓度较低的部分)的电子迁移率在电场强度[V/cm]的平方根为600时优选为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下。
例如，电子传输层124中的第一物质的含量(浓度)可以具有图20A至图20D所示的结构。注意，图20A和图20B示出在电子传输层124内没有明确的边界的情况，图20C和图20D示出在电子传输层124内有明确的边界的情况。
当在电子传输层124内没有明确的边界时，如图20A和图20B所示，电子传输性材料和第一物质的浓度连续地变化。当在电子传输层124内有明确的边界时，如图20C和图20D所示，电子传输性材料和第一物质的浓度台阶状地变化。注意，在电子传输性材料和第一物质的浓度台阶状地变化时，电子传输层124由多个层构成。例如，图20C示出电子传输层124具有两层的叠层结构的情况，图20D示出电子传输层124具有三层的叠层结构的情况。注意，在图20C和图20D中，虚线表示多个层的边界的区域。
本发明的一个方式的发光器件中的载流子平衡的变化可认为是由电子传输层124的电子迁移率的变化导致的。
在本发明的一个方式的发光器件中，在电子传输层124内部存在第一物质的浓度差异。电子传输层124在该第一物质的浓度较低的区域与发光层123之间具有该第一物质的浓度较高的区域。就是说，第一物质的浓度较低的区域比第一物质的浓度较高的区域更靠近阴极102一侧。
具有上述结构的本发明的一个方式的发光器件的寿命非常长。尤其是，在初始亮度为100％时，能够使直到初始亮度减少到95％的亮度为止的时间(也称为LT95)极长。
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21A至图22B说明本发明的一个方式的显示装置。
[像素电路的例子1]
本发明的一个方式的显示装置在显示部中包括具有受光器件的第一像素电路及具有发光器件的第二像素电路。第一像素电路及第二像素电路各自配置为矩阵状。
图21A示出具有受光器件的第一像素电路的一个例子，而图21B示出具有发光器件的第二像素电路的一个例子。
图21A所示的像素电路PIX1包括受光器件PD、晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4及电容器C1。这里，示出使用光电二极管作为受光器件PD的例子。
受光器件PD的阴极与布线V1电连接，阳极与晶体管M1的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M1的栅极与布线TX电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C1的一个电极、晶体管M2的源极和漏极中的一个及晶体管M3的栅极电连接。晶体管M2的栅极与布线RES电连接，源极和漏极中的另一个与布线V2电连接。晶体管M3的源极和漏极中的一个与布线V3电连接，源极和漏极中的另一个与晶体管M4的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M4的栅极与布线SE电连接，源极和漏极中的另一个与布线OUT1电连接。
布线V1、布线V2及布线V3各自被供应恒定电位。当以反向偏压驱动受光器件PD时，将低于布线V1的电位供应到布线V2。晶体管M2被供应到布线RES的信号控制，使得连接于晶体管M3的栅极的节点的电位复位至供应到布线V2的电位。晶体管M1被供应到布线TX的信号控制，根据流过受光器件PD的电流控制上述节点的电位变化的时序。晶体管M3用作根据上述节点的电位输出的放大晶体管。晶体管M4被供应到布线SE的信号控制，用作选择晶体管，该选择晶体管用来使用连接于布线OUT1的外部电路读出根据上述节点的电位的输出。
图21B所示的像素电路PIX2包括发光器件EL、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7及电容器C2。这里，示出使用发光二极管作为发光器件EL的例子。尤其是，作为发光器件EL，优选使用有机EL器件。
晶体管M5的栅极与布线VG电连接，源极和漏极中的一个与布线VS电连接，源极和漏极中的另一个与电容器C2的一个电极及晶体管M6的栅极电连接。晶体管M6的源极和漏极中的一个与布线V4电连接，源极和漏极中的另一个与发光器件EL的阳极及晶体管M7的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M7的栅极与布线MS电连接，源极和漏极中的另一个与布线OUT2电连接。发光器件EL的阴极与布线V5电连接。
布线V4及布线V5各自被供应恒定电位。可以将发光器件EL的阳极一侧和阴极一侧分别设定为高电位和低于阳极一侧的电位。晶体管M5被供应到布线VG的信号控制，用作用来控制像素电路PIX2的选择状态的选择晶体管。此外，晶体管M6用作根据供应到栅极的电位控制流过发光器件EL的电流的驱动晶体管。当晶体管M5处于导通状态时，供应到布线VS的电位被供应到晶体管M6的栅极，可以根据该电位控制发光器件EL的发光亮度。晶体管M7被供应到布线MS的信号控制，将晶体管M6与发光器件EL之间的电位通过布线OUT2输出到外部。
电连接于受光器件PD的阴极的布线V1和电连接于发光器件EL的阴极的布线V5可以为同一层及同一电位。
这里，像素电路PIX1所包括的晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3及晶体管M4、像素电路PIX2所包括的晶体管M5、晶体管M6及晶体管M7优选使用形成其沟道的半导体层含有金属氧化物(氧化物半导体)的晶体管。
使用其带隙比硅宽且载流子密度低的金属氧化物的晶体管可以实现极低的关态电流。由于其关态电流低，因此能够长期间保持储存于与晶体管串联连接的电容器中的电荷。因此，尤其是，与电容器C1或电容器C2串联连接的晶体管M1、晶体管M2、晶体管M5优选使用含有氧化物半导体的晶体管。此外，除此以外的晶体管也同样使用含有氧化物半导体的晶体管，由此可以降低制造成本。
此外，晶体管M1至晶体管M7也可以使用形成其沟道的半导体含有硅的晶体管。尤其是，通过使用单晶硅或多晶硅等结晶性高的硅，可以实现高场效应迁移率，能够进行更高速度的工作。
此外，晶体管M1至晶体管M7中的一个以上可以使用含有氧化物半导体的晶体管，除此以外的晶体管可以使用含有硅的晶体管。
图21A和图21B示出n沟道型晶体管，但是也可以使用p沟道型晶体管。
像素电路PIX1所包括的晶体管与像素电路PIX2所包括的晶体管优选排列在同一衬底上。尤其优选像素电路PIX1所包括的晶体管和像素电路PIX2所包括的晶体管优选混合形成在一个区域内并周期性地排列。
此外，优选在与受光器件PD或发光器件EL重叠的位置设置一个或多个包括晶体管和电容器中的一个或两个的层。由此，可以减少各像素电路的实效占有面积，从而可以实现高清晰度的受光部或显示部。
[像素电路的例子2]
图22A示出像素的方框图。图22A所示的像素包括开关晶体管(Switching Tr)、驱动晶体管(Driving Tr)、发光器件(OLED)及存储器(Memory)。
存储器被供应数据Data_W。当像素除了被供应显示数据Data以外还被供应数据Data_W时，流过发光器件的电流增大，因此显示装置可以表现高亮度。
在本发明的一个方式的显示装置中，将发光器件所发射的光用作光源，受光器件检测出被拍摄对象反射的光，由此进行拍摄。通过根据显示数据Data及数据Data_W驱动用于该光源的发光器件，可以以高亮度使发光器件发光。在发光器件的亮度较高时，可以提高S/N比。因此，可以提高受光器件的光检测的灵敏度。
图22B具体地示出像素电路的电路图。
图22B所示的像素包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、电容器Cs、电容器Cw及发光器件EL。
晶体管M1的源极和漏极中的一个与电容器Cw的一个电极电连接。电容器Cw的另一个电极与晶体管M4的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M4的源极和漏极中的一个与晶体管M2的栅极电连接。晶体管M2的栅极与电容器Cs的一个电极电连接。电容器Cs的另一个电极与晶体管M2的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M2的源极和漏极中的一个与晶体管M3的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M3的源极和漏极中的一个与发光器件EL的一个电极电连接。图22B所示的每个晶体管包括与栅极电连接的背栅极，然而背栅极的连接不局限于此。另外，也可以在晶体管中不设置背栅极。
在此，将连接有电容器Cw的另一个电极、晶体管M4的源极和漏极中的一个、晶体管M2的栅极及电容器Cs的一个电极的节点称为节点NM。另外，将连接有电容器Cs的另一个电极、晶体管M2的源极和漏极中的一个、晶体管M3的源极和漏极中的一个及发光器件EL的一个电极的节点称为节点NA。
晶体管M1的栅极与布线G1电连接。晶体管M3的栅极与布线G1电连接。晶体管M4的栅极与布线G2电连接。晶体管M1的源极和漏极中的另一个与布线DATA电连接。晶体管M3的源极和漏极中的另一个与布线V0电连接。晶体管M4的源极和漏极中的另一个与布线DATA_W电连接。
晶体管M2的源极和漏极中的另一个与布线ANODE(高电位一侧)电连接。发光器件EL的另一个电极与布线CATHODE(低电位一侧)电连接。
布线G1及布线G2可以被用作用来控制晶体管的工作的信号线。布线DATA可以被用作对像素供应图像信号的信号线。布线DATA_W可以被用作对存储电路MEM写入数据的信号线。布线DATA_W可以被用作对像素供应校正信号的信号线。布线V0被用作取得晶体管M4的电特性的监控线。此外，通过将特定电位从布线V0经过晶体管M3供应到电容器Cs的另一个电极，可以使图像信号的写入稳定化。
晶体管M2、晶体管M4及电容器Cw构成存储电路MEM。节点NM是存储节点，通过使晶体管M4导通，可以将供应到布线DATA_W的信号写入到节点NM。通过作为晶体管M4使用其关态电流极低的晶体管，可以长时间保持节点NM的电位。
作为晶体管M4，例如可以使用将金属氧化物用于沟道形成区域的晶体管(以下，称为OS晶体管)。由此，可以使晶体管M4的关态电流极低，可以长时间保持节点NM的电位。此时，作为构成像素的其他晶体管优选使用OS晶体管。关于金属氧化物的具体例子，可以参照实施方式1的内容。
OS晶体管的能隙大而呈现关态电流极小的特性。与在沟道形成区域中包括Si的晶体管(以下，称为Si晶体管)不同，OS晶体管不会发生碰撞电离、雪崩击穿、短沟道效应等，因此能够形成可靠性高的电路。
此外，作为晶体管M4也可以使用Si晶体管。此时，作为构成像素的其他晶体管优选使用Si晶体管。
作为Si晶体管，可以举出含有非晶硅的晶体管、含有结晶硅(典型为低温多晶硅)的晶体管、以及含有单晶硅的晶体管等。
一个像素也可以将OS晶体管和Si晶体管都包括在内。
在像素中，写入到节点NM的信号与从布线DATA供给的图像信号电容耦合并被输出到节点NA。晶体管M1可以具有选择像素的功能。
也就是说，只要将所希望的校正信号储存到节点NM就可以对供应的图像信号添加该校正信号。注意，由于传输路径上的因素有时校正信号会衰减，因此优选考虑该衰减来生成校正信号。
通过利用图像信号和校正信号使发光器件发光，可以增大流过发光器件的电流，因此可以表现高亮度。可以施加源极驱动器的输出电压以上的电压作为驱动晶体管的栅极电压，因此可以降低源极驱动器的功耗。由于可以将高亮度的光用作光源，所以可以提高传感器的灵敏度。
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23A至图25F说明本发明的一个方式的电子设备。
本实施方式的电子设备包括本发明的一个方式的显示装置。例如，可以将本发明的一个方式的显示装置用于电子设备的显示部。因为本发明的一个方式的显示装置具有检测光的功能，所以可以在显示部进行生物识别或者检测出触摸或靠近。就是说，本发明的一个方式的显示装置所包括的受光器件能够被用作触摸传感器或触摸面板的一部分。由此，可以提高电子设备的功能性及方便性。
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。
本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有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。
图23A所示的电子设备6500是可以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、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23B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24A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所具备的操作开关或另外提供的遥控操作机7111进行图24A所示的电视装置7100的操作。此外，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。此外，也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。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。
此外，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24B示出笔记型个人计算机的一个例子。笔记型个人计算机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24C和图24D示出数字标牌的一个例子。
图24C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24D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24C和图24D中，可以对显示部7000适用本发明的一个方式的显示装置。
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。此外，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24C和图24D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25A至图25F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。
图25A至图25F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，电子设备可具有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。此外，也可以在电子设备中设置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25A至图25F所示的电子设备。
图25A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。此外，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25A中示出三个图标9050的例子。此外，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；以及天线接收强度的显示等。或者，可以在显示有信息9051的位置上显示图标9050等。
图25B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。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25C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。此外，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25D至图25F是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外，图25D是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图、图25F是折叠的状态的立体图、图25E是从图25D的状态和图25F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。
〈参考例子〉
在本参考例子中，说明本发明的一个方式的显示装置中的有机化合物的HOMO能级、LUMO能级及电子迁移率的计算方法。
HOMO能级及LUMO能级可以根据循环伏安法(CV)测量算出。
在本参考例子中，作为测量装置，使用电化学分析仪(BAS株式会社制造，型号：ALS型600A或600C)。此外，作为CV测量中的溶剂，使用脱水二甲基甲酰胺(DMF)(株式会社Aldrich制造，99.8％，目录号码：22705-6)，使作为支持电解质的高氯酸四正丁铵(n-Bu4NClO4)(东京化成工业株式会社(Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)制造，目录号码：T0836)以100mmol/L的浓度溶解，且使测量对象以2mmol/L的浓度溶解而调制。另外，作为工作电极使用铂电极(BAS株式会社(BAS Inc.)制造，PTE铂电极)，作为辅助电极使用铂电极(BAS株式会社(BAS Inc.)制造，VC-3用Pt对电极(5cm))，作为参考电极使用Ag/Ag+电极(BAS株式会社(BAS Inc.)制造，RE7非水溶剂型参考电极)。注意，在室温下(20℃至25℃)进行CV测量。另外，将CV测量时的扫描速度统一为0.1V/sec，测量相对于参考电极的氧化电位Ea[V]及还原电位Ec[V]。Ea为氧化-还原波之间的中间电位，Ec为还原-氧化波之间的中间电位。在此，已知在本参考例子中使用的参考电极的相对于真空能级的势能为-4.94eV，因此可以利用HOMO能级[eV]＝-4.94-Ea、LUMO能级[eV]＝-4.94-Ec这两个算式分别求得HOMO能级及LUMO能级。
电子迁移率可以通过阻抗谱法(Impedance Spectroscopy：IS法)测量。
作为EL材料的载流子迁移率的测量方法，已知有飞行时间法(Time-of-flight：TOF法)或从空间电荷限制电流(Space-charge-limited current：SCLC)的I-V特性来求出的方法(SCLC法)等。TOF法与实际上的有机EL器件相比需要膜厚度更厚的样品。SCLC法具有不能得到载流子迁移率的电场强度依赖性等的缺点。在IS法中，由于测量所需要的有机膜的厚度薄，即几百nm左右，所以可以使用较少量的EL材料形成膜，可以在采用近于实际上的有机EL器件的膜厚度的情况下测量迁移率，可以得到载流子迁移率的电场强度依赖性。
在IS法中，对EL器件施加微小正弦波电压信号(V＝V0[exp(jωt)])，从其响应电流信号(I＝I0exp[j(ωt+φ)])的电流振幅与输入信号的相位差求出EL器件的阻抗(Z＝V/I)。通过将微小正弦波电压信号从高频电压变化到低频电压而将其施加到EL器件，可以使具有有助于阻抗的各种弛豫时间的成分分离并进行测量。
这里，阻抗的倒数的导纳Y(＝1/Z)如下述算式(1)那样可以由导电G及电纳B表示。
[算式1]
Figure BDA0002564233980001011
再者，通过单一电荷注入(single injection)模型，可以算出下述算式(2)及(3)。这里，g(算式(4))为微分电导。注意，在算式中，C表示静电电容(电容)，θ表示渡越角(ωT)，ω表示角频率。T为渡越时间。作为分析使用电流方程、泊松方程、电流连续方程，并忽略扩散电流及陷阱态的存在。
[算式2]
Figure BDA0002564233980001021
Figure BDA0002564233980001022
Figure BDA0002564233980001023
从静电电容的频率特性算出迁移率的方法为-ΔB法。此外，从导电的频率特性算出迁移率的方法为ωΔG法。
实际上，首先，制造想要算出电子迁移率的材料的仅电子器件。仅电子器件是以作为载流子只流过电子的方式设计的器件。在本说明书中，对从静电电容的频率特性算出迁移率的方法(-ΔB法)进行说明。
图26示出测量用的仅电子器件的结构，表1示出具体的结构。在本参考例子中制造的仅电子器件在第一电极901(阳极)与第二电极902(阴极)间包括第一层910、第二层911及第三层912。可以将要求出其电子迁移率的材料用于第二层911的材料。在本参考例子中，对2-{4-[9，10-二(萘-2-基)-2-蒽基]苯基}-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称：ZADN)与8-羟基喹啉-锂(简称：Liq)(重量比为1：1)的共蒸镀膜的电子迁移率进行测量。另外，在本参考例子中，也对7-[4-(10-苯基-9-蒽)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(简称：cgDBCzPA)及2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称：2mDBTBPDBq-II)的电子迁移率进行测量。
[表1]
Figure BDA0002564233980001031
图27示出了使用ZADN及Liq的共蒸镀膜作为第二层911形成的仅电子器件的电流密度-电压特性。
阻抗测定在5.0V至9.0V的范围内施加直流电压的同时在交流电压为70mV、频率为1Hz至3MHz的条件下进行测定。从这里得到的阻抗的倒数的导纳(上述(1)算式)算出电容。图28示出施加电压为7.0V时算出的电容C的频率特性。
由于由微小电压信号注入的载流子所产生的空间电荷不能完全跟上微小交流电压，电容C的频率特性是从电流产生相位差得到的。这里，膜中的载流子的渡越时间被所注入的载流子到达对置电极的时间T定义，由以下算式(5)表示。
[算式3]
Figure BDA0002564233980001041
负电纳变化(-ΔB)对应于静电电容变化-ΔC乘以角频率ω的值(-ωΔC)。由算式(3)导出最低频率一侧的峰频率f’max(＝ωmax/2π)与渡越时间T之间满足以下算式(6)的关系。
[算式4]
Figure BDA0002564233980001042
图29示出从上述测定算出的(即直流电压为7.0V时的)-ΔB的频率特性。在附图中以箭头示出从图29求出的最低频率一侧的峰频率f’max。
由于从由上述测定及分析得到的f’max求出渡越时间T(参照上述算式(6))，所以可以从上述算式(5)求出这里的电压为7.0V时的电子迁移率。通过在直流电压为5.0V至9.0V范围内进行同样的测定，可以算出各电压(电场强度)的电子迁移率，因此也可以测定迁移率的电场强度依赖性。
图30示出通过上述算出法获得的各有机化合物的电子迁移率的电场强度依赖性，表2示出从图30读出的电场强度[V/cm]的平方根为600[V/cm]1/2时的电子迁移率的值。在图30中，正方形表示cgDBCzPA的结果，三角形表示2mDBTBPDBq-II的结果，菱形表示ZADN与Liq的共蒸镀膜的结果。
[表2]
Figure BDA0002564233980001051
如上所述可以算出电子迁移率。注意，关于详细的测定方法，可以参照TakayukiOkachi等人的“Japanese Journal of Applied Physics”Vol.47，No.12，2008，pp.8965-8972。
符号说明
C1 电容器
C2 电容器
G1 布线
G2 布线
L1 最短距离
L2 最短距离
L3 厚度
L4 和
M1 晶体管
M2 晶体管
M3 晶体管
M4 晶体管
M5 晶体管
M6 晶体管
M7 晶体管
OUT1 布线
OUT2 布线
PIX1 像素电路
PIX2 像素电路
V0 布线
V1 布线
V2 布线
V3 布线
V4 布线
V5 布线
10 显示装置
10A 显示装置
10B 显示装置
10C 显示装置
10D 显示装置
10E 显示装置
10F 显示装置
10G 显示装置
10H 显示装置
10J 显示装置
10K 显示装置
10L 显示装置
10M 显示装置
10N 显示装置
10P 显示装置
10Q 显示装置
21 发光
21B 光
21G 光
21R 光
22 光
23 光
23a 杂散光
23b 杂散光
23c 杂散光
23d 杂散光
24 反射光
41 晶体管
42 晶体管
42B 晶体管
42G 晶体管
42R 晶体管
50A 显示装置
50B 显示装置
51 衬底
52 手指
53 具有受光器件的层
55 具有晶体管的层
57 具有发光器件的层
59 衬底
100A 显示装置
100B 显示装置
100C 显示装置
101 阳极
102 阴极
103 EL层
103a EL层
103b EL层
104 电荷产生层
110 受光器件
112 公共层
113 发光层
114 公共层
115 公共电极
116 保护层
116a 无机绝缘层
116b 有机绝缘层
116c 无机绝缘层
121 空穴注入层
122 空穴传输层
122a 空穴传输层
122b 空穴传输层
123 发光层
123-1 发光区域
124 电子传输层
124-1 区域
124a 电子传输层
124b 电子传输层
125 电子注入层
142 粘合层
143 空间
146 透镜阵列
149 透镜
151 衬底
152 衬底
153 衬底
154 衬底
155 粘合层
156 粘合层
157 绝缘层
158 遮光层
159 树脂层
159p 开口
160 空隙
162 显示部
164 电路
165 布线
166 导电层
167 导电层
168 导电层
169B 导电层
169G 导电层
169R 导电层
172 FPC
173 IC
181 像素电极
182 缓冲层
183 活性层
184 缓冲层
190 发光器件
190B 发光器件
190G 发光器件
190R 发光器件
191 像素电极
191B 像素电极
191G 像素电极
191R 像素电极
192 缓冲层
193 发光层
193B 发光层
193G 发光层
193R 发光层
194 缓冲层
197 光学调整层
197B 光学调整层
197G 光学调整层
201 晶体管
202 晶体管
203 晶体管
204 连接部
205 晶体管
206 晶体管
207 晶体管
208 晶体管
209 晶体管
210 晶体管
211 绝缘层
212 绝缘层
213 绝缘层
214 绝缘层
214a 绝缘层
214b 绝缘层
215 绝缘层
216 分隔壁
217 分隔壁
219a 遮光层
219b 间隔物
219c 侧壁
220 间隙
221 导电层
222a 导电层
222b 导电层
223 导电层
225 绝缘层
228 区域
230 区域
231 半导体层
231i 沟道形成区域
231n 低电阻区域
242 连接层
901 电极
902 电极
910 第一层
911 第二层
912 第三层
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 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
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
9200 便携式信息终端
9201 便携式信息终端

Claims (25)

1.一种显示装置，包括：
受光器件，包括：
第一像素电极；
包含第一有机化合物的活性层；以及
所述第一像素电极上的公共电极；以及
所述受光器件上的发光器件，所述发光器件包括：
第二像素电极；
所述第二像素电极上的空穴注入层，所述空穴注入层包含第一化合物及第二化合物；
所述第二像素电极上的发光层，所述发光层包含第二有机化合物；
所述第二像素电极上的电子传输层，所述电子传输层包含电子传输性材料；以及
所述第二像素电极、所述空穴注入层、所述发光层及所述电子传输层上的所述公共电极，
其中，所述公共电极、所述活性层及所述第一像素电极彼此重叠，
所述公共电极、所述发光层及所述第二像素电极彼此重叠，
所述空穴注入层与所述第二像素电极及所述公共电极中的一个接触，
所述第二有机化合物与所述第一有机化合物不同，
所述第一化合物对所述第二化合物具有电子受体性，
所述第二化合物具有-5.7eV以上且-5.4eV以下的HOMO能级，
所述电子传输性材料具有-6.0eV以上的HOMO能级，
并且，所述电子传输性材料在电场强度的平方根为600(V/cm)1/2时具有1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下的电子迁移率。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第二像素电极及所述公共电极中的所述一个为阳极。
3.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述受光器件还包括所述第一像素电极及所述第二像素电极上的所述空穴注入层，
所述空穴注入层与所述活性层彼此重叠，
并且所述空穴注入层与所述发光层彼此重叠。
4.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述受光器件还包括所述第一像素电极及所述第二像素电极上的所述电子传输层，
并且所述电子传输层包括与所述活性层重叠的部分和与所述发光层重叠的部分。
5.根据权利要求1所述的显示装置，
其中所述受光器件及所述发光器件还包括公共层，
所述公共层位于所述第一像素电极及所述第二像素电极上，
并且所述公共层包括与所述活性层重叠的部分和与所述发光层重叠的部分。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述发光器件发射蓝色光。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述发光器件为荧光发光器件。
8.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
衬底；
所述衬底与所述公共电极之间的树脂层；以及
所述树脂层与所述公共电极之间的遮光层，
其中所述树脂层具有与所述受光器件重叠的开口，
并且所述树脂层与所述发光器件彼此重叠。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述遮光层覆盖所述开口的至少一部分及在所述开口中露出的所述树脂层的侧面的至少一部分。
10.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
衬底；
所述衬底与所述公共电极之间的树脂层；以及
所述树脂层与所述公共电极之间的遮光层，
其中所述树脂层及所述遮光层位于所述公共电极与所述衬底之间，
所述树脂层具有岛状形状，
所述树脂层与所述发光器件彼此重叠，
并且经过所述衬底的光的至少一部分入射到所述受光器件，而不经过所述树脂层。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中所述遮光层覆盖所述树脂层的侧面的至少一部分。
12.根据权利要求8所述的显示装置，还包括所述衬底与所述公共电极之间的粘合层，
其中所述树脂层及所述遮光层各自位于所述衬底与所述粘合层之间，
所述粘合层的第一部分与所述受光器件彼此重叠，
所述粘合层的第二部分与所述发光器件彼此重叠，
并且所述粘合层的所述第一部分比所述粘合层的所述第二部分厚。
13.一种显示模块，包括：
权利要求1所述的显示装置；以及
连接器和集成电路中的一个。
14.一种电子设备，包括：
权利要求13所述的显示模块；以及
天线、电池、框体、相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一个。
15.一种显示装置，包括：
受光器件，包括：
第一像素电极；
包含第一有机化合物的活性层；以及
所述第一像素电极上的公共电极；以及
所述受光器件上的发光器件，所述发光器件包括：
第二像素电极；
所述第二像素电极上的发光层，所述发光层包含第二有机化合物；
所述第二像素电极上的电子传输层；以及
所述第二像素电极、所述发光层及所述电子传输层上的所述公共电极，
其中，所述第二有机化合物与所述第一有机化合物不同，
所述公共电极、所述活性层及所述第一像素电极彼此重叠，
所述公共电极、所述发光层及所述第二像素电极彼此重叠，
所述电子传输层具有第一区域和第二区域，
所述第一区域和所述第二区域各自包含电子传输性材料和第一物质，
所述第一区域中的所述第一物质的浓度与所述第二区域中的所述第一物质的浓度不同，
并且，所述第一物质为金属、金属盐、金属氧化物和有机金属配合物中的一个。
16.根据权利要求15所述的显示装置，
其中所述第一区域位于所述发光层与所述第二区域之间，
并且所述第一区域中的所述第一物质的浓度高于所述第二区域中的所述第一物质的浓度。
17.根据权利要求15所述的显示装置，
其中所述电子传输性材料具有-6.0eV以上的HOMO能级，
并且所述电子传输性材料在电场强度的平方根为600(V/cm)1/2时具有1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下的电子迁移率。
18.根据权利要求15所述的显示装置，
其中所述发光器件还包括空穴注入层，
所述空穴注入层与所述第二像素电极及所述公共电极中的一个接触，
所述第二像素电极及所述公共电极中的所述一个为阳极，
所述空穴注入层包含第一化合物及第二化合物，
所述第一化合物对所述第二化合物具有电子受体性，
并且所述第二化合物具有-5.7eV以上且-5.4eV以下的HOMO能级。
19.根据权利要求15所述的显示装置，
其中所述受光器件还包括所述第一像素电极及所述第二像素电极上的所述电子传输层，
所述电子传输层与所述活性层彼此重叠，
并且所述电子传输层与所述发光层彼此重叠。
20.根据权利要求15所述的显示装置，
其中所述受光器件及所述发光器件还包括公共层，
所述公共层位于所述第一像素电极及所述第二像素电极上，
所述公共层的第一部分与所述活性层彼此重叠，
并且所述公共层的第二部分与所述发光层彼此重叠。
21.根据权利要求15所述的显示装置，其中所述发光器件发射蓝色光。
22.根据权利要求15所述的显示装置，其中所述发光器件为荧光发光器件。
23.根据权利要求15所述的显示装置，还包括：
衬底；
所述衬底与所述公共电极之间的树脂层；以及
所述树脂层与所述公共电极之间的遮光层，
其中所述树脂层具有与所述受光器件重叠的开口，
并且所述树脂层与所述发光器件彼此重叠。
24.一种显示模块，包括：
权利要求15所述的显示装置；以及
连接器和集成电路中的一个。
25.一种电子设备，包括：
权利要求24所述的显示模块；以及
天线、电池、框体、相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一个。
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