CN117440723A - 显示装置、显示模块以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种新颖显示装置、显示模块及电子设备。该显示装置包括第一像素、第二像素、第三像素及第四像素,第一像素包括第一发光器件及第一层,第一发光器件向第一层发射第一光,第一光具有强度在蓝色光的波长范围及绿色光的波长范围内的发射光谱,第一层包含将蓝色光及绿色光转换为红色光的颜色转换材料。第二像素包括第二发光器件及第二层,第二发光器件向第二层发射第二光,第二层具有透射蓝色光的功能。第三像素包括第三发光器件及第三层,第三发光器件向第三层发射第三光,第三层具有吸收蓝色光且透射绿色光的功能。第四像素包括第四发光器件及第四层,第四发光器件向第四层发射第四光,并且第一发光器件至第四发光器件具有相同的发射光谱。

Description

显示装置、显示模块以及电子设备
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置、显示模块、电子设备或半导体装置。
注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。此外,本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。由此,更具体而言,作为本说明书所公开的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、这些装置的驱动方法或者这些装置的制造方法。
背景技术
例如,已知一种显示装置,该显示装置包括转换从第一发光元件发射的光的波长的第一量子点层、转换从第二发光元件发射的光的波长的第二量子点层以及减少入射到第一量子点层及第二量子点层的外光的减光膜,并且在蓝色子像素中没有形成滤色片也没有形成量子点层(专利文献1)。
[专利文献1]日本专利申请公开第2021-21875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方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示模块。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的电子设备。此外,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、新颖的显示模块、新颖的电子设备或新颖的半导体装置。
注意,这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。注意,本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。注意,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的目的。
(1)本发明的一个方式是包括一组像素的显示装置。一组像素包括第一像素、第二像素、第三像素及第四像素。
第一像素包括第一发光器件及第一层。第一发光器件与第一层重叠,第一发光器件向第一层发射第一光,第一光具有强度在蓝色光的波长范围及绿色光的波长范围内的发射光谱。第一层具有吸收第一光的功能,第一层包含将蓝色光及绿色光转换为红色光的颜色转换材料。
第二像素包括第二发光器件及第二层。第二发光器件与第二层重叠,第二发光器件向第二层发射第二光,第二光具有与第一光相同的发射光谱。第二层具有透射蓝色光的功能。
第三像素包括第三发光器件及第三层。第三发光器件与第三层重叠,第三发光器件向第三层发射第三光,第三光具有与第一光相同的发射光谱。第三层具有吸收蓝色光且透射绿色光的功能。
第四像素包括第四发光器件及第四层。第四发光器件与第四层重叠,第四发光器件向第四层发射第四光,第四光具有与第一光相同的发射光谱。
(2)此外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第三层包含将蓝色光转换为绿色光的颜色转换材料。
由此,可以使用第一像素、第二像素、第三像素及第四像素显示全彩色图像。此外,可以将所发射的光的发射光谱相同的发光器件用作第一发光器件、第二发光器件、第三发光器件及第四发光器件。此外,第一发光器件、第二发光器件、第三发光器件及第四发光器件可以具有相同结构。此外,可以以相同工序形成第一发光器件、第二发光器件、第三发光器件及第四发光器件。此外,可以简化显示装置的制造工序。此外,人眼对绿色光的视觉灵敏度高于对色纯度高的蓝色光的视觉灵敏度。此外,色纯度高的蓝色光的光谱的半峰全宽较窄,包含蓝色光及绿色光的光的半峰全宽较宽。此外,斯托克斯位移较大的发光物质的发射光谱,例如,磷光发射物质的发射光谱的半峰全宽较宽。此外,磷光发射物质的发光效率高于荧光发射物质的发光效率。此外,发射包含蓝色光及绿色光的光的发光器件的发光效率高于发射色纯度高的蓝色光的发光器件的发光效率。此外,当发光效率高时,可以抑制功耗。此外,发射包含蓝色光及绿色光的光的发光器件的可靠性高于发射色纯度高的蓝色光的发光器件的可靠性。此外,可以提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
(3)此外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第四层透射第四光。
由此,通过使用第四像素,可以利用包含蓝色光及绿色光的光进行显示。此外,可以使用第四像素抑制第二像素及第三像素的亮度。此外,与第二像素及第三像素相比,第四像素可以高效利用光。此外,可以抑制功耗。此外,可以提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
(4)此外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第四层具有透射并吸收第四光且将所吸收的光转换为红色光的功能。
(5)此外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第四层包含将蓝色光及绿色光转换为红色光的颜色转换材料。
(6)此外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第四层包含将绿色光转换为红色光的颜色转换材料。
(7)此外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第四层包含将蓝色光转换为红色光的颜色转换材料及将绿色光转换为红色光的颜色转换材料。
由此,通过使用第四像素,可以利用包含蓝色光、绿色光及红色光的光进行显示。此外,可以使用第四像素抑制第一像素、第二像素及第三像素的亮度。此外,可以提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
(8)本发明的一个方式是包括一组像素的显示装置。一组像素包括第一像素、第二像素、第三像素及第四像素。
第一像素包括第一发光器件及第一层。第一发光器件与第一层重叠,第一发光器件向第一层发射第一光,第一光具有强度在蓝色光的波长范围内的发射光谱。第一层具有吸收第一光的功能,第一层包含将蓝色光转换为红色光的颜色转换材料。
第二像素包括第二发光器件及第二层。第二发光器件与第二层重叠,第二发光器件向第二层发射第二光,第二光具有与第一光相同的发射光谱,第二层具有透射蓝色光的功能。
第三像素包括第三发光器件及第三层。第三发光器件与第三层重叠,第三发光器件向第三层发射第三光,第三光具有与第一光相同的发射光谱,第三层具有吸收蓝色光的功能,第三层包含将蓝色光转换为绿色光的颜色转换材料。
第四像素包括第四发光器件及第四层。第四发光器件与第四层重叠,第四发光器件向第四层发射第四光,第四光具有与第一光相同的发射光谱,第四层具有透射并吸收第四光且将蓝色光转换为黄色光的功能。
(9)此外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第四层包含将蓝色光转换为黄色光的颜色转换材料。
(10)此外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第四层包含将蓝色光转换为绿色光的颜色转换材料及将蓝色光转换为红色光的颜色转换材料。
由此,可以使用第一像素、第二像素、第三像素及第四像素显示全彩色图像。此外,可以将所发射的光的发射光谱相同的发光器件用作第一发光器件、第二发光器件、第三发光器件及第四发光器件。此外,第一发光器件、第二发光器件、第三发光器件及第四发光器件可以具有相同结构。此外,可以以相同工序形成第一发光器件、第二发光器件、第三发光器件及第四发光器件。此外,可以简化显示装置的制造工序。此外,通过使用第四像素,可以利用包含蓝色光、绿色光及红色光的光进行显示。此外,可以使用第四像素抑制第一像素、第二像素及第三像素的亮度。此外,可以提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
(11)此外,本发明的一个方式是一种显示模块,该显示模块包括上述任一显示装置以及连接器和集成电路中的至少一个。
(12)此外,本发明的一个方式是一种电子设备,该电子设备包括上述任一显示装置以及电池、相机、扬声器和麦克风中的至少一个。
在本说明书的附图中,根据其功能对构成要素进行分类而示出为彼此独立的方框的方框图,但是,实际上的构成要素难以根据其功能完全划分,而一个构成要素会涉及多个功能。
此外,本说明书中的发光装置包括使用发光器件的图像显示器件。此外,发光装置有时还包括如下模块:发光器件安装有连接器诸如各向异性导电膜或TCP(Tape CarrierPackage:带载封装)的模块;在TCP的端部设置有印刷线路板的模块;通过COG(Chip OnGlass:玻璃覆晶封装)方式在发光器件上直接安装有IC(集成电路)的模块。再者,照明装置等有时包括发光装置。
根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。此外,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示模块。此外,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的电子设备。此外,可以提供一种新颖的显示装置。此外,可以提供一种新颖的显示模块。此外,可以提供一种新颖的电子设备。
注意,这些效果的记载并不妨碍其他效果的存在。注意,本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。注意,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的效果。
附图说明
图1A及图1B是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图2A及图2B是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图3A及图3B是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图4是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图5A及图5B是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图6是说明根据实施方式的显示装置的结构的电路图;
图7A及图7B是说明根据实施方式的发光器件的结构的图;
图8A及图8B是说明根据实施方式的发光器件的结构的图;
图9A及图9B是说明根据实施方式的像素的结构的图;
图10A及图10B是说明根据实施方式的像素的结构的图;
图11A及图11B是说明根据实施方式的像素的结构的图;
图12是说明根据实施方式的显示模块的结构的图;
图13是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图14是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图15是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图16是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图17是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图18是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图19是说明根据实施方式的显示模块的结构的图;
图20A至图20C是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图21是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图22是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图23是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图24是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图25是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图26是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;
图27A至图27D是说明根据实施方式的电子设备的例子的图;
图28A至图28F是说明根据实施方式的电子设备的例子的图;
图29A至图29G是说明根据实施方式的电子设备的例子的图。
具体实施方式
本发明的一个方式的显示装置包括第一像素、第二像素、第三像素及第四像素。第一像素包括第一发光器件及第一层,第一发光器件向第一层发射第一光,第一光具有强度在蓝色光的波长范围及绿色光的波长范围内的发射光谱,第一层包含将蓝色光及绿色光转换为红色光的颜色转换材料。第二像素包括第二发光器件及第二层,第二发光器件向第二层发射第二光,第二光具有与第一光相同的发射光谱,第二层具有透射蓝色光的功能。第三像素包括第三发光器件及第三层,第三发光器件向第三层发射第三光,第三光具有与第一光相同的发射光谱,第三层具有吸收蓝色光且透射绿色光的功能。第四像素包括第四发光器件及第四层,第四发光器件向第四层发射第四光,第四光具有与第一光相同的发射光谱。
由此,可以使用第一像素、第二像素、第三像素及第四像素显示全彩色图像。此外,可以将所发射的光的发射光谱相同的发光器件用作第一发光器件、第二发光器件、第三发光器件及第四发光器件。此外,第一发光器件、第二发光器件、第三发光器件及第四发光器件可以具有相同结构。此外,可以以相同工序形成第一发光器件、第二发光器件、第三发光器件及第四发光器件。此外,可以简化显示装置的制造工序。此外,人眼对绿色光的视觉灵敏度高于对色纯度高的蓝色光的视觉灵敏度。此外,色纯度高的蓝色光的光谱的半峰全宽较窄,包含蓝色光及绿色光的光的半峰全宽较宽。此外,斯托克斯位移较大的发光物质的发射光谱,例如,磷光发射物质的发射光谱的半峰全宽较宽。此外,磷光发射物质的发光效率高于荧光发射物质的发光效率。此外,发射包含蓝色光及绿色光的光的发光器件的发光效率高于发射色纯度高的蓝色光的发光器件的发光效率。此外,当发光效率高时,可以抑制功耗。此外,发射包含蓝色光及绿色光的光的发光器件的可靠性高于发射色纯度高的蓝色光的发光器件的可靠性。此外,可以提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
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表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反复说明。
实施方式1
在本实施方式中,参照图1A至图2B说明本发明的一个方式的显示装置的结构。
图1A是说明本发明的一个方式的显示装置的结构的立体图,图1B是说明本发明的一个方式的显示装置的部分结构的正视图。
图2A是沿图1B所示的截断线P-Q的截面图。图2B是说明与图2A不同的结构的截面图。
<显示装置700的结构例子1>
本发明的一个方式是包括一组像素703的显示装置700(参照图1A)。一组像素703包括像素702A、像素702B、像素702C及像素702D(参照图1B)。
此外,显示装置700包括衬底510及功能层520(参照图1A)。功能层520与衬底510重叠,功能层520包括像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D(参照图2A)。
<<像素702A的结构例子>>
像素702A包括发光器件550A及层CFA,发光器件550A与层CFA重叠(参照图2A)。此外,像素702A包括像素电路530A,像素电路530A与发光器件550A电连接。
[发光器件550A的结构例子]
发光器件550A向层CFA发射光ELA,光ELA具有包含蓝色光及绿色光的发射光谱。换言之,光ELA具有强度在蓝色光的波长范围及绿色光的波长范围内的发射光谱。在本说明书中,蓝色光包括430nm以上且小于490nm的任意波长的光,绿色光包括490nm以上且小于550nm的任意波长的光,并且红色光包括640nm以上且小于770nm的任意波长的光。
例如,可以将有机EL元件用于发光器件550A。此外,可以将无机LED用于发光器件550A。
例如,可以将包含第一发光材料及第二发光材料的发光器件用于发光器件550A,该第一发光材料及第二发光材料分别具有包含蓝色光的发射光谱及包含绿色光的发射光谱。此外,可以将具有包含蓝色光及绿色光的较宽发射光谱的单一发光材料用于发光器件550A。此外,具有包含蓝色光及绿色光的发射光谱的发光材料的发光效率高于色纯度高的蓝色发光材料的发光效率。通过使用效率高的发光材料,可以降低发光器件的功耗。
此外,关于可用于发光器件550A的发光器件的结构例子将在实施方式2至实施方式6中进行详细说明。
[层CFA的结构例子]
层CFA具有吸收光ELA的功能。此外,层CFA包含将蓝色光及绿色光转换为红色光的颜色转换材料。
例如,可以将层叠有多个膜的结构用于层CFA(参照图3A)。具体而言,可以将层叠有层CFA1及层CFA2的结构用于层CFA。
可以将转换发光器件所发射的光的颜色的颜色转换材料用于层CFA1。此外,可以将吸收发光器件所发射的光的着色材料用于层CFA2。由此,层CFA1可以高效转换发光器件所发射的光的颜色。此外,层CFA2可以吸收透过层CFA1的发光器件的光,换言之,不被层CFA1进行颜色转换的光。此外,层CFA2可以吸收外光,以降低透过层CFA2到达层CFA1的外光的强度。
作为颜色转换材料,例如可以将荧光体用于层CFA。具体而言,可以将量子点(QD:Quantum Dot)用于层CFA。量子点的发射光谱的峰宽窄。由此,可以获得色纯度高的发光。此外,可以将光ELA转换为色纯度高的红色光。
此外,例如可以将吸收小于640nm的任意波长的光且透射640nm以上且小于770nm的任意波长的光的着色材料用于层CFA。具体而言,可以将用于滤色片的着色材料用于层CFA。由此,可以提取色纯度高的红色光RED。此外,可以使用像素702A进行红色显示。
<<像素702B的结构例子>>
像素702B包括发光器件550B及层CFB,发光器件550B与层CFB重叠(参照图2A)。此外,像素702B包括像素电路530B,像素电路530B与发光器件550B电连接。
[发光器件550B的结构例子]
发光器件550B向层CFB发射光ELB,光ELB具有与光ELA相同的发射光谱。例如,可以将与发光器件550A相同的结构的发光器件用于发光器件550B。
[层CFB的结构例子]
层CFB具有透射蓝色光且吸收绿色光的功能(参照图3A)。例如可以将透射小于490nm的任意波长的光且吸收490nm以上的任意波长的光的着色材料用于层CFB。具体而言,可以将用于滤色片的着色材料用于层CFB。由此,可以提取色纯度高的蓝色光BLUE。此外,可以使用像素702B进行蓝色显示。
<<像素702C的结构例子>>
像素702C包括发光器件550C及层CFC,发光器件550C与层CFC重叠(参照图2A)。此外,像素702C包括像素电路530C,像素电路530C与发光器件550C电连接。
[发光器件550C的结构例子]
发光器件550C向层CFC发射光ELC,光ELC具有与光ELA相同的发射光谱。例如,可以将与发光器件550A相同的结构的发光器件用于发光器件550C。
[层CFC的结构例子1]
层CFC具有吸收蓝色光且透射绿色光的功能(参照图3A)。例如可以将吸收小于490nm的任意波长的光且透射490nm以上且小于550nm的任意波长的光的着色材料用于层CFC。具体而言,可以将用于滤色片的着色材料用于层CFC。由此,可以提取色纯度高的绿色光GREEN。此外,可以使用像素702C进行绿色显示。
[层CFC的结构例子2]
此外,层CFC可以使用将蓝色光转换为绿色光的颜色转换材料。
例如,可以将层叠有多个膜的结构用于层CFC(参照图3B)。具体而言,可以将层叠有层CFC1及层CFC2的结构用于层CFC。
可以将转换发光器件所发射的光的颜色的颜色转换材料用于层CFC1。此外,可以将吸收发光器件所发射的光的着色材料用于层CFC2。由此,层CFC1可以高效转换发光器件所发射的光的颜色。此外,层CFC2可以吸收透过层CFC1的发光器件的光,换言之,不被层CFC1进行颜色转换的光。此外,层CFC2可以吸收外光,以降低透过层CFC2到达层CFC1的外光的强度。
作为颜色转换材料,可以将荧光体用于层CFC。具体而言,可以将量子点用于层CFC。由此,可以将光ELC转换为色纯度高的绿色光GREEN。
<<像素702D的结构例子>>
像素702D包括发光器件550D及层CFD,发光器件550D与层CFD重叠(参照图2A)。此外,像素702D包括像素电路530D,像素电路530D与发光器件550D电连接。
[发光器件550D的结构例子]
发光器件550D向层CFD发射光ELD,光ELD具有与光ELA相同的发射光谱。例如,可以将与发光器件550A相同的结构的发光器件用于发光器件550D。
由此,可以使用像素702A、像素702B、像素702C及像素702D显示全彩色图像。此外,可以将所发射的光的发射光谱相同的发光器件用作发光器件550A、发光器件550B、发光器件550C及发光器件550D。此外,发光器件550A、发光器件550B、发光器件550C及发光器件550D可以具有相同结构。此外,可以以相同工序形成发光器件550A、发光器件550B、发光器件550C及发光器件550D。此外,可以简化显示装置的制造工序。此外,人眼对绿色光的视觉灵敏度高于对色纯度高的蓝色光的视觉灵敏度。此外,色纯度高的蓝色光的光谱的半峰全宽较窄,包含蓝色光及绿色光的光的半峰全宽较宽。此外,斯托克斯位移较大的发光物质的发射光谱,例如,磷光发射物质的发射光谱的半峰全宽较宽。此外,磷光发射物质的发光效率高于荧光发射物质的发光效率。此外,发射包含蓝色光及绿色光的光的发光器件的发光效率高于发射色纯度高的蓝色光的发光器件的发光效率。此外,当发光效率高时,可以抑制功耗。此外,发射包含蓝色光及绿色光的光的发光器件的可靠性高于发射色纯度高的蓝色光的发光器件的可靠性。此外,可以提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
[层CFD的结构例子1]
层CFD透射光ELD(参照图3A及图3B)。由此,可以使用蓝色光BLUE及绿色光GREEN进行显示。此外,可以使用像素702D补充像素702B及像素702C的亮度。此外,可以使用像素702D抑制像素702B及像素702C的亮度。
由此,通过使用像素702D,可以利用包含蓝色光及绿色光的光进行显示。此外,可以使用像素702D抑制像素702B及像素702C的亮度。此外,与像素702B及像素702C相比,像素702D可以高效利用光。此外,可以抑制功耗。此外,可以提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
[层CFD的结构例子2]
层CFD透射并吸收光ELD。此外,具有将所吸收的光转换为红色光的功能(参照图4)。例如,可以将颜色转换材料用于层CFD。由此,可以使用蓝色光BLUE、绿色光GREEN及红色光RED进行显示。此外,可以使用像素702D补充其他像素的亮度。此外,可以使用像素702D抑制其他像素的亮度。
[层CFD的结构例子3]
尤其是,层CFD可以使用将蓝色光及绿色光转换为红色光的颜色转换材料。例如,层CFD可以使用将蓝色光及绿色光转换为红色光的荧光体。具体而言,可以将量子点用于层CFD。
[层CFD的结构例子4]
此外,层CFD可以使用将绿色光转换为红色光的颜色转换材料。例如,可以将对绿色光选择性地进行颜色转换的荧光体用于层CFD。具体而言,可以将量子点用于层CFD。
[层CFD的结构例子5]
此外,层CFD可以使用将蓝色光转换为红色光的颜色转换材料及将绿色光转换为红色光的颜色转换材料。例如,可以将两种荧光体用于层CFD。具体而言,可以将两种量子点用于层CFD。
由此,通过使用像素702D,可以利用包含蓝色光、绿色光及红色光的光进行显示。此外,可以使用像素702D抑制像素702A、像素702B及像素702C的亮度。此外,可以提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
<显示装置700的结构例子2>
本发明的一个方式是包括一组像素703的显示装置(参照图1A)。一组像素703包括像素702A、像素702B、像素702C及像素702D(参照图1B)。
此外,显示装置700包括衬底510及功能层520(参照图1A)。功能层520与衬底510重叠,功能层520包括像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D(参照图2A)。
此外,将在本发明的一个方式的显示装置700的结构例子2中说明与显示装置700的结构例子1不同的结构。具体而言,显示装置700的结构例子2与显示装置700的结构例子1的不同之处在于:在显示装置700的结构例子2中,发光器件550A、发光器件550B、发光器件550C及发光器件550D具有包含蓝色光的发射光谱代替包含蓝色光及绿色光的发射光谱。在此,对于不同之处进行详细说明,对于相同之处援用上述说明。
<<像素702A的结构例子>>
像素702A包括发光器件550A及层CFA,发光器件550A与层CFA重叠(参照图2A)。此外,像素702A包括像素电路530A,像素电路530A与发光器件550A电连接。
[发光器件550A的结构例子]
发光器件550A向层CFA发射光ELA,光ELA具有包含蓝色光的发射光谱。
例如,可以将有机EL元件用于发光器件550A。此外,可以将无机LED用于发光器件550A。
例如,可以将包含第一发光材料的发光器件用于发光器件550A,该第一发光材料具有包含蓝色光的发射光谱。
此外,关于可用于发光器件550A的发光器件的结构例子将在实施方式2至实施方式6中进行详细说明。
[层CFA的结构例子]
层CFA具有吸收光ELA的功能。此外,层CFA包含将蓝色光转换为红色光的颜色转换材料。
例如,可以将层叠有多个膜的结构用于层CFA(参照图5A)。具体而言,可以将层叠有层CFA1及层CFA2的结构用于层CFA。
可以将转换发光器件所发射的光的颜色的颜色转换材料用于层CFA1。此外,可以将吸收发光器件所发射的光的着色材料用于层CFA2。由此,层CFA1可以高效转换发光器件所发射的光的颜色。此外,层CFA2可以吸收透过层CFA1的发光器件的光,换言之,不被层CFA1进行颜色转换的光。此外,层CFA2可以吸收外光,以降低透过层CFA2到达层CFA1的外光的强度。
作为颜色转换材料,例如可以将荧光体用于层CFA。具体而言,可以将量子点用于层CFA。由此,可以将光ELA转换为色纯度高的红色光。
此外,例如可以将吸收小于640nm的任意波长的光且透射640nm以上且小于770nm的任意波长的光的着色材料用于层CFA。具体而言,可以将用于滤色片的着色材料用于层CFA。由此,可以提取色纯度高的红色光RED。此外,可以使用像素702A进行红色显示。
<<像素702B的结构例子>>
像素702B包括发光器件550B及层CFB,发光器件550B与层CFB重叠(参照图2A)。此外,像素702B包括像素电路530B,像素电路530B与发光器件550B电连接。
[发光器件550B的结构例子]
发光器件550B向层CFB发射光ELB,光ELB具有与光ELA相同的发射光谱(参照图5A)。例如,可以将与发光器件550A相同的结构的发光器件用于发光器件550B。
[层CFB的结构例子]
层CFB具有透射蓝色光的功能。
<<像素702C的结构例子>>
像素702C包括发光器件550C及层CFC,发光器件550C与层CFC重叠(参照图2A)。此外,像素702C包括像素电路530C,像素电路530C与发光器件550C电连接。
[发光器件550C的结构例子]
发光器件550C向层CFC发射光ELC,光ELC具有与光ELA相同的发射光谱(参照图5A)。例如,可以将与发光器件550A相同的结构的发光器件用于发光器件550C。
[层CFC的结构例子]
层CFC包含将蓝色光转换为绿色光的颜色转换材料。此外,层CFC具有吸收蓝色光的功能。
例如,可以将层叠有多个膜的结构用于层CFC(参照图5B)。具体而言,可以将层叠有层CFC1及层CFC2的结构用于层CFC。
可以将转换发光器件所发射的光的颜色的颜色转换材料用于层CFC1。此外,可以将吸收发光器件所发射的光的着色材料用于层CFC2。由此,层CFC1可以高效转换发光器件所发射的光的颜色。此外,层CFC2可以吸收透过层CFC1的发光器件的光,换言之,不被层CFC1进行颜色转换的光。此外,层CFC2可以吸收外光,以降低透过层CFC2到达层CFC1的外光的强度。
作为颜色转换材料,例如可以将荧光体用于层CFC。具体而言,可以将量子点用于层CFC。由此,可以将光ELC转换为色纯度高的绿色光。
<<像素702D的结构例子>>
像素702D包括发光器件550D及层CFD,发光器件550D与层CFD重叠(参照图2A)。此外,像素702D包括像素电路530D,像素电路530D与发光器件550D电连接。
[发光器件550D的结构例子]
发光器件550D向层CFD发射光ELD,光ELD具有与光ELA相同的发射光谱(参照图5A)。例如,可以将与发光器件550A相同的结构的发光器件用于发光器件550D。
[层CFD的结构例子1]
层CFD透射并吸收光ELD。此外,层CFD具有将蓝色光转换为黄色光的功能(参照图5A)。
此外,黄色光至少包括550nm以上且小于640nm的任意波长的光。
[层CFD的结构例子2]
此外,层CFD可以使用将蓝色光转换为黄色光的颜色转换材料。由此,可以使用蓝色光BLUE及黄色光YELLOW进行显示。此外,可以使用像素702D补充其他像素的亮度。此外,可以使用像素702D抑制其他像素的亮度。
[层CFD的结构例子3]
此外,层CFD可以使用将蓝色光转换为绿色光的颜色转换材料及将蓝色光转换为红色光的颜色转换材料(参照图5B)。由此,可以使用蓝色光BLUE、绿色光GREEN及红色光RED进行显示。此外,可以使用像素702D补充其他像素的亮度。此外,可以使用像素702D抑制其他像素的亮度。
由此,可以使用像素702A、像素702B、像素702C及像素702D显示全彩色图像。此外,可以将所发射的光的发射光谱相同的发光器件用作发光器件550A、发光器件550B、发光器件550C及发光器件550D。此外,发光器件550A、发光器件550B、发光器件550C及发光器件550D可以具有相同结构。此外,可以以相同工序形成发光器件550A、发光器件550B、发光器件550C及发光器件550D。此外,可以简化显示装置的制造工序。此外,通过使用像素702D,可以利用包含蓝色光、绿色光及红色光的光进行显示。此外,可以使用像素702D抑制像素702A、像素702B及像素702C的亮度。此外,可以提高可靠性。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
<显示装置700的结构例子3>
本发明的一个方式是包括一组像素703的显示装置(参照图6)。一组像素703包括像素702A、像素702B、像素702C及像素702D。
此外,显示装置700包括衬底510及功能层520(参照图1A)。功能层520与衬底510重叠,功能层520包括像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D(参照图2B)。
此外,功能层520包括导电膜G1(i)、导电膜G2(i)、导电膜SA(j)、导电膜SB(j)、导电膜SC(j)、导电膜SD(j)、导电膜ANO(j)及导电膜INT(j)(参照图6)。
<<导电膜的结构例子>>
导电膜G1(i)与像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D电连接,例如,供应第一控制信号。
导电膜G2(i)与像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D电连接,例如,供应第二控制信号。
导电膜SA(j)与像素电路530A电连接,例如,供应第一图像信号。
导电膜SB(j)与像素电路530B电连接,例如,供应第二图像信号。
导电膜SC(j)与像素电路530C电连接,例如,供应第三图像信号。
导电膜SD(j)与像素电路530A电连接,例如,供应第四图像信号。
导电膜INT(j)与像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D电连接,例如,供应使像素电路初始化的电位。
导电膜ANO(j)与像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D电连接,例如,供电以驱动发光器件。
<<像素电路的结构例子1>>
像素电路530A包括晶体管TR1、晶体管TR2、晶体管TR3以及电容器CS。此外,像素电路530A包括节点NA,并且节点NA与发光器件550A电连接。
晶体管TR1包括与导电膜G1(i)电连接的栅电极、与导电膜SA(j)电连接的第一电极及第二电极。
晶体管TR2包括与晶体管TR1的第二电极电连接的栅电极、与导电膜ANO(j)电连接的第一电极及与节点NA电连接的第二电极。
晶体管TR3包括与导电膜G2(i)电连接的栅电极、与导电膜INT(j)电连接的第一电极及与节点NA电连接的第二电极。
电容器CS包括与晶体管TR1的第二电极电连接的第一导电膜及与节点NA电连接的第二导电膜。此外,该第二导电膜与该第一导电膜重叠,第二导电膜与第一导电膜间夹有介电体。
此外,在节点NA中,晶体管TR2的第二电极、晶体管TR3的第二电极以及电容器CS的第二导电膜电连接。
<<像素电路的结构例子2>>
像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D都包括晶体管TR2。所有像素电路都包括相同尺寸的晶体管TR2。此外,所有像素电路都包括相同沟道宽度的晶体管TR2。由此,可以以相同能力驱动发光器件550A、发光器件550B、发光器件550C及发光器件550D。此外,可以以相同能力将电流供应给发光器件550A、发光器件550B、发光器件550C及发光器件550D。
<<像素电路的结构例子3>>
像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D都包括晶体管TR2。像素电路530D所包括的晶体管TR2可以小于像素电路530A、像素电路530B或像素电路530C所包括的晶体管TR2。此外,发光器件550D所发射的光不容易被层CFD吸收。由此,可以降低发光器件550D所需的亮度。此外,即使使用驱动能力低的晶体管作为晶体管TR2,也可以获得所需亮度。此外,即使使用驱动能力低的晶体管作为晶体管TR2,也可以将所需电流供应给发光器件550D。
<显示装置700的结构例子4>
本发明的一个方式是包括一组像素703的显示装置(参照图1A)。一组像素703包括像素702A、像素702B、像素702C及像素702D(参照图1B)。
此外,显示装置700包括衬底510及功能层520(参照图1A)。功能层520与衬底510重叠,功能层520包括像素电路530A、像素电路530B、像素电路530C及像素电路530D(参照图2B)。
此外,本发明的一个方式的显示装置700的结构例子4中说明的结构与显示装置700的结构例子1的不同之处在于:在显示装置700的结构例子4中,层CFA位于发光器件550A与像素电路530A之间,层CFB位于发光器件550B与像素电路530B之间,层CFC位于发光器件550C与像素电路530C之间,并且层CFD位于发光器件550D与像素电路530D之间。换言之,参照图2A说明的显示装置700的结构例子1是顶部发射型显示装置,参照图2B说明的显示装置700的结构例子3是底部发射型显示装置。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中,参照图7A及图7B说明能够用于本发明的一个方式的显示装置的发光器件的结构。
图7A是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的截面图,图7B是说明用于本发明的一个方式的发光器件的材料的能级的图。
本实施方式中说明的发光器件550X的结构可以用于本发明的一个方式的显示装置。此外,关于发光器件550X的结构的说明可以应用于发光器件550A。具体而言,可以将用于发光器件550X的结构的符号“X”换称为“A”来对发光器件550A进行说明。同样,将符号“X”换称为“B”、“C”或“D”来将发光器件550X的结构应用于发光器件550B、发光器件550C或发光器件550D。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X及单元103X。电极552X与电极551X重叠,单元103X被夹在电极552X与电极551X之间。
<单元103X的结构例子>
单元103X具有单层结构或叠层结构。例如,单元103X包括层111X、层112X及层113X(参照图7A)。单元103X具有发射光ELX的功能。
层111X被夹在层113X与层112X之间,层113X被夹在电极552X与层111X之间,层112X被夹在层111X与电极551X之间。
例如,可以将选自发光层、空穴传输层、电子传输层以及载流子阻挡层等功能层中的层用于单元103X。此外,可以将选自空穴注入层、电子注入层、激子阻挡层以及电荷产生层等功能层中的层用于单元103X。
<<层112X的结构例子>>
例如,可以将具有空穴传输性的材料用于层112X。此外,可以将层112X称为空穴传输层。注意,优选将其带隙大于层111X中的发光材料的材料用于层112X。因此,可以抑制从层111X所产生的激子向层112X的能量转移。
[具有空穴传输性的材料]
可以将空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的材料适当地用于具有空穴传输性的材料。
例如,可以将胺化合物或具有富π电子型杂芳环骨架的有机化合物用于具有空穴传输性的材料。具体而言,可以使用具有芳香胺骨架的化合物、具有咔唑骨架的化合物、具有噻吩骨架的化合物、具有呋喃骨架的化合物等。尤其是,具有芳香胺骨架的化合物或具有咔唑骨架的化合物具有良好的可靠性和高空穴传输性并有助于降低驱动电压,所以是优选的。
作为具有芳香胺骨架的化合物,例如可以使用4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称:NPB)、N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)4,4’-二胺联苯(简称:TPD)、N,N’-双(9,9’-螺二[9H-芴]-2-基)-N,N’-二苯基-4,4’-二胺联苯(简称:BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:mBPAFLP)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBA1BP)、4,4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBNBB)、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)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9’-螺二[9H-芴]-2-胺(简称:PCBASF)等。
作为具有咔唑骨架的化合物,例如可以使用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)、3,3’-双(9-苯基-9H--咔唑)(简称:PCCP)等。
作为具有噻吩骨架的化合物,例如可以使用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。
作为具有呋喃骨架的化合物,例如可以使用4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(简称:DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(简称:mmDBFFLBi-II)等。
<<层113X的结构例子>>
例如,可以将具有电子传输性的材料、具有蒽骨架的材料及混合材料等用于层113X。此外,可以将层113X称为电子传输层。注意,优选将其带隙大于层111X中的发光材料的材料用于层113X。因此,可以抑制从层111X所产生的激子向层113X的能量转移。
[具有电子传输性的材料]
例如,可以将如下材料适当地用于具有电子传输性的材料:在电场强度V/cm的平方根为600的条件下,电子迁移率为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下的材料。由此,可以控制电子传输层中的电子的传输性。此外,可以控制向发光层的电子注入量。此外,可以防止发光层成为电子过多的状态。
例如,可以将金属配合物或具有缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。
作为金属配合物,例如可以使用双(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)、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。
作为具有缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物,例如可以使用具有聚唑(polyazole)骨架的杂环化合物、具有二嗪骨架的杂环化合物、具有吡啶骨架的杂环化合物、具有三嗪骨架的杂环化合物等。尤其是,具有二嗪骨架的杂环化合物或具有吡啶骨架的杂环化合物具有良好的可靠性,所以是优选的。此外,具有二嗪(嘧啶或吡嗪)骨架的杂环化合物具有高电子传输性,从而可以降低驱动电压。
作为具有聚唑骨架的杂环化合物,例如可以使用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(简称:PBD)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(简称:TAZ)、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)、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)等。
作为具有二嗪骨架的杂环化合物,例如可以使用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)、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)、4,8-双[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-苯并[h]喹唑啉(简称:4,8mDBtP2Bqn)等。
作为具有吡啶骨架的杂环化合物,例如可以使用3,5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称:35DCzPPy)、1,3,5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称:TmPyPB)等。
作为具有三嗪骨架的杂环化合物,例如可以使用2-[3’-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)’联苯-3-基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:mFBPTzn)、2-(联苯-4-基)-4-苯基-6-(9,9’-螺二[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)等。
[具有蒽骨架的材料]
可以将具有蒽骨架的有机化合物用于层113X。尤其是,可以适当地使用具有蒽骨架和杂环骨架的双方的有机化合物。
例如,可以将具有蒽骨架和含氮五元环骨架的双方的有机化合物用于层113X。此外,可以将环中包含两个杂原子的含氮五元环骨架和蒽骨架的双方的有机化合物用于层113X。具体而言,可以将吡唑环、咪唑环、恶唑环、噻唑环等适当地用于该杂环骨架。
此外,例如,可以将具有蒽骨架和含氮六元环骨架的双方的有机化合物用于层113X。此外,可以将环中包含两个杂原子的含氮六元环骨架和蒽骨架的双方的有机化合物用于层113X。具体而言,可以将吡嗪环、吡啶环、哒嗪环等适当地用于该杂环骨架。
[混合材料的结构例子]
此外,可以将混合多种物质的材料用于层113X。具体而言,可以将包含碱金属、碱金属化合物或碱金属配合物及具有电子传输性的物质的混合材料用于层113X。注意,具有电子传输性的材料的HOMO能级更优选为-6.0eV以上。
注意,可以与将另行说明的复合材料用于层104X的结构组合而将该混合材料适当地用于层113X。例如,可以将具有电子接收性的物质与具有空穴传输性的材料的复合材料用于层104X。具体而言,可以将具有电子接收性的物质与具有-5.7eV以上且-5.4eV以下的较深HOMO能级HM1的物质的复合材料用于层104X(参照图7B)。通过与将这种复合材料用于层104X的结构组合而将该混合材料用于层113X,可以提高发光器件的可靠性。
此外,优选的是,组合将该混合材料用于层113X且将上述复合材料用于层104X的结构及将具有空穴传输性的材料用于层112X的结构。例如,可以将将相对于上述较深HOMO能级HM1在-0.2eV以上且0eV以下的范围具有HOMO能级HM2的物质用于层112X(参照图7B)。由此,可以提高发光器件的可靠性。注意,在本说明书等中,有时将上述发光器件称为Recombination-Site Tailoring Injection结构(ReSTI结构)。
碱金属、碱金属化合物或碱金属配合物优选以在层113X的厚度方向上有浓度差(包括浓度为0的情况)的方式存在。
例如,可以使用具有8-羟基喹啉结构的金属配合物。此外,也可以使用具有8-羟基喹啉结构的金属配合物的甲基取代物(例如,2-甲基取代物或5-甲基取代物)等。
作为具有8-羟基喹啉结构的金属配合物,可以使用8-羟基喹啉-锂(简称:Liq)、8-羟基喹啉-钠(简称:Naq)等。尤其是,一价的金属离子的配合物中,优选使用锂配合物,更优选使用Liq。
<<层111X的结构例子1>>
例如,可以将发光材料或者发光材料及主体材料用于层111X。此外,可以将层111X称为发光层。优选在空穴与电子复合的区域中配置层111X。由此,可以高效地将载流子复合所产生的能量转换为光而发射。
此外,优选从用于电极等的金属远离的方式配置层111X。因此,可以抑制因用于电极等的金属而发生猝灭现象。
此外,优选的是,调节从具有反射性的电极等到层111X的距离,以在对应于发光波长的合适位置配置层111X。由此,通过利用电极等所反射的光与层111X所发射的光的干涉现象,可以相互加强振幅。此外,可以加强规定波长的光来使光谱变窄。此外,可以以较高光强度得到鲜明的发光颜色。换言之,通过在电极等之间的合适位置配置层111X,可以获得微腔结构。
例如,可以将荧光物质、磷光物质或呈现热活化延迟荧光(TADF:ThermallyActivated Delayed Fluorescence)的物质(也称为TADF材料)用于发光材料。由此,可以将因载流子的复合而产生的能量从发光材料作为光ELX发射(参照图7A)。
例如,可以将发射包含蓝色光及绿色光的光的发光材料用于层111X。此外,可以将包含发射蓝色光的发光材料的层与包含发射绿色光的发光材料的层的叠层用于层111X。
此外,发射蓝色光的发光材料具有发光强度的峰在430nm以上且小于490nm的区域中的发射光谱。此外,发射绿色光的发光材料具有发光强度的峰在490nm以上且小于550nm的区域中的发射光谱。
[荧光物质]
可以将荧光物质用于层111X。例如,可以将下述荧光物质用于层111X。注意,荧光物质不局限于此,可以将各种已知的荧光物质用于层111X。
具体而言,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’-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(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’-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基二苯乙烯-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)、苝、2,5,8,11-四(叔丁基)苝(简称:TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBAPA)、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-亚苯基二胺)(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,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)、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。
尤其是,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高空穴俘获性和良好的发光效率或可靠性,所以是优选的。
此外,可以使用N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-亚苯基二胺(简称:2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N”,N”,N”’,N”’-八苯基二苯并[g,p]-2,7,10,15-四胺(简称:DBC1)、香豆素30、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPA)、N-[9,10-双(联苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N’,N’-三苯基-1,4-亚苯基二胺(简称:2DPAPA)、N-[9,10-双(联苯-2-基)-2-蒽基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-亚苯基二胺(简称:2DPABPhA)、9,10-双(联苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(简称:2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(简称:DPhAPhA)、香豆素545T、N,N’-二苯基喹吖啶酮(简称:DPQd)、红荧烯、5,12-双(1,1’-联苯-4-基)-6,11-二苯基并四苯(简称:BPT)等。
此外,可以使用2-(2-{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称:DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCM2)、N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)并四苯-5,11-二胺(简称:p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]荧蒽-3,10-二胺(简称:p-mPhAFD)、2-{2-异丙基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCJTI)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCJTB)、2-(2,6-双{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称:BisDCM)、2-{2,6-双[2-(8-甲氧基-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:BisDCJTM)等。
[磷光物质]
可以将磷光物质用于层111X。例如,可以将下述磷光物质用于层111X。注意,磷光物质不局限于此,可以将各种已知的磷光物质用于层111X。
例如,可以将如下材料用于层111X:具有4H-三唑骨架的有机金属铱配合物、具有1H-三唑骨架的有机金属铱配合物、具有咪唑骨架的有机金属铱配合物、具有吸电子基团且以苯基吡啶衍生物为配体的有机金属铱配合物、具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物、具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物、具有吡啶骨架的有机金属铱配合物、稀土金属配合物、铂配合物等。
[磷光物质(蓝色)]
作为具有4H-三唑骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三{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])等。
作为具有1H-三唑骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三[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。
作为具有咪唑骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用fac-三[1-(2,6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]铱(III)(简称:[Ir(iPrpim)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。
作为以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属铱配合物等,例如可以使用双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C2’]铱(III)四(1-吡唑)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:FIracac)等。
[磷光物质(绿色)]
作为具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三(4-甲基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(mppm)3])、三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(tBuppm)3])、(乙酰丙酮根)双(6-甲基-4-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(mppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(tBuppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[6-(2-降冰片基)-4-苯基嘧啶根]铱(III)(简称:[Ir(nbppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶根]铱(III)(简称:[Ir(mpmppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(4,6-二苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(dppm)2(acac)])等。
作为具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用(乙酰丙酮根)双(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪根)铱(III)(简称:[Ir(mppr-Me)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(5-异丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪根)铱(III)(简称:[Ir(mppr-iPr)2(acac)])等。
作为具有吡啶骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三(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-d3-甲基-8-(2-吡啶基-κN)苯并呋喃并[2,3-b]吡啶-κC]双[2-(5-d3-甲基-2-吡啶基-κN2)苯基-κC]铱(III)(简称:[Ir(5mppy-d3)2(mbfpypy-d3)])、[2-d3-甲基-(2-吡啶基-κN)苯并呋喃并[2,3-b]吡啶-κC]双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称:[Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)])等。
作为稀土金属配合物,例如可以举出三(乙酰丙酮根)(单菲咯啉)铽(III)(简称:[Tb(acac)3(Phen)])等。
[磷光物质(红色)]
作为具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用(二异丁酰基甲烷根)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)(二新戊酰基甲烷根)铱(III)(简称:[Ir(5mdppm)2(dpm)])、双[4,6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊酰基甲烷根)铱(III)(简称:[Ir(d1npm)2(dpm)])等。
作为具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用(乙酰丙酮根)双(2,3,5-三苯基吡嗪根)铱(III)(简称:[Ir(tppr)2(acac)])、双(2,3,5-三苯基吡嗪根)(二新戊酰基甲烷根)铱(III)(简称:[Ir(tppr)2(dpm)])、(乙酰丙酮根)双[2,3-双(4-氟苯基)喹喔啉合(quinoxalinato)]铱(III)(简称:[Ir(Fdpq)2(acac)])等。
作为具有吡啶骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三(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)])等。
作为稀土金属配合物等,例如可以使用三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮根)(单菲咯啉)铕(III)(简称:[Eu(DBM)3(Phen)])、三[1-(2-噻吩甲酰基)-3,3,3-三氟丙酮根](单菲咯啉)铕(III)(简称:[Eu(TTA)3(Phen)])等。
作为铂配合物等,例如可以使用2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉铂(II)(简称:PtOEP)等。
[呈现热活化延迟荧光(TADF)的物质]
可以将TADF材料用于层111X。此外,当使用TADF材料作为发光物质时,主体材料的S1能级优选比TADF材料的S1能级高。此外,主体材料的T1能级优选比TADF材料的T1能级高。
例如,可以将以下所示的TADF材料用于发光材料。注意,不局限于此,可以使用各种已知的TADF材料。
由于TADF材料中S1能级与T1能级之差小而可以利用少量热能量将三重激发态通过反系间窜跃转换(上转换)为单重激发态。由此,可以高效地从三重激发态生成单重激发态。此外,可以将三重激发能转换为发光。
以两种物质形成激发态的激基复合物(Exciplex)由于S1能级和T1能级之差极小而具有能够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能级与T1能级之差为0.3eV以下,更优选为0.2eV以下。
例如,可以将富勒烯及其衍生物、吖啶及其衍生物以及伊红衍生物等用于TADF材料。此外,可以将包含镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、铂(Pt)、铟(In)或钯(Pd)等的含金属卟啉用于TADF材料。
具体而言,可以使用以下述结构式表示的原卟啉-氟化锡配合物(SnF2(ProtoIX))、中卟啉-氟化锡配合物(SnF2(Meso IX))、血卟啉-氟化锡配合物(SnF2(Hemato IX))、粪卟啉四甲酯-氟化锡配合物(SnF2(Copro III-4Me)、八乙基卟啉-氟化锡配合物(SnF2(OEP))、初卟啉-氟化锡配合物(SnF2(Etio I))以及八乙基卟啉-氯化铂配合物(PtCl2OEP)等。
[化学式1]
此外,例如可以将具有富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环的一方或双方的杂环化合物用于TADF材料。
具体而言,可以使用以下述结构式表示的2-(联苯-4-基)-4,6-双(12-苯基吲哚并[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(简称:PIC-TRZ)、9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9’-苯基-9H,9’H-3,3’-联咔唑(简称:PCCzTzn)、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)、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]硫砜(简称:DMAC-DPS)、10-苯基-10H,10’H-螺[吖啶-9,9’-蒽]-10’-酮(简称:ACRSA)等。
[化学式2]
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。尤其是,在具有缺π电子型杂芳环的骨架中,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接收性高且可靠性良好,所以是优选的。
此外,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。此外,作为呋喃骨架优选使用二苯并呋喃骨架,作为噻吩骨架优选使用二苯并噻吩骨架。作为吡咯骨架,特别优选使用吲哚骨架、咔唑骨架、吲哚并咔唑骨架、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电子型杂芳环的电子供给性和缺π电子型杂芳环的电子接收性都高而S1能级与T1能级之间的能量差变小,可以高效地获得热活化延迟荧光,所以是特别优选的。此外,也可以使用键合有如氰基等吸电子基团的芳香环代替缺π电子型杂芳环。此外,作为富π电子骨架,可以使用芳香胺骨架、吩嗪骨架等。
此外,作为缺π电子骨架,可以使用氧杂蒽骨架、二氧化噻吨(thioxanthenedioxide)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。
如此,可以使用缺π电子骨架及富π电子骨架代替缺π电子型杂芳环和富π电子型杂芳环中的至少一个。
<<层111X的结构例子2>>
可以将具有载流子传输性的材料用作主体材料。例如,可以将具有空穴传输性的材料、具有电子传输性的材料、TADF材料、具有蒽骨架的材料及混合材料等用于主体材料。注意,优选将其带隙大于层111X中的发光材料的材料用于主体材料。因此,可以抑制层111X所产生的从激子到主体材料的能量转移。
[具有空穴传输性的材料]
可以将空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的材料适当地用于具有空穴传输性的材料。例如,可以将可用于层112X的具有空穴传输性的材料用于层111X。
[具有电子传输性的材料]
可以将金属配合物或具有缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。例如,可以将可用于层113X的具有电子传输性的材料用于层111X。
[具有蒽骨架的材料]
可以将具有蒽骨架的有机化合物用于主体材料。尤其是,在作为发光物质使用荧光物质时,具有蒽骨架的有机化合物很合适。由此,可以实现发光效率及耐久性良好的发光器件。
作为具有蒽骨架的有机化合物,具有二苯基蒽骨架,尤其是具有9,10-二苯基蒽骨架的有机化合物在化学上稳定,所以是优选的。此外,在主体材料具有咔唑骨架时,空穴的注入及传输性提高,所以是优选的。尤其是,在主体材料具有二苯并咔唑骨架的情况下,其HOMO能级比咔唑浅0.1eV左右,不仅空穴容易注入,而且空穴传输性及耐热性也得到提高,所以是优选的。注意,从上述空穴注入及传输性的观点来看,也可以使用苯并芴骨架或二苯并芴骨架代替咔唑骨架。
因此,作为主体材料优选使用具有9,10-二苯基蒽骨架和咔唑骨架的物质、具有9,10-二苯基蒽骨架和苯并咔唑骨架的物质、具有9,10-二苯基蒽骨架和二苯并咔唑骨架的物质。
例如,可以使用6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽)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-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(简称:αN-βNPAnth)、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:PCzPA)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基(anthracenyl))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)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称:PCPN)等。
尤其是,CzPA、cgDBCzPA、2mBnfPPA、PCzPA呈现非常良好的特性。
[呈现热活化延迟荧光(TADF)的材料]
可以将TADF材料用作主体材料。在将TADF材料用作主体材料时,可以通过反系间窜跃将在TADF材料中生成的三重态激发能转换为单重态激发能。此外,可以将激发能转移到发光物质。换言之,TADF材料被用作能量供体,发光物质被用作能量受体。由此,可以提高发光器件的发光效率。
当上述发光物质为荧光物质时这是非常有效的。此外,此时,为了得到高发光效率,TADF材料的S1能级优选比荧光物质的S1能级高。此外,TADF材料的T1能级优选比荧光物质的S1能级高。因此,TADF材料的T1能级优选比荧光物质的T1能级高。
此外,优选使用呈现与荧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跃生成单重激发能,优选在TADF材料中产生载流子的复合。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物质的三重激发能。为此,荧光物质优选在荧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,可以举出碳原子数为3以上且10以下的烷基、取代或未取代的碳原子数为3以上且10以下的环烷基、碳原子数为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材料与荧光物质的发光体彼此远离。
在此,发光体是指在荧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,优选具有芳香环,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、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物质具有高荧光量子产率,所以是优选的。
例如,可以将可用于发光材料的TADF材料用于主体材料。
[混合材料的结构例子1]
此外,可以将混合多种物质的材料用于主体材料。例如,可以将具有电子传输性的材料和具有空穴传输性的材料用于混合材料。混合的材料中的具有空穴传输性的材料和具有电子传输性的材料的重量比为(具有空穴传输性的材料/具有电子传输性的材料)=(1/19)以上且(19/1)以下即可。由此,可以容易调整层111X的载流子传输性。此外,可以更简便地进行复合区域的控制。
[混合材料的结构例子2]
可以将混合磷光物质的材料用于主体材料。磷光物质在作为发光物质使用荧光物质时可以被用作对荧光物质供应激发能的能量供体。
[混合材料的结构例子3]
可以将包含形成激基复合物的材料的混合材料用于主体材料。例如,可以将所形成的激基复合物的发射光谱与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的材料用于主体材料。因此,可以使能量转移变得顺利,从而可以提高发光效率。此外,可以抑制驱动电压。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-Triplet Energy Transfer:激基复合物-三重态能量转移)的发光。
可以将磷光物质用于形成激基复合物的材料的至少一个。由此,可以利用反系间窜跃。或者,可以高效地将三重激发能转换为单重激发能。
作为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。或者,具有空穴传输性的材料的LUMO能级优选为具有电子传输性的材料的LUMO能级以上。由此,可以高效地形成激基复合物。此外,材料的LUMO能级及HOMO能级可以从电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。具体而言,可以利用循环伏安(CV)测量法测量还原电位及氧化电位。
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)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,与对具有空穴传输性的材料的瞬态EL、具有电子传输性的材料的瞬态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。
本实施方式可以与本说明书所示的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7A及图7B说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X、单元103X以及层104X。电极552X与电极551X重叠,单元103X位于电极551X与电极552X之间。此外,层104X位于电极551X与单元103X之间。注意,例如,可以将在实施方式2中说明的结构用于单元103X。
<电极551X的结构例子>
例如,可以将导电材料用于电极551X。具体而言,可以将包含金属、合金或导电化合物的膜的单层或叠层用于电极551X。
例如,可以将高效地反射光的膜用于电极551X。具体而言,可以将包含银及铜等的合金、包含银及钯等的合金或铝等金属膜用于电极551X。
此外,例如可以将使光的一部分透过并反射光的其他部分的金属膜用于电极551X。由此,可以使发光器件550X具有微腔结构。此外,与其他的光相比可以更高效地取出规定波长的光。此外,可以取出光谱的半宽窄的光。此外,可以取出鲜明的颜色的光。
此外,例如可以将对可见光具有透光性的膜用于电极551X。具体而言,可以将薄到透射光的程度的金属膜、合金膜或导电氧化物膜的单层或叠层用于电极551X。
尤其是,优选将具有4.0eV以上的功函数的材料用于电极551X。
例如,可以使用包含铟的导电氧化物。具体而言,可以使用氧化铟、氧化铟-氧化锡(简称:ITO)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡(简称:ITSO)、氧化铟-氧化锌、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(简称:IWZO)等。
此外,例如可以使用包含锌的导电氧化物。具体而言,可以使用氧化锌、添加有镓的氧化锌、添加有铝的氧化锌等。
此外,例如可以使用金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或金属材料的氮化物(例如,氮化钛)等。此外,可以使用石墨烯。
<<层104X的结构例子1>>
例如,可以将具有空穴注入性的材料用于层104X。此外,可以将层104X称为空穴注入层。
例如,可以将在电场强度[V/cm]的平方根为600时空穴迁移率为1×10-3cm2/Vs以下的材料用于层104X。此外,可以将具有1×104Ω·cm以上且1×107Ω·cm以下的电阻率的膜用于层104X。此外,层104X优选具有5×104Ω·cm以上且1×107Ω·cm以下的电阻率,更优选具有1×105Ω·cm以上且1×107Ω·cm以下的电阻率。
<<层104X的结构例子2>>
具体而言,可以将具有电子接收性的物质用于层104X。此外,可以将包含多种物质的复合材料用于层104X。由此,例如可以容易从电极551X注入空穴。此外,可以降低发光器件550X的驱动电压。
[具有电子接收性的物质]
可以将有机化合物及无机化合物用于具有电子接收性的物质。具有电子接收性的物质借助于施加电场而能够从相邻的空穴传输层或具有空穴传输性的材料抽出电子。
例如,可以将具有吸电子基团(卤基或氰基)的化合物用于具有电子接收性的物质。此外,具有电子接收性的有机化合物可以利用蒸镀容易地沉积。因此,可以提高发光器件550X的生产率。
具体而言,可以使用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。
此外,包括吸电子基团(尤其是如氟基等卤基或氰基)的[3]轴烯衍生物的电子接收性非常高,所以是优选的。
具体而言,可以使用α,α’,α”-1,2,3-环丙烷三亚基(ylidene)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。
此外,可以将钼氧化物或钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等的过渡金属氧化物用于具有电子接收性的物质。
此外,可以使用酞菁类化合物如酞菁(简称:H2Pc);酞菁类配合物化合物如铜酞菁(CuPc)等;具有芳香胺骨架的化合物如4,4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DPAB)、N,N’-双[4-双(3-甲基苯基)氨基苯基]-N,N’-二苯基-’4,4’-二氨基联苯(简称:DNTPD)等。
此外,可以使用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(简称:PEDOT/PSS)等高分子等。
[复合材料的结构例子1]
此外,例如,可以将包含具有电子接收性的物质及具有空穴传输性的材料的复合材料用于层104X。由此,除了功函数较大的材料以外,还可以将功函数较小的材料用于电极551X。或者,不依赖于功函数,可以从宽范围的材料中选择用于电极551X的材料。
例如,可以将具有芳香胺骨架的化合物、咔唑衍生物、芳烃、具有乙烯基的芳烃、高分子化合物(低聚物、树枝状聚合物、聚合物等)等用于复合材料中的具有空穴传输性的材料。此外,可以将空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的材料适合用于复合材料中的具有空穴传输性的材料。例如,可以将可用于层112X的具有空穴传输性的材料用作复合材料。
此外,可以将具有较深HOMO能级的物质适合用于复合材料中的具有空穴传输性的材料。具体而言,HOMO能级优选为-5.7eV以上且-5.4eV以下。由此,可以容易将空穴注入到单元103X。此外,可以容易将空穴注入到层112X。此外,可以提高发光器件550X的可靠性。
作为具有芳香胺骨架的化合物,例如可以使用N,N’-二(对甲苯基)-N,N’-二苯基-对亚苯基二胺(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)、N,N’-双[4-双(3-甲基苯基)氨基苯基]-N,N’-二苯基-’4,4’-二氨基联苯””(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。
作为咔唑衍生物,例如可以使用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)、4,4’-二(N-咔唑基)联苯(简称:CBP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(简称:TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:CzPA)、1,4-双[4-(N-咔唑基)苯基]-2,3,5,6-四苯基苯等。
作为芳烃,例如可以使用2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(简称:t-BuDNA)、2-叔丁基-9,10-二(1-萘基)蒽、9,10-双(3,5-二苯基苯基)蒽(简称:DPPA)、2-叔丁基-9,10-双(4-苯基苯基)蒽(简称:t-BuDBA)、9,10-二(2-萘基)蒽(简称:DNA)、9,10-二苯基蒽(简称:DPAnth)、2-叔丁基蒽(简称:t-BuAnth)、9,10-双(4-甲基-1-萘基)蒽(简称:DMNA)、2-叔丁基-9,10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、9,10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(1-萘基)蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(2-萘基)蒽、9,9’-联蒽、10,10’-二苯基-9,9’-联蒽、10,10’-双(2-苯基苯基)-9,9’-联蒽、10,10’-双[(2,3,4,5,6-五苯基)苯基]-9,9’-联蒽、蒽、并四苯、红荧烯、苝、2,5,8,11-四(叔丁基)苝、并五苯、晕苯等。
作为具有乙烯基的芳烃,例如可以使用4,4’-双(2,2-二苯基乙烯基)联苯(简称:DPVBi)、9,10-双[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(简称:DPVPA)等。
作为高分子化合物,例如可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(简称:PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(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。
此外,例如可以将具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及蒽骨架中的任意个的物质适合用于复合材料的具有空穴传输性的材料。此外,可以使用如下物质,即包含具有包括二苯并呋喃环或二苯并噻吩环的取代基的芳香胺、包括萘环的芳香单胺、或者9-芴基通过亚芳基键合于胺的氮的芳香单胺的物质。注意,当使用包括N,N-双(4-联苯)氨基的物质时,可以提高发光器件550X的可靠性。
作为这些材料,例如可以使用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-对三联苯基(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’-螺二[9H-芴]-2-胺(简称:PCBNBSF)、N,N-双(联苯’-4-基)-9,9’-螺二[9H-芴]-2-胺(简称:BBASF)、N,N-双(联苯’-4-基)-9,9’-螺二[9H-芴]-4-胺(简称:BBASF(4))、N-(联苯-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二[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]-9,9’-螺二[9H-芴]-2-胺(简称:PCBASF)、N-(联苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:PCBBiF)、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二-9H-芴-4-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二-9H-芴-3-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二-9H-芴-2-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二-9H-芴-1-胺等。
[复合材料的结构例子2]
例如,可以将包含具有电子接收性的物质、具有空穴传输性的材料及碱金属的氟化物或碱土金属的氟化物的复合材料用作具有空穴注入性的材料。尤其是,可以适合使用氟原子的原子比率为20%以上的复合材料。因此,可以降低层104X的折射率。此外,可以在发光器件550X内部形成折射率低的层。此外,可以提高发光器件550X的外部量子效率。
本实施方式可以与本说明书所示的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7A及图7B说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X、单元103X以及层105X。电极552X包括与电极551X重叠的区域,单元103X包括被夹在电极551X与电极552X之间的区域。此外,层105X包括被夹在单元103X与电极552X之间的区域。注意,例如,可以将在实施方式2中说明的结构用于单元103X。
<电极552X的结构例子>
例如,可以将导电材料用于电极552X。具体而言,可以将包含金属、合金或导电化合物的材料的单层或叠层用于电极552X。
例如,可以将实施方式3中说明的可以用于电极551X的材料用于电极552X。尤其是,优选将与电极551X相比低功函数的材料用于电极552X。具体而言,可以使用具有3.8eV以下的功函数的材料。
例如,可以将属于元素周期表中的第1族的元素、属于元素周期表中的第2族的元素、稀土金属及包含它们的合金用于电极552X。
具体而言,可以将锂(Li)、铯(Cs)等、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)等、铕(Eu)、镱(Yb)等及包含它们的合金(例如镁与银的合金或铝与锂的合金)用于电极552X。
<<层105X的结构例子>>
例如,可以将具有电子注入性的材料用于层105X。此外,可以将层105X称为电子注入层。
具体而言,可以将具有电子供给性的物质用于层105X。或者,可以将具有电子供给性的物质及具有电子传输性的材料的复合材料用于层105X。或者,可以将电子化合物用于层105X。由此,例如可以从电极552X容易注入电子。或者,除了功函数较小的材料以外,还可以将功函数较大的材料用于电极552X。或者,不依赖于功函数,可以从宽范围的材料中选择用于电极552X的材料。具体而言,可以将铝(Al)、银(Ag)、氧化铟-氧化锡(简称:ITO)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡等用于电极552X。此外,可以降低发光器件550X的驱动电压。
[具有电子供给性的物质]
例如,可以将碱金属、碱土金属、稀土金属或它们的化合物(氧化物、卤化物、碳酸盐等)用作具有电子供给性的物质。此外,可以将四硫并四苯(tetrathianaphthacene)(简称:TTN)、二茂镍、十甲基二茂镍等有机化合物用作具有电子供给性的物质。
作为碱金属化合物(包括氧化物、卤化物、碳酸盐),可以使用氧化锂、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、碳酸锂、碳酸铯、8-羟基喹啉-锂(简称:Liq)等。
作为碱土金属化合物(包括氧化物、卤化物、碳酸盐),可以使用氟化钙(CaF2)等。
[复合材料的结构例子1]
此外,可以将复合多种物质的材料用于具有电子注入性的材料。例如,可以将具有电子供给性的物质及具有电子传输性的材料用于复合材料。
[具有电子传输性的材料]
例如,可以将如下材料适用于具有电子传输性的材料:在电场强度[V/cm]的平方根为600的条件下,电子迁移率为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下。由此,可以控制向发光层的电子注入量。此外,可以防止发光层成为电子过多的状态。
例如,可以将金属配合物或具有缺π电子芳杂环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。例如,可以将可用于层111X的具有电子传输性的材料用于层105X。
[复合材料的结构例子2]
此外,可以将微晶状态的碱金属的氟化物和具有电子传输性的材料用于复合材料。此外,可以将微晶状态的碱土金属的氟化物及具有电子传输性的材料用于复合材料。尤其是,可以适合使用包含50wt%以上的碱金属的氟化物或碱土金属的氟化物的复合材料。此外,可以适合使用包含具有联吡啶骨架的有机化合物的复合材料。因此,可以降低层105X的折射率。此外,可以提高发光器件550X的外部量子效率。
[复合材料的结构例子3]
例如,可以将包含具有非共用电子对的第一有机化合物及第一金属的复合材料用于层105X。此外,第一有机化合物的电子数与第一金属的电子数的总和优选为奇数。此外,相对于第一有机化合物1摩尔的第一金属的摩尔比率优选为0.1以上且10以下,更优选为0.2以上且2以下,进一步优选为0.2以上且0.8以下。
由此,具有非共用电子对的第一有机化合物可以与第一金属起到相互作用,形成单占据分子轨道(SOMO:Singly Occupied Molecular Orbital)。此外,在将电子从电极552X注入到层105X的情况下,可以降低两者之间存在的势垒。
此外,可以在层105X中使用一种复合材料,其中通过电子自旋共振(ESR:Electronspin resonance)测量的层105X的自旋密度优选为1×1016spins/cm3以上,更优选为5×1016spins/cm3以上,进一步优选为1×1017spins/cm3以上。
[具有非共用电子对的有机化合物]
例如,可以将具有电子传输性的材料用于具有非共用电子对的有机化合物。例如,可以使用具有缺π电子芳杂环的化合物。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。由此,可以降低发光器件550X的驱动电压。
此外,具有非共用电子对的有机化合物的最低未占据分子轨道(LUMO:LowestUnoccupied Molecular Orbital)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、光吸收能谱法、逆光电子能谱法等估计有机化合物的HOMO及LUMO能级。
例如,作为具有非共用电子对的有机化合物,可以使用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)联苯基-3-基]-1,3,5-三嗪(简称:TmPPPyTz)、2,2’-(1,3-亚苯基)双[(9-苯基-1,10-菲罗啉])(简称:mPPhen2P)等。此外,与BPhen相比,NBPhen具有高玻璃化转变温度(Tg),从而具有高耐热性。
此外,例如,作为具有非共用电子对的有机化合物,可以使用铜酞菁。铜酞菁的电子数为奇数。
[第一金属]
例如,在具有非共用电子对的第一有机化合物的电子数为偶数的情况下,可以将属于元素周期表中的奇数族的第一金属及第一有机化合物的复合材料用于层105X。
例如,第7族金属的锰(Mn)、第9族金属的钴(Co)、第11族金属的铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、第13族金属的铝(Al)、铟(In)都属于元素周期表中的奇数族。此外,与第7族或第9族元素相比,第11族元素具有低熔点,适合用于真空蒸镀。尤其是,Ag的熔点低,因此这是优选的。此外,通过将与水或氧之间的反应性低的金属用于第一金属,可以提高发光器件550X的抗湿性。
通过将Ag用于电极552X及层105X,可以提高层105X与电极552X的贴紧性。
此外,在具有非共用电子对的第一有机化合物的电子数为奇数的情况下,可以将属于元素周期表中的偶数族的第一金属及第一有机化合物的复合材料用于层105X。例如,第8族金属的铁(Fe)属于元素周期表中的偶数族。
[电子化合物]
例如,可以将对钙和铝的混合氧化物以高浓度添加电子的物质等用于具有电子注入性的材料。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式5
在本实施方式中,参照图8A说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。
图8A是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的截面图。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X、单元103X以及中间层106X(参照图8A)。电极552X包括与电极551X重叠的区域,单元103X包括被夹在电极551X与电极552X之间的区域。中间层106X包括被夹在电极552X与单元103X之间的区域。
<<中间层106X的结构例子1>>
中间层106X具有通过施加电压向阳极一侧供应电子并向阴极一侧供应空穴的功能。此外,可以将中间层106X称为电荷产生层。
例如,可以将在实施方式3中说明的可用于层104X的具有空穴注入性的材料用于中间层106X。具体而言,可以将复合材料用于中间层106X。
例如可以将层叠有包含该复合材料的膜及包含具有空穴传输性的材料的膜的叠层膜用于中间层106X。注意,包含具有空穴传输性的材料的膜被夹在包含该复合材料的膜与阴极之间。
<<中间层106X的结构例子2>>
可以将层叠层106X1及层106X2的叠层膜用于中间层106X。层106X1包括被夹在单元103X与电极552X之间的区域,层106X2包括被夹在单元103X与层106X1之间的区域。
<<层106X1的结构例子>>
例如,可以将可用于在实施方式3中说明的层104X的具有空穴注入性的材料用于层106X1。具体而言,可以将复合材料用于层106X1。此外,可以将具有1×104Ω·cm以上且1×107Ω·cm以下的电阻率的膜用于层106X1。层106X1优选具有5×104Ω·cm以上且1×107Ω·cm以下的电阻率,更优选具有1×105Ω·cm以上且1×107Ω·cm以下的电阻率。
<<层106X2的结构例子>>
例如,可以将可用于在实施方式4中说明的层105X的材料用于层106X2。
<<中间层106X的结构例子3>>
可以将层叠层106X1、层106X2及中间层106X3的叠层膜用于中间层106X。中间层106X3包括被夹在层106X1与层106X2之间的区域。
<<层106X3的结构例子>>
例如,可以将具有电子传输性的材料用于层106X3。此外,可以将层106X3称为电子继电层。通过使用层106X3,可以使接触于层106X3的阳极一侧的层远离接触于层106X3的阴极一侧的层。此外,可以减轻接触于层106X3的阳极一侧的层和接触于层106X3的阴极一侧的层之间的相互作用。由此,可以向接触于层106X3的阳极一侧的层顺利地供应电子。
可以将如下物质适合用于层106X3,即其LUMO能级位于层106X1中的具有电子接收性的物质的LUMO能级与层106X2中的物质的LUMO能级间的物质。
例如,可以将如下物质用于层106X3,即在-5.0eV以上,优选在-5.0eV以上且-3.0eV以下的范围内具有LUMO能级的材料。
具体而言,可以将酞菁类材料用于层106X3。例如,可以将铜(II)酞菁(简称:CuPc)或具有金属-氧键合和芳香配体的金属配合物用于层106X3。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式6
在本实施方式中,参照图8B说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。
图8B是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的截面图,其具有与图8A所示的结构不同的结构。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X、单元103X、中间层106X及单元103X2(参照图8B)。
单元103X位于电极552X与电极551X之间,中间层106X位于电极552X与单元103X之间。
单元103X2位于电极552X与中间层106X之间。注意,单元103X2具有发射光ELX2的功能。
换言之,发光器件550X包括在电极551X与电极552X之间被层叠的多个单元。此外,被层叠的多个单元的个数不局限于2,也可以为3以上。有时将包括位于电极551X与电极552X之间且被层叠的多个单元及位于多个单元之间的中间层106X的结构称为叠层型发光器件或串联型发光器件。
因此,能够在将电流密度保持为低的同时获得高亮度发光。此外,可以提高可靠性。此外,可以降低在以同一亮度进行比较时的驱动电压。此外,可以抑制功耗。
<<单元103X2的结构例子1>>
单元103X2包括层111X2、层112X2及层113X2。层111X2位于层112X2与层113X2之间。
此外,可以将可用于单元103X的结构用于单元103X2。例如,可以将与单元103X相同的结构用于单元103X2。
<<单元103X2的结构例子2>>
可以将与单元103X不同的结构用于单元103X2。例如,可以将发射与单元103X的发光颜色的色相不同的光的结构用于单元103X2。
具体而言,可以层叠发射红色光及绿色光的单元103X以及发射蓝色光的单元103X2而使用。由此,可以提供一种发射所希望的颜色的光的发光器件。例如可以提供一种发射白色光的发光器件。
<<中间层106X的结构例子>>
中间层106X具有向单元103X和单元103X2中的一个供应电子并向其中另一个供应空穴的功能。例如,可以使用在实施方式5中说明的中间层106X。
<发光器件550X的制造方法>
例如,可以通过干法、湿法、蒸镀法、液滴喷射法、涂敷法或印刷法等形成电极551X、电极552X、单元103X、中间层106X及单元103X2的各层。此外,可以通过不同方法形成各构成要素。
具体而言,可以使用真空蒸镀装置、喷墨装置、旋涂机等涂敷装置、凹版印刷装置、胶版印刷装置、丝网印刷装置等制造发光器件550X。
电极例如可以通过利用金属材料的膏剂的湿法或溶胶-凝胶法形成。此外,可以使用相对于氧化铟添加有1wt%以上且20wt%以下的氧化锌的靶材通过溅射法形成氧化铟-氧化锌膜。此外,可以使用相对于氧化铟添加有0.5wt%以上且5wt%以下的氧化钨和0.1wt%以上且1wt%以下的氧化锌的靶材通过溅射法形成包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(IWZO)膜。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式7
在本实施方式中,参照图9A、图10A及图10B说明本发明的一个方式的显示装置的结构。
图9A是说明本发明的一个方式的显示装置的像素703的结构的正视图。
图10A是沿图9A所示的截断线P2-Q2的截面图,图10B是说明与图10A不同的结构的截面图。
<像素703的结构例子1>
在本实施方式中说明的显示装置包括像素703。像素703包括发光器件550X及发光器件550Y(参照图10A)。发光器件550Y与发光器件550X相邻。
显示装置包括衬底510及功能层520。功能层520包括绝缘膜521,发光器件550X及发光器件550Y形成在绝缘膜521上。功能层520被夹在衬底510与发光器件550X之间。
<<发光器件550X的结构例子>>
发光器件550X包括电极551X、电极552X及单元103X。电极552X与电极551X重叠,单元103X被夹在电极552X与电极551X之间。此外,发光器件550X包括层104X及层105X,层104X被夹在单元103X与电极551X之间,层105X被夹在电极552X与单元103X之间。此外,单元103X包括层111X、层112X及层113X。
例如,可以将在实施方式2至实施方式6中说明的结构用于发光器件550X。
<<发光器件550Y的结构例子>>
发光器件550Y包括电极551Y、电极552Y及单元103Y。电极552Y与电极551Y重叠,单元103Y被夹在电极552Y与电极551Y之间。发光器件550Y包括层104Y及层105Y,层104Y被夹在单元103Y与电极551Y之间,层105Y被夹在电极552Y与单元103Y之间。
电极551Y与电极551X相邻,在电极551Y与电极551X之间包括间隙551XY。
注意,可以将可用于发光器件550X的结构的一部分用于发光器件550Y的结构。例如,可以将可用于电极552X的导电膜的一部分用于电极552Y。可以将可用于电极551X的结构用于电极551Y。可以将可用于层104X的结构用于层104Y,可以将可用于层105X的结构用于层105Y。由此,可以在一个工序中形成共用部分结构。此外,可以简化制造工艺。
此外,发光器件550Y可以发射其色相与发光器件550X的发光颜色相同的光。例如,发光器件550X及发光器件550Y都可以发射包含蓝色光及绿色光的光。
例如,可以重叠地配置颜色转换层与发光器件550X而将蓝色光转换为规定色相的光。此外,可以重叠地配置其他颜色转换层与发光器件550Y而将包含蓝色光及绿色光的光转换为其他规定色相的光。例如可以将包含蓝色光及绿色光的光转换为绿色光或红色光。
此外,可以重叠地配置着色层与发光器件550X而从包含蓝色光及绿色光的光取出蓝色光。此外,可以重叠地配置其他着色层与发光器件550Y而从包含蓝色光及绿色光的光取出绿色光。
此外,例如,发光器件550X及发光器件550Y也可以都发射蓝色光。注意,可以重叠地配置颜色转换层与发光器件550X而将蓝色光转换为规定色相的光。另外,可以重叠地配置其他颜色转换层与发光器件550Y而将蓝色光转换为其他规定色相的光。例如可以将蓝色光转换为绿色光或红色光。
此外,发光器件550X及发光器件550Y也可以都发射白色光。注意,可以重叠地配置着色层与发光器件550X而从白色光取出规定色相的光。此外,可以重叠地配置其他着色层与发光器件550Y而从白色光取出其他规定色相的光。
此外,发光器件550Y可以发射其色相与发光器件550X的发光颜色不同的光。例如,可以使单元103Y发射的光ELY的色相与光ELX的色相不同。
<像素703的结构例子2>
此外,在本实施方式中说明的像素703包括绝缘膜528(参照图10A)。
<<绝缘膜528的结构例子>>
绝缘膜528包括开口部,一个开口部与电极551X重叠,其他开口部与电极551Y重叠。此外,绝缘膜528与间隙551XY重叠。
<<间隙551XY的结构例子>>
被夹在电极551X与电极551Y之间的间隙551XY例如具有凹槽形状。由此,沿着该凹槽形成台阶。此外,在沉积在间隙551XY上的膜与沉积在电极551X上膜之间形成断开或膜厚度较薄的部分。
例如,在使用加热蒸镀法等具有各向异性的沉积方法时,断开或膜厚度较薄的部分沿着上述台阶在被夹在层104X与层104Y之间的区域104XY中形成。
由此,例如,可以抑制流过区域104XY的电流。可以抑制流过层104X与层104Y之间的电流。此外,可以抑制如下现象的发生:伴随发光器件550X的工作而相邻的发光器件550Y非意图性发光。
<像素703的结构例子3>
在本实施方式中说明的显示装置包括像素703。像素703包括发光器件550X及发光器件550Y(参照图10B)。发光器件550Y与发光器件550X相邻。
注意,参照图10B说明的显示装置与参照图10A说明的显示装置的不同之处如下:在与间隙551XY重叠的部分,发光器件550X或发光器件550Y的结构的一部分或全部被去除;包括膜529_1、膜529_2及膜529_3代替绝缘膜528。在此,仅对不同之处进行详细的说明,而关于具有相同结构的部分,援用上述说明。
在本说明书等中,有时将使用金属掩模或FMM(Fine Metal Mask:高精细金属掩模)制造的器件称为具有MM(Metal Mask:金属掩模)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。
<<膜529_1的结构例子>>
膜529_1包括开口部,一个开口部与电极551X重叠,其他开口部与电极551Y重叠(参照图10B)。此外,膜529_1包括与间隙551XY重叠的开口部。例如,可以将包含金属、金属氧化物、有机材料或无机绝缘材料的膜用于膜529_1。具体而言,可以使用遮光性的金属膜。由此,可以遮挡在加工工序中照射的光来抑制发生发光器件的特性因该光而受损的现象。
<<膜529_2的结构例子>>
膜529_2包括开口部,一个开口部与电极551X重叠,其他开口部与电极551Y重叠。膜529_2与间隙551XY重叠。
膜529_2包括与层104X及单元103X接触的区域。
膜529_2包括与层104Y及单元103Y接触的区域。
膜529_2包括与绝缘膜521接触的区域。例如,可以利用原子层沉积(ALD:AtomicLayer Deposition)法形成膜529_2。由此,可以形成覆盖性良好的膜。具体而言,可以将金属氧化膜等用于膜529_2。例如,可以使用氧化铝。
<<膜529_3的结构例子>>
膜529_3包括开口部,开口部529_3X与电极551X重叠,开口部529_3Y与电极551Y。膜529_3填充在与间隙551XY重叠的区域形成的凹槽。例如,可以使用光敏树脂形成膜529_3。具体而言,可以使用丙烯酸树脂等。
由此,例如可以使层104X与层104Y之间电绝缘。此外,例如可以抑制流过区域104XY的电流。此外,可以抑制如下现象的发生:伴随发光器件550X的工作而相邻的发光器件550Y非意图性发光。可以减小在单元103X的顶面与单元103Y的顶面之间产生的台阶。此外,可以抑制如下现象的发生:因该台阶在电极552X与电极552Y之间形成断开或膜厚度较薄的部分。此外,可以将一个导电膜用于电极552X及电极552Y。
注意,例如可以利用光刻技术从与间隙551XY重叠的部分去除可用于发光器件550X或发光器件550Y的结构的一部分或全部。
具体而言,在第一步骤,在间隙551XY上形成将在后面成为单元103Y的第一膜。
在第二步骤,在第一膜上形成将在后面成为膜529_1的第二膜。
在第三步骤,利用光刻法在第二膜中形成与间隙551XY重叠的开口部。
在第四步骤,将第二膜用作抗蚀剂,去除第一膜的一部分。例如,利用干蚀刻法从与间隙551XY重叠的区域去除第一膜。具体而言,可以利用包含氧的气体去除第一膜。由此,在与间隙551XY重叠的区域形成凹槽状结构。
在第五步骤,例如,利用原子层沉积法(ALD:Atomic Layer Deposition)在第二膜上形成将在后面成为膜529_2的第三膜。
在第六步骤,例如利用光敏高分子形成膜529_3。由此,膜529_3填充在与间隙551XY重叠的区域中形成的凹槽状结构。
在第七步骤,利用蚀刻法在第三膜及第二膜中形成与电极551Y重叠的开口部,由此形成膜529_2及膜529_1。
在第八步骤,在单元103Y上形成层105Y,在层105Y上形成电极552Y。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式8
在本实施方式中,参照图9B、图11A及图11B说明本发明的一个方式的显示装置的结构。
图9A是说明本发明的一个方式的显示装置的像素703的结构的正视图。
图11A是沿图9B所示的截断线P3-Q3的截面图,图11B是说明与图11A不同的结构的截面图。
<像素703的结构例子1>
在本实施方式中说明的显示装置包括像素703。像素703包括发光器件550X及光电转换器件550S(参照图11A)。光电转换器件550S与发光器件550X相邻。
显示装置包括衬底510及功能层520。功能层520包括绝缘膜521,发光器件550X及光电转换器件550S形成在绝缘膜521上。功能层520被夹在衬底510与发光器件550X之间。
<<发光器件550X的结构例子>>
发光器件550X包括电极551X、电极552X及单元103X。电极552X与电极551X重叠,单元103X被夹在电极552X与电极551X之间。发光器件550X包括层104X及层105X,层104X被夹在单元103X与电极551X之间,层105X被夹在电极552X与单元103X之间。
例如,可以将在实施方式2至实施方式6中说明的发光器件550X用于发光器件550X。
<<光电转换器件550S的结构例子1>>
光电转换器件550S包括电极551S、电极552S及单元103S。电极552S与电极551S重叠,单元103S被夹在电极552S与电极551S之间。光电转换器件550S包括层104S及层105S,层104S被夹在单元103S与电极551S之间,层105S被夹在电极552S与单元103S之间。
电极551S与电极551X相邻,在电极551S与电极551X之间包括间隙551XS。
注意,可以将可用于在实施方式2至实施方式6中说明的发光器件550X的结构的一部分用于光电转换器件550S的结构。例如,可以将可用于电极552X的导电膜的一部分用于电极552S,可以将可用于电极551X的结构用于电极551S。可以将可用于层104X的结构用于层104S,可以将可用于层105X的结构用于层105S。由此,可以共用部分结构。此外,可以简化制造工艺。
注意,光电转换器件550S与发光器件550X的不同之处在于包括具有将光转换为电流的功能的单元103S代替具有发射光的功能的单元103X。在此,仅对不同之处进行详细的说明,而关于具有相同结构的部分,援用上述说明。
<<单元103S的结构例子1>>
单元103S具有单层结构或叠层结构。例如,除了光电转换层以外,可以将从空穴传输层、电子传输层、载流子阻挡层等功能层选择的层用于单元103S。
单元103S包括层114S、层112S及层113S(参照图11A)。层114S被夹在层112S与层113S之间。注意,层112S被夹在电极551S与层114S之间,层113S被夹在电极552S与层114S之间。
单元103S吸收光hv,具有向一个电极供应电子且向另一个电极供应空穴的功能。例如,单元103S向电极551S供应空穴且向电极552S供应电子。
注意,可以将可用于在实施方式2中说明的单元103X的结构的一部分用于单元103S的结构。例如,可以将可用于层112X的结构用于层112S,可以将可用于层113X的结构用于层113S。由此,可以共用部分结构。此外,可以简化制造工艺。
<<层114S的结构例子1>>
可以将层114S称为光电转换层。层114S吸收光hv,向接触于层114S的一个面的层供应电子且向接触于层114S的另一个面的层供应空穴。例如,层114S向层112S供应空穴且向层113S供应电子。例如,可以将可用于有机太阳能电池的材料用于层114S。具体而言,可以将电子接收性材料及电子供给性材料用于层114S。
[电子接收性材料的例子]
例如,可以将富勒烯衍生物、非富勒烯电子受体等用于电子接收性材料。
作为电子接收性材料,例如可以使用C60富勒烯、C70富勒烯、[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯(简称:PC71BM)、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(简称:PC61BM)、1’,1”,4’,4”-四氢-二[1,4]甲烷萘并(methanonaphthaleno)[1,2:2’,3’,56,60:2”,3”][5,6]富勒烯-C60(简称:ICBA)等。
此外,作为非富勒烯电子受体,例如可以使用二萘嵌苯衍生物或具有二氰基亚甲基茚酮基的化合物等。此外,可以使用N,N’-二甲基-3,4,9,10-苝四甲酰二亚胺(简称:Me-PTCDI)等。
[电子供给性材料的例子]
例如,可以将酞菁化合物、并四苯衍生物、喹吖啶酮衍生物、红荧烯衍生物等用于电子供给性材料。
作为电子供给性材料,例如可以使用铜(II)酞菁(简称:CuPc)、锡(II)酞菁(简称:SnPc)、锌酞菁(简称:ZnPc)、四苯基二苯并二茚并芘(简称:DBP)、红荧烯等。
<<层114S的结构例子2>>
例如,可以将单层结构或叠层结构用于层114S。具体而言,可以将本体异质结型的结构用于层114S。此外,可以将异质结型的结构用于层114S。
[混合材料的结构例子]
例如,可以将包含电子接收性材料及电子供给性材料的混合材料用于层114S(参照图11A)。注意,可以将作为层114S使用包含电子接收性材料及电子供给性材料的混合材料的结构称作本体异质结型。
具体而言,可以将包含C70富勒烯及DBP的混合材料用于层114S。
[异质结型的例子]
可以将层114N及层114P用于层114S(参照图11B)。层114N位于一个电极与层114P之间,层114P位于层114N与另一个电极之间。例如,层114N位于电极552S与层114P之间,层114P位于层114N与电极551S之间。
可以将n型的半导体用于层114N。例如,可以将Me-PTCDI用于层114N。
此外,可以将p型的半导体用于层114P。例如,可以将红荧烯用于层114P。
注意,可以将具有层114P与层114N接触的结构的光电转换器件550S称作PN结型光电二极管。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式9
在本实施方式中,说明本发明的一个方式的显示模块。
<显示模块>
图12是说明显示模块280的结构的立体图。
显示模块280包括显示装置100以及FPC290或连接器。FPC290从外部供应数据信号或电源电位等而对显示装置100供应数据信号或电源电位等。此外,也可以在FPC290上安装IC。连接器是用来电连接导体的机械零件(mechanical component),该导体可以使显示装置100与连接对象的构件电连接。例如,可以将FPC290用作导体。此外,连接器可以使显示装置100从连接对象分离。
<<显示装置100A>>
图13是说明显示装置100A的结构的截面图。显示装置100A例如可以用于显示模块280的显示装置100。衬底301相当于图12中的衬底71。
显示装置100A包括衬底301、晶体管310、元件分离层315、绝缘层261、电容器240、绝缘层255a、绝缘层255b以及多个发光器件61W。绝缘层261设置在衬底301上,晶体管310位于衬底301与绝缘层261间。绝缘层255a设置在绝缘层261上,电容器240位于绝缘层261与绝缘层255a间,绝缘层255a位于发光器件61W与电容器240间。
[晶体管310]
晶体管310包括导电层311、一对的低电阻区域312、绝缘层313及绝缘层314,其沟道形成在衬底301的一部分中。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。衬底301具有掺杂有杂质的一对低电阻区域312。该区域被用作源极及漏极。导电层311的侧面被绝缘层314覆盖。
元件分离层315嵌入衬底301中且位于相邻的两个晶体管310间。
[电容器240]
电容器240包括导电层241、导电层245及绝缘层243,绝缘层243位于导电层241与导电层245间。导电层241被用作电容器240中的一个电极,导电层245被用作电容器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位于绝缘层261上,并嵌入于绝缘层254中。导电层241通过嵌入于绝缘层261中的插头275与晶体管310的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层243覆盖导电层241。导电层245隔着绝缘层243与导电层241重叠。
[绝缘层255]
绝缘层255包括绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c,绝缘层255b位于绝缘层255a与绝缘层255c间。
[发光器件61W]
发光器件61W设置在绝缘层255c上。例如,可以将实施方式2至实施方式6所说明的发光器件应用于发光器件61W。发光器件61W可以发射包含蓝色光的光。例如,可以发射蓝色光、包含蓝色光及绿色光的光或白色光。
发光器件61W包括导电层171及EL层172W,EL层172W覆盖导电层171的顶面及侧面。此外,牺牲层270位于EL层172W上。
导电层171通过嵌入于绝缘层243、绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c中的插头256、嵌入于绝缘层254中的导电层241及嵌入于绝缘层261中的插头275与晶体管310的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层255c的顶面的高度与插头256的顶面的高度一致或大致一致。插头可以使用各种导电材料。
[保护层271、绝缘层278、保护层273、粘合层122]
保护层271及绝缘层278位于相邻的发光器件61W间,绝缘层278设置在保护层271上。此外,发光器件61W上设置有保护层273。
粘合层122将保护层273及衬底120贴合在一起。
[衬底120]
衬底120相当于图12中的衬底73。例如,可以将遮光层设置在衬底120的粘合层122一侧的面。此外,可以将各种光学构件配置在衬底120的外侧。
可以将薄膜用作衬底。尤其是,可以适当地使用吸水率低的薄膜。例如,吸水率优选为1%以下,更优选为0.1%以下。由此,可以抑制薄膜的尺寸变化。此外,可以抑制皱纹等的产生。此外,可以抑制显示装置的形状变化。
例如,可以将偏振片、相位差板、光扩散层(例如,扩散薄膜)、防反射层及聚光薄膜(condensing film)等用作光学构件。
可以将光学各向同性高的材料即双折射率小的材料用于衬底而将圆偏振片重叠于该显示装置。例如,可以将相位差值(retardation value)的绝对值为30nm以下、优选为20nm以下、更优选为10nm以下的材料用于衬底。例如,可以将三乙酸纤维素(TAC,也被称为Cellulose triacetate)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸树脂薄膜等用于光学各向同性高的薄膜。
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,可以将玻璃层或二氧化硅层(SiOx层)、DLC(类金刚石碳)、氧化铝(AlOx)、聚酯类材料或聚碳酸酯类材料等用于表面保护层。此外,可以将可见光透射率高的材料适当地用于表面保护层。此外,可以将硬度高的材料适当地用于表面保护层。
此外,显示装置100A包括层183R、层183G及层183B。层183R具有与一个发光器件61W重叠的区域,层183G具有与另一个发光器件61W重叠的区域,层183B与其他一个发光器件61W重叠。
层183R包括层CFR1,层CFR1包含颜色转换材料。层183G包括层CFG1,层CFG1包含颜色转换材料。此外,层183B包含着色材料,被用作滤色片。
由此,例如,层183R可以将发光器件61W所发射的光转换为红色光来透射该红色光,层183G可以将发光器件61W所发射的光转换为绿色光来透射该绿色光,层183B可以透射发光器件61W所发射的光所包含的蓝色光。
<<显示装置100C>>
图14是说明显示装置100C的结构的截面图。显示装置100C例如可以用于显示模块280的显示装置100(参照图12)。注意,在下面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100C包括衬底301B及衬底301A。显示装置100C包括晶体管310B、电容器240、多个发光器件61W及晶体管310A。晶体管310A的沟道形成在衬底301A的一部分中,晶体管310B的沟道形成在衬底301B的一部分中。
[绝缘层345、绝缘层346]
绝缘层345与衬底301B的底面接触,绝缘层346位于绝缘层261上。例如,可以将可用于保护层273的无机绝缘膜用作绝缘层345及绝缘层346。绝缘层345及绝缘层346被用作保护层,并可以抑制杂质扩散到衬底301B及衬底301A。
[插头343]
插头343穿过衬底301B及绝缘层345。绝缘层344覆盖插头343的侧面。例如,可以将可用于保护层273的无机绝缘膜用作绝缘层344。绝缘层344被用作保护层,并可以抑制杂质扩散到衬底301B。
[导电层342]
导电层342位于绝缘层345与绝缘层346间。此外,优选的是,导电层342嵌入于绝缘层335中,并且由导电层342及绝缘层335构成的面被平坦化。导电层342与插头343电连接。
[导电层341]
导电层341位于绝缘层346与绝缘层335间。此外,优选的是,导电层341嵌入于绝缘层336中,并且由导电层341及绝缘层336构成的面被平坦化。导电层341与导电层342接合。由此,衬底301A与衬底301B电连接。
导电层341优选使用与导电层342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(例如氮化钛膜、氮化钼膜或氮化钨膜)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100D>>
图15是说明显示装置100D的结构的截面图。显示装置100D例如可以用于显示模块280的显示装置100(参照图12)。
显示装置100D具有凸块347,凸块347接合导电层341与导电层342。此外,凸块347电连接导电层341与导电层342。例如,可以将包含金(Au)、镍(Ni)、铟(In)或锡(Sn)等的导电材料用于凸块347。此外,例如,可以将焊料用于凸块347。
此外,显示装置100D包括粘合层348。粘合层348将绝缘层345与绝缘层346贴合在一起。
<<显示装置100E>>
图16是说明显示装置100E的结构的截面图。显示装置100E例如可以用于显示模块280的显示装置100(参照图12)。衬底331相当于图12中的衬底71。可以将绝缘性衬底或半导体衬底用于衬底331。显示装置100E包括晶体管320。显示装置100E的晶体管的结构为OS晶体管,这一点与显示装置100A不同。
[绝缘层332]
绝缘层332设置在衬底331上。例如,可以将与氧化硅膜相比氢或氧不容易扩散的膜用于绝缘层332。具体而言,可以将氧化铝膜、氧化铪膜或氮化硅膜等用于绝缘层332。由此,绝缘层332可以防止水或氢等杂质从衬底331向晶体管320扩散。此外,可以防止氧从半导体层321向绝缘层332一侧脱离。
[晶体管320]
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。
导电层327设置在绝缘层332上并被用作晶体管320的第一栅电极。绝缘层326覆盖导电层327。绝缘层326的一部分被用作第一栅极绝缘层。绝缘层326至少在与半导体层321接触的区域包括氧化物绝缘膜。具体而言,优选使用氧化硅膜等。此外,绝缘层326具有被平坦化的顶面。半导体层321设置在绝缘层326上。可以将具有半导体特性的金属氧化物膜用于半导体层321。一对导电层325接触半导体层321上并用作源电极及漏电极。
[绝缘层328、绝缘层264]
绝缘层328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。绝缘层264设置在绝缘层328上并被用作层间绝缘层。此外,绝缘层328及绝缘层264具有开口部,该开口部到达半导体层321。例如,可以将与绝缘层332同样的绝缘膜用作绝缘层328。由此,绝缘层328例如可以防止水或氢等杂质从绝缘层264向半导体层321扩散。此外,可以防止氧从半导体层321脱离。
[绝缘层323]
绝缘层323在上述开口部的内部与绝缘层264、绝缘层328及导电层325的侧面以及半导体层321的顶面接触。
[导电层324]
导电层324以接触绝缘层323的方式嵌入上述的开口部的内部。导电层324具有被进行平坦化处理的顶面,其高度与绝缘层323的顶面及绝缘层264的顶面一致或大致一致。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。
[绝缘层329、绝缘层265]
绝缘层329覆盖导电层324、绝缘层323及绝缘层264。绝缘层265设置在绝缘层329上并被用作层间绝缘层。例如,可以将与绝缘层328及绝缘层332同样的绝缘膜用作绝缘层329。由此,可以防止水或氢等杂质例如从绝缘层265向晶体管320扩散。
[插头274]
插头274嵌入绝缘层265、绝缘层329、绝缘层264及绝缘层328中且与一对导电层325中的一方电连接。插头274包括导电层274a及导电层274b。导电层274a与绝缘层265、绝缘层329、绝缘层264及绝缘层328的各开口的侧面接触。此外,覆盖导电层325的顶面的一部分。导电层274b与导电层274a的顶面接触。例如,可以将氢及氧不容易扩散的导电材料适当地用于导电层274a。
<<显示装置100F>>
图17是说明显示装置100F的结构的截面图。显示装置100F具有层叠有晶体管320A与晶体管320B的结构。晶体管320A及晶体管320B都包含氧化物半导体,其沟道形成在该氧化物半导体中。注意,不局限于层叠两个晶体管的结构,例如也可以采用层叠三个以上的晶体管的结构。
晶体管320A及其附近的结构与上述显示装置100E的晶体管320及其附近的结构相同。晶体管320B及其附近的结构与上述显示装置100E的晶体管320及其附近的结构相同。
<<显示装置100G>>
图18是说明显示装置100G的结构的截面图。显示装置100G具有层叠有晶体管310与晶体管320的结构。晶体管310的沟道形成在衬底301中。此外,晶体管320包含金属氧化物,其沟道形成在该氧化物半导体中。
绝缘层261覆盖晶体管310,导电层251设置在绝缘层261上。绝缘层262覆盖导电层251,导电层252设置在绝缘层262上。此外,绝缘层263及绝缘层332覆盖导电层252。此外,导电层251及导电层252都被用作布线。
晶体管320设置在绝缘层332上,绝缘层265覆盖晶体管320。此外,电容器240设置在绝缘层265上,电容器240通过插头274与晶体管320电连接。
例如,晶体管320可以用作构成像素电路的晶体管。此外,例如,晶体管310可以用作构成像素电路的晶体管或者可以用于用来驱动该像素电路的驱动电路(栅极驱动器电路或源极驱动器电路等)。此外,晶体管310及晶体管320可以用于运算电路或存储电路等各种电路。由此,例如,在发光器件正下除了像素电路以外还可以配置驱动电路。此外,与将驱动电路设置在显示区域附近的结构相比,可以使显示装置进一步小型化。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式10
在本实施方式中,对本发明的一个方式的显示装置进行说明。
<显示模块>
图19是说明显示模块的结构的立体图。
显示模块包括显示装置100H、IC(集成电路)以及FPC177或连接器。显示装置100H与IC176及FPC177电连接。FPC177从外部供应信号及电力而对显示装置100H供应信号及电力。连接器是电连接导体的机械零件,该导体可以使显示装置100H与连接对象的构件电连接。例如,可以将FPC177用作导体。此外,连接器可以将显示装置100H从连接对象分离。
显示模块包括IC176。例如,可以利用COG方式等将IC176设置在衬底14b。此外,例如,可以利用COF(Chip On Film:覆晶薄膜)方式等将IC176设置在FPC。例如,可以将栅极驱动器电路或源极驱动器电路等用于IC176。
<<显示装置100H>>
图20A是说明显示装置100H的结构的截面图。
显示装置100H包括显示部37b、连接部140、电路164以及布线165等。显示装置100H包括衬底16b及衬底14b,衬底16b与衬底14b贴合在一起。显示装置100H包括一个或多个连接部140。可以将连接部140设置在显示部37b的外侧。例如,连接部140可以沿着显示部37b的一个边设置。或者,可以以包围多个边例如四个边的方式设置。在连接部140中,发光器件的公共电极与导电层电连接,该导电层对公共电极供应规定电位。
布线165被从FPC177或IC176供应信号及电力。布线165对显示部37b及电路164供应信号及电力。
例如,可以将栅极驱动器电路用作电路164。
显示装置100H包括衬底14b、衬底16b、晶体管201、晶体管205、多个发光器件63W等(参照图20A)。
发光器件63W可以发射包含蓝色光的光。例如,可以发射蓝色光、包含蓝色光及绿色光的光或白色光。
显示装置100H包括层183R、层183G及层183B。
[层183R、层183G及层183B]
层183R具有与一个发光器件63W重叠的区域,层183G具有与另一个发光器件63W重叠的区域,层183B具有与其他一个发光器件63W重叠的区域。
层183R包括层CFR1,层CFR1包含颜色转换材料。层183G包括层CFG1,层CFG1包含颜色转换材料。此外,层183B包含着色材料,被用作滤色片。
由此,例如,层183R可以将发光器件63W所发射的光转换为红色光来透射该红色光,层183G可以将发光器件63W所发射的光转换为绿色光来透射该绿色光,层183B可以透射发光器件63W所发射的光所包含的蓝色光。
此外,可以在衬底16b的外侧配置各种光学构件。例如,可以配置偏振片、相位差板、光扩散层(例如,扩散薄膜)、防反射层及聚光薄膜等。
此外,发光器件63W包括导电层171及EL层172W。例如,可以将实施方式2至实施方式6所说明的发光器件应用于发光器件63W。
发光器件63W包括导电层171,导电层171被用作像素电极。导电层171具有凹部,该凹部与设置在绝缘层214、绝缘层215及绝缘层213中的开口部重叠。此外,晶体管205包括导电层222b,导电层222b与导电层171电连接。
显示装置100H包括绝缘层272。绝缘层272覆盖导电层171的端部且填充导电层171的凹部(参照图20A)。
显示装置100H包括保护层273及粘合层142。保护层273覆盖多个发光器件63W。粘合层142粘合保护层273与衬底16b。粘合层142填充衬底16b与保护层273间。此外,例如,也可以以不重叠于发光器件的方式形成框状的粘合层142且使用与粘合层142不同的树脂填充由粘合层142、衬底16b及保护层273围绕的区域。或者,也可以使用惰性气体(氮或氩等)填充该空间,即采用中空密封结构。例如,可以将可用于粘合层122的材料应用于粘合层142。
显示装置100H包括连接部140,连接部140包括导电层168。导电层168被供应电源电位。此外,发光器件63W包括导电层173,导电层168与导电层173电连接,并且导电层173被供应电源电位。导电层173被用作公共电极。此外,例如,可以加工一个导电膜形成导电层171及导电层168。
显示装置100H是顶部发射型显示装置。发光器件63W向衬底16b一侧发射光。导电层171包含反射可见光的材料,导电层173包含透射可见光的材料。
[绝缘层211、绝缘层213、绝缘层215、绝缘层214]
绝缘层211、绝缘层213、绝缘层215及绝缘层214依次设置在衬底14b上。注意,绝缘层的个数没有限制,都可以为单层或两层以上。
例如,可以将无机绝缘膜用作绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215。例如,可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜或者氮化铝膜等。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、氧化铈膜或氧化钕膜等。此外,也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。
绝缘层215及绝缘层214覆盖晶体管。绝缘层214被用作平坦化层。例如,优选将水及氢等杂质不容易扩散的材料用于绝缘层215或绝缘层214。由此,可以有效地抑制杂质从外部向晶体管扩散。此外,可以提高显示装置的可靠性。
例如,可以将有机绝缘层适合用作绝缘层214。具体而言,作为有机绝缘层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,可以将有机绝缘层及无机绝缘层的叠层结构用于绝缘层214。由此,可以将绝缘层214的最外表面层用作蚀刻保护层。例如,在想要避免将导电层171加工为规定形状时凹部形成在绝缘层214的现象时,可以抑制该现象。
[晶体管201、晶体管205]
晶体管201及晶体管205都形成在衬底14b上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序制造。
晶体管201及晶体管205包括导电层221、绝缘层211、导电层222a及导电层222b、半导体层231、绝缘层213以及导电层223。绝缘层211位于导电层221与半导体层231之间。导电层221被用作栅极,绝缘层211被用作第一栅极绝缘层。导电层222a及导电层222b被用作源极及漏极。绝缘层213位于导电层223与半导体层231之间。导电层223被用作栅极,绝缘层213被用作第二栅极绝缘层。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。
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,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。
对晶体管的半导体层的结晶性也没有特别的限制,可以使用非晶半导体、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)。通过使用具有结晶性的半导体,可以抑制晶体管特性的劣化,所以是优选的。
晶体管的半导体层优选包含金属氧化物。就是说,本实施方式的显示装置所包括的晶体管优选使用OS晶体管。
[半导体层]
例如,可以将铟氧化物、镓氧化物及锌氧化物用于半导体层。此外,金属氧化物优选包含选自铟、元素M和锌中的两个或三个。注意,元素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、钴和镁中的一种或多种。尤其是,元素M优选为选自铝、镓、钇和锡中的一种或多种。
尤其是,作为用于半导体层的金属氧化物,优选使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也记为IGZO)。或者,优选使用包含铟、锡及锌的氧化物(也记为ITZO(注册商标))。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(也称为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)。
在用于半导体层的金属氧化物为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。作为这种In-M-Zn氧化物的金属元素的原子数比,例如可以举出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。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。
半导体层也可以包括组成不同的两层以上的金属氧化物层。例如,可以适当地使用In:M:Zn=1:3:4[原子数比]或其附近的组成的第一金属氧化物层及设置在该第一金属氧化物层上的In:M:Zn=1:1:1[原子数比]或其附近的组成的第二金属氧化物层的叠层结构。此外,作为元素M特别优选使用镓或铝。
例如,也可以使用选自铟氧化物、铟镓氧化物和IGZO中的任一个及选自IAZO、IAGZO和ITZO(注册商标)中的任一个的叠层结构等。
作为具有结晶性的氧化物半导体,可以举出CAAC(c-axis-alignedcrystalline)-OS及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、多晶硅及非晶硅等。尤其是,可以使用半导体层中含有低温多晶硅(LTPS:LowTemperature Poly Silicon)的晶体管(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,数据驱动器电路)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。
OS晶体管的场效应迁移率比使用非晶硅的晶体管高得多。此外,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-state current))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。此外,通过使用OS晶体管,可以降低显示装置的功耗。
此外,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。
此外,当晶体管在饱和区域中驱动时,与Si晶体管相比,OS晶体管可以使随着栅极-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,可以通过控制栅极-源极间电压详细决定流过源极-漏极间的电流。因此可以控制流过发光器件的电流量。由此,可以增大由像素电路表示的灰度数。
此外,关于晶体管在饱和区域中驱动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,即使例如发光器件的电流-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晶体管在饱和区域中驱动时即使提高源极-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,可以实现黑色不纯的抑制、发光亮度的上升、多灰度化及发光器件不均匀的抑制等。
电路164所包括的晶体管和显示部107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。同样地,显示部107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。
显示部107所包括的所有晶体管都也可以为OS晶体管或Si晶体管。此外,显示部107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107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。此外,有时将组合LTPS晶体管和OS晶体管的结构称为LTPO。此外,例如优选的是,将OS晶体管用于被用作控制布线的导通/非导通的开关的晶体管且将LTPS晶体管用于控制电流的晶体管。
例如,显示部107所包括的晶体管之一被用作用来控制流过发光器件的电流的晶体管,可以称为驱动晶体管。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,可以增大流过发光器件的电流。
另一方面,显示部107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,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、高显示质量及低功耗。
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极低。此外,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,例如可以进行在显示黑色时可发生的光泄露(所谓的黑色不纯)极少的显示。
尤其是,MML结构的发光器件可以使流过相邻的发光器件间的电流极低。
[晶体管209、晶体管210]
图20B及图20C是说明可用于显示装置100H的晶体管的截面结构的另一个例子的截面图。
晶体管209及晶体管210包括导电层221、绝缘层211、半导体层231、导电层222a、导电层222b、绝缘层225、导电层223及绝缘层215。半导体层231具有沟道形成区域231i及一对低电阻区域231n。绝缘层211位于导电层221与沟道形成区域231i之间。导电层221被用作栅极,绝缘层211被用作第一栅极绝缘层。绝缘层225至少位于导电层223与沟道形成区域231i之间。导电层223被用作栅极,绝缘层225被用作第二栅极绝缘层。导电层222a与一对低电阻区域231n中的一方电连接,导电层222b与一对低电阻区域231n中的另一方电连接。绝缘层215覆盖导电层223。绝缘层218还覆盖晶体管。
[绝缘层225的结构例子1]
在晶体管209中,绝缘层225覆盖半导体层231的顶面及侧面(参照图20B)。绝缘层225及绝缘层215具有开口部,在该开口部中导电层222a及导电层222b都与低电阻区域231n电连接。此外,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。
[绝缘层225的结构例子2]
在晶体管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(参照图20C)。例如,可以使用导电层223作为掩模来将绝缘层225加工为规定形状。绝缘层215覆盖绝缘层225及导电层223。此外,绝缘层215具有开口部,导电层222a及导电层222b都与低电阻区域231n电连接。
[连接部204]
连接部204设置在衬底14b上。连接部204包括导电层166,导电层166与布线165电连接。连接部204不与衬底16b重叠,导电层166露出。可以加工一个导电膜形成导电层166及导电层171。此外,导电层166通过连接层242与FPC177电连接。例如,作为连接层242,可以使用各向异性导电膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)、各向异性导电膏(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等。
<<显示装置100I>>
图21是说明显示装置100I的结构的截面图。显示装置100I与显示装置100H的不同之处在于具有柔性。换言之,显示装置100I为柔性显示器。显示装置100I包括衬底17代替衬底14b且包括衬底18代替衬底16b。衬底17及衬底18都具有柔性。
显示装置100I包括粘合层156及绝缘层162。粘合层156使绝缘层162与衬底17贴合在一起。例如,可以将可用于粘合层122的材料应用于粘合层156。此外,例如,可以将可用于绝缘层211、绝缘层213或绝缘层215的材料用于绝缘层162。晶体管201及晶体管205设置在绝缘层162上。
例如,在制造衬底上形成绝缘层162而在绝缘层162上形成各晶体管及发光器件等。接着,例如在发光器件上形成粘合层142,使用粘合层142使制造衬底与衬底18贴合在一起。接着,使制造衬底从绝缘层162分离而使绝缘层162的表面露出。然后,在露出的绝缘层162的表面上形成粘合层156,使用粘合层156使绝缘层162与衬底17贴合在一起。由此,可以将形成在制造衬底上的各构成要素转置到衬底17上而制造显示装置100I。
<<显示装置100J>>
图22是说明显示装置100J的结构的截面图。显示装置100J与显示装置100H的不同之处在于:在显示装置100J中,在相邻的发光器件63W间,EL层172连续而不分为各EL层172W。
显示装置100J包括位于衬底16b与衬底14b之间的层183R、层183G及层183B。层183R与一个发光器件63W重叠,层183G与另一个发光器件63W重叠,层183B与其他一个发光器件63W重叠。
显示装置100J包括遮光层117。例如,包括位于层183R与层183G间、层183G与层183B间及层183B与层183R间的遮光层117。此外,遮光层117包括与连接部140重叠的区域及与电路164重叠的区域。
发光器件63W例如可以发射蓝色光。此外,例如,层183R可以将发光器件63W所发射的光转换为红色光来透射该红色光,层183G可以将发光器件63W所发射的光转换为绿色光来透射该绿色光,层183B可以透射发光器件63W所发射的光所包含的蓝色光。如此,显示装置100J例如可以发射红色光83R、绿色光83G及蓝色光83B来进行全彩色显示。
<<显示装置100K>>
图23是说明显示装置100K的结构的截面图。显示装置100K与显示装置100H的不同之处在于:显示装置100K为底部发射型显示装置。发光器件63W将光发射到衬底14b一侧,显示装置100K从衬底14b一侧发射光83R、光83G及光83B。将透射可见光的材料用于导电层171。此外,将反射可见光的材料用于导电层173。
<<显示装置100L>>
图24是说明显示装置100L的结构的截面图。显示装置100L与显示装置100H的不同之处在于:显示装置100L具有柔性且为底部发射型显示装置。显示装置100L包括衬底17代替衬底14b,并包括衬底18代替衬底16b。衬底17及衬底18都具有柔性。发光器件63W将光发射到衬底17一侧,显示装置100L从衬底17一侧发射光83R、光83G及光83B。
此外,导电层221及导电层223既可对可见光具有透光性又可对可见光具有反射性。当导电层221及导电层223对可见光具有透光性时,可以提高显示部107的可见光透过率。另一方面,当导电层221及导电层223对可见光具有反射性时,可以减少入射到半导体层231的可见光。此外,可以减少半导体层231受损。由此,可以提高显示装置100K或显示装置100L的可靠性。
注意,即使采用显示装置100H或显示装置100I等的顶部发射型显示装置也可以使构成晶体管205的层的至少一部分对可见光具有透光性。此时,导电层171也对可见光具有透光性。如上所述,可以提高显示部107的可见光透过率。
<<显示装置100M>>
图25是说明显示装置100M的结构的截面图。显示装置100M与显示装置100H的不同之处在于:在显示装置100M中,在相邻的发光器件63W间,EL层172W连续而不分为各EL层172W;显示装置100M为底部发射型显示装置。
显示装置100M包括层183R、层183G及层183B。此外,显示装置100M包括遮光层117。
[遮光层117]
遮光层117设置在衬底14b上,遮光层117位于衬底14b与晶体管205之间。此外,绝缘层153位于遮光层117与晶体管205之间。例如,遮光层117不与发光器件63W的发光区域重叠。此外,例如,遮光层117与连接部140及电路164重叠。
遮光层117也可以设置在显示装置100K或显示装置100L。在此情况下,可以抑制发光器件63W所发射的光例如被衬底14b反射并在显示装置100K或显示装置100L内部扩散。由此,显示装置100K及显示装置100L可以为显示品质高的显示装置。
<<显示装置100N>>
图26示出显示装置100N的包括FPC177的区域的一部分、电路164的一部分、显示部107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26所示的显示装置100N包括位于衬底14b与衬底16b之间的晶体管205D、晶体管205R、晶体管205G、晶体管205B、发光器件61W等。
晶体管205D、晶体管205R、晶体管205G、晶体管205B都形成在衬底14b上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序形成。
具体而言,晶体管205D、晶体管205R、晶体管205G、晶体管205B都包括用作栅极的导电层221、用作栅极绝缘层的绝缘层213、用作源极及漏极的导电层222a及导电层222b、半导体层321以及绝缘层211(绝缘层211a、211b、211c)。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222a与导电层222b之间。绝缘层213位于导电层221与半导体层321之间。
电路164所包括的晶体管和显示部107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107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。
显示部107所包括的所有晶体管都可以为OS晶体管,显示部107所包括的所有晶体管都可以为Si晶体管,显示部107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107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。此外,有时将组合LTPS晶体管和OS晶体管的结构称为LTPO。作为更优选的例子,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107所包括的晶体管之一被用作用来控制流过发光器件的电流的晶体管且也可以称为驱动晶体管。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。由此,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107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,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。
以覆盖晶体管205D、205R、205G、205B的方式设置有绝缘层218,绝缘层218上设置有绝缘层214。
绝缘层218优选被用作晶体管的保护层。绝缘层218优选使用不容易扩散水及氢等杂质的材料。由此,可以将绝缘层218用作阻挡膜。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。
绝缘层218优选包括一层以上的无机绝缘膜。作为无机绝缘膜,例如可以举出氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜。上述无机绝缘膜的具体例子是如上所述的。
绝缘层214优选被用作平坦化层,适合使用有机绝缘膜。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。此外,绝缘层214也可以采用有机绝缘膜及无机绝缘膜的叠层结构。绝缘层214的最表面层优选被用作蚀刻保护层。由此,在加工导电层171R、171G、171B等时,可以抑制在绝缘层214中形成凹部。或者,也可以在加工导电层171R、171G、171B等时在绝缘层214中设置凹部。
绝缘层214上设置有发光器件61W。
此外,包括位于衬底16b的衬底14b一侧的表面上的层183R、层183G及层183B等。
一个发光器件61W包括导电层171R、导电层171R上的EL层172及EL层172上的导电层173。此外,层183R包括层CFR1,层CFR1包含颜色转换材料。由此,发光器件61W所发射的光通过层183R作为红色光被提取到显示装置100N的外部。
另一个发光器件61W包括导电层171G、导电层171G上的EL层172及EL层172上的导电层173。此外,层183G包括层CFG1,层CFG1包含颜色转换材料。由此,该发光器件61W所发射的光通过层183G作为绿色光被提取到显示装置100N的外部。
其他一个发光器件61W包括导电层171B、导电层171B上的EL层172及EL层172上的导电层173。此外,层183B包含着色材料并被用作滤色片。由此,该发光器件61W所发射的光通过层183B作为蓝色光被提取到显示装置100N的外部。
多个发光器件61W共同使用EL层172及导电层173。与各颜色的子像素分别设置有不同EL层的结构相比,各颜色的子像素共用EL层172的结构可以减少制造工序数。
导电层171R通过设置在绝缘层213、绝缘层218及绝缘层214中的开口与晶体管205R所包括的导电层222b电连接。同样地,导电层171G与晶体管205G所包括的导电层222b电连接,导电层171B与晶体管205B所包括的导电层222b电连接。
导电层171R、171G、171B的各端部被绝缘层272覆盖。绝缘层272被用作分隔壁(也称为堤、堤坝、间隔物)。绝缘层272可以使用无机绝缘材料和有机绝缘材料中的一方或双方设置为单层结构或叠层结构。绝缘层272例如可以使用可用于绝缘层218的材料及可用于绝缘层214的材料。绝缘层272可以使像素电极与公共电极电绝缘。此外,绝缘层272可以使彼此相邻的发光器件电绝缘。
导电层173是多个发光器件61W共用的连续的膜。多个发光器件61W共用的导电层173与设置在连接部140中的导电层168电连接。导电层168优选使用利用与导电层171R、171G、171B相同的材料且通过与导电层171R、171G、171B相同的工序形成的导电层。
保护层273设置在多个发光器件61W上。保护层273和衬底16b由粘合层142粘合。衬底16b设置有遮光层117。作为发光器件的密封,例如可以采用固体密封结构或中空密封结构。在图26中,衬底16b和衬底14b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。此外,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273至少设置在显示部107中,优选以覆盖显示部107整体的方式设置。保护层273优选以除了显示部107以外还覆盖连接部140及电路部164的方式设置。此外,保护层273优选以延伸至显示装置100N的端部的方式设置。另一方面,为了使FPC177与导电层166电连接,连接部204中有不设置有保护层273的部分。
通过在发光器件61W上设置保护层273,可以提高发光器件的可靠性。
保护层273既可以为单层结构,又可以为两层以上的叠层结构。此外,对保护层273的导电性没有限制。作为保护层273,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273包括无机膜时,可以抑制发光器件的劣化,诸如防止导电层173的氧化、抑制杂质(水分、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273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。上述无机绝缘膜的具体例子是如上所述的。尤其是,保护层273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。
此外,作为保护层273也可以使用包含ITO、In-Zn氧化物、Ga-Zn氧化物、Al-Zn氧化物或IGZO等的无机膜。该无机膜优选具有高电阻,具体而言,该无机膜优选具有比导电层173高的电阻。该无机膜还可以包含氮。
在经过保护层273提取发光器件的发光的情况下,保护层273的可见光透射性优选高。例如,ITO、IGZO以及氧化铝都是可见光透射性高的无机材料,所以是优选的。
作为保护层273,例如可以采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。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。
并且,保护层273也可以包括有机膜。例如,保护层273也可以包括有机膜和无机膜的双方。作为可用于保护层273的有机膜,例如可以举出可用于绝缘层214的有机绝缘膜等。
在衬底14b与衬底16b不重叠的区域中设置连接部204。在连接部204中,布线165通过导电层166及连接层242与FPC177电连接。示出导电层166采用加工与导电层171R、171G、171B相同的导电膜而得的导电层的单层结构的例子。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FPC177电连接。
显示装置100N采用顶部发射型。发光器件所发射的光射出到衬底16b一侧。衬底16b优选使用可见光透射性高的材料。导电层171R、171G、171B包含发射可见光的材料,导电层173包含使可见光透射的材料。
优选在衬底16b的衬底14b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之间、连接部140及电路部164等中。
此外,可以在衬底16b的外侧(与衬底14b一侧相反一侧的面)配置各种光学构件。作为光学构件,例如可以举出偏振片、相位差板、光扩散层(扩散薄膜等)、防反射层及聚光薄膜(condensing film)。此外,在衬底16b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。此外,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。此外,作为表面保护层优选使用对可见光的透射率高的材料。此外,表面保护层优选使用硬度高的材料。
作为连接层242,可以使用各向异性导电膜、各向异性导电膏(ACP:AnisotropicConductive Paste)等。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式11
在本实施方式中,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具有高可靠性,并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、用于计算机的显示器、数字标牌及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、便携式信息终端及声音再现装置等。
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,所以可以适当地用于包括较小的显示部的电子设备。作为这种电子设备例如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。此外,本发明的一个方式的显示装置的像素密度(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及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;或者读出储存在存储介质中的程序或数据的功能;等。
使用图27A至图27D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和MR等中的至少一个内容的功能时,可以提高使用者的沉浸感。
图27A所示的电子设备6700A以及图27B所示的电子设备6700B都包括一对显示面板6751、一对框体6721、通信部(未图示)、一对安装部6723、控制部(未图示)、成像部(未图示)、一对光学构件6753、眼镜架6757以及一对鼻垫6758。
显示面板6751可以应用本发明的一个方式的显示装置。由此,可以实现可靠性高的电子设备。
电子设备6700A及电子设备6700B都可以将由显示面板6751显示的图像投影于光学构件6753中的显示区域6756。因为光学构件6753具有透光性,所以使用者可以与通过光学构件6753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6700A及电子设备6700B都是能够进行AR显示的电子设备。
电子设备6700A及电子设备6700B上作为成像部也可以设置有能够拍摄前方的摄像头。此外,通过在电子设备6700A及电子设备6700B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6756上。
通信部具有无线通信装置,通过该无线通信装置例如可以供应影像信号。此外,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。
此外,电子设备6700A以及电子设备6700B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6721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6721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。此外,通过在两个框体6721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,可以采用静电电容方式、电阻膜方式、红外线方式、电磁感应方式、表面声波方式、光学方式等各种方式。尤其是,优选将静电电容方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,作为受光元件可以使用光电转换元件(也称为光电转换器件)。在光电转换元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27C所示的电子设备6800A以及图27D所示的电子设备6800B都包括一对显示部6820、框体6821、通信部6822、一对安装部6823、控制部6824、一对成像部6825以及一对透镜6832。
显示部6820可以应用本发明的一个方式的显示装置。由此,可以实现可靠性高的电子设备。
显示部6820设置在框体6821内部的通过透镜6832能看到的位置上。此外,通过在一对显示部6820的每一个上显示不同图像,可以进行利用视差的三维显示。
可以将电子设备6800A以及电子设备6800B都称为面向VR的电子设备。装上电子设备6800A或电子设备6800B的使用者通过透镜6832能看到显示在显示部6820上的图像。
电子设备6800A及电子设备6800B优选具有一种机构,其中能够调整透镜6832及显示部6820的左右位置,以根据使用者的眼睛的位置使透镜6832及显示部6820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6832及显示部6820之间的距离来调整焦点。
使用者可以使用安装部6823将电子设备6800A或电子设备6800B装在头上。例如在图27C中,安装部6823具有如眼镜的镜脚(也称为铰链或脚丝等)那样的形状,但是不局限于此。只要使用者能够装上,安装部6823就例如可以具有头盔型或带型的形状。
成像部6825具有取得外部的信息的功能。可以将成像部6825所取得的数据输出到显示部6820。在成像部6825中可以使用图像传感器。此外,也可以设置多个摄像头以能够对应望远及广角等多种视角。
注意,在此示出包括成像部6825的例子,设置能够测量出与对象物的距离的测距传感器(也称为检测部)即可。换言之,成像部6825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光探测和测距(LIDAR:Light Detection and Ranging)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6800A也可以包括用作骨传导耳机的振动机构。例如,作为显示部6820、框体6821和安装部6823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6800A就可以享受影像和声音。
电子设备6800A以及电子设备6800B也可以都包括输入端子。例如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6750进行无线通信的功能。耳机6750包括通信部(未图示),并具有无线通信功能。耳机6750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27A所示的电子设备6700A具有通过无线通信功能将信息发送到耳机6750的功能。此外,例如图27C所示的电子设备6800A具有通过无线通信功能将信息发送到耳机6750的功能。
此外,电子设备也可以包括耳机部。图27B所示的电子设备6700B包括耳机部6727。例如,可以采用以有线方式连接耳机部6727和控制部的结构。连接耳机部6727和控制部的布线的一部分也可以配置在框体6721或安装部6723的内部。
同样,图27D所示的电子设备6800B包括耳机部6827。例如,可以采用以有线方式连接耳机部6827和控制部6824的结构。连接耳机部6827和控制部6824的布线的一部分也可以配置在框体6821或安装部6823的内部。此外,耳机部6827和安装部6823也可以包括磁铁。由此,可以用磁力将耳机部6827固定到安装部6823,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。此外,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6700A以及电子设备6700B等)和护目镜型(电子设备6800A以及电子设备6800B等)的双方都是优选的。
此外,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28A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。由此,可以实现可靠性高的电子设备。
图28B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,且该叠回区域连接有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28C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。
显示部7000可以使用本发明的一个方式的显示装置。由此,可以实现可靠性高的电子设备。
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28C所示的电视装置7100的操作。或者,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28D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及外部连接端口7214等。框体7211中组装有显示部7000。
显示部7000可以使用本发明的一个方式的显示装置。由此,可以实现可靠性高的电子设备。
图28E和图28F示出数字标牌的一个例子。
图28E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、各种传感器及麦克风等。
图28F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28E和图28F中,可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部7000。由此,可以实现可靠性高的电子设备。
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28E和图28F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29A至图29G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)及麦克风9008等。
图29A至图29G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、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;或者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。电子设备也可以包括多个显示部。此外,也可以在电子设备中设置摄像头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摄像头的存储介质)中的功能;以及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29A至图29G所示的电子设备。
图29A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29A中示出显示三个图标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,有提示收到电子邮件、SNS、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,也可以在显示有信息9051的位置上例如显示图标9050。
图29B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及信息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,由此例如能够判断是否接电话。
图29C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、网络通信及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的左侧面包括用作操作用按钮的操作键9005,并且在底面包括连接端子9006。
图29D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)。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29E至图29G是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。此外,图29E是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图,图29G是折叠的状态的立体图,图29F是从图29E的状态和图29G的状态中的一个转换为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。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。

Claims (14)

1.一种包括一组像素的显示装置,
其中,所述一组像素包括第一像素、第二像素、第三像素及第四像素,
所述第一像素包括第一发光器件及第一层,
所述第一发光器件与所述第一层彼此重叠,
所述第一发光器件向所述第一层发射第一光,
所述第一光具有强度在蓝色光的波长范围及绿色光的波长范围内的发射光谱,
所述第一层构成为吸收所述第一光,
所述第一层包含将蓝色及绿色光转换为红色光的颜色转换材料,
所述第二像素包括第二发光器件及第二层,
所述第二发光器件与所述第二层彼此重叠,
所述第二发光器件向所述第二层发射第二光,
所述第二层构成为透射蓝色光,
所述第三像素包括第三发光器件及第三层,
所述第三发光器件与所述第三层彼此重叠,
所述第三发光器件向所述第三层发射第三光,
所述第三层构成为吸收蓝色光且透射绿色光,
所述第四像素包括第四发光器件及第四层,
所述第四发光器件与所述第四层彼此重叠,
所述第四发光器件向所述第四层发射第四光,
并且,所述第一至第四光具有相同的发射光谱。
2.根据权利要求1所述的显示装置,
其中所述第三层包含将蓝色光转换为绿色光的颜色转换材料。
3.根据权利要求1所述的显示装置,
其中所述第四层构成为透射所述第四光。
4.根据权利要求2所述的显示装置,
其中所述第四层构成为透射并吸收所述第四光,
并且所述第四层构成为将所吸收的光转换为红色光。
5.根据权利要求2所述的显示装置,
其中所述第四层包含将蓝色及绿色光转换为红色光的颜色转换材料。
6.根据权利要求2所述的显示装置,
其中所述第四层包含将绿色光转换为红色光的颜色转换材料。
7.根据权利要求2所述的显示装置,
其中所述第四层包含将蓝色光转换为红色光的颜色转换材料及将绿色光转换为红色光的颜色转换材料。
8.一种包括一组像素的显示装置,
其中,所述一组像素包括第一像素、第二像素、第三像素及第四像素,
所述第一像素包括第一发光器件及第一层,
所述第一发光器件与所述第一层彼此重叠,
所述第一发光器件向所述第一层发射第一光,
所述第一光具有强度在蓝色光的波长范围内的发射光谱,
所述第一层构成为吸收所述第一光,
所述第一层包含将蓝色光转换为红色光的颜色转换材料,
所述第二像素包括第二发光器件及第二层,
所述第二发光器件与所述第二层彼此重叠,
所述第二发光器件向所述第二层发射第二光,
所述第二光具有与所述第一光相同的发射光谱,
所述第二层构成为透射蓝色光,
所述第三像素包括第三发光器件及第三层,
所述第三发光器件与所述第三层彼此重叠,
所述第三发光器件向所述第三层发射第三光,
所述第三光具有与所述第一光相同的发射光谱,
所述第三层构成为吸收蓝色光,
所述第三层包含将蓝色光转换为绿色光的颜色转换材料,
所述第四像素包括第四发光器件及第四层,
所述第四发光器件与所述第四层彼此重叠,
所述第四发光器件向所述第四层发射第四光,
所述第四光具有与所述第一光相同的发射光谱,
所述第四层构成为透射并吸收所述第四光,
并且,所述第四层构成为将蓝色光转换为黄色光。
9.根据权利要求8所述的显示装置,
其中所述第四层包含将蓝色光转换为黄色光的颜色转换材料。
10.根据权利要求8所述的显示装置,
其中所述第四层包含将蓝色光转换为绿色光的颜色转换材料及将蓝色光转换为红色光的颜色转换材料。
11.一种显示模块,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至少一个。
12.一种电子设备,包括:
权利要求1所述的显示装置;以及
电池、相机、扬声器和麦克风中的至少一个。
13.一种显示模块,包括:
权利要求8所述的显示装置;以及
连接器和集成电路中的至少一个。
14.一种电子设备,包括:
权利要求8所述的显示装置;以及
电池、相机、扬声器和麦克风中的至少一个。
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