DE112019006355T5

DE112019006355T5 - Licht emittierendes Gerät, Licht emittierende Vorrichtung, Licht emittierendes Modul, Beleuchtungsvorrichtung, Anzeigevorrichtung, Anzeigemodul und elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE112019006355T5
Application number: DE112019006355.3T
Authority: DE
Inventors: Shunpei Yamazaki; Daisuke Kubota; Nobuharu Ohsawa; Takeyoshi WATABE; Taisuke Kamada
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2021-09-02
Also published as: TWI846778B; US20220029121A1; KR20210106475A; JP2023181340A; JP7377216B2; WO2020128735A1; TW202033054A; US12058878B2; JPWO2020128735A1; CN113227728A

Abstract

Es wird eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht sowie eine Lichterfassungsfunktion aufweist. Ein Anzeigeabschnitt der Anzeigevorrichtung umfasst ein erstes, Licht emittierendes Gerät, ein zweites, Licht emittierendes Gerät und ein Lichtempfangsgerät. Das erste Licht emittierende Gerät emittiert sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht, und das zweite Licht emittierende Gerät emittiert sichtbares Licht. Das Lichtempfangsgerät weist eine Funktion zum Absorbieren mindestens eines Teils von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Das erste Licht emittierende Gerät umfasst eine erste Pixelelektrode, eine erste Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Schicht und eine gemeinsame Elektrode. Das zweite Licht emittierende Gerät umfasst eine zweite Pixelelektrode, eine dritte Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode. Das Lichtempfangsgerät umfasst eine dritte Pixelelektrode, eine Aktivschicht und die gemeinsame Elektrode. Die erste Licht emittierende Schicht enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert. Die zweite Licht emittierende Schicht und die dritte Licht emittierende Schicht enthalten Licht emittierende Materialien, die sichtbares Licht mit Wellenlängen emittieren, die sich voneinander unterscheiden. Die Aktivschicht enthält eine organische Verbindung.

Description

Technisches Gebiet
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Licht emittierendes Gerät, eine Licht emittierende Vorrichtung, ein Licht emittierendes Modul, ein elektronisches Gerät und eine Beleuchtungsvorrichtung. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, ein Anzeigemodul und ein elektronisches Gerät. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, die ein Lichtempfangsgerät und ein Licht emittierendes Gerät umfasst.
Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf das vorstehende technische Gebiet beschränkt ist. Beispiele für das technische Gebiet einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen eine Halbleitervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, eine Licht emittierende Vorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung, eine Speichervorrichtung, ein elektronisches Gerät, eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Eingabevorrichtung (z. B. einen Berührungssensor), eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung (z. B. einen Touchscreen), ein Ansteuerverfahren dafür und ein Herstellungsverfahren dafür.
Stand der Technik
In den letzten Jahren wird erwartet, dass Anzeigevorrichtungen verschiedene Anwendungen finden. Beispiele für Verwendungszwecke einer großen Anzeigevorrichtung umfassen ein Fernsehgerät für den Heimgebrauch (auch als TV oder Fernsehempfänger bezeichnet), Digital Signage (digitale Beschilderung) und ein Public Information Display (PID). Außerdem sind ein Smartphone und ein Tabletcomputer mit einem Touchscreen als tragbare Informationsendgeräte in Entwicklung.
Als Anzeigevorrichtungen wurden beispielsweise Licht emittierende Vorrichtungen entwickelt, die Licht emittierende Geräte (auch als Licht emittierende Elemente bezeichnet) umfassen. Licht emittierende Geräte, die Elektrolumineszenz (nachstehend als EL bezeichnet) nutzen (auch als EL-Geräte oder EL-Elemente bezeichnet), weisen beispielsweise die Vorteile auf, dass ihre Dicke und ihr Gewicht leicht verringert werden können, sie zur schnellen Antwort auf ein Eingangssignal fähig sind und mit einer Gleichstrom-Niederspannungsquelle angesteuert werden können, und somit werden sie für Anzeigevorrichtungen verwendet. Patentdokument 1 offenbart beispielsweise eine flexible Licht emittierende Vorrichtung, bei der ein organisches EL-Gerät (auch als organisches EL-Element bezeichnet) verwendet wird.
Bildsensoren werden für verschiedene Zwecke, wie z. B. eine persönliche Authentifizierung, eine Fehleranalyse, eine medizinische Diagnose und Sicherheitszwecke, verwendet. Die Wellenlängen von Lichtquellen, die für Bildsensoren verwendet werden, sind je nach dem Zweck unterschiedlich. Licht mit verschiedenen Wellenlängen, beispielsweise Licht mit einer kurzen Wellenlänge, wie z. B. sichtbares Licht und Röntgenstrahlen, und Licht mit einer langen Wellenlänge, wie z. B. Nahinfrarotlicht, wird für Bildsensoren verwendet.
Es wird auch in Betracht gezogen, dass Licht emittierende Geräte auch als Lichtquellen der vorstehend beschriebenen Bildsensoren verwendet werden.
[Referenz]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-197522
Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine Licht emittierende Vorrichtung bereitzustellen, die eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist. Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine zweckmäßige Licht emittierende Vorrichtung bereitzustellen. Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine multifunktionale Licht emittierende Vorrichtung bereitzustellen. Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung bereitzustellen.
Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die eine Lichterfassungsfunktion aufweist. Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht sowie eine Lichterfassungsfunktion aufweist. Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine zweckmäßige Anzeigevorrichtung bereitzustellen. Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine multifunktionale Anzeigevorrichtung bereitzustellen. Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige Anzeigevorrichtung bereitzustellen.
Es sei angemerkt, dass die Beschreibung dieser Aufgaben dem Vorhandensein weiterer Aufgaben nicht im Wege steht. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung muss nicht notwendigerweise sämtliche Aufgaben erfüllen. Weitere Aufgaben können aus der Erläuterung der Beschreibung, der Zeichnungen und der Patentansprüche abgeleitet werden.
Mittel zur Lösung des Problems
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung, die ein erstes, Licht emittierendes Gerät und ein zweites, Licht emittierendes Gerät umfasst. Das erste Licht emittierende Gerät umfasst eine erste Pixelelektrode, eine erste Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Schicht und eine gemeinsame Elektrode. Die erste Licht emittierende Schicht und die zweite Licht emittierende Schicht sind jeweils zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Das zweite Licht emittierende Gerät umfasst eine zweite Pixelelektrode, eine dritte Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode. Die dritte Licht emittierende Schicht ist zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Die erste Licht emittierende Schicht enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert. Die zweite Licht emittierende Schicht und die dritte Licht emittierende Schicht enthalten Licht emittierende Materialien, die sichtbares Licht mit Wellenlängen emittieren, die sich voneinander unterscheiden.
Wenn beispielsweise die erste Pixelelektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, die gemeinsame Elektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist und die zweite Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert, enthält, ist die erste Licht emittierende Schicht vorzugsweise zwischen der ersten Pixelelektrode und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet. Das heißt, dass dann, wenn Licht, das von dem ersten Licht emittierenden Gerät emittiert wird, in Richtung der gemeinsamen Elektrode extrahiert wird, die erste Licht emittierende Schicht vorzugsweise zwischen der ersten Pixelelektrode und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Wenn die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert und die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, liegt die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der ersten Licht emittierenden Schicht vorzugsweise bei λ_a/4 oder in der Nähe davon und liegt die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der zweiten Licht emittierenden Schicht vorzugsweise bei 3λ_b/4 oder in der Nähe davon.
Das erste Licht emittierende Gerät umfasst vorzugsweise femer eine Lochtransportschicht und/oder eine Elektronentransportschicht. Wenn die erste Licht emittierende Schicht Licht mit der Peakwellenlänge λ_a emittiert und die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit der Peakwellenlänge λ_b emittiert, ist bei der Lochtransportschicht der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b vorzugsweise um 0,1 oder mehr größer als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a. Bei der Elektronentransportschicht ist der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b vorzugsweise um 0,1 oder mehr größer als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a.
Wenn beispielsweise die erste Pixelelektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, die gemeinsame Elektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist und die zweite Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert, enthält, ist die zweite Licht emittierende Schicht vorzugsweise zwischen der ersten Pixelelektrode und der ersten Licht emittierenden Schicht angeordnet. Das heißt, dass dann, wenn Licht, das von dem ersten Licht emittierenden Gerät emittiert wird, in Richtung der ersten Pixelelektrode extrahiert wird, die zweite Licht emittierende Schicht vorzugsweise zwischen der ersten Pixelelektrode und der ersten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Wenn die erste Licht emittierende Schicht Licht mit der Peakwellenlänge λ_a emittiert und die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit der Peakwellenlänge λ_b emittiert, liegt die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu dem Licht emittierenden Bereich der ersten Licht emittierenden Schicht vorzugsweise bei 3λ_a/4 oder in der Nähe davon und liegt die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu dem Licht emittierenden Bereich der zweiten Licht emittierenden Schicht vorzugsweise bei λ_b/4 oder in der Nähe davon.
Das erste Licht emittierende Gerät weist vorzugsweise eine Funktion zum Emittieren von sowohl sichtbarem Licht als auch Infrarotlicht auf, und das zweite Licht emittierende Gerät weist vorzugsweise eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht auf.
Das erste Licht emittierende Gerät umfasst vorzugsweise eine Ladungserzeugungsschicht, die zwischen der ersten Licht emittierenden Schicht und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Das erste Licht emittierende Gerät und das zweite Licht emittierende Gerät weisen jeweils vorzugsweise eine Mikrokavitätsstruktur auf. In der Mikrokavitätsstruktur des ersten Licht emittierenden Geräts werden vorzugsweise sowohl rotes, grünes oder blaues Licht als auch Infrarotlicht verstärkt. In der Mikrokavitätsstruktur des zweiten Licht emittierenden Geräts wird vorzugsweise rotes, grünes oder blaues Licht verstärkt.
Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise femer ein drittes, Licht emittierendes Gerät. Das dritte Licht emittierende Gerät umfasst eine dritte Pixelelektrode, die erste Licht emittierende Schicht, die zweite Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode. Das erste Licht emittierende Gerät und das dritte Licht emittierende Gerät weisen jeweils vorzugsweise eine Mikrokavitätsstruktur auf. In der Mikrokavitätsstruktur des ersten Licht emittierenden Geräts wird vorzugsweise Infrarotlicht verstärkt. In der Mikrokavitätsstruktur des dritten Licht emittierenden Geräts wird vorzugsweise rotes, grünes oder blaues Licht verstärkt.
Das erste Licht emittierende Gerät und das zweite Licht emittierende Gerät umfassen vorzugsweise femer eine gemeinsame Schicht. Die gemeinsame Schicht umfasst vorzugsweise einen Bereich, der sich zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet, und einen Bereich, der sich zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Licht emittierendes Gerät, das eine erste Elektrode, eine erste Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Schicht und eine zweite Elektrode umfasst und eine Funktion zum Emittieren von sowohl Infrarotlicht als auch sichtbarem Licht aufweist. Die erste Licht emittierende Schicht und die zweite Licht emittierende Schicht sind jeweils zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angeordnet. Die erste Licht emittierende Schicht enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert. Die zweite Licht emittierende Schicht enthält ein Licht emittierendes Material, das sichtbares Licht emittiert.
Wenn die erste Elektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist und die zweite Elektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, ist die erste Licht emittierende Schicht vorzugsweise zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet. Dabei enthält die zweite Licht emittierende Schicht vorzugsweise ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert.
Wenn die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert und die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, liegt die optische Weglänge von der ersten Elektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der ersten Licht emittierenden Schicht vorzugsweise bei λ_a/4 oder in der Nähe davon und liegt die optische Weglänge von der ersten Elektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der zweiten Licht emittierenden Schicht vorzugsweise bei 3λ_b/4 oder in der Nähe davon.
Das Licht emittierende Gerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise ferner eine Lochtransportschicht und/oder eine Elektronentransportschicht. Wenn die erste Licht emittierende Schicht Licht mit der Peakwellenlänge λ_a emittiert und die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit der Peakwellenlänge λ_b emittiert, ist bei der Lochtransportschicht der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b vorzugsweise um 0,1 oder mehr größer als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a. Bei der Elektronentransportschicht ist der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b vorzugsweise um 0,1 oder mehr größer als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a.
Wenn die erste Elektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist und die zweite Elektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, ist die zweite Licht emittierende Schicht vorzugsweise zwischen der ersten Elektrode und der ersten Licht emittierenden Schicht angeordnet.
Das Licht emittierende Gerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise femer eine Ladungserzeugungsschicht, die zwischen der ersten Licht emittierenden Schicht und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Das Licht emittierende Gerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise eine Mikrokavitätsstruktur auf, in der sowohl rotes, grünes oder blaues Licht als auch Infrarotlicht verstärkt werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Licht emittierende Vorrichtung mit einem Licht emittierenden Abschnitt, der das Licht emittierendes Gerät nach der vorstehenden Ausgestaltung umfasst.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung mit einem Anzeigeabschnitt, der ein erstes, Licht emittierendes Gerät, ein zweites, Licht emittierendes Gerät und ein Lichtempfangsgerät umfasst. Das erste Licht emittierende Gerät weist eine Funktion zum Emittieren von sowohl sichtbarem Licht als auch Infrarotlicht auf. Das zweite Licht emittierende Gerät weist eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht auf. Das Lichtempfangsgerät weist eine Funktion zum Absorbieren mindestens eines Teils von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Das erste Licht emittierende Gerät umfasst eine erste Pixelelektrode, eine erste Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Schicht und eine gemeinsame Elektrode. Die erste Licht emittierende Schicht und die zweite Licht emittierende Schicht sind jeweils zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Das zweite Licht emittierende Gerät umfasst eine zweite Pixelelektrode, eine dritte Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode. Die dritte Licht emittierende Schicht ist zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Das Lichtempfangsgerät umfasst eine dritte Pixelelektrode, eine Aktivschicht und die gemeinsame Elektrode. Die Aktivschicht ist zwischen der dritten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Die erste Licht emittierende Schicht enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert. Die zweite Licht emittierende Schicht und die dritte Licht emittierende Schicht enthalten Licht emittierende Materialien, die sichtbares Licht mit Wellenlängen emittieren, die sich voneinander unterscheiden. Die Aktivschicht enthält eine organische Verbindung.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung mit einem Anzeigeabschnitt, der ein erstes, Licht emittierendes Gerät, ein zweites, Licht emittierendes Gerät und ein Lichtempfangsgerät umfasst. Das erste Licht emittierende Gerät weist eine Funktion zum Emittieren von sowohl sichtbarem Licht als auch Infrarotlicht auf. Das zweite Licht emittierende Gerät weist eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht auf. Das Lichtempfangsgerät weist eine Funktion zum Absorbieren mindestens eines Teils von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Das erste Licht emittierende Gerät umfasst eine erste Pixelelektrode, eine gemeinsame Schicht, eine erste Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Schicht und eine gemeinsame Elektrode. Die erste Licht emittierende Schicht und die zweite Licht emittierende Schicht sind jeweils zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Das zweite Licht emittierende Gerät umfasst eine zweite Pixelelektrode, die gemeinsame Schicht, eine dritte Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode. Die dritte Licht emittierende Schicht ist zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Das Lichtempfangsgerät umfasst eine dritte Pixelelektrode, die gemeinsame Schicht, eine Aktivschicht und die gemeinsame Elektrode. Die Aktivschicht ist zwischen der dritten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Die erste Licht emittierende Schicht enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert. Die zweite Licht emittierende Schicht und die dritte Licht emittierende Schicht enthalten Licht emittierende Materialien, die sichtbares Licht mit Wellenlängen emittieren, die sich voneinander unterscheiden. Die Aktivschicht enthält eine organische Verbindung. Die gemeinsame Schicht umfasst einen Bereich, der sich zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet, einen Bereich, der sich zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet, und einen Bereich, der sich zwischen dritten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet.
Vorteilhafte Strukturen des ersten Licht emittierenden Geräts und des zweiten Licht emittierenden Geräts, welche in der Anzeigevorrichtung enthalten sind, sind ähnlich den Strukturen des ersten Licht emittierenden Geräts und des zweiten Licht emittierenden Geräts, welche in der vorstehenden Licht emittierenden Vorrichtung enthalten sind.
Der Anzeigeabschnitt umfasst vorzugsweise femer ein drittes, Licht emittierendes Gerät. Das dritte Licht emittierende Gerät umfasst eine vierte Pixelelektrode, die erste Licht emittierende Schicht, die zweite Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode. Das erste Licht emittierende Gerät und das dritte Licht emittierende Gerät weisen jeweils vorzugsweise eine Mikrokavitätsstruktur auf. In der Mikrokavitätsstruktur des ersten Licht emittierenden Geräts wird vorzugsweise Infrarotlicht verstärkt. In der Mikrokavitätsstruktur des dritten Licht emittierenden Geräts wird vorzugsweise rotes, grünes oder blaues Licht verstärkt.
Der Anzeigeabschnitt umfasst vorzugsweise ferner eine Linse. Die Linse überlappt sich vorzugsweise teilweise mit dem Lichtempfangsgerät. Licht, das die Linse passiert hat, fällt in das Lichtempfangsgerät ein.
Der Anzeigeabschnitt umfasst vorzugsweise femer eine Trennwand. Die Trennwand bedeckt vorzugsweise einen Endabschnitt der ersten Pixelelektrode, einen Endabschnitt der zweiten Pixelelektrode und einen Endabschnitt der dritten Pixelelektrode. Die dritte Pixelelektrode ist vorzugsweise durch die Trennwand von der ersten Pixelelektrode und der zweiten Pixelelektrode elektrisch isoliert. Die Trennwand weist vorzugsweise eine Funktion zum Absorbieren mindestens eines Teils von Licht auf, das von dem ersten Licht emittierenden Gerät emittiert wird.
Der Anzeigeabschnitt umfasst vorzugsweise femer eine gefärbte Schicht. Die gefärbte Schicht ist vorzugsweise teilweise in Kontakt mit einer Seitenfläche der Trennwand. Die gefärbte Schicht umfasst vorzugsweise einen Farbfilter oder eine Schwarzmatrix.
Der Anzeigeabschnitt ist vorzugsweise flexibel.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Modul, das die Licht emittierende Vorrichtung oder die Anzeigevorrichtung nach einer der vorstehenden Ausgestaltungen umfasst. Bei diesem Modul handelt es sich um ein Modul, das mit einer flexiblen gedruckten Leiterplatte (Flexible Printed Circuit, nachstehend als FPC bezeichnet) oder einem Verbinder, wie z. B. einem Tape Carrier Package (TCP), versehen ist, oder ein Modul, in dem ein integrierter Schaltkreis (integrated circuit, IC) durch ein Chip-on-Glass- (COG-) Verfahren, ein Chip-on-Film- (COF-) Verfahren oder dergleichen integriert ist. Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung und dergleichen in einigen Fällen ein Modul, das eine Licht emittierende Vorrichtung umfasst, als Licht emittierendes Modul bezeichnet wird und ein Modul, das eine Anzeigevorrichtung umfasst, als Anzeigemodul bezeichnet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Gerät, das das vorstehende Modul und mindestens eines von einer Antenne, einer Batterie, einem Gehäuse, einer Kamera, einem Lautsprecher, einem Mikrofon und einem Bedienknopf umfasst.
Wirkung der Erfindung
Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine Licht emittierende Vorrichtung bereitgestellt werden, die eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine zweckmäßige Licht emittierende Vorrichtung bereitgestellt werden. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine multifunktionale Licht emittierende Vorrichtung bereitgestellt werden. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine neuartige Licht emittierende Vorrichtung bereitgestellt werden.
Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden, die eine Lichterfassungsfunktion aufweist. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden, die eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht sowie eine Lichterfassungsfunktion aufweist. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine zweckmäßige Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine multifunktionale Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine neuartige Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden.
Es sei angemerkt, dass die Beschreibung dieser Wirkungen dem Vorhandensein weiterer Wirkungen nicht im Wege steht. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung muss nicht notwendigerweise sämtliche Wirkungen erzielen. Weitere Wirkungen können aus der Erläuterung der Beschreibung, der Zeichnungen und der Patentansprüche abgeleitet werden.
Figurenliste

1A bis 1F sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Licht emittierende Vorrichtung darstellt.
2A bis 2E sind jeweils eine Draufsicht, die ein Beispiel für ein Pixel darstellt.
3A bis 3D stellen jeweils mehrschichtige Strukturen von Licht emittierenden Geräten dar.
4A bis 4D stellen jeweils mehrschichtige Strukturen von Licht emittierenden Geräten dar.
5A bis 5D stellen jeweils die Positionsbeziehung zwischen Licht emittierenden Bereichen dar.
6A und 6B sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Licht emittierende Vorrichtung darstellt. 6C und 6D sind jeweils eine Draufsicht, die ein Beispiel für ein Pixel darstellt. 6E stellt mehrschichtige Strukturen von Licht emittierenden Geräten dar.
7A bis 7C sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Licht emittierende Vorrichtung darstellt.
8A bis 8C sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Licht emittierende Vorrichtung darstellt.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für eine Licht emittierende Vorrichtung darstellt.
10A und 10B sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Licht emittierende Vorrichtung darstellt.
11 A ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Licht emittierende Vorrichtung darstellt. 11 B ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für einen Transistor darstellt.
12A bis 12D sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung darstellt.
13A bis 13E sind jeweils eine Draufsicht, die ein Beispiel für ein Pixel darstellt.
14A bis 14C sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung darstellt.
15A bis 15C sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung darstellt.
16 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung darstellt.
17A und 17B sind jeweils eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung darstellt.
18A ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung darstellt.
18B ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für einen Transistor darstellt.
19 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung darstellt.
20A und 20B sind jeweils ein Schaltplan, der ein Beispiel für eine Pixelschaltung darstellt.
21A und 21 B stellen ein Beispiel für ein elektronisches Gerät dar.
22A bis 22D stellen jeweils ein Beispiel für ein elektronisches Gerät dar.
23A bis 23F stellen jeweils ein Beispiel für ein elektronisches Gerät dar.
24A bis 24D stellen jeweils ein Licht emittierendes Gerät eines Beispiels dar.
25 zeigt Emissionsspektren, die für eine Berechnung eines Beispiels 1 verwendet wurden.
26 zeigt ein Emissionsspektrum als Berechnungsergebnisse des Beispiels 1.
27 zeigt CIE 1931-Farbkoordinaten als Berechnungsergebnisse des Beispiels 1.
28 zeigt Brechungsindizes, die für eine Berechnung des Beispiels 1 verwendet wurden.
29 zeigt Emissionsspektren, die für eine Berechnung eines Beispiels 2 verwendet wurden.
30 zeigt ein Emissionsspektrum als Berechnungsergebnisse des Beispiels 2.
31 zeigt ein Emissionsspektrum als Berechnungsergebnisse des Beispiels 2.
32 zeigt CIE 1931-Farbkoordinaten als Berechnungsergebnisse des Beispiels 2.
33 zeigt CIE 1931-Farbkoordinaten als Berechnungsergebnisse des Beispiels 2.
34 zeigt Emissionsspektren, die für eine Berechnung eines Beispiels 3 verwendet wurden.
35 zeigt ein Emissionsspektrum als Berechnungsergebnisse des Beispiels 3.
36 zeigt CIE 1931-Farbkoordinaten als Berechnungsergebnisse des Beispiels 3.

Ausführungsforrnen der Erfindung
Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgende Beschreibung beschränkt ist, und es erschließt sich Fachleuten ohne Weiteres, dass Modi und Details der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise verändert werden können, ohne dabei vom Gedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen beschränkt angesehen werden.
Es sei angemerkt, dass in den Strukturen der Erfindung, die nachfolgend beschrieben werden, gleiche Abschnitte oder Abschnitte mit ähnlichen Funktionen in unterschiedlichen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und dass die Beschreibung dieser Abschnitte nicht wiederholt wird. Das gleiche Schraffurmuster wird für Abschnitte mit ähnlichen Funktionen verwendet, und in einigen Fällen sind diese Abschnitte nicht durch spezifische Bezugszeichen gekennzeichnet.
Außerdem stellen die Position, die Größe, der Bereich oder dergleichen jeder in Zeichnungen dargestellten Struktur in einigen Fällen zum leichten Verständnis nicht genau die Position, die Größe, den Bereich oder dergleichen dar. Die offenbarte Erfindung ist daher nicht notwendigerweise auf die Position, die Größe, den Bereich oder dergleichen beschränkt, die in den Zeichnungen offenbart sind.
Es sei angemerkt, dass der Begriff „Film“ und der Begriff „Schicht“ je nach Sachlage oder Umständen miteinander vertauscht werden können. Beispielsweise kann der Begriff „leitende Schicht“ durch den Begriff „leitender Film“ ersetzt werden. Als weiteres Bespiel kann der Begriff „Isolierfilm“ durch den Begriff „Isolierschicht“ ersetzt werden.
(Ausführungsform 1)
Bei dieser Ausführungsform wird eine Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 1 bis 11 beschrieben.
Eine Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Licht emittierendes Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, und ein Licht emittierendes Gerät, das sichtbares Licht emittiert. Als sichtbares Licht wird Licht mit einer Wellenlänge von mehr als oder gleich 400 nm und weniger als 750 nm angegeben, und ein Beispiel dafür ist rotes, grünes oder blaues Licht. Als Infrarotlicht wird Nahinfrarotlicht, insbesondere Licht mit einer Wellenlänge von mehr als oder gleich 750 nm und weniger als oder gleich 1300 nm, angegeben.
Eine Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein erstes, Licht emittierendes Gerät und ein zweites, Licht emittierendes Gerät. Das erste Licht emittierende Gerät umfasst eine erste Pixelelektrode, eine erste Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Schicht und eine gemeinsame Elektrode. Die erste Licht emittierende Schicht und die zweite Licht emittierende Schicht sind jeweils zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Das zweite Licht emittierende Gerät umfasst eine zweite Pixelelektrode, eine dritte Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode. Die dritte Licht emittierende Schicht ist zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Die erste Licht emittierende Schicht enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert. Die zweite Licht emittierende Schicht und die dritte Licht emittierende Schicht enthalten Licht emittierende Materialien, die sichtbares Licht mit Wellenlängen emittieren, die sich voneinander unterscheiden.
Das Licht emittierende Material, das in der ersten Licht emittierenden Schicht enthalten ist, emittiert vorzugsweise Licht mit einer maximalen Peakwellenlänge (auch als Wellenlänge mit höchster Peakintensität bezeichnet) von mehr als oder gleich 750 nm und weniger als oder gleich 1300 nm. Die Licht emittierenden Materialien, die in der zweiten Licht emittierenden Schicht und der dritten Licht emittierenden Schicht enthalten sind, emittieren jeweils vorzugsweise Licht mit einer maximalen Peakwellenlänge von mehr als oder gleich 400 nm und weniger als oder gleich 750 nm. Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung und dergleichen der einfache Begriff „Peakwellenlänge“ in „maximale Peakwellenlänge“ umformuliert werden kann.
Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als Lichtquelle eines Sensors (z. B. eines Bildsensors oder eines optischen Berührungssensors) verwendet werden. Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittieren kann, ist zweckmäßig, da sie sowohl mit einem Sensor, bei dem sichtbares Licht für die Lichtquelle verwendet wird, als auch mit einem Sensor, bei dem Infrarotlicht für die Lichtquelle verwendet wird, kombiniert werden kann. Diese Licht emittierende Vorrichtung kann auch als Lichtquelle eines Sensors, bei dem sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht für die Lichtquelle verwendet werden, zum Einsatz kommen, was die Funktionsfähigkeit des Sensors erhöhen kann. Außerdem kann die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sichtbares Licht emittieren kann, als Anzeigevorrichtung verwendet werden.
Bei der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Subpixel sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittieren. Beispielsweise kann eines von drei Subpixeln, die jeweils Rot, Grün bzw. Blau emittieren, Infrarotlicht emittieren. Wenn ein sichtbares Licht emittierendes Subpixel auch als Infrarotlicht emittierendes Subpixel dient, ist es unnötig, ein Infrarotlicht emittierendes Subpixel getrennt bereitzustellen. Daher kann die Licht emittierende Vorrichtung sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittieren, ohne die Anzahl von Subpixeln zu vergrößern, die in einem Pixel enthalten sind. Folglich kann eine Reduktion des Öffnungsverhältnisses des Pixels verhindert werden, und somit kann die Emissionseffizienz der Licht emittierenden Vorrichtung erhöht werden.
Bei der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, und das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht emittiert, eine gemeinsame Schicht umfassen. Daher kann der Licht emittierenden Vorrichtung eine Funktion zum Emittieren von Infrarotlicht hinzugefügt werden, ohne die Anzahl von Herstellungsschritten wesentlich zu vergrößern. Dem Licht emittierenden Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, und dem Licht emittierenden Gerät, das sichtbares Licht emittiert, kann beispielsweise mindestens eine von einer Lochinjektionsschicht, einer Lochtransportschicht, einer Elektronentransportschicht und einer Elektroneninjektionsschicht gemeinsam sein.
1A bis 1F zeigen jeweils eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Licht emittierende Vorrichtungen 40A bis 40F, die in 1A bis 1F dargestellt sind, emittieren jeweils rotes (R) Licht, grünes (G) Licht, blaues (B) Licht und Infrarotlicht (IR).
Bei jeder der Licht emittierenden Vorrichtungen 40A bis 40F kann ein Licht emittierendes Gerät, das eines von rotem Licht, grünem Licht und blauem Licht emittiert, auch Infrarotlicht emittieren.
Die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Top-Emission-Struktur, in der Licht in Richtung emittiert wird, die einem Substrat entgegengesetzt ist, über dem die Licht emittierenden Geräte ausgebildet sind, eine Bottom-Emission-Struktur, in der Licht in Richtung des Substrats emittiert wird, über dem die Licht emittierenden Geräte ausgebildet sind, oder eine Dual-Emission-Struktur, in der Licht in den beiden Richtungen emittiert wird, aufweisen.
1A bis 1 F stellen jeweils eine Licht emittierende Vorrichtung dar, bei der die Licht emittierenden Geräte in Richtung eines Substrats 152 emittieren.
Die in 1A dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 40A umfasst zwischen einem Substrat 151 und dem Substrat 152 ein Licht emittierendes Gerät 47R, ein Licht emittierendes Gerät 47G und ein Licht emittierendes Gerät 47B.
Die in 1B dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 40B umfasst zusätzlich zu den Bestandteilen der Licht emittierenden Vorrichtung 40A eine Transistoren umfassende Schicht 45 zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152.
Bei der Licht emittierenden Vorrichtung 40A und der Licht emittierenden Vorrichtung 40B kann das Licht emittierende Gerät 47R sowohl rotes (R) Licht als auch Infrarotlicht (IR) emittieren, kann das Licht emittierende Gerät 47G grünes (G) Licht emittieren und kann das Licht emittierende Gerät 47B blaues (B) Licht emittieren.
Die in 1C dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 40C umfasst zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152 das Licht emittierende Gerät 47R, das Licht emittierende Gerät 47G und das Licht emittierende Gerät 47B.
Die in 1D dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 40D umfasst zusätzlich zu den Bestandteilen der Licht emittierenden Vorrichtung 40C die Transistoren umfassende Schicht 45 zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152.
Bei der Licht emittierenden Vorrichtung 40C und der Licht emittierenden Vorrichtung 40D kann das Licht emittierende Gerät 47G sowohl grünes (G) Licht als auch Infrarotlicht (IR) emittieren, kann das Licht emittierende Gerät 47R rotes (R) Licht emittieren und kann das Licht emittierende Gerät 47B blaues (B) Licht emittieren.
Die in 1E dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 40E umfasst zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152 das Licht emittierende Gerät 47R, das Licht emittierende Gerät 47G und das Licht emittierende Gerät 47B.
Die in 1F dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 40F umfasst zusätzlich zu den Bestandteilen der Licht emittierenden Vorrichtung 40E die Transistoren umfassende Schicht 45 zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152.
Sowohl bei der Licht emittierenden Vorrichtung 40E als auch bei der Licht emittierenden Vorrichtung 40F kann das Licht emittierende Gerät 47B sowohl blaues (B) Licht als auch Infrarotlicht (IR) emittieren, kann das Licht emittierende Gerät 47R rotes (R) Licht emittieren und kann das Licht emittierende Gerät 47G grünes (G) Licht emittieren.
Die Transistoren umfassende Schicht 45 umfasst eine Vielzahl von Transistoren. Die Transistoren umfassende Schicht 45 umfasst beispielsweise Transistoren, die elektrisch mit den Licht emittierenden Geräten verbunden sind.
In einem Emissionsspektrum des Licht emittierenden Geräts 47B kann die maximale Peakwellenlänge (auch als erste Peakwellenlänge bezeichnet) im sichtbaren Bereich beispielsweise mehr als oder gleich 400 nm und weniger als oder gleich 480 nm sein.
In einem Emissionsspektrum des Licht emittierenden Geräts 47R kann die maximale Peakwellenlänge (auch als zweite Peakwellenlänge bezeichnet) im sichtbaren Bereich beispielsweise mehr als oder gleich 580 nm und weniger als 750 nm sein.
In einem Emissionsspektrum des Licht emittierenden Geräts 47G kann die maximale Peakwellenlänge (auch als dritte Peakwellenlänge bezeichnet) im sichtbaren Bereich zwischen der ersten Peakwellenlänge und der zweiten Peakwellenlänge liegen. Die dritte Peakwellenlänge kann beispielsweise mehr als oder gleich 480 nm und weniger als 580 nm sein.
In einem Emissionsspektrum des Licht emittierenden Geräts, das Infrarotlicht emittiert, kann die maximale Peakwellenlänge (auch als vierte Peakwellenlänge bezeichnet) im Infrarotbereich länger sein als die zweite Peakwellenlänge. Die vierte Peakwellenlänge kann beispielsweise mehr als oder gleich 750 nm und weniger als oder gleich 1300 nm sein.
[Pixel]
2Abis 2E stellen jeweils ein Strukturbeispiel eines Pixels dar.
Die Licht emittierende Einrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vielzahl von Pixeln, die in einer Matrix angeordnet sind. Ein Pixel umfasst ein oder mehrere Subpixel. Ein Subpixel umfasst ein Licht emittierendes Gerät. Beispielsweise kann ein Pixel drei Subpixel (z. B. für drei Farben von R, G und B oder drei Farben von Gelb (Y), Zyan (C) und Magenta (M)) oder vier Subpixel (z. B. für vier Farben von R, G, B und Weiß (W) oder vier Farben von R, G, B und Y) umfassen.
Bei der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittiert mindestens eines der Subpixel, die in dem Pixel enthalten sind, Infrarotlicht zusätzlich zu sichtbarem Licht.
Die in 2Abis 2C dargestellten Pixel umfassen jeweils dreifarbige Subpixel, nämlich rotes (R), grünes (G) und blaues (B) Subpixel (drei Licht emittierende Geräte). In 2A emittiert das rote (R) Subpixel Infrarotlicht (IR), in 2B emittiert das grüne (G) Subpixel Infrarotlicht (IR), und in 2C emittiert das blaue (B) Subpixel Infrarotlicht (IR).
Die in 2D und 2E dargestellten Pixel umfassen jeweils vierfarbige Subpixel, nämlich rotes (R), grünes (G), blaues (B) und weißes (W) Subpixel (vier Licht emittierende Geräte). In 2D und 2E emittiert das rote (R) Subpixel Infrarotlicht (IR); ohne darauf beschränkt zu sein, kann auch ein andersfarbiges Subpixel Infrarotlicht emittieren. 2D stellt ein Beispiel dar, in dem vier Subpixel in Querrichtung nebeneinander angeordnet sind, und 2E stellt ein Beispiel dar, in dem vier Subpixel in einer Matrix von 2 × 2 angeordnet sind.
[Struktur des Licht emittierenden Geräts]
Im Folgenden wird die Struktur jedes der Licht emittierenden Geräte, die in der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sind, anhand von 3 bis 5 beschrieben.
Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung und dergleichen, sofern nicht anders angegeben, in einer Erläuterung, die mehreren Komponenten (z. B. Licht emittierenden Geräten oder Licht emittierenden Schichten) gemeinsam ist, die Alphabete ihrer Bezugszeichen weggelassen werden. Beispielsweise können in einer Erläuterung, die der Licht emittierenden Schicht 193R, der Licht emittierenden Schicht 193G und dergleichen gemeinsam ist, diese als Licht emittierende Schicht 193 bezeichnet werden.
Licht emittierende Vorrichtungen, die in 3A bis 3D und 4A bis 4D dargestellt sind, umfassen jeweils über dem Substrat 151 das Licht emittierende Gerät 47R, das rotes (R) Licht emittiert, das Licht emittierende Gerät 47G, das grünes (G) Licht emittiert, und das Licht emittierende Gerät 47B, das blaues (B) Licht emittiert, wobei die Transistoren umfassende Schicht 45 zwischen dem Substrat 151 und den Licht emittierenden Geräten liegt. Mindestens eines der drei Licht emittierenden Geräte weist eine Funktion zum Emittieren von Infrarotlicht auf. In 3A bis 3D und 4A bis 4D ist jeweils das Licht emittierende Gerät, das Infrarotlicht emittiert, durch (IR) nach seinem Bezugszeichen gekennzeichnet.
Das Licht emittierende Gerät für jede Farbe umfasst eine Pixelelektrode 191, eine gemeinsame Elektrode 115 und mindestens eine Licht emittierende Einheit. Die Pixelelektrode 191 ist für jedes Licht emittierende Gerät bereitgestellt. Die gemeinsame Elektrode 115 wird für die Vielzahl von Licht emittierenden Geräten gemeinsam verwendet. Die Pixelelektrode 191 und die gemeinsame Elektrode 115 können jeweils eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen. Die Licht emittierende Einheit umfasst mindestens eine Licht emittierende Schicht 193.
3A bis 3D und 4A bis 4D stellen jeweils eine Licht emittierende Vorrichtung mit einer Top-Emission-Struktur dar, in der die Licht emittierenden Geräte über dem Substrat 151 ausgebildet sind und Licht in Richtung der gemeinsamen Elektrode 115 emittieren. Bei der gemeinsamen Elektrode 115 handelt es sich um eine Elektrode, die eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht und Infrarotlicht aufweist (auch als durchsichtige Elektrode bezeichnet), oder um eine Elektrode, die eine Durchlässigkeit und Reflektivität für sichtbares Licht und Infrarotlicht aufweist (auch als transflektive Elektrode bezeichnet). Bei der Pixelelektrode 191 handelt es sich vorzugsweise um eine Elektrode, die eine Reflektivität für sichtbares Licht und Infrarotlicht aufweist (auch als reflektierende Elektrode bezeichnet).
Die Licht emittierenden Geräte können jeweils eine Einzelstruktur, in der eine Licht emittierende Einheit zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 bereitgestellt ist, oder eine Tandemstruktur, in der eine Vielzahl von Licht emittierenden Einheiten dazwischen bereitgestellt ist, aufweisen.
Ein Licht emittierendes Gerät, das sichtbares Licht aber kein Infrarotlicht emittiert, weist vorzugsweise eine Einzelstruktur auf, da sich die Produktivität erhöht. Ein Licht emittierendes Gerät, das sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittiert, weist ebenfalls vorzugsweise im Hinblick auf die Produktivität eine Einzelstruktur auf. Wenn das Licht emittierende Gerät, das sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittiert, alternativ eine Tandemstruktur aufweist, entstehen beispielsweise die Vorteile, dass die optische Weglänge einfach optimiert werden kann und sich die Emissionsintensität erhöht, was vorzuziehen ist.
3A bis 3D stellen jeweils ein Beispiel dar, in dem das Licht emittierende Gerät für jede Farbe eine Einzelstruktur aufweist.
Sowohl in 3Aals auch in 3B emittiert das Licht emittierende Gerät 47B(IR) blaues Licht und Infrarotlicht.
Das in 3A dargestellte Licht emittierende Gerät 47R umfasst zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 eine Pufferschicht 192R, die Licht emittierende Schicht 193R und eine Pufferschicht 194R in dieser Reihenfolge. Die Licht emittierende Schicht 193R enthält ein Licht emittierendes Material, das rotes Licht emittiert.
Das in 3A dargestellte Licht emittierende Gerät 47G umfasst zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 eine Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G und eine Pufferschicht 194G in dieser Reihenfolge. Die Licht emittierende Schicht 193G enthält ein Licht emittierendes Material, das grünes Licht emittiert.
Das in 3A dargestellte Licht emittierende Gerät 47B(IR) umfasst zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 eine Pufferschicht 192B, eine Licht emittierende Schicht 193N, eine Licht emittierende Schicht 193B und eine Pufferschicht 194B in dieser Reihenfolge. Die Licht emittierende Schicht 193N enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert. Die Licht emittierende Schicht 193B enthält ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert.
Wie nachstehend ausführlich beschrieben, ist bei dem Licht emittierenden Gerät 47B(IR) die Licht emittierende Schicht 193N vorzugsweise näher der reflektierenden Elektrode (der Pixelelektrode 191 in 3A) angeordnet als die Licht emittierende Schicht 193B. Wenn die Licht emittierende Schicht 193N zwischen der reflektierenden Elektrode und der Licht emittierenden Schicht 193B bereitgestellt ist, um die Licht emittierende Schicht 193B von der reflektierenden Elektrode zu trennen, kann die Extraktionseffizienz von blauem Licht erhöht werden.
Neben der Licht emittierenden Schicht 193 kann die Licht emittierende Einheit femer eine Schicht umfassen, die eine Substanz mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Lochtransporteigenschaft, ein lochblockierendes Material, eine Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer bipolaren Eigenschaft (eine Substanz mit einer hohen Elektronen- und Lochtransporteigenschaft) oder dergleichen enthält. Eine derartige Schicht kann zwischen den Licht emittierenden Geräten für die jeweiligen Farben unterschiedlich konfiguriert sein.
Beispielsweise umfasst bei dem Licht emittierenden Gerät für jede Farbe die Pufferschicht 192, die zwischen der Pixelelektrode 191 und der Licht emittierenden Schicht 193 bereitgestellt ist, vorzugsweise eine Lochinjektionsschicht und/oder eine Lochtransportschicht. Beispielsweise umfasst bei dem Licht emittierenden Gerät für jede Farbe die Pufferschicht 194, die zwischen der Licht emittierenden Schicht 193 und der gemeinsamen Elektrode 115 bereitgestellt ist, vorzugsweise eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht. Die Pufferschichten 192R, 192G, 192B, 194R, 194G und 194B können jeweils eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen.
Die in 3B dargestellte Licht emittierende Vorrichtung unterscheidet sich von der in 3A dargestellten Licht emittierenden Vorrichtung dadurch, dass eine gemeinsame Schicht 112 statt der Pufferschichten 192R, 192G und 192B bereitgestellt ist und eine gemeinsame Schicht 114 statt der Pufferschichten 194R, 194G und 194B bereitgestellt ist.
Die gemeinsame Schicht 112 umfasst vorzugsweise eine Lochinjektionsschicht und/oder eine Lochtransportschicht. Die gemeinsame Schicht 114 umfasst vorzugsweise eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht. Die gemeinsamen Schichten 112 und 114 können jeweils eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen.
Die Licht emittierenden Geräte für die jeweiligen Farben kann mindestens eine Schicht, die sich von den Licht emittierenden Schichten 193 unterscheidet, gemeinsam sein. Demzufolge kann die Anzahl von Herstellungsschritten der Licht emittierenden Vorrichtung verringert werden, was vorzuziehen ist.
Sowohl in 3C als auch in 3D emittiert das Licht emittierende Gerät 47R(IR) rotes Licht und Infrarotlicht.
Die in 3C und 3D dargestellten Licht emittierenden Geräte 47R(IR) umfassen jeweils zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 die gemeinsame Schicht 112, die Pufferschicht 192R, die Licht emittierende Schicht 193R, die Licht emittierende Schicht 193N, die Pufferschicht 194R und die gemeinsame Schicht 114. Die Licht emittierende Schicht 193R enthält ein Licht emittierendes Material, das rotes Licht emittiert. Die Licht emittierende Schicht 193N enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert.
Das in 3C dargestellte Licht emittierende Gerät 47R(IR) umfasst die Licht emittierende Schicht 193R zwischen der Pixelelektrode 191 und der Licht emittierenden Schicht 193N. Andererseits umfasst das in 3D dargestellte Licht emittierende Gerät 47R(IR) die Licht emittierende Schicht 193N zwischen der Pixelelektrode 191 und der Licht emittierenden Schicht 193R. Die Anordnungsreihenfolge der Licht emittierenden Schicht 193R und der Licht emittierenden Schicht 193N ist nicht besonders beschränkt.
Die in 3C und 3D dargestellten Licht emittierenden Geräte 47G umfassen jeweils zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 die gemeinsame Schicht 112, die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G, die Pufferschicht 194G und die gemeinsame Schicht 114 in dieser Reihenfolge. Die Licht emittierende Schicht 193G enthält ein Licht emittierendes Material, das grünes Licht emittiert.
Die in 3C und 3D dargestellten Licht emittierenden Geräte 47B umfassen jeweils zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 die gemeinsame Schicht 112, die Pufferschicht 192B, die Licht emittierende Schicht 193B, die Pufferschicht 194B und die gemeinsame Schicht 114 in dieser Reihenfolge. Die Licht emittierende Schicht 193B enthält ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert.
Wie in 3C und 3D dargestellt, sind bei den Licht emittierenden Geräten für die jeweiligen Farben einige Schichten, die sich von den Licht emittierenden Schichten 193 unterscheiden (die Pufferschichten), getrennt für die jeweiligen Farben ausgebildet, während die anderen Schichten (die gemeinsamen Schichten) gemeinsam verwendet werden. Wenn auf diese Weise einige Schichten, die sich von den Licht emittierenden Schichten 193 unterscheiden, den Licht emittierenden Geräten für die jeweiligen Farben gemeinsam sind, kann die Anzahl von Herstellungsschritten der Licht emittierenden Vorrichtung verringert werden, was vorzuziehen ist. Es sei angemerkt, dass die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise einige Schichten der Pufferschichten 192R, 192G, 192B, 194R, 194G und 194B sowie der gemeinsamen Schichten 112 und 114 umfassen muss.
Sowohl in 3C als auch in 3D ist beispielsweise vorzuziehen, dass die gemeinsame Schicht 112 eine Lochinjektionsschicht umfasst, die Pufferschichten 192R, 192G und 192B jeweils eine Lochtransportschicht umfassen, die Pufferschichten 194R, 194G und 194B jeweils eine Elektronentransportschicht umfassen und die gemeinsame Schicht 114 eine Elektroneninjektionsschicht umfasst.
4Abis 4C stellen jeweils ein Beispiel dar, in dem das Licht emittierende Gerät, das Infrarotlicht emittiert, eine Tandemstruktur aufweist, während die anderen Licht emittierenden Geräte jeweils eine Einzelstruktur aufweisen.
4A unterscheidet sich von 3A dadurch, dass eine Zwischenschicht 198 zwischen der Licht emittierenden Schicht 193N und der Licht emittierenden Schicht 193B bereitgestellt ist. In ähnlicher Weise unterscheidet sich 4B von 3B dadurch, dass die Zwischenschicht 198 zwischen der Licht emittierenden Schicht 193N und der Licht emittierenden Schicht 193B bereitgestellt ist. 4C unterscheidet sich von 3C dadurch, dass die Zwischenschicht 198 zwischen der Licht emittierenden Schicht 193N und der Licht emittierenden Schicht 193R bereitgestellt ist.
Die Zwischenschicht 198 umfasst mindestens eine Ladungserzeugungsschicht. Die Ladungserzeugungsschicht ist zwischen zwei Licht emittierenden Einheiten angeordnet. Die Ladungserzeugungsschicht funktioniert derart, dass sie dann, wenn eine Spannung zwischen einem Paar von Elektroden angelegt wird, Elektronen in eine der einander benachbarten Licht emittierenden Einheiten und Löcher in die andere Licht emittierende Einheit injiziert. Die Zwischenschicht 198 kann ferner eine Schicht umfassen, die eine Substanz mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Lochtransporteigenschaft, ein lochblockierendes Material, eine Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer bipolaren Eigenschaft oder dergleichen enthält.
Im Falle einer Einzelstruktur, in der eine Licht emittierende Schicht (die Licht emittierende Schicht 193N), die Infrarotlicht emittiert, und eine Licht emittierende Schicht (die Licht emittierende Schicht 193B, die Licht emittierende Schicht 193G oder die Licht emittierende Schicht 193R), die sichtbares Licht emittiert, in einer Licht emittierenden Einheit enthalten sind, werden Exzitonen von den beiden Licht emittierenden Schichten geteilt und nehmen deswegen die Emissionsintensitäten von sichtbarem Licht und Infrarotlicht ab. Wenn eine Tandemstruktur, in der, wie in 4A bis 4C dargestellt, die die Licht emittierende Schicht 193N umfassende Licht emittierende Einheit und die die Licht emittierende Schicht 193B oder die Licht emittierende Schicht 193R umfassende Licht emittierende Einheit getrennt sind, für das Licht emittierende Gerät eingesetzt wird, können die Emissionsintensitäten von sichtbarem Licht und Infrarotlicht erhöht werden.
Wenn eine Tandemstruktur für das Licht emittierende Gerät, das sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittiert, eingesetzt wird, können ebenfalls einige Schichten, die sich von den Licht emittierenden Schichten unterscheiden, diesem und den anderen Licht emittierenden Geräten gemeinsam sein.
Beispielsweise umfasst das in 4B dargestellte Licht emittierende Gerät 47B(IR) die gemeinsame Schicht 112 zwischen der Pixelelektrode 191 und der unteren Licht emittierenden Schicht 193N sowie die gemeinsame Schicht 114 zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und der oberen Licht emittierenden Schicht 193B. Die gemeinsame Schicht 112 und die gemeinsame Schicht 114 sind diesem und den anderen Licht emittierenden Geräten gemeinsam.
Das in 4C dargestellte Licht emittierende Gerät 47R(IR) umfasst die gemeinsame Schicht 112 und die Pufferschicht 192R zwischen der Pixelelektrode 191 und der unteren Licht emittierenden Schicht 193N sowie die gemeinsame Schicht 114 und die Pufferschicht 194R zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und der unteren Licht emittierenden Schicht 193B. Die gemeinsame Schicht 112 und die gemeinsame Schicht 114 sind diesem und den anderen Licht emittierenden Geräten gemeinsam, und die Pufferschicht 192R und die Pufferschicht 194R sind getrennt von den anderen Licht emittierenden Geräten ausgebildet.
Die in 4D dargestellte Licht emittierende Vorrichtung unterscheidet sich von der in 3A dargestellten Licht emittierenden Vorrichtung dadurch, dass eine Pufferschicht 116 über der gemeinsamen Elektrode 115 bereitgestellt ist. Beispiele für die Pufferschicht 116 umfassen einen organischen Film, einen Halbleiterfilm und einen anorganischen Isolierfilm. Bei der in 4D dargestellten Licht emittierenden Vorrichtung werden Lichtemissionen der Licht emittierenden Geräte in Richtung der Pufferschicht 116 extrahiert, und die Pufferschicht 116 weist daher vorzugsweise eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Somit kann verhindert werden, dass die Pufferschicht 116 Licht absorbiert, und die Lichtextraktionseffizienz der Licht emittierenden Geräte kann erhöht werden. Als organischer Film kann eine Schicht verwendet werden, die eine Substanz mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Lochtransporteigenschaft, ein lochblockierendes Material, eine Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer bipolaren Eigenschaft oder dergleichen enthält und für die Licht emittierenden Geräte verwendet werden kann. Als Halbleiterfilm kann ein Halbleiterfilm, der sichtbares Licht und Infrarotlicht durchlässt, verwendet werden. Als anorganischer Isolierfilm kann ein Siliziumnitridfilm oder dergleichen verwendet werden. Die Pufferschicht 116 weist vorzugsweise eine Passivierungsfunktion auf. Somit kann verhindert werden, dass Verunreinigungen, wie z. B. Feuchtigkeit, in die Licht emittierenden Geräte eindringen. Wenn die gemeinsame Elektrode 115 eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, kann das Vorhandensein der Pufferschicht 116 zur Verringerung des optischen Energieverlustes aufgrund eines Oberflächenplasmons an der gemeinsamen Elektrode 115 führen.
Für die Licht emittierenden Geräte wird vorzugsweise eine Mikrokavitätsstruktur eingesetzt. Daher handelt es sich bei einer des Paars von Elektroden der Licht emittierenden Geräte vorzugsweise um eine Elektrode, die eine Durchlässigkeit und Reflektivität für sichtbares Licht und Infrarotlicht aufweist (eine transflektive Elektrode), während es sich bei der anderen vorzugsweise um eine Elektrode handelt, die eine Reflektivität für sichtbares Licht und Infrarotlicht aufweist (eine reflektierende Elektrode).
Die Lichtdurchlässigkeit der lichtdurchlässigen Elektrode ist 40 % oder höher. Für die Licht emittierenden Geräte wird vorzugsweise zum Beispiel eine Elektrode verwendet, deren Durchlässigkeitsgrad jeweils für sichtbares Licht (Licht mit einer Wellenlänge von mehr als oder gleich 400 nm und weniger als 750 nm) und Nahinfrarotlicht (Licht mit einer Wellenlänge von mehr als oder gleich 750 nm und weniger als oder gleich 1300 nm) 40 % oder höher ist. Die transflektive Elektrode weist einen Reflexionsgrad jeweils für sichtbares Licht und Nahinfrarotlicht von höher als oder gleich 10 % und niedriger als oder gleich 95 %, bevorzugt höher als oder gleich 30 % und niedriger als oder gleich 80 % auf. Die reflektierende Elektrode weist einen Reflexionsgrad für sichtbares Licht und Nahinfrarotlicht von höher als oder gleich 40 % und niedriger als oder gleich 100 %, bevorzugt höher als oder gleich 70 % und niedriger als oder gleich 100 % auf. Diese Elektroden weisen vorzugsweise einen spezifischen Widerstand von 1 × 10^-2 Ωcm oder niedriger auf.
Im Folgenden wird beispielhaft ein Licht emittierendes Gerät mit einer Top-Emission-Struktur beschrieben, bei dem eine reflektierende Elektrode als Pixelelektrode 191 verwendet wird und eine transflektive Elektrode als gemeinsame Elektrode 115 verwendet wird. Wenn das Licht emittierende Gerät eine Mikrokavitätsstruktur aufweist, kann eine Lichtemission, die aus der Licht emittierenden Schicht 193 erhalten wird, zwischen den beiden Elektroden in Resonanz gebracht werden, und somit kann Licht, das durch die gemeinsame Elektrode 115 emittiert wird, verstärkt werden.
Es sei angemerkt, dass das Licht emittierende Gerät auch eine Struktur, in der Licht in Richtung der Pixelelektrode 191 emittiert wird (eine Bottom-Emission-Struktur), aufweisen kann. Wenn insbesondere eine reflektierende Elektrode als gemeinsame Elektrode 115 verwendet wird und eine Elektrode, die sichtbares Licht und Infrarotlicht durchlässt (auch als durchsichtige Elektrode bezeichnet), oder eine transflektive Elektrode als Pixelelektrode 191 verwendet wird, kann Licht in Richtung der Pixelelektrode 191 emittiert werden.
Das Material, die Dicke und dergleichen der Paare von Elektroden der Licht emittierenden Geräte für die jeweiligen Farben können gleich sein. Folglich können die Herstellungskosten der Licht emittierenden Vorrichtung verringert werden, und der Herstellungsprozess kann vereinfacht werden.
Die Licht emittierenden Geräte weisen entsprechend den Farben verschiedene Strukturen auf. Bei dem Licht emittierenden Gerät 47R, das rotes Licht emittiert, wird die Dicke der Licht emittierenden Einheit vorzugsweise derart angepasst, dass es sich bei der optischen Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden um eine optische Weglänge handelt, bei der eine rote Lichtemission verstärkt wird. In ähnlicher Weise wird bei dem Licht emittierenden Gerät 47G, das grünes Licht emittiert, die Dicke der Licht emittierenden Einheit vorzugsweise derart angepasst, dass es sich bei der optischen Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden um eine optische Weglänge handelt, bei der eine grüne Lichtemission verstärkt wird. Bei dem Licht emittierenden Gerät 47B, das blaues Licht emittiert, wird die Dicke der Licht emittierenden Einheit vorzugsweise derart angepasst, dass es sich bei der optischen Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden um eine optische Weglänge handelt, bei der eine blaue Lichtemission verstärkt wird. Bezüglich des Licht emittierenden Geräts, das Infrarotlicht emittiert, handelt es sich bei der optischen Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden vorzugsweise um eine optische Weglänge, bei der auch eine Infrarotlichtemission verstärkt wird. Bei dem Licht emittierenden Gerät, das sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittiert, wird also die Dicke der Licht emittierenden Einheit vorzugsweise derart angepasst, dass eine optische Weglänge gewählt wird, bei der sowohl sichtbares (rotes, grünes oder blaues) Licht als auch Infrarotlicht verstärkt werden. Es sei angemerkt, dass sich dann, wenn die transflektive Elektrode eine mehrschichtige Struktur aus einer reflektierenden Elektrode und einer durchsichtigen Elektrode aufweist, die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden auf eine optische Weglänge zwischen dem Paar von reflektierenden Elektroden bezieht.
Insbesondere wird die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 in Bezug auf eine Wellenlänge λ von Licht, das aus der Licht emittierenden Schicht 193 erhalten wird, vorzugsweise auf nλ/2 (n ist eine natürliche Zahl) oder einen Wert in der Nähe davon eingestellt.
Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung und dergleichen die Peakwellenlänge (insbesondere die maximale Peakwellenlänge) der Licht emittierenden Schicht 193 als Wellenlänge λ von Licht, das aus der Licht emittierenden Schicht 193 erhalten wird, verwendet werden kann. In dieser Beschreibung und dergleichen fällt ein Wert in der Nähe einer Wellenlänge Xim Bereich von X±20 nm, bevorzugt X±10 nm.
Die Mikrokavitätsstruktur ermöglicht, dass Licht mit einer Wellenlänge verstärkt und dann extrahiert wird, die einen Wert aufweist, der durch Dividieren eines Vielfachen der optischen Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden (darunter auch eine Phasenverschiebung, die durch Reflektion hervorgerufen wird) durch eine Ganzzahl erhalten wird. Wenn beispielsweise diese optische Weglänge 500 nm beträgt, kann Licht mit einer Wellenlänge von z. B. (500 × 2/1 =) 1000 nm, (500 × 2/2 =) 500 nm, (500 × 2/3 =) 333 nm oder (500 × 2/4 =) 250 nm verstärkt und dann extrahiert werden. Wenn diese optische Weglänge 500 nm beträgt, kann alternativ Licht mit einer Wellenlänge von z. B. (500 × 3/1 =) 1500 nm, (500 × 3/2 =) 750 nm, (500 × 3/3 =) 500 nm oder (500 × 3/4 =) 375 nm verstärkt und dann extrahiert werden.
Wenn eine optische Weglänge, die ein gemeinsames Vielfaches der Wellenlängen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht ist, zum Einsatz kommt, können daher sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht effizient extrahiert werden.
Hier sind einige Standards als Qualitätsindikatoren für Vollfarbanzeigen etabliert. Beispielsweise wird der sRGB-Standard weithin verwendet, der ein internationaler Standard für Farbräume ist und von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (International Electrotechnical Commission, IEC) definiert wurde, um die Farbwiedergabe bei Vorrichtungen, wie z. B. Displays, Druckern, Digitalkameras und Scannern, zu standardisieren. Als weitere Standards können der NTSC-Standard, der ein Farbstandard für das analoge Fernsehsystem ist und von U.S. National Television System Committee entwickelt wurde, der DCI-P3- (Digital Cinema Initiatives-) Standard, der ein internationaler einheitlicher Standard für digitale Filmprojektion ist, ein von NHK definierter Standard für hochauflösendes UHDTV (auch als Ultra High Definition Television oder Super High Vision bezeichnet), ITU-R-Empfehlung BT2020 (nachstehend als BT.2020 bezeichnet) und dergleichen angegeben werden. Da die R-, G- und B-Wellenlängen durch derartige Standardwerte definiert sind, sind die Wellenlängen von Infrarotlicht, das zusammen mit sichtbarem Licht extrahierbar ist, beschränkt.
Tabelle 1 zeigt beispielhaft die Wellenlängen von Licht, die den durch BT.2020 definierten Farben R, G und B entsprechen, sowie diejenigen von Licht n-ter Ordnung (n ist eine natürliche Zahl) von diesem Licht. [Tabelle 1]

n 1 2 3 4 5 6

R 630 nm 1260 nm 1890 nm 2520 nm 3150 nm 3780 nm

G 532 nm 1064 nm 1596 nm 2128 nm 2660 nm 3192 nm

B 467 nm 934 nm 1401 nm 1868 nm 2335 nm 2802 nm
Nach der Tabelle 1 kann man die Wellenlänge von Infrarotlicht schätzen, das in der Mikrokavitätsstruktur zusammen mit Licht der durch BT2020 definierten Farbe R, G oder B verstärkt und dann extrahiert werden kann. Es sei angemerkt, dass sich dann, wenn n zu groß ist, die Lichtextraktionseffizienz verringert; n ist deshalb vorzugsweise mehr als oder gleich 1 und weniger als oder gleich 3, besonders bevorzugt 1 oder 2. Also weist Infrarotlicht, das zusammen mit R-, G- oder B-Licht verstärkt und dann extrahiert werden kann, beispielsweise eine Wellenlänge von 1260 nm, 1064 nm oder 934 nm, welche den Wellenlängen von R, G bzw. B bei n = 2 entsprechen, oder eine Wellenlänge von 945 nm oder 798 nm auf, welche durch Dividieren der Wellenlänge von R bzw. G bei n = 3 durch 2 erhalten wird.
Vorzugsweise wird entsprechend der Wellenlänge von zu extrahierendem Infrarotlicht angemessen bestimmt, Licht n-ter Ordnung welcher Farbe genutzt wird.
Um die Lichtextraktionseffizienz des Licht emittierenden Geräts zu erhöhen, sind nicht nur die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden, sondern auch die optische Weglänge zwischen einem Bereich, aus dem gewünschtes Licht erhalten wird (einem Licht emittierenden Bereich), der Licht emittierenden Schicht 193 und einer Elektrode, bei der eine Reflektion auftritt, entscheidend. Wenn insbesondere die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich auf (2m'+1)λ/4 oder einen Wert in der Nähe davon eingestellt wird und die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich auf (2M+1)λ/4 oder einen Wert in der Nähe davon eingestellt wird (m' und M sind jeweils 0 oder eine natürliche Zahl, wobei n = m'+M+ 1), kann Licht effizient extrahiert werden. Es sei angemerkt, dass hier der Licht emittierende Bereich einen Bereich der Licht emittierenden Schicht bezeichnet, in dem Löcher und Elektronen rekombinieren.
5A und 5B stellen jeweils ein Beispiel dar, in dem Sekundärlicht (n = 2) von sichtbarem Licht genutzt wird. Das heißt, dass die Wellenlänge λi von Infrarotlicht das Doppelte der Wellenlänge λv von sichtbarem Licht ist. Für die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden gilt λi/2 = λv. Wie in 5A und 5B dargestellt, gibt es im Falle der Nutzung von Sekundärlicht von sichtbarem Licht zwei vorteilhafte Positionskombinationen des Licht emittierenden Bereichs von sichtbarem Licht und des Licht emittierenden Bereichs von Infrarotlicht.
5A stellt ein Beispiel dar, in dem die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und einem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht λv/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht 3λv/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und einem Licht emittierenden Bereich EM(IR) von Infrarotlicht λi/4 beträgt und die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich EM(IR) von Infrarotlicht λi/4 beträgt.
5B stellt ein Beispiel dar, in dem die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht 3λv/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht λv/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich EM(IR) von Infrarotlicht λi/4 beträgt und die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich EM(IR) von Infrarotlicht λi/4 beträgt.
Wenn hier ein bestimmter Metallfilm (z. B. ein Metallfilm, der ein Edelmetall, wie z. B. Silber, enthält) als reflektierende Elektrode verwendet wird, wird in einigen Fällen die Lichtextraktionseffizienz durch den Einfluss einer Oberflächenplasmonresonanz (SPR: Surface Plasmon Resonance) verringert. Das liegt daran, dass an einer Oberfläche des Metallfilms oder in der Nähe davon Licht mit Plasmonoszillation, die dem Metall eigen ist, in Resonanz geht und deswegen Licht mit einer Wellenlänge, die der Eigenschwingung entspricht, nicht mehr extrahiert werden kann. Dieses Phänomen tritt mit höherer Wahrscheinlichkeit auf, wenn die optische Weglänge von der reflektierenden Elektrode bis zu dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht kürzer ist. Des Weiteren ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass dieses Phänomen bei dem Licht emittierenden Gerät, das blaues Licht emittiert, auftritt.
Bei dem Licht emittierenden Gerät 47B, das eine Top-Emission-Struktur aufweist und blaues Licht emittiert, wird daher die optische Weglänge von der Pixelelektrode 191 bis zu dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193B vorzugsweise auf (2m'+1 )λ/4 (m' ist eine natürliche Zahl) oder einen Wert in der Nähe davon eingestellt.
Für das Licht emittierende Gerät 47B(IR), das eine Top-Emission-Struktur aufweist und blaues Licht und Infrarotlicht emittiert, wird also vorzugsweise die in 5B dargestellte Struktur eingesetzt. In der Struktur nach 5B kann die optische Weglänge von der Pixelelektrode 191 (der reflektierenden Elektrode) bis zu dem Licht emittierenden Bereich der blaues Licht emittierenden Schicht 193B länger sein als in der Struktur nach 5A; somit kann der Einfluss der Oberflächenplasmonresonanz reduziert werden, und die Lichtextraktionseffizienz kann erhöht werden.
Bei jedem der in 3A, 3B, 4A und 4B dargestellten Licht emittierenden Geräte 47B(IR) ist die Licht emittierende Schicht 193B über der Pixelelektrode 191 bereitgestellt, wobei die Licht emittierende Schicht 193N dazwischen liegt. Wenn auf diese Weise die Licht emittierende Schicht 193B, die blaues Licht mit einer kürzeren Wellenlänge als Infrarotlicht emittiert, weiter von der Pixelelektrode 191 (der reflektierenden Elektrode) entfernt ist als die Licht emittierende Schicht 193N, die Infrarotlicht emittiert, kann die Extraktionseffizienz von blauem Licht erhöht werden.
Andererseits wird in Falle des Licht emittierenden Geräts mit einer Bottom-Emission-Struktur eine reflektierende Elektrode als gemeinsame Elektrode 115 verwendet. Bei dem Licht emittierenden Gerät, das eine Bottom-Emission-Struktur aufweist und blaues Licht emittiert, wird daher die optische Weglänge von der gemeinsamen Elektrode 115 bis zu dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193B vorzugsweise auf (2M+1)λ/4 (M ist eine natürliche Zahl) oder einen Wert in der Nähe davon eingestellt.
Für das Licht emittierende Gerät, das eine Bottom-Emission-Struktur aufweist und blaues Licht und Infrarotlicht emittiert, wird also vorzugsweise die in 5A dargestellte Struktur eingesetzt. In der Struktur nach 5A kann die optische Weglänge von der gemeinsamen Elektrode 115 (der reflektierenden Elektrode) bis zu dem Licht emittierenden Bereich der blaues Licht emittierenden Schicht 193B länger sein als in der Struktur nach 5B; somit kann der Einfluss der Oberflächenplasmonresonanz reduziert werden, und die Lichtextraktionseffizienz kann erhöht werden.
Im Falle des Licht emittierenden Geräts, das eine Bottom-Emission-Struktur aufweist und blaues Licht und Infrarotlicht emittiert, ist zum Beispiel die Licht emittierende Schicht 193N vorzugsweise näher der reflektierenden Elektrode (der gemeinsamen Elektrode 115) angeordnet als die Licht emittierende Schicht 193B. Wenn die Licht emittierende Schicht 193N zwischen der reflektierenden Elektrode und der Licht emittierenden Schicht 193B bereitgestellt ist, um die Licht emittierende Schicht 193B von der reflektierenden Elektrode zu trennen, kann die Extraktionseffizienz von blauem Licht erhöht werden.
Es sei angemerkt, dass für das Licht emittierende Gerät 47R(IR), das rotes Licht und Infrarotlicht emittiert, oder das Licht emittierende Gerät 47G(IR), das grünes Licht und Infrarotlicht emittiert, die Struktur nach 5A oder 5B eingesetzt werden kann. Es sei angemerkt, dass aus dem vorstehenden Grund die vorteilhafte Struktur je nach der Richtung, in der Licht extrahiert wird, in Abhängigkeit von der Wellenlänge unterschiedlich ist.
Durch eine derartige optische Anpassung kann sich das Spektrum von bestimmtem monochromatischem Licht, das aus der Licht emittierenden Schicht 193 erhalten wird, verschmälem und kann eine Lichtemission mit hoher Farbreinheit erhalten werden. Außerdem kann eine Reduktion der Lichtextraktionseffizienz des Licht emittierenden Geräts verhindert werden, und der Stromverbrauch der Licht emittierenden Vorrichtung kann verringert werden.
Es sei angemerkt, dass, streng genommen, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 durch einen Wert dargestellt wird, der erhalten wird, indem eine durch Reflektion hervorgerufene Phasenverschiebung zu dem Produkt des Brechungsindexes mit dem Abstand von einer reflektierenden Oberfläche der Pixelelektrode 191 bis zu einer reflektierenden Oberfläche der gemeinsamen Elektrode 115 addiert wird. Jedoch ist es schwierig, die reflektierenden Oberflächen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 sowie die Phasenverschiebung genau zu bestimmen. Daher wird davon ausgegangen, dass die vorstehend beschriebene Wirkung ausreichend erhalten werden kann, wenn gegebene Positionen in der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 als reflektierende Oberflächen angenommen werden und eine gegebene Phasenverschiebung eingestellt wird.
Ebenfalls wird, streng genommen, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich durch einen Wert dargestellt wird, der erhalten wird, indem eine durch Reflektion hervorgerufene Phasenverschiebung zu dem Produkt des Brechungsindexes mit dem Abstand von der reflektierenden Oberfläche der Pixelelektrode 191 bis zu dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht addiert wird. Jedoch ist es schwierig, die reflektierende Oberfläche der Pixelelektrode 191, die Phasenverschiebung in dieser und den Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht genau zu bestimmen. Daher wird davon ausgegangen, dass die vorstehend beschriebene Wirkung ausreichend erhalten werden kann, wenn eine gegebene Position in der Pixelelektrode 191 als reflektierende Oberfläche angenommen wird, eine gegebene Phasenverschiebung eingestellt wird und eine gegebene Position in der Licht emittierenden Schicht als Licht emittierender Bereich angenommen wird.
Beispielsweise kann angenommen werden, dass sich der Licht emittierende Bereich der Licht emittierenden Schicht 193 auf der der Pixelelektrode 191 zugewandten Oberfläche, auf der der gemeinsamen Elektrode 115 zugewandten Oberfläche oder in der Mitte der Licht emittierenden Schicht 193 befindet.
Bei dem Licht emittierenden Gerät 47B(IR) wird die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden vorzugsweise derart angepasst, dass diese der Wellenlänge der blauen Lichtemission der Licht emittierenden Schicht 193B gleicht und 1/2 der Wellenlänge von Infrarotlicht der Licht emittierenden Schicht 193N beträgt. Bei dem Licht emittierenden Gerät 47R wird die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden vorzugsweise derart angepasst, dass diese 1/2 der Wellenlänge der roten Lichtemission der Licht emittierenden Schicht 193R beträgt. Bei dem Licht emittierenden Gerät 47G wird die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden vorzugsweise derart angepasst, dass diese 1/2 der Wellenlänge der grünen Lichtemission der Licht emittierenden Schicht 193G beträgt. In einer derartigen Struktur kann die Lichtextraktionseffizienz jeder Farbe erhöht werden.
Um eine Licht emittierende Vorrichtung herzustellen, die Licht emittierende Geräte für drei Farben von R, G und B umfasst und bei der für R und G die optische Weglängen zwischen dem Paar von Elektroden 1/2 der Wellenlänge der entsprechenden Farbe beträgt und für B die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden der blauen Wellenlänge gleicht, müssen auch Schichten, die sich von den Licht emittierenden Schichten unterscheiden, für R, G und B getrennt ausgebildet werden, was wahrscheinlich zu einer Verringerung der Produktivität führt. Wenn andererseits die Schichten, die sich von den Licht emittierenden Schichten unterscheiden, zwischen R, G und B gemeinsam sind, nimmt angesichts der Erhöhung der Emissionseffizienz von blauem Licht die Dicke der den drei Farben gemeinsamen Schichten zu und gleicht für die drei Farben die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden der Wellenlänge der entsprechenden Farbe.
In der Struktur einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der das Licht emittierende Gerät, das blaues Licht emittiert, Infrarotlicht emittiert, kann im Gegensatz dazu die Dicke der Licht emittierenden Schicht oder der Licht emittierenden Einheit, welche Infrarotlicht emittiert, gesteuert werden, um die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden an die blaue Wellenlänge anzupassen. Daher muss die Dicke der Schichten, die für die Licht emittierenden Geräte, die rotes bzw. grünes Licht emittieren, gemeinsam verwendet werden, nicht erhöht werden. Somit kann die Licht emittierende Vorrichtung, bei der für R und G die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden 1/2 der Wellenlänge der entsprechenden Farbe beträgt und für B die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden der blauen Wellenlänge gleicht, mit hoher Produktivität hergestellt werden.
5C und 5D stellen jeweils ein Beispiel dar, in dem Licht dritter Ordnung (n = 3) von sichtbarem Licht genutzt wird. Die Wellenlänge λi von Infrarotlicht gleicht dem Wert, der durch Dividieren des Dreifachen der Wellenlänge λv von sichtbarem Licht durch 2 erhalten wird. Für die optische Weglänge zwischen dem Paar von Elektroden gilt λi = 3λv/2. Wie in 5C und 5D dargestellt, gibt es im Falle der Nutzung von Licht dritter Ordnung von sichtbarem Licht sechs vorteilhafte Positionskombinationen des Licht emittierenden Bereichs von sichtbarem Licht und des Licht emittierenden Bereichs von Infrarotlicht.
5C stellt ein Beispiel dar, in dem die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich EM(IR) von Infrarotlicht λi/4 beträgt und die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich EM(IR) von Infrarotlicht 3λi/4 beträgt.
5D stellt ein Beispiel dar, in dem die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich EM(IR) von Infrarotlicht 3λi/4 beträgt und die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich EM(IR) von Infrarotlicht λi/4 beträgt.
An einer Position (a) des in 5C und 5D dargestellten Licht emittierenden Bereichs von sichtbarem Licht beträgt die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht λv/4 und beträgt die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht 5λ.v/4.
An einer Position (b) des in 5C und 5D dargestellten Licht emittierenden Bereichs von sichtbarem Licht beträgt die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht 3λv/4 und beträgt die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht 3λv/4.
An einer Position (c) des in 5C und 5D dargestellten Licht emittierenden Bereichs von sichtbarem Licht beträgt die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht 5λv/4 und beträgt die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich EM(V) von sichtbarem Licht λv/4.
Im Falle einer Tandemstruktur sind die Licht emittierende Schicht, die sichtbares Licht emittiert, und die Licht emittierende Schicht, die Infrarotlicht emittiert, vorzugsweise weit voneinander getrennt; daher befindet sich in 5C der Licht emittierende Bereich von sichtbarem Licht vorzugsweise in der Position (b) oder (c), während sich in 5D der Licht emittierende Bereich von sichtbarem Licht vorzugsweise in der Position (a) oder (b) befindet.
Im Falle einer Einzelstruktur liegen die Licht emittierende Schicht, die sichtbares Licht emittiert, und die Licht emittierende Schicht, die Infrarotlicht emittiert, vorzugsweise nahe beieinander; daher befindet sich in 5C der Licht emittierende Bereich von sichtbarem Licht vorzugsweise in der Position (a), während sich in 5D der Licht emittierende Bereich von sichtbarem Licht vorzugsweise in der Position (c) befindet.
Der Brechungsindex eines organischen Films, der in dem Licht emittierenden Gerät enthalten ist, weist eine Wellenlängenabhängigkeit auf. Unter Nutzung der Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindexes kann Infrarotlicht mit einer gewünschten Wellenlänge extrahiert werden.
Der Brechungsindex des organischen Films neigt dazu, im Wellenlängenbereich von sichtbarem Licht bis Infrarotlicht abzunehmen. Wenn der Brechungsindex abnimmt, verändert sich auch bei der gleichen Dicke die Weglänge in Abhängig von der Farbe; je länger die Wellenlänge von Licht ist, desto kürzer ist die optische Weglänge. Bezüglich des Brechungsindexes gibt es insbesondere eine große Differenz zwischen der Wellenlänge von blauem Licht und der Wellenlänge von Infrarotlicht. Beispielsweise kann die Wellenlänge von Irrfrarotlicht, das im Falle der Nutzung von Sekundärlicht von blauem Licht extrahiert werden kann, weniger als das Doppelte der Wellenlänge von blauem Licht sein. Unter Nutzung der Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindexes des organischen Films kann die Wellenlänge von zu extrahierendem Infrarotlicht gesteuert werden. Es sei angemerkt, dass dann, wenn der Film eine Anisotropie des Brechungsindexes aufweist, vorzugsweise die Wellenlänge von zu extrahierendem Infrarotlicht mithilfe eines Wertes des gewöhnlichen Brechungsindexes gesteuert wird.
Bei der Lochtransportschicht, die in dem Licht emittierenden Gerät enthalten ist, ist zum Beispiel der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λv von sichtbarem Licht vorzugsweise um 0,1 oder mehr, bevorzugt um 0,2 oder mehr größer als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λi von Infrarotlicht. Bei der Elektronentransportschicht, die in dem Licht emittierenden Gerät enthalten ist, ist der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λv von sichtbarem Licht vorzugsweise um 0,1 oder mehr, bevorzugt um 0,2 oder mehr größer als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λi von Infrarotlicht. Somit kann die Peakwellenlänge von zu extrahierendem Infrarotlicht in Richtung der kürzeren Wellenlängen verschoben werden.
[Modifikationsbeispiel]
6A und 6B zeigen jeweils eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Licht emittierende Vorrichtung 40G und eine Licht emittierende Vorrichtung 40H, welche in 6A bzw. 6B dargestellt sind, emittieren jeweils rotes (R) Licht, grünes (G) Licht, blaues (B) Licht und Infrarotlicht (IR).
Die Licht emittierende Vorrichtung 40G und die Licht emittierende Vorrichtung 40H umfassen jeweils abgesehen von Licht emittierenden Geräten, aus denen rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht extrahiert werden, ein Licht emittierendes Gerät, aus dem Infrarotlicht extrahiert wird.
Die in 6A dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 40G umfasst zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152 das Licht emittierende Gerät 47R, das Licht emittierende Gerät 47G, das Licht emittierende Gerät 47B und ein Licht emittierendes Gerät 47N.
Die in 6B dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 40H umfasst zusätzlich zu den Bestandteilen der Licht emittierenden Vorrichtung 40G die Transistoren umfassende Schicht 45 zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152.
Sowohl bei der Licht emittierenden Vorrichtung 40G als auch bei der Licht emittierenden Vorrichtung 40H kann das Licht emittierende Gerät 47R rotes (R) Licht emittieren, kann das Licht emittierende Gerät 47G grünes (G) Licht emittieren, kann das Licht emittierende Gerät 47B blaues (B) Licht emittieren und kann das Licht emittierende Gerät 47N Infrarotlicht (IR) emittieren.
6C und 6D stellen jeweils ein Strukturbeispiel eines Pixels dar. Die in 6C und 6D dargestellten Pixel umfassen jeweils vier Subpixel für rotes (R) Licht, grünes (G) Licht, blaues (B) Licht und Infrarotlicht (vier Licht emittierende Geräte). 6C stellt ein Beispiel dar, in dem vier Subpixel in Querrichtung nebeneinander angeordnet sind, und 6D stellt ein Beispiel dar, in dem vier Subpixel in einer Matrix von 2 × 2 angeordnet sind.
6E stellt ein Strukturbeispiel der Licht emittierenden Geräte dar, die in der Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Die in 6E dargestellte Licht emittierende Vorrichtung umfasst über dem Substrat 151 das Licht emittierende Gerät 47R, das rotes (R) Licht emittiert, das Licht emittierende Gerät 47G, das grünes (G) Licht emittiert, das Licht emittierende Gerät 47B, das blaues (B) Licht emittiert, und das Licht emittierende Gerät 47N, das Infrarotlicht (IR) emittiert, wobei die Transistoren umfassende Schicht 45 zwischen dem Substrat 151 und den Licht emittierenden Geräten liegt.
Das Licht emittierende Gerät 47R, das rotes Licht emittiert, und das Licht emittierende Gerät 47N, das Infrarotlicht emittiert, welche in 6E dargestellt sind, können die gleiche Struktur zwischen dem Paar von Elektroden aufweisen. Dabei wird sowohl für das Licht emittierende Gerät 47R als auch für das Licht emittierende Gerät 47N die Struktur eingesetzt, in der rotes Licht und Infrarotlicht emittiert werden. Bei dem Licht emittierenden Gerät 47N wird nur Infrarotlicht nach außen extrahiert, während rotes Licht von einem Filter 141a, der über der gemeinsamen Elektrode 115 bereitgestellt ist, blockiert wird. Bei dem Licht emittierenden Gerät 47R wird nur rotes Licht nach außen extrahiert, während Infrarotlicht von einem Filter 141b, der über der gemeinsamen Elektrode 115 bereitgestellt ist, blockiert wird.
Es sei angemerkt, dass sowohl das Licht emittierende Gerät 47R als auch das Licht emittierende Gerät 47N mit der Licht emittierenden Schicht 193R und der Licht emittierenden Schicht 193N versehen sein können und die Dicke der jeweiligen Licht emittierenden Einheiten derart angepasst werden kann, dass nur rotes Licht bzw. Infrarotlicht extrahiert werden kann.
Wenn, wie vorstehend beschrieben, die gemeinsame Struktur für das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht emittiert, und das Licht emittierende Gerät, das Infrarotlicht emittiert, eingesetzt wird, können Infrarotlicht emittierende Subpixel bereitgestellt werden, ohne die Anzahl von Herstellungsschritten der Licht emittierenden Vorrichtung wesentlich zu vergrößern.
Im Folgenden werden die Strukturen einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 7 und 8 beschrieben. Im Folgenden werden unter den Licht emittierenden Geräten für drei Farben von R, G und B hauptsächlich die Licht emittierenden Geräte, die G- und B-Licht emittieren, beschrieben. Die Struktur des Licht emittierenden Geräts, das R-Licht emittiert, kann derjenigen des Licht emittierenden Geräts, das G-Licht emittiert, ähnlich sein.
[Licht emittierende Vorrichtung 30A]
Fig. 7Azeigt eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung 30A.
Die Licht emittierende Vorrichtung 30A umfasst ein Licht emittierendes Gerät 190B und ein Licht emittierendes Gerät 190G. Das Licht emittierende Gerät 190B weist eine Funktion zum Emittieren von blauem Licht 21B und Infrarotlicht 21N auf. Das Licht emittierende Gerät 190G weist eine Funktion zum Emittieren von grünem Licht 21G auf.
Das Licht emittierende Gerät 190B umfasst die Pixelelektrode 191, die Pufferschicht 192B, die Licht emittierende Schicht 193B, die Licht emittierende Schicht 193N, die Pufferschicht 194B und die gemeinsame Elektrode 115. Es sei angemerkt, dass, obwohl in 7Aund dergleichen die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N als eine Schicht dargestellt sind, die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N vorzugsweise getrennte Schichten sind. Da das Licht emittierende Gerät 190B eine Top-Emission-Struktur aufweist, ist, wie vorstehend beschrieben, vorzugsweise die Licht emittierende Schicht 193N zwischen der Pixelelektrode 191 und der Licht emittierenden Schicht 193B bereitgestellt.
Das Licht emittierende Gerät 190G umfasst die Pixelelektrode 191, die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G, die Pufferschicht 194G und die gemeinsame Elektrode 115.
Die Pixelelektroden 191, die Pufferschicht 192B, die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193B, die Licht emittierende Schicht 193N, die Licht emittierende Schicht 193G, die Pufferschicht 194B, die Pufferschicht 194G und die gemeinsame Elektrode 115 können jeweils eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen.
Die Pixelelektroden 191 sind über einer Isolierschicht 214 angeordnet. Die Pixelelektroden 191 der jeweiligen Licht emittierenden Geräte können unter Verwendung des gleichen Materials im gleichen Schritt ausgebildet werden.
Bei der Licht emittierenden Vorrichtung 30A sind auch die Schichten, die in den Licht emittierenden Geräten enthalten sind und sich von den Licht emittierenden Schichten unterscheiden, getrennt für jede Farbe ausgebildet. Insbesondere ist ein Beispiel gezeigt, in dem keine Schicht, die dem Licht emittierenden Gerät 190B und dem Licht emittierenden Gerät 190G gemeinsam ist, zwischen dem Paar von Elektroden (der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115) bereitgestellt ist.
Das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G können wie folgt hergestellt werden: Die beiden Pixelelektroden 191 werden unter Verwendung des gleichen Materials im gleichen Schritt über der Isolierschicht 214 ausgebildet, über einer der Pixelelektroden 191 werden die Pufferschicht 192B, die Licht emittierende Schicht 193N, die Licht emittierende Schicht 193B und die Pufferschicht 194B ausgebildet, über der anderen Pixelelektrode 191 werden die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G und die Pufferschicht 194G ausgebildet, und die gemeinsame Elektrode 115 wird dann derart ausgebildet, dass sie die beiden Pixelelektroden 191, die Pufferschicht 192B, die Licht emittierende Schicht 193N, die Licht emittierende Schicht 193B, die Pufferschicht 194B, die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G und die Pufferschicht 194G bedeckt. Es sei angemerkt, dass die Herstellungsreihenfolge der mehrschichtigen Struktur aus der Pufferschicht 192B, der Licht emittierenden Schicht 193N, der Licht emittierenden Schicht 193B und der Pufferschicht 194B sowie der mehrschichtigen Struktur aus der Pufferschicht 192G, der Licht emittierenden Schicht 193G und der Pufferschicht 194G nicht besonders beschränkt ist. Beispielsweise können die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G und die Pufferschicht 194G ausgebildet werden, nachdem die Pufferschicht 192B, die Licht emittierende Schicht 193N, die Licht emittierende Schicht 193B und die Pufferschicht 194B abgeschieden worden sind. Im Gegensatz dazu können die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G und die Pufferschicht 194G ausgebildet werden, bevor die Pufferschicht 192B, die Licht emittierende Schicht 193N, die Licht emittierende Schicht 193B und die Pufferschicht 194B abgeschieden werden. Alternativ können die Schichten abwechselnd ausgebildet werden; beispielsweise können die Pufferschicht 192B, die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193N usw. in dieser Reihenfolge abgeschieden werden.
Als Pufferschicht 192B und Pufferschicht 192G können/kann jeweils beispielsweise eine Lochinjektionsschicht und/oder eine Lochtransportschicht ausgebildet werden.
Die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N überlappen sich mit der Pixelelektrode 191, wobei die Pufferschicht 192B zwischen der Pixelelektrode 191 und den Licht emittierenden Schichten liegt. Die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N überlappen sich mit der gemeinsamen Elektrode 115, wobei die Pufferschicht 194B zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und den Licht emittierenden Schichten liegt. Die Licht emittierende Schicht 193B enthält ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert. Die Licht emittierende Schicht 193N enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert.
Die Licht emittierende Schicht 193G überlappt sich mit der Pixelelektrode 191, wobei die Pufferschicht 192G dazwischen liegt. Die Licht emittierende Schicht 193G überlappt sich mit der gemeinsamen Elektrode 115, wobei die Pufferschicht 194G dazwischen liegt. Die Licht emittierende Schicht 193G enthält ein Licht emittierendes Material, das grün Licht emittiert.
Als Pufferschicht 194B und Pufferschicht 194G können/kann jeweils beispielsweise eine Elektroneninjektionsschicht und/oder eine Elektronentransportschicht ausgebildet werden.
Die gemeinsame Elektrode 115 überlappt sich teilweise mit der Pixelelektrode 191, wobei die Pufferschicht 192B, die Licht emittierende Schicht 193B, die Licht emittierende Schicht 193N und die Pufferschicht 194B dazwischen liegen. Die gemeinsame Elektrode 115 überlappt sich teilweise auch mit der Pixelelektrode 191, wobei die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G und die Pufferschicht 194G dazwischen liegen. Die gemeinsame Elektrode 115 ist eine Schicht, die für das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G gemeinsam verwendet wird.
Die Licht emittierende Vorrichtung 30A umfasst zwischen dem Paar von Substraten (dem Substrat 151 und dem Substrat 152) das Licht emittierende Gerät 190B, das Licht emittierende Gerät 190G, Transistoren 42 und dergleichen.
Eine lichtundurchlässige Schicht BM ist vorzugsweise auf einer dem Substrat 151 zugewandten Oberfläche des Substrats 152 bereitgestellt. Die lichtundurchlässige Schicht BM weist Öffnungen in Positionen auf, die sich mit den jeweiligen Licht emittierenden Geräten überlappen.
Es sei angemerkt, dass, wie in 7B dargestellt, die lichtundurchlässige Schicht BM nicht notwendigerweise bereitgestellt sein muss.
Als lichtundurchlässige Schicht BM kann ein Material verwendet werden, das Licht aus den Licht emittierenden Geräten 190 blockiert. Die lichtundurchlässige Schicht BM absorbiert vorzugsweise sichtbares Licht. Als lichtundurchlässige Schicht BM kann beispielsweise eine Schwarzmatrix unter Verwendung eines Metallmaterials oder eines Harzmaterials, das ein Pigment (z. B. Kohlenschwarz) oder einen Farbstoff enthält, ausgebildet werden. Die lichtundurchlässige Schicht BM kann eine mehrschichtige Struktur aus einem roten Farbfilter, einem grünen Farbfilter und einem blauen Farbfilter aufweisen.
Bei dem Licht emittierenden Gerät 190 für jede Farbe können die Pufferschicht 192, die Licht emittierende Schicht 193 und die Pufferschicht 194, welche jeweils zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 angeordnet sind, auch als EL-Schicht bezeichnet werden.
Die Pixelelektrode 191 weist vorzugsweise eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Endabschnitte der Pixelelektrode 191 sind mit einer Trennwand 216 bedeckt. Die gemeinsame Elektrode 115 weist eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Bei jedem der Licht emittierenden Geräte 190 handelt es sich um ein Elektrolumineszenz-Gerät, das in Richtung des Substrats 152 Licht (siehe das Licht 21B, das Licht 21G bzw. das Infrarotlicht 21N) emittiert, indem eine Spannung zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 angelegt wird.
Die Pixelelektrode 191 ist elektrisch mit einer Source oder einem Drain des entsprechenden Transistors 42 durch eine Öffnung, die in der Isolierschicht 214 bereitgestellt ist, verbunden. Die Endabschnitte der Pixelelektrode 191 sind mit der Trennwand 216 bedeckt. Der Transistor 42 weist eine Funktion zum Steuern des Betriebs des Licht emittierenden Geräts 190 auf.
Die Licht emittierenden Geräte 190 sind vorzugsweise mit einer Schutzschicht 195 bedeckt. In 7A ist die Schutzschicht 195 über und in Kontakt mit der gemeinsamen Elektrode 115 bereitgestellt. Das Vorhandensein der Schutzschicht 195 kann verhindern, dass Verunreinigungen, wie z. B. Wasser, in die Licht emittierenden Geräte 190 eindringen, so dass die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Geräte 190 erhöht werden kann. Außerdem sind die Schutzschicht 195 und das Substrat 152 mit einer Klebeschicht 142 aneinander angebracht. Es sei angemerkt, dass die Schutzschicht 195 die Pufferschicht 116 umfassen oder auch als Pufferschicht 116 dienen kann. Die Schutzschicht 195 kann alternativ über der gemeinsamen Elektrode 115 bereitgestellt sein, wobei die Pufferschicht 116 dazwischen liegt.
Es sei angemerkt, dass, wie in 7B dargestellt, die Schutzschicht notwendigerweise über den Licht emittierenden Geräten 190 bereitgestellt sein muss. In 7B sind die gemeinsame Elektrode 115 und das Substrat 152 mit der Klebeschicht 142 aneinander angebracht.
[Licht emittierende Vorrichtung 30B]
7B zeigt eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung 30B. Es sei angemerkt, dass die Erläuterung der Struktur, die derjenigen der zuvor beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung ähnlich ist, gegebenenfalls in der nachfolgendenden Erläuterung der Licht emittierenden Vorrichtung weggelassen werden kann.
Die Licht emittierende Vorrichtung 30B unterscheidet sich von der Licht emittierenden Vorrichtung 30A dadurch, dass die gemeinsame Schicht 112 statt der Pufferschicht 192B und der Pufferschicht 192G bereitgestellt ist.
Die gemeinsame Schicht 112 ist über der Pixelelektrode 191 angeordnet. Die gemeinsame Schicht 112 ist eine Schicht, die für das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G gemeinsam verwendet wird.
Als gemeinsame Schicht 112 können/kann beispielsweise eine Lochinjektionsschicht und/oder eine Lochtransportschicht ausgebildet werden. Die gemeinsame Schicht 112 kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen.
Mindestens eine Schicht, die sich von den Licht emittierenden Schichten unterscheidet, ist vorzugsweise unabhängig von den Farben der Licht emittierenden Geräte diesen gemeinsam, wobei in diesem Fall die Anzahl von Herstellungsschritten der Licht emittierenden Vorrichtung verringert werden kann.
[Licht emittierende Vorrichtung 30C]
7C zeigt eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung 30C.
Die Licht emittierende Vorrichtung 30C unterscheidet sich von der Licht emittierenden Vorrichtung 30A dadurch, dass die gemeinsame Schicht 114 statt der Pufferschicht 194B und der Pufferschicht 194G bereitgestellt ist.
Die gemeinsame Schicht 114 ist über der Trennwand 216, der Licht emittierenden Schicht 193B, der Licht emittierenden Schicht 193N und der Licht emittierenden Schicht 193G angeordnet. Die gemeinsame Schicht 114 ist eine Schicht, die für das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G gemeinsam verwendet wird.
Als gemeinsame Schicht 114 können/kann beispielsweise eine Elektroneninjektionsschicht und/oder eine Elektronentransportschicht ausgebildet werden. Die gemeinsame Schicht 114 kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen.
Mindestens eine Schicht, die sich von den Licht emittierenden Schichten unterscheidet, ist vorzugsweise unabhängig von den Farben der Licht emittierenden Geräte diesen gemeinsam, wobei in diesem Fall die Anzahl von Herstellungsschritten der Licht emittierenden Vorrichtung verringert werden kann.
[Licht emittierende Vorrichtung 30D]
Fig. 8Azeigt eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung 30D.
Die Licht emittierende Vorrichtung 30D unterscheidet sich von der Licht emittierenden Vorrichtung 30A dadurch, dass die gemeinsame Schicht 112 und die gemeinsame Schicht 114 statt der Pufferschicht 192B, der Pufferschicht 192G, der Pufferschicht 194B und der Pufferschicht 194G bereitgestellt sind.
Sämtliche Schichten, die sich von den Licht emittierenden Schichten unterscheiden, sind vorzugsweise unabhängig von den Farben der Licht emittierenden Geräte diesen gemeinsam, wobei in diesem Fall die Anzahl von Herstellungsschritten der Licht emittierenden Vorrichtung weiter verringert werden kann.
[Licht emittierende Vorrichtung 30E]
8B zeigt eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung 30E.
Die Licht emittierende Vorrichtung 30E unterscheidet sich von der Licht emittierenden Vorrichtung 30D dadurch, dass die Zwischenschicht 198 zwischen der Licht emittierenden Schicht 193N und der Licht emittierenden Schicht 193B bereitgestellt ist. Das heißt, dass das Licht emittierende Gerät 190B der Licht emittierenden Vorrichtung 30E eine Tandemstruktur aufweist, während das Licht emittierende Gerät 190B der Licht emittierenden Vorrichtung 30D eine Einzelstruktur aufweist. Das Licht emittierende Gerät 190G, das kein Infrarotlicht emittiert, weist vorzugsweise eine Einzelstruktur auf.
Ein Licht emittierendes Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, weist vorzugsweise eine Einzelstruktur auf, da sich die Produktivität der Licht emittierenden Vorrichtung erhöht. Wenn das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, alternativ eine Tandemstruktur aufweist, entstehen beispielsweise die Vorteile, dass die optische Weglänge einfach optimiert werden kann und sich die Emissionsintensität erhöht, was vorzuziehen ist.
[Licht emittierende Vorrichtung 30F]
8C zeigt eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung 30F.
Die in 8C dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 30F unterscheidet sich von der Licht emittierenden Vorrichtung 30A dadurch, dass ein Substrat 153, ein Substrat 154, eine Klebeschicht 155 und eine Isolierschicht 212 statt des Substrats 151 und des Substrats 152 bereitgestellt sind.
Das Substrat 153 und die Isolierschicht 212 sind mit der Klebeschicht 155 aneinander angebracht. Das Substrat 154 und die Schutzschicht 195 sind mit der Klebeschicht 142 aneinander angebracht.
Die Licht emittierende Vorrichtung 30F wird hergestellt, indem die Isolierschicht 212, die Transistoren 42, die Licht emittierenden Geräte 190 und dergleichen, welche über einem Herstellungssubstrat ausgebildet sind, auf das Substrat 153 übertragen werden. Das Substrat 153 und das Substrat 154 sind vorzugsweise flexibel. Folglich kann die Flexibilität der Licht emittierenden Vorrichtung 30F erhöht werden. Sowohl für das Substrat 153 als auch für das Substrat 154 wird vorzugsweise zum Beispiel ein Harz verwendet.
Für das Substrat 153 und das Substrat 154 können/kann beispielsweise ein Polyesterharz, wie z. B. Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyethylennaphthalat (PEN), ein Polyacrylnitrilharz, ein Acrylharz, ein Polyimidharz, ein Polymethylmethacrylatharz, ein Polycarbonat- (PC-) Harz, ein Polyethersulfon- (PES-) Harz, ein Polyamidharz (z. B. Nylon oder Aramid), ein Polysiloxanharz, ein Cycloolefinharz, ein Polystyrolharz, ein Polyamidimidharz, ein Polyurethanharz, ein Polyvinylchloridharz, ein Polyvinylidenchloridharz, ein Polypropylenharz, ein Polytetrafluorethylen-(PTFE-) Harz, ein ABS-Harz und/oder Cellulose-Nanofaser verwendet werden. Für das Substrat 153 und/oder das Substrat 154 kann ein Glas mit einer derartigen Dicke, mit der das Substrat eine Flexibilität aufweisen kann, verwendet werden.
Für die Substrate der Licht emittierenden Vorrichtung dieser Ausführungsform kann ein in hohem Maße optisch isotroper Film verwendet werden. Beispiele für einen in hohem Maße optisch isotropen Film umfassen einen Triacetylcellulose- (TAC-, auch als Cellulosetriacetat bezeichnet) Film, einen Cycloolefinpolymer- (COP-) Film, einen Cycloolefincopolymer- (COC-) Film und einen Acrylfilm.
Im Folgenden wird eine ausführlichere Struktur einer Licht emittierenden Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 9 bis 11 beschrieben.
[Licht emittierende Vorrichtung 200A]
9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung 200A, und 10A zeigt eine Querschnittsansicht der Licht emittierenden Vorrichtung 200A.
Bei der Licht emittierenden Vorrichtung 200A sind das Substrat 152 und das Substrat 151 aneinander angebracht. In 9 ist das Substrat 152 durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
Die Licht emittierende Vorrichtung 200A umfasst einen Licht emittierenden Abschnitt 163, eine Schaltung 164, eine Leitung 165 und dergleichen. 9 stellt ein Beispiel dar, in dem die Licht emittierende Vorrichtung 200A mit einem integrierten Schaltkreis (IC) 173 und einer FPC 172 bereitgestellt ist. Somit kann die in 9 dargestellte Struktur auch als Anzeigemodul angesehen werden, das die Licht emittierende Vorrichtung 200A, den IC und die FPC umfasst.
Als Schaltung 164 kann beispielsweise eine Abtastleitungstreiberschaltung verwendet werden.
Die Leitung 165 weist eine Funktion zum Zuführen eines Signals und eines Stroms zu dem Licht emittierenden Abschnitt 163 und der Schaltung 164 auf. Dieses Signal und dieser Strom werden von außen über die FPC 172 oder von dem IC 173 in die Leitung 165 eingegeben.
9 stellt ein Beispiel dar, in dem die IC 173 durch ein Chip-on-Glass- (COG-) Verfahren, ein Chip-on-Film- (COF-) Verfahren oder dergleichen über dem Substrat 151 bereitgestellt wird. Als IC 173 kann beispielsweise ein IC, der eine Abtastleitungstreiberschaltung, eine Signalleitungstreiberschaltung oder dergleichen umfasst, verwendet werden. Es sei angemerkt, dass die Licht emittierende Vorrichtung 200A bzw. das Licht emittierende Modul nicht notwendigerweise mit einem IC bereitgestellt sein muss. Der IC kann durch ein COF-Verfahren oder dergleichen über der FPC bereitgestellt werden.
10A stellt ein Beispiel für Querschnitte eines Teils eines die FPC 172 umfassenden Bereichs, eines Teils eines die Schaltung 164 umfassenden Bereichs, eines Teils eines den Licht emittierenden Abschnitt 163 umfassenden Bereichs und eines Teils eines einen Endabschnitt umfassenden Bereichs der in 9 dargestellten Licht emittierenden Vorrichtung 200A dar.
Die in 10A dargestellte Licht emittierende Vorrichtung 200A umfasst zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152 einen Transistor 201, einen Transistor 206, einen Transistor 207, das Licht emittierende Gerät 190B, das Licht emittierende Gerät 190G, die Schutzschicht 195 und dergleichen.
Das Substrat 151 und das Substrat 152 sind durch die Klebeschicht 142 miteinander verbunden. Das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G können mit einer soliden Abdichtungsstruktur, einer hohlen Abdichtungsstruktur oder dergleichen abgedichtet werden. In 10A kommt eine hohle Abdichtungsstruktur zum Einsatz, in der ein Raum 143, der von dem Substrat 151, der Klebeschicht 142 und dem Substrat 152 umschlossen ist, mit einem Inertgas (z. B. Stickstoff oder Argon) gefüllt ist. Die Klebeschicht 142 kann auch derart bereitgestellt sein, dass sie sich mit den Licht emittierenden Geräten 190 überlappt. Alternativ kann der Raum 143, der von dem Substrat 151, der Klebeschicht 142 und dem Substrat 152 umschlossen ist, mit einem Harz, das sich von demjenigen der Klebeschicht 142 unterscheidet, gefüllt sein.
Das Licht emittierende Gerät 190B weist eine mehrschichtige Struktur auf, in der von der Seite der Isolierschicht 214 aus die Pixelelektrode 191B, die gemeinsame Schicht 112, die Licht emittierende Schicht 193N, die Licht emittierende Schicht 193B, die gemeinsame Schicht 114 und die gemeinsame Elektrode 115 in dieser Reichenfolge übereinander angeordnet sind. Die Pixelelektrode 191B ist durch eine Öffnung, die in der Isolierschicht 214 bereitgestellt ist, mit einer leitenden Schicht 222b verbunden, die in dem Transistor 206 enthalten ist. Der Transistor 206 weist eine Funktion zum Steuern des Betriebs des Licht emittierenden Geräts 190B auf.
Das Licht emittierende Gerät 190G weist eine mehrschichtige Struktur auf, bei der von der Seite der Isolierschicht 214 aus die Pixelelektrode 191G, die gemeinsame Schicht 112, die Licht emittierende Schicht 193G, die gemeinsame Schicht 114 und die gemeinsame Elektrode 115 in dieser Reichenfolge übereinander angeordnet sind. Die Pixelelektrode 191G ist durch eine Öffnung, die in der Isolierschicht 214 bereitgestellt wird, mit einer leitenden Schicht 222b verbunden, die in dem Transistor 207 enthalten ist. Der Transistor 207 weist eine Funktion zum Steuern des Betriebs des Licht emittierenden Geräts 190G auf.
Die Endabschnitte der Pixelelektrode 191B und die Endabschnitte der Pixelelektrode 191G sind mit der Trennwand 216 bedeckt. Die Pixelelektrode 191B und die Pixelelektrode 191G enthalten jeweils ein Material, das sichtbares Licht und Infrarotlicht reflektiert, und die gemeinsame Elektrode 115 enthält ein Material, das sichtbares Licht und Infrarotlicht durchlässt.
Licht wird von dem Licht emittierenden Gerät 190 in Richtung des Substrats 152 emittiert. Für das Substrat 152 wird vorzugsweise ein Material, das in hohem Maße sichtbares Licht und Infrarotlicht durchlässt, verwendet.
Die Pixelelektrode 191B und die Pixelelektrode 191G können unter Verwendung des gleichen Materials im gleichen Schritt ausgebildet werden. Die gemeinsame Schicht 112, die gemeinsame Schicht 114 und die gemeinsame Elektrode 115 werden sowohl für das Licht emittierende Gerät 190B als auch für das Licht emittierende Gerät 190G verwendet. Dem Licht emittierenden Gerät 190B und dem Licht emittierenden Gerät 190G kann mindestens ein Bestandteil, der sich von den Licht emittierenden Schichten unterscheidet, gemeinsam sein. Somit kann der Licht emittierenden Vorrichtung 200A eine Funktion zum Emittieren von Infrarotlicht hinzugefügt werden, ohne die Anzahl von Herstellungsschritten wesentlich zu vergrößern.
Die Licht emittierenden Geräte 190 sind mit der Schutzschicht 195 bedeckt. Die Schutzschicht 195 kann verhindern, dass Verunreinigungen, wie z. B. Wasser, in die Licht emittierenden Geräte 190 eindringen, und somit kann die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Geräte 190 erhöht werden.
In einem Bereich 228 in der Nähe des Endabschnitts der Licht emittierenden Vorrichtung 200A sind vorzugsweise die Isolierschicht 215 und die Schutzschicht 195 durch eine Öffnung der Isolierschicht 214 in Kontakt miteinander. Insbesondere sind vorzugsweise ein anorganischer Isolierfilm, der in der Isolierschicht 215 enthalten ist, und ein anorganischer Isolierfilm, der in der Schutzschicht 195 enthalten ist, in Kontakt miteinander. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Verunreinigungen von außen durch einen organischen Isolierfilm in den Licht emittierenden Abschnitt 163 eindringen. Folglich kann die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung 200A erhöht werden.
10B stellt ein Beispiel dar, in dem die Schutzschicht 195 eine dreischichtige Struktur aufweist. In 10B umfasst die Schutzschicht 195 eine anorganische Isolierschicht 195a über der gemeinsamen Elektrode 115, eine organische Isolierschicht 195b über der anorganischen Isolierschicht 195a und eine anorganische Isolierschicht 195c über der organischen Isolierschicht 195b.
Ein Endabschnitt der anorganischen Isolierschicht 195a und ein Endabschnitt der anorganischen Isolierschicht 195c erstrecken sich weiter außen als ein Endabschnitt der organischen Isolierschicht 195b und sind in Kontakt miteinander. Des Weiteren ist die anorganische Isolierschicht 195a durch eine Öffnung der Isolierschicht 214 (der organischen Isolierschicht) in Kontakt mit der Isolierschicht 215 (der anorganischen Isolierschicht). Somit können die Licht emittierenden Geräte 190 von der Isolierschicht 215 und der Schutzschicht 195 umschlossen sein, so dass die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Geräte 190 erhöht werden kann.
Auf diese Weise kann die Schutzschicht 195 eine mehrschichtige Struktur aus einem organischen Isolierfilm und einem anorganischen Isolierfilm aufweisen. Dabei ist es vorzuziehen, dass sich ein Endabschnitt des anorganischen Isolierfilms weiter außen erstreckt als ein Endabschnitt des organischen Isolierfilms.
Die lichtundurchlässige Schicht BM ist auf der dem Substrat 151 zugewandten Oberfläche des Substrats 152 bereitgestellt. Die lichtundurchlässige Schicht BM weist Öffnungen in Positionen auf, die sich mit den Licht emittierenden Geräten 190 überlappen.
Der Transistor 201, der Transistor 206 und der Transistor 207 sind alle über dem Substrat 151 ausgebildet. Diese Transistoren können unter Verwendung der gleichen Materialien im gleichen Prozess hergestellt werden.
Über dem Substrat 151 sind eine Isolierschicht 211, eine Isolierschicht 213, die Isolierschicht 215 und die Isolierschicht 214 in dieser Reihenfolge bereitgestellt. Ein Teil der Isolierschicht 211 dient als Gate-Isolierschicht jedes Transistors. Ein Teil der Isolierschicht 213 dient als Gate-Isolierschicht jedes Transistors. Die Isolierschicht 215 ist derart bereitgestellt, dass sie die Transistoren bedeckt. Die Isolierschicht 214 ist derart bereitgestellt, dass sie die Transistoren bedeckt, und dient als Planarisierungsschicht. Es sei angemerkt, dass die Anzahl von Gate-Isolierschichten und die Anzahl von Isolierschichten, die die Transistoren bedecken, nicht beschränkt sind und jeweils eins, zwei oder mehr sein können.
Ein Material, durch das Verunreinigungen, wie z. B. Wasser und Wasserstoff, nicht leicht diffundieren, wird vorzugsweise für mindestens eine der Isolierschichten verwendet, die die Transistoren bedecken. Somit kann die Isolierschicht als Sperrschicht dienen. Eine derartige Struktur kann die Diffusion der Verunreinigungen von außen in die Transistoren effektiv verhindern; somit kann die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung erhöht werden.
Als Isolierschicht 211, Isolierschicht 213 und Isolierschicht 215 wird jeweils vorzugsweise ein anorganischer Isolierfilm verwendet. Als anorganischer Isolierfilm kann beispielsweise ein anorganischer Isolierfilm, wie z. B. ein Siliziumnitridfilm, ein Siliziumoxynitridfilm, ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumnitridoxidfilm, ein Aluminiumoxidfilm oder ein Aluminiumnitridfilm, verwendet werden. Alternativ kann ein Hafniumoxidfilm, ein Yttriumoxidfilm, ein Zirconiumoxidfilm, ein Galliumoxidfilm, ein Tantaloxidfilm, ein Magnesiumoxidfilm, ein Lanthanoxidfilm, ein Ceroxidfilm, ein Neodymoxidfilm oder dergleichen verwendet werden. Es kann auch eine Schichtanordnung aus zwei oder mehr der oben genannten Isolierfilme verwendet werden.
Ein organischer Isolierfilm weist hier meistens eine niedrigere Sperreigenschaft auf als ein anorganischer Isolierfilm. Daher weist ein organischer Isolierfilm vorzugsweise eine Öffnung in der Nähe des Endabschnitts der Licht emittierenden Vorrichtung 200A auf. Somit kann verhindert werden, dass Verunreinigungen von dem Endabschnitt der Licht emittierenden Vorrichtung 200A durch den organischen Isolierfilm eindringen. Alternativ kann ein organischer Isolierfilm derart ausgebildet werden, dass sich sein Endabschnitt weiter innen befindet als der Endabschnitt der Licht emittierenden Vorrichtung 200A, damit der organische Isolierfilm nicht an dem Endabschnitt der Licht emittierenden Vorrichtung 200A freiliegt.
Bei der Isolierschicht 214, die als Planarisierungsschicht dient, handelt es sich vorzugsweise um einen organischen Isolierfilm. Beispiele für ein Material, das für den organischen Isolierfilm verwendet werden kann, umfassen ein Acrylharz, ein Polyimidharz, ein Epoxidharz, ein Polyamidharz, ein Polyimidamidharz, ein Siloxanharz, ein Harz auf Benzocyclobutenbasis, ein Phenolharz und Vorläufer dieser Harze.
In dem in 10A dargestellten Bereich 228 ist die Öffnung in der Isolierschicht 214 ausgebildet. Daher kann auch in dem Fall, in dem ein organischer Isolierfilm als Isolierschicht 214 verwendet wird, verhindert werden, dass Verunreinigungen von außen durch die Isolierschicht 214 in den Licht emittierenden Abschnitt 163 eindringen. Folglich kann die Zuverlässigkeit der Licht emittierenden Vorrichtung 200A erhöht werden.
Der Transistor 201, der Transistor 206 und der Transistor 207 beinhalten jeweils eine leitende Schicht 221, die als Gate dient, die Isolierschicht 211, die als Gate-Isolierschicht dient, eine leitende Schicht 222a und die leitende Schicht 222b, welche als Source und Drain dienen, eine Halbleiterschicht 231, die Isolierschicht 213, die als Gate-Isolierschicht dient, sowie eine leitende Schicht 223, die als Gate dient. Hier wird eine Vielzahl von Schichten, die durch Verarbeiten des gleichen leitenden Films erhalten werden, mit dem gleichen Schraffurmuster versehen. Die Isolierschicht 211 ist zwischen der leitenden Schicht 221 und der Halbleiterschicht 231 angeordnet. Die Isolierschicht 213 ist zwischen der leitenden Schicht 223 und der Halbleiterschicht 231 angeordnet.
Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Struktur der Transistoren, die in der Licht emittierenden Vorrichtung dieser Ausführungsform enthalten sind. Beispielsweise kann ein Planartransistor, ein Staggered-Transistor oder ein Inverted-Staggered-Transistor verwendet werden. Es kann ein Top-Gate-Transistor oder ein Bottom-Gate-Transistor verwendet werden. Alternativ können Gates über und unter einer Halbleiterschicht, in der ein Kanal gebildet wird, bereitgestellt sein.
Die Struktur, in der die Halbleiterschicht, in der ein Kanal gebildet wird, zwischen zwei Gates angeordnet ist, wird für den Transistor 201, den Transistor 206 und den Transistor 207 verwendet. Die beiden Gates können miteinander verbunden und mit dem gleichen Signal versorgt werden, um den Transistor anzusteuern. Alternativ kann die Schwellenspannung des Transistors gesteuert werden, indem einem der zwei Gates ein Potential zum Steuern der Schwellenspannung zugeführt wird und dem anderen Gate ein Potential zum Ansteuern zugeführt wird.
Ebenfalls gibt es keine besondere Beschränkung bezüglich der Kristallinität eines Halbleitermaterials, das für den Transistor verwendet wird, und ein amorpher Halbleiter oder ein Halbleiter mit Kristallinität (ein mikrokristalliner Halbleiter, ein polykristalliner Halbleiter, ein einkristalliner Halbleiter oder ein Halbleiter, der teilweise Kristallbereiche umfasst) kann verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Halbleiter mit Kristallinität verwendet, wobei in diesem Fall eine Verschlechterung der Transistoreigenschaften unterdrückt werden kann.
Die Halbleiterschicht des Transistors enthält vorzugsweise ein Metalloxid (auch als Oxidhalbleiter bezeichnet). Alternativ kann die Halbleiterschicht des Transistors Silizium enthalten. Beispiele für Silizium umfassen amorphes Silizium und kristallines Silizium (z. B. Niedertemperatur-Polysilizium und einkristallines Silizium).
Beispielsweise enthält die Halbleiterschicht vorzugsweise Indium, M (M ist eine oder mehrere Arten, die aus Gallium, Aluminium, Silizium, Bor, Yttrium, Zinn, Kupfer, Vanadium, Beryllium, Titan, Eisen, Nickel, Germanium, Zirconium, Molybdän, Lanthan, Cer, Neodym, Hafnium, Tantal, Wolfram und Magnesium ausgewählt werden) und Zink. Insbesondere ist M vorzugsweise eine oder mehrere Arten, die aus Aluminium, Gallium, Yttrium und Zinn ausgewählt werden.
Für die Halbleiterschicht wird besonders vorzugsweise ein Oxid, das Indium (In), Gallium (Ga) und Zink (Zn) enthält (auch als IGZO bezeichnet), verwendet.
Wenn es sich bei der Halbleiterschicht um ein In-M-Zn-Oxid handelt, ist in einem Sputtertarget, das zum Abscheiden des In-M-Zn-Oxids verwendet wird, vorzugsweise der Atomanteil von In größer als oder gleich dem Atomanteil von M. Beispiele für das Atomverhältnis der Metallelemente in einem derartigen Sputtertarget umfassen In:M:Zn = 1:1:1, In:M:Zn = 1:1:1,2, In:MZn=2:1:3, In:MZn=3:1:2, In:M:Zn =4:2:3, In:M:Zn =4:2:4,1, In:MZn = 5:1:6, In:M:Zn= 5:1:7, In:M:Zn = 5:1:8, In:M:Zn = 6:1:6 und In:MZn = 5:2:5.
Als Sputtertarget wird vorzugsweise ein Target, das ein polykristallines Oxid enthält, verwendet, da eine Halbleiterschicht mit Kristallinität leicht ausgebildet werden kann. Es sei angemerkt, dass das Atomverhältnis in der abgeschiedenen Halbleiterschicht in einem Bereich von ±40 % von dem vorstehenden Atomverhältnis der Metallelemente, die in dem Sputtertarget enthalten sind, abweicht. Wenn beispielsweise ein Sputtertarget mit einem Atomverhältnis von In zu Ga und Zn von 4:2:4,1 für die Halbleiterschicht verwendet wird, kann die abgeschiedene Halbleiterschicht eine Zusammensetzung mit einem Atomverhältnis in der Nähe von In:Ga:Zn = 4:2:3 aufweisen.
Es sei angemerkt, dass der Ausdruck „das Atomverhältnis von In zu Ga und Zn liegt bei 4:2:3 oder in der Nähe davon“, wobei der Atomanteil von In 4 beträgt, den Fall umfasst, in dem der Atomanteil von Ga mehr als oder gleich 1 und weniger als oder gleich 3 ist und der Atomanteil von Zn mehr als oder gleich 2 und weniger als oder gleich 4 ist. Der Ausdruck „das Atomverhältnis von In zu Ga und Zn liegt bei 5:1:6 oder in der Nähe davon“, wobei der Atomanteil von In 5 beträgt, umfasst den Fall, in dem der Atomanteil von Ga mehr als 0,1 und weniger als oder gleich 2 ist und der Atomanteil von Zn mehr als oder gleich 5 und weniger als oder gleich 7 ist. Der Ausdruck „das Atomverhältnis von In zu Ga und Zn liegt bei 1:1:1 oder in der Nähe davon“, wobei der Atomanteil von In 1 beträgt, umfasst den Fall, in dem der Atomanteil von Ga mehr als 0,1 und weniger als oder gleich 2 ist und der Atomanteil von Zn mehr als 0,1 und weniger als oder gleich 2 ist.
Der Transistor, der in der Schaltung 164 enthalten ist, und der Transistor, der in dem Licht emittierenden Abschnitt 163 enthalten ist, können die gleiche Struktur oder unterschiedliche Strukturen aufweisen. Eine Vielzahl von Transistoren, die in der Schaltung 164 enthalten sind, kann die gleiche Struktur oder zwei oder mehr Arten von Strukturen aufweisen. In ähnlicher Weise kann eine Vielzahl von Transistoren, die in dem Licht emittierenden Abschnitt 163 enthalten sind, die gleiche Struktur oder zwei oder mehr Arten von Strukturen aufweisen.
Ein Verbindungsabschnitt 204 ist in einem Bereich des Substrats 151 bereitgestellt, in dem sich das Substrat 152 mit diesem nicht überlappt. In dem Verbindungsabschnitt 204 ist die Leitung 165 über eine leitende Schicht 166 und eine Verbindungsschicht 242 elektrisch mit der FPC 172 verbunden. Auf einer Oberseite des Verbindungsabschnitts 204 liegt die leitende Schicht 166 frei, die durch Verarbeiten des gleichen leitenden Films wie die Pixelelektrode 191B und die Pixelelektrode 191G erhalten wird. Somit können der Verbindungsabschnitt 204 und die FPC 172 über die Verbindungsschicht 242 elektrisch miteinander verbunden sein.
Verschiedene optische Bauelemente können an der Außenseite des Substrats 152 angeordnet sein. Beispiele für die optischen Bauelemente umfassen eine polarisierende Platte, eine Retardationsplatte, eine Lichtdiffusionsschicht (z. B. einen Diffusionsfilm), eine Antireflexionsschicht und einen Lichtbündelungsfilm. Des Weiteren kann ein antistatischer Film, der das Anhaften von Staub verhindert, ein wasserabweisender Film, der das Anhaften von Flecken unterdrückt, ein Hartfilm, der die Entstehung von Kratzern unterdrückt, die beim Verwenden verursacht werden, eine stoßabsorbierende Schicht oder dergleichen an der Außenseite des Substrats 152 angeordnet sein.
Sowohl für das Substrat 151 als auch für das Substrat 152 kann Glas, Quarz, Keramik, Saphir, ein Harz oder dergleichen verwendet werden. Wenn ein flexibles Material für das Substrat 151 und das Substrat 152 verwendet wird, kann die Flexibilität der Licht emittierenden Vorrichtung erhöht werden.
Als Klebeschicht können verschiedene härtende Klebstoffe, wie z. B. ein lichthärtender Klebstoff wie ein ultravioletthärtender Klebstoff, ein reaktiv härtender Klebstoff, ein wärmehärtender Klebstoff und ein anaerober Klebstoff, verwendet werden. Beispiele für diese Klebstoffe umfassen ein Epoxidharz, ein Acrylharz, ein Silikonharz, ein Phenolharz, ein Polyimidharz, ein Imidharz, ein Polyvinylchlorid- (PVC-) Harz, ein Polyvinylbutyral- (PVB-) Harz und ein Ethylenvinylacetat- (EVA-) Harz. Insbesondere wird ein Material mit niedriger Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, wie z. B. ein Epoxidharz, bevorzugt. Ein Zwei-Komponenten-Harz kann verwendet werden. Eine Klebefolie oder dergleichen kann verwendet werden.
Als Verbindungsschicht 242 kann ein anisotroper leitender Film (anisotropic conductive film, ACF), eine anisotrope leitende Paste (anisotropic conductive paste, ACP) oder dergleichen verwendet werden.
Die Licht emittierenden Geräte 190 weisen eine Top-Emission-Struktur, eine Bottom-Emission-Struktur, eine Dual-Emission-Struktur oder dergleichen auf. Ein leitender Film, der sichtbares Licht und Infrarotlicht durchlässt, wird als Elektrode verwendet, durch die Licht extrahiert wird. Ein leitender Film, der sichtbares Licht und Infrarotlicht reflektiert, wird vorzugsweise als Elektrode verwendet, durch die kein Licht extrahiert wird.
Das Licht emittierende Gerät 190B emittiert Infrarotlicht (IR) und blaues (B) Licht. Das Licht emittierende Gerät 190B umfasst mindestens die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N. Das Licht emittierende Gerät 190G emittiert grünes (G) Licht. Das Licht emittierende Gerät 190G umfasst mindestens die Licht emittierende Schicht 193G. Abgesehen von den Licht emittierenden Schichten 193 können die Licht emittierenden Geräte 190 ferner eine Schicht umfassen, die eine Substanz mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Lochtransporteigenschaft, ein lochblockierendes Material, eine Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer bipolaren Eigenschaft oder dergleichen enthält. Die gemeinsame Schicht 112 umfasst vorzugsweise zum Beispiel eine Lochinjektionsschicht und/oder eine Lochtransportschicht. Die gemeinsame Schicht 114 umfasst vorzugsweise zum Beispiel eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht.
Für die gemeinsame Schicht 112, die Licht emittierenden Schichten 193 und die gemeinsame Schicht 114 kann eine niedermolekulare Verbindung oder eine hochmolekulare Verbindung verwendet werden, und sie können auch eine anorganische Verbindung enthalten. Jede der Schichten, die in der gemeinsamen Schicht 112, den Licht emittierenden Schichten 193 und der gemeinsamen Schicht 114 enthalten sind, kann durch ein Verfahren, wie z. B. ein Verdampfungsverfahren (darunter auch ein Vakuumverdampfungsverfahren), ein Transferverfahren, ein Druckverfahren, ein Tintenstrahlverfahren oder ein Beschichtungsverfahren, ausgebildet werden.
Die Licht emittierenden Schichten 193 können als Licht emittierendes Material eine anorganische Verbindung, wie z. B. einen Quantenpunkt, enthalten.
Beispiele für Materialien des Gates, der Source und des Drains des Transistors sowie der als Leitungen und Elektroden dienenden leitenden Schichten, die in der Licht emittierenden Vorrichtung enthalten sind, umfassen Metalle, wie z. B. Aluminium, Titan, Chrom, Nickel, Kupfer, Yttrium, Zirconium, Molybdän, Silber, Tantal und Wolfram, sowie Legierungen, die diese Metalle als Hauptkomponenten enthalten. Es kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur verwendet werden, welche einen Film umfasst, der ein derartiges Material enthält.
Als lichtdurchlässiges leitendes Material kann ein leitendes Oxid, wie z. B. Indiumoxid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Zinkoxid oder Zinkoxid, das Gallium enthält, oder Graphen verwendet werden. Es ist auch möglich, ein Metallmaterial, wie z. B. Gold, Silber, Platin, Magnesium, Nickel, Wolfram, Chrom, Molybdän, Eisen, Kobalt, Kupfer, Palladium oder Titan, oder ein Legierungsmaterial, das dieses Metallmaterial enthält, zu verwenden. Alternativ kann ein Nitrid dieses Metallmaterials (z. B. Titannitrid) oder dergleichen verwendet werden. Es sei angemerkt, dass im Falle der Verwendung des Metallmaterials oder des Legierungsmaterials (oder des Nitrids davon) die leitenden Schichte vorzugsweise dünn genug sind, um Licht durchzulassen. Als leitende Schichten kann jeweils ein mehrschichtiger Film aus den vorstehenden Materialien verwendet werden. Zum Beispiel wird vorzugsweise ein mehrschichtiger Film aus Indiumzinnoxid und einer Legierung von Silber und Magnesium verwendet, da die Leitfähigkeit erhöht werden kann. Dieser Film kann auch als leitende Schichten, wie z. B. Leitungen und Elektroden, welche in der Licht emittierenden Vorrichtung enthalten sind, und als leitende Schichten (z. B. als leitende Schicht, die als Pixelelektrode oder gemeinsame Elektrode dient), die in den Licht emittierenden Geräten enthalten sind, verwendet werden.
Beispiele für isolierende Materialien, die für die Isolierschichten verwendet werden können, umfassen Harze, wie z. B. ein Acrylharz und ein Epoxidharz, und anorganische isolierende Materialien, wie z. B. Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Siliziumnitridoxid, Siliziumnitrid und Aluminiumoxid.
[Licht emittierende Vorrichtung 200B]
11 A zeigt eine Querschnittsansicht einer Licht emittierenden Vorrichtung 200B.
Die Licht emittierende Vorrichtung 200B und die Licht emittierende Vorrichtung 200A unterscheiden sich voneinander durch die Transistorstruktur.
Die Licht emittierende Vorrichtung 200B umfasst einen Transistor 202, einen Transistor 208 und einen Transistor 210.
Der Transistor 202, der Transistor 208 und der Transistor 210 beinhalten jeweils die leitende Schicht 221, die als Gate dient, die Isolierschicht 211, die als Gate-Isolierschicht dient, eine Halbleiterschicht, die einen Kanalbildungsbereich 231 i und ein Paar von niederohmigen Bereichen 231n umfasst, die leitende Schicht 222a, die mit einem des Paars von niederohmigen Bereichen 231n verbunden ist, die leitende Schicht 222b, die mit dem anderen des Paars von niederohmigen Bereichen 231n verbunden ist, eine Isolierschicht 225, die als Gate-Isolierschicht dient, die leitende Schicht 223, die als Gate dient, und die Isolierschicht 215, die die leitende Schicht 223 bedeckt. Die Isolierschicht 211 ist zwischen der leitenden Schicht 221 und dem Kanalbildungsbereich 231i angeordnet. Die Isolierschicht 225 ist zwischen der leitenden Schicht 223 und dem Kanalbildungsbereich 231i angeordnet.
Die leitende Schicht 222a und die leitende Schicht 222b sind durch Öffnungen, die in der Isolierschicht 225 und der Isolierschicht 215 bereitgestellt sind, mit den jeweiligen niederohmigen Bereichen 231n verbunden. Eine der leitenden Schichten 222a und 222b dient als Source und die andere dient als Drain.
Die Pixelelektrode 191B des Licht emittierenden Geräts 190B ist über die leitende Schicht 222b elektrisch mit einem des Paars von niederohmigen Bereichen 231n des Transistors 210 verbunden.
Die Pixelelektrode 191G des Licht emittierenden Geräts 190G ist über die leitende Schicht 222b elektrisch mit einem des Paars von niederohmigen Bereichen 231n des Transistors 208 verbunden.
11A stellt ein Beispiel dar, in dem die Isolierschicht 225 eine Oberseite und eine Seitenfläche der Halbleiterschicht bedeckt. Im Gegensatz dazu überlappt sich in 11B die Isolierschicht 225 mit dem Kanalbildungsbereich 231i der Halbleiterschicht 231, nicht mit den niederohmigen Bereichen 231 n. Beispielsweise kann die in 11B dargestellte Struktur hergestellt werden, indem die Isolierschicht 225 unter Verwendung der leitenden Schicht 223 als Maske verarbeitet wird. In 11B ist die Isolierschicht 215 derart bereitgestellt, dass sie die Isolierschicht 225 und die leitende Schicht 223 bedeckt, und die leitende Schicht 222a und die leitende Schicht 222b sind durch Öffnungen der Isolierschicht 215 mit den jeweiligen niederohmigen Bereichen 231n verbunden. Femer kann eine Isolierschicht 218 bereitgestellt sein, um den Transistor zu bedecken.
Die Licht emittierende Vorrichtung 200B unterscheidet sich von der Licht emittierenden Vorrichtung 200A dadurch, dass das Substrat 153, das Substrat 154, die Klebeschicht 155 und die Isolierschicht 212 statt des Substrats 151 und des Substrats 152 bereitgestellt sind.
Das Substrat 153 und die Isolierschicht 212 sind mit der Klebeschicht 155 aneinander angebracht. Das Substrat 154 und die Schutzschicht 195 sind mit der Klebeschicht 142 aneinander angebracht.
Die Licht emittierende Vorrichtung 200B wird hergestellt, indem die Isolierschicht 212, der Transistor 202, der Transistor 208, der Transistor 210, die Licht emittierenden Geräte 190 und dergleichen, welche über einem Herstellungssubstrat ausgebildet sind, auf das Substrat 153 übertragen werden. Das Substrat 153 und das Substrat 154 sind vorzugsweise flexibel. Folglich kann die Flexibilität der Licht emittierenden Vorrichtung 200B erhöht werden.
Für die Isolierschicht 212 kann ein anorganischer Isolierfilm, der für die Isolierschicht 211, die Isolierschicht 213 und die Isolierschicht 215 verwendet werden kann, verwendet werden.
Bei der Licht emittierenden Vorrichtung 200B sind die Schutzschicht 195 und das Substrat 154 mit der Klebeschicht 142 aneinander angebracht. Die Klebeschicht 142 überlappt sich mit den Licht emittierenden Geräten 190, wobei in 11A eine solide Abdichtungsstruktur für die Licht emittierende Vorrichtung eingesetzt wird.
[Metalloxid]
Im Folgenden wird ein Metalloxid beschrieben, das für die Halbleiterschicht verwendet werden kann.
Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung und dergleichen auch ein Metalloxid, das Stickstoff enthält, in einigen Fällen als Metalloxid bezeichnet wird. Das stickstoffhaltige Metalloxid kann auch als Metalloxynitrid bezeichnet werden. Beispielsweise kann ein stickstoffhaltiges Metalloxid, wie z. B. ein Zinkoxynitrid (ZnON), für die Halbleiterschicht verwendet werden.
Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung und dergleichen „Kristall mit Ausrichtung bezüglich der c-Achse (c-axis aligned crystal, CAAC)“ und „wolkenartig ausgerichtetes Verbundmaterial (cloud-aligned composite, CAC)“ angegeben werden können. CAAC bezeichnet ein Beispiel für eine Kristallstruktur, während CAC ein Beispiel für eine Funktion oder eine Materialzusammensetzung bezeichnet.
Beispielsweise kann ein CAC-OS (cloud-aligned composite oxide semiconductor) für die Halbleiterschicht verwendet werden.
Ein CAC-OS oder ein CAC-Metalloxid weist eine leitende Funktion in einem Teil des Materials auf und weist eine isolierende Funktion in einem anderen Teil des Materials auf, und weist eine Funktion eines Halbleiters als gesamtes Material auf. Es sei angemerkt, dass dann, wenn der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid für eine Halbleiterschicht eines Transistors verwendet wird, die leitende Funktion ermöglicht, dass Elektronen (oder Löcher) fließen, die als Ladungsträger dienen, und die isolierende Funktion ermöglicht, dass kein Elektron fließt, das als Ladungsträger dient. Durch die komplementäre Wirkung der leitenden Funktion und der isolierenden Funktion kann der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid eine Schaltfunktion (Ein-/Ausschaltfunktion) aufweisen. In dem CAC-OS oder dem CAC-Metalloxid kann eine Trennung dieser Funktionen jede Funktion maximieren.
Der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid umfasst leitende Bereiche und isolierende Bereiche. Die leitenden Bereiche weisen die vorstehend beschriebene leitende Funktion auf, und die isolierenden Bereiche weisen die vorstehend beschriebene isolierende Funktion auf. In einigen Fällen sind die leitenden Bereiche und die isolierenden Bereiche in der Größenordnung von Nanoteilchen in dem Material getrennt. In einigen Fällen sind die leitenden Bereiche und die isolierenden Bereiche in dem Material ungleichmäßig verteilt. Außerdem werden die leitenden Bereiche in einigen Fällen wolkenartig gekoppelt beobachtet, wobei ihre Grenzen unscharf sind.
In einigen Fällen weisen in dem CAC-OS oder dem CAC-Metalloxid die leitenden Bereiche und die isolierenden Bereiche jeweils eine Größe von mehr als oder gleich 0,5 nm und weniger als oder gleich 10 nm, bevorzugt mehr als oder gleich 0,5 nm und weniger als oder gleich 3 nm auf, und sie sind in dem Material dispergiert.
Der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid enthält femer Komponenten mit unterschiedlichen Bandlücken. Der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid enthält beispielsweise eine Komponente mit einer großen Lücke aufgrund des isolierenden Bereichs und eine Komponente mit einer kleinen Lücke aufgrund des leitenden Bereichs. Im Falle einer derartigen Zusammensetzung fließen Ladungsträger hauptsächlich in der Komponente mit einer kleinen Lücke. Die Komponente mit einer kleinen Lücke komplementiert außerdem die Komponente mit einer großen Lücke, und Ladungsträger fließen auch in der Komponente mit einer großen Lücke in Zusammenhang mit der Komponente mit einer kleinen Lücke. Folglich kann in dem Fall, in dem der vorstehend beschriebene CAC-OS oder das vorstehend beschriebene CAC-Metalloxid für einen Kanalbildungsbereich eines Transistors verwendet wird, eine hohe Stromtreiberfähigkeit im Durchlasszustand des Transistors, d. h. ein hoher Durchlassstrom und eine hohe Feldeffektbeweglichkeit, erhalten werden.
Mit anderen Worten: Der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid kann als Matrix-Verbundmaterial (matrix composite) oder Metall-Matrix-Verbundmaterial (metal matrix composite) bezeichnet werden.
Ein Oxidhalbleiter (Metalloxid) wird in einen einkristallinen Oxidhalbleiter und in einen nicht-einkristallinen Oxidhalbleiter unterteilt. Beispiele für einen nicht-einkristallinen Oxidhalbleiter umfassen einen kristallinen Oxidhalbleiter mit Ausrichtung bezüglich der c-Achse (c-axis-aligned crystalline oxide semiconductor, CAAC-OS), einen polykristallinen Oxidhalbleiter, einen nanokristallinen Oxidhalbleiter (nc-OS), einen amorphähnlichen Oxidhalbleiter (a-ähnlichen OS) und einen amorphen Oxidhalbleiter.
Der CAAC-OS weist eine Ausrichtung bezüglich der c-Achse auf, seine Nanokristalle sind in Richtung der a-b-Ebene verbunden, und seine Kristallstruktur weist eine Verzerrung auf. Es sei angemerkt, dass eine Verzerrung einen Abschnitt bezeichnet, in dem sich die Richtung einer Gitteranordnung zwischen einem Bereich mit einer gleichmäßigen Gitteranordnung und einem anderen Bereich mit einer gleichmäßigen Gitteranordnung in einem Bereich verändert, in dem die Nanokristalle verbunden sind.
Die Form des Nanokristalls ist grundlegend sechseckig; jedoch ist die Form nicht immer auf ein regelmäßiges Sechseck beschränkt und ist in einigen Fällen ein unregelmäßiges Sechseck. Eine fünfeckige Gitteranordnung, eine siebeneckige Gitteranordnung und dergleichen sind in einigen Fällen in der Verzerrung enthalten. Es sei angemerkt, dass es schwierig ist, eine deutliche Korngrenze (auch als Grain-Boundary bezeichnet) selbst in der Nähe der Verzerrung in dem CAAC-OS zu beobachten. Das heißt, dass das Bilden einer Korngrenze durch die Verzerrung einer Gitteranordnung ver- bzw. behindert wird. Das liegt daran, dass der CAAC-OS eine Verzerrung dank einer niedrigen Dichte der Anordnung von Sauerstoffatomen in Richtung der a-b-Ebene, einer Veränderung des interatomaren Bindungsabstands durch Substitution eines Metallelements und dergleichen tolerieren kann.
Der CAAC-OS neigt dazu, eine geschichtete Kristallstruktur (auch als mehrschichtige Struktur bezeichnet) aufzuweisen, bei der eine Schicht, die Indium und Sauerstoff enthält (nachstehend In-Schicht) und eine Schicht, die ein Element M, Zink und Sauerstoff enthält (nachstehend (M, Zn)-Schicht), übereinander angeordnet sind. Es sei angemerkt, dass Indium und das Element M untereinander ausgetauscht werden können und dass dann, wenn das Element M der (M, Zn)-Schicht durch Indium ersetzt wird, die Schicht auch als (In, M, Zn)-Schicht bezeichnet werden kann. Wenn Indium der In-Schicht durch das Element M ersetzt wird, kann die Schicht auch als (In, M)-Schicht bezeichnet werden.
Der CAAC-OS ist ein Metalloxid mit hoher Kristallinität. Im Gegensatz dazu ist es weniger wahrscheinlich, dass bei dem CAAC-OS eine Verringerung der Elektronenbeweglichkeit aufgrund einer Korngrenze auftritt, da es schwierig ist, eine deutliche Korngrenze zu beobachten. Ein Eindringen von Verunreinigungen, eine Bildung von Defekten oder dergleichen könnte die Kristallinität eines Metalloxids verringern. Dies bedeutet, dass der CAAC-OS nur geringe Mengen an Verunreinigungen und Defekten (z. B. Sauerstofffehlstellen bzw. Vo: Oxygen Vacancy) aufweist. Somit ist ein Metalloxid mit dem CAAC-OS physikalisch stabil. Daher ist ein Metalloxid mit dem CAAC-OS wärmebeständig und weist eine hohe Zuverlässigkeit auf.
In dem nc-OS weist ein mikroskopischer Bereich (zum Beispiel ein Bereich mit einer Größe von mehr als oder gleich 1 nm und weniger als oder gleich 10 nm, insbesondere ein Bereich mit einer Größe von mehr als oder gleich 1 nm und weniger als oder gleich 3 nm) eine regelmäßige Atomanordnung auf. Es gibt keine Regelmäßigkeit der Kristallausrichtung zwischen unterschiedlichen Nanokristallen in dem nc-OS. Daher wird keine Ausrichtung des gesamten Films beobachtet. Deshalb kann man den nc-OS in einigen Fällen nicht von einem a-ähnlichen OS oder einem amorphen Oxidhalbleiter in Abhängigkeit von einem Analyseverfahren unterscheiden.
Es sei angemerkt, dass ein Indium-Gallium-Zink-Oxid (nachstehend IGZO), das ein Metalloxid ist, das Indium, Gallium und Zink enthält, in einigen Fällen eine stabile Struktur aufweist, wenn es aus den oben beschriebenen Nanokristallen gebildet wird (besteht). Insbesondere neigen IGZO-Kristalle dazu, an der Luft nicht zu wachsen, so dass sich eine stabile Struktur ergibt, wenn IGZO nicht aus größeren Kristallen (hier Kristalle mit einer Größe von mehreren Millimetern oder mehreren Zentimetern), sondern aus kleineren Kristallen (z. B. den oben beschriebenen Nanokristallen) gebildet wird.
Der a-ähnliche OS ist ein Metalloxid, das eine Struktur zwischen denjenigen des nc-OS und des amorphen Oxidhalbleiters aufweist. Der a-ähnliche OS enthält einen Hohlraum oder einen Bereich mit niedriger Dichte. Das heißt, dass der a-ähnliche OS im Vergleich zu dem nc-OS und dem CAAC-OS eine niedrige Kristallinität aufweist.
Ein Oxidhalbleiter (Metalloxid) kann verschiedene Strukturen aufweisen, die unterschiedliche Eigenschaften aufzeigen. Zwei oder mehr von dem amorphen Oxidhalbleiter, dem polykristallinen Oxidhalbleiter, dem a-ähnlichen OS, dem nc-OS und dem CAAC-OS können in einem Oxidhalbleiter einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sein.
Ein Metalloxidfilm, der als Halbleiterschicht dient, kann unter Verwendung eines Inertgases und/oder eines Sauerstoffgases abgeschieden werden. Es sei angemerkt, dass es keine besondere Beschränkung bezüglich der Durchflussrate von Sauerstoff (des Sauerstoffpartialdrucks) bei der Abscheidung des Metalloxidfilms gibt. Um einen Transistor mit hoher Feldeffektbeweglichkeit zu erhalten, ist allerdings die Durchflussrate von Sauerstoff (der Sauerstoffpartialdruck) bei der Abscheidung des Metalloxidfilms vorzugsweise höher als oder gleich 0 % und niedriger als oder gleich 30 %, bevorzugt höher als oder gleich 5 % und niedriger als oder gleich 30 %, bevorzugter höher als oder gleich 7 % und niedriger als oder gleich 15 %.
Die Energielücke des Metalloxids ist vorzugsweise 2 eV oder mehr, bevorzugt 2,5 eV oder mehr, bevorzugter 3 eV oder mehr. Unter Verwendung eines derartigen Metalloxids mit großer Energielücke kann der Sperrstrom des Transistors verringert werden.
Die Substrattemperatur bei der Abscheidung des Metalloxidfilms ist vorzugsweise 350 °C oder niedriger, bevorzugt höher als oder gleich Raumtemperatur und niedriger als oder gleich 200 °C, bevorzugter höher als oder gleich Raumtemperatur und niedriger als oder gleich 130 °C. Die Substrattemperatur bei der Abscheidung des Metalloxidfilms ist vorzugsweise Raumtemperatur, da die Produktivität erhöht werden kann.
Der Metalloxidfilm kann durch ein Sputterverfahren ausgebildet werden. Alternativ kann beispielsweise ein PLD-Verfahren, ein PECVD-Verfahren, ein thermisches CVD-Verfahren, ein ALD-Verfahren oder ein Vakuumverdampfungsverfahren verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst die Licht emittierende Vorrichtung dieser Ausführungsform das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, und das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht emittiert. Die Licht emittierende Vorrichtung dieser Ausführungsform, die sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittieren kann, ist zweckmäßig, da sie als Lichtquelle von allen der folgenden Sensoren verwendet werden kann: eines Sensors, bei dem sichtbares Licht für die Lichtquelle verwendet wird, eines Sensors, bei dem Infrarotlicht für die Lichtquelle verwendet wird, und eines Sensors, bei dem sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht für die Lichtquelle verwendet wird.
Bei der Licht emittierenden Vorrichtung dieser Ausführungsform kann ein Subpixel sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittieren. Daher kann die Licht emittierende Vorrichtung sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittieren, ohne die Anzahl von Subpixeln zu vergrößern, die in einem Pixel enthalten sind. Das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, und das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht emittiert, können eine gemeinsame Schicht umfassen. Somit kann der Licht emittierenden Vorrichtung eine Funktion zum Emittieren von Infrarotlicht hinzugefügt werden, ohne das Pixellayout der Licht emittierenden Vorrichtung wesentlich zu verändern oder die Anzahl von Herstellungsschritten wesentlich zu vergrößern.
Diese Ausführungsform kann je nach Bedarf mit den anderen Ausführungsformen kombiniert werden. Wenn eine Vielzahl von Strukturbeispielen bei einer Ausführungsform in dieser Beschreibung gezeigt wird, können die Strukturbeispiele je nach Bedarf miteinander kombiniert werden.
(Ausführungsform 2)
Bei dieser Ausführungsform wird Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 12 bis 19.
Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst in ihrem Anzeigeabschnitt ein Licht emittierendes Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, ein Licht emittierendes Gerät, das sichtbares Licht emittiert, und ein Lichtempfangsgerät, das mindestens ein Teil von sichtbarem Licht und Infrarotlicht erfasst. Als sichtbares Licht wird Licht mit einer Wellenlänge von mehr als oder gleich 400 nm und weniger als 750 nm angegeben, und ein Beispiel dafür ist rotes, grünes oder blaues Licht. Als Infrarotlicht wird Nahinfrarotlicht, insbesondere Licht mit einer Wellenlänge von mehr als oder gleich 750 nm und weniger als oder gleich 1300 nm, angegeben.
Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst in ihrem Anzeigeabschnitt ein erstes, Licht emittierendes Gerät, ein zweites, Licht emittierendes Gerät und ein Lichtempfangsgerät. Das erste Licht emittierende Gerät weist eine Funktion zum Emittieren von sowohl sichtbarem Licht als auch Infrarotlicht auf. Das zweite Licht emittierende Gerät weist eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht auf. Das Lichtempfangsgerät weist eine Funktion zum Absorbieren mindestens eines Teils von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Das erste Licht emittierende Gerät umfasst eine erste Pixelelektrode, eine erste Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Schicht und eine gemeinsame Elektrode. Die erste Licht emittierende Schicht und die zweite Licht emittierende Schicht sind jeweils zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Das zweite Licht emittierende Gerät umfasst eine zweite Pixelelektrode, eine dritte Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode. Die dritte Licht emittierende Schicht ist zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Das Lichtempfangsgerät umfasst eine dritte Pixelelektrode, eine Aktivschicht und die gemeinsame Elektrode. Die Aktivschicht ist zwischen der dritten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet. Die erste Licht emittierende Schicht enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert. Die zweite Licht emittierende Schicht und die dritte Licht emittierende Schicht enthalten Licht emittierende Materialien, die sichtbares Licht mit Wellenlängen emittieren, die sich voneinander unterscheiden. Die Aktivschicht enthält eine organische Verbindung.
Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mithilfe von sichtbarem Licht, das von dem Licht emittierenden Gerät emittiert wird, ein Bild anzeigen. Insbesondere sind Licht emittierende Geräte in einer Matrix in dem Anzeigeabschnitt angeordnet, und ein Bild kann auf diesem Anzeigeabschnitt angezeigt werden.
Bei der Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner das Licht emittierende Gerät als Lichtquelle eines Sensors (z. B. eines Bildsensors oder eines optischen Berührungssensors) verwendet werden. Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittieren kann, ist zweckmäßig, da sie sowohl mit einem Sensor, bei dem sichtbares Licht für die Lichtquelle verwendet wird, als auch mit einem Sensor, bei dem Infrarotlicht für die Lichtquelle verwendet wird, kombiniert werden kann. Das Licht emittierende Gerät kann auch als Lichtquelle eines Sensors, bei dem sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht für die Lichtquelle verwendet werden, zum Einsatz kommen, und somit kann die Funktionsfähigkeit des Sensors erhöht werden.
Bei der Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Subpixel sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht emittieren. Beispielsweise kann eines von drei Subpixeln, die jeweils Rot, Grün bzw. Blau emittieren, Infrarotlicht emittieren. Wenn ein sichtbares Licht emittierendes Subpixel auch als Infrarotlicht emittierendes Subpixel dient, ist es unnötig, ein Infrarotlicht emittierendes Subpixel getrennt bereitzustellen. Daher kann die Anzeigevorrichtung sichtbares Licht und Infrarotlicht emittieren, ohne die Anzahl von Subpixeln zu vergrößern, die in einem Pixel enthalten sind. Folglich kann eine Reduktion des Öffnungsverhältnisses des Pixels verhindert werden, und somit kann die Lichtextraktionseffizienz der Anzeigevorrichtung erhöht werden.
In dem Anzeigeabschnitt sind Lichtempfangsgeräte in einer Matrix angeordnet, und der Anzeigeabschnitt dient auch als Lichtempfangsabschnitt. Jedes Lichtempfangsgerät kann sichtbares Licht und/oder Infrarotlicht erfassen. Der Lichtempfangsabschnitt kann für einen Bildsensor oder einen Berührungssensor verwendet werden. Das heißt, dass durch die Erfassung von Licht in dem Lichtempfangsabschnitt ein Bild aufgenommen werden kann oder eine Annäherung oder einen Kontakt eines Objekts (z. B. eines Fingers oder eines Stiftes) erkannt werden kann.
Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als Sensor dienen, indem das Licht emittierende Gerät Licht mit einer Wellenlänge emittiert, die von dem Lichtempfangsgerät erfasst wird. Daher muss weder ein Lichtempfangsabschnitt noch eine Lichtquelle getrennt von der Anzeigevorrichtung bereitgestellt sein, und demzufolge kann die Anzahl von Bauteilen eines elektronischen Geräts verringert werden.
Bei der Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann dann, wenn eine Lichtemission des in dem Anzeigeabschnitt enthaltenen Licht emittierenden Geräts von einem Objekt reflektiert wird, das Lichtempfangsgerät dieses reflektierte Licht erfassen, und daher ist auch in einer dunklen Umgebung die Abbildung oder die Erkennung einer Berührung (bzw. einer Annäherung) möglich.
Bei der Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können drei Geräte, nämlich das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht emittiert, und das Lichtempfangsgerät eine gemeinsame Schicht umfassen. Daher kann der Anzeigevorrichtung eine Funktion zum Emittieren von Infrarotlicht hinzugefügt werden, und das Lichtempfangsgerät kann in dieser integriert werden, ohne die Anzahl von Herstellungsschritten wesentlich zu vergrößern. Beispielsweise kann den drei Geräten mindestens eine von einer Lochinjektionsschicht, einer Lochtransportschicht, einer Elektronentransportschicht und einer Elektroneninjektionsschicht gemeinsam sein.
Es sei angemerkt, dass sich hinsichtlich einer Schicht, die dem Lichtempfangsgerät und den Licht emittierenden Geräten gemeinsam ist, ihre Funktion in dem Lichtempfangsgerät von ihrer Funktion in den Licht emittierenden Geräten unterscheiden kann. In dieser Beschreibung wird eine Komponente nach ihrer Funktion in den Licht emittierenden Geräten genannt. Beispielsweise dient die Lochinjektionsschicht in den Licht emittierenden Geräten als Lochinjektionsschicht, während sie in dem Lichtempfangsgerät als Lochtransportschicht dient. In ähnlicher Weise dient die Elektroneninjektionsschicht in den Licht emittierenden Geräten als Elektroneninjektionsschicht, während sie in dem Lichtempfangsgerät als Elektronentransportschicht dient. Es sei angemerkt, dass die Lochtransportschicht sowohl in den Licht emittierenden Geräten als auch in dem Lichtempfangsgerät als Lochtransportschicht dient. In ähnlicher Weise dient die Elektronentransportschicht sowohl in den Licht emittierenden Geräten als auch in dem Lichtempfangsgerät als Elektronentransportschicht.
Für die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die bei der Ausführungsform 1 beschriebenen Licht emittierenden Geräte verwendet werden. Für die Struktur und Besonderheiten der Licht emittierenden Geräte, die in der Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform enthalten sind, kann auf Ausführungsform 1 verwiesen werden kann, und die ausführliche Beschreibung kann daher mitunter weggelassen werden.
Wenn das Lichtempfangsgerät für einen Bildsensor verwendet wird, kann die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform mit dem Lichtempfangsgerät ein Bild aufnehmen.
Mit dem Bildsensor kann man beispielsweise Daten über einen Fingerabdruck, einen Handflächenabdruck, eine Iris oder dergleichen erfassen. Das heißt, dass ein Sensor zur biometrischen Authentifizierung in der Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform integriert sein kann. Wenn der Sensor zur biometrischen Authentifizierung in der Anzeigevorrichtung integriert ist, kann im Vergleich zu dem Fall, in dem ein Sensor zur biometrischen Authentifizierung getrennt von der Anzeigevorrichtung bereitgestellt ist, die Anzahl von Bauteilen eines elektronischen Geräts verringert werden und können die Größe und das Gewicht des elektronischen Geräts verringert werden.
Mit dem Bildsensor können auch Daten über den Gesichtsausdruck, die Augenbewegung, eine Veränderung des Pupillendurchmessers oder dergleichen eines Benutzers erfasst werden. Durch die Analyse dieser Daten können psychische und physische Informationen über den Benutzer erfasst werden. Auf Grundlage dieser Informationen werden/wird eine auszugebende Anzeige und/oder ein auszugebender Ton verändert, wodurch der Benutzer beispielsweise ein Gerät für virtuelle Realität (VR), ein Gerät für augmentierte Realität (AR) oder ein Gerät für Mixed Reality (MR) sicher verwenden kann.
Wenn das Lichtempfangsgerät für einen Berührungssensor verwendet wird, kann die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform mit dem Lichtempfangsgerät eine Annäherung oder einen Kontakt eines Objekts erkennen.
Als Lichtempfangsgerät kann beispielsweise eine pn- oder pin-Photodiode verwendet werden. Das Lichtempfangsgerät dient als photoelektrisches Umwandlungsgerät, das Licht, das in das Lichtempfangsgerät einfällt, erfasst und Ladungen erzeugt. Auf Basis der Menge an einfallendem Licht wird die Menge der erzeugten Ladungen bestimmt.
Als Lichtempfangsgerät wird insbesondere vorzugsweise eine organische Photodiode mit einer Schicht verwendet, die eine organische Verbindung enthält. Die Dicke und das Gewicht der organischen Photodiode können leicht verringert werden, und die Fläche der organischen Photodiode kann leicht erhöht werden. Außerdem können die Form und das Design der organischen Photodiode relativ frei bestimmt werden, so dass die organische Photodiode auf verschiedene Anzeigevorrichtungen angewendet werden kann.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden organische EL-Geräte als Licht emittierende Geräte verwendet und wird eine organische Photodiode als Lichtempfangsgerät verwendet. Die organische Photodiode umfasst viele Schichten, die dieser und den organischen EL-Geräten gemeinsam sein können. Daher kann das Lichtempfangsgerät in der Anzeigevorrichtung integriert werden, ohne die Herstellungsschritte wesentlich zu vergrößern. Beispielsweise können die Aktivschicht des Lichtempfangsgeräts und die Licht emittierenden Schichten der Licht emittierenden Geräte getrennt ausgebildet werden, und die anderen Schichten der Licht emittierenden Geräte können gleich denjenigen des Licht empfangenden Geräts sein.
12A bis 12D zeigen jeweils eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Anzeigevorrichtung 50A, die in 12A dargestellt ist, umfasst zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152 eine Lichtempfangsgerät umfassende Schicht 53 und eine Licht emittierende Geräte umfassende Schicht 57.
Eine Anzeigevorrichtung 50B, die in 12B dargestellt ist, umfasst zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152 die Lichtempfangsgerät umfassende Schicht 53, eine Transistoren umfassende Schicht 55 und die Licht emittierende Geräte umfassende Schicht 57.
Bei der Anzeigevorrichtung 50A und der Anzeigevorrichtung 50B werden rotes (R) Licht, grünes (G) Licht, blaues (B) Licht und Infrarotlicht (IR) aus der Licht emittierende Geräte umfassenden Schicht 57 emittiert.
Für die Struktur der Licht emittierende Geräte umfassenden Schicht 57 kann auf die Struktur der Licht emittierenden Vorrichtung der Ausführungsform 1 verwiesen werden. Das heißt, dass die Licht emittierenden Geräte, die in der Licht emittierenden Vorrichtung der Ausführungsform 1 enthalten sind, für die Licht emittierende Geräte umfassende Schicht 57 verwendet werden kann.
Die Transistoren umfassende Schicht 55 umfasst vorzugsweise einen ersten Transistor und zweite Transistoren. Der erste Transistor ist elektrisch mit dem Lichtempfangsgerät verbunden. Die zweiten Transistoren sind elektrisch mit den Licht emittierenden Geräten verbunden.
Die Lichtempfangsgerät umfassende Schicht 53 kann konfiguriert sein, um sichtbares Licht zu erfassen, Infrarotlicht zu erfassen oder sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotlicht zu erfassen. Je nach dem Verwendungszweck des Sensors kann die Wellenlänge von Licht, das von dem Lichtempfangsgerät erfasst wird, bestimmt werden.
Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Funktion zum Erkennen eines die Anzeigevorrichtung berührenden Objekts, wie z. B. eines Fingers, aufweisen. Wie in 12C dargestellt, wird beispielsweise in der Licht emittierende Geräte umfassenden Schicht 57 Licht, das von dem Licht emittierenden Gerät emittiert wird, von einem die Anzeigevorrichtung 50B berührenden Finger 52 reflektiert, und dieses reflektierte Licht wird dann von dem Lichtempfangsgerät in der Lichtempfangsgerät umfassenden Schicht 53 erfasst. Auf diese Weise kann die Berührung des Fingers 52 an der Anzeigevorrichtung 50B erkannt werden.
Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wie in 12D dargestellt, auch eine Funktion zum Erkennen oder Abbilden eines sich der Anzeigevorrichtung 50B annähernden (nicht berührenden) Objekts aufweisen.
[Pixel]
13A bis 13E stellen jeweils ein Beispiel für ein Pixel dar.
Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vielzahl von Pixeln, die in einer Matrix angeordnet sind. Ein Pixel umfasst ein oder mehrere Subpixel. Ein Subpixel umfasst ein Licht emittierendes Gerät. Beispielsweise kann ein Pixel drei Subpixel (z. B. für drei Farben von R, G und B oder drei Farben von Gelb (Y), Zyan (C) und Magenta (M)) oder vier Subpixel (z. B. für vier Farben von R, G, B und Weiß (W) oder vier Farben von R, G, B und Y) umfassen.
Bei der Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittiert mindestens eines der Subpixel, die in dem Pixel enthalten sind, Infrarotlicht zusätzlich zu sichtbarem Licht.
Das Pixel umfasst ferner ein Lichtempfangsgerät. Das Lichtempfangsgerät kann in sämtlichen Pixeln oder in einigen Pixeln bereitgestellt sein. Zudem kann ein Pixel eine Vielzahl von Lichtempfangsgeräten umfassen.
Die in 13A bis 13D dargestellten Pixel umfassen jeweils drei Subpixel für R, G und B (drei Licht emittierende Geräte) und ein Lichtempfangsgerät PD. In 13Aund 13D emittiert das rote (R) Subpixel Infrarotlicht (IR), in 13B emittiert das grüne (G) Subpixel Infrarotlicht (IR), und in 13C emittiert das blaue (B) Subpixel Infrarotlicht (IR).
13A bis 13C stellen jeweils ein Beispiel dar, in dem drei Subpixel und das Lichtempfangsgerät PD in einer Matrix von 2 × 2 angeordnet sind, und 13D stellt ein Beispiel dar, in dem drei Subpixel und das Lichtempfangsgerät PD in Querrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Das in 13E dargestellte Pixel umfasst vier Subpixel für R, G, B und W (vier Licht emittierende Geräte) und das Lichtempfangsgerät PD.
Obwohl in 13D und 13E das rote (R) Subpixel Infrarotlicht (IR) emittiert, ist die Struktur nicht darauf beschränkt und kann auch ein Subpixel für eine andere Farbe Infrarotlicht emittieren.
Im Folgenden werden die Strukturen einer Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 14 bis 19 beschrieben. Im Folgenden werden unter den Licht emittierenden Geräten für drei Farben von R, G und B hauptsächlich die Licht emittierenden Geräte, die G- und B-Licht emittieren, beschrieben. Die Struktur des Licht emittierenden Geräts, das R-Licht emittiert, kann derjenigen des Licht emittierenden Geräts, das G-Licht emittiert, ähnlich sein.
[Anzeigevorrichtung 10A]
14A zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 10A.
Die Anzeigevorrichtung 10A umfasst ein Lichtempfangsgerät 110, das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G. Das Lichtempfangsgerät 110 weist eine Funktion zum Erfassen des Infrarotlichts 21N auf. Das Licht emittierende Gerät 190B weist eine Funktion zum Emittieren des blauen Lichts 21B und des Infrarotlichts 21N auf. Das Licht emittierende Gerät 190G weist eine Funktion zum Emittieren des grünen Lichts 21G auf.
Es sei angemerkt, dass das Lichtempfangsgerät 110 eine Funktion zum Erfassen von nicht nur Infrarotlicht, sondern auch sichtbarem Licht aufweisen kann. Außerdem ist das Licht emittierende Gerät, das das Infrarotlicht 21N emittiert, nicht auf das Licht emittierende Gerät 190B beschränkt. Mindestens eines der Licht emittierenden Geräte, die sichtbares Licht (z. B. rotes, grünes bzw. blaues Licht) emittieren, kann eine Funktion zum Emittieren des Infrarotlichts 21N aufweisen.
Das Licht emittierende Gerät 190B umfasst die Pixelelektrode 191, die Pufferschicht 192B, die Licht emittierende Schicht 193B, die Licht emittierende Schicht 193N, die Pufferschicht 194B und die gemeinsame Elektrode 115. Es sei angemerkt, dass, obwohl in 14A und dergleichen die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N als eine Schicht dargestellt sind, die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N getrennte Schichten sind. Da das Licht emittierende Gerät 190B eine Top-Emission-Struktur aufweist, ist, wie bei der Ausführungsform 1 erwähnt, vorzugsweise die Licht emittierende Schicht 193N zwischen der Pixelelektrode 191 und der Licht emittierenden Schicht 193B bereitgestellt.
Das Licht emittierende Gerät 190G umfasst die Pixelelektrode 191, die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G, die Pufferschicht 194G und die gemeinsame Elektrode 115.
Das Lichtempfangsgerät 110 umfasst eine Pixelelektrode 181, eine Pufferschicht 182, eine Aktivschicht 183, eine Pufferschicht 184 und die gemeinsame Elektrode 115.
Die Pixelelektrode 181, die Pufferschicht 182, die Pufferschicht 192B, die Pufferschicht 192G, die Aktivschicht 183, die Licht emittierende Schicht 193B, die Licht emittierende Schicht 193N, die Licht emittierende Schicht 193G, die Pufferschicht 184, die Pufferschicht 194B, die Pufferschicht 194G und die gemeinsame Elektrode 115 können jeweils eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen.
Die Pixelelektrode 181 und die Pixelelektroden 191 sind über der Isolierschicht 214 angeordnet. Die Pixelelektrode 181 und die Pixelelektroden 191 können unter Verwendung des gleichen Materials im gleichen Schritt ausgebildet werden.
Bei der Anzeigevorrichtung 10A sind nicht nur die Aktivschicht 183, die in dem Lichtempfangsgerät 110 enthalten ist, und die Licht emittierenden Schichten 193, die in den Licht emittierenden Geräten 190 enthalten ist, sondern auch die anderen Schichten (die Pufferschichten) getrennt ausgebildet. Insbesondere wird ein Beispiel gezeigt, in dem das Lichtempfangsgerät 110, das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G keine gemeinsame Schicht zwischen dem Paar von Elektroden (der Pixelelektrode 181 bzw. der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115) umfassen.
Bei dem Lichtempfangsgerät 110 und den Licht emittierenden Geräten 190 werden die Pixelelektrode 181 und die Pixelelektroden 191 unter Verwendung des gleichen Materials im gleichen Schritt über der Isolierschicht 214 ausgebildet, die Pufferschicht 182, die Aktivschicht 183 und die Pufferschicht 184 werden über der Pixelelektrode 181 ausgebildet, die Pufferschichten 192, die Licht emittierenden Schichten 193 und die Pufferschichten 194 werden über den Pixelelektroden 191 ausgebildet, und die gemeinsame Elektrode 115 wird dann derart ausgebildet, dass sie die Pixelelektrode 181, die Pixelelektroden 191, die Pufferschicht 182, die Pufferschichten 192, die Aktivschicht 183, die Licht emittierenden Schichten 193, die Pufferschicht 184 und die Pufferschichten 194 bedeckt. Es sei angemerkt, dass die Herstellungsreihenfolge der mehrschichtigen Struktur aus der Pufferschicht 182, der Aktivschicht 183 und der Pufferschicht 184 und der mehrschichtigen Struktur aus den Pufferschichten 192, den Licht emittierenden Schichten 193 und den Pufferschichten 194 nicht besonders beschränkt ist. Beispielsweise können die Pufferschichten 192, die Licht emittierenden Schichten 193 und die Pufferschichten 194 ausgebildet werden, nachdem die Pufferschicht 182, die Aktivschicht 183 und die Pufferschicht 184 abgeschieden worden sind. Im Gegensatz dazu können die Pufferschichten 192, die Licht emittierenden Schichten 193 und die Pufferschichten 194 ausgebildet werden, bevor die Pufferschicht 182, die Aktivschicht 183 und die Pufferschicht 184 abgeschieden werden. Alternativ können die Schichten abwechselnd ausgebildet werden; beispielsweise können die Pufferschicht 182, die Pufferschicht 192B, die Pufferschicht 192G, die Aktivschicht 183, die Licht emittierende Schicht 193N usw. in dieser Reihenfolge abgeschieden werden.
Als Pufferschicht 182 kann beispielsweise eine Lochtransportschicht ausgebildet werden. Als Pufferschicht 192B und Pufferschicht 192G können/kann jeweils beispielsweise eine Lochinjektionsschicht und/oder eine Lochtransportschicht ausgebildet werden.
Die Aktivschicht 183 überlappt sich mit der Pixelelektrode 181, wobei die Pufferschicht 182 dazwischen liegt. Die Aktivschicht 183 überlappt sich mit der gemeinsamen Elektrode 115, wobei die Pufferschicht 184 dazwischen liegt. Die Aktivschicht 183 enthält eine organische Verbindung. Insbesondere enthält die Aktivschicht 183 eine organische Verbindung, die sich von den organischen Verbindungen unterscheidet, die in den Licht emittierenden Schichten 193 der Licht emittierenden Geräte 190 enthalten sind.
Die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N überlappen sich mit der Pixelelektrode 191, wobei die Pufferschicht 192B zwischen der Pixelelektrode 191 und den Licht emittierenden Schichten liegt. Die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N überlappen sich mit der gemeinsamen Elektrode 115, wobei die Pufferschicht 194B zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und den Licht emittierenden Schichten liegt. Die Licht emittierende Schicht 193B enthält ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert. Die Licht emittierende Schicht 193N enthält ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert.
Die Licht emittierende Schicht 193G überlappt sich mit der Pixelelektrode 191, wobei die Pufferschicht 192G dazwischen liegt. Die Licht emittierende Schicht 193G überlappt sich mit der gemeinsamen Elektrode 115, wobei die Pufferschicht 194G dazwischen liegt. Die Licht emittierende Schicht 193G enthält ein Licht emittierendes Material, das grünes Licht emittiert.
Als Pufferschicht 184 kann beispielsweise eine Elektronentransportschicht ausgebildet werden. Als Pufferschicht 194B und Pufferschicht 194G können/kann jeweils beispielsweise eine Elektroneninjektionsschicht und/oder eine Elektronentransportschicht ausgebildet werden.
Die gemeinsame Elektrode 115 überlappt sich teilweise mit der Pixelelektrode 181, wobei die Pufferschicht 182, die Aktivschicht 183 und die Pufferschicht 184 dazwischen liegt. Die gemeinsame Elektrode 115 überlappt sich teilweise auch mit der Pixelelektrode 181, wobei die Pufferschicht 192B, die Licht emittierende Schicht 193B, die Licht emittierende Schicht 193N und die Pufferschicht 194B dazwischen liegt. Die gemeinsame Elektrode 115 überlappt sich teilweise ferner mit der Pixelelektrode 191, wobei die Pufferschicht 192G, die Licht emittierende Schicht 193G und die Pufferschicht 194G dazwischen liegt. Die gemeinsame Elektrode 115 ist eine Schicht, die für das Lichtempfangsgerät 110, das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G gemeinsam verwendet wird.
Bei der Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform wird eine organische Verbindung für die Aktivschicht 183 des Lichtempfangsgeräts 110 verwendet. Das Lichtempfangsgerät 110 kann hergestellt werden, indem mindestens ein Teil der Struktur zwischen dem Paar von Elektroden des Licht emittierenden Geräts 190 (des EL-Geräts) verändert wird. Folglich kann das Lichtempfangsgerät 110 in dem Anzeigeabschnitt der Anzeigevorrichtung integriert werden.
Die Anzeigevorrichtung 10A umfasst zwischen dem Paar von Substraten (dem Substrat 151 und dem Substrat 152) das Lichtempfangsgerät 110, das Licht emittierende Gerät 190B, das Licht emittierende Gerät 190G, einen Transistor 41, die Transistoren 42 und dergleichen.
Bei dem Lichtempfangsgerät 110 können die Pufferschicht 182, die Aktivschicht 183 und die Pufferschicht 184, welche sich jeweils zwischen der Pixelelektrode 181 und der gemeinsamen Elektrode 115 befinden, jeweils auch als organische Schicht (Schicht, die eine organische Verbindung enthält) bezeichnet werden. Die Pixelelektrode 181 weist vorzugsweise eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Endabschnitte der Pixelelektrode 181 sind mit der Trennwand 216 bedeckt. Die gemeinsame Elektrode 115 weist eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf.
Das Lichtempfangsgerät 110 weist eine Funktion zum Erfassen von Licht auf. Bei dem Lichtempfangsgerät 110 handelt es sich insbesondere um ein photoelektrisches Umwandlungsgerät, das Licht 22, das von außen in die Anzeigevorrichtung 10A einfällt, empfängt und es in ein elektrisches Signal umwandelt. Das Licht 22 kann auch als Licht bezeichnet werden, das von dem Licht emittierenden Gerät 190 emittiert und dann von einem Objekt reflektiert wird. Das Licht 22 kann durch eine Linse, die nachstehend beschrieben wird, in das Lichtempfangsgerät 110 einfallen.
Auf der dem Substrat 151 zugewandten Oberfläche des Substrats 152 ist vorzugsweise die lichtundurchlässige Schicht BM bereitgestellt. Die lichtundurchlässige Schicht BM weist eine Öffnung in einer Position, die sich mit dem Lichtempfangsgerät 110 überlappt, und Öffnungen in Positionen auf, die sich mit den Licht emittierenden Geräten 190 überlappen. Wenn die lichtundurchlässige Schicht BM bereitgestellt ist, kann ein Bereich, in dem das Lichtempfangsgerät 110 Licht erfassen kann, gesteuert werden.
Hier erfasst das Lichtempfangsgerät 110 Licht, das von dem Licht emittierenden Gerät 190 emittiert und dann von einem Objekt reflektiert wird. Jedoch wird in einigen Fällen Licht von dem Licht emittierenden Gerät 190 in der Anzeigevorrichtung 10A reflektiert und fällt durch kein Objekt in das Lichtempfangsgerät 110 ein. Die lichtundurchlässige Schicht BM kann den Einfluss von derartigem Streulicht verringern. Wenn beispielsweise keine lichtundurchlässige Schicht BM bereitgestellt ist, wird in einigen Fällen Licht 23a, das von dem Licht emittierenden Gerät 190 emittiert wird, von dem Substrat 152 reflektiert und reflektiertes Licht 23b fällt in das Lichtempfangsgerät 110 ein. Das Vorhandensein der lichtundurchlässigen Schicht BM kann verhindern, dass das reflektierte Licht 23b in das Lichtempfangsgerät 110 einfällt. Daher kann das Rauchen verringert werden, und die Empfindlichkeit eines Sensors, bei dem das Lichtempfangsgerät 110 verwendet wird, kann erhöht werden.
Bei den Licht emittierenden Geräten 190 können die Pufferschichten 192, die Licht emittierenden Schichten 193 und die Pufferschichten 194, welche jeweils zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 angeordnet sind, auch als EL-Schicht bezeichnet werden. Die Pixelelektroden 191 weisen vorzugsweise eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Die Endabschnitte der Pixelelektroden 191 sind mit der Trennwand 216 bedeckt. Die Pixelelektrode 181 und die jeweiligen Pixelelektroden 191 sind durch die Trennwand 216 elektrisch voneinander isoliert. Die gemeinsame Elektrode 115 weist eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf.
Das Licht emittierende Gerät 190B weist eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht auf. Bei dem Licht emittierenden Gerät 190B handelt es sich insbesondere um ein Elektrolumineszenz-Gerät, das in Richtung des Substrats 152 sichtbares Licht (das blaue Licht 21B) und Infrarotlicht (das Infrarotlicht 21N) emittiert, indem eine Spannung zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 angelegt wird.
Das Licht emittierende Gerät 190G weist eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht auf. Bei dem Licht emittierenden Gerät 190G handelt es sich insbesondere um ein Elektrolumineszenz-Gerät, das in Richtung des Substrats 152 sichtbares Licht (das grüne Licht 21G) emittiert, indem eine Spannung zwischen der Pixelelektrode 191 und der gemeinsamen Elektrode 115 angelegt wird.
Die Licht emittierenden Schichten 193 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie sich mit einem Lichtempfangsbereich des Lichtempfangsgeräts 110 nicht überlappt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Licht emittierenden Schichten 193 das Licht 22 absorbieren, so dass die Menge an Licht, mit dem das Lichtempfangsgerät 110 bestrahlt wird, erhöht werden kann.
Die Pixelelektrode 181 ist durch eine Öffnung, die in der Isolierschicht 214 bereitgestellt ist, elektrisch mit einer Source oder einem Drain des Transistors 41 verbunden. Die Endabschnitte der Pixelelektrode 181 sind mit der Trennwand 216 bedeckt.
Die Pixelelektroden 191 sind jeweils durch eine Öffnung, die in der Isolierschicht 214 bereitgestellt ist, elektrisch mit einer Source oder einem Drain des Transistors 42 verbunden. Die Endabschnitte der Pixelelektroden 191 sind mit der Trennwand 216 bedeckt. Die Transistoren 42 weisen eine Funktion zum Steuern des Betriebs der Licht emittierenden Geräte 190 auf.
Der Transistor 41 und die Transistoren 42 sind über und in Kontakt mit der gleichen Schicht (dem Substrat 151 in 14A) bereitgestellt.
Mindestens ein Teil einer Schaltung, die elektrisch mit dem Lichtempfangsgerät 110 verbunden ist, wird vorzugsweise unter Verwendung der gleichen Materialien im gleichen Prozess wie eine Schaltung, die elektrisch mit den Licht emittierenden Geräten 190 verbunden ist, ausgebildet. In diesem Fall kann die Dicke der Anzeigevorrichtung kleiner sein als diejenige in dem Fall, in dem die zwei Schaltungen getrennt ausgebildet werden, und der Herstellungsprozess kann vereinfacht werden.
Das Lichtempfangsgerät 110 und die Licht emittierenden Geräte 190 sind jeweils vorzugsweise mit der Schutzschicht 195 bedeckt. In 14A ist die Schutzschicht 195 über und in Kontakt mit der gemeinsamen Elektrode 115 bereitgestellt. Die Schutzschicht 195 kann verhindern, dass Verunreinigungen, wie z.B. Wasser, in das Lichtempfangsgerät 110 und die Licht emittierenden Geräte 190 eindringen, und somit kann die Zuverlässigkeit des Lichtempfangsgeräts 110 und der Licht emittierenden Geräte 190 erhöht werden. Die Schutzschicht 195 und das Substrat 152 sind mit der Klebeschicht 142 aneinander angebracht.
Es sei angemerkt, dass, wie in 14B dargestellt, die Schutzschicht nicht notwendigerweise über dem Lichtempfangsgerät 110 und den Licht emittierenden Geräten 190 bereitgestellt sein muss. In 14B sind die gemeinsame Elektrode 115 und das Substrat 152 mit der Klebeschicht 142 aneinander angebracht.
[Anzeigevorrichtung 10B]
14B zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 10B. Es sei angemerkt, dass die Erläuterung der Struktur, die derjenigen der zuvor beschriebenen Anzeigevorrichtung ähnlich ist, gegebenenfalls in der nachfolgendenden Erläuterung der Anzeigevorrichtung weggelassen werden kann.
Die Anzeigevorrichtung 10B unterscheidet sich von der Anzeigevorrichtung 10A dadurch, dass die gemeinsame Schicht 112 statt der Pufferschicht 182, der Pufferschicht 192B und der Pufferschicht 192G bereitgestellt ist.
Die gemeinsame Schicht 112 ist über der Pixelelektrode 181 und den Pixelelektroden 191 angeordnet. Die gemeinsame Schicht 112 ist eine Schicht, die für das Lichtempfangsgerät 110, das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G gemeinsam verwendet wird.
Als gemeinsame Schicht 112 können/kann beispielsweise eine Lochinjektionsschicht und/oder eine Lochtransportschicht ausgebildet werden. Die gemeinsame Schicht 112 kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen.
Mindestens eine Schicht, die sich von der Aktivschicht und den Licht emittierenden Schichten unterscheidet, ist vorzugsweise dem Lichtempfangsgerät und den Licht emittierenden Geräten gemeinsam, wobei in diesem Fall die Anzahl von Herstellungsschritten der Anzeigevorrichtung verringert werden kann.
[Anzeigevorrichtung 10C]
14C zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 10C.
Die Anzeigevorrichtung 10C unterscheidet sich von der Anzeigevorrichtung 10A dadurch, dass die gemeinsame Schicht 114 statt der Pufferschicht 184, der Pufferschicht 194B und der Pufferschicht 194G bereitgestellt ist.
Die gemeinsame Schicht 114 ist über der Trennwand 216, der Aktivschicht 183, der Licht emittierenden Schicht 193B, der Licht emittierenden Schicht 193N und der Licht emittierenden Schicht 193G angeordnet. Die gemeinsame Schicht 114 ist eine Schicht, die für das Lichtempfangsgerät 110, das Licht emittierende Gerät 190B und das Licht emittierende Gerät 190G gemeinsam verwendet wird.
Als gemeinsame Schicht 114 können/kann beispielsweise eine Elektroneninjektionsschicht und/oder eine Elektronentransportschicht ausgebildet werden. Die gemeinsame Schicht 114 kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen.
Mindestens eine Schicht, die sich von der Aktivschicht und den Licht emittierenden Schichten unterscheidet, ist vorzugsweise dem Lichtempfangsgerät und den Licht emittierenden Geräten gemeinsam, wobei in diesem Fall die Anzahl von Herstellungsschritten der Anzeigevorrichtung verringert werden kann.
[Anzeigevorrichtung 10D]
15A zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 10D.
Die Anzeigevorrichtung 10D unterscheidet sich von der Anzeigevorrichtung 10A dadurch, dass die gemeinsame Schicht 112 und die gemeinsame Schicht 114 statt der Pufferschicht 182, der Pufferschicht 192B, der Pufferschicht 192G, der Pufferschicht 184, der Pufferschicht 194B und der Pufferschicht 194G bereitgestellt sind.
Bei der Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform wird eine organische Verbindung für die Aktivschicht 183 des Lichtempfangsgeräts 110 verwendet. Schichten des Lichtempfangsgeräts 110, die sich von der Aktivschicht 183 unterscheiden, können diesem und den Licht emittierenden Geräten 190 (den EL- Geräten) gemeinsam sein. Daher können die Licht emittierenden Geräte 190 und das Lichtempfangsgerät 110 parallel ausgebildet werden, indem dem Herstellungsprozess der Licht emittierenden Geräte 190 ein Schritt zum Abscheiden der Aktivschicht 183 hinzugefügt wird. Des Weiteren können die Licht emittierenden Geräte 190 und das Lichtempfangsgerät 110 über dem gleichen Substrat ausgebildet werden. Daher kann das Lichtempfangsgerät 110 in der Anzeigevorrichtung integriert werden, ohne die Herstellungsschritte wesentlich zu vergrößern.
Die Anzeigevorrichtung 10D ist ein Beispiel, in dem das Lichtempfangsgerät 110 und die Licht emittierenden Geräte 190 die gemeinsame Struktur mit der Ausnahme aufweisen, dass die Aktivschicht 183 des Lichtempfangsgeräts 110 und die Licht emittierenden Schichten 193 der Licht emittierenden Geräte 190 getrennt ausgebildet sind. Jedoch sind die Strukturen des Lichtempfangsgeräts 110 und der Licht emittierenden Geräte 190 nicht darauf beschränkt. Das Lichtempfangsgerät 110 und die Licht emittierenden Geräte 190 können abgesehen von der Aktivschicht 183 und den Licht emittierenden Schichten 193 Schichten umfassen, die getrennt ausgebildet sind (siehe die vorstehend beschriebenen Anzeigevorrichtungen 10A, 10B und 10C). Das Lichtempfangsgerät 110 und die Licht emittierenden Geräte 190 umfassen vorzugsweise eine oder mehrere Schichten, die gemeinsam verwendet werden (eine oder mehrere gemeinsame Schichten). Daher kann das Lichtempfangsgerät 110 in der Anzeigevorrichtung integriert werden, ohne die Herstellungsschritte wesentlich zu vergrößern.
[Anzeigevorrichtung 10E]
15B zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 10E.
Die in 15B dargestellte Anzeigevorrichtung 10E umfasst zusätzlich zu den Bestandteilen der Anzeigevorrichtung 10Aeine Linse 149.
Die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform kann die Linse 149 umfassen. Die Linse 149 ist in einer Position angeordnet, die sich mit dem Lichtempfangsgerät 110 überlappt. Bei der Anzeigevorrichtung 10E ist die Linse 149 in Kontakt mit dem Substrat 152 bereitgestellt. Die Linse 149, die in der Anzeigevorrichtung 10E enthalten ist, weist eine konvexe Oberfläche auf der dem Substrat 151 zugewandten Seite auf. Die Linse 149 kann alternativ eine konvexe Oberfläche auf der Seite des Substrats 152 aufweisen.
Wenn sowohl die lichtundurchlässige Schicht BM als auch die Linse 149 auf der gleichen Oberfläche des Substrats 152 ausgebildet werden, gibt es keine Beschränkung bezüglich der Ausbildungsreihenfolge. Obwohl 15B ein Beispiel darstellt, in dem die Linse 149 erst ausgebildet wird, kann die lichtundurchlässige Schicht BM erst ausgebildet werden. In 15B sind Endabschnitte der Linse 149 mit der lichtundurchlässigen Schicht BM bedeckt.
Bei der Anzeigevorrichtung 10E fällt das Licht 22 durch die Linse 149 in das Lichtempfangsgerät 110 ein. Wenn die Linse 149 bereitgestellt ist, kann der Aufnahmebereich des Lichtempfangsgeräts 110 im Vergleich zu dem Fall, in dem keine Linse 149 bereitgestellt ist, verkleinert werden, und daher kann verhindert werden, dass sich die Aufnahmebereiche der benachbarten Lichtempfangsgeräte 110 überlappen. Folglich kann ein schärferes, klareres Bild aufgenommen werden. Wenn die Linse 149 bereitgestellt ist, die Lochblende (in 15B entspricht sie der Größe der Öffnung der lichtundurchlässigen Schicht BM, die sich mit dem Lichtempfangsgerät 110 überlappt) im Vergleich zu dem Fall, in dem keine Linse 149 bereitgestellt ist, vergrößert werden, wobei angenommen wird, dass der Aufnahmebereich des Lichtempfangsgeräts 110 gleich ist. Mit der Linse 149 kann daher die Menge an Licht, das in das Lichtempfangsgerät 110 einfällt, erhöht werden.
Auf der Seite des Substrats 152 kann die Linse 149 mit einer konvexen Oberfläche in Kontakt mit der Oberseite der Schutzschicht 195 bereitgestellt sein. Auf der der Anzeigeoberfläche zugewandten Seite des Substrats 152 (der Seite, die dem Substrat 151 entgegengesetzt ist) kann ein Linsenarray bereitgestellt sein. Linsen, die in dem Linsenarray enthalten sind, sind in Positionen bereitgestellt, die sich mit dem Lichtempfangsgerät 110 überlappen. Die lichtundurchlässige Schicht BM ist vorzugsweise auf der dem Substrat 151 zugewandten Oberfläche des Substrats 152 bereitgestellt.
Als Verfahren zum Ausbilden der Linse, die für die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform verwendet wird, kann eine Linse, wie z. B. eine Mikrolinse, direkt auf dem Substrat oder dem Lichtempfangsgerät ausgebildet werden, oder ein getrennt hergestelltes Linsenarray, wie z. B. ein Mikrolinsenarray, kann an das Substrat angebracht werden.
[Anzeigevorrichtung 10F]
15C zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 10F.
Die in 15C dargestellte Anzeigevorrichtung 10F unterscheidet sich von der Anzeigevorrichtung 10D dadurch, dass das Substrat 153, das Substrat 154, die Klebeschicht 155, die Isolierschicht 212 und die Trennwand 217 statt des Substrats 151, des Substrats 152 und der Trennwand 216 bereitgestellt sind.
Das Substrat 153 und die Isolierschicht 212 sind mit der Klebeschicht 155 aneinander angebracht. Das Substrat 154 und die Schutzschicht 195 sind mit der Klebeschicht 142 aneinander angebracht.
Die Anzeigevorrichtung 10F wird hergestellt, indem die Isolierschicht 212, der Transistor 41, die Transistoren 42, das Lichtempfangsgerät 110, die Licht emittierenden Geräte 190 und dergleichen, welche über einem Herstellungssubstrat ausgebildet sind, auf das Substrat 153 übertragen werden. Das Substrat 153 und das Substrat 154 sind vorzugsweise flexibel. Folglich kann die Flexibilität der Anzeigevorrichtung 10F erhöht werden. Sowohl für das Substrat 153 als auch für das Substrat 154 wird vorzugsweise zum Beispiel ein Harz verwendet. Für die Substrate der Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform kann ein in hohem Maße optisch isotroper Film verwendet werden.
Es wird bevorzugt, dass die Trennwand 217 Licht, das von den Licht emittierenden Geräten emittiert wird, absorbiert. Als Trennwand 217 kann beispielsweise eine Schwarzmatrix unter Verwendung eines Harzmaterials, das ein Pigment oder einen Farbstoff enthält, oder dergleichen ausgebildet werden. Alternativ kann unter Verwendung eines braunen Fotolackmaterials die Trennwand 217 mit einer gefärbten Isolierschicht ausgebildet werden.
In einigen Fällen wird Licht, das von dem Licht emittierenden Gerät 190 emittiert wird, von dem Substrat 152 und der Trennwand 217 reflektiert, und das reflektierte Licht fällt in das Lichtempfangsgerät 110 ein. In anderen Fällen passiert das Licht, das von dem Licht emittierenden Gerät 190 emittiert wird, die Trennwand 217 und wird von dem Transistor, der Leitung oder dergleichen reflektiert, und das reflektierte Licht fällt in das Lichtempfangsgerät 110 ein. Wenn die Trennwand 217 Licht absorbiert, kann verhindert werden, dass dieses reflektierte Licht in das Lichtempfangsgerät 110 einfällt. Daher kann das Rauchen verringert werden, und die Empfindlichkeit eines Sensors, bei dem das Lichtempfangsgerät 110 verwendet wird, kann erhöht werden.
Es wird bevorzugt, dass die Trennwand 217 mindestens Licht mit einer Wellenlänge, die von dem Lichtempfangsgerät 110 erfasst wird, absorbiert. Wenn beispielsweise das Lichtempfangsgerät 110 das grüne Licht 21G erfasst, das von dem Licht emittierenden Gerät 190G emittiert wird, absorbiert die Trennwand 217 vorzugsweise mindestens grünes Licht. Wenn die Trennwand 217 beispielsweise einen roten Farbfilter umfasst, kann sie grünes Licht absorbieren und verhindern, dass das reflektierte Licht in das Lichtempfangsgerät 110 einfällt.
Es sei angemerkt, dass eine Licht absorbierende, gefärbte Schicht in Kontakt mit der Oberseite und/oder der Seitenfläche der lichtdurchlässigen Trennwand 216 bereitgestellt sein kann. Die gefärbte Schicht absorbiert vorzugsweise Licht, das von dem Licht emittierenden Gerät emittiert wird. Als gefärbte Schicht kann beispielsweise eine Schwarzmatrix unter Verwendung eines Harzmaterials, das ein Pigment oder einen Farbstoff enthält, oder dergleichen ausgebildet werden. Alternativ kann unter Verwendung eines braunen Fotolackmaterials die gefärbte Schicht mit einer gefärbten Isolierschicht ausgebildet werden.
Es wird bevorzugt, dass die gefärbte Schicht mindestens Licht mit einer Wellenlänge, die von dem Lichtempfangsgerät 110 erfasst wird, absorbiert. Wenn beispielsweise das Lichtempfangsgerät 110 das grüne Licht 21G erfasst, das von dem Licht emittierenden Gerät 190G emittiert wird, absorbiert die gefärbte Schicht vorzugsweise mindestens grünes Licht. Wenn die gefärbte Schicht beispielsweise einen roten Farbfilter umfasst, kann sie grünes Licht absorbieren und verhindern, dass das reflektierte Licht in das Lichtempfangsgerät 110 einfällt.
Die gefärbte Schicht absorbiert Streulicht, das in der Anzeigevorrichtung 10F entsteht, und somit kann die Menge an Streulicht, das in das Lichtempfangsgerät 110 einfällt, verringert werden. Daher kann das Rauchen verringert werden, und die Empfindlichkeit eines Sensors, bei dem das Lichtempfangsgerät 110 verwendet wird, kann erhöht werden.
Bei der Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform ist die gefärbte Schicht zwischen dem Lichtempfangsgerät 110 und den Licht emittierenden Geräten 190 angeordnet. Somit kann Streulicht, das von den Licht emittierenden Geräten 190 in das Lichtempfangsgerät 110 einfällt, minimiert werden.
Ausführliche Strukturen einer Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von 16 bis 19 beschrieben.
[Anzeigevorrichtung 100A]
16 zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 100A. Es sei angemerkt, dass die Anzeigevorrichtung 100A eine Struktur aufweist, in der der Licht emittierende Abschnitt 163 der in 9 dargestellten Licht emittierenden Vorrichtung 200A durch einen Anzeigeabschnitt 162 ersetzt ist. In diesem Fall kann die in 16 dargestellte Struktur als Anzeigemodul angesehen werden, das die Anzeigevorrichtung 100A, einen IC und eine FPC umfasst.
16 stellt ein Beispiel für Querschnitte eines Teils eines die FPC 172 umfassenden Bereichs, eines Teils eines die Schaltung 164 umfassenden Bereichs, eines Teils eines den Anzeigeabschnitt 162 umfassenden Bereichs und eines Teils eines einen Endabschnitt umfassenden Bereichs der Anzeigevorrichtung 100A dar.
Die in 16 dargestellte Anzeigevorrichtung 100A umfasst zwischen dem Substrat 151 und dem Substrat 152 den Transistor 201, einen Transistor 205, den Transistor 206, den Transistor 207, das Licht emittierende Gerät 190B, das Licht emittierende Gerät 190G, das Lichtempfangsgerät 110 und dergleichen.
Das Substrat 152 und die Isolierschicht 214 sind durch die Klebeschicht 142 miteinander verbunden. Das Licht emittierende Gerät 190B, das Licht emittierende Gerät 190G und das Lichtempfangsgerät 110 können mit einer soliden Abdichtungsstruktur, einer hohlen Abdichtungsstruktur oder dergleichen abgedichtet werden. In 16 kommt eine hohle Abdichtungsstruktur zum Einsatz, in der der Raum 143, der von dem Substrat 152, der Klebeschicht 142 und der Isolierschicht 214 umschlossen ist, mit einem Inertgas (wie z. B. Stickstoff oder Argon) gefüllt ist. Die Klebeschicht 142 kann auch derart bereitgestellt sein, dass sie sich mit dem Licht emittierenden Gerät 190B, dem Licht emittierenden Gerät 190G und dem Lichtempfangsgerät 110 überlappt. Alternativ kann der Raum 143, der von dem Substrat 152, der Klebeschicht 142 und der Isolierschicht 214 umschlossen ist, mit einem Harz, das sich von demjenigen der Klebeschicht 142 unterscheidet, gefüllt sein.
Das Licht emittierende Gerät 190B weist eine mehrschichtige Struktur auf, in der von der Seite der Isolierschicht 214 aus die Pixelelektrode 191B, die gemeinsame Schicht 112, die Licht emittierende Schicht 193N, die Licht emittierende Schicht 193B, die gemeinsame Schicht 114 und die gemeinsame Elektrode 115 in dieser Reichenfolge übereinander angeordnet sind. Die Pixelelektrode 191B ist durch eine Öffnung, die in der Isolierschicht 214 bereitgestellt ist, mit der leitenden Schicht 222b verbunden, die in dem Transistor 206 enthalten ist. Der Transistor 206 weist eine Funktion zum Steuern des Betriebs des Licht emittierenden Geräts 190B auf.
Das Licht emittierende Gerät 190G weist eine mehrschichtige Struktur auf, in der von der Seite der Isolierschicht 214 aus die Pixelelektrode 191G, die gemeinsame Schicht 112, die Licht emittierende Schicht 193G, die gemeinsame Schicht 114 und die gemeinsame Elektrode 115 in dieser Reichenfolge übereinander angeordnet sind. Die Pixelelektrode 191G ist durch eine Öffnung, die in der Isolierschicht 214 bereitgestellt ist, mit der leitenden Schicht 222b verbunden, die in dem Transistor 207 enthalten ist. Der Transistor 207 weist eine Funktion zum Steuern des Betriebs des Licht emittierenden Geräts 190G auf.
Die Endabschnitte der Pixelelektrode 191B und die Endabschnitte der Pixelelektrode 191G sind mit der Trennwand 216 bedeckt. Die Pixelelektrode 191B und die Pixelelektrode 191 G enthalten jeweils ein Material, das sichtbares Licht und Infrarotlicht reflektiert, und die gemeinsame Elektrode 115 enthält ein Material, das sichtbares Licht und Infrarotlicht durchlässt.
Das Lichtempfangsgerät 110 weist eine mehrschichtige Struktur auf, in der von der Seite der Isolierschicht 214 aus die Pixelelektrode 181, die gemeinsame Schicht 112, die Aktivschicht 183, die gemeinsame Schicht 114 und die gemeinsame Elektrode 115 in dieser Reichenfolge übereinander angeordnet sind. Die Pixelelektrode 181 ist durch eine Öffnung, die in der Isolierschicht 214 bereitgestellt ist, elektrisch mit der leitenden Schicht 222b verbunden, die in dem Transistor 205 enthalten ist. Die Endabschnitte der Pixelelektrode 181 sind mit der Trennwand 216 bedeckt. Die Pixelelektrode 181 enthält ein Material, das sichtbares Licht und Infrarotlicht reflektiert, und die gemeinsame Elektrode 115 enthält ein Material, das sichtbares Licht und Infrarotlicht durchlässt.
Licht wird von den Licht emittierenden Geräten 190 in Richtung des Substrats 152 emittiert. In das Lichtempfangsgerät 110 fällt Licht durch das Substrat 152 und den Raum 143 ein. Für das Substrat 152 wird vorzugsweise ein Material, das in hohem Maße sichtbares Licht und Infrarotlicht durchlässt, verwendet.
Die Pixelelektrode 181 und die Pixelelektroden 191 können unter Verwendung des gleichen Materials im gleichen Schritt ausgebildet werden. Die gemeinsame Schicht 112, die gemeinsame Schicht 114 und die gemeinsame Elektrode 115 werden sowohl für das Lichtempfangsgerät 110 als auch für die Licht emittierenden Geräte 190 verwendet. Das Lichtempfangsgerät 110 und die Licht emittierenden Geräte 190 können mit Ausnahme der Aktivschicht 183 und der Licht emittierenden Schichten 193 die gemeinsame Struktur aufweisen. Daher kann das Lichtempfangsgerät 110 in der Anzeigevorrichtung 100A integriert werden, ohne die Herstellungsschritte wesentlich zu vergrößern.
Die lichtundurchlässige Schicht BM ist auf der dem Substrat 151 zugewandten Oberfläche des Substrats 152 ist bereitgestellt. Die lichtundurchlässige Schicht BM weist eine Öffnung in einer Position, die sich mit dem Lichtempfangsgerät 110 überlappt, und Öffnungen in Positionen auf, die sich mit den Licht emittierenden Geräten 190 überlappen. Wenn die lichtundurchlässige Schicht BM bereitgestellt ist, kann ein Bereich, in dem das Lichtempfangsgerät 110 Licht erfassen kann, gesteuert werden. Die lichtundurchlässige Schicht BM kann verhindern, dass Licht von dem Licht emittierenden Gerät 190 durch kein Objekt direkt in das Lichtempfangsgerät 110 einfällt. Daher kann ein Sensor mit geringem Rauschen und hoher Empfindlichkeit erhalten werden.
Der Transistor 201, der Transistor 205, der Transistor 206 und Transistor 207 sind alle über dem Substrat 151 ausgebildet. Diese Transistoren können unter Verwendung der gleichen Materialien im gleichen Prozess hergestellt werden.
Über dem Substrat 151 sind die Isolierschicht 211, die Isolierschicht 213, die Isolierschicht 215 und die Isolierschicht 214 in dieser Reihenfolge bereitgestellt. Ein Teil der Isolierschicht 211 dient als Gate-Isolierschicht jedes Transistors. Ein Teil der Isolierschicht 213 dient als Gate-Isolierschicht jedes Transistors. Die Isolierschicht 215 ist derart bereitgestellt, dass sie die Transistoren bedeckt. Die Isolierschicht 214 ist derart bereitgestellt, dass sie die Transistoren bedeckt, und dient als Planarisierungsschicht. Es sei angemerkt, dass die Anzahl von Gate-Isolierschichten und die Anzahl von Isolierschichten, die die Transistoren bedecken, nicht beschränkt sind und jeweils eins, zwei oder mehr sein können.
Ein Material, durch das Verunreinigungen, wie z. B. Wasser und Wasserstoff, nicht leicht diffundieren, wird vorzugsweise für mindestens eine der Isolierschichten verwendet, die die Transistoren bedecken. Somit kann die Isolierschicht als Sperrschicht dienen. Eine derartige Struktur kann die Diffusion der Verunreinigungen von außen in die Transistoren effektiv verhindern; somit kann die Zuverlässigkeit der Anzeigevorrichtung erhöht werden.
Als Isolierschicht 211, Isolierschicht 213 und Isolierschicht 215 wird jeweils vorzugsweise ein anorganischer Isolierfilm verwendet.
Ein organischer Isolierfilm weist hier meistens eine niedrigere Sperreigenschaft auf als ein anorganischer Isolierfilm. Daher weist ein organischer Isolierfilm vorzugsweise eine Öffnung in der Nähe des Endabschnitts der Anzeigevorrichtung 100A auf. Somit kann verhindert werden, dass Verunreinigungen von dem Endabschnitt der Anzeigevorrichtung 100A durch den organischen Isolierfilm eindringen. Alternativ kann ein organischer Isolierfilm derart ausgebildet werden, dass sich sein Endabschnitt weiter innen befindet als der Endabschnitt der Anzeigevorrichtung 100A, damit der organische Isolierfilm nicht an dem Endabschnitt der Anzeigevorrichtung 100A freiliegt.
Bei der Isolierschicht 214, die als Planarisierungsschicht dient, handelt es sich vorzugsweise um einen organischen Isolierfilm. In dem in 16 dargestellten Bereich 228 ist eine Öffnung in der Isolierschicht 214 ausgebildet. Daher kann auch in dem Fall, in dem ein organischer Isolierfilm als Isolierschicht 214 verwendet wird, verhindert werden, dass Verunreinigungen von außen durch die Isolierschicht 214 in den Anzeigeabschnitt 162 eindringen. Folglich kann die Zuverlässigkeit der Anzeigevorrichtung 100A erhöht werden.
Da die Struktur der Transistoren, die in der Anzeigevorrichtung 100A enthalten sind, der Struktur der Transistoren, die in der Licht emittierenden Vorrichtung 200A (10A) enthalten sind, ähnlich ist, wird die ausführliche Beschreibung weggelassen.
Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Struktur der Transistoren, die in der Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform enthalten sind. Für die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform kann beispielsweise der Transistor eingesetzt werden, der bei der Ausführungsform 1 beschrieben worden ist und für die Licht emittierende Vorrichtung verwendet werden kann.
Der Verbindungsabschnitt 204 ist in einem Bereich des Substrats 151 bereitgestellt, in dem sich das Substrat 152 mit diesem nicht überlappt. In dem Verbindungsabschnitt 204 ist die Leitung 165 über die leitende Schicht 166 und die Verbindungsschicht 242 elektrisch mit der FPC 172 verbunden. Auf der Oberseite des Verbindungsabschnitts 204 liegt die leitende Schicht 166 frei, die durch Verarbeiten des gleichen leitenden Films wie die Pixelelektroden 191 erhalten wird. Somit können der Verbindungsabschnitt 204 und die FPC 172 über die Verbindungsschicht 242 elektrisch miteinander verbunden sein.
Verschiedene optische Bauelemente können an der Außenseite des Substrats 152 angeordnet sein. Beispiele für die optischen Bauelemente umfassen eine polarisierende Platte, eine Retardationsplatte, eine Lichtdiffusionsschicht (z. B. einen Diffusionsfilm), eine Antireflexionsschicht und einen Lichtbündelungsfilm. Des Weiteren kann ein antistatischer Film, der das Anhaften von Staub verhindert, ein wasserabweisender Film, der das Anhaften von Flecken unterdrückt, ein Hartfilm, der die Entstehung von Kratzern unterdrückt, die beim Verwenden verursacht werden, eine stoßabsorbierende Schicht oder dergleichen an der Außenseite des Substrats 152 angeordnet sein.
Als Material, das für jeden Bestandteil der Anzeigevorrichtung verwendet werden kann, kann das Material verwendet werden, das bei der Ausführungsform 1 beschrieben worden ist und für den entsprechenden Bestandteil der Licht emittierenden Vorrichtung verwendet werden kann.
Die Licht emittierenden Geräte 190 weisen eine Top-Emission-Struktur, eine Bottom-Emission-Struktur, eine Dual-Emission-Struktur oder dergleichen auf. Ein leitender Film, der sichtbares Licht und Infrarotlicht durchlässt, wird als Elektrode verwendet, durch die Licht extrahiert wird. Ein leitender Film, der sichtbares Licht und Infrarotlicht reflektiert, wird vorzugsweise als Elektrode verwendet, durch die kein Licht extrahiert wird.
Das Licht emittierende Gerät 190B emittiert Infrarotlicht (IR) und blaues (B) Licht. Das Licht emittierende Gerät 190B umfasst mindestens die Licht emittierende Schicht 193B und die Licht emittierende Schicht 193N. Das Licht emittierende Gerät 190G emittiert grünes (G) Licht. Das Licht emittierende Gerät 190G umfasst mindestens die Licht emittierende Schicht 193G. Abgesehen von den Licht emittierenden Schichten 193 können die Licht emittierenden Geräte 190 ferner eine Schicht umfassen, die eine Substanz mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Lochtransporteigenschaft, ein lochblockierendes Material, eine Substanz mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft, eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer bipolaren Eigenschaft oder dergleichen enthält. Die gemeinsame Schicht 112 umfasst vorzugsweise zum Beispiel eine Lochinjektionsschicht und/oder eine Lochtransportschicht. Die gemeinsame Schicht 114 umfasst vorzugsweise zum Beispiel eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht.
Für die gemeinsame Schicht 112, die Licht emittierenden Schichten 193 und die gemeinsame Schicht 114 kann eine niedermolekulare Verbindung oder eine hochmolekulare Verbindung verwendet werden, und sie können auch eine anorganische Verbindung enthalten. Jede der Schichten, die in der gemeinsamen Schicht 112, den Licht emittierenden Schichten 193 und der gemeinsamen Schicht 114 enthalten sind, kann durch ein Verfahren, wie z. B. ein Verdampfungsverfahren (darunter auch ein Vakuumverdampfungsverfahren), ein Transferverfahren, ein Druckverfahren, ein Tintenstrahlverfahren oder ein Beschichtungsverfahren, ausgebildet werden.
Die Licht emittierenden Schichten 193 können als Licht emittierendes Material eine anorganische Verbindung, wie z. B. einen Quantenpunkt, enthalten.
Die Aktivschicht 183 des Lichtempfangsgeräts 110 enthält einen Halbleiter. Beispiele für den Halbleiter umfassen einen anorganischen Halbleiter, wie z. B. Silizium, und einen organischen Halbleiter, der eine organische Verbindung enthält. Bei dieser Ausführungsform wird ein Beispiel gezeigt, in dem ein organischer Halbleiter als Halbleiter, der in der Aktivschicht enthalten ist, verwendet wird. Ein organischer Halbleiter wird vorzugsweise verwendet, da die Licht emittierenden Schichten 193 der Licht emittierenden Geräte 190 und die Aktivschicht 183 des Lichtempfangsgeräts 110 durch das gleiche Verfahren (wie z.B. ein Vakuumverdampfungsverfahren) ausgebildet werden können und eine Herstellungseinrichtung gemeinsam verwendet werden kann.
Als n-Typ-Halbleitermaterial, das in der Aktivschicht 183 enthalten ist, kann ein organisches Halbleitermaterial mit einer Elektronenakzeptoreigenschaft, wie z. B. Fulleren (z. B. C₆₀ oder C₇₀) oder ein Derivat davon, verwendet werden. Als p-Typ-Halbleitermaterial, das in der Aktivschicht 183 enthalten ist, kann ein organisches Halbleitermaterial mit einer Elektronendonatoreigenschaft, wie z. B. Kupfer(II)phthalocyanin (CuPc) oder Tetraphenyldibenzoperiflanthen (DBP), verwendet werden.
Beispielsweise kann die Aktivschicht 183 durch Co-Verdampfung eines n-Typ-Halbleiters und eines p-Typ-Halbleiters ausgebildet werden.
[Anzeigevorrichtung 100B]
17A zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 100B.
Die Anzeigevorrichtung 100B unterscheidet sich hauptsächlich von der Anzeigevorrichtung 100A dadurch, dass die Linse 149 und die Schutzschicht 195 bereitgestellt sind.
Das Vorhandensein der Schutzschicht 195, die das Lichtempfangsgerät 110 und die Licht emittierenden Geräte 190 bedeckt, kann verhindern, dass Verunreinigungen, wie z. B. Wasser, in das Lichtempfangsgerät 110 und die Licht emittierenden Geräte 190 eindringen, so dass die Zuverlässigkeit des Lichtempfangsgeräts 110 und der Licht emittierenden Geräte 190 erhöht werden kann.
In dem Bereich 228 in der Nähe des Endabschnitts der Anzeigevorrichtung 100B sind vorzugsweise die Isolierschicht 215 und die Schutzschicht 195 durch eine Öffnung der Isolierschicht 214 in Kontakt miteinander. Insbesondere sind vorzugsweise ein anorganischer Isolierfilm, der in der Isolierschicht 215 enthalten ist, und ein anorganischer Isolierfilm, der in der Schutzschicht 195 enthalten ist, in Kontakt miteinander. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Verunreinigungen von außen durch einen organischen Isolierfilm in den Anzeigeabschnitt 162 eindringen. Folglich kann die Zuverlässigkeit der Anzeigevorrichtung 100B erhöht werden.
17B stellt ein Beispiel dar, in dem die Schutzschicht 195 eine dreischichtige Struktur aufweist. In 17B umfasst die Schutzschicht 195 die anorganische Isolierschicht 195a über der gemeinsamen Elektrode 115, die organische Isolierschicht 195b über der anorganischen Isolierschicht 195a und die anorganische Isolierschicht 195c über der organischen Isolierschicht 195b.
Der Endabschnitt der anorganischen Isolierschicht 195a und der Endabschnitt der anorganischen Isolierschicht 195c erstrecken sich weiter außen als der Endabschnitt der organischen Isolierschicht 195b und sind in Kontakt miteinander. Des Weiteren ist die anorganische Isolierschicht 195a durch die Öffnung der Isolierschicht 214 (der organischen Isolierschicht) in Kontakt mit der Isolierschicht 215 (der anorganischen Isolierschicht). Somit können das Lichtempfangsgerät 110 und die Licht emittierenden Geräte 190 von der Isolierschicht 215 und der Schutzschicht 195 umschlossen sein, so dass die Zuverlässigkeit des Lichtempfangsgeräts 110 und der Licht emittierenden Geräte 190 erhöht werden kann.
Auf diese Weise kann die Schutzschicht 195 eine mehrschichtige Struktur aus einem organischen Isolierfilm und einem anorganischen Isolierfilm aufweisen. Dabei ist es vorzuziehen, dass sich ein Endabschnitt des anorganischen Isolierfilms weiter außen erstreckt als ein Endabschnitt des organischen Isolierfilms.
Die Linse 149 ist auf der dem Substrat 151 zugewandten Oberfläche des Substrats 152 bereitgestellt. Auf der dem Substrat 151 zugewandten Seite weist die Linse 149 eine konvexe Oberfläche auf. Es ist vorzuziehen, dass sich ein Lichtempfangsbereich des Lichtempfangsgeräts 110 mit der Linse 149 überlappt und mit den Licht emittierenden Schichten 193 nicht überlappt. Folglich können die Empfindlichkeit und Genauigkeit eines Sensors, bei dem das Lichtempfangsgerät 110 verwendet wird, erhöht werden.
Die Linse 149 weist vorzugsweise einen Brechungsindex von höher als oder gleich 1,3 und niedriger als oder gleich 2,5 auf. Die Linse 149 kann unter Verwendung eines anorganischen Materials und/oder eines organischen Materials ausgebildet werden. Beispielsweise kann ein Material, das ein Harz enthält, für die Linse 149 verwendet werden. Alternativ kann ein Material, das ein Oxid und/oder ein Sulfid enthält, für die Linse 149 verwendet werden.
Für die Linse 149 kann insbesondere ein Harz, das Chlor, Brom oder Jod enthält, ein Harz, das ein Schwermetallatom enthält, ein Harz, das einen aromatischen Ring enthält, ein Harz, das Schwefel enthält, oder dergleichen verwendet werden. Alternativ kann ein Material, das ein Harz und Nanopartikel eines Materials enthält, das einen höheren Brechungsindex aufweist als dieses Harz, für die Linse 149 verwendet werden. Es können Nanopatikel von Titanoxid, Zirconiumoxid oder dergleichen verwendet werden.
Ferner kann Ceroxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Magnesiumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Titanoxid, Yttriumoxid, Zinkoxid, ein Oxid, das Indium und Zinn enthält, ein Oxid, das Indium, Gallium und Zink enthält, oder dergleichen für die Linse 149 verwendet werden. Alternativ kann Zinksulfid oder dergleichen für die Linse 149 verwendet werden.
Bei der Anzeigevorrichtung 100B sind die Schutzschicht 195 und das Substrat 152 mit der Klebeschicht 142 aneinander angebracht. Die Klebeschicht 142 überlappt sich mit dem Lichtempfangsgerät 110 und den Licht emittierenden Geräten 190, wobei eine solide Abdichtungsstruktur für die Anzeigevorrichtung 100B eingesetzt wird.
[Anzeigevorrichtung 100C]
18A zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 100C.
Die Anzeigevorrichtung 100C unterscheidet sich von der Anzeigevorrichtung 100B durch die Struktur der Transistoren.
Die Anzeigevorrichtung 100C umfasst über dem Substrat 151 den Transistor 202, einen Transistor 209 und den Transistor 210.
Da die Struktur der Transistoren, die in der Anzeigevorrichtung 100C enthalten sind, der Struktur der Transistoren, die in der Licht emittierenden Vorrichtung 200B (11 A) enthalten sind, ähnlich ist, wird die ausführliche Beschreibung weggelassen.
18A stellt ein Beispiel dar, in dem die Isolierschicht 225 eine Oberseite und eine Seitenfläche der Halbleiterschicht bedeckt. Im Gegensatz dazu überlappt sich in 18B die Isolierschicht 225 mit dem Kanalbildungsbereich 231i der Halbleiterschicht 231, nicht mit den niederohmigen Bereichen 231n. Beispielsweise kann die in 18B dargestellte Struktur hergestellt werden, indem die Isolierschicht 225 unter Verwendung der leitenden Schicht 223 als Maske verarbeitet wird. In 18B ist die Isolierschicht 215 derart bereitgestellt, dass sie die Isolierschicht 225 und die leitende Schicht 223 bedeckt, und die leitende Schicht 222a und die leitende Schicht 222b sind durch Öffnungen der Isolierschicht 215 mit den jeweiligen niederohmigen Bereichen 231 n verbunden. Ferner kann die Isolierschicht 218 bereitgestellt sein, um den Transistor zu bedecken.
[Anzeigevorrichtung 100D]
19 zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung 100D.
Die Anzeigevorrichtung 100D unterscheidet sich von der Anzeigevorrichtung 100C dadurch, dass eine gefärbte Schicht 148a bereitgestellt ist.
Die gefärbte Schicht 148a umfasst einen Teil, der in Kontakt mit der Oberseite der Pixelelektrode 181 ist, die in dem Lichtempfangsgerät 110 enthalten ist, und einen Teil, der in Kontakt mit der Seitenfläche der Trennwand 216 ist.
Die gefärbte Schicht 148a absorbiert Streulicht, das in der Anzeigevorrichtung 100D entsteht, und somit kann die Menge an Streulicht, das in das Lichtempfangsgerät 110 einfällt, verringert werden. Daher kann das Rauchen verringert werden, und die Empfindlichkeit eines Sensors, bei dem das Lichtempfangsgerät 110 verwendet wird, kann erhöht werden.
Die Anzeigevorrichtung 100D unterscheidet sich von der Anzeigevorrichtung 100C dadurch, dass das Substrat 153, das Substrat 154, die Klebeschicht 155 und die Isolierschicht 212 statt des Substrats 151 und des Substrats 152 bereitgestellt sind.
Das Substrat 153 und die Isolierschicht 212 sind mit der Klebeschicht 155 aneinander angebracht. Das Substrat 154 und die Schutzschicht 195 sind mit der Klebeschicht 142 aneinander angebracht.
Die Anzeigevorrichtung 100D wird hergestellt, indem die Isolierschicht 212, der Transistor 202, der Transistor 209, der Transistor 210, das Lichtempfangsgerät 110, die Licht emittierenden Geräte 190 und dergleichen, welche über einem Herstellungssubstrat ausgebildet sind, auf das Substrat 153 übertragen werden. Das Substrat 153 und das Substrat 154 sind vorzugsweise flexibel. Folglich kann die Flexibilität der Anzeigevorrichtung 100D erhöht werden.
Für die Isolierschicht 212 kann ein anorganischer Isolierfilm, der für die Isolierschicht 211, die Isolierschicht 213 und die Isolierschicht 215 verwendet werden kann, verwendet werden.
Die Anzeigevorrichtung 100C ist ein Beispiel, in dem keine Linse 149 bereitgestellt ist, während die Anzeigevorrichtung 100D ein Beispiel ist, in dem die Linse 149 bereitgestellt ist. Die Linse 149 kann je nach dem Verwendungszweck oder dergleichen des Sensors angemessen bereitgestellt sein.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst der Anzeigeabschnitt der Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert, das Licht emittierende Gerät, das sichtbares Licht emittiert, und das Lichtempfangsgerät, das mindestens einen Teil von sichtbarem Licht und Infrarotlicht erfasst. Der Anzeigeabschnitt weist sowohl eine Funktion zum Anzeigen eines Bildes als auch eine Funktion zum Erfassen von Licht auf. Daher können im Vergleich zu dem Fall, in dem ein Sensor außerhalb des Anzeigeabschnitts oder außerhalb der Anzeigevorrichtung bereitgestellt ist, die Größe und das Gewicht eines elektronischen Geräts verringert werden. Außerdem kann ein elektronisches Gerät mit mehr Funktionen in Kombination mit einem Sensor außerhalb des Anzeigeabschnitts oder außerhalb der Anzeigevorrichtung erzielt werden.
Mindestens eine Schicht des Lichtempfangsgeräts, die sich von der Aktivschicht unterscheidet, kann diesem und den Licht emittierenden Geräten (den EL-Geräten) gemeinsam sein. Ferner können sämtliche Schichten des Lichtempfangsgeräts, die sich von der Aktivschicht unterscheiden, diesem und den Licht emittierenden Geräten (den EL-Geräten) gemeinsam sein. Beispielsweise können die Licht emittierenden Geräte und das Lichtempfangsgerät über dem gleichen Substrat ausgebildet werden, indem dem Herstellungsprozess der Licht emittierenden Geräte ein Schritt zum Abscheiden der Aktivschicht hinzugefügt wird. Außerdem können bei den Licht emittierenden Geräten und dem Lichtempfangsgerät die Pixelelektroden und die gemeinsamen Elektroden jeweils unter Verwendung des gleichen Materials im gleichen Schritt ausgebildet werden. Wenn eine Schaltung, die elektrisch mit dem Lichtempfangsgerät verbunden ist, und eine Schaltung, die elektrisch mit den Licht emittierenden Geräten verbunden ist, unter Verwendung der gleichen Materialien im gleichen Prozess hergestellt werden, kann der Herstellungsprozess der Anzeigevorrichtung vereinfacht werden. Auf diese Weise kann eine zweckmäßige Anzeigevorrichtung, in der ein Lichtempfangsgerät integriert ist, ohne komplizierte Herstellungsschritte hergestellt werden.
Diese Ausführungsform kann je nach Bedarf mit den anderen Ausführungsformen kombiniert werden.
(Ausführungsform 3)
Bei dieser Ausführungsform wird ein Material beschrieben, das für ein Licht emittierendes Gerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
<Elektrode>
Als Material, das das Paar von Elektroden des Licht emittierenden Geräts bildet, können/kann ein Metall, eine Legierung, eine elektrisch leitende Verbindung, eine Mischung davon und/oder dergleichen angemessen verwendet werden. Insbesondere kann ein In-Sn-Oxid (auch als ITO bezeichnet), ein In-Si-Sn-Oxid (auch als ITSO bezeichnet), ein In-Zn-Oxid oder ein In-W-Zn-Oxid verwendet werden. Es ist auch möglich, ein Metall, wie z. B. Aluminium (AI), Titan (Ti), Chrom (Cr), Mangan (Mn), Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Kupfer (Cu), Gallium (Ga), Zink (Zn), Indium (In), Zinn (Sn), Molybdän (Mo), Tantal (Ta), Wolfram (W), Palladium (Pd), Gold (Au), Platin (Pt), Silber (Ag), Yttrium (Y) oder Neodym (Nd), oder eine Legierung zu verwenden, die eine geeignete Kombination davon enthält. Es ist auch möglich, ein Element der Gruppe 1 oder der Gruppe 2 des Periodensystems, das vorstehend nicht genannt worden ist (z. B. ein Seltenerdmetall, wie z. B. Lithium (Li), Cäsium (Cs), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Europium (Eu) oder Ytterbium (Yb)), eine Legierung, die eine geeignete Kombination davon enthält, Graphen oder dergleichen zu verwenden.
Es sei angemerkt, dass im Falle der Herstellung eines Licht emittierenden Geräts mit einer Mikrokavitätsstruktur eine reflektierende Elektrode und eine transflektive Elektrode verwendet werden. Daher kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur unter Verwendung von einer oder mehreren Arten von erwünschten leitenden Materialien ausgebildet werden. Für die Herstellung der Elektroden kann ein Sputterverfahren oder ein Vakuumverdampfungsverfahren verwendet werden.
<Lochinjektionsschicht und Lochtransportschicht>
Die Lochinjektionsschicht ist eine Schicht, die Löcher von der Anode in die Licht emittierende Einheit injiziert und ein Material mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft enthält.
Als Material mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft kann ein Übergangsmetalloxid, wie z. B. ein Molybdänoxid, ein Vanadiumoxid, ein Rutheniumoxid, ein Wolframoxid oder ein Manganoxid, eine auf Phthalocyanin basierende Verbindung, wie z. B. Phthalocyanin (Abkürzung: H₂PC) oder Kupferphthalocyanin (Abkürzung: CuPc), oder dergleichen verwendet werden.
Als Material mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft kann eine aromatische Amin-Verbindung, wie z. B. 4,4',4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamin (Abkürzung: TDATA), 4,4',4"-Tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenylamino]triphenylamin (Abkürzung: MTDATA), 4,4'-Bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: DPAB), 4,4'-Bis(N-{4-[N'-(3-methylphenyl)-N'-phenylamino]phenyl}-N-phenylamino)biphenyl (Abkürzung: DNTPD), 1,3,5-Tris[N-( 4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]benzol (Abkürzung: DPA3B), 3-[N-(9-Phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCA1), 3,6-Bis[N-(9-phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCA2) oder 3-[N-(1-Naphthyl)-N-(9-phenylcarbazol-3-yl)amino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzPCNI), oder dergleichen verwendet werden.
Als Material mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft kann Poly(N-vinylcarbazol) (Abkürzung: PVK), Poly(4-vinyltriphenylamin) (Abkürzung: PVTPA), Poly[N-(4-{N'-[4-(4-diphenylamino)phenyl]phenyl-N'nylamino}phenyl)methacrylamid] (Abkürzung: PTPDMA), Poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidin] (Abkürzung: Poly-TPD) oder dergleichen verwendet werden. Alternativ kann eine hochmolekulare Verbindung, der eine Säure, zugesetzt ist, wie z. B. Poly(3,4-ethylendioxythiophen)/Poly(styrolsulfonsäure) (Abkürzung: PEDOT/PSS) oder Polyanilin/Poly(styrolsulfonsäure) (Abkürzung: PAni/PSS), oder dergleichen verwendet werden.
Als Material mit einer hohen Lochinjektionseigenschaft kann auch ein Verbundmaterial, das ein Lochtransportmaterial und ein Akzeptormaterial (ein Elektronenakzeptormaterial) enthält, verwendet werden. In diesem Fall extrahiert das Akzeptormaterial Elektronen aus dem Lochtransportmaterial, so dass Löcher in der Lochinjektionsschicht erzeugt und durch die Lochtransportschicht in die Licht emittierende Schicht injiziert werden. Es sei angemerkt, dass die Lochinjektionsschicht in einer einschichtigen Struktur aus einem Verbundmaterial, das ein Lochtransportmaterial und ein Akzeptormaterial enthält, oder einer mehrschichtigen Struktur aus getrennten Schichten, die ein Lochtransportmaterial bzw. ein Akzeptormaterial enthalten, ausgebildet sein kann.
Die Lochtransportschicht ist eine Schicht, die Löcher, die von der Anode durch die Lochinjektionsschicht injiziert werden, zu der Licht emittierenden Schicht transportiert. Die Lochtransportschicht ist eine Schicht, die ein Lochtransportmaterial enthält. Es wird besonders bevorzugt, dass das HOMO-Niveau des Lochtransportmaterials, das für die Lochtransportschicht verwendet wird, gleich dem HOMO-Niveau der Lochinjektionsschicht ist oder in der Nähe davon liegt.
Als Akzeptormaterial, das für die Lochinjektionsschicht verwendet wird, kann ein Oxid eines Metalls, das zu einer der Gruppen 4 bis 8 des Periodensystems gehört, verwendet werden. Konkrete Beispiele umfassen Molybdänoxid, Vanadiumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Chromoxid, Wolframoxid, Manganoxid und Rheniumoxid. Unter diesen wird Molybdänoxid besonders bevorzugt, da es an der Luft stabil ist, eine geringe hygroskopische Eigenschaft aufweist und leicht zu handhaben ist. Alternativ kann ein organischer Akzeptor, wie z. B. ein Chinodimethan-Derivat, ein Chloranil-Derivat oder ein Hexaazatriphenylen-Derivat, verwendet werden. Beispiele für dasjenige mit einer elektronenziehenden Gruppe (einer Halogen-Gruppe oder einer CyanoGruppe) umfassen 7,7,8,8-Tetracyano-2,3,5,6-tetrafluorchinodimethan (Abkürzung: F₄-TCNQ), Chloranil, 2,3,6,7,10,11-Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylen (Abkürzung: HAT-CN) und 1,3,4,5,7,8-Hexafluortetracyano-naphthochinodimethan (Abkürzung: F6-TCNNQ). Eine Verbindung, in der elektronenziehende Gruppen an einen kondensierten aromatischen Ring mit einer Vielzahl von Heteroatomen gebunden sind, wie z. B. HAT-CN, wird besonders bevorzugt, da sie thermisch stabil ist. Ein [3]Radialen-Derivat mit einer elektronenziehenden Gruppe (insbesondere einer Cyanogruppe oder einer Halogengruppe wie einer Fluorgruppe) hat eine sehr hohe Elektronenakzeptoreigenschaft und wird daher bevorzugt. Konkrete Beispiele umfassen α,α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorbenzolacetonitril], α,α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[2,6-dichlor-3,5-difluor-4-(trifluormethyl)benzolacetonitril] und α,α',α''-1,2,3-Cyclopropantriylidentris[2,3,4,5,6-pentafluorbenzolacetonitril].
Als Lochtransportmaterial, das für die Lochinjektionsschicht und die Lochtransportschicht verwendet wird, wird eine Substanz mit einer Löcherbeweglichkeit von 10^-6 cm²/Vs oder höher bevorzugt. Es sei angemerkt, dass andere Substanzen verwendet werden können, solange sie eine Lochtransporteigenschaft aufweisen, die höher ist als eine Elektronentransporteigenschaft.
Als Lochtransportmaterial wird ein Material mit einer hohen Lochtransporteigenschaft, wie z. B. eine π-elektronenreiche heteroaromatische Verbindung (z. B. ein Carbazol-Derivat, ein Thiophen-Derivat oder ein Furan-Derivat) oder ein aromatisches Amin (eine Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst), bevorzugt.
Beispiele für das Carbazol-Derivat (eine Verbindung mit einem Carbazol-Gerüst) umfassen ein Bicarbazol-Derivat (z. B. ein 3,3'-Bicarbazol-Derivat) und ein aromatisches Amin mit einer Carbazolyl-Gruppe.
Konkrete Beispiele für das Bicarbazol-Derivat (z. B. das 3,3'-Bicarbazol-Derivat) umfassen 3,3'-Bis(9-phenyl-9H-carbazol) (Abkürzung: PCCP), 9,9'-Bis(1,1'-biphenyl-4-yl)-3,3'-bi-9H-carbazol, 9,9'-Bis(1,1'-biphenyl-3-yl)-3,3'-bi-9H-carbazol, 9-(1,1 ‚-Biphenyl-3-yl)-9‘-(1,1'-biphenyl-4-yl)-9H,9'H-3,3'-bicarbazol (Abkürzung: mBPCCBP) und 9-(2-Naphthyl)-9'-phenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazol (Abkürzung: βNCCP).
Konkrete Beispiele für das aromatische Amin mit einer Carbazolyl-Gruppe umfassen 4-Phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBA1BP), N-(4-Biphenyl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-9-phenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: PCBiF), N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF), 4,4'-Diphenyl-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBBi1BP), 4-(1-Naphthyl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBANB), 4,4'-Di(1-naphthyl)-4"-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBNBB), 4-Phenyldiphenyl-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)amin (Abkürzung: PCA1BP), N,N'-Bis(9-phenylcarbazol-3-yl)-N,N'-diphenylbenzol-1,3-diamin (Abkürzung: PCA2B), N,N',N''-Triphenyl-N,N',N''-tris(9-phenylcarbazol-3-yl)benzol-1,3,5-triamin (Abkürzung: PCA3B), 9,9-Dimethyl-N-phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBAF), N-Phenyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]spiro-9,9'-bifluoren-2-amin (Abkürzung: PCBASF), PCzPCA1, PCzPCA2, PCzPCN1, 3-[N-(4-Diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzDPA1), 3,6-Bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzDPA2), 3,6-Bis[N(4-diphenylaminophenyl)-N(1-naphthyl)amino]-9-phenylcarbazol (Abkürzung: PCzTPN2), 2-[N-(9-Phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]spiro-9,9'-bifluoren (Abkürzung: PCASF), N-[4-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl]-N-(4-phenyl)phenylanilin (Abkürzung: YGA1BP), N,N'-Bis[4-(carbazol-9-yl)phenyl]-N,N'-diphenyl-9,9-dimethylfluoren-2,7-diamin (Abkürzung: YGA2F) und 4,4',4"-Tris(carbazol-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: TCTA).
Abgesehen von den oben genannten Verbindungen umfassen Beispiele für das Carbazol-Derivat 3-[4-(9-Phenanthryl)-phenyl]-9-phenyl-9H-carbazol (Abkürzung: PCPPn), 3-[4-(1-Naphthyl)-phenyl]-9-phenyl-9H-carbazol (Abkürzung: PCPN), 1,3-Bis(N-carbazolyl)benzol (Abkürzung: mCP), 4,4'-Di(N-carbazolyl)biphenyl (Abkürzung: CBP), 3,6-Bis(3,5-diphenylphenyl)-9-phenylcarbazol (Abkürzung: CzTP), 1,3,5-Tris[4-(N-carbazolyl)phenyl]benzol (Abkürzung: TCPB) und 9-[4-(10-Phenyl-9-anthracenyl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CzPA).
Konkrete Beispiele für das Thiophen-Derivat (eine Verbindung mit einem Thiophen-Gerüst) und das Furan-Derivat (eine Verbindung mit einem Furan-Gerüst) umfassen eine Verbindung mit einem Thiophen-Gerüst, wie z. B. 4,4',4"-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophen) (Abkürzung: DBT3P-II), 2,8-Diphenyl-4-[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]dibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-III) oder 4-[4-(9-Phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]-6-phenyldibenzothiophen (Abkürzung: DBTFLP-IV), 4,4',4"-(Benzol-1,3,5-triyl)tri(dibenzofuran) (Abkürzung: DBF3P-II) und 4-{3-[3-(9-Phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]phenyl}dibenzofuran (Abkürzung: mmDBFFLBi-II).
Konkrete Beispiele für das aromatische Amin umfassen 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: NPB oder α-NPD), N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamin (Abkürzung: TPD), 4,4'-Bis[N-(spiro-9,9'-bifluoren-2-yl)-N-phenylamino]biphenyl (Abkürzung: BSPB), 4-Phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: BPAFLP), 4-Phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamin (Abkürzung: mBPAFLP), N-(9,9-Dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-N-{9,9-dimethyl-2-[N'-phenyl-N'-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)amino]-9H-fluoren-7-yl}phenylamin (Abkürzung: DFLADFL), N-(9,9-Dimethyl-2-diphenylamino-9H-fluoren-7-yl)diphenylamin (Abkürzung: DPNF), 2-[N-(4-Diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]spiro-9,9'-bifluoren (Abkürzung: DPASF), 2,7-Bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]-spiro-9,9'-bifluoren (Abkürzung: DPA2SF), 4,4',4"-Tris[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]triphenylamin (Abkürzung: 1'-TNATA), TDATA, m-MTDATA, N,N'-Di(p-tolyl)-N,N'-diphenyl-p-phenylendiamin (Abkürzung: DTDPPA), DPAB, DNTPD und DPA3B.
Als Lochtransportmaterial kann auch eine hochmolekulare Verbindung, wie z. B. PVK, PVTPA, PTPDMA oder Poly-TPD, verwendet werden.
Es sei angemerkt, dass das Lochtransportmaterial nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt ist und eines oder eine Kombination von verschiedenen bekannten Materialien für die Lochinjektionsschicht und die Lochtransportschicht verwendet werden kann.
<Licht emittierende Schicht>
Die Licht emittierende Schicht ist eine Schicht, die eine Licht emittierende Substanz enthält. Die Licht emittierende Schicht kann eine oder mehrere Arten von Licht emittierenden Substanzen enthalten. Als Licht emittierende Substanz wird eine Substanz, deren Emissionsfarbe blau, violett, blauviolett, grün, gelbgrün, gelb, orange, rot oder dergleichen ist, in geeigneter Weise verwendet. Als Licht emittierende Substanz kann auch eine Substanz, die Nahinfrarotlicht emittiert, verwendet werden.
Die Licht emittierende Schicht kann zusätzlich zu der Licht emittierenden Substanz (einem Gastmaterial) eine oder mehrere Arten von organischen Verbindungen (z. B. ein Wirtsmaterial und ein Hilfsmaterial) enthalten. Als eine oder mehrere Arten von organischen Verbindungen können/kann das Lochtransportmaterial und/oder das Elektronentransportmaterial, welche bei dieser Ausführungsform beschrieben werden, verwendet werden. Als eine oder mehrere Arten von organischen Verbindungen kann alternativ ein bipolares Material verwendet werden.
Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Licht emittierenden Substanz, die für die Licht emittierende Schicht verwendet werden kann, und eine Licht emittierende Substanz, die Singulett-Anregungsenergie in Lichtemission im sichtbaren Bereich oder Nahinfrarotbereich umwandelt, oder eine Licht emittierende Substanz, die Triplett-Anregungsenergie in Lichtemission im sichtbaren Bereich oder Nahinfrarotbereich umwandelt, kann verwendet werden.
Als Beispiel für die Licht emittierende Substanz, die Singulett-Anregungsenergie in Lichtemission umwandelt, kann eine Substanz, die eine Fluoreszenz emittiert (ein fluoreszierendes Material), angegeben werden. Beispiele dafür umfassen ein Pyren-Derivat, ein Anthracen-Derivat, ein Triphenylen-Derivat, ein Fluoren-Derivat, ein Carbazol-Derivat, ein Dibenzothiophen-Derivat, ein Dibenzofuran-Derivat, ein Dibenzochinoxalin-Derivat, ein Chinoxalin-Derivat, ein Pyridin-Derivat, ein Pyrimidin-Derivat, ein Phenanthren-Derivat und ein Naphthalin-Derivat. Ein Pyren-Derivat wird besonders bevorzugt, da es eine hohe Emissionsquantenausbeute aufweist. Konkrete Beispiele für das Pyren-Derivat umfassen N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis[3-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6mMemFLPAPm), N,N'-Diphenyl-N,N'-bis[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6FLPAPm), N,N'-Bis(dibenzofuran-2-yl)-N,N'-diphenylpyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6FrAPm), N,N'-Bis(dibenzothiophen-2-yl)-N,N'-diphenylpyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6ThAPrn), N,N'-(Pyren-1,6-diyl)bis[(N-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan)-6-amin] (Abkürzung: 1,6BnfAPrn), N,N'-(Pyren-1,6-diyl)bis[(N-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan)-8-amin] (Abkürzung: 1,6BnfAPm-02) und N,N'-(Pyren-1,6-diyl)bis[(6,N-diphenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan)-8-amin] (Abkürzung: 1,6BnfAPm-03).
Außerdem ist es möglich, 5,6-Bis[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-2,2'-bipyridin (Abkürzung: PAP2BPy), 5,6-Bis[4'-(10-phenyl-9-anthryl)biphenyl-4-yl]-2,2'-bipyridin (Abkürzung: PAPP2BPy), N,N'-Bis[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]-N,N'-diphenylstilben-4,4'-diamin (Abkürzung: YGA2S), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(10-phenyl-9-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: YGAPA), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(9,10-diphenyl-2-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: 2YGAPPA), N,9-Diphenyl-N-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: PCAPA), 4-(10-Phenyl-9-anthryl)-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBAPA), 4-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamin (Abkürzung: PCBAPBA), Perylen, 2,5,8,11-Tetra(tert-butyl)perylen (Abkürzung: TBP), N,N''-(2-tert-Butylanthracen-9,10-diyldi-4,1-phenylen)bis[N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin] (Abkürzung: DPABPA), N,9-Diphenyl-N-[4-(9,10-diphenyl-2-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCAPPA), N-[4-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)phenyl]-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylendiamin (Abkürzung: 2DPAPPA) oder dergleichen zu verwenden.
Beispiele für die Licht emittierende Substanz, die Triplett-Anregungsenergie in Lichtemission umwandelt, umfassen eine Substanz, die eine Phosphoreszenz emittiert (ein phosphoreszierendes Material), und ein thermisch aktiviertes, verzögert fluoreszierendes (thermally activated delayed fluorescence, TADF-) Material, das eine thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz emittiert.
Beispiele für das phosphoreszierende Material umfassen einen metallorganischen Komplex (insbesondere einen Iridiumkomplex), der ein 4H-Triazol-Gerüst, ein 1H-Triazol-Gerüst, ein Imidazol-Gerüst, ein Pyrimidin-Gerüst, ein Pyrazin-Gerüst oder ein Pyridin-Gerüst aufweist, einen metallorganischen Komplex (insbesondere einen Iridiumkomplex), bei dem ein Phenylpyridin-Derivat mit einer elektronenziehenden Gruppe als Ligand dient, einen Platinkomplex und einen Seltenerdmetallkomplex.
Als Beispiele für ein phosphoreszierendes Material, das Blau oder Grün darstellt und dessen Emissionsspektrum eine Peakwellenlänge von mehr als oder gleich 450 nm und weniger als oder gleich 570 nm aufweist, können die folgenden Substanzen angegeben werden.
Beispielsweise können metallorganische Komplexe mit einem 4H-Triazol-Gerüst, wie z. B. Tris{2-[5-(2-methylphenyl)-4-(2,6-dimethylphenyl)-4H-1,2,4-triazol-3-yl-κN²]phenyl-κC}iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mpptz-dmp)₃]), Tris(5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Mptz)₃]), Tris[4-(3-biphenyl)-5-isopropyl-3-phenyl-4H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(iPrptz-3b)₃]) und Tris[3-(5-biphenyl)-5-isopropyl-4-phenyl-4H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(iPr5btz)₃]), metallorganische Komplexe mit einem 1H-Triazol-Gerüst, wie z. B. Tris[3-methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1H-1,2,4-triazolato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Mptz1-mp)₃]) und Tris(1-methyl-5-phenyl-3-propyl-1H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Prptz1-Me)₃]), metallorganische Komplexe mit einem Imidazol-Gerüst, wie z. B. fac-Tris[1-(2,6-diisopropylphenyl)-2-phenyl-1H-imidazol]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(iPrpmi)₃]) und Tris[3-(2,6-dimethylphenyl)-7-methylimidazo[1,2-f]phenanthridinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmpimpt-Me)₃], sowie metallorganische Komplexe, bei denen ein Phenylpyridin-Derivat mit einer elektronenziehenden Gruppe als Ligand dient, wie z. B. Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C^2']iridium(III)tetrakis(1-pyrazolyl)borat (Abkürzung: FIr6), Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C^2']iridium(III)picolinat (Abkürzung: Flrpic), Bis{2-[3',5'-bis(trifluormethyl)phenyl]pyridinato-N,C^2'}iridium(III)picolinat (Abkürzung: [Ir(CF₃ppy)₂(pic)]) und Bis[2-(4',6'-difluorphenyl)pyridinato-N,C^2']iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: Flr(acac)), angegeben werden.
Als Beispiele für ein phosphoreszierendes Material, das Grün oder Gelb darstellt und dessen Emissionsspektrum eine Peakwellenlänge von mehr als oder gleich 495 nm und weniger als oder gleich 590 nm aufweist, können die folgenden Substanzen angegeben werden.
Beispielsweise können metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrimidin-Gerüst, wie z. B. Tris(4-methyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppm)₃]), Tris(4-f-butyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tBuppm)₃]), (Acetylacetonato)bis(6-methyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppm)₂(acac)]), (Acetylacetonato)bis(6-tert-butyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tBuppm)₂(acac)]), (Acetylacetonato)bis[6-(2-norbornyl)-4-phenylpyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(nbppm)₂(acac)]), (Acetylacetonato)bis[5-methyl-6-(2-methylphenyl)-4-phenylpyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mpmppm)₂(acac)]), (Acetylacetonato)bis{4,6-dimethyl-2-[6-(2,6-dimethylphenyl)-4-pyrimidinyl-κN³]phenyl-κC}iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmppm-dmp)₂(acac)]) und (Acetylacetonato)bis(4,6-diphenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dppm)₂(acac)]), metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyrazin-Gerüst, wie z. B. (Acetylacetonato)bis(3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppr-Me)₂(acac)]) und (Acetylacetonato)bis(5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(mppr-iPr)₂(acac)]), metallorganische Iridiumkomplexe mit einem Pyridin-Gerüst, wie z. B. Tris(2-phenylpyridinato-NC^2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(ppy)₃]), Bis(2-phenylpyridinato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(ppy)₂(acac)]), Bis(benzo[h]chinolinato)iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(bzq)₂(acac)]), Tris(benzo[h]chinolinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(bzq)₃]), Tris(2-iphenylchinolinato-N,C^2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(pq)₃]), Bis(2-phenylchinolinato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(pq)₂(acac)]), [2-(4-Phenyl-2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]bis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(ppy)₂(4dppy)]) und Bis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC][2-(4-methyl-5-phenyl-2-pyridinyl-κN)phenyl-κC], metallorganische Komplexe, wie z.B. Bis(2,4-diphenyl-1,3-oxazolato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(dpo)₂(acac)]), Bis{2-[4'-(perfluorphenyl)phenyl]pyridinato-N,C^2'}iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(p-PF-ph)₂(acac)]) und Bis(2-phenylbenzothiazolato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(bt)₂(acac)]), sowie einen Seltenerdmetallkomplex, wie z. B. Tris(acetylacetonato)(monophenanthrolin)terbium(III) (Abkürzung: [Tb(acac)₃(Phen)]), angegeben werden.
Als Beispiele für ein phosphoreszierendes Material, das Gelb oder Rot darstellt und dessen Emissionsspektrum eine Peakwellenlänge von mehr als oder gleich 570 nm und weniger als oder gleich 750 nm aufweist, können die folgenden Substanzen angegeben werden.
Beispielsweise können metallorganische Komplexe mit einem Pyrimidin-Gerüst, wie z. B. (Diisobutyrylmethanato)bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(5mdppm)₂(dibm)]), Bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinato](dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(5mdppm)₂(dpm)]), Bis[4,6-di(naphthalin-1-yl)pyrimidinato](dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(d1 npm)₂(dpm)]) und Tris(4-f-butyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tBuppm)₃]), metallorganische Komplexe mit einem Pyrazin-Gerüst, wie z. B. (Acetylacetonato)bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tppr)₂(acac)]), Bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)(dipivaloylmethanato)iridium(III) (Abkürzung: [Ir(tppr)₂(dpm)]), Bis{4,6-dimethyl-2-[3-(3,5-dimethylphenyl)-5-phenyl-2-pyrazinyl-κN]phenyl-κC} (2,6-dimethyl-3,5-heptandionato-κ²O,O')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmdppr-P)₂(dibm)]), Bis{4,6-dimethyl-2-[5-(4-cyano-2,6-dimethylphenyl)-3-(3,5-dimethylphenyl)-2-pyrazinyl-κN]phenyl-κC}(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionato-κ2O,O')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmdppr-dmCP)₂(dpm)]), (Acetylacetonato)bis[2-methyl-3-phenylchinoxalinato-N,C^2']iridium (III) (Abkürzung: [Ir(mpq)₂(acac)]), (Acetylacetonato)bis(2,3-diphenylchinoxalinato-N,C^2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dpq)₂(acac)]), (Acetylacetonato)bis[2,3-bis(4-fluorphenyl)chinoxalinato]iridium(III) (Abkürzung: [Ir(Fdpq)₂(acac)]) und Bis{4,6-dimethyl-2-[5-(5-cyano-2-methylphenyl)-3-(3,5-dimethylphenyl)-2-pyrazinyl-κN]phenyl-κC} (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionato-κ²O,O')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmdppr-m5CP)₂(dpm)]), metallorganische Komplexe mit einem Pyridin-Gerüst, wie z. B. Tris(1-phenylisochinolinato-N,C^2')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(piq)₃]), Bis(1-phenylisochinolinato-N,C^2')iridium(III)acetylacetonat (Abkürzung: [Ir(piq)₂(acac)]) und Bis[4,6-dimethyl-2-(2-chinolinyl-κN)phenyl-κC](2,4-pentandionato-κ²O,O')iridium(III), Platinkomplexe, wie z. B. 2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H,23H-porphyrinplatin(II) (Abkürzung: [PtOEP]), sowie Seltenerdmetallkomplexe, wie z. B. Tris(1,3-diphenyl-1,3-propandionato)(monophenanthrolin)europium(III) (Abkürzung: [Eu(DBM)₃(Phen)]) und Tris[1-(2-thenoyl)-3,3,3-trifluoracetonato](monophenanthrolin)europium(III) (Abkürzung: [Eu(TTA)₃(Phen)]), angegeben werden.
Als organische Verbindung (z. B. als Wirtsmaterial oder Hilfsmaterial), die für die Licht emittierenden Schicht verwendet wird, kann man eine oder mehrere Arten von Substanzen verwenden, die eine größere Energielücke aufweisen als die Licht emittierende Substanz.
Wenn es sich bei der Licht emittierenden Substanz, die für die Licht emittierenden Schicht verwendet wird, um ein fluoreszierendes Material handelt, wird als organische Verbindung, die in Kombination mit der Licht emittierenden Substanz verwendet wird, vorzugsweise eine organische Verbindung verwendet, die ein hohes Energieniveau im Singulett-Anregungszustand und ein niedriges Energieniveau im Triplett-Anregungszustand aufweist.
Angesichts einer bevorzugten Kombination mit der Licht emittierenden Substanz (dem fluoreszierenden Material oder dem phosphoreszierenden Material) werden konkrete Beispiele für die organische Verbindung nachstehend gezeigt, obwohl sich einige von ihnen mit den vorstehend genannten konkreten Beispielen überschneiden.
Wenn es sich bei der Licht emittierenden Substanz um ein fluoreszierendes Material handelt, umfassen Beispiele für die organische Verbindung, die in Kombination mit der Licht emittierenden Substanz verwendet werden kann, kondensierte polycyclische aromatische Verbindungen, wie z. B. ein Anthracen-Derivat, ein Tetracen-Derivat, ein Phenanthren-Derivat, ein Pyren-Derivat, ein Chrysen-Derivat und ein Dibenzo[g,p]chrysen-Derivat.
Konkrete Beispiele für die organische Verbindung (das Wirtsmaterial), die in Kombination mit dem fluoreszierenden Material verwendet wird, umfassen 9-Phenyl-3-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: PCzPA), 3,6-Diphenyl-9-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: DPCzPA), PCPN, 9,10-Diphenylanthracen (Abkürzung: DPAnth), N,N-Diphenyl-9-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: CzA1PA), 4-(10-Phenyl-9-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: DPhPA), 4-(9H-Carbazol-9-yl)-4'-(1 0-phenyl-9-anthryl)triphenylamin (Abkürzung: YGAPA), N,9-Diphenyl-N-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: PCAPA), N,9-Diphenyl-N-{4-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]phenyl}-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: PCAPBA), N-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amin (Abkürzung: 2PCAPA), 6,12-Dimethoxy-5,11-diphenylchrysen, N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-Octaphenyldibenzo[g,p]chrysen-2,7,10,15-tetraamin (Abkürzung: DBC1), CzPA, 7-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H-dibenzo[cg]carbazol (Abkürzung: cgDBCzPA), 6-[3-(9,10-Diphenyl-2-anthryl)phenyl]-benzo[b]naphtho[1,2-d]furan (Abkürzung: 2mBnfPPA), 9-Phenyl-10-{4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)biphenyl-4'-yl}anthracen (Abkürzung: FLPPA), 9,10-Bis(3,5-diphenylphenyl)anthracen (Abkürzung: DPPA), 9,10-Di(2-naphthyl)anthracen (Abkürzung: DNA), 2-tert-Butyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracen (Abkürzung: t-BuDNA), 9,9'-Bianthryl (Abkürzung: BANT), 9,9'-(Stilben-3,3'-diyl)diphenanthren (Abkürzung: DPNS), 9,9'-(Stilben-4,4'-diyl)diphenanthren (Abkürzung: DPNS2), 1,3,5-Tri(1-pyrenyl)benzol (Abkürzung: TPB3), 5,12-Diphenyltetracen und 5,12-Bis(biphenyl-2-yl)tetracen.
Wenn es sich bei der Licht emittierenden Substanz um ein phosphoreszierendes Material handelt, kann eine organische Verbindung, deren Triplett-Anregungsenergie (Energiedifferenz zwischen dem Grundzustand und dem Triplett-Anregungszustand) höher ist als die Triplett-Anregungsenergie der Licht emittierenden Substanz, als organische Verbindung, die in Kombination mit der Licht emittierenden Substanz verwendet wird, gewählt werden.
Wenn eine Vielzahl von organischen Verbindungen (z. B. ein erstes Wirtsmaterial und ein zweites Wirtsmaterial (oder ein Hilfsmaterial)) zur Bildung eines Exciplexes in Kombination mit der Licht emittierenden Substanz verwendet wird, wird die Vielzahl von organischen Verbindungen vorzugsweise mit einem phosphoreszierenden Material (insbesondere einem metallorganischen Komplex) gemischt.
In einer derartigen Struktur kann eine Lichtemission durch die Exciplex-Triplett-Energieübertragung (exciplex-triplet energy transfer, ExTET), die eine Energieübertragung von einem Exciplex auf eine Licht emittierende Substanz ist, effizient erhalten werden. Es sei angemerkt, dass als Vielzahl von organischen Verbindungen vorzugsweise eine Kombination, die leicht einen Exciplex bildet, verwendet wird, und insbesondere wird eine Kombination einer Verbindung, die leicht Löcher aufnehmen kann (eines Lochtransportmaterials), und einer Verbindung, die leicht Elektronen aufnehmen kann (eines Elektronentransportmaterials) bevorzugt. Es sei angemerkt, dass als Lochtransportmaterial und Elektronentransportmaterial insbesondere beispielsweise die Materialien, die bei dieser Ausführungsform genannt werden, verwendet werden können. In dieser Struktur können gleichzeitig eine hohe Effizienz, eine niedrige Spannung und eine lange Lebensdauer des Licht emittierenden Geräts erzielt werden.
Wenn es sich bei der Licht emittierenden Substanz um ein phosphoreszierendes Material handelt, umfassen Beispiele für die organische Verbindung, die in Kombination mit der Licht emittierenden Substanz verwendet werden kann, ein aromatisches Amin, ein Carbazol-Derivat, ein Dibenzothiophen-Derivat, ein Dibenzofuran-Derivat, einen auf Zink oder Aluminium basierenden Metallkomplex, ein Oxadiazol-Derivat, ein Triazol-Derivat, ein Benzimidazol-Derivat, ein Chinoxalin-Derivat, ein Dibenzochinoxalin-Derivat, ein Pyrimidin-Derivat, ein Triazin-Derivat, ein Pyridin-Derivat, ein Bipyridin-Derivat und ein Phenanthrolin-Derivat.
Es sei angemerkt, dass unter den vorstehenden Verbindungen konkrete Beispiele für das aromatische Amin (eine Verbindung mit einem aromatischen Amin-Gerüst), das Carbazol-Derivat, das Dibenzothiophen-Derivat (ein Thiophen-Derivat) und das Dibenzofuran-Derivat (ein Furan-Derivat), welche organische Verbindungen mit einer hohen Lochtransporteigenschaft sind, gleich den konkreten Beispielen für das Lochtransportmaterial sind.
Konkrete Beispiele für den auf Zink oder Aluminium basierenden Metallkomplex, der eine organische Verbindung mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft ist, umfassen Metallkomplexe mit einem Chinolin-Gerüst oder einem Benzochinolin-Gerüst, wie z. B. Tris(8-chinolinolato)aluminium(III) (Abkürzung: Alq), Tris(4-methyl-8-chinolinolato)aluminium(III.) (Abkürzung: Almq₃), Bis(10-hydroxybenzo[h]chinolinato)beryllium(II) (Abkürzung: BeBq₂), Bis(2-methyl-8-chinolinolato)(4-phenylphenolato)aluminium(III) (Abkürzung: BAlq) und Bis(8-chinolinolato)zink(II) (Abkürzung: Znq).
Es kann auch ein Metallkomplex mit einem Liganden auf Oxazol-Basis oderThiazol-Basis, wie z. B. Bis[2-(2-benzoxazolyl)phenolato]zink(II) (Abkürzung: ZnPBO) oder Bis[2-(2-benzothiazolyl)phenolato]zink(II) (Abkürzung: ZnBTZ), oder dergleichen verwendet werden.
Konkrete Beispiele für das Oxadiazol-Derivat, das Triazol-Derivat, das Benzimidazol-Derivat, das Chinoxalin-Derivat, das Dibenzochinoxalin-Derivat und das Phenanthrolin-Derivat, welche organische Verbindungen mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft sind, umfassen 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol (Abkürzung: PBD), 1,3-Bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]benzol (Abkürzung: OXD-7), 9-[4-(5-Phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenyl]-9H-carbazol (Abkürzung: CO11), 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazol (Abkürzung: TAZ), 3-(4-tert-Butylphenyl)-4-(4-ethylphenyl)-5-(4-biphenylyl)-1,2,4-triazol (Abkürzung: p-EtTAZ), 2,2',2"-(1,3,5-Benzoltriyl)tris(1-phenyl-1H-benzimidazol) (Abkürzung: TPBI), 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazol (Abkürzung: mDBTBIm-II), 4,4'-Bis(5-methylbenzoxazol-2-yl)stilben (Abkürzung: BzOS), Bathophenanthrolin (Abkürzung: BPhen), Bathocuproin (Abkürzung: BCP), 2,9-Bis(naphthalin-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBphen), 2-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(Dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), 2-[3'-(9H-Carbazol-9-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mCzBPDBq), 2-[4-(3, 6-Diphenyl-9H-carbazol-9-yl)phenyl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2CzPDBq-III), 7-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]dibenzo[fh]chinoxalin (Abkürzung: 7mDBTPDBq-II) und 6-[3-(Dibenzothiophen-4-yl)phenyl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 6mDBTPDBq-II).
Konkrete Beispiele für eine heterocyclische Verbindung mit einem Diazin-Gerüst, eine heterocyclische Verbindung mit einem Triazin-Gerüst und eine heterocyclische Verbindung mit einem Pyridin-Gerüst, welche organische Verbindungen mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft sind, umfassen 4,6-Bis[3-(phenanthren-9-yl)phenyl]pyrimidin (Abkürzung: 4,6mPnP2Pm), 4,6-Bis[3-(4-dibenzothienyl)phenyl]pyrimidin (Abkürzung: 4,6mDBTP2Pm-II), 4,6-Bis[3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]pyrimidin (Abkürzung: 4,6mCzP2Pm), 2-{4-[3-(N-Phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-9-yl]phenyl}-4,6-diphenyl-1,3,5-triazin (Abkürzung: PCCzPTzn), 9-[3-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl]-9'-phenyl-2,3'-bi-9H-carbazol (Abkürzung: mPCCzPTzn-02), 3,5-Bis[3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]pyridin (Abkürzung: 35DCzPPy) und 1,3,5-Tri[3-(3-pyridyl)phenyl]benzol (Abkürzung: TmPyPB).
Als organische Verbindung mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft kann auch eine hochmolekulare Verbindung, wie z. B. Poly(2,5-pyridindiyl) (Abkürzung: PPy), Poly[(9,9-dihexylfluoren-2,7-diyl)-co-(pyridin-3,5-diyl)] (Abkürzung: PF-Py) oder Poly[(9,9-dioctylfluoren-2,7-diyl)-co-(2,2'-bipyridin-6,6'-diyl)] (Abkürzung: PF-BPy), verwendet werden.
Das TADF-Material ist ein Material, das mit geringer thermischer Energie einen Triplett-Anregungszustand in einen Singulett-Anregungszustand aufwärts wandeln (ein umgekehrtes Intersystem-Crossing bewirken) kann und effizient Licht (eine Fluoreszenz) vom Singulett-Anregungszustand emittiert. Die thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz wird unter der folgenden Bedingung effizient erhalten: Die Energiedifferenz zwischen dem Triplett-Anregungsniveau und dem Singulett-Anregungsniveau ist mehr als oder gleich 0 eV und weniger als oder gleich 0,2 eV, bevorzugt mehr als oder gleich 0 eV und weniger als oder gleich 0,1 eV. Die verzögerte Fluoreszenz von dem TADF-Material bezieht sich auf eine Lichtemission, die eine sehr lange Lebensdauer aufweist, obwohl ihr Spektrum demjenigen einer normalen Fluoreszenz ähnlich ist. Die Lebensdauer ist 10^-6 Sekunden oder länger, bevorzugt 10^-3 Sekunden oder länger.
Beispiele für das TADF-Material umfassen Fulleren, ein Derivat davon, ein Acridin-Derivat, wie z. B. Proflavin, und Eosin. Weitere Beispiele umfassen ein metallhaltiges Porphyrin, wie z. B. ein Porphyrin, das Magnesium (Mg), Zink (Zn), Cadmium (Cd), Zinn (Sn), Platin (Pt), Indium (In) oder Palladium (Pd) enthält. Beispiele für das metallhaltige Porphyrin umfassen einen Protoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (Abkürzung: SnF₂(Proto IX)), einen Mesoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (Abkürzung: SnF₂(Meso IX)), einen Hämatoporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (Abkürzung: SnF₂(Hämato IX)), einen Coproporphyrin-Tetramethylester-Zinnfluorid-Komplex (Abkürzung: SnF₂(Copro III-4Me)), einen Octaethylporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (Abkürzung: SnF₂(OEP)), einen Etioporphyrin-Zinnfluorid-Komplex (Abkürzung: SnF₂(Etio I)) und einen Octaethylporphyrin-Platinchlorid-Komplex (Abkürzung: PtCl₂OEP).
Es ist auch möglich, eine heterocyclische Verbindung mit einem π-elektronenreichen heteroaromatischen Ring und einem π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring, wie z. B. 2-(Biphenyl-4-yl)-4,6-bis(12-phenylindolo[2,3-α]carbazol-11-yl)-1,3,5-triazin (Abkürzung: PIC-TRZ), PCCzPTzn, 2-[4-(10H-Phenoxazin-10-yl)phenyl]-4,6-diphenyl-1 ,3,5-triazin (Abkürzung: PXZ-TRZ), 3-[4-(5-Phenyl-5,10-dihydrophenazin-10-yl)phenyl]-4,5-diphenyl-1,2,4-triazol (Abkürzung: PPZ-3TPT), 3-(9,9-Dimethyl-9H-acridin-10-yl)-9H-xanthen-9-on (Abkürzung: ACRXTN), Bis[4-(9,9-dimethyl-9,10-dihydroacridin)phenyl]sulfon (Abkürzung: DMAC-DPS) oder 10-Phenyl-10H,10'H-spiro[acridin-9,9'-anthracen]-10'-on (Abkürzung: ACRSA), zu verwenden. Es sei angemerkt, dass eine Substanz, in der ein π-elektronenreicher heteroaromatischer Ring direkt an einen π-elektronenarmen heteroaromatischen Ring gebunden ist, besonders bevorzugt wird, da sowohl die Donatoreigenschaft des π-elektronenreichen heteroaromatischen Rings als auch die Akzeptoreigenschaft des π-elektronenarmen heteroaromatischen Rings verstärkt werden und die Energiedifferenz zwischen dem Singulett-Anregungszustand und dem Triplett-Anregungszustand abnimmt.
Es sei angemerkt, dass das TADF-Material auch in Kombination mit einer weiteren organischen Verbindung verwendet werden kann. Insbesondere kann das TADF-Material mit dem Wirtsmaterial, dem Lochtransportmaterial oder dem Elektronentransportmaterial, welche vorstehend beschrieben worden sind, kombiniert werden.
Eine Kombination der vorstehenden Materialien mit einem niedermolekularen Material oder einem hochmolekularen Material kann verwendet werden, um die Licht emittierende Schicht auszubilden. Zur Abscheidung kann ein bekanntes Verfahren (z. B. ein Verdampfungsverfahren, ein Beschichtungsverfahren oder ein Druckverfahren) angemessen verwendet werden.
<Elektronentransportschicht>
Die Elektronentransportschicht ist eine Schicht, die Elektronen transportiert, die von der Kathode durch die Elektroneninjektionsschicht injiziert werden, zu der Licht emittierenden Schicht. Es sei angemerkt, dass die Elektronentransportschicht ein Elektronentransportmaterial enthält. Bei dem Elektronentransportmaterial, das für die Elektronentransportschicht verwendet wird, handelt es sich vorzugsweise um eine Substanz mit einer Elektronenbeweglichkeit von 1 × 10^-6 cm²/Vs oder höher. Es sei angemerkt, dass auch eine andere Substanz verwendet werden kann, solange sie mehr Elektronen als Löcher transportiert.
Als Elektronentransportmaterial kann ein Material mit einer hohen Elektronentransporteigenschaft verwendet werden, wie beispielsweise ein Metallkomplex mit einem Chinolin-Gerüst, ein Metallkomplex mit einem Benzochinolin-Gerüst, ein Metallkomplex mit einem Oxazol-Gerüst, ein Metallkomplex mit einem Thiazol-Gerüst, ein Oxadiazol-Derivat, ein Triazol-Derivat, ein Imidazol-Derivat, ein Oxazol-Derivat, ein Thiazol-Derivat, ein Phenanthrolin-Derivat, ein Chinolin-Derivat mit einem Chinolin-Liganden, ein Benzochinolin-Derivat, ein Chinoxalin-Derivat, ein Dibenzochinoxalin-Derivat, ein Pyridin-Derivat, ein Bipyridin-Derivat, ein Pyrimidin-Derivat oder eine π-elektronenarme heteroaromatische Verbindung, darunter auch eine stickstoffhaltige heteroaromatische Verbindung.
Als Elektronentransportmaterial kann insbesondere beispielsweise eines der vorstehend genannten Materialien verwendet werden.
<Elektroneninjektionsschicht>
Die Elektroneninjektionsschicht ist eine Schicht, die eine Substanz mit einer hohen Elektroneninjektionseigenschaft aufweist. Für die Elektroneninjektionsschicht kann ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder eine Verbindung davon, wie z. B. Lithiumfluorid (LiF), Cäsiumfluorid (CsF), Calciumfluorid (CaF₂) oder Lithiumoxid (LiO_x), verwendet werden. Es kann auch eine Seltenerdmetallverbindung, wie z. B. Erbiumfluorid (ErF₃), verwendet werden. Außerdem kann ein Elektrid für die Elektroneninjektionsschicht verwendet werden. Beispiele für das Elektrid umfassen eine Substanz, in der einem Mischoxid aus Calcium und Aluminium Elektronen in hoher Konzentration zugesetzt sind. Es sei angemerkt, dass auch eine Substanz, die in der vorstehend beschriebene Elektronentransportschicht enthalten ist, verwendet werden kann.
Alternativ kann ein Verbundmaterial, das ein Elektronentransportmaterial und ein Donatormaterial (ein Elektronendonatormaterial) enthält, für die Elektroneninjektionsschicht verwendet werden. Ein derartiges Verbundmaterial weist eine ausgezeichnete Elektroneninjektionseigenschaft und eine ausgezeichnete Elektronentransporteigenschaft auf, da durch den Elektronendonator Elektronen in der organischen Verbindung erzeugt werden. In diesem Fall handelt es sich bei der organischen Verbindung vorzugsweise um ein Material, das die erzeugten Elektronen ausgezeichnet transportieren kann; insbesondere kann beispielsweise eines der für die vorstehend beschriebene Elektronentransportschicht verwendbaren Elektronentransportmaterialien (z. B. ein Metallkomplex oder eine heteroaromatische Verbindung) verwendet werden. Als Elektronendonator kann eine Substanz verwendet werden, die eine Elektronendonatoreigenschaft in Bezug auf eine organische Verbindung zeigt. Insbesondere wird ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder ein Seltenerdmetall bevorzugt, und Beispiele dafür umfassen Lithium, Cäsium, Magnesium, Calcium, Erbium und Ytterbium. Alternativ wird ein Alkalimetalloxid oder ein Erdalkalimetalloxid bevorzugt, und Beispiele dafür umfassen Lithiumoxid, Calciumoxid und Bariumoxid. Alternativ kann eine Lewis-Base, wie z. B. Magnesiumoxid, verwendet werden. Als weitere Alternative kann eine organische Verbindung, wie z. B. Tetrathiafulvalen (Abkürzung: TTF), verwendet werden.
<Ladungserzeugungsschicht>
Die Ladungserzeugungsschicht ist zwischen zwei Licht emittierenden Einheiten angeordnet. Die Ladungserzeugungsschicht funktioniert derart, dass sie dann, wenn eine Spannung zwischen der Anode und der Kathode angelegt wird, Elektronen in eine der einander benachbarten Licht emittierenden Einheiten und Löcher in die andere Licht emittierende Einheit injiziert.
Die Ladungserzeugungsschicht kann ein Lochtransportmaterial und ein Akzeptormaterial (ein Elektronenakzeptormaterial) enthalten, oder sie kann ein Elektronentransportmaterial und ein Donatormaterial enthalten. Eine derart konfigurierte Ladungserzeugungsschicht kann eine Erhöhung der Betriebsspannung, die durch Übereinanderanordnen der EL-Schichten verursacht wird, unterdrücken.
Als Lochtransportmaterial, Akzeptormaterial, Elektronentransportmaterial und Donatormaterial können die vorstehend beschriebenen jeweiligen Materialien verwendet werden.
Es sei angemerkt, dass für die Herstellung des Licht emittierenden Geräts einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Vakuumprozess, wie z. B. ein Verdampfungsverfahren, oder ein Lösungsprozess, wie z. B. ein Rotationsbeschichtungsverfahren oder ein Tintenstrahlverfahren, zum Einsatz kommen kann. Wenn ein Verdampfungsverfahren verwendet wird, kann ein physikalisches Gasphasenabscheidungsverfahren (physical vapor deposition method, PVD-Verfahren), wie z. B. ein Sputterverfahren, ein Ionenplattierungsverfahren, ein Ionenstrahlverdampfungsverfahren, ein Molekularstrahlverdampfungsverfahren oder ein Vakuumverdampfungsverfahren, ein chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren (chemical vapor deposition method, CVD-Verfahren) oder dergleichen verwendet werden. Insbesondere können die Funktionsschichten (die Lochinjektionsschicht, die Lochtransportschicht, die Licht emittierende Schicht, die Elektronentransportschicht und die Elektroneninjektionsschicht), die in der EL-Schicht enthalten sind, sowie die Ladungserzeugungsschicht durch ein Verdampfungsverfahren (z. B. ein Vakuumverdampfungsverfahren), ein Beschichtungsverfahren (z. B. ein Tauchbeschichtungsverfahren, ein Düsenbeschichtungsverfahren, ein Stabbeschichtungsverfahren, ein Rotationsbeschichtungsverfahren oder ein Sprühbeschichtungsverfahren), ein Druckverfahren (z. B. ein Tintenstrahlverfahren, ein Siebdruck-(Schablonendruck-) Verfahren, ein Offset-Druck- (Flachdruck-) Verfahren, ein Flexodruck-(Hochdruck-) Verfahren, ein Tiefdruckverfahren oder ein Mikrokontaktdruckverfahren) oder dergleichen ausgebildet werden.
Materialien der Funktionsschichten und der Ladungserzeugungsschicht, welche in dem Licht emittierenden Gerät enthalten sind, sind nicht auf die vorstehend beschriebenen jeweiligen Materialien beschränkt. Als Material einer der Funktionsschichten kann beispielsweise eine hochmolekulare Verbindung (z. B. ein Oligomer, ein Dendrimer und ein Polymer), eine mittelmolekulare Verbindung (eine Verbindung zwischen einer niedermolekularen Verbindung und einer hochmolekularen Verbindung mit einem Molekulargewicht von 400 bis 4000) oder eine anorganische Verbindung (z. B. ein Quantenpunktmaterial) verwendet werden. Es sei angemerkt, dass als Quantenpunktmaterial ein gallertartiges Quantenpunktmaterial, ein legiertes Quantenpunktmaterial, ein Kem-Schale-Quantenpunktmaterial, ein Kem-Quantenpunktmaterial oder dergleichen verwendet werden kann.
Diese Ausführungsform kann nach Bedarf mit den anderen Ausführungsformen und den Beispielen kombiniert werden.
(Ausführungsform 4)
Bei dieser Ausführungsform wird eine Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 20 beschrieben.
Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst erste Pixelschaltungen, die jeweils ein Lichtempfangsgerät beinhalten, und zweite Pixelschaltungen, die jeweils ein Licht emittierendes Gerät beinhalten. Die ersten Pixelschaltungen und die zweiten Pixelschaltungen sind jeweils in einer Matrix angeordnet.
20A stellt ein Beispiel für die erste Pixelschaltung dar, die das Lichtempfangsgerät beinhaltet, und 20B stellt ein Beispiel für die zweite Pixelschaltung dar, die das Licht emittierende Gerät beinhaltet.
Eine Pixelschaltung PIX1, die in 20A dargestellt ist, beinhaltet ein Lichtempfangsgerät PD, einen Transistor M1, einen Transistor M2, einen Transistor M3, einen Transistor M4 und einen Kondensator C1. Hier ist ein Beispiel dargestellt, in dem eine Photodiode als Lichtempfangsgerät PD verwendet wird.
Eine Kathode des Lichtempfangsgeräts PD ist elektrisch mit einer Leitung V1 verbunden, und seine Anode ist elektrisch mit einem Anschluss von Source und Drain des Transistors M1 verbunden. Ein Gate des Transistors M1 ist elektrisch mit einer Leitung TX verbunden, und sein anderer Anschluss von Source und Drain ist elektrisch mit einer Elektrode des Kondensators C1, einem Anschluss von Source und Drain des Transistors M2 und einem Gate des Transistors M3 verbunden. Ein Gate des Transistors M2 ist elektrisch mit einer Leitung RES verbunden, und sein anderer Anschluss von Source und Drain ist elektrisch mit einer Leitung V2 verbunden. Ein Anschluss von Source und Drain des Transistors M3 ist elektrisch mit einer Leitung V3 verbunden, und sein anderer Anschluss von Source und Drain ist elektrisch mit einem Anschluss von Source und Drain des Transistors M4 verbunden. Ein Gate des Transistors M4 ist elektrisch mit einer Leitung SE verbunden, und sein anderer Anschluss von Source und Drain ist elektrisch mit einer Leitung OUT1 verbunden.
Die Leitung V1, die Leitung V2 und die Leitung V3 werden jeweils mit einem konstanten Potential versorgt. Wenn das Lichtempfangsgerät PD mit einer Sperrvorspannung betrieben wird, wird die Leitung V2 mit einem Potential versorgt, das niedriger ist als das Potential der Leitung V1. Der Transistor M2 wird durch ein Signal, das der Leitung RES zugeführt wird, gesteuert und funktioniert, um das Potential eines Knotens, an den das Gate des Transistors M3 angeschlossen ist, auf das Potential, das der Leitung V2 zugeführt wird, rückzusetzen. Der Transistor M1 wird durch ein Signal, das der Leitung TX zugeführt wird, gesteuert und funktioniert, um den Zeitpunkt, zu dem sich das Potential des vorstehenden Knotens entsprechend einem durch das Lichtempfangsgerät PD fließenden Strom verändert, zu steuern. Der Transistor M3 dient als Verstärkertransistor, der zur Ausgebe entsprechend dem Potential des vorstehenden Knotens dient. Der Transistor M4 wird durch ein Signal, das der Leitung SE zugeführt wird, gesteuert und dient als Auswahltransistor, so dass eine externe Schaltung, die an die Leitung OUT1 angeschlossen ist, die Ausgabe entsprechend dem Potential des vorstehenden Knotens lesen kann.
Eine Pixelschaltung PIX2, die in 20B dargestellt ist, beinhaltet ein Licht emittierendes Gerät EL, einen Transistor M5, einen Transistor M6, einen Transistor M7 und einen Kondensator C2. Hier ist ein Beispiel dargestellt, in dem eine Leuchtdiode als Licht emittierendes Gerät EL verwendet wird. Insbesondere wird vorzugsweise ein organisches EL-Gerät als Licht emittierendes Gerät EL verwendet.
Ein Gate des Transistors M5 ist elektrisch mit einer Leitung VG verbunden, sein einer Anschluss von Source und Drain ist elektrisch mit einer Leitung VS verbunden, und sein anderer Anschluss von Source und Drain ist elektrisch mit einer Elektrode des Kondensators C2 und einem Gate des Transistors M6 verbunden. Ein Anschluss von Source und Drain des Transistor M6 ist elektrisch mit einer Leitung V4 verbunden, und sein anderer Anschluss ist elektrisch mit einer Anode des Licht emittierenden Geräts EL und einem Anschluss von Source und Drain des Transistors M7 verbunden. Ein Gate des Transistors M7 ist elektrisch mit einer Leitung MS verbunden, und sein anderer Anschluss von Source und Drain ist elektrisch mit einer Leitung OUT2 verbunden. Eine Kathode des Licht emittierenden Geräts EL ist elektrisch mit einer Leitung V5 verbunden.
Die Leitung V4 und die Leitung V5 werden jeweils mit einem konstanten Potential versorgt. Die Anodenseite des Licht emittierenden Geräts EL kann auf ein hohes Potential eingestellt werden, während die Kathodenseite auf ein Potential, das niedriger ist als dasjenige der Anodenseite, eingestellt werden kann. Der Transistor M5 wird durch ein Signal, das der Leitung VG zugeführt wird, gesteuert und dient als Auswahltransistor zum Steuern des Auswahlzustandes der Pixelschaltung PIX2. Der Transistor M6 dient als Treibertransistor, der entsprechend dem seinem Gate zugeführten Potential einen Strom steuert, der durch das Licht emittierende Gerät EL fließt. Wenn sich der Transistor M5 im leitenden Zustand befindet, wird das der Leitung VS zugeführte Potential dem Gate des Transistors M6 zugeführt, und entsprechend diesem Potential kann die Leuchtdichte der Lichtemission des Licht emittierenden Geräts EL gesteuert werden. Der Transistor M7 wird durch ein Signal, das der Leitung MS zugeführt wird, gesteuert und funktioniert, um ein Potential zwischen dem Transistor M6 und dem Licht emittierenden Gerät EL über die Leitung OUT2 auszugeben.
Es sei angemerkt, dass die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform ein Bild anzeigen kann, indem das Licht emittierende Gerät impulsartig Licht emittiert. Durch Verkürzung der Betriebszeit des Licht emittierenden Geräts kann der Stromverbrauch der Anzeigevorrichtung verringert und kann eine Wärmeerzeugung verhindert werden. Insbesondere wird ein organisches EL-Gerät bevorzugt, da es vorteilhafte Frequenzeigenschaften aufweist. Die Frequenz kann beispielsweise höher als oder gleich 1 kHz und niedriger als oder gleich 100 MHz sein.
Hier werden jeweils als Transistor M1, Transistor M2, Transistor M3 und Transistor M4, welche in der Pixelschaltung PIX1 enthalten sind, sowie als Transistor M5, Transistor M6 und Transistor M7, welche in der Pixelschaltung PIX2 enthalten sind, vorzugsweise ein Transistor eingesetzt, bei dem ein Metalloxid (ein Oxidhalbleiter) für eine Halbleiterschicht, in der ein Kanal gebildet wird, verwendet wird.
Ein Transistor unter Verwendung eines Metalloxids, das eine größere Bandlücke und eine niedrigere Ladungsträgerdichte aufweist als Silizium, kann einen sehr geringen Sperrstrom aufweisen. Dank des niedrigen Sperrstroms kann daher der Transistor Ladungen, die in einem Kondensator gespeichert sind, der in Reihe mit dem Transistor geschaltet ist, für eine lange Zeit halten. Daher wird insbesondere jeweils als Transistor M1, Transistor M2 und Transistor M5, welche mit dem Kondensator C1 bzw. dem Kondensator C2 in Reihe geschaltet sind, vorzugsweise ein Transistor, bei dem ein Oxidhalbleiter zum Einsatz kommt, verwendet. Wenn ebenfalls ein Transistor, bei dem ein Oxidhalbleiter zum Einsatz kommt, jeweils als weitere Transistoren verwendet wird, können die Herstellungskosten verringert werden.
Jeweils als Transistoren M1 bis M7 kann alternativ ein Transistor verwendet werden, bei dem Silizium als Halbleiter eingesetzt wird, in dem ein Kanal gebildet wird. Insbesondere wird vorzugsweise Silizium mit hoher Kristallinität, wie z. B. einkristallines Silizium oder polykristallines Silizium, verwendet, da in diesem Fall eine hohe Feldeffektbeweglichkeit erzielt und ein Betrieb mit höherer Geschwindigkeit realisiert werden kann.
Als mindestens einer der Transistoren M1 bis M7 kann ein Transistor, bei dem ein Oxidhalbleiter zum Einsatz kommt, verwendet werden, während ein Transistor, bei dem Silizium zum Einsatz kommt, jeweils als die anderen Transistoren verwendet werden kann.
Es sei angemerkt, dass in 20A und 20B die n-Kanal-Transistoren dargestellt sind; jedoch können auch p-Kanal-Transistoren verwendet werden.
Die in der Pixelschaltung PIX1 enthaltenen Transistoren und die in der Pixelschaltung PIX2 enthaltenen Transistoren sind vorzugsweise über dem gleichen Substrat angeordnet. Im Besonderen sind die in der Pixelschaltung PIX1 enthaltenen Transistoren und die in der Pixelschaltung PIX2 enthaltenen Transistoren vorzugsweise in einem Bereich gemischt und periodisch angeordnet.
Vorzugsweise sind eine oder mehrere Schichten, die einen Transistor und/oder einen Kondensator umfassen, in einer Position bereitgestellt, die sich mit dem Lichtempfangsgerät PD oder dem Licht emittierenden Gerät EL überlappt. Demzufolge kann die effektive Fläche, die von jeder Pixelschaltung eingenommen wird, verringert werden, und somit kann ein hochauflösender Lichtempfangsabschnitt oder ein hochauflösender Anzeigeabschnitt realisiert werden.
Diese Ausführungsform kann je nach Bedarf mit den anderen Ausführungsformen kombiniert werden.
(Ausführungsform 5)
Bei dieser Ausführungsform werden elektronische Geräte einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 21 bis 23 beschrieben.
Die elektronischen Geräte dieser Ausführungsform umfassen jeweils eine Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise kann die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für einen Anzeigeabschnitt jedes elektronischen Geräts verwendet werden. Dabei umfasst das elektronische Gerät abgesehen von der Licht emittierenden Vorrichtung vorzugsweise einen Photosensor. Da die Licht emittierende Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Funktion zum Emittieren von sowohl sichtbarem Licht als auch Infrarotlicht aufweist, kann sie nicht nur ein Bild auf dem Anzeigeabschnitt anzeigen, sondern auch Licht (sichtbares Licht und/oder Infrarotlicht) emittieren, das als Lichtquelle des Photosensors verwendet wird. Wenn die Licht emittierende Vorrichtung mit dem Photosensor kombiniert wird, kann eine biometrische Authentifizierung durchgeführt werden oder kann eine Berührung (bzw. eine Annäherung) erkannt werden. Somit können die Funktionsfähigkeit, die Zweckmäßigkeit und dergleichen des elektronischen Geräts erhöht werden.
Die elektronischen Geräte dieser Ausführungsform umfassen jeweils alternativ die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für einen Anzeigeabschnitt jedes elektronischen Geräts verwendet werden. Da die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Funktion zum Emittieren von sowohl sichtbarem Licht als auch Infrarotlicht und eine Funktion zum Erfassen von Licht aufweist, kann sie nicht nur ein Bild auf dem Anzeigeabschnitt anzeigen, sondern auch eine biometrische Authentifizierung durchführen oder eine Berührung (bzw. eine Annäherung) erkennen. Somit können die Funktionsfähigkeit, die Zweckmäßigkeit und dergleichen des elektronischen Geräts erhöht werden.
Als Beispiele für die elektronischen Geräte umfassen elektronische Geräte mit einem relativ großen Bildschirm, wie beispielsweise einen Fernsehgerät, einen Desktop- oder Laptop-PC, einen Monitor eines Computers, eine Digital Signage und einen großen Spielautomat, wie z. B. einen Flipperautomat, eine Digitalkamera, eine digitale Videokamera, einen digitalen Fotorahmen, ein Mobiltelefon, eine tragbare Spielkonsole, ein tragbares Informationsendgerät und ein Audiowiedergabegerät.
Die elektronischen Geräte dieser Ausführungsform können jeweils einen Sensor (einen Sensor mit einer Funktion zum Messen von Kraft, Verschiebung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Drehzahl, Abstand, Licht, Flüssigkeit, Magnetismus, Temperatur, einer chemischen Substanz, Ton, Zeit, Härte, elektrischem Feld, Strom, Spannung, elektrischer Leistung, Strahlung, Durchflussrate, Feuchtigkeit, Steigungsgrad, Schwingung, Geruch oder Infrarotstrahlen) beinhalten.
Die elektronischen Geräte dieser Ausführungsform können jeweils verschiedene Funktionen aufweisen. Beispielsweise können sie jeweils eine Funktion zum Anzeigen verschiedener Informationen (z. B. eines Standbildes, eines Bewegtbildes und eines Textbildes) auf dem Anzeigeabschnitt, eine Touchscreenfunktion, eine Funktion zum Anzeigen des Kalenders, des Datums, der Zeit und/oder dergleichen, eine Funktion zum Ausführen diverser Arten von Software (Programmen), eine drahtlose Kommunikationsfunktion und/oder eine Funktion zum Lesen eines Programms oder der Daten, das/die in einem Speichermedium gespeichert ist/sind, aufweisen.
Ein elektronisches Gerät 6500, das in 21A dargestellt ist, ist ein tragbares Informationsendgerät, das als Smartphone verwendet werden kann.
Das elektronische Gerät 6500 beinhaltet ein Gehäuse 6501, einen Anzeigeabschnitt 6502, einen Netzschalter 6503, einen Knopf 6504, einen Lautsprecher 6505, ein Mikrofon 6506, eine Kamera 6507, eine Lichtquelle 6508 und dergleichen. Der Anzeigeabschnitt 6502 weist eine Touchscreenfunktion auf.
Die Licht emittierende Vorrichtung oder die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für den Anzeigeabschnitt 6502 verwendet werden.
21B ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Endabschnitt des Gehäuses 6501 umfasst, der sich auf der Seite des Mikrofons 6506 befindet.
Auf der einer Anzeigeoberfläche zugewandten Seite des Gehäuses 6501 ist ein lichtdurchlässiger Schutzteil 6510 bereitgestellt, und in einem Raum, der von dem Gehäuse 6501 und dem Schutzteil 6510 umschlossen ist, sind ein Anzeigefeld 6511, ein optischer Teil 6512, ein Berührungssensorfeld 6513, eine gedruckte Leiterplatte 6517, eine Batterie 6518 und dergleichen angeordnet.
An dem Schutzteil 6510 sind das Anzeigefeld 6511, der optischer Teil 6512 und das Berührungssensorfeld 6513 mit einer Klebeschicht (nicht dargestellt) befestigt.
In einem Bereich, der sich weiter außen befindet als der Anzeigeabschnitt 6502, ist ein Teil des Anzeigefeldes 6511 zurückgeklappt, und eine FPC 6515 ist an diesen zurückgeklappten Teil angeschlossen. Auf der FPC 6515 ist ein IC 6516 montiert. Die FPC 6515 ist an einen Anschluss angeschlossen, der auf der gedruckten Leiterplatte 6517 bereitgestellt ist.
Für das Anzeigefeld 6511 kann eine flexible Licht emittierende Vorrichtung oder eine flexible Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen. Somit kann ein sehr leichtes elektronisches Gerät realisiert werden. Da das Anzeigefeld 6511 sehr dünn ist, kann auch die Batterie 6518 mit hoher Kapazität montiert werden, während die kleine Dicke des elektronischen Geräts aufrechterhalten wird. Wenn ein Teil des Anzeigefeldes 6511 derart zurückgeklappt ist, dass sich ein Verbindungsabschnitt mit der FPC 6515 auf der Rückseite eines Pixelabschnitts befindet, kann ein elektronisches Gerät mit einem schmalen Rahmen realisiert werden.
22A stellt ein Beispiel für ein Fernsehgerät dar. Bei einem Fernsehgerät 7100 ist ein Anzeigeabschnitt 7000 in einem Gehäuse 7101 eingebaut. Hier ist eine Struktur dargestellt, in der das Gehäuse 7101 von einem Standfuß 7103 getragen wird.
Die Licht emittierende Vorrichtung oder die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für den Anzeigeabschnitt 7000 verwendet werden.
Das in 22A dargestellte Fernsehgerät 7100 kann mit einem Bedienschalter, mit dem das Gehäuse 7101 versehen ist, oder einer separaten Fernbedienung 7111 bedient werden. Des Weiteren kann der Anzeigeabschnitt 7000 mit einem Berührungssensor versehen sein, so dass das Fernsehgerät 7100 durch Berührung des Anzeigeabschnitts 7000 mit einem Finger oder dergleichen bedient werden kann. Die Fernbedienung 7111 kann einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Informationen, die von der Fernbedienung 7111 ausgegeben werden, beinhalten. Durch Bedienungstasten oder einen Touchscreen, mit denen/dem die Fernbedienung 7111 versehen ist, können die Fernsehsender und die Lautstärke bedient werden, und Videos, die auf dem Anzeigeabschnitt 7000 angezeigt werden, können gesteuert werden.
Es sei angemerkt, dass das Fernsehgerät 7100 mit einem Empfänger, einem Modem und dergleichen versehen ist. Mit dem Empfänger kann allgemeiner Fernsehrundfunk empfangen werden. Wenn das Fernsehgerät über das Modem drahtlos oder drahtgebunden mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden ist, kann eine unidirektionale (von einem Sender zu einem Empfänger) oder eine bidirektionale (z. B. zwischen einem Sender und einem Empfänger oder zwischen Empfängern) Datenkommunikation durchgeführt werden.
22B stellt ein Beispiel für einen Laptop-PC dar. Ein Laptop-PC 7200 beinhaltet ein Gehäuse 7211, eine Tastatur 7212, eine Zeigevorrichtung 7213, einen externen Verbindungsanschluss 7214 und dergleichen. In dem Gehäuse 7211 ist der Anzeigeabschnitt 7000 eingebaut.
Die Licht emittierende Vorrichtung oder die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für den Anzeigeabschnitt 7000 verwendet werden.
22C und 22D stellen Beispiele für eine Digital Signage dar.
Eine Digital Signage 7300, die in 22C dargestellt ist, beinhaltet ein Gehäuse 7301, den Anzeigeabschnitt 7000, einen Lautsprecher 7303 und dergleichen. Ferner kann die Digital Signage eine LED-Lampe, eine Bedientaste (darunter auch einen Netzschalter oder einen Bedienschalter), einen Verbindungsanschluss, verschiedene Sensoren, ein Mikrofon und dergleichen beinhalten.
22D stellt eine Digital Signage 7400 dar, die an einer zylindrischen Säule 7401 angebracht ist. Die Digital Signage 7400 beinhaltet den Anzeigeabschnitt 7000, der entlang einer gekrümmten Oberfläche der Säule 7401 bereitgestellt ist.
In 22C und 22D kann die Licht emittierende Vorrichtung oder die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Anzeigeabschnitt 7000 verwendet werden.
Eine größere Fläche des Anzeigeabschnitts 7000 kann die Menge an Informationen, die auf einmal geliefert werden können, erhöhen. Der größere Anzeigeabschnitt 7000 erregt mehr Aufmerksamkeit, so dass beispielsweise die Effektivität der Werbung erhöht werden kann.
Ein Touchscreen wird vorzugsweise für den Anzeigeabschnitt 7000 verwendet, da neben der Anzeige eines Standbildes oder Bewegtbildes auf dem Anzeigeabschnitt 7000 eine intuitive Bedienung durch einen Benutzer möglich ist. Außerdem kann für eine Anwendung zur Lieferung von Informationen, wie z. B. Routeninformationen oder Verkehrsinformationen, die Benutzerfreundlichkeit durch intuitive Bedienung erhöht werden.
Wie in 22C und 22D dargestellt, ist es vorzuziehen, dass die Digital Signage 7300 oder die Digital Signage 7400 mit einem Informationsendgerät 7311 oder einem Informationsendgerät 7411, wie z. B. einem Smartphone, das ein Benutzer besitzt, durch drahtlose Kommunikation interagieren kann. Beispielsweise können Informationen einer auf dem Anzeigeabschnitt 7000 angezeigten Werbung auf einem Bildschirm des Informationsendgeräts 7311 oder des Informationsendgeräts 7411 angezeigt werden. Durch die Bedienung des Informationsendgeräts 7311 oder des Informationsendgeräts 7411 kann eine Anzeige auf dem Anzeigeabschnitt 7000 umgeschaltet werden.
Es ist möglich, die Digital Signage 7300 oder die Digital Signage 7400 dazu zu bringen, ein Spiel unter Verwendung des Bildschirms des Informationsendgeräts 7311 oder des Informationsendgeräts 7411 als Bedienmittel (Controller) auszuführen. So kann eine unbestimmte Anzahl von Benutzern gleichzeitig am Spiel teilnehmen und es genießen.
Elektronische Geräte, die in 23A bis 23F dargestellt sind, beinhalten jeweils ein Gehäuse 9000, einen Anzeigeabschnitt 9001, einen Lautsprecher 9003, eine Bedientaste 9005 (darunter auch einen Netzschalter oder einen Bedienschalter), einen Verbindungsanschluss 9006, einen Sensor 9007 (einen Sensor mit einer Funktion zum Messen von Kraft, Verschiebung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Drehzahl, Abstand, Licht, Flüssigkeit, Magnetismus, Temperatur, chemischer Substanz, Ton, Zeit, Härte, elektrischem Feld, Strom, Spannung, elektrischer Energie, Strahlung, Durchflussmenge, Feuchtigkeit, Steigungsgrad, Schwingung, Geruch oder Infrarotstrahlen), ein Mikrofon 9008 und/oder dergleichen.
Die in 23A bis 23F dargestellten elektronischen Geräte weisen jeweils verschiedene Funktionen auf. Sie können beispielsweise eine Funktion zum Anzeigen verschiedener Informationen (z. B. eines Standbildes, eines Bewegtbildes oder eines Textbildes) auf dem Anzeigeabschnitt, eine Touchscreenfunktion, eine Funktion zum Anzeigen des Kalenders, des Datums, der Zeit und/oder dergleichen, eine Verarbeitungssteuerfunktion mit diverser Arten von Software (Programmen), eine drahtlose Kommunikationsfunktion und/oder eine Funktion zum Lesen und Verarbeiten von in einem Speichermedium gespeicherten Programmen oder Daten aufweisen. Es sei angemerkt, dass die Funktionen der elektronischen Geräte nicht darauf beschränkt sind, und sie können verschiedene Funktionen aufweisen. Die elektronischen Geräte können jeweils eine Vielzahl von Anzeigeabschnitten beinhalten. Die elektronischen Geräte können jeweils mit einer Kamera oder dergleichen versehen sein und eine Funktion zum Aufnehmen eines Standbildes oder eines Bewegtbildes, eine Funktion zum Speichern des aufgenommenen Bildes in einem Speichermedium (einem externen Speichermedium oder demjenigen, das in der Kamera integriert ist), eine Funktion zum Anzeigen des aufgenommenen Bildes auf dem Anzeigeabschnitt und/oder dergleichen aufweisen.
Die in 23A bis 23F dargestellten elektronischen Geräte werden nachstehend ausführlich beschrieben.
23A ist eine perspektivische Ansicht, die ein tragbares Informationsendgerät 9101 darstellt. Beispielsweise kann das tragbare Informationsendgerät 9101 als Smartphone verwendet werden. Es sei angemerkt, dass das tragbare Informationsendgerät 9101 den Lautsprecher 9003, den Verbindungsanschluss 9006, den Sensor 9007 und/oder dergleichen beinhalten kann. Das tragbare Informationsendgerät 9101 kann Schriftzeichen und Bildinformationen auf seiner Vielzahl von Oberflächen anzeigen. 23A stellt ein Beispiel dar, in dem drei Icons 9050 angezeigt werden. Außerdem können Informationen 9051, die durch gestrichelte Rechtecke dargestellt sind, auch auf einer anderen Oberfläche des Anzeigeabschnitts 9001 angezeigt werden. Beispiele für die Informationen 9051 umfassen eine Mitteilung der Ankunft einer E-Mail, einer SNS-Nachricht, eines Anrufs oder dergleichen, den Betreff und den Absender einer E-Mail, einer SNS-Nachricht oder dergleichen, das Datum, die Zeit, die verbleibende Batterieleistung und die Empfangsstärke einer Antenne. Das Icon 9050 oder dergleichen kann alternativ an der Stelle angezeigt werden, an der die Informationen 9051 angezeigt werden.
23B ist eine perspektivische Ansicht, die ein tragbares Informationsendgerät 9102 darstellt. Das tragbare Informationsendgerät 9102 weist eine Funktion zum Anzeigen von Informationen auf drei oder mehr Oberflächen des Anzeigeabschnitts 9001 auf. Hier werden beispielsweise Informationen 9052, Informationen 9053 und Informationen 9054 auf unterschiedlichen Oberflächen angezeigt. Beispielsweise kann ein Benutzer die Informationen 9053 checken, die derart angezeigt werden, dass sie von oberhalb des tragbaren Informationsendgeräts 9102 aus eingesehen werden können, wobei das tragbare Informationsendgerät 9102 in einer Brusttasche seines Kleidungsstücks aufbewahrt wird. Der Benutzer kann die Anzeige ansehen, ohne das tragbare Informationsendgerät 9102 aus der Tasche herauszunehmen, und entscheiden, ob er den Anruf annimmt.
23C ist eine perspektivische Ansicht, die ein tragbares Informationsendgerät 9200 in Form einer Armbanduhr darstellt. Das tragbare Informationsendgerät 9200 kann beispielsweise als Smartwatch verwendet werden. Des Weiteren ist die Anzeigeoberfläche des Anzeigeabschnitts 9001 gekrümmt, und eine Anzeige kann auf der gekrümmten Anzeigeoberfläche durchgeführt werden. Bei dem tragbaren Informationsendgerät 9200 ermöglicht eine gegenseitige Kommunikation mit einem Headset, das für die drahtlose Kommunikation geeignet ist, Freisprech-Telefonate. Das tragbare Informationsendgerät 9200 kann mithilfe des Verbindungsanschlusses 9006 eine gegenseitige Datenübertragung mit einem anderen Informationsendgerät und/oder ein Laden durchführen. Es sei angemerkt, dass der Ladevorgang auch durch drahtlose Energieversorgung erfolgen kann.
23D bis 23F sind perspektivische Ansichten, die ein zusammenklappbares tragbares Informationsendgeräts 9201 darstellen. 23D ist die perspektivische Ansicht des tragbaren Informationsendgeräts 9201, das geöffnet ist, in 23F ist dieses zusammengeklappt, und in 23E wird dieses von dem Zustand in 23D in den Zustand in 23F oder umgekehrt versetzt. Das tragbare Informationsendgerät 9201 ist im zusammengeklappten Zustand gut tragbar. Wenn dieses geöffnet ist, ist ein nahtloser großer Anzeigebereich sehr gut durchsuchbar. Der Anzeigeabschnitt 9001 des tragbaren Informationsendgeräts 9201 wird von drei Gehäusen 9000 getragen, die durch Gelenke 9055 miteinander verbunden sind. Beispielsweise kann der Anzeigeabschnitt 9001 mit einem Krümmungsradius von mehr als oder gleich 0,1 mm und weniger als oder gleich 150 mm gebogen werden.
Diese Ausführungsform kann nach Bedarf mit den anderen Ausführungsformen und den Beispielen kombiniert werden.
[Beispiel 1]
In diesem Beispiel werden die Ergebnisse einer mittels einer Software ausgeführten Untersuchung der Bauelementstruktur eines Licht emittierenden Geräts beschrieben, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert und für die Licht emittierende Vorrichtung oder die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
In diesem Beispiel werden insbesondere die Ergebnisse einer Untersuchung der Bauelementstruktur des Licht emittierenden Geräts 47B(IR), das in 24A dargestellt ist und blaues Licht und Infrarotlicht emittiert, beschrieben.
Zunächst werden die Strukturformeln der organischen Verbindungen, deren gemessenen Werte (z. B. Brechungsindizes n, Extinktionskoeffizienten k und Emissionsspektren) für die Berechnung dieses Beispiels verwendet wurden, nachstehend gezeigt.
In diesem Beispiel wurde die Berechnung unter Verwendung eines organischen Bauelementsimulators (semiconducting emissive thin film optics simulator: setfos; Cybernet Systems Co., Ltd.) ausgeführt.
Bei dieser Berechnung wurden die Dicke, der Brechungsindex n (gemessener Wert) und der Extinktionskoeffizient k (gemessener Wert) jeder Schicht, die in dem Licht emittierenden Gerät enthalten ist, ein gemessener Wert des Emissionsspektrums (des Photolumineszenz- (PL-) Spektrums) eines Licht emittierenden Materials sowie die Position eines Licht emittierenden Bereichs eingegeben, und die Multiplikation mit einem Purcell-Faktor wurde durchgeführt, um die Emissionsintensität in Frontrichtung und den Kurvenverlauf eines Spektrums zu ermitteln, wobei eine Modulation der Strahlungszerfallsrate von Exzitonen berücksichtigt wurde.
Der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k jeder Schicht wurden mit einem spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corporation) gemessen. Für die Messung wurde ein Film verwendet, der erhalten wurde, indem ein Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm auf einem Quarzsubstrat abgeschieden wurde.
Das Emissionsspektrum des Licht emittierenden Materials wurde gemessen, wobei dabei ein Multikanalspektroskop (C10029-01, hergestellt von Hamamatsu Photonics K.K.) als Detektor für sichtbares Licht, ein Nahinfrarotspektroradiometer (SR-NIR, hergestellt von TOPCON CORPORATION) als Detektor für Nahinfrarotlicht, eine Ultraviolett-LED (NSCU033B, hergestellt von NICHIA CORPORATION) als Anregungslicht, UV U360 (hergestellt von Edmund Optics Inc.) als Bandpassfilter und SCF-50S-42L (hergestellt von SIGMAKOKI CO., LTD.) als Langpassfilter verwendet wurden.
Für die Messung des Emissionsspektrums von sichtbarem Licht wurde ein Film verwendet, der durch unter Verwendung eines Vakuumverdampfungsverfahrens durchgeführte co-Verdampfung von 7-[4-(10-Phenyl-9-anthryl)phenyl]-7H-dibenzo[c,g]carbazol (Abkürzung: cgDBCzPA) und N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis[3-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]pyren-1,6-diamin (Abkürzung: 1,6mMemFLPAPrn) in einem Gewichtsverhältnis von 1:0,03 in einer Dicke von 50 nm auf einem Quarzsubstrat abgeschieden wurde.
Für die Messung des Emissionsspektrums von Infrarotlicht wurde ein Film verwendet, der durch unter Verwendung eines Vakuumverdampfungsverfahrens durchgeführte co-Verdampfung von 2-[3'-(Dibenzothiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]chinoxalin (Abkürzung: 2mDBTBPDBq-II), N-(1,1'-Biphenyl-4-yl)-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amin (Abkürzung: PCBBiF) und Bis{4,6-dimethyl-2-[3-(3,5-dimethylphenyl)-2-benzo[g]chinoxalinyl-κN]phenyl-κC}(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionato-κ²O,O')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmdpbq)₂(dpm)]) in einem Gewichtsverhältnis von 0,7:0,3:0,1 in einer Dicke von 50 nm auf einem Quarzsubstrat abgeschieden wurde. Es sei angemerkt, dass ein Synthesebeispiel von [Ir(dmdpbq)₂(dpm)] in einem nachstehenden Referenzbeispiel beschrieben wird.
25 zeigt die PL-Spektren, die für die Berechnung verwendet wurden. In 25 stellt die horizontale Achse die Wellenlänge (Einheit: nm) dar und stellt die vertikale Achse die normierte PL-Intensität auf Energiebasis (willkürliche Einheit) dar. Es sei angemerkt, dass die PL-Intensität auf Photonenbasis ermittelt werden kann, indem die PL-Intensität auf Energiebasis mit der Wellenlänge multipliziert wird.
Es wurde angenommen, dass sich der Licht emittierende Bereich in der Mitte der Licht emittierenden Schicht befindet.
Sowohl für sichtbares Licht als auch für Infrarotlicht wurde angenommen, dass die Emissionsquantenausbeute, die Exzitonenerzeugungswahrscheinlichkeit und die Rekombinationswahrscheinlichkeit jeweils 100% betragen. Das heißt, dass es sich bei der berechneten externen Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) um die Lichtextraktionseffizienz handelt, die aus der Front-Emissionsintensität in der Annahme der Lambertschen Lichtverteilung ermittelt wurde.
Das in 24A dargestellte Licht emittierende Gerät 47B(IR), das in diesem Beispiel verwendet wurde, weist eine Tandemstruktur auf, in der die Zwischenschicht 198 eine Ladungserzeugungsschicht umfasst. Bei dem Licht emittierenden Gerät 47B(IR) ist eine Licht emittierende Einheit, bei der die Licht emittierende Schicht 193B blaues Licht emittiert, über einer Licht emittierenden Einheit bereitgestellt, bei der die Licht emittierende Schicht 193N Infrarotlicht emittiert.
Bei der Berechnung wurden die Anfangswerte derart eingestellt, dass, wie in 24A dargestellt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193B ungefähr 3λB/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193B ungefähr λB/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193N ungefähr λi/4 beträgt und die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193N ungefähr λi/4 beträgt.
In diesem Beispiel wurde angenommen, dass die Wellenlänge λB von sichtbarem Licht der durch BT2020 definierten Wellenlänge von blauem Licht (467 nm) entspricht und die Wellenlänge λi von Infrarotlicht derjenigen von Sekundärlicht von blauem Licht (934 nm) entspricht.

Die Bauelementstruktur des Licht emittierenden Geräts 47B(IR), das in diesem Beispiel verwendet wurde, wird anhand von Tabelle 2 beschrieben. Es sei angemerkt, dass der Einfachheit der Berechnung halber die Lochinjektionsschicht, die Elektroneninjektionsschicht und die Ladungserzeugungsschicht weggelassen wurden. [Tabelle 2]

Licht emittierendes Gerät 47B(IR)
Schicht	Material	Dicke
Pufferschicht 116	DBT3P-II	70 nm	Eingabewert
gemeinsame Elektrode 115	Ag	15 nm	Eingabewert
Pufferschicht 194B	NBPhen	36 nm	*
Licht emittierende Schicht 193B	cgDBCzPA	25 nm	Eingabewert
Zwischenschicht 198	PCPPn	10nm	Eingabewert
	NBPhen	5,6 nm	*
Licht emittierende Schicht 193N	2mDBTBPDBq-II	40 nm	Eingabewert
Pufferschicht 192B	PCBBiF	63 nm	*
Pixelelektrode 191	ITSO	10nm	Eingabewert
Pixelelektrode 191	Ag	100 nm	Eingabewert

*durch Berechnung optimierte Dicke

Als Substrat 151 wurde ein 0,7 mm dickes Glassubstrat mit einem Brechungsindex von 1,5 angenommen.
Als Pixelelektrode 191 wurde eine mehrschichtige Struktur aus einem 100 nm dicken Silber- (Ag-) Film und einem 10 nm dicken, Siliziumoxid enthaltenden Indiumzinnoxid- (ITSO-) Film verwendet.
Als Pufferschicht 192B wurde PCBBiF unter Annahme einer Lochtransportschicht verwendet. Bei der Pufferschicht 192B handelt es sich um eine Schicht, die zur optischen Anpassung verwendet wurde, und ihre optimale Dicke wurde berechnet.
Die Licht emittierende Schicht 193N weist eine Dicke von 40 nm auf, wobei 2mDBTBPDBq-II als Wirtsmaterial verwendet wurde.
Als Zwischenschicht 198 wurde eine mehrschichtige Struktur aus 2,9-Bis(naphthalin-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (Abkürzung: NBphen) und 10 nm dickem 3-[4-(9-Phenanthryl)-phenyl]-9-phenyl-9H-carbazol (Abkürzung: PCPPn) verwendet. Bei NBphen, das in der Zwischenschicht 198 enthalten ist, handelt es sich um eine Schicht, die zur optischen Anpassung verwendet wurde, und ihre optimale Dicke wurde berechnet.
Bei der Licht emittierenden Schicht 193B wurde cgDBCzPA mit einer Dicke von 25 nm als Wirtsmaterial verwendet.
Als Pufferschicht 194B wurde NBphen unter Annahme einer Elektronentransportschicht verwendet. Bei der Pufferschicht 194B handelt es sich um eine Schicht, die zur optischen Anpassung verwendet wurde, und ihre optimale Dicke wurde berechnet.
Als gemeinsame Elektrode 115 wurde ein 15 nm dicker Silberfilm verwendet.
Als Pufferschicht 116 wurde 1,3,5-Tri(dibenzothiophen-4-yl)benzol (Abkürzung: DBT3P-II) mit einer Dicke von 70 nm verwendet.
Es sei angemerkt, dass es davon ausgegangen wurde, dass sich die Luft (Brechungsindex: 1) oberhalb der Pufferschicht 116 (auf der Seite, die der Seite in Kontakt mit der gemeinsamen Elektrode 115 entgegengesetzt ist) befindet.
Unter den vorstehenden Bedingungen wurde die optimale Bauelementstruktur des Licht emittierenden Geräts berechnet.
Bei der Berechnung wurden die optische Weglänge des gesamten Licht emittierenden Geräts und die Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194B ermittelt, bei denen die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von sichtbarem Licht maximiert wurde, und es wurden die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192B und die Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 derart ermittelt, dass bei dieser optischen Weglänge des gesamten Licht emittierenden Geräts und dieser Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194B die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) maximiert wurde.
Insbesondere wurde der Wert der Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 einmal eingestellt, und es wurden die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192B und die Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194B derart optimiert, dass unter dieser Bedingung die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von sichtbarem Licht maximiert wurde. Danach wurden die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192B und die Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 derart optimiert, dass die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) maximiert wurde, wobei dabei die Peakwellenlänge von Infrarotlicht noch fixiert wurde.
Als Ergebnis wurden, wie in Tabelle 2 gezeigt, bei dem Licht emittierenden Gerät 47B(IR) die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192B, die Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 und die Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194B zu 63 nm, 5,6 nm bzw. 36 nm berechnet.
26 zeigt das Emissions- (EL-) Spektrum des simulierten Licht emittierenden Geräts 47B(IR). In 26 stellt die horizontale Achse die Wellenlänge (Einheit: nm) dar und stellt die vertikale Achse die normierte Emissionsintensität auf Energiebasis (willkürliche Einheit) dar.
Wie in 26 gezeigt, betrug bei dem Licht emittierenden Gerät 47B(IR) die Peakwellenlänge von sichtbarem Licht 460 nm und betrug die Peakwellenlänge von Infrarotlicht 880 nm. Es wurde festgestellt, dass die Peakwellenlänge von Infrarotlicht kürzer ist als das Doppelte (920 nm) der Peakwellenlänge von sichtbarem Licht.
Das simulierte Licht emittierende Gerät 47B(IR) wies eine hohe externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von sichtbarem Licht von ungefähr 30 % auf. Die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von Infrarotlicht betrug ebenfalls einen hohen Wert von ungefähr 30 %.
27 zeigt die CIE 1931-Farbkoordinaten (xy-Farbkoordinaten) des simulierten Licht emittierenden Geräts. 27 zeigt auch die Farbkoordinaten nach dem NTSC-Standard und dem BT2020-Standard. Wie in 27 gezeigt, lagen die Farbkoordinaten (x;y) dieses Licht emittierenden Geräts im CIE 1931-Normvalenzsystem bei (0,138;0,050), woraus festgestellt wurde, dass diese Koordinaten dem NTSC-Standard und dem BT2020-Standard entsprechen.
Wie zuvor erwähnt, wurde festgestellt, dass bei dem in diesem Beispiel simulierten Licht emittierenden Gerät die Peakwellenlänge von Infrarotlicht kürzer ist als das Doppelte (920 nm) der Peakwellenlänge von sichtbarem Licht. Man kann davon ausgehen, dass dies auf die Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindexes zurückzuführen ist.
Nun wird die Wellenlängenabhängigkeit des gewöhnlichen Brechungsindexes von PCBBiF und NBPhen in 28 gezeigt. 28 zeigt als Vergleichsbeispiel auch die Wellenlängenabhängigkeit des gewöhnlichen Brechungsindexes von 1,1-Bis-(4-bis(4-methylphenyl)-amino-phenyl)-cyclohexan (Abkürzung: TAPC).
Für die Messung des Brechungsindexes wurde ein Film verwendet, der durch ein Vakuumverdampfungsverfahren jedes Materials in einer Dicke von ungefähr 50 nm auf einem Quarzsubstrat abgeschieden wurde. Dieser Film wies eine Anisotropie des Brechungsindexes auf, und daher wurde der Brechungsindex bei der Berechnung in einen gewöhnlichen Brechungsindex und einen außergewöhnlichen Brechungsindex getrennt. Es sei angemerkt, dass der gewöhnliche Brechungsindex für die vorstehende Berechung verwendet wurde.
28 zeigt, dass der gewöhnliche Brechungsindex von PCBBiF für Licht mit einer Wellenlänge von 460 nm ungefähr 1,94 beträgt und der gewöhnliche Brechungsindex desselben für Licht mit einer Wellenlänge von 880 nm ungefähr 1,77 beträgt, wobei die Differenz dazwischen ungefähr 0,17 beträgt. Der gewöhnliche Brechungsindex von NBPhen für Licht mit einer Wellenlänge von 460 nm beträgt ungefähr 1,97 und der gewöhnliche Brechungsindex desselben für Licht mit einer Wellenlänge von 880 nm beträgt ungefähr 1,80, wobei die Differenz dazwischen ungefähr 0,17 beträgt. Daher wurde festgestellt, dass PCBBiF und NBPhen, deren Dicken in diesem Beispiel optimiert wurden, jeweils einen Brechungsindex für Infrarotlicht aufweisen, der niedriger ist als derjenige für sichtbares Licht. Dies deutet darauf hin, dass sich die Peakwellenlänge von Infrarotlicht in Richtung der kürzeren Wellenlängen verschoben hat und demzufolge kürzer wurde als das Doppelte (920 nm) der Peakwellenlänge von sichtbarem Licht.
Andererseits beträgt der gewöhnliche Brechungsindex von TAPC, das ein Vergleichsbeispiel ist, für Licht mit einer Wellenlänge von 460 nm ungefähr 1,72, und der gewöhnliche Brechungsindex desselben für Licht mit einer Wellenlänge von 880 nm beträgt ungefähr 1,65, wobei die Differenz dazwischen ungefähr 0,07 beträgt.
Daher wurde bestätigt, dass die Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindexes von dem organischen Film abhängt. Es wurde darauf hingedeutet, dass die Peakwellenlänge von Infrarotlicht unter Nutzung der Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindexes des organischen Films gesteuert werden kann.
Aus den Ergebnissen dieses Beispiels konnte die Bauelementstruktur des Licht emittierenden Geräts geschätzt werden, aus dem sowohl blaues Licht als auch Infrarotlicht mit hoher Effizienz extrahiert werden können.
[Beispiel 2]
In diesem Beispiel werden die Ergebnisse einer mittels einer Software ausgeführten Untersuchung der Bauelementstruktur eines Licht emittierenden Geräts beschrieben, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert und für die Licht emittierende Vorrichtung oder die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
In diesem Beispiel werden insbesondere die Ergebnisse einer Untersuchung der Bauelementstrukturen eines Licht emittierenden Geräts 47R(IR)a und eines Licht emittierenden Geräts 47R(IR)b, welche in 24B bzw. 24C dargestellt sind und jeweils rotes Licht und Infrarotlicht emittieren, beschrieben.
In diesem Beispiel wurde die Berechnung unter Verwendung eines organischen Bauelementsimulators durchgeführt, der demjenigen des Beispiels 1 ähnlich ist.
Bei dieser Berechnung wurden die Dicke, der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k jeder Schicht, die in den Licht emittierenden Geräten enthalten ist, ein gemessener Wert des Emissionsspektrums (des Photolumineszenz- (PL-) Spektrums) eines Licht emittierenden Materials sowie die Position eines Licht emittierenden Bereichs eingegeben, um die Emissionsintensität und den Kurvenverlauf eines Spektrums in Frontrichtung zu ermitteln, wobei sie mit einem Purcell-Faktor multipliziert wurden und eine Modulation der Strahlungszerfallsrate von Exzitonen berücksichtigt wurde.
In diesem Beispiel wurde, wie nachstehend beschrieben, der Fall angenommen, in dem die Wellenlänge von Infrarotlicht 1000 nm überschreitet; mit der Ausnahme des Silberfilms waren jedoch keine gemessene Werte des Brechungsindexes und des Extinktionskoeffizienten jeder Schicht im Wellenlängenbereich von mehr als 1000 nm vorhanden. In diesem Beispiel wurde daher die Berechnung für sämtliche Schichten außer dem Silberfilm unter der Annahme eines Brechungsindexes n von 1,8 durchgeführt.
Für die Messung des Emissionsspektrums von sichtbarem Licht wurde ein Film verwendet, der durch unter Verwendung eines Vakuumverdampfungsverfahrens durchgeführte co-Verdampfung von 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF und Bis{2-[5-(2,6-dimethylphenyl)-3-(3,5-dimethylphenyl)-2-pyrazinyl-κN]-4,6-dimethylphenyl-κC}(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionato-κ²O,O')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmdppr-dmp)₂(dpm)]) in einem Gewichtsverhältnis von 0,8:0,2:0,05 in einer Dicke von 50 nm auf einem Quarzsubstrat abgeschieden wurde. Die anderen Messbedingungen sind ähnlich denjenigen des Beispiels 1.
Die Strukturformel von [Ir(dmdppr-dmp)₂(dpm)] wird nachstehend gezeigt.
Als Emissionsspektrum von Infrarotlicht wurde ein Spektrum verwendet, das durch eine Verschiebung des Emissionsspektrums von sichtbarem Licht um 655 nm in Richtung der längeren Wellenlängen erhalten wurde.
29 zeigt die Photolumineszenz- (PL-) Spektren, die für die Berechnung verwendet wurden. In 29 stellt die horizontale Achse die Wellenlänge (Einheit: nm) dar und stellt die vertikale Achse die normierte PL-Intensität auf Energiebasis (willkürliche Einheit) dar.
Es wurde angenommen, dass sich der Licht emittierende Bereich in der Mitte der Licht emittierenden Schicht befindet.
Sowohl für sichtbares Licht als auch für Infrarotlicht wurde angenommen, dass die Emissionsquantenausbeute, die Exzitonenerzeugungswahrscheinlichkeit und die Rekombinationswahrscheinlichkeit jeweils 100 % betragen.
Das Licht emittierende Gerät 47R(IR)a und das Licht emittierende Gerät 47R(IR)b, welche in 24B bzw. 24C dargestellt sind und in diesem Beispiel verwendet wurden, weisen jeweils eine Tandemstruktur auf, in der die Zwischenschicht 198 eine Ladungserzeugungsschicht umfasst. Die beiden Licht emittierenden Geräte unterscheiden sich voneinander durch die Anordnungsreihenfolge der Licht emittierenden Schicht 193N und der Licht emittierenden Schicht 193R.
Bei dem in 24B dargestellten Licht emittierenden Gerät 47R(IR)a ist eine Licht emittierende Einheit, bei der die Licht emittierende Schicht 193R rotes Licht emittiert, über einer Licht emittierenden Einheit bereitgestellt, bei der die Licht emittierende Schicht 193N Infrarotlicht emittiert.
Bei der Berechnung wurden die Anfangswerte derart eingestellt, dass, wie in 24B dargestellt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193R ungefähr 3λR/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193R ungefähr λR/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193N ungefähr λi/4 beträgt und die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193N ungefähr λi/4 beträgt.
Bei dem in 24C dargestellten Licht emittierenden Gerät 47R(IR)b ist eine Licht emittierende Einheit, bei der die Licht emittierende Schicht 193N Infrarotlicht emittiert, über einer Licht emittierenden Einheit bereitgestellt, bei der die Licht emittierende Schicht 193R rotes Licht emittiert.
Bei der Berechnung wurden die Anfangswerte derart eingestellt, dass, wie in 24C dargestellt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193R ungefähr λR/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193R ungefähr 3λR/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193N ungefähr λi/4 beträgt und die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193N ungefähr λi/4 beträgt.
In diesem Beispiel wurde angenommen, dass die Wellenlänge λR von sichtbarem Licht der durch BT2020 definierten Wellenlänge von rotem Licht (630 nm) entspricht und die Wellenlänge λi von Infrarotlicht derjenigen von Sekundärlicht von rotem Licht (1260 nm) entspricht.
Die Bauelementstrukturen des Licht emittierenden Geräts 47R(IR)a und des Licht emittierenden Geräts 47R(IR)b, welche in diesem Beispiel verwendet wurden, anhand von Tabelle 3 und Tabelle 4 beschrieben.

Es sei angemerkt, dass der Einfachheit der Berechnung halber die Lochinjektionsschicht, die Elektroneninjektionsschicht und die Ladungserzeugungsschicht weggelassen wurden. [Tabelle 3]

Licht emittierendes Gerät 47R(IR)a
Schicht	Material	Dicke
Pufferschicht 116	-	70 nm	Eingabewert
gemeinsame Elektrode 115	Ag	15 nm	Eingabewert
Pufferschicht 194R	-	58 nm	*
Licht emittierende Schicht 193R	-	40 nm	Eingabewert
Zwischenschicht 198	-	10nm	Eingabewert
Zwischenschicht 198	-	27 nm	*
Licht emittierende Schicht 193N	-	40 nm	Eingabewert
Pufferschicht 192R	-	106 nm	*
Pixelelektrode 191	-	10nm	Eingabewert
Pixelelektrode 191	Ag	100 nm	Eingabewert

*durch Berechnung optimierte Dicke [Tabelle 4]

Licht emittierendes Gerät 47R(IR)b
Schicht	Material	Dicke
Pufferschicht 116	-	70 nm	Eingabewert
gemeinsame Elektrode 115	Ag	15 nm	Eingabewert
Pufferschicht 194R	-	127 nm	*
Licht emittierende Schicht 193N	-	40 nm	Eingabewert
Zwischenschicht 198	-	10nm	Eingabewert
Zwischenschicht 198	-	30 nm	*
Licht emittierende Schicht 193R	-	40 nm	Eingabewert
Pufferschicht 192R	-	35 nm	*
Pixelelektrode 191	-	10nm	Eingabewert
Pixelelektrode 191	Ag	100 nm	Eingabewert

*durch Berechnung optimierte Dicke

Als Substrat 151 wurde ein 0,7 mm dickes Glassubstrat mit einem Brechungsindex von 1,5 angenommen.
Als Pixelelektrode 191 wurde eine mehrschichtige Struktur aus einem 100 nm dicken Silberfilm und einer 10 nm dicken Schicht (unter Annahme einer durchsichtigen Elektrode) verwendet.
Als Pufferschicht 192R wurde eine Lochtransportschicht angenommen. Bei der Pufferschicht 192R handelt es sich um eine Schicht, die zur optischen Anpassung verwendet wurde, und ihre optimale Dicke wurde berechnet.
Die Licht emittierende Schicht 193N und die Licht emittierende Schicht 193R weisen jeweils eine Dicke von 40 nm auf.
Als Zwischenschicht 198 wurde eine mehrschichtige Struktur aus einer zur optischen Anpassung verwendeten Schicht (unter Annahme einer Elektronentransportschicht) und einer 10 nm dicken Schicht (unter Annahme einer Lochtransportschicht) verwendet. Es wurde die optimale Dicke der zur optischen Anpassung verwendeten Schicht berechnet, die in der Zwischenschicht 198 enthalten ist.
Als Pufferschicht 194R wurde eine Elektronentransportschicht angenommen. Bei der Pufferschicht 194R handelt es sich um eine Schicht, die zur optischen Anpassung verwendet wurde, und ihre optimale Dicke wurde berechnet.
Als gemeinsame Elektrode 115 wurde ein 15 nm dicker Silberfilm verwendet.
Als Pufferschicht 116 wurde eine 70 nm dicke Schicht verwendet.
Es sei angemerkt, dass es davon ausgegangen wurde, dass sich die Luft (Brechungsindex: 1) oberhalb der Pufferschicht 116 (auf der Seite, die der Seite in Kontakt mit der gemeinsamen Elektrode 115 entgegengesetzt ist) befindet.
Unter den vorstehenden Bedingungen wurden die optimalen Bauelementstrukturen der Licht emittierenden Geräte berechnet.
Bei der Berechnung wurden die optische Weglänge des gesamten Licht emittierenden Geräts und die Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194R ermittelt, bei denen die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von sichtbarem Licht maximiert wurde, und es wurden die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192R und die Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 derart ermittelt, dass bei dieser optischen Weglänge des gesamten Licht emittierenden Geräts und dieser Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194R die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von Infrarotlicht maximiert wurde.
Insbesondere wurde der Wert der Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 einmal eingestellt, und es wurden die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192R und die Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194R derart optimiert, dass unter dieser Bedingung die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von sichtbarem Licht maximiert wurde. Danach wurden die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192R und die Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 derart optimiert, dass die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) maximiert wurde, wobei dabei die Peakwellenlänge von Infrarotlicht noch fixiert wurde.
Als Ergebnis wurden, wie in Tabelle 3 gezeigt, bei dem Licht emittierenden Gerät 47R(IR)a die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192R, die Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 und die Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194R zu 106 nm, 27 nm bzw. 58 nm berechnet. Wie in Tabelle 4 gezeigt, wurden bei dem Licht emittierenden Gerät 47R(IR)b die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192R, die Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 und die Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194R zu 35 nm, 30 nm bzw.127 nm berechnet.
30 und 31 zeigen die Emissions- (EL-) Spektren des simulierten Licht emittierenden Geräts 47R(IR)a und des simulierten Licht emittierenden Geräts 47R(IR)b. In 30 und 31 stellt die horizontale Achse die Wellenlänge (Einheit: nm) dar und stellt die vertikale Achse die normierte Emissionsintensität auf Energiebasis (willkürliche Einheit) dar.
Wie in 30 gezeigt, betrug bei dem Licht emittierenden Gerät 47R(IR)a die Peakwellenlänge von sichtbarem Licht 612 nm, und die Peakwellenlänge von Infrarotlicht betrug 1272 nm. Es wurde festgestellt, dass die Peakwellenlänge von Infrarotlicht einen Wert aufweist, der in der Nähe des Doppelten (1224 nm) der Peakwellenlänge von sichtbarem Licht liegt.
Das simulierte Licht emittierende Gerät 47R(IR)a wies eine hohe externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von sichtbarem Licht von ungefähr 38 % auf. Die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von Infrarotlicht betrug ebenfalls einen hohen Wert von ungefähr 90 %. Da die Peakwellenlänge von Infrarotlicht einen Wert aufwies, der in der Nähe der angenommenen Wellenlänge (1260 nm) liegt, kann man davon ausgehen, dass sich dank der Wirkung der Mikrokavitätsstruktur die Lichtextraktionseffizienz von Infrarotlicht wesentlich erhöht hat.
Wie in 31 gezeigt, betrug bei dem Licht emittierenden Gerät 47R(IR)b die Peakwellenlänge von sichtbarem Licht 614 nm, und die Peakwellenlänge von Infrarotlicht betrug 1274 nm. Es wurde festgestellt, dass die Peakwellenlänge von Infrarotlicht einen Wert aufweist, der in der Nähe des Doppelten (1228 nm) der Peakwellenlänge von sichtbarem Licht liegt.
Das simulierte Licht emittierende Gerät 47R(IR)b wies eine hohe externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von sichtbarem Licht von ungefähr 34 % auf. Die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von Infrarotlicht betrug ebenfalls einen hohen Wert von ungefähr 88 %. Da die Peakwellenlänge von Infrarotlicht einen Wert aufwies, der in der Nähe der angenommenen Wellenlänge (1260 nm) liegt, kann man davon ausgehen, dass sich dank der Wirkung der Mikrokavitätsstruktur die Lichtextraktionseffizienz von Infrarotlicht wesentlich erhöht hat.
32 und 33 zeigen die CIE 1931-Farbkoordinaten (xy-Farbkoordinaten) des simulierten Licht emittierenden Geräts 47R(IR)a und des simulierten Licht emittierenden Geräts 47R(IR)b. 32 und 33 zeigen auch die Farbkoordinaten nach dem NTSC-Standard und dem BT2020-Standard. Wie in 32 gezeigt, lagen die Farbkoordinaten (x;y) des Licht emittierenden Geräts 47R(IR)a im CIE 1931-Normvalenzsystem bei (0,657;0,343). Wie in 33 gezeigt, lagen die Farbkoordinaten (x;y) des Licht emittierenden Geräts 47R(IR)b im CIE 1931-Normvalenzsystem bei (0,662;0,338). Aus 32 und 33 wurde festgestellt, dass sowohl das Licht emittierende Gerät 47R(IR)a als auch das Licht emittierende Gerät 47R(IR)b die Werte aufwiesen, die dem NTSC-Standard und dem BT2020-Standard entsprechen.
Aus den Ergebnissen dieses Beispiels konnte die Bauelementstruktur des Licht emittierenden Geräts geschätzt werden, aus dem, unabhängig von der Anordnungsreihenfolge der roten Licht emittierenden Schicht und der Infrarotlicht emittierenden Schicht, sowohl rotes Licht als auch Infrarotlicht mit hoher Effizienz extrahiert werden können.
[Beispiel 3]
In diesem Beispiel werden die Ergebnisse einer mittels einer Software ausgeführten Untersuchung der Bauelementstruktur eines Licht emittierenden Geräts beschrieben, das sichtbares Licht und Infrarotlicht emittiert und für die Licht emittierende Vorrichtung oder die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
In diesem Beispiel werden insbesondere die Ergebnisse einer Untersuchung der Bauelementstruktur eines Licht emittierenden Geräts 47R(IR)c, das in 24D dargestellt ist und rotes Licht und Infrarotlicht emittiert, beschrieben.
In diesem Beispiel wurde die Berechnung unter Verwendung eines organischen Bauelementsimulators durchgeführt, der demjenigen des Beispiels 1 ähnlich ist.
Bei dieser Berechnung wurden die Dicke, der Brechungsindex n (gemessener Wert) und der Extinktionskoeffizient k (gemessener Wert) jeder Schicht, die in dem Licht emittierenden Gerät enthalten ist, ein gemessener Wert des Emissionsspektrums (des Photolumineszenz- (PL-) Spektrums) eines Licht emittierenden Materials sowie die Position eines Licht emittierenden Bereichs eingegeben, um die Emissionsintensität und den Kurvenverlauf eines Spektrums in Frontrichtung zu ermitteln, wobei sie mit einem Purcell-Faktor multipliziert wurden und eine Modulation der Strahlungszerfallsrate von Exzitonen berücksichtigt wurde.
Der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k jeder Schicht wurden mit einem spektroskopischen Ellipsometer (M-2000U, hergestellt von J.A. Woollam Japan Corporation) gemessen. Für die Messung wurde ein Film verwendet, der erhalten wurde, indem ein Material jeder Schicht durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 50 nm auf einem Quarzsubstrat abgeschieden wurde.
Für die Messung des Emissionsspektrums von sichtbarem Licht wurde ein Film verwendet, der durch unter Verwendung eines Vakuumverdampfungsverfahrens durchgeführte co-Verdampfung von 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF und Bis{4,6-dimethyl-2-[5-(5-cyano-2-methylphenyl)-3-(3, 5-dimethylphenyl)-2-pyrazinyl-κN]pheny!-κC} (2,2,6,6-tetramethyl-3, 5-heptandionato-κ²O,O')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmdppr-m5CP)₂(dpm)]) in einem Gewichtsverhältnis von 0,8:0,2:0,1 in einer Dicke von 50 nm auf einem Quarzsubstrat abgeschieden wurde. Die anderen Messbedingungen sind ähnlich denjenigen des Beispiels 1.
Die Strukturformel von [Ir(dmdppr-m5CP)₂(dpm)] wird nachstehend gezeigt.
Das in diesem Beispiel verwendete Emissionsspektrum von Infrarotlicht ist demjenigen des Beispiels 1 ähnlich.
34 zeigt die Photolumineszenz- (PL-) Spektren, die für die Berechnung verwendet wurden. In 34 stellt die horizontale Achse die Wellenlänge (Einheit: nm) dar und stellt die vertikale Achse die normierte PL-Intensität auf Energiebasis (willkürliche Einheit) dar.
Es wurde angenommen, dass sich der Licht emittierende Bereich in der Mitte der Licht emittierenden Schicht befindet.
Sowohl für sichtbares Licht als auch für Infrarotlicht wurde angenommen, dass die Emissionsquantenausbeute, die Exzitonenerzeugungswahrscheinlichkeit und die Rekombinationswahrscheinlichkeit jeweils 100 % betragen.
Das in 24D dargestellte Licht emittierende Gerät 47R(IR)c, das in diesem Beispiel verwendet wurde, weist eine Tandemstruktur auf, in der die Zwischenschicht 198 eine Ladungserzeugungsschicht umfasst.
Bei dem in 24D dargestellten Licht emittierenden Gerät 47R(IR)c ist eine Licht emittierende Einheit, bei der die Licht emittierende Schicht 193R rotes Licht emittiert, über einer Licht emittierenden Einheit bereitgestellt, bei der die Licht emittierende Schicht 193N Infrarotlicht emittiert.
Bei der Berechnung wurden die Anfangswerte derart eingestellt, dass, wie in 24D dargestellt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193R ungefähr 5λR/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193R ungefähr λR/4 beträgt, die optische Weglänge zwischen der Pixelelektrode 191 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193N ungefähr λi/4 beträgt und die optische Weglänge zwischen der gemeinsamen Elektrode 115 und dem Licht emittierenden Bereich der Licht emittierenden Schicht 193N ungefähr 3λi/4 beträgt.
In diesem Beispiel wurde angenommen, dass die Wellenlänge λR von sichtbarem Licht der durch BT2020 definierten Wellenlänge von rotem Licht (630 nm) entspricht und die Wellenlänge λi von Infrarotlicht 945 nm beträgt.
Die Bauelementstruktur des Licht emittierenden Geräts 47R(IR)c, das in diesem Beispiel verwendet wurde, anhand von Tabelle 5 beschrieben.

Es sei angemerkt, dass der Einfachheit der Berechnung halber die Lochinjektionsschicht, die Elektroneninjektionsschicht und die Ladungserzeugungsschicht weggelassen wurden. [Tabelle 5]

Licht emittierendes Gerät 47R(IR)c
Schicht	Material	Dicke
Pufferschicht 116	DBT3P-II	70 nm	Eingabewert
gemeinsame Elektrode 115	Ag	15 nm	Eingabewert
Pufferschicht 194R	NBPhen	60 nm	*
Licht emittierende Schicht 193N	2mDBTBPDBq-II	40 nm	Eingabewert
Zwischenschicht 198	PCBBiF	10nm	Eingabewert
Zwischenschicht 198	NBPhen	229 nm	*
Licht emittierende Schicht 193R	2mDBTBPDBq-II	40 nm	Eingabewert
Pufferschicht 192R	PCBBiF	99 nm	*
Pixelelektrode 191	ITSO	10nm	Eingabewert
Pixelelektrode 191	Ag	100 nm	Eingabewert

*durch Berechnung optimierte Dicke

Als Substrat 151 wurde ein 0,7 mm dickes Glassubstrat mit einem Brechungsindex von 1,5 angenommen.
Als Pixelelektrode 191 wurde eine mehrschichtige Struktur aus einem 100 nm dicken Silberfilm und einem 10 nm dicken ITSO-Film verwendet.
Als Pufferschicht 192R wurde PCBBiF unter Annahme einer Lochtransportschicht verwendet. Bei der Pufferschicht 192R handelt es sich um eine Schicht, die zur optischen Anpassung verwendet wurde, und ihre optimale Dicke wurde berechnet.
Die Licht emittierende Schicht 193N und die Licht emittierende Schicht 193R weisen jeweils eine Dicke von 40 nm auf, wobei 2mDBTBPDBq-II als Wirtsmaterial verwendet wurde.
Als Zwischenschicht 198 wurde eine mehrschichtige Struktur aus NBphen und 10 nm dickem PCBBiF verwendet. Bei NBphen, das in der Zwischenschicht 198 enthalten ist, handelt es sich um eine Schicht, die zur optischen Anpassung verwendet wurde, und ihre optimale Dicke wurde berechnet.
Als Pufferschicht 194R wurde NBphen unter Annahme einer Elektronentransportschicht verwendet. Bei der Pufferschicht 194R handelt es sich um eine Schicht, die zur optischen Anpassung verwendet wurde, und ihre optimale Dicke wurde berechnet.
Als gemeinsame Elektrode 115 wurde ein 15 nm dicker Silberfilm verwendet.
Als Pufferschicht 116 wurde DBT3P-II mit einer Dicke von 70 nm verwendet.
Es sei angemerkt, dass es davon ausgegangen wurde, dass sich die Luft (Brechungsindex: 1) oberhalb der Pufferschicht 116 (auf der Seite, die der Seite in Kontakt mit der gemeinsamen Elektrode 115 entgegengesetzt ist) befindet.
Unter den vorstehenden Bedingungen wurde die optimale Bauelementstruktur des Licht emittierenden Geräts berechnet. Da das Berechnungsverfahren demjenigen des Beispiels 2 ähnlich ist, wird die detaillierte Beschreibung weggelassen.
Als Ergebnis wurden, wie in Tabelle 5 gezeigt, bei dem Licht emittierenden Gerät 47R(IR)c die Dicke von PCBBiF in der Pufferschicht 192R, die Dicke von NBPhen in der Zwischenschicht 198 und die Dicke von NBPhen in der Pufferschicht 194R zu 99 nm, 229 nm bzw. 60 nm berechnet.
35 ziegt das Emissions- (EL-) Spektrum des simulierten Licht emittierenden Geräts 47R(IR)c. In 35 stellt die horizontale Achse die Wellenlänge (Einheit: nm) dar und stellt die vertikale Achse die normierte Emissionsintensität auf Energiebasis (willkürliche Einheit) dar.
Wie in 35 gezeigt, betrug bei dem Licht emittierenden Gerät 47R(IR)c die Peakwellenlänge von sichtbarem Licht 651 nm, und die Peakwellenlänge von Infrarotlicht betrug 978 nm. Es wurde festgestellt, dass die Peakwellenlänge von Infrarotlicht im Wsentlichen gleich dem 1,5-Fachen (977 nm) der Peakwellenlänge von sichtbarem Licht ist.
Das simulierte Licht emittierende Gerät 47R(IR)c wies eine hohe externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von sichtbarem Licht von ungefähr 27 % auf. Die externe Quanteneffizienz (Lambertsche Annahme) von Infrarotlicht betrug ebenfalls einen hohen Wert von ungefähr 11 %.
36 zeigt die CIE 1931-Farbkoordinaten (xy-Farbkoordinaten) des simulierten Licht emittierenden Geräts 47R(IR)c. 36 zeigt auch die Farbkoordinaten nach dem NTSC-Standard und dem BT2020-Standard. Wie in 36 gezeigt, lagen die Farbkoordinaten (x;y) des Licht emittierenden Geräts 47R(IR)c im CIE 1931-Normvalenzsystem bei (0,704;0,285). Aus 36 wurde festgestellt, dass das Licht emittierende Gerät 47R(IR)c die Werte aufweist, die dem NTSC-Standard und dem BT2020-Standard entsprechen.
Aus den Ergebnissen dieses Beispiels konnte die Bauelementstruktur des Licht emittierenden Geräts geschätzt werden, aus dem sowohl rotes Licht als auch Infrarotlicht mit hoher Effizienz extrahiert werden können.
(Referenzbeispiel)
Es wird ein spezifisches Syntheseverfahren von Bis{4,6-dimethyl-2-[3-(3,5-dimethylphenyl)-2-benzo[g]chinoxalinyl-κN]phenyl-κC} (2,2,6,6-tetramethyl-3, 5-heptandionato-κ²O,O')iridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmdpbq)₂(dpm)]), das im Beispiel 1 verwendet wurde, beschreiben. Die Struktur von [Ir(dmdpbq)₂(dpm)] wird nachstehend gezeigt.
<Schritt 1; Synthese von 2,3-Bis-(3,5-dimethylphenyl)-2-benzo[g]chinoxalin (Abkürzung: Hdmdpbq)>
Zunächst wurde im Schritt 1 Hdmdpbq hergestellt. In einen Dreihalskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 3,20 g 3,3',5,5'-Tetramethylbenzyl, 1,97 g 2,3-Diaminonaphthalin und 60 ml Ethanol gegeben, die Luft im Kolben wurde durch Stickstoff ersetzt, und dann wurde die Mischung 7,5 Stunden lang bei 90 °C gerührt. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde das Lösungsmittel abdestilliert. Danach wurde eine Reinigung durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Toluol als Laufmittel durchgeführt, so dass die Zielsubstanz (3,73 g eines gelben Feststoffs in einer Ausbeute von 79 %) erhalten wurde. Das Syntheseschema von Schritt 1 wird bei (a-1) gezeigt.
Die durch Kernspinresonanz- (¹H-NMR-) Spektroskopie erhaltenen Analyseergebnisse des gelben Feststoffs, der im Schritt 1 erhalten wurde, werden nachstehend gezeigt. Aus den Analyseergebnissen wurde festgestellt, dass Hdmdpbq erhalten wurde.
Nachstehend werden ¹H-NMR-Daten der erhaltenen Substanz gezeigt.
¹H-NMR. δ (CD₂Cl₂): 2,28 (s, 12H), 7,01 (s, 2H), 7,16 (s, 4H), 7,56-7,58 (m, 2H), 8,11-8,13 (m, 2H), 8,74 (s, 2H).
<Schritt 2; Synthese von Di-µ-chlor-tetrakis{4,6-dimethyl-2-[3-(3,5-dimethylphenyl)-2-benzo[g]chinoxalinyl-κN]phenyl-κC}diiridium(III) (Abkürzung: [Ir(dmdpbq)₂Cl]₂)>
Als Nächstes wurde im Schritt 2 [Ir(dmdpbq)₂Cl]₂ hergestellt. In einen Rückgewinnungskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 15 ml 2-Ethoxyethanol, 5 ml Wasser, 1,81 g Hdmdpbq, das im Schritt 1 erhalten worden war, und 0,66 g Iridiumchloridhydrat (IrCl₃·H₂O) (hergestellt von Furuya Metal Co., Ltd.) gegeben, und die Luft im Kolben wurde durch Argon ersetzt. Danach wurde die Mischung mit Mikrowellen (2,45 GHz, 100W) 2 Stunden lang bestrahlt, um eine Reaktion herbeizuführen. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit wurde der erhaltene Rückstand einer Saugfiltration mit Methanol unterzogen und gewaschen, so dass die Zielsubstanz (1,76 g eines schwarzen Feststoffs in einer Ausbeute von 81 %) erhalten wurde. Das Syntheseschema von Schritt 2 wird bei (a-2) gezeigt.
<Schritt 3; Synthese von [Ir(dmdpbq)₂(dpm)]>
Anschließend wurde im Schritt 3 [Ir(dmdpbq)₂(dpm)] hergestellt. In einen Rückgewinnungskolben, der mit einem Rücklaufrohr ausgestattet war, wurden 20 ml 2-Ethoxyethanol, 1,75 g [Ir(dmdpbq)₂Cl]₂, das im Schritt 2 erhalten worden war, 0,50 g Dipivaloylmethan (Abkürzung: Hdpm) und 0,95 g Natriumcarbonat gegeben, und die Luft im Kolben wurde durch Argon ersetzt. Danach wurde eine Bestrahlung mit Mikrowellen (2,45 GHz, 100 W) 3 Stunden lang durchgeführt. Der erhaltene Rückstand wurde einer Saugfiltration mit Methanol unterzogen und dann mit Wasser und Methanol gewaschen. Der erhaltene Feststoff wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Dichlormethan als Laufmittel gereinigt, und dann wurde eine Umkristallisation aus einem gemischten Lösungsmittel aus Dichlormethan und Methanol durchgeführt, so dass die Zielsubstanz (0,42 g eines dunkelgrünen Feststoffs in einer Ausbeute von 21 %) erhalten wurde. Durch ein Train-Sublimationsverfahren wurden 0,41 g des erhaltenen dunkelgrünen Feststoffs gereinigt. Der dunkelgrüne Feststoff wurde unter den folgenden Bedingungen der Sublimationsreinigung bei 300 °C erwärmt: Der Druck betrug 2,7 Pa und die Durchflussrate eines Argongases betrug 10,5 ml/min. Nach der Sublimationsreinigung wurde ein dunkelgrüner Feststoff in einer Ausbeute von 78 % erhalten. Das Syntheseschema von Schritt 3 wird bei (a-3) gezeigt.
Die durch Kernspinresonanz- (¹H-NMR-) Spektroskopie erhaltenen Analyseergebnisse des dunkelgrünen Feststoffs, der im Schritt 3 erhalten wurde, werden nachstehend gezeigt. Aus den Analyseergebnissen wurde festgestellt, dass [Ir(dmdpbq)₂(dpm)] erhalten wurde.
¹H-NMR. δ (CD₂Cl2): 0,75 (s, 18H), 0,97 (s, 6H), 2,01 (s, 6H), 2,52 (s, 12H), 4,86 (s, 1H), 6,39 (s, 2H), 7,15 (s, 2H), 7,31 (s, 2H), 7,44-7,51 (m, 4H), 7,80 (d, 2H), 7,86 (s, 4H), 8,04 (d, 2H), 8,42 (s, 2H), 8,58 (s, 2H).
Bezugszeichenliste

C1: Kondensator,
C2: Kondensator,
M1: Transistor,
M2: Transistor,
M3: Transistor,
M4: Transistor,
M5: Transistor,
M6: Transistor,
M7: Transistor,
OUT1: Leitung,
OUT2: Leitung,
PIX1: Pixelschaltung,
PIX2: Pixelschaltung,
V1: Leitung,
V2: Leitung,
V3: Leitung,
V4: Leitung,
V5: Leitung,
10A: Anzeigevorrichtung,
10B: Anzeigevorrichtung,
10C: Anzeigevorrichtung,
10D: Anzeigevorrichtung,
10E: Anzeigevorrichtung,
10F: Anzeigevorrichtung,
21B: Licht,
21G: Licht,
21N: Infrarotlicht,
22: Licht,
23a: Licht,
23b: reflektiertes Licht,
30A: Licht emittierende Vorrichtung,
30B: Licht emittierende Vorrichtung,
30C: Licht emittierende Vorrichtung,
30D: Licht emittierende Vorrichtung,
30E: Licht emittierende Vorrichtung,
30F: Licht emittierende Vorrichtung,
40A: Licht emittierende Vorrichtung,
40B: Licht emittierende Vorrichtung,
40C: Licht emittierende Vorrichtung,
40D: Licht emittierende Vorrichtung,
40E: Licht emittierende Vorrichtung,
40F: Licht emittierende Vorrichtung,
40G: Licht emittierende Vorrichtung,
40H: Licht emittierende Vorrichtung,
41: Transistor,
42: Transistor,
45: Transistoren umfassende Schicht,
47B: Licht emittierendes Gerät,
47G: Licht emittierendes Gerät,
47N: Licht emittierendes Gerät,
47R: Licht emittierendes Gerät,
50A: Anzeigevorrichtung,
50B: Anzeigevorrichtung,
52: Finger,
53: Lichtempfangsgerät umfassende Schicht,
55: Transistoren umfassende Schicht,
57: Licht emittierende Geräte umfassende Schicht,
100A: Anzeigevorrichtung,
100B: Anzeigevorrichtung,
100C: Anzeigevorrichtung,
100D: Anzeigevorrichtung,
110: Lichtempfangsgerät
112: gemeinsame Schicht,
114: gemeinsame Schicht,
115: gemeinsame Elektrode,
116: Pufferschicht,
141a: Filter,
141b: Filter,
142: Klebeschicht,
143: Raum,
148a: gefärbte Schicht,
149: Linse,
151: Substrat,
152: Substrat,
153: Substrat,
154: Substrat,
155: Klebeschicht,
162: Anzeigeabschnitt,
163: Licht emittierender Abschnitt,
164: Schaltung,
165: Leitung,
166: leitende Schicht,
172: FPC,
173: IC,
181: Pixelelektrode,
182: Pufferschicht,
183: Aktivschicht,
184: Pufferschicht,
190: Licht emittierendes Gerät,
190B: Licht emittierendes Gerät,
190G: Licht emittierendes Gerät,
191: Pixelelektrode,
191B: Pixelelektrode,
191G: Pixelelektrode,
192: Pufferschicht,
192B: Pufferschicht,
192G: Pufferschicht,
192R: Pufferschicht,
193: Licht emittierende Schicht,
193B: Licht emittierende Schicht,
193G: Licht emittierende Schicht,
193N: Licht emittierende Schicht,
193R: Licht emittierende Schicht,
194: Pufferschicht,
194B: Pufferschicht,
194G: Pufferschicht,
194R: Pufferschicht,
195: Schutzschicht,
195a: anorganische Isolierschicht,
195b: organische Isolierschicht,
195c: anorganische Isolierschicht,
198: Zwischenschicht,
200A: Licht emittierende Vorrichtung,
200B: Licht emittierende Vorrichtung,
201: Transistor,
202: Transistor,
204: Verbindungsabschnitt,
205: Transistor,
206: Transistor,
207: Transistor,
208: Transistor,
209: Transistor,
210: Transistor,
211: Isolierschicht,
212: Isolierschicht,
213: Isolierschicht,
214: Isolierschicht,
215: Isolierschicht,
216: Trennwand,
217: Trennwand,
218: Isolierschicht,
221: leitende Schicht,
222a: leitende Schicht,
222b: leitende Schicht,
223: leitende Schicht,
225: Isolierschicht,
228: Bereich,
231: Halbleiterschicht,
231i: Kanalbildungsbereich,
231n: niederohmiger Bereich,
242: Verbindungsschicht,
6500: elektronisches Gerät,
6501: Gehäuse,
6502: Anzeigeabschnitt,
6503: Netzschalter,
6504: Knopf,
6505: Lautsprecher,
6506: Mikrofon,
6507: Kamera,
6508: Lichtquelle,
6510: Schutzteil,
6511: Anzeigefeld,
6512: optischer Teil,
6513: Berührungssensorfeld,
6515: FPC,
6516: IC,
6517: gedruckte Leiterplatte,
6518: Batterie,
7000: Anzeigeabschnitt,
7100: Fernsehgerät,
7101: Gehäuse,
7103: Standfuß,
7111: Fernbedienung,
7200: Laptop-PC,
7211: Gehäuse,
7212: Tastatur,
7213: Zeigevorrichtung,
7214: externer Verbindungsanschluss,
7300: Digital Signage,
7301: Gehäuse,
7303: Lautsprecher,
7311: Informationsendgerät,
7400: Digital Signage,
7401: Säule,
7411: Informationsendgerät,
9000: Gehäuse,
9001: Anzeigeabschnitt,
9003: Lautsprecher,
9005: Bedientaste,
9006: Verbindungsanschluss,
9007: Sensor,
9008: Mikrofon,
9050: Icon,
9051: Information,
9052: Information,
9053: Information,
9054: Information,
9055: Gelenk,
9101: tragbares Informationsendgerät,
9102: tragbares Informationsendgerät,
9200: tragbares Informationsendgerät,
9201: tragbares Informationsendgerät

Claims

Licht emittierende Vorrichtung, die umfasst: ein erstes, Licht emittierendes Gerät; und ein zweites, Licht emittierendes Gerät, wobei das erste Licht emittierende Gerät eine erste Pixelelektrode, eine erste Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Schicht und eine gemeinsame Elektrode umfasst, die erste Licht emittierende Schicht und die zweite Licht emittierende Schicht jeweils zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet sind, das zweite Licht emittierende Gerät eine zweite Pixelelektrode, eine dritte Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode umfasst, die dritte Licht emittierende Schicht zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet ist, die erste Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert, umfasst, und die zweite Licht emittierende Schicht und die dritte Licht emittierende Schicht Licht emittierende Materialien umfassen, die sichtbares Licht mit Wellenlängen emittieren, die sich voneinander unterscheiden.
Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Licht emittierende Schicht zwischen der ersten Pixelelektrode und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Pixelelektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, die gemeinsame Elektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufwiest, und die zweite Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert, umfasst.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der ersten Licht emittierenden Schicht bei λ_a/4 oder in der Nähe davon liegt, und die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der zweiten Licht emittierenden Schicht bei 3λ_b/4 oder in der Nähe davon liegt.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Licht emittierende Gerät femer eine Lochtransportschicht umfasst, die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, und bei der Lochtransportschicht der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b um 0,1 oder mehr größer ist als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Licht emittierende Gerät femer eine Elektronentransportschicht umfasst, die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, und bei der Elektronentransportschicht der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b um 0,1 oder mehr größer ist als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a.
Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Licht emittierende Schicht zwischen der ersten Pixelelektrode und der ersten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die erste Pixelelektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, die gemeinsame Elektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, und die zweite Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert, umfasst.
Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der ersten Licht emittierenden Schicht bei 3λ_a/4 oder in der Nähe davon liegt, und die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der zweiten Licht emittierenden Schicht bei λ_b/4 oder in der Nähe davon liegt.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Licht emittierende Gerät eine Funktion zum Emittieren von sowohl sichtbarem Licht als auch Infrarotlicht aufweist, und das zweite Licht emittierende Gerät eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht aufweist.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das erste Licht emittierende Gerät femer eine Ladungserzeugungsschicht umfasst, und die Ladungserzeugungsschicht zwischen der ersten Licht emittierenden Schicht und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das erste Licht emittierende Gerät und das zweite Licht emittierende Gerät jeweils eine Mikrokavitätsstruktur aufweisen, in der Mikrokavitätsstruktur des ersten Licht emittierenden Geräts sowohl rotes, grünes oder blaues Licht als auch Infrarotlicht verstärkt werden, und in der Mikrokavitätsstruktur des zweiten Licht emittierenden Geräts rotes, grünes oder blaues Licht verstärkt wird.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die femer ein drittes, Licht emittierendes Gerät umfasst, wobei das dritte Licht emittierende Gerät eine dritte Pixelelektrode, die erste Licht emittierende Schicht, die zweite Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode umfasst, das erste Licht emittierende Gerät und das dritte Licht emittierende Gerät jeweils eine Mikrokavitätsstruktur aufweisen, in der Mikrokavitätsstruktur des ersten Licht emittierenden Geräts Infrarotlicht verstärkt wird, und in der Mikrokavitätsstruktur des dritten Licht emittierenden Geräts rotes, grünes oder blaues Licht verstärkt wird.
Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das erste Licht emittierende Gerät und das zweite Licht emittierende Gerät femer eine gemeinsame Schicht umfassen, und die gemeinsame Schicht einen Bereich, der sich zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet, und einen Bereich, der sich zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet, umfasst.
Anzeigevorrichtung mit einem Anzeigeabschnitt, wobei der Anzeigeabschnitt ein erstes, Licht emittierendes Gerät, ein zweites, Licht emittierendes Gerät und ein Lichtempfangsgerät umfasst, das erste Licht emittierende Gerät eine Funktion zum Emittieren von sowohl sichtbarem Licht als auch Infrarotlicht aufweist, das zweite Licht emittierende Gerät eine Funktion zum Emittieren von sichtbarem Licht aufweist, das Lichtempfangsgerät eine Funktion zum Absorbieren mindestens eines Teils von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, das erste Licht emittierende Gerät eine erste Pixelelektrode, eine erste Licht emittierende Schicht, eine zweite Licht emittierende Schicht und eine gemeinsame Elektrode umfasst, die erste Licht emittierende Schicht und die zweite Licht emittierende Schicht jeweils zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet sind, das zweite Licht emittierende Gerät eine zweite Pixelelektrode, eine dritte Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode umfasst, die dritte Licht emittierende Schicht zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet ist, das Lichtempfangsgerät eine dritte Pixelelektrode, eine Aktivschicht und die gemeinsame Elektrode umfasst, die Aktivschicht zwischen der dritten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode angeordnet ist, die erste Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert, umfasst, die zweite Licht emittierende Schicht und die dritte Licht emittierende Schicht Licht emittierende Materialien umfassen, die sichtbares Licht mit Wellenlängen emittieren, die sich voneinander unterscheiden, und die Aktivschicht eine organische Verbindung umfasst.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei das erste Licht emittierende Gerät eine gemeinsame Schicht umfasst, das zweite Licht emittierende Gerät die gemeinsame Schicht umfasst, das Lichtempfangsgerät die gemeinsame Schicht umfasst, und die gemeinsame Schicht einen Bereich, der sich zwischen der ersten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet, einen Bereich, der sich zwischen der zweiten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet, und einen Bereich, der sich zwischen der dritten Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode befindet, umfasst.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die erste Licht emittierende Schicht zwischen der ersten Pixelelektrode und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die erste Pixelelektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, die gemeinsame Elektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, und die zweite Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert, umfasst.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der ersten Licht emittierenden Schicht bei λ_a/4 oder in der Nähe davon liegt, und die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der zweiten Licht emittierenden Schicht bei 3λ_b/4 oder in der Nähe davon liegt.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei das erste Licht emittierende Gerät femer eine Lochtransportschicht umfasst, die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, und bei der Lochtransportschicht der Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b um 0,1 oder mehr größer ist als der Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei das erste Licht emittierende Gerät femer eine Elektronentransportschicht umfasst, die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, und bei der Elektronentransportschicht der Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b um 0,1 oder mehr größer ist als der Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die zweite Licht em ittierende Schicht zwischen der ersten Pixelelektrode und der ersten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 22, wobei die erste Pixelelektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, die gemeinsame Elektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, und die zweite Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert, umfasst.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, wobei die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der ersten Licht emittierenden Schicht bei 3λ_a/4 oder in der Nähe davon liegt, und die optische Weglänge von der ersten Pixelelektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der zweiten Licht emittierenden Schicht bei k_b/4 oder in der Nähe davon liegt.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, wobei das erste Licht emittierende Gerät femer eine Ladungserzeugungsschicht umfasst, und die Ladungserzeugungsschicht zwischen der ersten Licht emittierenden Schicht und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei das erste Licht emittierende Gerät und das zweite Licht emittierende Gerät jeweils eine Mikrokavitätsstruktur aufweisen, in der Mikrokavitätsstruktur des ersten Licht emittierenden Geräts sowohl rotes, grünes oder blaues Licht als auch Infrarotlicht verstärkt werden, und in der Mikrokavitätsstruktur des zweiten Licht emittierenden Geräts rotes, grünes oder blaues Licht verstärkt wird.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, die femer ein drittes, Licht emittierendes Gerät umfasst, wobei das dritte Licht emittierende Gerät eine vierte Pixelelektrode, die erste Licht emittierende Schicht, die zweite Licht emittierende Schicht und die gemeinsame Elektrode umfasst, das erste Licht emittierende Gerät und das dritte Licht emittierende Gerät jeweils eine Mikrokavitätsstruktur aufweisen, in der Mikrokavitätsstruktur des ersten Licht emittierenden Geräts Infrarotlicht verstärkt wird, und in der Mikrokavitätsstruktur des dritten Licht emittierenden Geräts rotes, grünes oder blaues Licht verstärkt wird.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, wobei der Anzeigeabschnitt flexibel ist.
Modul, das umfasst: die Licht emittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder die Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28; und einen Verbinder oder einen integrierten Schaltkreis.
Elektronisches Gerät, das umfasst: das Modul nach Anspruch 29; und mindestens eines von einer Antenne, einer Batterie, einem Gehäuse, einer Kamera, einem Lautsprecher, einem Mikrofon und einem Bedienknopf.
Licht emittierendes Gerät, das umfasst: eine erste Elektrode; eine erste Licht emittierende Schicht; eine zweite Licht emittierende Schicht; und eine zweite Elektrode, wobei die erste Licht emittierende Schicht und die zweite Licht emittierende Schicht jeweils zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angeordnet sind, die erste Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das Infrarotlicht emittiert, umfasst, die zweite Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das sichtbares Licht emittiert, umfasst, und das Licht emittierende Gerät eine Funktion zum Emittieren von sowohl Irrfrarotlicht als auch sichtbarem Licht aufweist.
Licht emittierendes Gerät nach Anspruch 31, wobei die erste Elektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, die zweite Elektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, und die erste Licht emittierende Schicht zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Licht emittierendes Gerät nachAnspruch 32, wobei die zweite Licht emittierende Schicht ein Licht emittierendes Material, das blaues Licht emittiert, umfasst.
Licht emittierendes Gerät nach einem der Ansprüche 31 bis 33, wobei die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, die optische Weglänge von der ersten Elektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der ersten Licht emittierenden Schicht bei λ_a/4 oder in der Nähe davon liegt, und die optische Weglänge von der ersten Elektrode bis zu einem Licht emittierenden Bereich der zweiten Licht emittierenden Schicht bei 3λ_b/4 oder in der Nähe davon liegt.
Licht emittierendes Gerät nach einem der Ansprüche 31 bis 33, das femer eine Lochtransportschicht umfasst, wobei die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, und bei der Lochtransportschicht der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b um 0,1 oder mehr größer ist als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a.
Licht emittierendes Gerät nach einem der Ansprüche 31 bis 33, das femer eine Elektronentransportschicht umfasst, wobei die erste Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_a emittiert, die zweite Licht emittierende Schicht Licht mit einer Peakwellenlänge λ_b emittiert, und bei der Elektronentransportschicht der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_b um 0,1 oder mehr größer ist als der gewöhnliche Brechungsindex für Licht mit der Wellenlänge λ_a.
Licht emittierendes Gerät nach Anspruch 31, wobei die erste Elektrode eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, die zweite Elektrode eine Funktion zum Durchlassen von sichtbarem Licht und Infrarotlicht aufweist, und die zweite Licht emittierende Schicht zwischen der ersten Elektrode und der ersten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Licht emittierendes Gerät nach einem der Ansprüche 31 bis 37, das femer eine Ladungserzeugungsschicht umfasst, wobei die Ladungserzeugungsschicht zwischen der ersten Licht emittierenden Schicht und der zweiten Licht emittierenden Schicht angeordnet ist.
Licht emittierendes Gerät nach einem der Ansprüche 31 bis 38, das eine Mikrokavitätsstruktur aufweist, in der sowohl rotes, grünes oder blaues Licht als auch Infrarotlicht verstärkt werden.