JP2022161872A - 表示装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】光検出機能を有し、高精細な表示装置を提供する。【解決手段】第1の配列パターンと第2の配列パターンとが、第1の方向に繰り返し配置された表示部を有する表示装置である。第1の配列パターンでは、第1の副画素、第2の副画素、及び、第3の副画素が、第2の方向に繰り返し配置されており、第2の配列パターンでは、第4の副画素、及び、第5の副画素が、第2の方向に繰り返し配置されており、第1の副画素乃至第4の副画素は、それぞれ、発光デバイスを有し、第5の副画素は、受光デバイスを有する。【選択図】図1

Description

本発明の一態様は、表示装置及び電子機器に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置(例えば、タッチセンサ)、入出力装置(例えば、タッチパネル)、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法を一例として挙げることができる。
近年、表示装置の高精細化が求められている。高精細な表示装置が要求される機器として、例えば、仮想現実(VR:Virtual Reality)、拡張現実(AR:Augmented Reality)、代替現実(SR:Substitutional Reality)、または複合現実(MR:Mixed Reality)向けの機器があり、近年盛んに開発されている。これらの機器に用いる表示装置には、高精細化とあわせて小型化が要求されている。
表示装置としては、例えば、発光デバイス(発光素子)を有する発光装置が開発されている。エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence、以下ELと記す)現象を利用した発光デバイス(ELデバイス、EL素子ともいう)は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、及び、直流定電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置に応用されている。
例えば、有機EL素子を用いた表示装置の一例が、特許文献1に記載されている。特許文献1の表示装置のように、高い表示品位が求められる場合、高画素数、高精細の表示装置が必要となる場合がある。
国際公開第2019/220278号
仮想現実(VR)、拡張現実(AR)向けの機器には、特許文献1に示すような、表示品位が高い表示装置が求められている。この場合、眼鏡型、またはゴーグル型のように、装着型の筐体において表示を行う構成となるため、表示装置の小型化及び軽量化が重要な要素となる。装着型の筐体では、例えば、表示装置のサイズを概ね2inch以下、または1inch以下などまでに小さくする必要がある。
また、仮想現実(VR)、拡張現実(AR)向けの機器では、センサを用いた多機能化も進められている。
本発明の一態様は、光検出機能を有し、高精細な表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有し、高解像度の表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有し、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、第1の配列パターンと第2の配列パターンとが、第1の方向に繰り返し配置された表示部を有し、第1の配列パターンでは、第1の副画素、第2の副画素、及び、第3の副画素が、第2の方向に繰り返し配置されており、第2の配列パターンでは、第4の副画素、及び、第5の副画素が、第2の方向に繰り返し配置されており、第1の副画素乃至第4の副画素は、それぞれ、発光デバイスを有し、第5の副画素は、受光デバイスを有する、表示装置である。
第1の副画素、第2の副画素、及び、第3の副画素における長手方向は、第1の方向であることが好ましい。
第4の副画素における長手方向は、第2の方向であることが好ましい。
第5の副画素は、第1の副画素乃至第5の副画素の中で開口率が最も低いことが好ましい。
第3の副画素は、赤外光を呈し、かつ、第1の副画素乃至第5の副画素の中で開口率が最も高いことが好ましい。第1の副画素と第2の副画素のうち、一方は赤色の光を呈し、他方は緑色の光を呈し、第4の副画素は、青色の光を呈し、第5の副画素は、少なくとも赤外光を検出することが好ましい。
または、第4の副画素は、赤外光を呈し、かつ、第1の副画素乃至第5の副画素の中で開口率が最も高いことが好ましい。第1の副画素と第2の副画素のうち、一方は赤色の光を呈し、他方は緑色の光を呈し、第3の副画素は、青色の光を呈し、第5の副画素は、少なくとも赤外光を検出することが好ましい。
第1の副画素は、隣接する副画素との間の距離が3μm以下の領域を有することが好ましく、1μm未満の領域を有することがより好ましい。
本発明の一態様は、上記のいずれかの構成の表示装置と、処理部と、を有し、表示装置は、第5の副画素を用いて撮像を行う機能を有し、処理部は、表示装置で撮像された撮像データを用いて、使用者の瞬き、黒目の動き、及び、瞼の動きの中から選ばれるいずれか一または複数を検出する機能を有する、電子機器である。
本発明の一態様は、上記のいずれかの構成の表示装置を少なくとも2つと、表示装置が設けられる筐体と、筐体に設けられ、かつ、表示装置に電力を供給するバッテリと、を有し、筐体は、装着部と、一対のレンズと、を有し、一対のレンズの一方には、2つの表示装置の一方から、画像が投影され、一対のレンズの他方には、2つの表示装置の他方から、画像が投影される、電子機器である。電子機器は、さらに、筐体に設けられる処理部を有することが好ましい。表示装置は、第5の副画素を用いて撮像を行う機能を有し、処理部は、表示装置で撮像された撮像データを用いて、使用者の瞬き、黒目の動き、及び、瞼の動きの中から選ばれるいずれか一または複数を検出する機能を有することが好ましい。
本発明の一態様により、光検出機能を有し、高精細な表示装置を提供できる。本発明の一態様により、光検出機能を有し、高解像度の表示装置を提供できる。本発明の一態様により、光検出機能を有し、信頼性の高い表示装置を提供できる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図1(A)は、表示装置の一例を示す上面図である。図1(B)は、表示装置の一例を示す断面図である。 図2(A)乃至図2(D)は、画素の一例を示す図である。 図3(A)乃至図3(C)は、表示装置の一例を示す断面図である。 図4(A)及び図4(B)は、表示装置の一例を示す断面図である。 図5(A)乃至図5(C)は、表示装置の一例を示す断面図である。 図6(A)乃至図6(F)は、表示装置の一例を示す断面図である。 図7(A)は、表示装置と、使用者の目の断面模式図である。図7(B)は、使用者の目とその近傍を説明する模式図である。図7(C)は、使用者の目の網膜パターンを示す模式図である。 図8(A)乃至図8(D)は、表示装置の一例を示す回路図である。 図9(A)乃至図9(D)は、表示装置の一例を示す回路図である。 図10は、表示装置の駆動方法例を示すタイミングチャートである。 図11(A)及び図11(B)は、表示装置の一例を示す斜視図である。 図12(A)乃至図12(C)は、表示装置の一例を示す断面図である。 図13は、表示装置の一例を示す断面図である。 図14は、表示装置の一例を示す断面図である。 図15は、表示装置の一例を示す断面図である。 図16は、表示装置の一例を示す断面図である。 図17は、表示装置の一例を示す断面図である。 図18は、表示装置の一例を示す斜視図である。 図19(A)は、表示装置の一例を示す断面図である。図19(B)及び図19(C)は、トランジスタの一例を示す断面図である。 図20(A)乃至図20(D)は、表示装置の一例を示す断面図である。 図21(A)乃至図21(F)は、発光デバイスの構成例を示す図である。 図22(A)及び図22(B)は、電子機器の一例を示す図である。 図23(A)及び図23(B)は、電子機器の一例を示す図である。 図24(A)及び図24(B)は、電子機器の一例を示す図である。 図25(A)乃至図25(D)は、電子機器の一例を示す図である。 図26(A)乃至図26(G)は、電子機器の一例を示す図である。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチングパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、及び範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、及び範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、及び範囲などに限定されない。
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能である。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能である。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について図1乃至図6を用いて説明する。
本発明の一態様の表示装置は、第1の配列パターンと第2の配列パターンとが、第1の方向に繰り返し配置された表示部を有する。第1の配列パターンでは、第1の副画素、第2の副画素、及び、第3の副画素が、第2の方向に繰り返し配置されている。第2の配列パターンでは、第4の副画素、及び、第5の副画素が、第2の方向に繰り返し配置されている。第1の副画素乃至第4の副画素は、それぞれ、発光デバイスを有し、第5の副画素は、受光デバイスを有する。
例えば、第1の副画素乃至第5の副画素の組み合わせとしては、いずれか4つの副画素が、それぞれ、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、赤外(IR)の光を呈し、残りの1つの副画素が、可視光及び赤外光の少なくとも一方を検出する構成が挙げられる。また、いずれか4つの副画素が、それぞれ、黄色(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、赤外(IR)の光を呈し、残りの1つの副画素が、可視光及び赤外光の少なくとも一方を検出する構成が挙げられる。
第1の副画素、第2の副画素、及び、第3の副画素における長手方向(長辺方向ともいう)は、第1の方向であることが好ましい。第4の副画素における長手方向は、第2の方向であることが好ましい。
例えば、第1の副画素は、赤色の光を呈し、第2の副画素は、緑色の光を呈し、第3の副画素は、赤外光を呈し、第4の副画素は青色の光を呈し、第5の副画素は、少なくとも赤外光を検出することが好ましい。または、第1の副画素は、緑色の光を呈し、第2の副画素は、赤色の光を呈し、第3の副画素は、赤外光を呈し、第4の副画素は青色の光を呈し、第5の副画素は、少なくとも赤外光を検出することが好ましい。
上記の構成の画素では、第1の副画素、第2の副画素、及び、第4の副画素を用いて、フルカラー表示を行うことができる。第1の副画素、第2の副画素、及び、第4の副画素のレイアウトは、いわゆるSストライプ配列となっている。これにより、高い表示品位を実現することができる。
上記の構成の画素では、第3の副画素は、光源として用いることができる。第3の副画素が発する赤外光を、第5の副画素が検出できることが好ましい。また、第5の副画素は、赤外光と可視光の双方を検出できてもよい。
第3の副画素は、第1の副画素乃至第5の副画素の中で開口率が最も高いことが好ましい。これにより、第5の副画素における検出精度を高めることができる。
または、第1の副画素は、赤色の光を呈し、第2の副画素は、緑色の光を呈し、第3の副画素は、青色の光を呈し、第4の副画素は赤外光を呈し、第5の副画素は、少なくとも赤外光を検出することが好ましい。または、第1の副画素は、緑色の光を呈し、第2の副画素は、赤色の光を呈し、第3の副画素は、青色の光を呈し、第4の副画素は赤外光を呈し、第5の副画素は、少なくとも赤外光を検出することが好ましい。
上記の構成の画素では、第1の副画素、第2の副画素、及び、第3の副画素を用いて、フルカラー表示を行うことができる。第1の副画素、第2の副画素、及び、第3の副画素のレイアウトは、いわゆるストライプ配列となっている。これにより、高い表示品位を実現することができる。
上記の構成の画素では、第4の副画素は、光源として用いることができる。第4の副画素が発する赤外光を、第5の副画素が検出できることが好ましい。また、第5の副画素は、赤外光と可視光の双方を検出できてもよい。
第4の副画素は、第1の副画素乃至第5の副画素の中で開口率が最も高いことが好ましい。これにより、第5の副画素における検出精度を高めることができる。
ここで、赤外光の波長としては、750nm以上とすることができ、好ましくは780nm以上である。赤外光としては、特に750nm以上2500nm以下の波長の近赤外光を用いることが好ましい。
本発明の一態様の表示装置は、画素に、発光デバイス及び受光デバイスを有する。本発明の一態様の表示装置では、表示部が受光機能を有するため、表示部を用いて撮像を行うことができる。例えば、表示部では、画像を表示しながら、撮像を行うことができる。また、画素では、一部の副画素で、光源としての光を呈し、残りの副画素で画像を表示することもできる。
本発明の一態様の表示装置は、表示部に、発光デバイスがマトリクス状に配置されており、当該表示部で画像を表示することができる。また、当該表示部には、受光デバイスがマトリクス状に配置されている。
例えば、本発明の一態様の表示装置を有する電子機器は、処理部において、表示装置で撮像された撮像データを用いて、使用者の瞬き、黒目の動き、および瞼の動きの中から選ばれるいずれか一または複数を検出する機能を有することができる。
本発明の一態様の表示装置は、受光デバイスを用いて、目の周辺、目の表面、または目の内部(例えば眼底)の撮像を行うことができる。例えば、赤外光を検出する受光デバイスを用いて、瞬き・瞼の動き、黒目の動きのいずれか一または複数を検出することができる。また、可視光を検出する受光デバイスは、例えば、眼底診断、及び、眼精疲労の検出の一方または双方に用いることができる。可視光と赤外光の一方または双方を用いてヘモグロビン量を検出することができ、可視光と赤外光の双方を用いることで検出精度を高められる場合がある。なお、これらの機能については、実施の形態2で詳述する。
または、例えば、本発明の一態様の表示装置を有する電子機器は、対象物(指、手、またはペンなど)の近接もしくは接触を検出することができる。
さらに、本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスをセンサの光源として利用することができる。したがって、表示装置と別に受光部及び光源を設けなくてもよく、電子機器の部品点数を削減することができる。
本発明の一態様の表示装置では、表示部が有する発光デバイスが発した光を対象物が反射(または散乱)した際、受光デバイスがその反射光(または散乱光)を検出できるため、暗い場所でも、撮像またはタッチ検出が可能である。
本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスを用いて、画像を表示する機能を有する。つまり、発光デバイスは、表示デバイス(表示素子ともいう)として機能する。
発光デバイスとしては、例えば、OLED(Organic Light Emitting Diode)、またはQLED(Quantum-dot Light Emitting Diode)を用いることが好ましい。発光デバイスが有する発光物質(発光材料とも記す)としては、例えば、蛍光を発する物質(蛍光材料)、燐光を発する物質(燐光材料)、及び、熱活性化遅延蛍光を示す物質(熱活性化遅延蛍光(Thermally Activated Delayed Fluorescence:TADF)材料)が挙げられる。なお、TADF材料としては、一重項励起状態と三重項励起状態間が熱平衡状態にある材料を用いてもよい。このようなTADF材料は発光寿命(励起寿命)が短くなるため、発光デバイスにおける高輝度領域での効率低下を抑制することができる。また、発光デバイスとして、マイクロLED(Light Emitting Diode)などのLEDを用いることもできる。また、発光デバイスが有する発光物質として、無機化合物(量子ドット材料など)を用いることもできる。
本発明の一態様の表示装置は、受光デバイスを用いて、光を検出する機能を有する。
受光デバイスとしては、例えば、pn型またはpin型のフォトダイオードを用いることができる。受光デバイスは、受光デバイスに入射する光を検出し電荷を発生させる光電変換デバイス(光電変換素子ともいう)として機能する。受光デバイスに入射する光量に基づき、受光デバイスから発生する電荷量が決まる。
特に、受光デバイスとして、有機化合物を含む層を有する有機フォトダイオードを用いることが好ましい。有機フォトダイオードは、薄型化、軽量化、及び大面積化が容易であり、また、形状及びデザインの自由度が高いため、様々な表示装置に適用できる。
本発明の一態様では、発光デバイスとして有機ELデバイスを用い、受光デバイスとして有機フォトダイオードを用いる。有機ELデバイス及び有機フォトダイオードは、同一基板上に形成することができる。したがって、有機ELデバイスを用いた表示装置に有機フォトダイオードを内蔵することができる。
有機フォトダイオードは、有機ELデバイスと共通の構成にできる層が多いため、共通の構成にできる層は一括で成膜することで、成膜工程数の増加を抑制することができる。
例えば、一対の電極のうち一方(共通電極)を、受光デバイス及び発光デバイスで共通の層とすることができる。また、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層の少なくとも1つを、受光デバイス及び発光デバイスで共通の層とすることが好ましい。
なお、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが異なる場合がある。本明細書中では、発光デバイスにおける機能に基づいて構成要素を呼称する。例えば、正孔注入層は、発光デバイスにおいて正孔注入層として機能し、受光デバイスにおいて正孔輸送層として機能する。同様に、電子注入層は、発光デバイスにおいて電子注入層として機能し、受光デバイスにおいて電子輸送層として機能する。また、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが同一である場合もある。正孔輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、正孔輸送層として機能し、電子輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、電子輸送層として機能する。
発光層の発光色がそれぞれ異なる複数の有機ELデバイスを有する表示装置を作製する場合、発光色が異なる発光層をそれぞれ島状に形成する必要がある。
例えば、メタルマスク(シャドーマスクともいう)を用いた真空蒸着法により、島状の発光層を成膜することができる。しかし、この方法では、メタルマスクの精度、メタルマスクと基板との位置ずれ、メタルマスクのたわみ、及び蒸気の散乱などによる成膜される膜の輪郭の広がりなど、様々な影響により、島状の発光層の形状及び位置に設計からのずれが生じるため、表示装置の高精細化、及び高開口率化が困難である。
本発明の一態様の表示装置の作製方法では、島状の画素電極(下部電極ともいえる)を形成し、第1の色の光を発する発光層を含む第1の層(EL層、またはEL層の一部、ということができる)を一面に形成した後、第1の層上に第1の犠牲層を形成する。そして、第1の犠牲層上に第1のレジストマスクを形成し、第1のレジストマスクを用いて、第1の層と第1の犠牲層を加工することで、島状の第1の層を形成する。続いて、第1の層と同様に、第2の色の光を発する発光層を含む第2の層(EL層、またはEL層の一部、ということができる)を、第2の犠牲層及び第2のレジストマスクを用いて、島状に形成する。
このように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、島状のEL層は、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、EL層を一面に成膜した後に加工することで形成される。したがって、これまで実現が困難であった高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。さらに、EL層を各色で作り分けることができるため、極めて鮮やかでコントラストが高く、表示品位の高い表示装置を実現できる。また、EL層上に犠牲層(マスク層と呼称してもよい)を設けることで、表示装置の作製工程中にEL層が受けるダメージを低減し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
例えばペンタイル方式のような特殊な画素配列方式を適用し、疑似的に精細度を高める必要が無く、1つの画素に3つ以上の副画素を用いた配列方法であっても、極めて高精細な表示装置を実現できる。例えば、R、G、Bの3つの副画素を、ストライプ配列、または、Sストライプ配列として、高い精細度の表示装置を実現できる。
隣り合う発光デバイスの間隔について、例えばメタルマスクを用いた形成方法では10μm未満にすることは困難であるが、上記方法によれば、3μm以下、2μm以下、または、1μm以下にまで狭めることができる。
また、EL層自体のパターン(加工サイズともいえる)についても、メタルマスクを用いた場合に比べて極めて小さくすることができる。また、例えばEL層の作り分けにメタルマスクを用いた場合では、EL層の中央と端で厚さのばらつきが生じるため、EL層の面積に対して、発光領域として使用できる有効な面積は小さくなる。一方、上記作製方法では、均一な厚さに成膜した膜を加工することでEL層を形成するため、EL層内で厚さを均一にでき、微細なパターンであっても、そのほぼ全域を発光領域として用いることができる。そのため、高い精細度と高い開口率を兼ね備えた表示装置を作製することができる。
ここで、第1の層及び第2の層は、それぞれ、少なくとも発光層を含み、好ましくは複数の層からなる。具体的には、発光層上に1層以上の層を有することが好ましい。発光層と犠牲層との間に他の層を有することで、表示装置の作製工程中に発光層が最表面に露出することを抑制し、発光層が受けるダメージを低減することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
なお、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスにおいて、EL層を構成する全ての層を作り分ける必要はなく、一部の層は同一工程で成膜することができる。本発明の一態様の表示装置の作製方法では、EL層を構成する一部の層を色ごとに島状に形成した後、犠牲層を除去し、EL層を構成する残りの層と、共通電極(上部電極ともいえる)と、を各色の発光デバイスに共通して形成する。
受光デバイスについても、発光デバイスと同様の作製方法を適用することができる。受光デバイスが有する島状の活性層(光電変換層ともいう)は、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、活性層となる膜を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状の活性層を均一の厚さで形成することができる。また、活性層上に犠牲層を設けることで、表示装置の作製工程中に活性層が受けるダメージを低減し、受光デバイスの信頼性を高めることができる。
図1(A)及び図1(B)に、本発明の一態様の表示装置を示す。
図1(A)に表示装置100の上面図を示す。表示装置100は、複数の画素110がマトリクス状に配置された表示部と、表示部の外側の接続部140と、を有する。1つの画素110は、副画素110R、110G、110B、110IR、110Sの、5つの副画素から構成される。
図1(A)では、1つの画素110が、3行2列で構成されている例を示す。画素110は、1行目に、副画素110Rを有し、2行目に、副画素110Gを有し、この2行にわたって副画素110Bを有する。また、3行目に、2つの副画素(副画素110IR、110S)を有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、3つの副画素(副画素110R、110G、110IR)を有し、右の列(2列目)に、2つの副画素(副画素110B、110S)を有する。
図1(A)に示す表示部では、第1の配列パターンと第2の配列パターンとが、X方向に繰り返し配置されているということもできる。第1の配列パターンでは、副画素110R、110G、110IRが、Y方向に繰り返し配置されており、副画素110R、110G、110IRにおける長手方向は、X方向であり、第2の配列パターンでは、副画素110B、110Sが、Y方向に繰り返し配置されており、副画素110Bにおける長手方向は、Y方向であり、副画素110Sは、5つの副画素の中で開口率が最も低い。
副画素110Rは、赤色の光を呈する。副画素110Gは、緑色の光を呈する。副画素110Bは、青色の光を呈する。副画素110IRは、赤外光を呈する。副画素110Sは、少なくとも赤外光を検出する。副画素110Sは、赤外光と可視光の双方を検出できてもよい。
画素は、副画素110R、110G、110Bを用いて、フルカラー表示を行うことができる。副画素110R、110G、110Bのレイアウトは、いわゆるSストライプ配列となっている。これにより、高い表示品位を実現することができる。
副画素110IRは、光源として用いることができ、副画素110IRが発する赤外光を、副画素110Sが検出できる。
副画素110R、110G、110B、110IRは、それぞれ、発光デバイスを有し、副画素110Sは、受光デバイスを有する。
図1(A)では、副画素110R、110G、110B、110IRの開口率(サイズ、発光領域のサイズともいえる)を等しくまたは概略等しく示すが、本発明の一態様はこれに限定されない。副画素110R、110G、110B、110IRの開口率は、それぞれ、異なっていてもよく、2つ以上が等しいまたは概略等しくてもよい。
図1(A)では、副画素110R、110G、110B、110IR、110Sのうち、副画素110Sの開口率が最も低い例を示す。副画素110Sの受光面積が狭いと、撮像範囲が狭くなり、撮像結果のボケの抑制、及び、解像度の向上が可能となる。そのため、高精細または高解像度の撮像を行うことができ、好ましい。なお、副画素110R、110G、110B、110IR、110Sの開口率は、それぞれ適宜決定することができる。
図2(A)乃至図2(D)に、画素110の他の構成例を示す。
図2(A)乃至図2(D)に示す画素110は、それぞれ、副画素110R、110G、110B、110IR、110Sの、5つの副画素から構成される。
図2(A)では、1つの画素110が、3行2列で構成されている例を示す。画素110は、1行目に、副画素110Gを有し、2行目に、副画素110Rを有し、この2行にわたって副画素110Bを有する。また、3行目に、2つの副画素(副画素110IR、110S)を有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、3つの副画素(副画素110G、110R、110IR)を有し、右の列(2列目)に、2つの副画素(副画素110B、110S)を有する。
図2(B)では、1つの画素110が、3行2列で構成されている例を示す。画素110は、1行目に、副画素110Gを有し、2行目に、副画素110Rを有し、3行目に、副画素110IRを有する。副画素110Bは、1行目から2行目にかかって設けられ、副画素110Sは2行目から3行目にかかって設けられている。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、3つの副画素(副画素110G、110R、110IR)を有し、右の列(2列目)に、2つの副画素(副画素110B、110S)を有する。
図2(A)及び図2(B)に示す画素110を有する表示部では、第1の配列パターンと第2の配列パターンとが、X方向に繰り返し配置されているということもできる。第1の配列パターンでは、副画素110G、110R、110IRが、Y方向に繰り返し配置されており、副画素110G、110R、110IRにおける長手方向は、X方向であり、第2の配列パターンでは、副画素110B、110Sが、Y方向に繰り返し配置されており、副画素110Bにおける長手方向は、Y方向である。
副画素110Rは、赤色の光を呈する。副画素110Gは、緑色の光を呈する。副画素110Bは、青色の光を呈する。副画素110IRは、赤外光を呈する。副画素110Sは、少なくとも赤外光を検出する。副画素110Sは、赤外光と可視光の双方を検出できてもよい。
画素は、副画素110R、110G、110Bを用いて、フルカラー表示を行うことができる。副画素110R、110G、110Bのレイアウトは、いわゆるSストライプ配列となっている。これにより、高い表示品位を実現することができる。
副画素110IRは、光源として用いることができ、副画素110IRが発する赤外光を、副画素110Sが検出できる。
図2(A)及び図2(B)に示す画素110は、副画素110Bの開口率と副画素110Sの開口率とが等しいまたは概略等しい。また、図2(A)では、副画素110G、110Rに比べて、副画素110IRの開口率が高い。図2(A)に示す画素110では、副画素110R、110G、110B、110IR、110Sのうち、副画素110IRの開口率が最も高い。一方、図2(B)では、副画素110G、110R、110IRの開口率が等しいまたは概略等しい例を示す。
図2(C)及び図2(D)では、1つの画素110が、2行3列で構成されている例を示す。画素110は、1行目に、3つの副画素(副画素110R、110G、110B)を有し、2行目に、2つの副画素(副画素110IR、110S)を有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110Rを有し、中央の列(2列目)に、副画素110Gを有し、左の列から中央の列にわたって副画素110IRを有する。また、右の列(3列目)に、2つの副画素(副画素110B、110S)を有する。
図2(C)または図2(D)に示す画素110を有する表示部では、第1の配列パターンと第2の配列パターンとが、Y方向に繰り返し配置されているということもできる。第1の配列パターンでは、副画素110R、110G、110Bが、X方向に繰り返し配置されており、副画素110R、110G、110Bにおける長手方向は、Y方向であり、第2の配列パターンでは、副画素110IR、110Sが、X方向に繰り返し配置されており、副画素110IRにおける長手方向は、X方向である。
副画素110Rは、赤色の光を呈する。副画素110Gは、緑色の光を呈する。副画素110Bは、青色の光を呈する。副画素110IRは、赤外光を呈する。副画素110Sは、少なくとも赤外光を検出する。副画素110Sは、赤外光と可視光の双方を検出できてもよい。
画素は、副画素110R、110G、110Bを用いて、フルカラー表示を行うことができる。図2(C)及び図2(D)に示す画素110において、副画素110R、110G、110Bのレイアウトは、いわゆるストライプ配列となっている。これにより、高い表示品位を実現することができる。
副画素110IRは、光源として用いることができ、副画素110IRが発する赤外光を、副画素110Sが検出できる。
図2(C)に示す画素110は、副画素110R、110G、110B、110IRの開口率がいずれも等しいまたは概略等しい。また、副画素110R、110G、110B、110IR、110Sのうち、副画素110Sの開口率が最も低い。なお、図2(B)に示す副画素110B、110Sのように、図2(C)における副画素110IR、110Sの開口率を等しくまたは概略等しくしてもよい。
図2(D)に示す画素110は、副画素110R、110G、110B、110Sの開口率がいずれも等しいまたは概略等しい。また、副画素110R、110G、110B、110IR、110Sのうち、副画素110IRの開口率が最も高い。
図1(A)では、上面視で、接続部140が表示部の下側に位置する例を示すが、特に限定されない。接続部140は、上面視で、表示部の上側、右側、左側、下側の少なくとも一箇所に設けられていればよく、表示部の四辺を囲むように設けられていてもよい。接続部140の上面形状としては、帯状、L字状、U字状、または枠状などとすることができる。また、接続部140は、単数であっても複数であってもよい。
図1(B)に、図1(A)における一点鎖線X1-X2間、X3-X4間、及びY1-Y2間の断面図を示す。また、変形例として、図3(A)乃至図3(C)、図4(A)及び図4(B)、図5(A)乃至図5(C)には、図1(A)における一点鎖線X1-X2間及びY1-Y2間の断面図を示す。
図1(B)に示すように、表示装置100は、トランジスタを含む層101上に、発光デバイス130R、130G、130B、130IR、受光デバイス150が設けられ、これら発光デバイスと受光デバイスを覆うように保護層131が設けられている。保護層131上には、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。また、隣り合う2つのデバイス(発光デバイスと受光デバイス、2つの発光デバイス、または2つの受光デバイス)の間の領域には、絶縁層125と、絶縁層125上の絶縁層127と、が設けられている。
本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスが形成されている基板とは反対方向に光を射出する上面射出型(トップエミッション型)、発光デバイスが形成されている基板側に光を射出する下面射出型(ボトムエミッション型)、両面に光を射出する両面射出型(デュアルエミッション型)のいずれであってもよい。
トランジスタを含む層101には、例えば、基板に複数のトランジスタが設けられ、これらのトランジスタを覆うように絶縁層が設けられた積層構造を適用することができる。トランジスタを含む層101は、隣り合う2つのデバイスの間に凹部を有していてもよい。例えば、トランジスタを含む層101の最表面に位置する絶縁層に凹部が設けられていてもよい。トランジスタを含む層101の構成例は、実施の形態4で後述する。
発光デバイス130Rは、赤色(R)の光を発する。発光デバイス130Gは、緑色(G)の光を発する。発光デバイス130Bは、青色(B)の光を発する。発光デバイス130IRは、赤外光(IR)を発する。
発光デバイスは、一対の電極間にEL層を有する。本明細書等では、一対の電極の一方を画素電極と記し、他方を共通電極と記すことがある。
発光デバイスが有する一対の電極のうち、一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。以下では、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。
発光デバイス130Rは、トランジスタを含む層101上の導電層111aと、導電層111a上の島状の第1の層113aと、島状の第1の層113a上の第6の層114と、第6の層114上の共通電極115と、を有する。導電層111aは、画素電極として機能する。発光デバイス130Rにおいて、第1の層113aと第6の層114とをまとめてEL層と呼ぶことができる。発光デバイスの構成例については、実施の形態5の記載を参照することができる。
第1の層113aは、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層を有する。または、第1の層113aは、例えば、第1の発光ユニット、電荷発生層、及び第2の発光ユニットを有する。
第6の層114は、例えば、電子注入層を有する。または、第6の層114は、電子輸送層と電子注入層とを積層して有していてもよい。
発光デバイス130Gは、トランジスタを含む層101上の導電層111bと、導電層111b上の島状の第2の層113bと、島状の第2の層113b上の第6の層114と、第6の層114上の共通電極115と、を有する。導電層111bは、画素電極として機能する。発光デバイス130Gにおいて、第2の層113bと第6の層114とをまとめてEL層と呼ぶことができる。
発光デバイス130IRは、トランジスタを含む層101上の導電層111cと、導電層111c上の島状の第3の層113cと、島状の第3の層113c上の第6の層114と、第6の層114上の共通電極115と、を有する。導電層111cは、画素電極として機能する。発光デバイス130IRにおいて、第3の層113cと第6の層114とをまとめてEL層と呼ぶことができる。
発光デバイス130Bは、トランジスタを含む層101上の導電層111dと、導電層111d上の島状の第4の層113dと、島状の第4の層113d上の第6の層114と、第6の層114上の共通電極115と、を有する。導電層111dは、画素電極として機能する。発光デバイス130Bにおいて、第4の層113dと第6の層114とをまとめてEL層と呼ぶことができる。
受光デバイスは、一対の電極間に活性層を有する。本明細書等では、一対の電極の一方を画素電極と記し、他方を共通電極と記すことがある。
受光デバイスは、赤外光及び可視光の一方または双方を検出する構成とすることができる。可視光を検出する構成としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、及び、赤色などの光のうち一つまたは複数を検出する構成が挙げられる。
受光デバイスが有する一対の電極のうち、一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。以下では、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。受光デバイスは、画素電極と共通電極との間に逆バイアスをかけて駆動することで、受光デバイスに入射する光を検出し、電荷を発生させ、電流として取り出すことができる。または、画素電極が陰極として機能し、共通電極が陽極として機能してもよい。
受光デバイス150は、トランジスタを含む層101上の導電層111eと、導電層111e上の島状の第5の層113eと、島状の第5の層113e上の第6の層114と、第6の層114上の共通電極115と、を有する。導電層111eは、画素電極として機能する。
第5の層113eは、少なくとも活性層を有する。第5の層113eは、さらに、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、及び、電子輸送層のうち一つまたは複数の層を有することができる。
第6の層114は、発光デバイスと受光デバイスが共通で有する層である。第6の層114は、上述の通り、例えば、電子注入層を有する。または、第6の層114は、電子輸送層と電子注入層とを積層して有していてもよい。
共通電極115は、接続部140に設けられた導電層123と電気的に接続される。なお、図1(B)では、導電層123上に第6の層114が設けられ、第6の層114を介して、導電層123と共通電極115とが電気的に接続されている例を示す。接続部140には第6の層114を設けなくてもよい。例えば、図3(C)では、導電層123上に第6の層114が設けられていなく、導電層123と共通電極115とが直接、接続されている例を示す。
例えば、成膜エリアを規定するためのマスク(エリアマスク、またはラフメタルマスクなどともいう)を用いることで、第6の層114と、共通電極115とで成膜される領域を変えることができる。
導電層111a乃至導電層111e、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eのそれぞれの側面は、絶縁層125及び絶縁層127によって覆われている。これにより、第6の層114(または共通電極115)が、導電層111a乃至導電層111e、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eのいずれかの側面と接することを抑制し、発光デバイス及び受光デバイスのショートを抑制することができる。これにより、発光デバイス及び受光デバイスの信頼性を高めることができる。
絶縁層125は、少なくとも導電層111a乃至導電層111eの側面を覆うことが好ましい。さらに、絶縁層125は、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eの側面を覆うことが好ましい。絶縁層125は、導電層111a乃至導電層111e、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eのそれぞれの側面と接する構成とすることができる。
絶縁層127は、絶縁層125に形成された凹部を充填するように、絶縁層125上に設けられる。絶縁層127は、絶縁層125を介して、導電層111a乃至導電層111e、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eのそれぞれの側面と重なる構成(側面を覆う構成ともいえる)とすることができる。
絶縁層125及び絶縁層127を設けることで、隣り合う島状の層の間を埋めることができるため、島状の層上に設ける層(例えば共通電極)の被形成面の凹凸を低減し、より平坦にすることができる。したがって、共通電極の被覆性を高めることができ、共通電極の段切れを防止することができる。
また、絶縁層125または絶縁層127は、島状の層と接するように設けることができる。これにより、島状の層の膜剥がれを防止することができる。絶縁層と島状の層とが密着することで、隣り合う島状の層が、絶縁層によって固定される、または、接着される効果を奏する。
絶縁層127には有機樹脂膜が好適である。EL層の側面と、感光性の有機樹脂膜とが、直接接する場合、感光性の有機樹脂膜に含まれうる有機溶媒などがEL層にダメージを与える可能性がある。絶縁層125に、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法により形成した酸化アルミニウム膜を用いることで、絶縁層127に用いる感光性の有機樹脂膜と、EL層の側面とが直接接しない構成とすることができる。これにより、EL層が有機溶媒により溶解することなどを抑制することができる。
なお、絶縁層125及び絶縁層127のいずれか一方を設けなくてもよい。例えば、無機材料を用いた単層構造の絶縁層125を形成することで、絶縁層125をEL層の保護絶縁層として用いることができる。これにより、表示装置の信頼性を高めることができる。また、例えば、有機材料を用いた単層構造の絶縁層127を形成することで、隣り合うEL層の間を絶縁層127で充填し、平坦化することができる。これにより、EL層及び絶縁層127上に形成する共通電極(上部電極)の被覆性を高めることができる。
図3(A)には、絶縁層125を設けない場合の例を示す。絶縁層125を設けない場合、絶縁層127は、導電層111a乃至導電層111e、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eのそれぞれの側面と接する構成とすることができる。絶縁層127は、各発光デバイスが有するEL層の間を充填するように設けることができる。
このとき、絶縁層127には、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eに与えるダメージの少ない有機材料を用いることが好ましい。例えば、絶縁層127には、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂などの有機材料を用いることが好ましい。
また、図3(B)には、絶縁層127を設けない場合の例を示す。
第6の層114及び共通電極115は、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、第5の層113e、絶縁層125、及び絶縁層127上に設けられる。絶縁層125及び絶縁層127を設ける前の段階では、画素電極及びEL層が設けられる領域と、画素電極及びEL層が設けられない領域(発光デバイス間の領域)と、に起因する段差が生じている。本発明の一態様の表示装置は、絶縁層125及び絶縁層127を有することで当該段差を平坦化させることができ、第6の層114及び共通電極115の被覆性を向上させることができる。したがって、段切れによる接続不良を抑制することができる。または、段差によって共通電極115が局所的に薄膜化して電気抵抗が上昇することを抑制することができる。
第6の層114及び共通電極115の形成面の平坦性を向上させるために、絶縁層125の上面及び絶縁層127の上面の高さは、それぞれ、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eの少なくとも一つの上面の高さと一致または概略一致することが好ましい。また、絶縁層127の上面は平坦な形状を有することが好ましく、凸部、凸曲面、凹曲面、または凹部を有していてもよい。
絶縁層125は、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eの側面と接する領域を有し、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eの保護絶縁層として機能する。絶縁層125を設けることで、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eの側面から内部へ不純物(酸素及び水分等)が侵入することを抑制でき、信頼性の高い表示装置とすることができる。
断面視において第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eの側面と接する領域における絶縁層125の幅(厚さ)が大きいと、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eの間隔が大きくなり、開口率が低くなってしまう場合がある。また、絶縁層125の幅(厚さ)が小さいと、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eの側面から内部へ不純物が侵入することを抑制する効果が小さくなってしまう場合がある。第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eの側面と接する領域における絶縁層125の幅(厚さ)は、3nm以上200nm以下が好ましく、さらには3nm以上150nm以下が好ましく、さらには5nm以上150nm以下が好ましく、さらには5nm以上100nm以下が好ましく、さらには10nm以上100nm以下が好ましく、さらには10nm以上50nm以下が好ましい。絶縁層125の幅(厚さ)を前述の範囲とすることで、高い開口率を有し、かつ信頼性の高い表示装置とすることができる。
絶縁層125は、無機材料を有する絶縁層とすることができる。絶縁層125には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層125は単層構造であってもよく積層構造であってもよい。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜、インジウムガリウム亜鉛酸化物膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、及び酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、及び窒化酸化アルミニウム膜などが挙げられる。特に、酸化アルミニウムは、エッチングにおいて、EL層との選択比が高く、後述する絶縁層127の形成において、EL層を保護する機能を有するため、好ましい。特にALD法により形成した酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、または酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を絶縁層125に適用することで、ピンホールが少なく、EL層を保護する機能に優れた絶縁層125を形成することができる。また、絶縁層125は、ALD法により形成した膜と、スパッタリング法により形成した膜と、の積層構造としてもよい。絶縁層125は、例えば、ALD法によって形成された酸化アルミニウム膜と、スパッタリング法によって形成された窒化シリコン膜と、の積層構造であってもよい。
なお、本明細書などにおいて、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。例えば、酸化窒化シリコンと記載した場合は、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
絶縁層125の形成方法としては、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、及び、ALD法などが挙げられる。絶縁層125は、被覆性が良好なALD法を用いて形成することが好ましい。
絶縁層125上に設けられる絶縁層127は、隣接する発光デバイス間に形成された絶縁層125の凹部を平坦化する機能を有する。換言すると、絶縁層127を有することで共通電極115の形成面の平坦性を向上させる効果を奏する。絶縁層127としては、有機材料を有する絶縁層を好適に用いることができる。例えば、絶縁層127として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シリコーン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等を適用することができる。また、絶縁層127として、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂などの有機材料を用いてもよい。また、絶縁層127として、感光性の樹脂を用いることができる。感光性の樹脂としてはフォトレジストを用いてもよい。感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる。
絶縁層127の上面の高さと、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eのいずれかの上面の高さとの差が、例えば、絶縁層127の厚さの0.5倍以下が好ましく、0.3倍以下がより好ましい。また例えば、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、第4の層113d、及び、第5の層113eのいずれかの上面が絶縁層127の上面よりも高くなるように、絶縁層127を設けてもよい。また、例えば、絶縁層127の上面が、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、または、第4の層113dが有する発光層の上面よりも高くなるように、絶縁層127を設けてもよい。
発光デバイス130R、130G、130B、130IR、及び、受光デバイス150上に保護層131を有することが好ましい。保護層131を設けることで、発光デバイス及び受光デバイスの信頼性を高めることができる。
保護層131の導電性は問わない。保護層131としては、絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜の少なくとも一種を用いることができる。
保護層131が無機膜を有することで、共通電極115の酸化を防止することができ、また、発光デバイス130R、130G、130B、130IR、及び、受光デバイス150に不純物(水分及び酸素など)が入り込むことを抑制することができる。したがって、発光デバイス及び受光デバイスの劣化を抑制し、表示装置の信頼性を高めることができる。
保護層131には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの無機絶縁膜を用いることができる。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、及び酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、及び窒化酸化アルミニウム膜などが挙げられる。
保護層131は、それぞれ、窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を有することが好ましく、窒化絶縁膜を有することがより好ましい。
また、保護層131には、In-Sn酸化物(ITOともいう)、In-Zn酸化物、Ga-Zn酸化物、Al-Zn酸化物、またはインジウムガリウム亜鉛酸化物(In-Ga-Zn酸化物、IGZOともいう)などを含む無機膜を用いることもできる。当該無機膜は、高抵抗であることが好ましく、具体的には、共通電極115よりも高抵抗であることが好ましい。当該無機膜は、さらに窒素を含んでいてもよい。
発光デバイスの発光を、保護層131を介して取り出す場合、保護層131は、可視光に対する透過性が高いことが好ましい。例えば、ITO、IGZO、及び、酸化アルミニウムは、それぞれ、可視光に対する透過性が高い無機材料であるため、好ましい。
保護層131としては、例えば、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上の窒化シリコン膜と、の積層構造、または、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上のIGZO膜と、の積層構造などを用いることができる。当該積層構造を用いることで、不純物(水及び酸素など)がEL層側に入り込むことを抑制できる。
さらに、保護層131は、有機膜を有していてもよい。例えば、保護層131は、有機膜と無機膜の双方を有していてもよい。
導電層111a乃至導電層111eのそれぞれの上面端部は、絶縁層によって覆われていない。そのため、隣り合う発光デバイスの間隔を極めて狭くすることができる。したがって、高精細、または、高解像度の表示装置とすることができる。
なお、図4(A)及び図4(B)に示すように、導電層111a乃至導電層111cのそれぞれの端部は、絶縁層121によって覆われていてもよい。
絶縁層121は、無機絶縁膜及び有機絶縁膜の一方または双方を用いた、単層構造または積層構造とすることができる。
絶縁層121に用いることができる有機絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリシロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。また、絶縁層121に用いることができる無機絶縁膜としては、保護層131に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
画素電極の端部を覆う絶縁層121として、無機絶縁膜を用いると、有機絶縁膜を用いる場合に比べて、発光デバイスに不純物が入りにくく、発光デバイスの信頼性を高めることができる。画素電極の端部を覆う絶縁層121として、有機絶縁膜を用いると、無機絶縁膜を用いる場合に比べて、段差被覆性が高く、画素電極の形状の影響を受けにくい。そのため、発光デバイスのショートを防止できる。具体的には、絶縁層121として、有機絶縁膜を用いると、絶縁層121の形状をテーパー形状などに加工することができる。なお、本明細書等において、テーパー形状とは、構造の側面の少なくとも一部が、基板面または被形成面に対して傾斜して設けられている形状のことを指す。例えば、傾斜した側面と基板面または被形成面とがなす角(テーパー角ともいう)が90°未満である領域を有すると好ましい。
なお、絶縁層121は、設けなくてもよい。絶縁層121を設けないことで、副画素の開口率を高められることがある。または、副画素間の距離を狭くすることができ、表示装置の精細度または解像度を高められることがある。
なお、図4(A)では、第6の層114が第1の層113aと第2の層113bの間の領域などに入り込んでいる例を示すが、図4(B)に示すように、当該領域に、空隙134が形成されてもよい。
空隙134は、例えば、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、及び第18族元素(代表的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、及び、クリプトン等)の中から選ばれるいずれか一または複数を有する。または、空隙134に樹脂などが埋め込まれていてもよい。
また、図1(A)等では、導電層111aの端部と第1の層113aの端部が揃っている、または概略揃っている例を示す。言い換えると、導電層111aと第1の層113aの上面形状が一致または概略一致している。
導電層111aと第1の層113a、導電層111bと第2の層113b、及び、導電層111cと第3の層113c等において、形状の大小関係は特に限定されない。図5(A)では、導電層111aの端部よりも第1の層113aの端部が内側に位置する例を示す。図5(A)において、導電層111a上に第1の層113aの端部が位置している。また、図5(B)では、導電層111aの端部よりも第1の層113aの端部が外側に位置する例を示す。図5(B)において、第1の層113aは、導電層111aの端部を覆うように設けられている。
なお、端部が揃っている、または概略揃っている場合、及び、上面形状が一致または概略一致している場合、上面視において、積層した層と層との間で少なくとも輪郭の一部が重なっているといえる。例えば、上層と下層とが、同一のマスクパターン、または一部が同一のマスクパターンにより加工された場合を含む。ただし、厳密には輪郭が重なり合わず、上層が下層の内側に位置すること、または、上層が下層の外側に位置することもあり、この場合も端部が概略揃っている、または、上面形状が概略一致している、という。
また、図5(C)に、絶縁層127の変形例を示す。図5(C)において、絶縁層127の上面は、断面視において、中心に向かってなだらかに膨らんだ形状、つまり凸曲面を有し、かつ、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり、凹曲面を有する。
図6(A)乃至図6(F)に、絶縁層127とその周辺を含む領域139の断面構造を示す。
図6(A)では、第1の層113aと第2の層113bの厚さが互いに異なる例を示す。絶縁層125の上面の高さは、第1の層113a側では第1の層113aの上面の高さと一致または概略一致しており、第2の層113b側では第2の層113bの上面の高さと一致または概略一致している。そして、絶縁層127の上面は、第1の層113a側が高く、第2の層113b側が低い、なだらかな傾斜を有している。このように、絶縁層125及び絶縁層127の高さは、隣接するEL層の上面の高さと揃っていることが好ましい。または、絶縁層125の上面及び絶縁層127の上面は、それぞれ、隣接するEL層のいずれかの上面と高さが揃っている平坦部を有していてもよい。
図6(B)において、絶縁層127の上面は、第1の層113aの上面及び第2の層113bの上面よりも高い領域を有する。図6(B)に示すように、絶縁層127の上面は、断面視において、中央及びその近傍が膨らんだ形状、つまり、凸曲面を有する形状を有する構成とすることができる。
図6(C)において、絶縁層127の上面は、断面視において、中心に向かってなだらかに膨らんだ形状、つまり凸曲面を有し、かつ、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり、凹曲面を有する。絶縁層127は、第1の層113aの上面及び第2の層113bの上面より高い領域を有する。また、領域139において、表示装置は、犠牲層118a及び犠牲層119aの少なくとも一方を有し、絶縁層127が第1の層113aの上面及び第2の層113bの上面より高く、且つ絶縁層125よりも外側に位置する第1の領域を有し、第1の領域は犠牲層118a及び犠牲層119aの少なくとも一方の上に位置する。また、領域139において、表示装置は、犠牲層118b及び犠牲層119bの少なくとも一方を有し、絶縁層127が第1の層113aの上面及び第2の層113bの上面より高く、且つ絶縁層125よりも外側に位置する第2の領域を有し、第2の領域は犠牲層118b及び犠牲層119bの少なくとも一方の上に位置する。
図6(D)において、絶縁層127の上面は、第1の層113aの上面及び第2の層113bの上面よりも低い領域を有する。また、絶縁層127の上面は、断面視において、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり、凹曲面を有する形状を有する。
図6(E)において、絶縁層125の上面は、第1の層113aの上面及び第2の層113bの上面よりも高い領域を有する。すなわち、第6の層114の被形成面において、絶縁層125が突出し、凸部を形成している。
絶縁層125の形成において、例えば、犠牲層の高さと揃うまたは概略揃うように絶縁層125を形成する場合には、図6(E)に示すように、絶縁層125が突出する形状が形成される場合がある。
図6(F)において、絶縁層125の上面は、第1の層113aの上面及び第2の層113bの上面よりも低い領域を有する。すなわち、第6の層114の被形成面において、絶縁層125が凹部を形成している。
このように、絶縁層125及び絶縁層127は様々な形状を適用することができる。
犠牲層としては、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、及び無機絶縁膜などの無機膜を一種または複数種、用いることができる。
犠牲層には、例えば、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタルなどの金属材料、並びに、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。
また、犠牲層には、In-Ga-Zn酸化物などの金属酸化物を用いることができる。犠牲層として、例えば、スパッタリング法を用いて、In-Ga-Zn酸化物膜を形成することができる。さらに、酸化インジウム、In-Zn酸化物、In-Sn酸化物、インジウムチタン酸化物(In-Ti酸化物)、インジウムスズ亜鉛酸化物(In-Sn-Zn酸化物)、インジウムチタン亜鉛酸化物(In-Ti-Zn酸化物)、及び、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物(In-Ga-Sn-Zn酸化物)などを用いることができる。またはシリコンを含むインジウムスズ酸化物などを用いることもできる。
なお、上記ガリウムに代えて元素M(Mは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種)を用いてもよい。
また、犠牲層としては、保護層131に用いることができる各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、酸化絶縁膜は、窒化絶縁膜に比べてEL層との密着性が高く好ましい。例えば、犠牲層には、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、及び、酸化シリコンなどの無機絶縁材料を用いることができる。犠牲層として、例えば、ALD法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することができる。ALD法を用いることで、下地(特にEL層など)へのダメージを低減できるため好ましい。犠牲層として、例えば、スパッタリング法を用いて、窒化シリコン膜を形成することができる。
例えば、犠牲層として、ALD法を用いて形成した無機絶縁膜(例えば、酸化アルミニウム膜)と、スパッタリング法を用いて形成したIn-Ga-Zn酸化物膜と、の積層構造を適用することができる。または、犠牲層として、ALD法を用いて形成した無機絶縁膜(例えば、酸化アルミニウム膜)と、スパッタリング法を用いて形成したアルミニウム膜、タングステン膜、または無機絶縁膜(例えば、窒化シリコン膜)と、の積層構造を適用することができる。
本明細書等において、メタルマスク、またはFMM(ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク)を用いて作製されるデバイスをMM(メタルマスク)構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはFMMを用いることなく作製されるデバイスをMML(メタルマスクレス)構造のデバイスと呼称する場合がある。
なお、本明細書等において、各色の発光デバイス(ここでは青(B)、緑(G)、及び赤(R))で、発光層を作り分ける、または発光層を塗り分ける構造をSBS(Side By Side)構造と呼ぶ場合がある。SBS構造は、発光デバイスごとに材料及び構成を最適化することができるため、材料及び構成の選択の自由度が高まり、輝度の向上、信頼性の向上を図ることが容易となる。
また、本明細書等において、白色光を発することのできる発光デバイスを白色発光デバイスと呼ぶ場合がある。なお、白色発光デバイスは、着色層(たとえば、カラーフィルタ)と組み合わせることで、フルカラー表示の表示装置を実現することができる。
また、発光デバイスは、シングル構造と、タンデム構造とに大別することができる。シングル構造のデバイスは、一対の電極間に1つの発光ユニットを有し、当該発光ユニットは、1以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。2つの発光層を用いて白色発光を得る場合、2つの発光層の発光色が補色の関係となるような発光層を選択すればよい。例えば、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光デバイス全体として白色発光する構成を得ることができる。また、3つ以上の発光層を用いて白色発光を得る場合、3つ以上の発光層の発光色が合わさることで、発光デバイス全体として白色発光する構成とすればよい。
タンデム構造のデバイスは、一対の電極間に2以上の複数の発光ユニットを有し、各発光ユニットは、1以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、複数の発光ユニットの発光層からの光を合わせて白色発光が得られる構成とすればよい。なお、白色発光が得られる構成については、シングル構造の構成と同様である。なお、タンデム構造のデバイスにおいて、複数の発光ユニットの間には、電荷発生層などの中間層を設けると好適である。
また、上述の白色発光デバイス(シングル構造またはタンデム構造)と、SBS構造の発光デバイスと、を比較した場合、SBS構造の発光デバイスは、白色発光デバイスよりも消費電力を低くすることができる。消費電力を低く抑えたい場合は、SBS構造の発光デバイスを用いると好適である。一方で、白色発光デバイスは、製造プロセスがSBS構造の発光デバイスよりも簡単であるため、製造コストを低くすることができる、又は製造歩留まりを高くすることができるため、好適である。
本実施の形態の表示装置は、発光デバイス間の距離を狭くすることができる。具体的には、発光デバイス間の距離、EL層間の距離、または画素電極間の距離を、10μm未満、5μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、500nm以下、200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下、または10nm以下とすることができる。別言すると、第1の層113aの側面と第2の層113bの側面との間隔、または第2の層113bの側面と第3の層113cの側面との間隔が1μm以下の領域を有し、好ましくは0.5μm(500nm)以下の領域を有し、さらに好ましくは100nm以下の領域を有する。
なお、発光デバイスと受光デバイスとの間の距離も上記の範囲とすることができる。また、発光デバイスと受光デバイスとの間のリークを抑制するため、発光デバイス間の距離よりも、発光デバイスと受光デバイスとの間の距離を広くすることが好ましい。例えば、発光デバイスと受光デバイスとの間の距離は、8μm以下、5μm以下、または3μm以下とすることができる。
基板120の樹脂層122側の面には、遮光層、及び、カラーフィルタの一方または双方を設けてもよい。また、基板120の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層(拡散フィルムなど)、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板120の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等を配置してもよい。
基板120には、ガラス、石英、セラミック、サファイア、樹脂、金属、合金、半導体などを用いることができる。発光デバイスからの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。基板120に可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高め、フレキシブルディスプレイを実現することができる。また、基板120として偏光板を用いてもよい。
基板120としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂(ナイロン、アラミド等)、ポリシロキサン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ABS樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。基板120に、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。
なお、表示装置に円偏光板を重ねる場合、表示装置が有する基板には、光学等方性の高い基板を用いることが好ましい。光学等方性が高い基板は、複屈折が小さい(複屈折量が小さい、ともいえる)。
光学等方性が高い基板のリタデーション(位相差)値の絶対値は、30nm以下が好ましく、20nm以下がより好ましく、10nm以下がさらに好ましい。
光学等方性が高いフィルムとしては、トリアセチルセルロース(TAC、セルローストリアセテートともいう)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、シクロオレフィンコポリマー(COC)フィルム、及びアクリルフィルム等が挙げられる。
また、基板としてフィルムを用いる場合、フィルムが吸水することで、表示パネルにしわが発生するなどの形状変化が生じる恐れがある。そのため、基板には、吸水率の低いフィルムを用いることが好ましい。例えば、吸水率が1%以下のフィルムを用いることが好ましく、0.1%以下のフィルムを用いることがより好ましく、0.01%以下のフィルムを用いることがさらに好ましい。
樹脂層122としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
トランジスタのゲート、ソース及びドレインのほか、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、及びタングステンなどの金属、並びに、当該金属を主成分とする合金などが挙げられる。これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。
また、透光性を有する導電材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、及びチタンなどの金属材料、または、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)などを用いてもよい。なお、金属材料、または、合金材料(またはそれらの窒化物)を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすることが好ましい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層、及び、発光デバイスが有する導電層(画素電極または共通電極として機能する導電層)にも用いることができる。
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料が挙げられる。
次に、発光デバイス及び受光デバイスに用いることができる材料について説明する。
画素電極と共通電極のうち、光を取り出す側の電極には、可視光及び赤外光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光及び赤外光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
発光デバイス及び受光デバイスの一対の電極(画素電極と共通電極)を形成する材料としては、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、インジウムスズ酸化物(In-Sn酸化物、ITOともいう)、In-Si-Sn酸化物(ITSOともいう)、インジウム亜鉛酸化物(In-Zn酸化物)、In-W-Zn酸化物、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金(Al-Ni-La)等のアルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)、及び、銀とパラジウムと銅の合金(Ag-Pd-Cu、APCとも記す)が挙げられる。その他、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、スズ(Sn)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、パラジウム(Pd)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、イットリウム(Y)、ネオジム(Nd)などの金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第1族または第2族に属する元素(例えば、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr))、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)などの希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等を用いることができる。
発光デバイス及び受光デバイスには、微小光共振器(マイクロキャビティ)構造が適用されていることが好ましい。したがって、発光デバイス及び受光デバイスが有する一対の電極の一方は、可視光に対する透過性及び反射性を有する電極(半透過・半反射電極)を有することが好ましく、他方は、可視光に対する反射性を有する電極(反射電極)を有することが好ましい。発光デバイスがマイクロキャビティ構造を有することで、発光層から得られる発光を両電極間で共振させ、発光デバイスから射出される光を強めることができる。受光デバイスがマイクロキャビティ構造を有することで、活性層が受けた光を両電極間で共振させ、当該光を強め、受光デバイスの検出精度を高めることができる。
なお、半透過・半反射電極は、反射電極と可視光に対する透過性を有する電極(透明電極ともいう)との積層構造とすることができる。
透明電極の光の透過率は、40%以上とする。例えば、発光デバイスには、可視光(波長400nm以上750nm未満の光)の透過率が40%以上である電極を用いることが好ましい。半透過・半反射電極の可視光の反射率は、10%以上95%以下、好ましくは30%以上80%以下とする。反射電極の可視光の反射率は、40%以上100%以下、好ましくは70%以上100%以下とする。また、これらの電極の抵抗率は、1×10-2Ωcm以下が好ましい。また、これらの電極の近赤外光(波長750nm以上1300nm以下の光)の透過率または反射率は、可視光の透過率または反射率と同様に、上記の数値範囲を満たすことが好ましい。
第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、及び、第4の層113dは、それぞれ、発光層を有する。第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、及び、第4の層113dは、それぞれ、異なる色の光を発する発光層を有することが好ましい。
発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、1種または複数種の発光物質を有することができる。発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、発光物質として、近赤外光を発する物質を用いることもできる。
発光物質としては、蛍光材料、燐光材料、熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料、量子ドット材料などが挙げられる。
蛍光材料としては、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。
燐光材料としては、例えば、4H-トリアゾール骨格、1H-トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、またはピリジン骨格を有する有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、白金錯体、希土類金属錯体等が挙げられる。
発光層は、発光物質(ゲスト材料)に加えて、1種または複数種の有機化合物(ホスト材料、アシスト材料等)を有していてもよい。1種または複数種の有機化合物としては、正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の一方または双方を用いることができる。また、1種または複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料、またはTADF材料を用いてもよい。
発光層は、例えば、燐光材料と、励起錯体を形成しやすい組み合わせである正孔輸送性材料及び電子輸送性材料と、を有することが好ましい。このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質(燐光材料)へのエネルギー移動であるExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer)を用いた発光を効率よく得ることができる。発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光を得ることができる。この構成により、発光デバイスの高効率、低電圧駆動、長寿命を同時に実現できる。
第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、及び、第4の層113dは、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質(正孔輸送性材料とも記す)、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質(電子輸送性材料とも記す)、電子注入性の高い物質、電子ブロック材料、またはバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質、バイポーラ性材料とも記す)等を含む層をさらに有していてもよい。
発光デバイスには低分子化合物及び高分子化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。発光デバイスを構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
例えば、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、及び、第4の層113dは、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち一つ以上を有していてもよい。また、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、及び、第4の層113dは、それぞれ、電荷発生層(中間層ともいう)を有していてもよい。
第6の層114は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち一つ以上を有することができる。例えば、導電層111a乃至導電層111dが陽極として機能し、共通電極115が陰極として機能する場合、第6の層114は、電子注入層を有することが好ましい。
正孔注入層は、陽極から正孔輸送層に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、及び、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とを含む複合材料などが挙げられる。
発光デバイスにおいて、正孔輸送層は、正孔注入層によって陽極から注入された正孔を、発光層に輸送する層である。受光デバイスにおいて、正孔輸送層は、活性層において入射した光に基づき発生した正孔を陽極に輸送する層である。正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送性材料としては、1×10-6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物(例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体など)、芳香族アミン(芳香族アミン骨格を有する化合物)等の正孔輸送性の高い物質が好ましい。
発光デバイスにおいて、電子輸送層は、電子注入層によって陰極から注入された電子を、発光層に輸送する層である。受光デバイスにおいて、電子輸送層は、活性層において入射した光に基づき発生した電子を陰極に輸送する層である。電子輸送層は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送性材料としては、1×10-6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。電子輸送性材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、その他、含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い物質を用いることができる。
電子注入層は、陰極から電子輸送層に電子を注入する層であり、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。電子注入性の高い物質としては、電子輸送性材料とドナー性材料(電子供与性材料)とを含む複合材料を用いることもできる。
電子注入層としては、例えば、リチウム、セシウム、イッテルビウム、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)、8-(キノリノラト)リチウム(略称:Liq)、2-(2-ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPP)、2-(2-ピリジル)-3-ピリジノラトリチウム(略称:LiPPy)、4-フェニル-2-(2-ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPPP)、リチウム酸化物(LiO)、炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物を用いることができる。また、電子注入層としては、2以上の積層構造としてもよい。当該積層構造としては、例えば、1層目にフッ化リチウムを用い、2層目にイッテルビウムを設ける構成とすることができる。
または、電子注入層としては、電子輸送性材料を用いてもよい。例えば、非共有電子対を備え、電子不足型複素芳香環を有する化合物を、電子輸送性材料に用いることができる。具体的には、ピリジン環、ジアジン環(ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環)、トリアジン環の少なくとも一つを有する化合物を用いることができる。
なお、非共有電子対を備える有機化合物の最低空軌道(LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)が、-3.6eV以上-2.3eV以下であると好ましい。また、一般にCV(サイクリックボルタンメトリ)、光電子分光法、光吸収分光法、逆光電子分光法等により、有機化合物の最高被占有軌道(HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital)準位及びLUMO準位を見積もることができる。
例えば、4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(略称:BPhen)、2,9-ジ(ナフタレン-2-イル)-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(略称:NBPhen)、ジキノキサリノ[2,3-a:2’,3’-c]フェナジン(略称:HATNA)、2,4,6-トリス[3’-(ピリジン-3-イル)ビフェニル-3-イル]-1,3,5-トリアジン(略称:TmPPPyTz)等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、NBPhenはBPhenと比較して、高いガラス転移温度(Tg)を備え、耐熱性に優れる。
電荷発生層としては、例えば、リチウムなどの電子注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、電荷発生層としては、例えば、正孔注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、電荷発生層には、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とを含む層を用いることができる。また、電荷発生層には、電子輸送性材料とドナー性材料とを含む層を用いることができる。このような層を有する電荷発生層を形成することにより、発光ユニットが積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
第5の層113eは、活性層を有する。
活性層は、半導体を含む。当該半導体としては、シリコンなどの無機半導体、及び、有機化合物を含む有機半導体が挙げられる。本実施の形態では、活性層が有する半導体として、有機半導体を用いる例を示す。有機半導体を用いることで、発光層と、活性層と、を同じ方法(例えば、真空蒸着法)で形成することができ、製造装置を共通化できるため好ましい。
活性層が有するn型半導体の材料としては、フラーレン(例えばC60、C70等)、フラーレン誘導体等の電子受容性の有機半導体材料が挙げられる。フラーレンは、サッカーボールのような形状を有し、当該形状はエネルギー的に安定である。フラーレンは、HOMO準位及びLUMO準位の双方が深い(低い)。フラーレンは、LUMO準位が深いため、電子受容性(アクセプター性)が極めて高い。通常、ベンゼンのように、平面にπ電子共役(共鳴)が広がると、電子供与性(ドナー性)が高くなるが、フラーレンは球体形状であるため、π電子が大きく広がっているにも関わらず、電子受容性が高くなる。電子受容性が高いと、電荷分離を高速に効率よく起こすため、受光デバイスとして有益である。C60、C70ともに可視光領域に広い吸収帯を有しており、特にC70はC60に比べてπ電子共役系が大きく、長波長領域にも広い吸収帯を有するため好ましい。そのほか、フラーレン誘導体としては、[6,6]-Phenyl-C71-butyric acid methyl ester(略称:PC70BM)、[6,6]-Phenyl-C61-butyric acid methyl ester(略称:PC60BM)、1’,1’’,4’,4’’-Tetrahydro-di[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2’,3’,56,60:2’’,3’’][5,6]fullerene-C60(略称:ICBA)などが挙げられる。
また、n型半導体の材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、クマリン誘導体、ローダミン誘導体、トリアジン誘導体、キノン誘導体等が挙げられる。
活性層が有するp型半導体の材料としては、銅(II)フタロシアニン(Copper(II) phthalocyanine;CuPc)、テトラフェニルジベンゾペリフランテン(Tetraphenyldibenzoperiflanthene;DBP)、亜鉛フタロシアニン(Zinc Phthalocyanine;ZnPc)、スズフタロシアニン(SnPc)、キナクリドン等の電子供与性の有機半導体材料が挙げられる。
また、p型半導体の材料としては、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体、芳香族アミン骨格を有する化合物等が挙げられる。さらに、p型半導体の材料としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、ピロール誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンゾチオフェン誘導体、インドール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。
電子供与性の有機半導体材料のHOMO準位は、電子受容性の有機半導体材料のHOMO準位よりも浅い(高い)ことが好ましい。電子供与性の有機半導体材料のLUMO準位は、電子受容性の有機半導体材料のLUMO準位よりも浅い(高い)ことが好ましい。
電子受容性の有機半導体材料として、球状のフラーレンを用い、電子供与性の有機半導体材料として、平面に近い形状の有機半導体材料を用いることが好ましい。似た形状の分子同士は集まりやすい傾向にあり、同種の分子が凝集すると、分子軌道のエネルギー準位が近いため、キャリア輸送性を高めることができる。
例えば、活性層は、n型半導体とp型半導体と共蒸着して形成することが好ましい。または、活性層は、n型半導体とp型半導体とを積層して形成してもよい。
第5の層113eは、活性層以外の層として、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子ブロック材料、またはバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含む層をさらに有していてもよい。また、第5の層113eは、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、及び第4の層113dに用いることができる各種機能層を有していてもよい。
受光デバイスには低分子化合物及び高分子化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。受光デバイスを構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
例えば、正孔輸送性材料または電子ブロック材料として、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)などの高分子化合物、及び、モリブデン酸化物、ヨウ化銅(CuI)などの無機化合物を用いることができる。また、電子輸送性材料または正孔ブロック材料として、酸化亜鉛(ZnO)などの無機化合物、ポリエチレンイミンエトキシレート(PEIE)などの有機化合物を用いることができる。受光デバイスは、例えば、PEIEとZnOとの混合膜を有していてもよい。
また、活性層に、ドナーとして機能するPoly[[4,8-bis[5-(2-ethylhexyl)-2-thienyl]benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophene-2,6-diyl]-2,5-thiophenediyl[5,7-bis(2-ethylhexyl)-4,8-dioxo-4H,8H-benzo[1,2-c:4,5-c’]dithiophene-1,3-diyl]]polymer(略称:PBDB-T)、または、PBDB-T誘導体などの高分子化合物を用いることができる。例えば、PBDB-TまたはPBDB-T誘導体にアクセプター材料を分散させる方法などが使用できる。
また、活性層には3種類以上の材料を混合させてもよい。例えば、吸収波長域を拡大する目的で、n型半導体の材料と、p型半導体の材料と、に加えて、第3の材料を混合してもよい。このとき、第3の材料は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。
表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等)は、スパッタリング法、CVD法、真空蒸着法、PLD法、ALD法等を用いて形成することができる。CVD法としては、プラズマ化学気相堆積(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法、及び、熱CVD法などがある。また、熱CVD法のひとつに、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organic CVD)法がある。
また、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等)は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。
特に、発光デバイスの作製には、蒸着法などの真空プロセス、及び、スピンコート法、インクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法としては、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法(PVD法)、及び、化学蒸着法(CVD法)等が挙げられる。特にEL層に含まれる機能層(正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層など)については、蒸着法(真空蒸着法等)、塗布法(ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等)、印刷法(インクジェット法、スクリーン(孔版印刷)法、オフセット(平版印刷)法、フレキソ(凸版印刷)法、グラビア法、または、マイクロコンタクト法等)などの方法により形成することができる。
また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いることができる。または、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の2つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、KrFレーザ光、またはArFレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外(EUV:Extreme Ultra-violet)光、またはX線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、X線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
以上のように、本実施の形態の表示装置は、画素に、画像表示に用いる発光デバイスを有する副画素と、光源に用いる発光デバイスを有する副画素と、撮像に用いる受光デバイスを有する副画素と、を有する。これにより、電子機器の多機能化を図ることができる。
また、本実施の形態の表示装置では、島状のEL層は、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、EL層を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状のEL層を均一の厚さで形成することができる。また、これまで実現が困難であった高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。さらに、受光デバイスを内蔵した、光検出機能を有する、高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。
各色の発光デバイスを構成する第1の層、第2の層、第3の層、及び第4の層はそれぞれ別の工程で形成する。したがって、各EL層を、各色の発光デバイスに適した構成(材料及び膜厚など)で作製することができる。これにより、特性の良好な発光デバイスを作製することができる。また、第5の層も、第1の層乃至第4の層とは別の工程で形成するため、発光デバイスの構成によらず、受光デバイスも、適切な構成(材料及び膜厚など)で作製することができる。これにより、特性の良好な受光デバイスを作製することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置と、当該表示装置を用いた本発明の一態様の電子機器について、図7を用いて説明する。
図7(A)は、表示装置980と、使用者の目の位置関係を表す断面模式図である。表示装置980は、複数の発光デバイスと、複数の受光デバイスと、を有する。
表示装置980が有する発光デバイスからの発光951は、光学系950を介して目に照射され、目が反射した光は、受光デバイスで受光される。表示装置980は、目の周辺、目の表面、または目の内部(眼底など)の撮像を行うことができる。
例えば、図7(A)に示す表示装置980は、発光デバイス及び受光デバイスを有しているため、光学系950を介して眼底を撮影し、網膜パターンの画像データを取得することができる。ただし、光学系950で焦点を調節すると、その他は撮像が困難となる。例えば、眼底に焦点を合わせた場合は、目の周辺などは焦点が合わないため撮像がほとんどできない。
本発明の一態様の表示装置は、画素に、発光デバイス及び受光デバイスを有する。本発明の一態様の表示装置では、画素が受光機能を有するため、画像を表示しながら、対象物の接触または近接を検出することができる。また、本発明の一態様の表示装置は、赤外光を呈する副画素を有するため、表示装置が有する副画素を用いて、光源として赤外光を呈しながら、画像を表示することもできる。
また、本発明の一態様の表示装置は、表示部に、発光デバイスがマトリクス状に配置されており、当該表示部で画像を表示することができる。また、当該表示部には、受光デバイスがマトリクス状に配置されており、表示部は、画像表示機能に加えて、撮像機能及びセンシング機能の一方または双方を有する。表示部は、イメージセンサに用いることができる。つまり、表示部で光を検出することで、画像を撮像すること、または、画像を定期的にモニタすることで対象物の動き(目、瞼、または、眼球の動き)を検出することができる。さらに、本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスをセンサの光源として利用することができる。したがって、表示装置と別に受光部及び光源を設けなくてもよく、電子機器の部品点数を削減することができる。
まず、図7(A)及び図7(B)を用いて、使用者の瞬き及び瞼の動きを検出する方法について、以下説明を行う。
<瞬き及び瞼の動き>
表示装置980から近赤外光を発光させる。この近赤外光は光学系950を通して、使用者の目、または使用者の目の近傍に照射される。反射された光は再度、光学系950を通り、表示装置980に入射される。これにより、対象物の状態を検出できる。
なお、図7(B)は、使用者の目、及び使用者の目の近傍を説明する模式図である。図7(B)では、使用者の眉毛960、使用者の瞼(上眼瞼966、及び下眼瞼967)、使用者のまつ毛961、使用者の瞳孔962、使用者の角膜963、及び使用者の強膜965を示している。表示装置980は、図7(B)に示す、使用者の眉毛960、使用者の瞼(上眼瞼966、及び下眼瞼967)、使用者のまつ毛961、使用者の瞳孔962、使用者の角膜963、及び使用者の強膜965の中から選ばれるいずれか一または複数を撮像する機能を有する。
例えば、本発明の一態様の電子機器は、表示装置980を用いて、図7(B)に示す使用者の目、または使用者の目の近傍の状態を検出することができる。例えば、使用者が瞼(上眼瞼966、及び下眼瞼967)を閉じている時は、近赤外光は瞼の表面、すなわち皮膚に照射される。また瞼が開いている時は、近赤外光は眼球の表面に照射される。皮膚と眼球の表面では反射率が異なるため、反射される近赤外光強度は異なる。この状態を連続的にモニタすることにより、表示装置980を用いて、瞬きの回数、及び、一回の瞬きにかかる時間の一方または双方を検出することができる。
ディスプレイを長時間視認する場合、瞬きの回数が減る場合がある。また、使用者に疲れが生じると、瞬きの間隔が長くなり、一回の瞬きの時間が長くなる場合がある。
本発明の一態様の電子機器においては、単位時間当たりの使用者の瞬きの回数及び一回の瞬きにかかる時間の一方または双方から、使用者の疲労度合いを推測することができる。
<黒目の動き>
角膜(例えば図7(B)に示す角膜963)と、強膜(例えば、図7(B)に示す強膜965)と、の境界領域に赤外光の円形スポットを当てると、眼球の動きに伴い、赤外光スポットの照射範囲において、角膜を被う領域と、強膜を被う領域と、の割合が変化する。角膜を被う領域と、強膜を被う領域と、では強膜を被う領域からの反射率の方が圧倒的に大きいため、眼球の動きに伴い、反射光量が変化する。当該変化を測定することで、使用者がどの方向を見ているか検出することが可能になる。
<強膜反射法>
次に、強膜反射法について、説明を行う。表示装置980から近赤外光を発光させる。この近赤外光は光学系950を通して、使用者の目に照射される。目で反射された光は再度、光学系950を通り、表示装置980に入射する。これにより、対象物の状態を検出できる。表示される映像を見ている場合、動きの速いものを見ると視線が移る。視線が移る場合は、眼球が動く。眼球が動く場合、赤外光が照射される角膜を被う領域と、強膜を被う領域と、の割合が変化するため、反射光成分をモニタし、眼球の動きを検出することが可能になる。すなわち、本発明の一態様の電子機器は、アイトラッキング機能を有する。
アイトラッキングにより使用者の視線を検出することで、使用者の注視している領域を推定することができる。そして、可変レートシェーディングにより、使用者の注視している領域以外の解像度を落とすことで、電子機器の演算量を低減し、消費電力を低減させることができる。
本発明の一態様の電子機器は、表示装置980に、発光デバイスと、センサデバイスとの双方を有する構成であるため、部材点数を減らすことが可能になる。
次に、図7(A)及び図7(C)を用いて、使用者の目の眼底診断について、説明を行う。
<眼底診断>
図7(A)に示すように、使用者の目は、水晶体942、網膜941、視神経943、硝子体947、脈絡膜948、及び角膜などで構成されている。なお、角膜と水晶体の間に瞳孔があるが、簡略化のため、角膜及び瞳孔は図示していない。毛様体は虹彩から続く組織であり、毛様体から続く組織が脈絡膜948である。虹彩と瞳孔はカメラの絞りのように網膜941に照射される光を調節している。網膜941の模様、いわゆる網膜パターンは基本的には生まれてから死ぬまで変化しないと言われており、網膜パターンを用いることによって個人認証などができる。表示装置980で得られる網膜パターンを用いて、遠隔地においても目の診断を行うことができる。
なお、光学系950を調整することで、眼底に焦点を合わせずに、表示装置980は、使用者の瞬き、黒目の動き、及び瞼の動きの中から選ばれるいずれか一または複数を検出する機能を有する。すなわち、本発明の一態様の電子機器は、眼精疲労を検出する機能を有する。
次に、図7(C)に、本発明の一態様の表示装置を用いた撮像により得られる右目の網膜パターンの一例を示す。網膜941には、視神経乳頭944、静脈945、動脈946、黄斑、中心窩などが観察できる。なお、図7(C)では、静脈945と動脈946の区別を容易とするため、静脈945を動脈946よりも太い実線で示している。視神経乳頭944は、視神経943と網膜941の境界部分を指しており、視神経乳頭944から静脈945または動脈946が広がるように配置されている。なお、眼底とは、眼球の後ろ側の部分を指しており、網膜941、硝子体947、脈絡膜948、視神経乳頭944といったものの総称である。なお、左目の場合、視神経乳頭944は網膜パターンの左側に位置し、図7(C)の右目の網膜パターンを左右反転したような網膜パターンとなる。
表示装置980が有する受光デバイスを用いて、眼底の網膜パターンを取得するためには瞳孔を開く必要がある。瞳孔を開いて眼底を撮像するために次の手順で表示を変える。表示装置980の表示画面を徐々に暗くして使用者の目を暗順応させる。16.7ms以下の短時間の間、表示画面を明るくして撮像する。その後、表示画面を徐々に元の明るさに戻す。
また、本発明の一態様の電子機器は、表示装置980を用いて、使用者の目の疲労度を検出することもできる。一定期間の間、表示画面を明るくして撮像する際、使用者が瞬きをすれば目を撮影できないため、瞬きの回数、タイミング、または目を閉じている時間を検出することにより、瞬きの回数の多さ、瞬きの間隔、目を閉じている時間などからAI(Artificial Intelligence)を利用したシステムを用いて目の疲労度を推定することもできる。
また、表示装置980の表示画面を暗くしている間に、使用者の目の疲労度を検出するために、複数回撮像してもよい。複数回撮像することで、網膜血管の拍動を検出し、更に使用者の安静状態または緊張状態などの判定を、AIを利用したシステムを用いて行うこともできる。また、表示装置980によって得られる様々なデータを用いて高血圧の診断または糖尿病の診断などもAIを利用したシステムを用いて行うことができる。AIを利用したシステムを用いる場合には、電子機器または表示装置980に制御回路を搭載する。制御回路には、CPU(Central Processing Unit)またはGPU(Graphics Processing Unit)を用いる。また、制御回路には、CPUとGPUを一つに統合したチップであるAPU(Accelerated Processing Unit)を用いることもできる。また、AIシステムを組み込んだIC(推論チップとも呼ぶ)を用いてもよい。AIシステムを組み込んだICは、ニューラルネットワーク演算を行う回路(マイクロプロセッサ)と呼ぶ場合もある。
また、表示装置980の表示画面を暗くしている間に、注目しやすいパターンを表示装置980の画面に表示することで、眼球の向きを制御してもよい。
表示装置980と眼の表面(例えば角膜)までの距離は5cm以下が好ましく、2cm以下がより好ましい。この位置関係を実現するために焦点距離の短い光学系950が表示装置980と眼の間に配置される。
光学系950により画面を10倍に拡大する場合、例えば表示装置980の表示画面を対角約1インチのサイズ、解像度(精細度)を約2450ppiとした場合では、センサ画素のピッチが約10.4μmとなる。網膜の静脈945または動脈946のそれぞれの血管径は約100μmより小さいため、当該表示装置980を用いて撮像することができる。
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に適用可能な画素回路の構成及び駆動方法について説明する。
図8(A)に示す画素回路51Aは、トランジスタ52A、トランジスタ52B、及び、容量53を有する。図8(A)では、画素回路51Aに接続される発光デバイス61を図示している。また、画素回路51Aには、配線SL、配線GL、配線ANO、及び配線VCOMが電気的に接続されている。
トランジスタ52Aは、ゲートが配線GLと、ソース及びドレインの一方が配線SLと、他方がトランジスタ52Bのゲート、及び容量53の一方の電極と、それぞれ電気的に接続されている。トランジスタ52Bは、ソース及びドレインの一方が配線ANOと、他方が発光デバイス61のアノードと、それぞれ電気的に接続されている。容量53は、他方の電極が発光デバイス61のアノードと電気的に接続されている。発光デバイス61は、カソードが配線VCOMと電気的に接続されている。
トランジスタ52Aは、選択トランジスタとも呼ぶことができ、画素の選択・非選択を制御するためのスイッチとして機能する。トランジスタ52Bは、駆動トランジスタとも呼ぶことができ、発光デバイス61に流れる電流を制御する機能を有する。容量53は保持容量として機能し、トランジスタ52Bのゲート電位を保持する機能を有する。容量53は、MIM容量などの容量素子を適用してもよいし、配線間の容量、またはトランジスタのゲート容量などであってもよい。
配線SLには、ソース信号が供給される。配線GLには、ゲート信号が供給される。配線ANOと配線VCOMには、それぞれ定電位が供給される。発光デバイス61のアノード側を高電位に、カソード側をアノード側よりも低電位にすることができる。
図8(B)に示す画素回路51Bは、画素回路51Aに、トランジスタ52Cを追加した構成である。また画素回路51Bには、配線V0が電気的に接続されている。
トランジスタ52Cは、ゲートが配線GLと、ソース及びドレインの一方が発光デバイス61のアノードと、他方が配線V0と、それぞれ電気的に接続されている。
配線V0は、画素回路51Bにデータを書き込む際に定電位が与えられる。これにより、トランジスタ52Bのゲート-ソース間電圧のばらつきを抑制することができる。
図8(C)に示す画素回路51Cは、上記画素回路51Aのトランジスタ52A及びトランジスタ52Bに、一対のゲートが電気的に接続されたトランジスタを適用した場合の例である。また、図8(D)に示す画素回路51Dは、画素回路51Bに当該トランジスタを適用した場合の例である。これにより、トランジスタが流すことのできる電流を増大させることができる。なお、ここでは全てのトランジスタに、一対のゲートが電気的に接続されたトランジスタを適用したが、これに限られない。また、一対のゲートを有し、且つこれらが異なる配線と電気的に接続されるトランジスタを適用してもよい。例えば、ゲートの一方とソースとが電気的に接続されたトランジスタを用いることで、信頼性を高めることができる。
図9(A)に示す画素回路51Eは、上記51Bに、トランジスタ52Dを追加した構成である。また、画素回路51Eには、3本のゲート線として機能する配線(配線GL1、配線GL2、及び配線GL3)が電気的に接続されている。
トランジスタ52Dは、ゲートが配線GL3と、ソース及びドレインの一方がトランジスタ52Bのゲートと、他方が配線V0と、それぞれ電気的に接続されている。また、トランジスタ52Aのゲートが配線GL1と、トランジスタ52Cのゲートが配線GL2と、それぞれ電気的に接続されている。
トランジスタ52Cとトランジスタ52Dを同時に導通状態とさせることで、トランジスタ52Bのソースとゲートが同電位となり、トランジスタ52Bを非導通状態とすることができる。これにより、発光デバイス61に流れる電流を強制的に遮断することができる。このような画素回路は、表示期間と消灯期間を交互に設ける表示方法を用いる場合に適している。
図9(B)に示す画素回路51Fは、上記画素回路51Eに容量53Aを追加した場合の例である。容量53Aは保持容量として機能する。
図9(C)に示す画素回路51G、及び図9(D)に示す画素回路51Hは、それぞれ上記画素回路51Eまたは画素回路51Fに、一対のゲートを有するトランジスタを適用した場合の例である。トランジスタ52A、トランジスタ52C、トランジスタ52Dには、一対のゲートが電気的に接続されたトランジスタが適用され、トランジスタ52Bには、一方のゲートがソースと電気的に接続されたトランジスタが適用されている。
次に、画素回路51Eが適用された表示装置の駆動方法の一例について説明する。なお、画素回路51F、51G、51Hについても、同様の駆動方法を適用できる。
図10に、画素回路51Eが適用された表示装置の駆動方法にかかるタイミングチャートを示す。ここでは、k行目のゲート線である配線GL1[k]、配線GL2[k]及び配線GL3[k]、並びにk+1行目のゲート線である配線GL1[k+1]、配線GL2[k+1]、配線GL3[k+1]の電位の推移を示している。また、図10には、ソース線として機能する配線SLに与えられる信号のタイミングを示している。
ここでは、一水平期間を点灯期間と、消灯期間と、に分けて表示する駆動方法の例を示している。また、k行目の水平期間と、k+1行目の水平期間とは、ゲート線の選択期間だけずれている。
k行目の点灯期間において、まず配線GL1[k]及び配線GL2[k]にハイレベル電位が与えられ、配線SLにソース信号が与えられる。これにより、トランジスタ52Aとトランジスタ52Cが導通状態となり、配線SLからトランジスタ52Bのゲートにソース信号に対応する電位が書き込まれる。その後、配線GL1[k]及び配線GL2[k]にローレベル電位が与えられることで、トランジスタ52Aとトランジスタ52Cが非導通状態となり、トランジスタ52Bのゲート電位が保持される。
続いて、k+1行目の点灯期間に遷移し、上記と同様の動作によりデータが書き込まれる。
続いて、消灯期間について説明する。k行目の消灯期間において、配線GL2[k]と配線GL3[k]にハイレベル電位が与えられる。これにより、トランジスタ52Cとトランジスタ52Dが導通状態となるため、トランジスタ52Bのソースとゲートに同電位が供給されることで、トランジスタ52Bにはほとんど電流が流れなくなる。これにより、発光デバイス61が消灯する。k行目に位置する全ての副画素が消灯することになる。k行目の副画素は、次の点灯期間まで消灯状態が維持される。
続いて、k+1行目の消灯期間に遷移し、上記と同様にk+1行目の副画素全てが消灯状態となる。
このように、一水平期間中ずっと点灯しているのではなく、一水平期間中に消灯期間を設ける駆動方法をデューティ駆動とも呼ぶことができる。デューティ駆動を用いることで、動画を表示する際の残像現象を低減することができるため、動画表示性能の高い表示装置を実現できる。特にVR機器などでは、残像を低減することで、いわゆるVR酔いを軽減することができる。
デューティ駆動において、一水平期間に対する点灯期間の割合を、デューティ比と呼ぶことができる。例えばデューティ比が50%のとき、点灯期間と消灯期間が同じ長さであることを意味する。なお、デューティ比は自由に設定することが可能であり、例えば0%より高く、100%以下の範囲で適宜調整することができる。
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について図11乃至図20を用いて説明する。
本実施の形態の表示装置は、高精細な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、腕時計型、ブレスレット型などの情報端末機(ウェアラブル機器)、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、メガネ型のAR向け機器など、頭部に装着可能なウェアラブル機器の表示部に用いることができる。
本実施の形態の表示装置は、画素に受光デバイスを有する。そのため、受光デバイスを用いて、ウェアラブル機器の使用者の、目の周辺、目の表面、または目の内部(眼底など)の撮像を行うことができる。したがって、ウェアラブル機器は、使用者の瞬き、黒目の動き、および瞼の動きの中から選ばれるいずれか一または複数を検出する機能を備えることができる。
また、本実施の形態の表示装置は、高解像度な表示装置または大型な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置の表示部に用いることができる。
本実施の形態の表示装置は、画素に受光デバイスを有する。そのため、受光デバイスを用いて、電子機器の使用者の、指紋、掌紋などの生体情報に係るデータを取得することができる。つまり、表示装置に、生体認証用センサを内蔵させることができる。表示装置が生体認証用センサを内蔵することで、表示装置とは別に生体認証用センサを設ける場合に比べて、電子機器の部品点数を少なくでき、電子機器の小型化及び軽量化が可能である。
また、受光デバイスを、タッチセンサまたは非接触センサなどに用いてもよい。
ここで、タッチセンサまたは非接触センサは、対象物(指、手、またはペンなど)の近接もしくは接触を検出することができる。タッチセンサは、電子機器と、対象物とが、直接接することで、対象物を検出できる。また、非接触センサは、対象物が電子機器に接触しなくても、当該対象物を検出することができる。例えば、表示装置(または電子機器)と、対象物との間の距離が0.1mm以上300mm以下、好ましくは3mm以上50mm以下の範囲で表示装置が当該対象物を検出できる構成であると好ましい。当該構成とすることで、電子機器に対象物が直接触れずに操作することが可能となる、別言すると非接触(タッチレス)で表示装置を操作することが可能となる。上記構成とすることで、電子機器に汚れ、または傷がつくリスクを低減することができる、または対象物が電子機器に付着した汚れ(例えば、ゴミ、またはウィルスなど)に直接触れずに、電子機器を操作することが可能となる。
なお、非接触センサ機能は、ホバーセンサ機能、ホバータッチセンサ機能、ニアタッチセンサ機能、タッチレスセンサ機能などということもできる。また、タッチセンサ機能は、ダイレクトタッチセンサ機能などということもできる。
[表示モジュール]
図11(A)に、表示モジュール280の斜視図を示す。表示モジュール280は、表示装置100Aと、FPC290と、を有する。なお、表示モジュール280が有する表示装置は表示装置100Aに限られず、後述する表示装置100B乃至表示装置100Fのいずれかであってもよい。
表示モジュール280は、基板291及び基板292を有する。表示モジュール280は、表示部281を有する。表示部281は、表示モジュール280における画像を表示する領域であり、後述する画素部284に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
図11(B)に、基板291側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板291上には、回路部282と、回路部282上の画素回路部283と、画素回路部283上の画素部284と、が積層されている。また、基板291上の画素部284と重ならない部分に、FPC290と接続するための端子部285が設けられている。端子部285と回路部282とは、複数の配線により構成される配線部286により電気的に接続されている。
画素部284は、周期的に配列した複数の画素284aを有する。図11(B)の右側に、1つの画素284aの拡大図を示している。画素284aは、赤色の光を発する発光デバイス130R、緑色の光を発する発光デバイス130G、青色の光を発する発光デバイス130B、赤外光を発する発光デバイス130IR、及び、赤外光を検出する受光デバイス150の、5つの素子(デバイス)を有する。
なお、画素284aは、5つの副画素から構成されている。このように、多くの副画素を有する画素において、高い開口率を実現することは極めて難しい。または、多くの副画素を有する画素を用いて、精細度の高い表示装置を実現することは難しい。そこで、本発明の一態様の表示装置の作製方法において、島状のEL層は、精細なパターンを有するメタルマスクを用いて形成されるのではなく、EL層を一面に成膜した後に加工することで形成される。これにより、これまで実現が困難であった高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。さらに、EL層を各色で作り分けることができるため、極めて鮮やかでコントラストが高く、表示品位の高い表示装置を実現できる。さらに、受光デバイスを内蔵した、光検出機能を有する、高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。
本実施の形態の表示装置の画素において、発光デバイスまたは受光デバイスを有する副画素は、それぞれ、1辺が1μm以上10μm以下の発光領域または受光領域を有する構成とすることができる。また、画素は、隣り合う2つの副画素の間の距離が3μm以下、さらには、1μm未満の領域を有する構成とすることができる。
画素回路部283は、周期的に配列した複数の画素回路283aを有する。
1つの画素回路283aは、1つの画素284aが有する複数の素子の駆動を制御する回路である。1つの画素回路283aは、素子の駆動を制御する回路が5つ設けられる構成としてもよい。例えば、画素回路283aは、1つの発光デバイスにつき、1つの選択トランジスタと、1つの電流制御用トランジスタ(駆動トランジスタ)と、容量と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースにはソース信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置が実現されている。
回路部282は、画素回路部283の各画素回路283aを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方または双方を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、及び電源回路等の少なくとも一つを有していてもよい。
FPC290は、外部から回路部282にビデオ信号または電源電位等を供給するための配線として機能する。また、FPC290上にICが実装されていてもよい。
表示モジュール280は、画素部284の下側に画素回路部283及び回路部282の一方または双方が重ねて設けられた構成とすることができるため、表示部281の開口率(有効表示面積比)を極めて高くすることができる。例えば表示部281の開口率は、40%以上100%未満、好ましくは50%以上95%以下、より好ましくは60%以上95%以下とすることができる。また、画素284aを極めて高密度に配置することが可能で、表示部281の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部281には、2000ppi以上、好ましくは3000ppi以上、より好ましくは5000ppi以上、さらに好ましくは6000ppi以上であって、20000ppi以下、または30000ppi以下の精細度で、画素284aが配置されることが好ましい。
このような表示モジュール280は、極めて高精細であることから、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、またはメガネ型のAR向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール280の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール280は極めて高精細な表示部281を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール280はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えば腕時計などの装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
[表示装置100A]
図12(A)に示す表示装置100Aは、基板301、発光デバイス130R、130IR、受光デバイス150、容量240、及び、トランジスタ310を有する。
基板301は、図11(A)及び図11(B)における基板291に相当する。基板301から絶縁層255bまでの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む層101に相当する。
トランジスタ310は、基板301にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板301としては、例えば単結晶シリコン基板などの半導体基板を用いることができる。トランジスタ310は、基板301の一部、導電層311、低抵抗領域312、絶縁層313、及び、絶縁層314を有する。導電層311は、ゲート電極として機能する。絶縁層313は、基板301と導電層311の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域312は、基板301に不純物がドープされた領域であり、ソースまたはドレインの一方として機能する。絶縁層314は、導電層311の側面を覆って設けられる。
また、基板301に埋め込まれるように、隣接する2つのトランジスタ310の間に素子分離層315が設けられている。
また、トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に容量240が設けられている。
容量240は、導電層241と、導電層245と、これらの間に位置する絶縁層243を有する。導電層241は、容量240の一方の電極として機能し、導電層245は、容量240の他方の電極として機能し、絶縁層243は、容量240の誘電体として機能する。
導電層241は絶縁層261上に設けられ、絶縁層254に埋め込まれている。導電層241は、絶縁層261に埋め込まれたプラグ271によってトランジスタ310のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層243は導電層241を覆って設けられる。導電層245は、絶縁層243を介して導電層241と重なる領域に設けられている。
容量240を覆って、絶縁層255aが設けられ、絶縁層255a上に絶縁層255bが設けられている。
絶縁層255a、絶縁層255bとしては、それぞれ、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの各種無機絶縁膜を好適に用いることができる。絶縁層255aとしては、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層255bとしては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を用いることが好ましい。より具体的には、絶縁層255aとして酸化シリコン膜を用い、絶縁層255bとして窒化シリコン膜を用いることが好ましい。絶縁層255bは、エッチング保護膜としての機能を有することが好ましい。または、絶縁層255aとして、窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を用い、絶縁層255bとして、酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用いてもよい。本実施の形態では、絶縁層255bに凹部が設けられている例を示すが、絶縁層255bに凹部が設けられていなくてもよい。
絶縁層255b上に発光デバイス130R、発光デバイス130IR、及び、受光デバイス150が設けられている。図12(A)では、発光デバイス130R、発光デバイス130IR、及び、受光デバイス150が図1(B)に示す積層構造と同様の構造を有する例を示す。隣り合う発光デバイスの間の領域、及び、隣り合う発光デバイスと受光デバイスとの間の領域には、絶縁物が設けられる。図12(A)などでは、当該領域に絶縁層125と、絶縁層125上の絶縁層127と、が設けられている。
図11(B)に示すように、表示装置100Aは、画素に、5つの素子(デバイス)を有しており、図12(A)では、そのうちの、3つの素子(デバイス)を示している。図12(A)に示していない発光デバイス130G、130Bについても、絶縁層255b上に設けられる。5つの素子の構成については、図1(B)と同様であるため、説明は省略する。
発光デバイス及び受光デバイスの画素電極は、絶縁層255a、255bに埋め込まれたプラグ256、絶縁層254に埋め込まれた導電層241、及び、絶縁層261に埋め込まれたプラグ271によってトランジスタ310のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層255bの上面の高さと、プラグ256の上面の高さは、一致または概略一致している。プラグには各種導電材料を用いることができる。
また、発光デバイス130R、130IR、及び、受光デバイス150上には保護層131が設けられている。保護層131上には、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。発光デバイスから基板120までの構成要素についての詳細は、実施の形態1を参照することができる。基板120は、図11(A)における基板292に相当する。
導電層111a、111c、111eのそれぞれの上面端部は、絶縁層によって覆われていない。そのため、隣り合う発光デバイスの間隔、及び、発光デバイスと受光デバイスの間隔を極めて狭くすることができる。したがって、高精細、または、高解像度の表示装置とすることができる。
図1(B)等では、発光デバイス130R、130G、130Bが、それぞれ異なる構成の第1の層113a、第2の層113b、及び第4の層113dを有する例を示したが、発光デバイス130R、130G、130Bが有するEL層は、同一の構成であってもよい。
図12(B)及び図12(C)は、発光デバイス130R、130G、130Bが、同一の構成を有する例である。図12(B)及び図12(C)に示す発光デバイス130R、130G、130Bは、いずれも、画素電極と共通電極115との間に、第1の層113aと第6の層114とを有する。例えば、発光デバイス130R、130G、130Bは、白色の光を発する構成とすることができる。
図12(B)は、保護層131上に着色層132R、132G、132Bが設けられている例である。着色層132R、132G、132Bには、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。
図12(C)は、着色層132R、132G、132Bが設けられた基板120が、樹脂層122によって、保護層131上に貼り合わされている例である。
図12(B)及び図12(C)において、発光デバイス130Rと赤色の着色層132Rが重なっており、発光デバイス130Rの発光は、着色層132Rを介して表示装置の外部に赤色の光として取り出される。同様に、発光デバイス130Gと緑色の着色層132Gが重なっており、発光デバイス130Gの発光は、着色層132Gを介して表示装置の外部に緑色の光として取り出される。発光デバイス130Bと青色の着色層132Bが重なっており、発光デバイス130Bの発光は、着色層132Bを介して表示装置の外部に青色の光として取り出される。
[表示装置100B]
図13に示す表示装置100Bは、それぞれ半導体基板にチャネルが形成されるトランジスタ310Aと、トランジスタ310Bとが積層された構成を有する。なお、以降の表示装置の説明では、先に説明した表示装置と同様の部分については説明を省略することがある。
表示装置100Bは、トランジスタ310B、容量240、発光デバイス、及び、受光デバイスが設けられた基板301Bと、トランジスタ310Aが設けられた基板301Aとが、貼り合された構成を有する。
ここで、基板301Bの下面に絶縁層345を設けることが好ましい。また、基板301A上に設けられた絶縁層261の上に絶縁層346を設けることが好ましい。絶縁層345、346は、保護層として機能する絶縁層であり、基板301B及び基板301Aに不純物が拡散するのを抑制することができる。絶縁層345、346としては、保護層131または絶縁層332に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
基板301Bには、基板301B及び絶縁層345を貫通するプラグ343が設けられる。ここで、プラグ343の側面を覆って絶縁層344を設けることが好ましい。絶縁層344は、保護層として機能する絶縁層であり、基板301Bに不純物が拡散するのを抑制することができる。絶縁層344としては、保護層131に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
また、基板301Bの裏面(基板120側とは反対側の表面)側、絶縁層345の下に、導電層342が設けられる。導電層342は、絶縁層335に埋め込まれるように設けられることが好ましい。また、導電層342と絶縁層335の下面は平坦化されていることが好ましい。ここで、導電層342はプラグ343と電気的に接続されている。
一方、基板301Aには、絶縁層346上に導電層341が設けられている。導電層341は、絶縁層336に埋め込まれるように設けられることが好ましい。また、導電層341と絶縁層336の上面は平坦化されていることが好ましい。
導電層341と、導電層342とが接合されることで、基板301Aと基板301Bとが電気的に接続される。ここで、導電層342と絶縁層335で形成される面と、導電層341と絶縁層336で形成される面の平坦性を向上させておくことで、導電層341と導電層342の貼り合わせを良好にすることができる。
導電層341及び導電層342としては、同じ導電材料を用いることが好ましい。例えば、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素を含む金属膜、又は上述した元素を成分とする金属窒化物膜(窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜)等を用いることができる。特に、導電層341及び導電層342に、銅を用いることが好ましい。これにより、Cu-Cu(カッパー・カッパー)直接接合技術(Cu(銅)のパッド同士を接続することで電気的導通を図る技術)を適用することができる。
[表示装置100C]
図14に示す表示装置100Cは、導電層341と導電層342を、バンプ347を介して接合する構成を有する。
図14に示すように、導電層341と導電層342の間にバンプ347を設けることで、導電層341と導電層342を電気的に接続することができる。バンプ347は、例えば、金(Au)、ニッケル(Ni)、インジウム(In)、錫(Sn)などを含む導電材料を用いて形成することができる。また例えば、バンプ347として半田を用いる場合がある。また、絶縁層345と絶縁層346の間に、接着層348を設けてもよい。また、バンプ347を設ける場合、絶縁層335及び絶縁層336を設けない構成にしてもよい。
[表示装置100D]
図15に示す表示装置100Dは、トランジスタの構成が異なる点で、表示装置100Aと主に相違する。
トランジスタ320は、チャネルが形成される半導体層に、金属酸化物(酸化物半導体ともいう)が適用されたトランジスタ(OSトランジスタ)である。
トランジスタ320は、半導体層321、絶縁層323、導電層324、一対の導電層325、絶縁層326、及び、導電層327を有する。
基板331は、図11(A)及び図11(B)における基板291に相当する。基板331から絶縁層255bまでの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む層101に相当する。基板331としては、絶縁性基板または半導体基板を用いることができる。
基板331上に、絶縁層332が設けられている。絶縁層332は、基板331から水または水素などの不純物がトランジスタ320に拡散すること、及び半導体層321から絶縁層332側に酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層332としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化シリコン膜よりも水素または酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
絶縁層332上に導電層327が設けられ、導電層327を覆って絶縁層326が設けられている。導電層327は、トランジスタ320の第1のゲート電極として機能し、絶縁層326の一部は、第1のゲート絶縁層として機能する。絶縁層326の少なくとも半導体層321と接する部分には、酸化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層326の上面は、平坦化されていることが好ましい。
半導体層321は、絶縁層326上に設けられる。半導体層321は、半導体特性を有する金属酸化物(酸化物半導体ともいう)膜を有することが好ましい。一対の導電層325は、半導体層321上に接して設けられ、ソース電極及びドレイン電極として機能する。
一対の導電層325の上面及び側面、並びに半導体層321の側面等を覆って絶縁層328が設けられ、絶縁層328上に絶縁層264が設けられている。絶縁層328は、半導体層321に絶縁層264等から水または水素などの不純物が拡散すること、及び半導体層321から酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層328としては、上記絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
絶縁層328及び絶縁層264に、半導体層321に達する開口が設けられている。当該開口の内部において、絶縁層264、絶縁層328、及び導電層325の側面、並びに半導体層321の上面に接する絶縁層323と、導電層324とが埋め込まれている。導電層324は、第2のゲート電極として機能し、絶縁層323は第2のゲート絶縁層として機能する。
導電層324の上面、絶縁層323の上面、及び絶縁層264の上面は、それぞれ高さが一致または概略一致するように平坦化処理され、これらを覆って絶縁層329及び絶縁層265が設けられている。
絶縁層264及び絶縁層265は、層間絶縁層として機能する。絶縁層329は、トランジスタ320に絶縁層265等から水または水素などの不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層329としては、上記絶縁層328及び絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
一対の導電層325の一方と電気的に接続するプラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、及び絶縁層264に埋め込まれるように設けられている。ここで、プラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、絶縁層264、及び絶縁層328のそれぞれの開口の側面、及び導電層325の上面の一部を覆う導電層274aと、導電層274aの上面に接する導電層274bとを有することが好ましい。このとき、導電層274aとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電材料を用いることが好ましい。
[表示装置100E]
図16に示す表示装置100Eは、それぞれチャネルが形成される半導体に酸化物半導体を有するトランジスタ320Aと、トランジスタ320Bとが積層された構成を有する。
トランジスタ320A、トランジスタ320B、及びその周辺の構成については、上記表示装置100Dを援用することができる。
なお、ここでは、酸化物半導体を有するトランジスタを2つ積層する構成としたが、これに限られない。例えば3つ以上のトランジスタを積層する構成としてもよい。
[表示装置100F]
図17に示す表示装置100Fは、基板301にチャネルが形成されるトランジスタ310と、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むトランジスタ320とが積層された構成を有する。
トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に導電層251が設けられている。また導電層251を覆って絶縁層262が設けられ、絶縁層262上に導電層252が設けられている。導電層251及び導電層252は、それぞれ配線として機能する。また、導電層252を覆って絶縁層263及び絶縁層332が設けられ、絶縁層332上にトランジスタ320が設けられている。また、トランジスタ320を覆って絶縁層265が設けられ、絶縁層265上に容量240が設けられている。容量240とトランジスタ320とは、プラグ274により電気的に接続されている。
トランジスタ320は、画素回路を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310は、画素回路を構成するトランジスタ、または当該画素回路を駆動するための駆動回路(ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路)を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310及びトランジスタ320は、演算回路または記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
このような構成とすることで、発光デバイスの直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示装置を小型化することが可能となる。
[表示装置100G]
図18に、表示装置100Gの斜視図を示し、図19(A)に、表示装置100Gの断面図を示す。
表示装置100Gは、基板152と基板151とが貼り合わされた構成を有する。図18では、基板152を破線で明示している。
表示装置100Gは、表示部162、接続部140、回路164、配線165等を有する。図18では表示装置100GにIC173及びFPC172が実装されている例を示している。そのため、図18に示す構成は、表示装置100Gと、IC(集積回路)と、FPCと、を有する表示モジュールということもできる。
接続部140は、表示部162の外側に設けられる。接続部140は、表示部162の一辺または複数の辺に沿って設けることができる。接続部140は、単数であっても複数であってもよい。図18では、表示部の四辺を囲むように接続部140が設けられている例を示す。接続部140では、発光デバイスの共通電極と、導電層とが電気的に接続されており、共通電極に電位を供給することができる。
回路164としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
配線165は、表示部162及び回路164に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、外部からFPC172を介して配線165に入力されるか、またはIC173から配線165に入力される。
図18では、COG(Chip On Glass)方式またはCOF(Chip On Film)方式等により、基板151にIC173が設けられている例を示す。IC173は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するICを適用できる。なお、表示装置100G及び表示モジュールは、ICを設けない構成としてもよい。また、ICを、COF方式等により、FPCに実装してもよい。
図19(A)に、表示装置100Gの、FPC172を含む領域の一部、回路164の一部、表示部162の一部、接続部140の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
図19(A)に示す表示装置100Gは、基板151と基板152の間に、トランジスタ201、トランジスタ205、受光デバイス150、緑色の光を発する発光デバイス130G、及び、赤外光を発する発光デバイス130IR等を有する。
表示装置100Gは、例えば、実施の形態1で説明した、図1(A)に示す画素レイアウトを適用することができる。図19(A)では、そのうちの、3つの素子(デバイス)を示している。図19(A)に示していない発光デバイス130R、130Bについても、絶縁層214上に設けられる。5つの素子の構成について、図1(B)と同様である部分については、説明を省略する。
受光デバイス150は、導電層111eと、導電層111e上の導電層112eと、導電層112e上の導電層126eと、を有する。導電層111e、112e、126eの全てを画素電極と呼ぶこともでき、一部を画素電極と呼ぶこともできる。
導電層111eは、絶縁層214に設けられた開口を介して、トランジスタ205が有する導電層222bと接続されている。導電層111eの端部よりも外側に導電層112eの端部が位置している。導電層112eの端部と導電層126eの端部は、揃っている、または概略揃っている。例えば、導電層111e及び導電層112eに反射電極として機能する導電層を用い、導電層126eに、透明電極として機能する導電層を用いることができる。
発光デバイス130Gは、導電層111bと、導電層111b上の導電層112bと、導電層112b上の導電層126bと、を有する。
発光デバイス130IRは、導電層111cと、導電層111c上の導電層112cと、導電層112c上の導電層126cと、を有する。
発光デバイス130Gにおける導電層111b、112b、126b、及び、発光デバイス130IRにおける導電層111c、112c、126cについては、受光デバイス150における導電層111e、112e、126eと同様であるため詳細な説明は省略する。
導電層111b、111c、111eは、絶縁層214に設けられた開口を覆うように設けられる。導電層111b、111c、111eがそれぞれ有する凹部には、層128が埋め込まれている。
層128は、導電層111b、111c、111eの凹部を平坦化する機能を有する。導電層111b、111c、111e及び層128上には、導電層111b、111c、111eと電気的に接続される導電層112b、112c、112eを設けられている。したがって、導電層111b、111c、111eの凹部と重なる領域も発光領域として使用でき、画素の開口率を高めることができる。
層128は、絶縁層であってもよく、導電層であってもよい。層128には、各種無機絶縁材料、有機絶縁材料、及び導電材料を適宜用いることができる。特に、層128は、絶縁材料を用いて形成されることが好ましい。
層128としては、有機材料を有する絶縁層を好適に用いることができる。例えば、層128として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等を適用することができる。また、層128として、感光性の樹脂を用いることができる。感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる。
感光性の樹脂を用いることにより、露光及び現像の工程のみで層128を作製することができ、ドライエッチング、あるいはウェットエッチング等による導電層111b、111c、111eの表面への影響を低減することができる。また、ネガ型の感光性樹脂を用いて層128を形成することにより、絶縁層214の開口の形成に用いるフォトマスク(露光マスク)と同一のフォトマスクを用いて、層128を形成できる場合がある。
導電層112eの上面及び側面と導電層126eの上面及び側面は、第5の層113eによって覆われている。第5の層113eは、少なくとも活性層を有する。
同様に、導電層112bの上面及び側面と導電層126bの上面及び側面は、第2の層113bによって覆われている。また、導電層112cの上面及び側面と導電層126cの上面及び側面は、第3の層113cによって覆われている。したがって、導電層112b、112cが設けられている領域全体を、発光デバイス130G、130IRの発光領域として用いることができるため、画素の開口率を高めることができる。
第2の層113b、第3の層113c、及び、第5の層113eの側面は、それぞれ、絶縁層125、127によって覆われている。第2の層113bと絶縁層125との間には犠牲層118bが位置する。また、第3の層113cと絶縁層125との間には犠牲層118cが位置し、第5の層113eと絶縁層125との間には犠牲層118eが位置する。第2の層113b、第3の層113c、第5の層113e、及び、絶縁層125、127上に、第6の層114が設けられ、第6の層114上に共通電極115が設けられている。第6の層114及び共通電極115は、それぞれ、受光デバイスと発光デバイスに共通して設けられる一続きの膜である。また、発光デバイス130G、130IR上及び受光デバイス150上には、保護層131が設けられている。
保護層131と基板152は接着層142を介して接着されている。発光デバイスの封止には、固体封止構造または中空封止構造などが適用できる。図19(A)では、基板152と基板151との間の空間が、接着層142で充填されており、固体封止構造が適用されている。または、当該空間を不活性ガス(窒素またはアルゴンなど)で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層142は、発光デバイスと重ならないように設けられていてもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層142とは異なる樹脂で充填してもよい。
接続部140においては、絶縁層214上に導電層123が設けられている。導電層123は、導電層111b、111c、111eと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層112b、112c、112eと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層126b、126c、126eと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。導電層123の端部は、犠牲層、絶縁層125、及び、絶縁層127によって覆われている。また、導電層123上には第6の層114が設けられ、第6の層114上には共通電極115が設けられている。導電層123と共通電極115は第6の層114を介して電気的に接続される。なお、接続部140には、第6の層114が形成されていなくてもよい。この場合、導電層123と共通電極115とが直接接して電気的に接続される。
表示装置100Gは、トップエミッション型である。発光デバイスが発する光は、基板152側に射出される。基板152には、可視光及び赤外光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。画素電極は可視光及び赤外光を反射する材料を含み、対向電極(共通電極115)は可視光及び赤外光を透過する材料を含む。
基板151から絶縁層214までの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む層101に相当する。
トランジスタ201及びトランジスタ205は、いずれも基板151上に形成されている。これらのトランジスタは、同一の材料及び同一の工程により作製することができる。
基板151上には、絶縁層211、絶縁層213、絶縁層215、及び絶縁層214がこの順で設けられている。絶縁層211は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層213は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層215は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層214は、トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても2層以上であってもよい。
トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水及び水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、表示装置の信頼性を高めることができる。
絶縁層211、絶縁層213、及び絶縁層215としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を2以上積層して用いてもよい。
平坦化層として機能する絶縁層214には、有機絶縁膜が好適である。有機絶縁膜に用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。また、絶縁層214を、有機絶縁膜と、無機絶縁膜との積層構造にしてもよい。絶縁層214の最表層は、エッチング保護膜としての機能を有することが好ましい。これにより、導電層111b、導電層112b、または導電層126bなどの加工時に、絶縁層214に凹部が形成されることを抑制することができる。または、絶縁層214には、導電層111b、導電層112b、または導電層126bなどの加工時に、凹部が設けられてもよい。
トランジスタ201及びトランジスタ205は、ゲートとして機能する導電層221、ゲート絶縁層として機能する絶縁層211、ソース及びドレインとして機能する導電層222a及び導電層222b、半導体層231、ゲート絶縁層として機能する絶縁層213、並びに、ゲートとして機能する導電層223を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。絶縁層211は、導電層221と半導体層231との間に位置する。絶縁層213は、導電層223と半導体層231との間に位置する。
本実施の形態の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。
トランジスタ201及びトランジスタ205には、チャネルが形成される半導体層を2つのゲートで挟持する構成が適用されている。2つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。または、2つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、単結晶半導体、単結晶以外の結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。単結晶半導体または結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
トランジスタの半導体層は、金属酸化物(酸化物半導体ともいう)を有することが好ましい。つまり、本実施の形態の表示装置は、金属酸化物をチャネル形成領域に用いたトランジスタ(以下、OSトランジスタ)を用いることが好ましい。
結晶性を有する酸化物半導体としては、CAAC(c-axis-aligned crystalline)-OS、nc(nanocrystalline)-OS等が挙げられる。
OSトランジスタは、非晶質シリコンと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、OSトランジスタは、オフ状態におけるソース-ドレイン間のリーク電流(以下、オフ電流ともいう)が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、OSトランジスタを適用することで、表示装置の消費電力を低減することができる。
また、室温下における、チャネル幅1μmあたりのOSトランジスタのオフ電流値は、1aA(1×10-18A)以下、1zA(1×10-21A)以下、または1yA(1×10-24A)以下とすることができる。なお、室温下における、チャネル幅1μmあたりのSiトランジスタのオフ電流値は、1fA(1×10-15A)以上1pA(1×10-12A)以下である。したがって、OSトランジスタのオフ電流は、Siトランジスタのオフ電流よりも10桁程度低いともいえる。
半導体層に用いる金属酸化物は、例えば、インジウムと、M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種)と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Mは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。
特に、半導体層として、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IGZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム、ガリウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IAZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IAGZOとも記す)を用いることが好ましい。
半導体層がIn-M-Zn酸化物の場合、当該In-M-Zn酸化物におけるInの原子数比はMの原子数比以上であることが好ましい。このようなIn-M-Zn酸化物の金属元素の原子数比として、In:M:Zn=1:1:1またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:1:1.2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:4またはその近傍の組成、In:M:Zn=2:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=3:1:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:4.1またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:6またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:7またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:8またはその近傍の組成、In:M:Zn=6:1:6またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:2:5またはその近傍の組成、等が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±30%の範囲を含む。
例えば、原子数比がIn:Ga:Zn=4:2:3またはその近傍の組成と記載する場合、Inを4としたとき、Gaが1以上3以下であり、Znが2以上4以下である場合を含む。また、原子数比がIn:Ga:Zn=5:1:6またはその近傍の組成と記載する場合、Inを5としたときに、Gaが0.1より大きく2以下であり、Znが5以上7以下である場合を含む。また、原子数比がIn:Ga:Zn=1:1:1またはその近傍の組成と記載する場合、Inを1としたときに、Gaが0.1より大きく2以下であり、Znが0.1より大きく2以下である場合を含む。
または、シリコンをチャネル形成領域に用いたトランジスタ(Siトランジスタ)を用いてもよい。シリコンとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン等が挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン(LTPS(Low Temperature Poly Silicon))を有するトランジスタ(以下、LTPSトランジスタともいう)を用いることができる。LTPSトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
LTPSトランジスタ等のSiトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路(例えばソースドライバ回路)を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、表示装置に実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
回路164が有するトランジスタと、表示部162が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路164が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、2種類以上あってもよい。同様に、表示部162が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、2種類以上あってもよい。
表示部162が有するトランジスタの全てをOSトランジスタとしてもよく、表示部162が有するトランジスタの全てをSiトランジスタとしてもよく、表示部162が有するトランジスタの一部をOSトランジスタとし、残りをSiトランジスタとしてもよい。
例えば、表示部162にLTPSトランジスタとOSトランジスタとの双方を用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い表示装置を実現することができる。また、LTPSトランジスタと、OSトランジスタとを、組み合わせる構成をLTPOと呼称する場合がある。なお、より好適な例としては、配線間の導通、非導通を制御するためのスイッチとして機能するトランジスタ等にOSトランジスタを適用し、電流を制御するトランジスタ等にLTPSトランジスタを適用することが好ましい。
例えば、表示部162が有するトランジスタの一は、発光デバイスに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能し、駆動トランジスタとも呼ぶことができる。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は、発光デバイスの画素電極と電気的に接続される。当該駆動トランジスタには、LTPSトランジスタを用いることが好ましい。これにより、画素回路において発光デバイスに流れる電流を大きくできる。
一方、表示部162が有するトランジスタの他の一は、画素の選択、非選択を制御するためのスイッチとして機能し、選択トランジスタとも呼ぶことができる。選択トランジスタのゲートはゲート線と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は、ソース線(信号線)と電気的に接続される。選択トランジスタには、OSトランジスタを適用することが好ましい。これにより、フレーム周波数を著しく小さく(例えば1fps以下)しても、画素の階調を維持することができるため、静止画を表示する際にドライバを停止することで、消費電力を低減することができる。
このように本発明の一態様の表示装置は、高い開口率と、高い精細度と、高い表示品位と、低い消費電力と、を兼ね備えることができる。
なお、本発明の一態様の表示装置は、OSトランジスタを有し、且つMML(メタルマスクレス)構造の発光デバイスを有する構成である。当該構成とすることで、トランジスタに流れうるリーク電流、及び隣接する発光デバイス間に流れうるリーク電流(横リーク電流、サイドリーク電流などともいう)を、極めて低くすることができる。また、上記構成とすることで、表示装置に画像を表示した場合に、観察者が画像のきれ、画像のするどさ、及び高いコントラスト比のいずれか一または複数を観測できる。なお、トランジスタに流れうるリーク電流、及び発光デバイス間の横リーク電流が極めて低い構成とすることで、黒表示時に生じうる光漏れなどが限りなく少ない表示(真黒表示ともいう)とすることができる。
図19(B)及び図19(C)に、トランジスタの他の構成例を示す。
トランジスタ209及びトランジスタ210は、ゲートとして機能する導電層221、ゲート絶縁層として機能する絶縁層211、チャネル形成領域231i及び一対の低抵抗領域231nを有する半導体層231、一対の低抵抗領域231nの一方と接続する導電層222a、一対の低抵抗領域231nの他方と接続する導電層222b、ゲート絶縁層として機能する絶縁層225、ゲートとして機能する導電層223、並びに、導電層223を覆う絶縁層215を有する。絶縁層211は、導電層221とチャネル形成領域231iとの間に位置する。絶縁層225は、少なくとも導電層223とチャネル形成領域231iとの間に位置する。さらに、トランジスタを覆う絶縁層218を設けてもよい。
図19(B)に示すトランジスタ209では、絶縁層225が半導体層231の上面及び側面を覆う例を示す。導電層222a及び導電層222bは、それぞれ、絶縁層225及び絶縁層215に設けられた開口を介して低抵抗領域231nと接続される。導電層222a及び導電層222bのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。
一方、図19(C)に示すトランジスタ210では、絶縁層225は、半導体層231のチャネル形成領域231iと重なり、低抵抗領域231nとは重ならない。例えば、導電層223をマスクとして絶縁層225を加工することで、図19(C)に示す構造を作製できる。図19(C)では、絶縁層225及び導電層223を覆って絶縁層215が設けられ、絶縁層215の開口を介して、導電層222a及び導電層222bがそれぞれ低抵抗領域231nと接続されている。
基板151の、基板152が重ならない領域には、接続部204が設けられている。接続部204では、配線165が導電層166及び接続層242を介してFPC172と電気的に接続されている。導電層166は、導電層111b、111c、111dと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層112b、112c、112dと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層126b、126c、126dと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。接続部204の上面では、導電層166が露出している。これにより、接続部204とFPC172とを接続層242を介して電気的に接続することができる。
基板152の基板151側の面には、遮光層117を設けることが好ましい。遮光層117は、隣り合う発光デバイスの間、接続部140、及び、回路164などに設けることができる。また、基板152の外側には各種光学部材を配置することができる。
発光デバイス及び受光デバイスを覆う保護層131を設けることで、発光デバイス及び受光デバイスに水などの不純物が入り込むことを抑制し、発光デバイス及び受光デバイスの信頼性を高めることができる。
基板151及び基板152としては、それぞれ、基板120に用いることができる材料を適用することができる。
接着層142としては、樹脂層122に用いることができる材料を適用することができる。
接続層242としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)などを用いることができる。
[表示装置100H]
図20(A)に示す表示装置100Hは、白色発光の発光デバイスとカラーフィルタを組み合わせた、ボトムエミッション型の表示装置である点で、表示装置100Gと主に相違する。
発光デバイスが発する光は、基板151側に射出される。受光デバイスには基板151側から光が入射する。基板151には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。一方、基板152に用いる材料の透光性は問わない。
基板151とトランジスタ201との間、基板151とトランジスタ205との間には、遮光層117を形成することが好ましい。図20(A)では、基板151上に遮光層117が設けられ、遮光層117上に絶縁層153が設けられ、絶縁層153上にトランジスタ201、205などが設けられている例を示す。
発光デバイス130Bと青色の着色層132Bが重なっており、発光デバイス130Bの発光は、着色層132Bを介して表示装置100Hの外部に青色の光として取り出される。
発光デバイス130Bは、導電層111dと、導電層111d上の導電層112dと、導電層112d上の導電層126dと、を有する。
受光デバイス150は、導電層111eと、導電層111e上の導電層112eと、導電層112e上の導電層126eと、を有する。
導電層111d、111e、112d、112e、126d、126eには、それぞれ、可視光に対する透過性が高い材料を用いる。共通電極115には可視光を反射する材料を用いることが好ましい。
導電層112dの上面及び側面と導電層126dの上面及び側面は、第4の層113dによって覆われている。第4の層113dの側面は、絶縁層125、127によって覆われている。第4の層113dと絶縁層125との間には犠牲層118dが位置する。第4の層113d、第5の層113e、及び、絶縁層125、127上に、第6の層114が設けられ、第6の層114上に共通電極115が設けられている。第6の層114及び共通電極115は、それぞれ、受光デバイスと発光デバイスに共通して設けられる一続きの膜である。また、発光デバイス130G上及び受光デバイス150上には、保護層131が設けられている。
それぞれ赤色、緑色、青色の光を呈する副画素が有する発光デバイスは、いずれも白色の光を発する構成とすることができる。例えば、第4の層113dに、第1の発光ユニットと、電荷発生層と、第2の発光ユニットとの積層構造を適用することができる。
また、図19(A)及び図20(A)などでは、層128の上面が平坦部を有する例を示すが、層128の形状は、特に限定されない。図20(B)乃至図20(D)に、層128の変形例を示す。
図20(B)及び図20(D)に示すように、層128の上面は、断面視において、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり、凹曲面を有する形状を有する構成とすることができる。
また、図20(C)に示すように、層128の上面は、断面視において、中央及びその近傍が膨らんだ形状、つまり、凸曲面を有する形状を有する構成とすることができる。
また、層128の上面は、凸曲面及び凹曲面の一方または双方を有していてもよい。また、層128の上面が有する凸曲面及び凹曲面の数はそれぞれ限定されず、一つまたは複数とすることができる。
また、層128の上面の高さと、導電層111eの上面の高さと、は、一致または概略一致していてもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、層128の上面の高さは、導電層111eの上面の高さより低くてもよく、高くてもよい。
また、図20(B)は、導電層111eの凹部の内部に層128が収まっている例ともいえる。一方、図20(D)のように、導電層111eの凹部の外側に層128が存在する、つまり、当該凹部よりも層128の上面の幅が広がって形成されていてもよい。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる発光デバイスについて説明する。
図21(A)に示すように、発光デバイスは、一対の電極(下部電極772、上部電極788)の間に、EL層786を有する。EL層786は、層4420、発光層4411、層4430などの複数の層で構成することができる。層4420は、例えば電子注入性の高い物質を含む層(電子注入層)及び電子輸送性の高い物質を含む層(電子輸送層)などを有することができる。発光層4411は、例えば発光性の化合物を有する。層4430は、例えば正孔注入性の高い物質を含む層(正孔注入層)及び正孔輸送性の高い物質を含む層(正孔輸送層)を有することができる。
一対の電極間に設けられた層4420、発光層4411及び層4430を有する構成は単一の発光ユニットとして機能することができ、本明細書では図21(A)の構成をシングル構造と呼ぶ。
また、図21(B)は、図21(A)に示す発光デバイスが有するEL層786の変形例である。具体的には、図21(B)に示す発光デバイスは、下部電極772上の層4431と、層4431上の層4432と、層4432上の発光層4411と、発光層4411上の層4421と、層4421上の層4422と、層4422上の上部電極788と、を有する。例えば、下部電極772を陽極とし、上部電極788を陰極とした場合、層4431が正孔注入層として機能し、層4432が正孔輸送層として機能し、層4421が電子輸送層として機能し、層4422が電子注入層として機能する。または、下部電極772を陰極とし、上部電極788を陽極とした場合、層4431が電子注入層として機能し、層4432が電子輸送層として機能し、層4421が正孔輸送層として機能し、層4422が正孔注入層として機能する。このような層構造とすることで、発光層4411に効率よくキャリアを注入し、発光層4411内におけるキャリアの再結合の効率を高めることが可能となる。
なお、図21(C)、図21(D)に示すように層4420と層4430との間に複数の発光層(発光層4411、4412、4413)が設けられる構成もシングル構造のバリエーションである。
また、図21(E)、図21(F)に示すように、複数の発光ユニット(EL層786a、EL層786b)が電荷発生層4440を介して直列に接続された構成を本明細書ではタンデム構造と呼ぶ。なお、タンデム構造をスタック構造と呼んでもよい。なお、タンデム構造とすることで、高輝度発光が可能な発光デバイスとすることができる。
図21(C)、図21(D)において、発光層4411、発光層4412、及び発光層4413に、同じ色の光を発する発光材料、さらには、同じ発光材料を用いてもよい。例えば、発光層4411、発光層4412、及び発光層4413に、青色の光を発する発光材料を用いてもよい。図21(D)に示す層785として、色変換層を設けてもよい。
また、発光層4411、発光層4412、及び発光層4413に、それぞれ異なる色の光を発する発光材料を用いてもよい。発光層4411、発光層4412、及び発光層4413がそれぞれ発する光が補色の関係である場合、白色発光が得られる。図21(D)に示す層785として、カラーフィルタ(着色層ともいう)を設けてもよい。白色光がカラーフィルタを透過することで、所望の色の光を得ることができる。
また、図21(E)、図21(F)において、発光層4411と、発光層4412とに、同じ色の光を発する発光材料、さらには、同じ発光材料を用いてもよい。または、発光層4411と、発光層4412とに、異なる色の光を発する発光材料を用いてもよい。発光層4411が発する光と、発光層4412が発する光が補色の関係である場合、白色発光が得られる。図21(F)には、さらに層785を設ける例を示している。層785としては、色変換層及びカラーフィルタ(着色層)の一方または双方を用いることができる。
なお、図21(C)、図21(D)、図21(E)、図21(F)においても、図21(B)に示すように、層4420と、層4430とは、2層以上の層からなる積層構造としてもよい。
発光デバイスごとに、発光色(例えば、青(B)、緑(G)、及び赤(R))を作り分ける構造をSBS(Side By Side)構造と呼ぶ場合がある。
発光デバイスの発光色は、EL層786を構成する材料によって、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄または白などとすることができる。また、発光デバイスにマイクロキャビティ構造を付与することにより色純度をさらに高めることができる。
白色の光を発する発光デバイスは、発光層に2種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、2以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるような発光物質を選択すればよい。例えば、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることができる。また、発光層を3つ以上有する発光デバイスの場合も同様である。
発光層には、R(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質を2以上含むことが好ましい。または、発光物質を2以上有し、それぞれの発光物質の発光は、R、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含むことが好ましい。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について、図22乃至図26を用いて説明する。
本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を有する。本発明の一態様の表示装置は、高精細化及び高解像度化が容易である。したがって、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
特に、本発明の一態様の表示装置は、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば、腕時計型及びブレスレット型の情報端末機(ウェアラブル機器)、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、メガネ型のAR向け機器、及び、MR向け機器など、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
本発明の一態様の表示装置は、HD(画素数1280×720)、FHD(画素数1920×1080)、WQHD(画素数2560×1440)、WQXGA(画素数2560×1600)、4K(画素数3840×2160)、8K(画素数7680×4320)といった極めて高い解像度を有していることが好ましい。特に4K、8K、またはそれ以上の解像度とすることが好ましい。また、本発明の一態様の表示装置における画素密度(精細度)は、100ppi以上が好ましく、300ppi以上が好ましく、500ppi以上がより好ましく、1000ppi以上がより好ましく、2000ppi以上がより好ましく、3000ppi以上がより好ましく、5000ppi以上がより好ましく、7000ppi以上がさらに好ましい。このように高い解像度及び高い精細度の一方または双方を有する表示装置を用いることで、携帯型または家庭用途などのパーソナルユースの電子機器において、臨場感及び奥行き感などをより高めることが可能となる。また、本発明の一態様の表示装置の画面比率(アスペクト比)については、特に限定はない。例えば、表示装置は、1:1(正方形)、4:3、16:9、16:10など様々な画面比率に対応することができる。
本実施の形態の電子機器は、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)を有していてもよい。
本実施の形態の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
図22(A)、(B)及び図23(A)、(B)を用いて、頭部に装着可能なウェアラブル機器の一例を説明する。これらウェアラブル機器は、ARのコンテンツを表示する機能、及びVRのコンテンツを表示する機能の一方または双方を有する。なお、これらウェアラブル機器は、AR、VRの他に、SRまたはMRのコンテンツを表示する機能を有していてもよい。電子機器が、AR、VR、SR、MRなどのコンテンツを表示する機能を有することで、使用者の没入感を高めることが可能となる。
図22(A)に示す電子機器700A、及び、図22(B)に示す電子機器700Bは、それぞれ、一対の表示パネル751と、一対の筐体721と、通信部(図示しない)と、一対の装着部723と、制御部(図示しない)と、撮像部(図示しない)と、一対の光学部材753と、フレーム757と、一対の鼻パッド758と、を有する。
表示パネル751には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。
電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、光学部材753の表示領域756に、表示パネル751で表示した画像を投影することができる。光学部材753は透光性を有するため、使用者は光学部材753を通して視認される透過像に重ねて、表示領域に表示された画像を見ることができる。したがって、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、AR表示が可能な電子機器である。
電子機器700A、及び、電子機器700Bには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、ジャイロセンサなどの加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域756に表示することもできる。
通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により映像信号等を供給することができる。なお、無線通信機に代えて、または無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。
また、電子機器700A、及び、電子機器700Bには、バッテリが設けられており、無線及び有線の一方または双方によって充電することができる。
筐体721には、タッチセンサモジュールが設けられていてもよい。タッチセンサモジュールは、筐体721の外側の面がタッチされることを検出する機能を有する。タッチセンサモジュールにより、使用者のタップ操作またはスライド操作などを検出し、様々な処理を実行することができる。例えば、タップ操作によって動画の一時停止または再開などの処理を実行することが可能となり、スライド操作により、早送りまたは早戻しの処理を実行することなどが可能となる。また、2つの筐体721のそれぞれにタッチセンサモジュールを設けることで、操作の幅を広げることができる。
タッチセンサモジュールとしては、様々なタッチセンサを適用することができる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式、光学方式等、種々の方式を採用することができる。特に、静電容量方式または光学方式のセンサを、タッチセンサモジュールに適用することが好ましい。
光学方式のタッチセンサを用いる場合には、受光デバイス(受光素子ともいう)として、光電変換デバイス(光電変換素子ともいう)を用いることができる。光電変換デバイスの活性層には、無機半導体及び有機半導体の一方または双方を用いることができる。
図23(A)に示す電子機器800A、及び、図23(B)に示す電子機器800Bは、それぞれ、一対の表示部820と、筐体821と、通信部822と、一対の装着部823と、制御部824と、一対の撮像部825と、一対のレンズ832と、を有する。
表示部820には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。これにより、使用者に高い没入感を感じさせることができる。
表示部820は、筐体821の内部の、レンズ832を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部820に異なる画像を表示させることで、視差を用いた3次元表示を行うこともできる。
電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、VR向けの電子機器ということができる。電子機器800Aまたは電子機器800Bを装着した使用者は、レンズ832を通して、表示部820に表示される画像を視認することができる。
電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、レンズ832及び表示部820が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ832と表示部820との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
装着部823により、使用者は電子機器800Aまたは電子機器800Bを頭部に装着することができる。なお、図23(A)などにおいては、メガネのつる(ジョイント、テンプルなどともいう)のような形状として例示しているがこれに限定されない。装着部823は、使用者が装着できればよく、例えば、ヘルメット型またはバンド型の形状としてもよい。
撮像部825は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部825が取得したデータは、表示部820に出力することができる。撮像部825には、イメージセンサを用いることができる。また、望遠、広角などの複数の画角に対応可能なように複数のカメラを設けてもよい。
なお、ここでは撮像部825を有する例を示したが、対象物の距離を測定することのできる測距センサ(以下、検知部ともよぶ)を設ければよい。すなわち、撮像部825は、検知部の一態様である。検知部としては、例えばイメージセンサ、または、ライダー(LIDAR:Light Detection and Ranging)などの距離画像センサを用いることができる。カメラによって得られた画像と、距離画像センサによって得られた画像とを用いることにより、より多くの情報を取得し、より高精度なジェスチャー操作を可能とすることができる。
電子機器800Aは、骨伝導イヤフォンとして機能する振動機構を有していてもよい。例えば、表示部820、筐体821、及び装着部823のいずれか一または複数に、当該振動機構を有する構成を適用することができる。これにより、別途、ヘッドフォン、イヤフォン、またはスピーカなどの音響機器を必要とせず、電子機器800Aを装着しただけで映像と音声を楽しむことができる。
電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には映像出力機器等からの映像信号、及び、電子機器内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。
本発明の一態様の電子機器は、イヤフォン750と無線通信を行う機能を有していてもよい。イヤフォン750は、通信部(図示しない)を有し、無線通信機能を有する。イヤフォン750は、無線通信機能により、電子機器から情報(例えば音声データ)を受信することができる。例えば、図22(A)に示す電子機器700Aは、無線通信機能によって、イヤフォン750に情報を送信する機能を有する。また、例えば、図23(A)に示す電子機器800Aは、無線通信機能によって、イヤフォン750に情報を送信する機能を有する。
また、電子機器がイヤフォン部を有していてもよい。図22(B)に示す電子機器700Bは、イヤフォン部727を有する。例えば、イヤフォン部727と制御部とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部727と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体721または装着部723の内部に配置されていてもよい。
同様に、図23(B)に示す電子機器800Bは、イヤフォン部827を有する。例えば、イヤフォン部827と制御部824とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部827と制御部824とをつなぐ配線の一部は、筐体821または装着部823の内部に配置されていてもよい。また、イヤフォン部827と装着部823とがマグネットを有していてもよい。これにより、イヤフォン部827を装着部823に磁力によって固定することができ、収納が容易となり好ましい。
なお、電子機器は、イヤフォンまたはヘッドフォンなどを接続することができる音声出力端子を有していてもよい。また、電子機器は、音声入力端子及び音声入力機構の一方または双方を有していてもよい。音声入力機構としては、例えば、マイクなどの集音装置を用いることができる。電子機器が音声入力機構を有することで、電子機器に、いわゆるヘッドセットとしての機能を付与してもよい。
このように、本発明の一態様の電子機器としては、メガネ型(電子機器700A、及び、電子機器700Bなど)と、ゴーグル型(電子機器800A、及び、電子機器800Bなど)と、のどちらも好適である。
また、本発明の一態様の電子機器は、有線または無線によって、イヤフォンに情報を送信することができる。
図24(A)に示す電子機器6500は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。
電子機器6500は、筐体6501、表示部6502、電源ボタン6503、ボタン6504、スピーカ6505、マイク6506、カメラ6507、及び光源6508等を有する。表示部6502はタッチパネル機能を備える。
表示部6502に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図24(B)は、筐体6501のマイク6506側の端部を含む断面概略図である。
筐体6501の表示面側には透光性を有する保護部材6510が設けられ、筐体6501と保護部材6510に囲まれた空間内に、表示パネル6511、光学部材6512、タッチセンサパネル6513、プリント基板6517、バッテリ6518等が配置されている。
保護部材6510には、表示パネル6511、光学部材6512、及びタッチセンサパネル6513が接着層(図示しない)により固定されている。
表示部6502よりも外側の領域において、表示パネル6511の一部が折り返されており、当該折り返された部分にFPC6515が接続されている。FPC6515には、IC6516が実装されている。FPC6515は、プリント基板6517に設けられた端子に接続されている。
表示パネル6511には本発明の一態様のフレキシブルディスプレイを適用することができる。そのため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル6511が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ6518を搭載することもできる。また、表示パネル6511の一部を折り返して、画素部の裏側にFPC6515との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。
図25(A)にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置7100は、筐体7101に表示部7000が組み込まれている。ここでは、スタンド7103により筐体7101を支持した構成を示している。
表示部7000に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図25(A)に示すテレビジョン装置7100の操作は、筐体7101が備える操作スイッチ、及び、別体のリモコン操作機7111により行うことができる。または、表示部7000にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7000に触れることでテレビジョン装置7100を操作してもよい。リモコン操作機7111は、当該リモコン操作機7111から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機7111が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部7000に表示される映像を操作することができる。
なお、テレビジョン装置7100は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者同士など)の情報通信を行うことも可能である。
図25(B)に、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ7200は、筐体7211、キーボード7212、ポインティングデバイス7213、外部接続ポート7214等を有する。筐体7211に、表示部7000が組み込まれている。
表示部7000に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図25(C)、図25(D)に、デジタルサイネージの一例を示す。
図25(C)に示すデジタルサイネージ7300は、筐体7301、表示部7000、及びスピーカ7303等を有する。さらに、LEDランプ、操作キー(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
図25(D)は円柱状の柱7401に取り付けられたデジタルサイネージ7400である。デジタルサイネージ7400は、柱7401の曲面に沿って設けられた表示部7000を有する。
図25(C)、図25(D)において、表示部7000に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
表示部7000が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部7000が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
表示部7000にタッチパネルを適用することで、表示部7000に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
また、図25(C)、図25(D)に示すように、デジタルサイネージ7300またはデジタルサイネージ7400は、使用者が所持するスマートフォン等の情報端末機7311または情報端末機7411と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部7000に表示される広告の情報を、情報端末機7311または情報端末機7411の画面に表示させることができる。また、情報端末機7311または情報端末機7411を操作することで、表示部7000の表示を切り替えることができる。
また、デジタルサイネージ7300またはデジタルサイネージ7400に、情報端末機7311または情報端末機7411の画面を操作手段(コントローラ)としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数の使用者が同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
図26(A)乃至図26(G)に示す電子機器は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9008、等を有する。
図26(A)乃至図26(G)において、表示部9001に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図26(A)乃至図26(G)に示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。なお、電子機器の機能はこれらに限られず、様々な機能を有することができる。電子機器は、複数の表示部を有していてもよい。また、電子機器にカメラ等を設け、静止画または動画を撮影し、記録媒体(外部またはカメラに内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
図26(A)乃至図26(G)に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図26(A)は、携帯情報端末9101を示す斜視図である。携帯情報端末9101は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末9101は、スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を設けてもよい。また、携帯情報端末9101は、文字及び画像情報をその複数の面に表示することができる。図26(A)では3つのアイコン9050を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部9001の他の面に表示することもできる。情報9051の一例としては、電子メール、SNS、電話などの着信の通知、電子メールまたはSNSなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度などがある。または、情報9051が表示されている位置にはアイコン9050などを表示してもよい。
図26(B)は、携帯情報端末9102を示す斜視図である。携帯情報端末9102は、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状態で、携帯情報端末9102の上方から観察できる位置に表示された情報9053を確認することもできる。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。
図26(C)は、タブレット端末9103を示す斜視図である。タブレット端末9103は、一例として、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションの実行が可能である。タブレット端末9103は、筐体9000の正面に表示部9001、カメラ9002、マイクロフォン9008、スピーカ9003を有し、筐体9000の左側面には操作用のボタンとしての操作キー9005、底面には接続端子9006を有する。
図26(D)は、腕時計型の携帯情報端末9200を示す斜視図である。携帯情報端末9200は、例えばスマートウォッチ(登録商標)として用いることができる。また、表示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末9200は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うこと、及び、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。
図26(E)乃至図26(G)は、折り畳み可能な携帯情報端末9201を示す斜視図である。また、図26(E)は携帯情報端末9201を展開した状態、図26(G)は折り畳んだ状態、図26(F)は図26(E)と図26(G)の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末9201は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末9201が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000に支持されている。例えば、表示部9001は、曲率半径0.1mm以上150mm以下で曲げることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
ANO 配線
GL 配線
SL 配線
VCOM 配線
51A 画素回路
51B 画素回路
51C 画素回路
51D 画素回路
51E 画素回路
51F 画素回路
51G 画素回路
51H 画素回路
52A トランジスタ
52B トランジスタ
52C トランジスタ
52D トランジスタ
53A 容量
53 容量
61 発光デバイス
100A 表示装置
100B 表示装置
100C 表示装置
100D 表示装置
100E 表示装置
100F 表示装置
100G 表示装置
100H 表示装置
100 表示装置
101 トランジスタを含む層
110B 副画素
110G 副画素
110IR 副画素
110R 副画素
110S 副画素
110 画素
111a 導電層
111b 導電層
111c 導電層
111d 導電層
111e 導電層
112b 導電層
112c 導電層
112d 導電層
112e 導電層
113a 第1の層
113b 第2の層
113c 第3の層
113d 第4の層
113e 第5の層
114 第6の層
115 共通電極
117 遮光層
118a 犠牲層
118b 犠牲層
118c 犠牲層
118d 犠牲層
118e 犠牲層
119a 犠牲層
119b 犠牲層
120 基板
121 絶縁層
122 樹脂層
123 導電層
125 絶縁層
126b 導電層
126c 導電層
126d 導電層
126e 導電層
127 絶縁層
128 層
130B 発光デバイス
130G 発光デバイス
130IR 発光デバイス
130R 発光デバイス
131 保護層
132B 着色層
132G 着色層
132R 着色層
134 空隙
139 領域
140 接続部
142 接着層
150 受光デバイス
151 基板
152 基板
153 絶縁層
162 表示部
164 回路
165 配線
166 導電層
172 FPC
173 IC
201 トランジスタ
204 接続部
205 トランジスタ
209 トランジスタ
210 トランジスタ
211 絶縁層
213 絶縁層
214 絶縁層
215 絶縁層
218 絶縁層
221 導電層
222a 導電層
222b 導電層
223 導電層
225 絶縁層
231i チャネル形成領域
231n 低抵抗領域
231 半導体層
240 容量
241 導電層
242 接続層
243 絶縁層
245 導電層
251 導電層
252 導電層
254 絶縁層
255a 絶縁層
255b 絶縁層
256 プラグ
261 絶縁層
262 絶縁層
263 絶縁層
264 絶縁層
265 絶縁層
271 プラグ
274a 導電層
274b 導電層
274 プラグ
280 表示モジュール
281 表示部
282 回路部
283a 画素回路
283 画素回路部
284a 画素
284 画素部
285 端子部
286 配線部
290 FPC
291 基板
292 基板
301A 基板
301B 基板
301 基板
310A トランジスタ
310B トランジスタ
310 トランジスタ
311 導電層
312 低抵抗領域
313 絶縁層
314 絶縁層
315 素子分離層
320A トランジスタ
320B トランジスタ
320 トランジスタ
321 半導体層
323 絶縁層
324 導電層
325 導電層
326 絶縁層
327 導電層
328 絶縁層
329 絶縁層
331 基板
332 絶縁層
335 絶縁層
336 絶縁層
341 導電層
342 導電層
343 プラグ
344 絶縁層
345 絶縁層
346 絶縁層
347 バンプ
348 接着層
700A 電子機器
700B 電子機器
721 筐体
723 装着部
727 イヤフォン部
750 イヤフォン
751 表示パネル
753 光学部材
756 表示領域
757 フレーム
758 鼻パッド
772 下部電極
785 層
786a EL層
786b EL層
786 EL層
788 上部電極
800A 電子機器
800B 電子機器
820 表示部
821 筐体
822 通信部
823 装着部
824 制御部
825 撮像部
827 イヤフォン部
832 レンズ
941 網膜
942 水晶体
943 視神経
944 視神経乳頭
945 静脈
946 動脈
947 硝子体
948 脈絡膜
950 光学系
951 発光
960 眉毛
961 まつ毛
962 瞳孔
963 角膜
965 強膜
966 上眼瞼
967 下眼瞼
980 表示装置
4411 発光層
4412 発光層
4413 発光層
4420 層
4421 層
4422 層
4430 層
4431 層
4432 層
4440 電荷発生層
6500 電子機器
6501 筐体
6502 表示部
6503 電源ボタン
6504 ボタン
6505 スピーカ
6506 マイク
6507 カメラ
6508 光源
6510 保護部材
6511 表示パネル
6512 光学部材
6513 タッチセンサパネル
6515 FPC
6516 IC
6517 プリント基板
6518 バッテリ
7000 表示部
7100 テレビジョン装置
7101 筐体
7103 スタンド
7111 リモコン操作機
7200 ノート型パーソナルコンピュータ
7211 筐体
7212 キーボード
7213 ポインティングデバイス
7214 外部接続ポート
7300 デジタルサイネージ
7301 筐体
7303 スピーカ
7311 情報端末機
7400 デジタルサイネージ
7401 柱
7411 情報端末機
9000 筐体
9001 表示部
9002 カメラ
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9008 マイクロフォン
9050 アイコン
9051 情報
9052 情報
9053 情報
9054 情報
9055 ヒンジ
9101 携帯情報端末
9102 携帯情報端末
9103 タブレット端末
9200 携帯情報端末
9201 携帯情報端末

Claims (13)

  1. 第1の配列パターンと第2の配列パターンとが、第1の方向に繰り返し配置された表示部を有し、
    前記第1の配列パターンでは、第1の副画素、第2の副画素、及び、第3の副画素が、第2の方向に繰り返し配置されており、
    前記第2の配列パターンでは、第4の副画素、及び、第5の副画素が、前記第2の方向に繰り返し配置されており、
    前記第1の副画素乃至前記第4の副画素は、それぞれ、発光デバイスを有し、
    前記第5の副画素は、受光デバイスを有する、表示装置。
  2. 請求項1において、
    前記第1の副画素、前記第2の副画素、及び、前記第3の副画素における長手方向は、前記第1の方向である、表示装置。
  3. 請求項1において、
    前記第4の副画素における長手方向は、前記第2の方向である、表示装置。
  4. 請求項1において、
    前記第5の副画素は、前記第1の副画素乃至前記第5の副画素の中で開口率が最も低い、表示装置。
  5. 請求項1において、
    前記第3の副画素は、赤外光を呈し、かつ、前記第1の副画素乃至前記第5の副画素の中で開口率が最も高い、表示装置。
  6. 請求項5において、
    前記第1の副画素と前記第2の副画素のうち、一方は赤色の光を呈し、他方は緑色の光を呈し、
    前記第4の副画素は、青色の光を呈し、
    前記第5の副画素は、少なくとも赤外光を検出する、表示装置。
  7. 請求項1において、
    前記第4の副画素は、赤外光を呈し、かつ、前記第1の副画素乃至前記第5の副画素の中で開口率が最も高い、表示装置。
  8. 請求項7において、
    前記第1の副画素と前記第2の副画素のうち、一方は赤色の光を呈し、他方は緑色の光を呈し、
    前記第3の副画素は、青色の光を呈し、
    前記第5の副画素は、少なくとも赤外光を検出する、表示装置。
  9. 請求項1において、
    前記第1の副画素は、隣接する副画素との間の距離が3μm以下の領域を有する、表示装置。
  10. 請求項9において、
    前記第1の副画素は、隣接する副画素との間の距離が1μm未満の領域を有する、表示装置。
  11. 請求項1乃至10のいずれか一に記載の表示装置と、処理部と、を有し、
    前記表示装置は、前記第5の副画素を用いて撮像を行う機能を有し、
    前記処理部は、前記表示装置で撮像された撮像データを用いて、使用者の瞬き、黒目の動き、及び、瞼の動きの中から選ばれるいずれか一または複数を検出する機能を有する、電子機器。
  12. 請求項1乃至10のいずれか一に記載の表示装置を少なくとも2つと、
    前記表示装置が設けられる筐体と、
    前記筐体に設けられ、かつ、前記表示装置に電力を供給するバッテリと、を有し、
    前記筐体は、装着部と、一対のレンズと、を有し、
    前記一対のレンズの一方には、前記2つの表示装置の一方から、画像が投影され、
    前記一対のレンズの他方には、前記2つの表示装置の他方から、画像が投影される、
    電子機器。
  13. 請求項12において、
    前記筐体に設けられる処理部を有し、
    前記表示装置は、前記第5の副画素を用いて撮像を行う機能を有し、
    前記処理部は、前記表示装置で撮像された撮像データを用いて、使用者の瞬き、黒目の動き、及び、瞼の動きの中から選ばれるいずれか一または複数を検出する機能を有する、電子機器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116465608B (zh) * 2023-05-26 2024-02-20 南京阿吉必信息科技有限公司 一种MicroLED三基色发光阵列光色检测方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11200655B2 (en) * 2019-01-11 2021-12-14 Universal City Studios Llc Wearable visualization system and method
US20220181591A1 (en) * 2019-03-29 2022-06-09 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
WO2021077331A1 (zh) * 2019-10-23 2021-04-29 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示装置及使用显示装置进行检测的方法
KR20220117756A (ko) * 2021-02-17 2022-08-24 삼성전자주식회사 센서 내장형 표시 패널 및 전자 장치

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