TW202104541A - 顯示裝置、顯示模組及電子裝置 - Google Patents

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鎌田太介
初見亮
久保田大介
橋本明
鈴木恒徳
尾坂晴恵
瀬尾哲史
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

提供一種具有光檢測功能且可靠性高的顯示裝置。本發明的一個實施方式是一種包括受光器件及發光器件的顯示裝置。受光器件在一對電極間包括活性層,發光器件在一對電極間包括電洞注入層、發光層及電子傳輸層。受光器件及發光器件可以共同使用一個電極,還可以在一對電極間包括共同層。電洞注入層與陽極接觸且包含第一化合物及第二化合物。電子傳輸層的電子傳輸性材料較低,發光層不容易變成電子過多的狀態。第一化合物對第二化合物具有電子受體性。

Description

顯示裝置、顯示模組及電子裝置
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置、顯示模組及電子裝置。本發明的一個實施方式係關於一種包括受光器件(也稱為受光元件)及發光器件(也稱為發光元件)的顯示裝置。
此外,本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。作為本發明的一個實施方式的技術領域的例子,可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、電子裝置、照明設備、輸入裝置(例如,觸控感測器等)、輸入輸出裝置(例如,觸控面板等)、這些裝置的驅動方法或這些裝置的製造方法。
近年來,顯示裝置被期待應用於各種不同領域。例如,作為大型顯示裝置,可以舉出家用電視機(也稱為電視或電視接收機)、數位看板或公共資訊顯示器(PID)等。此外,作為可攜式資訊終端,對具備觸控面板的智慧手機或平板終端已在進行研發。
作為顯示裝置,例如對具備發光器件的發光裝置已在進行研發。利用電致發光(以下稱為EL)現象的發光器件(也稱為EL器件、EL元件)具有容易實現薄型輕量化、能夠高速地回應輸入信號以及能夠被直流低電壓電源驅動的特徵等,因此被應用於顯示裝置。例如,專利文獻1公開了應用有機EL器件(也稱為有機EL元件)的具有撓性的發光裝置。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2014-197522號公報
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有光檢測功能的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有光檢測功能且可靠性高的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性高的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種多功能的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種顯示品質高的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種光檢測靈敏度高的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置。
注意,上述目的的描述並不妨礙其他目的的存在。本發明的一個實施方式不一定需要實現所有上述目的。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述目的以外的目的。
本發明的一個實施方式是一種包括受光器件及發光器件的顯示裝置。受光器件包括第一像素電極、活性層及共用電極。發光器件包括第二像素電極、電洞注入層、發光層、電子傳輸層及共用電極。活性層位於第一像素電極上且包含第一有機化合物。發光層位於第二像素電極上且包含與第一有機化合物不同的第二有機化合物。共用電極包括隔著活性層與第一像素電極重疊的部分和隔著發光層與第二像素電極重疊的部分。電洞注入層與第二像素電極及共用電極中的被用作陽極的電極接觸且包含第一化合物及第二化合物。電子傳輸層包含電子傳輸性材料。第一化合物對第二化合物具有電子受體性。第二化合物的HOMO能階為-5.7eV以上且-5.4eV以下。電子傳輸性材料具有-6.0eV以上的HOMO能階,且電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率為1×10-7 cm2 /Vs以上且5×10-5 cm2 /Vs以下。受光器件較佳為還包括電洞注入層。電洞注入層較佳為位於第一像素電極及第二像素電極上且包括與活性層重疊的部分和與發光層重疊的部分。
本發明的一個實施方式是一種包括受光器件及發光器件的顯示裝置。受光器件包括第一像素電極、活性層及共用電極。發光器件包括第二像素電極、發光層、電子傳輸層及共用電極。活性層位於第一像素電極上且包含第一有機化合物。發光層位於第二像素電極上且包含與第一有機化合物不同的第二有機化合物。共用電極包括隔著活性層與第一像素電極重疊的部分和隔著發光層與第二像素電極重疊的部分。電子傳輸層包含電子傳輸性材料和第一物質。第一物質為金屬、金屬鹽、金屬氧化物或有機金屬錯合物。電子傳輸層具有第一區域和第二區域。第一區域中的第一物質的濃度與第二區域中的第一物質的濃度不同。當第一區域比第二區域更靠近發光層一側時,第一區域中的第一物質的濃度較佳為高於第二區域中的第一物質的濃度。較佳的是,電子傳輸性材料具有-6.0eV以上的HOMO能階,且電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率為1×10-7 cm2 /Vs以上且5×10-5 cm2 /Vs以下。發光器件較佳為還包括電洞注入層。電洞注入層與第二像素電極及共用電極中的被用作陽極的電極接觸,且電洞注入層較佳為包含第一化合物及第二化合物。第一化合物較佳為對第二化合物具有電子受體性。第二化合物的HOMO能階較佳為-5.7eV以上且-5.4eV以下。
受光器件較佳為還包括電子傳輸層。電子傳輸層較佳為位於第一像素電極及第二像素電極上且包括與活性層重疊的部分和與發光層重疊的部分。
受光器件及發光器件較佳為還包括公共層。公共層較佳為位於第一像素電極及第二像素電極上且包括與活性層重疊的部分和與發光層重疊的部分。
發光器件較佳為還包括第一電洞傳輸層。第一電洞傳輸層較佳為包含第三化合物。較佳的是,第三化合物的HOMO能階為第二化合物的HOMO能階以下的值,且第三化合物的HOMO能階與第二化合物的HOMO能階之差較佳為0.2eV以內。第二化合物及第三化合物較佳為都具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一個。
發光器件較佳為還包括第二電洞傳輸層。第二電洞傳輸層較佳為包含第四化合物。第四化合物的HOMO能階較佳為低於第三化合物的HOMO能階。第二化合物、第三化合物及第四化合物較佳為都具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一個。
第一物質較佳為包含鹼金屬或鹼土金屬的有機金屬錯合物。第一物質較佳為包含含有氮及氧的配體和鹼金屬或鹼土金屬的有機金屬錯合物。第一物質較佳為包含羥基喹啉配體和鹼金屬或鹼土金屬的有機金屬錯合物。
發光器件較佳為發射藍色光。
發光器件較佳為螢光發光器件。
本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為還包括樹脂層、遮光層及基板。樹脂層及遮光層較佳為位於共用電極與基板之間。
例如,樹脂層較佳為具有與受光器件重疊的開口。樹脂層較佳為包括與發光器件重疊的部分。遮光層較佳為包括共用電極與樹脂層之間的部分。遮光層較佳為覆蓋開口的至少一部分及在開口中露出的樹脂層的側面的至少一部分。
另外,樹脂層較佳為具有島狀形狀且包括與發光器件重疊的部分。遮光層較佳為包括共用電極與樹脂層之間的部分。經過基板的光的至少一部分較佳為入射到受光器件,而不經過樹脂層。遮光層較佳為覆蓋樹脂層的側面的至少一部分。
本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為還包括黏合層。黏合層較佳為位於共用電極與基板之間。樹脂層及遮光層較佳為位於黏合層與基板之間。黏合層較佳為包括與受光器件重疊的第一部分和與發光器件重疊的第二部分。第一部分較佳為比第二部分厚。
本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為具有撓性。
本發明的一個實施方式是一種包括具有上述任何結構的顯示裝置的模組,該模組安裝有軟性印刷電路板(FPC)或捲帶式封裝(TCP)等連接器或者利用晶粒玻璃接合(COG)方式或薄膜覆晶封裝(COF)方式等安裝有積體電路(IC)等。
本發明的一個實施方式是包括上述模組及天線、電池、外殼、相機、揚聲器、麥克風和操作按鈕中的至少一個的電子裝置。
根據本發明的一個實施方式,可以提供一種具有光檢測功能的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式,可以提供一種具有光檢測功能且可靠性高的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式,可以提供一種方便性高的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式,可以提供一種多功能的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式,可以提供一種顯示品質高的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式,可以提供一種光檢測靈敏度高的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式,可以提供一種新穎的顯示裝置。
注意,上述效果的描述並不妨礙其他效果的存在。本發明的一個實施方式不一定需要具有所有上述效果。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的描述中抽取上述效果外的效果。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意,本發明不侷限於以下說明,而所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此,本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意,在下面說明的發明結構中,在不同的圖式中共同使用相同的符號來顯示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反復說明。此外,當顯示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線,而不特別附加符號。
此外,為了便於理解,有時圖式中示出的各組件的位置、大小及範圍等並不顯示其實際的位置、大小及範圍等。因此,所公開的發明不一定侷限於圖式所公開的位置、大小、範圍等。
此外,根據情況或狀態,可以互相調換“膜”和“層”的詞語。例如,可以將“導電層”變換為“導電膜”。此外,可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。
實施方式1 在本實施方式中,參照圖1A至圖18D對本發明的一個實施方式的顯示裝置進行說明。
本實施方式的顯示裝置在顯示部中包括受光器件及發光器件。在本實施方式的顯示裝置在顯示部中包括配置為矩陣狀的發光器件,由此該顯示部能夠顯示影像。此外,在該顯示部中,受光器件配置為矩陣狀,由此該顯示部也用作受光部。受光部可以用於影像感測器或觸控感測器。也就是說,藉由由受光部檢測出光,能夠拍攝影像或者檢測出物件(手指或筆等)的接近或接觸。另外,本實施方式的顯示裝置可以將發光器件用作感測器的光源。因此,不需要與顯示裝置另行設置受光部及光源,而可以減少電子裝置的構件數量。
在本實施方式的顯示裝置中,當顯示部含有的發光器件所發射的光被物件反射時,受光器件能夠檢測出該反射光,由此即使在黑暗處也能夠拍攝影像或者檢測出觸摸(包括靠近)。
本實施方式的顯示裝置具有使用發光器件顯示影像的功能。也就是說,發光器件被用作顯示器件。
作為發光器件,較佳為使用如有機發光二極體(OLED)或量子點發光二極體(QLED)等EL器件。作為EL器件含有的發光物質,可以舉出發射螢光的物質(螢光材料)、發射磷光的物質(磷光材料)、無機化合物(量子點材料等)、呈現熱活化延遲螢光的物質(TADF材料)等。此外,作為發光器件,也可以使用如微型發光二極體(Micro LED)等LED。
本實施方式的顯示裝置具有使用受光器件檢測出光的功能。
當將受光器件用於影像感測器時,本實施方式的顯示裝置能夠使用受光器件拍攝影像。例如,可以將本實施方式的顯示裝置用作掃描器。
例如,可以使用影像感測器獲取指紋、掌紋或虹膜等的資料。也就是說,可以在本實施方式的顯示裝置內設置生物識別用感測器。藉由在顯示裝置內設置生物識別用感測器,與分別設置顯示裝置和生物識別用感測器的情況相比,可以減少電子裝置的零件個數,由此可以實現電子裝置的小型化及輕量化。
此外,可以使用影像感測器獲取使用者的表情、視線或瞳孔直徑的變化等的資料。藉由分析該資料,可以獲取使用者的身心的資訊。藉由根據該資訊改變視頻和音訊中的一個或兩個的輸出內容,可以讓使用者安全使用如虛擬實境(VR)用設備、增強現實(AR)用設備、混合現實(MR)用設備等設備。
此外,在將受光器件用於觸控感測器的情況下,本實施方式的顯示裝置使用受光器件檢測出物件的接近或接觸。
作為受光器件,例如,可以使用pn型或pin型光電二極體。受光器件被用作檢測出入射到受光器件的光來產生電荷的光電轉換器件。所產生的電荷量取決於所入射的光量。
尤其是,作為受光器件,較佳為使用具有包含有機化合物的層的有機光電二極體。有機光電二極體容易實現薄型化、輕量化及大面積化,且形狀及設計的彈性高,由此可以應用於各種各樣的顯示裝置。
在本發明的一個實施方式中,作為發光器件使用有機EL器件,作為受光器件使用有機光電二極體。有機EL器件及有機光電二極體能夠形成在同一基板上。因此,可以將有機光電二極體安裝在使用有機EL器件的顯示裝置中。
在分別製造構成有機EL器件以及有機光電二極體的所有的層的情況下,成膜製程非常多。由於有機光電二極體包括多個可以與有機EL器件具有相同結構的層,因此藉由一次性地形成可以與有機EL器件具有相同結構的層,可以抑制成膜製程的增加。另外,即使成膜次數相同,藉由僅減少部分器件中形成的層,也可以減少成膜圖案錯位的影響以及附著於成膜用遮罩(金屬遮罩等)的垃圾(包括被稱為微粒(particle)的極小異物)的影響等。由此,可以提高顯示裝置的良率。
例如,受光器件及發光器件可以共同使用一對電極中的一個(共用電極)。另外,例如,電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層及電子注入層中的至少一個較佳為在受光器件與發光器件之間共用的層。另外,例如,也可以將受光器件的活性層及發光器件的發光層分別形成,而其他層則是發光器件和受光器件共同使用。如此,在受光器件及發光器件包括共同層時,可以減少成膜次數及遮罩數,而可以減少顯示裝置的製程及製造成本。
注意,有時受光器件及發光器件共同使用的層在受光器件中的功能和在發光器件中的功能不同。在本說明書中,根據發光器件中的功能稱呼組件。例如,電洞注入層在發光器件中被用作電洞注入層而在受光器件中被用作電洞傳輸層。與此同樣,電子注入層在發光器件中被用作電子注入層而在受光器件中被用作電子傳輸層。
本發明的一個實施方式的顯示裝置在顯示部中包括受光器件及發光器件。受光器件包括第一像素電極、活性層及共用電極。發光器件包括第二像素電極、發光層及共用電極。活性層位於第一像素電極上且包含第一有機化合物。發光層位於第二像素電極上且包含與第一有機化合物不同的第二有機化合物。共用電極包括隔著活性層與第一像素電極重疊的部分和隔著發光層與第二像素電極重疊的部分。
發光器件較佳為還包括電洞注入層及電子傳輸層。此時,電洞注入層與第二像素電極及共用電極中的被用作陽極的電極接觸且包含第一化合物及第二化合物。電子傳輸層包含電子傳輸性材料。第一化合物對第二化合物具有電子受體性。第二化合物的HOMO能階為-5.7eV以上且-5.4eV以下。電子傳輸性材料具有-6.0eV以上的HOMO能階,且電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率為1×10-7 cm2 /Vs以上且5×10-5 cm2 /Vs以下。
另外,發光器件較佳為還包括電子傳輸層。此時,包含電子傳輸性材料和第一物質。第一物質為金屬、金屬鹽、金屬氧化物或有機金屬錯合物。電子傳輸層具有第一區域和第二區域。第一區域中的第一物質的濃度與第二區域中的第一物質的濃度不同。例如,當第一區域比第二區域更靠近發光層一側時,第一區域中的第一物質的濃度較佳為高於第二區域中的第一物質的濃度。較佳的是,電子傳輸性材料具有-6.0eV以上的HOMO能階,且電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率為1×10-7 cm2 /Vs以上且5×10-5 cm2 /Vs以下。
本發明的一個實施方式的發光器件具有電洞容易注入到發光層且電子不容易注入到發光層的結構。由於電洞容易從陽極一側注入且電子從陰極一側注入到發光層的量被抑制,所以可以抑制發光層成為電子過多的狀態。另外,隨著時間推移電子注入到發光層而亮度提高,該亮度的提高可以抵消初始劣化。藉由使用初始劣化被抑制且驅動壽命非常長的發光器件,可以提高可靠性。注意,關於在本發明的一個實施方式的顯示裝置中使用的發光器件的詳細內容,將在實施方式2中詳細說明。
來自發光器件的發光在本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示面被提取,並且,照射到受光器件的光經過該顯示面。顯示裝置較佳為在發光器件及受光器件的顯示面一側包括遮光層。來自發光器件的發光較佳為經過遮光層的開口(或者沒有設置遮光層的區域)提取到顯示裝置的外部,較佳為向受光器件經過遮光層的開口(或者沒有設置遮光層的區域)照射光。
受光器件檢測出發光器件的發光被物件反射的光。但是,有時發光器件的發光在顯示裝置內被反射而不經過物件地入射到受光器件。這種雜散光在光檢測時成為雜訊,這導致S/N比(Signal-to-noise ratio)的下降。藉由在發光器件及受光器件的顯示面一側設置遮光層,可以抑制雜散光的影響。由此,可以減少雜訊來提高使用受光器件的感測器的靈敏度。
在遮光層靠近發光器件時,可以抑制顯示裝置內的發光器件的雜散光來提高感測器的靈敏度。此外,在遮光層靠近發光器件時,可以抑制從傾斜方向觀察顯示裝置時的對比度的下降及色度的變化來提高顯示的視角特性。另一方面,在遮光層遠離受光器件時,可以縮小受光器件的攝像範圍的面積來提高攝像的解析度。
於是,在本發明的一個實施方式中,為了使遮光層與受光器件之間的距離和遮光層與發光器件之間的距離有差異,在形成遮光層的面設置結構物(例如,樹脂層)。藉由調整結構物的佈局及厚度,可以延長遮光層與受光器件之間的距離且縮短遮光層與發光器件之間的距離。因此,可以減少感測器的雜訊,提高攝像的解析度,並且抑制顯示的視角依賴性。由此,可以提高顯示裝置的顯示品質和攝像品質的兩者。
明確而言,本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為還包括樹脂層、遮光層及基板。樹脂層及遮光層較佳為各自位於共用電極與基板之間。
發光器件所發射的光的至少一部分經過樹脂層提取到基板的外部。經過基板的光的至少一部分入射到受光器件,而不經過樹脂層。例如,樹脂層包括與受光器件重疊的開口。此外,樹脂層在與發光器件重疊的位置被設置為島狀。
樹脂層設置在與發光器件重疊的位置,不設置在與受光器件重疊的位置。因此,遮光層與發光器件之間的距離短於遮光層與受光器件之間的距離。由此,可以提高顯示裝置的顯示品質和攝像品質的兩者。
圖1A至圖1D示出本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面圖。
圖1A所示的顯示裝置50A在基板51與基板59之間包括具有受光器件的層53及具有發光器件的層57。
圖1B所示的顯示裝置50B在基板51與基板59之間包括具有受光器件的層53、具有電晶體的層55及具有發光器件的層57。
顯示裝置50A及顯示裝置50B從具有發光器件的層57發射紅色(R)、綠色(G)以及藍色(B)的光。
本發明的一個實施方式的顯示裝置具有配置為矩陣狀的多個像素。一個像素具有一個以上的子像素。一個子像素具有一個發光器件。例如,像素可以採用具有三個子像素的結構(R、G、B的三種顏色或黃色(Y)、青色(C)及洋紅色(M)的三種顏色等)或具有四個子像素的結構(R、G、B、白色(W)的四種顏色或者R、G、B、Y的四種顏色等)。再者,像素具有受光器件。受光器件既可設置在所有像素又可設置在一部分像素中。此外,一個像素也可以具有多個受光器件。
具有電晶體的層55較佳為具有第一電晶體及第二電晶體。第一電晶體與受光器件電連接。第二電晶體與發光器件電連接。
本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以具有檢測出與顯示裝置接觸的如手指等物件的功能。例如,如圖1C所示,具有發光器件的層57中的發光器件所發射的光被接觸顯示裝置50B的手指52反射,使得具有受光器件的層53中的受光器件檢測出該反射光。由此,可以檢測出與顯示裝置50B接觸的手指52。
如圖1D所示,本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以具有對接近顯示裝置50B(未接觸)的物件進行檢測或拍攝的功能。
[像素] 圖1E至圖1I示出像素的一個例子。
圖1E至圖1G所示的像素包括R、G、B的三個子像素(三個發光器件)和受光器件PD。在圖1E的例子中,三個子像素及受光器件PD配置為2×2的矩陣狀,在圖1F的例子中,三個子像素和受光器件PD配置為一個橫列。在圖1G的例子中,三個子像素配置為一個橫列,其下配置有受光器件PD。也就是說,圖1E至圖1G所示的像素各自由用於顯示的三個子像素和用於光檢測的一個子像素的四個子像素構成。
圖1H所示的像素包括R、G、B、W的四個子像素(四個發光器件)及受光器件PD。
圖1I所示的像素包括R、G、B的三個子像素、發射紅外光的發光器件IR及受光器件PD。此時,受光器件PD較佳為具有檢測出紅外光的功能。受光器件PD也可以具有檢測出可見光和紅外光的兩者的功能。根據感測器的用途,可以決定受光器件PD所檢測出的光的波長。
以下,參照圖2至圖12B說明本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的發光器件及受光器件的詳細結構。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以採用向與形成有發光器件的基板相反一側射出光的頂部發射結構、向形成有發光器件的基板一側射出光的底部發射結構、向兩個表面一側射出光的雙面發射結構。
在圖2至圖12B中,以頂部發射型顯示裝置為例進行說明。
在本實施方式中,主要說明包括發射可見光的發光器件和檢測出可見光的受光器件的顯示裝置,但是顯示裝置還可以包括發射紅外光的發光器件。此外,受光器件可以具有檢測出紅外光的結構或檢測出可見光及紅外光的兩者的結構。
[顯示裝置10] 圖2示出顯示裝置10的剖面圖。
顯示裝置10包括受光器件110及發光器件190。
發光器件190包括像素電極191、緩衝層192、發光層193、緩衝層194及共用電極115。發光層193包含有機化合物。發光器件190具有發射可見光的功能。此外,顯示裝置10還可以包括具有發射紅外光的功能的發光器件。在本實施方式中,以像素電極191被用作陽極且共用電極115被用作陰極的情況為例進行說明。
受光器件110包括像素電極181、緩衝層182、活性層183、緩衝層184及共用電極115。活性層183包含有機化合物。受光器件110具有檢測出可見光的功能。此外,受光器件110還可以具有檢測出紅外光的功能。在本實施方式中,與發光器件190同樣,說明像素電極181被用作陽極且共用電極115被用作陰極的情況。也就是說,藉由將反向偏壓施加到像素電極181與共用電極115之間來驅動受光器件110,顯示裝置10可以檢測出入射到受光器件110的光來產生電荷,由此可以將其提取為電流。
像素電極181、像素電極191、緩衝層182、緩衝層192、活性層183、發光層193、緩衝層184、緩衝層194及共用電極115各自可以具有單層結構或疊層結構。
像素電極181和像素電極191位於絕緣層214上。像素電極181和像素電極191可以使用同一材料及同一製程形成。像素電極181的端部及像素電極191的端部各自被分隔壁216覆蓋。像素電極181和像素電極191隔著分隔壁216彼此電絕緣(也稱為電分離)。
分隔壁216較佳為使用有機絕緣膜。作為能夠用於有機絕緣膜的材料,例如可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂及這些樹脂的前驅物等。分隔壁216是使可見光透過的層。雖然後面說明詳細內容,但是也可以設置遮斷可見光的分隔壁217代替分隔壁216。
緩衝層182位於像素電極181上。活性層183隔著緩衝層182重疊於像素電極181。緩衝層184位於活性層183上。活性層183隔著緩衝層184重疊於共用電極115。緩衝層182可以具有電洞傳輸層。緩衝層184可以具有電子傳輸層。
緩衝層192位於像素電極191上。發光層193隔著緩衝層192重疊於像素電極191。緩衝層194位於發光層193上。發光層193隔著緩衝層194重疊於共用電極115。緩衝層192可以具有電洞注入層和電洞傳輸層中的一者或兩者。緩衝層194可以具有電子注入層和電子傳輸層中的一者或兩者。
共用電極115是受光器件110與發光器件190共同使用的層。
受光器件110及發光器件190所包括的一對電極可以使用相同的材料並具有相同的膜厚等。由此,可以降低顯示裝置的製造成本並使製程簡化。
顯示裝置10在一對基板(基板151及基板152)之間包括受光器件110、發光器件190、電晶體41及電晶體42等。
在受光器件110中,位於像素電極181與共用電極115之間的緩衝層182、活性層183及緩衝層184各自可以被稱為有機層(包含有機化合物的層)。像素電極181較佳為具有反射可見光的功能。共用電極115具有使可見光透過的功能。在受光器件110檢測出紅外光的情況下,共用電極115具有使紅外光透過的功能。此外,像素電極181較佳為具有反射紅外光的功能。
受光器件110具有檢測光的功能。明確而言,受光器件110是接收從顯示裝置10的外部入射的光22並將其轉換為電信號的光電轉換器件。光22也可以說是發光器件190的發光被物件反射的光。此外,光22也可以藉由後述的透鏡入射到受光器件110。
在發光器件190中,可以將各自位於像素電極191與共用電極115之間的緩衝層192、發光層193及緩衝層194總稱為EL層。注意,EL層至少包括發光層。像素電極191較佳為具有反射可見光的功能。共用電極115具有使可見光透過的功能。在顯示裝置10包括發射紅外光的發光器件的情況下,共用電極115具有使紅外光透過的功能。此外,像素電極191較佳為具有反射紅外光的功能。
本實施方式的顯示裝置所包括的發光器件較佳為採用光學微腔諧振器(微腔)結構。因此,發光器件所包括的一對電極中的一個較佳為對可見光具有透過性及反射性的電極(半透過・半反射電極),另一個較佳為對可見光具有反射性的電極(反射電極)。當發光器件具有微腔結構時,可以在兩個電極之間使從發光層得到的發光諧振,並且可以增強從發光器件射出的光。
注意,半透過・半反射電極可以採用反射電極與對可見光具有透過性的電極(也稱為透明電極)的疊層結構。在本說明書等中,有時將被用作半透過・半反射電極的一部分的反射電極記載為像素電極或共用電極,將透明電極記載為光學調整層,但是透明電極(光學調整層)也有可能被用作像素電極或共用電極。
透明電極的光穿透率為40%以上。例如,在發光器件中,較佳為使用對可見光(波長為400nm以上且小於750nm的光)的穿透率為40%以上的電極。此外,半透過・半反射電極的對可見光的反射率為10%以上且95%以下,較佳為30%以上且80%以下。反射電極的對可見光的反射率為40%以上且100%以下,較佳為70%以上且100%以下。另外,這些電極的電阻率較佳為1×10-2 Ωcm以下。此外,在將發射近紅外光的發光元件用於顯示裝置時,較佳為該電極的近紅外光(波長為750nm以上且1300nm以下的光)的穿透率以及反射率也在上述數值範圍內。
緩衝層192或緩衝層194也可以具有作為光學調整層的功能。藉由使緩衝層192或緩衝層194的膜厚不同,可以在各發光器件中增強特定顏色的光並取出。注意,在半透過・半反射電極採用反射電極與透明電極的疊層結構的情況下,一對電極間的光學距離表示一對反射電極間的光學距離。
發光器件190具有發射可見光的功能。明確而言,發光器件190是電壓被施加到像素電極191與共用電極115之間時向基板152一側發射光的電致發光器件(參照發光21)。
發光層193較佳為以不與受光器件110重疊的方式形成。由此,可以抑制發光層193對光22的吸收,來可以增加照射到受光器件110的光量。
像素電極181藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體41的源極或汲極。
像素電極191藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體42的源極或汲極。電晶體42具有控制發光器件190的驅動的功能。
電晶體41及電晶體42接觸地形成於同一層(圖2中的基板151)上。
電連接於受光器件110的電路中的至少一部分較佳為使用與電連接於發光器件190的電路相同的材料及製程而形成。由此,與分別形成兩個電路的情況相比,可以減小顯示裝置的厚度,並可以簡化製程。
受光器件110及發光器件190各自較佳為被保護層116覆蓋。在圖2中,保護層116設置在共用電極115上並與該共用電極115接觸。藉由設置保護層116,可以抑制水等雜質混入受光器件110及發光器件190,由此可以提高受光器件110及發光器件190的可靠性。此外,可以使用黏合層142貼合保護層116和基板152。
基板152的基板151一側的面設置有遮光層158。遮光層158在與發光器件190重疊的位置及與受光器件110重疊的位置具有開口。在本說明書等中,與發光器件190重疊的位置具體地是指與發光器件190的發光區域重疊的位置。同樣地,與受光器件110重疊的位置具體地是指與受光器件110的受光區域重疊的位置。
這裡,受光器件110檢測出被物件反射的來自發光器件190的光。但是,有時來自發光器件190的光在顯示裝置10內被反射而不經物件地入射到受光器件110。遮光層158可以減少這種雜散光的負面影響。例如,在沒有設置遮光層158的情況下,有時發光器件190所發射的光23被基板152反射,由此反射光24入射到受光器件110。藉由設置遮光層158,可以抑制反射光24入射到受光器件110。由此,可以減少雜訊來提高使用受光器件110的感測器的靈敏度。
作為遮光層158,可以使用遮擋來自發光器件的光的材料。遮光層158較佳為吸收可見光。作為遮光層158,例如,可以使用金屬材料或包含顏料(碳黑等)或染料的樹脂材料等形成黑矩陣。遮光層158也可以採用紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片的疊層結構。
[顯示裝置10A] 圖3A示出顯示裝置10A的剖面圖。此外,在後述的顯示裝置的說明中,有時省略說明與先前說明的顯示裝置同樣的結構。
顯示裝置10A的與顯示裝置10不同之處是包括樹脂層159。
基板152的基板151一側的面設置有樹脂層159。樹脂層159設置在與發光器件190重疊的位置,不設置在與受光器件110重疊的位置。
樹脂層159如圖3B所示那樣設置在與發光器件190重疊的位置且在與受光器件110重疊的位置包括開口159p。此外,樹脂層159如圖3C所示那樣在與發光器件190重疊的位置被設置為島狀且不設置在與受光器件110重疊的位置。
基板152的基板151一側的面及樹脂層159的基板151一側的面設置有遮光層158。遮光層158在與發光器件190重疊的位置及與受光器件110重疊的位置包括開口。
例如,遮光層158可以吸收經過樹脂層159而被基板152的基板151一側的面反射的雜散光23a。此外,遮光層158可以在雜散光23b入射到樹脂層159之前吸收雜散光23b。因此,可以減少入射到受光器件110的雜散光。由此,可以減少雜訊來提高使用受光器件110的感測器的靈敏度。在遮光層158靠近發光器件190時,可以進一步減少雜散光,所以尤其是較佳的。此外,在遮光層158靠近發光器件190時,可以抑制顯示的視角依賴性,由此在提高顯示品質的觀點上也是較佳的。
藉由設置遮光層158,可以控制受光器件110檢測光的範圍。在遮光層158遠離受光器件110時,攝像範圍得到縮小,由此可以提高攝像的解析度。
在樹脂層159包括開口時,遮光層158較佳為覆蓋該開口的至少一部分及在該開口中露出的樹脂層159的側面的至少一部分。
在樹脂層159被設置為島狀時,遮光層158較佳為覆蓋樹脂層159的側面的至少一部分。
如此,因為沿著樹脂層159的形狀設置遮光層158,所以遮光層158與發光器件190(明確而言,發光器件190的發光區域)之間的距離短於遮光層158與受光器件110(明確而言,受光器件110的受光區域)之間的距離。因此,可以減少感測器的雜訊,提高攝像的解析度,並且抑制顯示的視角依賴性。由此,可以提高顯示裝置的顯示品質和攝像品質的兩者。
樹脂層159是使發光器件190的發光透過的層。作為樹脂層159的材料,例如可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂及這些樹脂的前驅物等。注意,設置在基板152與遮光層158之間的結構物不侷限於樹脂層,也可以使用無機絕緣膜等。在該結構物較厚時,遮光層與受光器件之間的距離和遮光層與發光器件之間的距離有差異。樹脂等有機絕緣膜易於形成得厚,因此適合於該結構物。
為了比較遮光層158與受光器件110之間的距離和遮光層158與發光器件190之間的距離,例如可以使用遮光層158的受光器件110一側的端部與共用電極115之間的最短距離L1和遮光層158的發光器件190一側的端部與共用電極115之間的最短距離L2。因為最短距離L2短於最短距離L1,所以可以抑制來自發光器件190的雜散光來提高使用受光器件110的感測器的靈敏度。另外,可以抑制顯示的視角依賴性。因為最短距離L1長於最短距離L2,所以可以縮小受光器件110的攝像範圍來提高攝像的解析度。
另外,藉由具有黏合層142中的與受光器件110重疊的部分厚於與發光器件190重疊的部分的結構,可以使遮光層158與受光器件110之間的距離和遮光層158與發光器件190之間的距離有差異。
[顯示裝置10B] 圖4A示出顯示裝置10B的剖面圖。
顯示裝置10B的與顯示裝置10A不同之處在於不包括緩衝層182及緩衝層192而包括公共層112。
公共層112位於分隔壁216、像素電極181及像素電極191上。公共層112是受光器件110與發光器件190共同使用的層。公共層112可以為單層結構或疊層結構。
作為公共層112,例如可以形成電洞注入層和電洞傳輸層中的一者或兩者。有時公共層112在發光器件190中的功能和在受光器件110中的功能不同。例如,當公共層112包括電洞注入層時,該電洞注入層分別在發光器件190和受光器件110中被用作電洞注入層和電洞傳輸層。
藉由受光器件和發光器件共同使用活性層及發光層以外的層中的至少一部分,可以減少顯示裝置的製程,所以是較佳的。
[顯示裝置10C] 圖4B示出顯示裝置10C的剖面圖。
顯示裝置10C的與顯示裝置10A不同之處在於不包括緩衝層184及緩衝層194而包括公共層114。
公共層114位於分隔壁216、活性層183及發光層193上。公共層114是受光器件110與發光器件190共同使用的層。公共層114可以為單層結構或疊層結構。
作為公共層114,例如可以形成電子注入層和電子傳輸層中的一者或兩者。有時公共層114在發光器件190中的功能和在受光器件110中的功能不同。例如,當公共層114包括電子注入層時,該電子注入層分別在發光器件190和受光器件110中被用作電子注入層和電子傳輸層。
藉由受光器件和發光器件共同使用活性層及發光層以外的層中的至少一部分,可以減少顯示裝置的製程,所以是較佳的。
[顯示裝置10D] 圖5A示出顯示裝置10D的剖面圖。
顯示裝置10D的與顯示裝置10A不同之處在於不包括緩衝層182、緩衝層192、緩衝層184及緩衝層194而包括公共層112及公共層114。
在本實施方式的顯示裝置中,受光器件110的活性層183使用有機化合物。受光器件110的活性層183以外的層可以採用與發光器件190(EL)相同的結構。由此,只要在發光器件190的製程中追加形成活性層183的製程,就可以在形成發光器件190的同時形成受光器件110。此外,發光器件190與受光器件110可以形成在同一基板上。因此,可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置內設置受光器件110。
在顯示裝置10D中,只有受光器件110的活性層183及發光器件190的發光層193是分別形成的,而其他層可以是受光器件110和發光器件190共同使用。但是,受光器件110及發光器件190的結構不侷限於此。除了活性層183及發光層193以外,受光器件110及發光器件190還可以具有其他分別形成的層(參照上述的顯示裝置10A、顯示裝置10B及顯示裝置10C)。受光器件110與發光器件190較佳為共同使用一層以上的層(公共層)。由此,可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置內設置受光器件110。
[顯示裝置10E] 圖5B示出顯示裝置10E的剖面圖。
顯示裝置10E的與顯示裝置10D不同之處在於不包括基板151及基板152而包括基板153、基板154、黏合層155及絕緣層212。
基板153和絕緣層212被黏合層155貼合。基板154和保護層116被黏合層142貼合。
顯示裝置10E將形成在製造基板上的絕緣層212、電晶體41、電晶體42、受光器件110及發光器件190等轉置在基板153上而形成。基板153和基板154較佳為具有撓性。由此,可以提高顯示裝置10E的撓性。例如,基板153和基板154較佳為使用樹脂。
作為基板153及基板154,可以使用如下材料:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂(尼龍、芳香族聚醯胺等)、聚矽氧烷樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、ABS樹脂以及纖維素奈米纖維等。基板153和基板154中的一個或兩個也可以使用其厚度為具有撓性程度的玻璃。
本實施方式的顯示裝置所具有的基板可以使用光學各向同性高的薄膜。作為光學各向同性高的薄膜,可以舉出三乙酸纖維素(也被稱為TAC:Cellulose triacetate)薄膜、環烯烴聚合物(COP)薄膜、環烯烴共聚物(COC)薄膜及丙烯酸薄膜等。
[顯示裝置10F、10G、10H] 圖5C示出顯示裝置10F的剖面圖。圖6A示出顯示裝置10G的剖面圖。圖6B示出顯示裝置10H的剖面圖。
顯示裝置10F除了包括顯示裝置10D的結構以外還包括透鏡149。
本實施方式的顯示裝置也可以包括透鏡149。透鏡149設置在與受光器件110重疊的位置。在顯示裝置10F中,以與基板152接觸的方式設置有透鏡149。顯示裝置10F所包括的透鏡149在基板151一側具有凸面。
在將遮光層158和透鏡149的兩者形成在基板152的同一面上的情況下,對它們的形成順序沒有限制。雖然在圖5C中示出先形成透鏡149的例子,但是也可以先形成遮光層158。在圖5C中,透鏡149的端部被遮光層158覆蓋。
顯示裝置10F採用光22藉由透鏡149入射到受光器件110的結構。與沒有透鏡149的情況相比,藉由設置透鏡149,可以減小受光器件110的拍攝範圍,由此可以抑制與相鄰的受光器件110的拍攝範圍重疊。由此,可以拍攝模糊少的清晰影像。此外,在受光器件110的拍攝範圍相等的情況下,與沒有透鏡149的情況相比,藉由設置透鏡149,可以增大針孔的尺寸(在圖5C中相當於與受光器件110重疊的遮光層158的開口尺寸)。由此,藉由具有透鏡149,可以增加入射到受光器件110的光量。
與顯示裝置10F同樣,圖6A所示的顯示裝置10G也是光22藉由透鏡149入射到受光器件110的結構之一。
在顯示裝置10G中,以與保護層116的頂面接觸的方式設置有透鏡149。顯示裝置10G所包括的透鏡149在基板152一側具有凸面。
圖6B所示的顯示裝置10H在基板152的顯示面一側設置有透鏡陣列146。透鏡陣列146所具有的透鏡設置在與受光器件110重疊的位置。較佳為基板152的基板151一側的表面設置有遮光層158。
作為用於本實施方式的顯示裝置的透鏡的形成方法,既可在基板上或受光器件上直接形成如微透鏡等透鏡,又可將另外製成的微透鏡陣列等透鏡陣列貼合在基板上。
透鏡的折射率較佳為1.3以上且2.5以下。透鏡可以由無機材料和有機材料中的至少一個形成。例如,透鏡可以使用包含樹脂的材料。此外,可以將包含氧化物和硫化物中的至少一個的材料用於透鏡。
明確而言,可以將包含氯、溴或碘的樹脂、包含重金屬原子的樹脂、包含雜芳環的樹脂、包含硫的樹脂等用於透鏡。或者,可以將樹脂、具有其折射率高於該樹脂的材料的奈米粒子的材料用於透鏡。作為奈米粒子,可以使用氧化鈦或氧化鋯等。
此外,可以將氧化鈰、氧化鉿、氧化鑭、氧化鎂、氧化鈮、氧化鉭、氧化鈦、氧化釔、氧化鋅、包含銦和錫的氧化物、或者包含銦和鎵和鋅的氧化物等用於透鏡。或者,可以將硫化鋅等用於透鏡。
[顯示裝置10J] 圖6C示出顯示裝置10J的剖面圖。
顯示裝置10J的與顯示裝置10D不同之處在於不包括使可見光透過的分隔壁216而包括遮斷可見光的分隔壁217。
分隔壁217較佳為吸收發光器件190所發射的光。作為分隔壁217,例如可以使用包含顏料或染料的樹脂材料等形成黑矩陣。此外,藉由使用茶色光阻劑材料,可以由被著色的絕緣層構成分隔壁217。
在顯示裝置10D(圖5A)中,發光器件190所發射的光有時被基板152及分隔壁216反射,使得反射光入射到受光器件110。此外,發光器件190所發射的光有時透過分隔壁216被電晶體或佈線等反射,使得反射光入射到受光器件110。在顯示裝置10J中,藉由由分隔壁217吸收光,可以抑制這種反射光入射到受光器件110。由此,可以減少雜訊來提高使用受光器件110的感測器的靈敏度。
分隔壁217較佳為至少吸收受光器件110所檢測出的光的波長。例如,在受光器件110檢測出發光器件190所發射的綠色的光的情況下,分隔壁217較佳為至少吸收綠色的光。例如,當分隔壁217具有紅色濾光片時,可以吸收綠色的光,由此可以抑制反射光入射到受光器件110。
遮光層158可以在雜散光23b入射到樹脂層159之前吸收大部分的雜散光23b,但是有時雜散光23b的一部分被反射並入射到分隔壁217。當分隔壁217具有吸收雜散光23b的結構時,可以抑制雜散光23b入射到電晶體或佈線等。由此,可以抑制雜散光23c到達受光器件110。在雜散光23b入射到遮光層158和分隔壁217的次數較多時,可以增大被吸收的光量,並可以使到達受光器件110的雜散光23c的量極少。在樹脂層159較厚時,可以增大雜散光23b入射到遮光層158和分隔壁217的次數,所以是較佳的。
此外,藉由分隔壁217吸收光,可以將從發光器件190直接入射到分隔壁217的雜散光23d被分隔壁217吸收。由此,藉由設置分隔壁217,可以減少入射到受光器件110的雜散光。
[顯示裝置10K] 圖7A示出顯示裝置10K的俯視圖。圖7B示出圖7A中的點劃線A1-A2間的剖面圖。圖8A示出圖7A中的點劃線A3-A4間的剖面圖。
在圖7A中,以虛線圍繞的部分相當於一個像素。一個像素包括受光器件110、紅色的發光器件190R、綠色的發光器件190G及藍色的發光器件190B。
對受光器件110及發光器件190R、190G、190B的頂面形狀沒有特別的限制。作為圖7A所示的像素的佈局,使用密排六方(hexagonal close-packed)結構。藉由具有密排六方結構的佈局,可以提高受光器件110及發光器件190R、190G、190的開口率,所以是較佳的。在俯視時,受光器件110的受光區域為四角形,發光器件190R、190G、190B的發光區域各自為六角形。
在俯視(也稱為平面視)時,受光器件110設置在框狀的遮光層219a之內側。藉由由遮光層219a完全圍繞受光器件110的四邊,可以抑制雜散光入射到受光器件110。框狀的遮光層219a也可以具有間隙(也稱為切口、被間斷的部分、空缺的部分)。
在俯視時,間隔物219b設置在綠色的發光器件190G與藍色的發光器件190B之間。
如圖7B及圖8A所示,顯示裝置10K包括受光器件110、紅色的發光器件190R、綠色的發光器件190G及藍色的發光器件190B。
發光器件190R包括像素電極191R、公共層112、發光層193R、公共層114及共用電極115。發光層193R包含發射紅色的光21R的有機化合物。發光器件190R具有發射紅色的光的功能。
發光器件190G包括像素電極191G、公共層112、發光層193G、公共層114及共用電極115。發光層193G包含發射綠色的光21G的有機化合物。發光器件190G具有發射綠色的光的功能。
發光器件190B包括像素電極191B、公共層112、發光層193B、公共層114及共用電極115。發光層193B包含發射藍色的光21B的有機化合物。發光器件190B具有發射藍色的光的功能。
受光器件110包括像素電極181、公共層112、活性層183、公共層114及共用電極115。活性層183包含有機化合物。受光器件110具有檢測出可見光的功能。
顯示裝置10K在一對基板(基板151及基板152)之間包括受光器件110、發光器件190R、發光器件190G、發光器件190B、電晶體41、電晶體42R、電晶體42G及電晶體42B等。
像素電極181、191R、191G、191B的端部各自被分隔壁216覆蓋。
像素電極181藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體41的源極或汲極。像素電極191R藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體42R的源極或汲極。與此同樣,像素電極191G藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體42G的源極或汲極。另外,像素電極191B藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體42B的源極或汲極。
受光器件110及發光器件190R、190G、190B各自被保護層116覆蓋。
基板152的基板151一側的面設置有樹脂層159。樹脂層159設置在與發光器件190R、190G、190B重疊的位置,不設置在與受光器件110重疊的位置。
基板152的基板151一側的面及樹脂層159的基板151一側的面設置有遮光層158。遮光層158在與發光器件190R、190G、190B的每一個重疊的位置及與受光器件110重疊的位置包括開口。
在俯視時,分隔壁216中設置有框狀的開口。在圖7B中,分隔壁216在受光器件110與發光器件190R之間包括開口。此外,以覆蓋開口的方式設置有遮光層219a。遮光層219a較佳為覆蓋分隔壁216的開口及在開口中露出的分隔壁216的側面。遮光層219a較佳為還覆蓋分隔壁216的頂面的至少一部分。
可以具有在分隔壁216中不設置開口而在分隔壁216上設置遮光層219a的結構,但是雜散光有可能透過分隔壁216入射到受光器件110。藉由在分隔壁216中設置開口且以嵌入該開口的方式設置遮光層219a,透過分隔壁216的雜散光在分隔壁216的開口中被遮光層219a吸收。因此,可以抑制雜散光入射到受光器件110。
遮光層219a較佳為正錐形。由此,可以提高設置在遮光層219a上的膜(公共層112、公共層114、共用電極115及保護層116等)的覆蓋性。
遮光層219a較佳為至少吸收受光器件110所檢測出的光的波長。例如,在受光器件110檢測出發光器件190G所發射的綠色的光的情況下,遮光層219a較佳為至少吸收綠色的光。例如,當遮光層219a具有紅色濾光片時,可以吸收綠色的光,由此可以抑制反射光入射到受光器件110。遮光層219a可以為使用包含顏料或染料的樹脂材料等形成的黑矩陣。遮光層219a也可以採用紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片的疊層結構。此外,作為遮光層219a,也可以使用茶色光阻劑材料形成被著色的絕緣層。
例如,在受光器件110檢測出發光器件190G所發射的綠色的光的情況下,發光器件190G所發射的光有時被基板152及分隔壁216反射,使得反射光入射到受光器件110。此外,發光器件190G所發射的光有時透過分隔壁216被電晶體或佈線等反射,使得反射光入射到受光器件110。在顯示裝置10K中,藉由由遮光層158及遮光層219a吸收光,可以抑制這種反射光入射到受光器件110。由此,可以減少雜訊來提高使用受光器件110的感測器的靈敏度。
例如,遮光層158可以在雜散光23b入射到樹脂層159之前吸收大部分的雜散光23b。並且,藉由遮光層219a吸收雜散光23b,即便雜散光23b的一部分被遮光層158反射也可以抑制雜散光23b入射到電晶體或佈線等。由此,可以抑制雜散光到達受光器件110。在雜散光23b入射到遮光層158和遮光層219a的次數較多時,可以增大被吸收的光量,並可以使到達受光器件110的雜散光的量極少。在樹脂層159較厚時,可以增大雜散光23b入射到遮光層158和遮光層219a的次數,所以是較佳的。在樹脂層159較厚時,遮光層158與各色的發光器件之間的距離變短,可以抑制顯示的視角依賴性,由此在提高顯示品質的觀點上也是較佳的。
此外,藉由遮光層219a吸收光,可以將從發光器件直接入射到遮光層219a的雜散光23d被遮光層219a吸收。由此,藉由設置遮光層219a,可以減少入射到受光器件110的雜散光。
藉由設置遮光層158,可以控制受光器件110檢測光的範圍。在遮光層158遠離受光器件110時,攝像範圍得到縮小,由此可以提高攝像的解析度。
間隔物219b位於分隔壁216上且在俯視時位於發光器件190G與發光器件190B之間。間隔物219b的頂面較佳為比遮光層219a的頂面更靠近遮光層158。當遮光層219a的厚度L3為分隔壁216的厚度與間隔物219b的厚度之和L4以上時,黏合層142不充分地填補在框狀的遮光層219a之內側,受光器件110甚至顯示裝置10K的可靠性有可能下降。因此,分隔壁216的厚度與間隔物219b的厚度之和L4較佳為大於遮光層219a的厚度L3。因此,易於填補黏合層142。如圖8A所示,在間隔物219b與遮光層158重疊的部分中,遮光層158可以與保護層116(或共用電極115)接觸。
[顯示裝置10L] 圖8B示出顯示裝置10L的剖面圖。
在顯示裝置10L中,發光器件190R、190G、190B包括同一發光層。圖8B相當於圖7A中的點劃線A3-A4間的剖面圖。
圖8B所示的發光器件190G包括像素電極191G、光學調整層197G、公共層112、發光層113、公共層114及共用電極115。圖8B所示的發光器件190B包括像素電極191B、光學調整層197B、公共層112、發光層113、公共層114及共用電極115。在發光器件190R、190G、190B中,公共層112、發光層113及公共層114具有相同結構。例如,發光層113包括發射紅色的光的發光層193R、發射綠色的光的發光層193G及發射藍色的光的發光層193B。
注意,在圖8B中,由公共層112、發光層113及公共層114示出EL層,但是不侷限於此。發光器件既可以為在像素電極與共用電極之間包括一個EL層的單結構(圖18A),又可以為包括多個EL層的串聯結構(圖18B)。
發光層113被發射各色的光的發光器件共同使用。發光器件190G所發射的光經過彩色層CFG被提取為綠色的光21G。發光器件190B所發射的光經過彩色層CFB被提取為藍色的光21B。
發光器件190G及發光器件190B包括厚度互不相同的光學調整層,除此之外具有相同的結構。作為像素電極191G及像素電極191B使用反射電極。作為光學調整層,可以使用反射電極上的透明電極。各色的發光器件較佳為包括厚度互不相同的光學調整層197。圖8B所示的發光器件190G以像素電極191G與共用電極115之間的光學距離為增強綠色的光的光學距離的方式使用光學調整層197G進行光學調整。同樣地,發光器件190B以像素電極191B與共用電極115之間的光學距離為增強藍色的光的光學距離的方式使用光學調整層197B進行光學調整。
[顯示裝置10M] 圖9A示出顯示裝置10M的俯視圖。圖9B示出圖9A中的點劃線A5-A6間的剖面圖。
圖9A及圖9B所示的顯示裝置10M的與圖7A、圖7B及圖8A所示的顯示裝置10K不同之處是:綠色的發光器件190G與藍色的發光器件190B之間設置有遮光層219a;以及採用空間143被惰性氣體填補的中空密封結構。
如顯示裝置10M那樣,遮光層219a可以設置在發光器件190R與受光器件110之間以及發光器件190G與發光器件190B之間的兩者。
[顯示裝置10N] 圖10A示出顯示裝置10N的俯視圖。圖10B示出圖10A中的點劃線A7-A8間的剖面圖。圖11A示出圖10A中的點劃線A9-A10間的剖面圖。
顯示裝置10N(圖10A)中的點劃線A3-A4間的剖面結構可以具有與顯示裝置10K(圖8A)同樣的結構。此外,可以具有與顯示裝置10M(圖9B)同樣的結構。
在顯示裝置10N中,遮光層219a的頂面形狀及剖面形狀與顯示裝置10K(圖7A及圖7B)不同。
在俯視(也稱為平面視)時,遮光層219a圍繞受光器件110的四邊且遮光層219a的一端與另一端彼此離開。遮光層219a的間隙220(也稱為切口、被間斷的部分、空缺的部分)位於紅色的發光器件190R一側。這裡,在用於感測的光源僅是特定顏色的發光器件時,遮光層219a的間隙220較佳為位於與用於該感測的發光器件不同的發光器件一側。例如,若是顯示裝置10N,較佳為使用綠色的發光器件190G或藍色的發光器件190B進行感測。因此,可以抑制感測時的雜訊的影響。此外,在使用綠色的發光器件190G進行感測時,如區域230所示那樣,遮光層219a的一端較佳為比綠色的發光器件190G突出到紅色的發光器件190R一側。因此,可以抑制來自綠色的發光器件190G的雜散光經過間隙220入射到受光器件110。
分隔壁216在受光器件110與發光器件190R之間包括開口。此外,以覆蓋開口的方式設置有遮光層219a。遮光層219a較佳為覆蓋分隔壁216的開口及在開口中露出的分隔壁216的側面。遮光層219a較佳為還覆蓋分隔壁216的頂面的至少一部分。
遮光層219a可以為反錐形。設置在反錐形的遮光層219a上的有機膜及共用電極115的厚度有時在遮光層219a的側面附近被減薄。另外,有時在遮光層219a的側面附近產生空隙160。
在此,在俯視時,在遮光層219a完全圍繞受光器件110的四邊的情況下,共用電極115被遮光層219a斷開,共用電極115有可能被分離為遮光層219a之內側和外側。於是,藉由使遮光層219a的頂面形狀成為圍繞受光器件110的四邊且遮光層219a的一端和另一端離開的結構,並且設置間隙220,可以抑制共用電極115的分離。因此,可以抑制顯示裝置10N的顯示不良。
圖11A是包含遮光層219a的間隙220的剖面圖。在俯視時,與遮光層219a的頂面形狀同樣地,分隔壁216中設置有圍繞受光器件110的四邊且一端和另一端彼此離開的結構的開口。在遮光層219a的間隙220中,分隔壁216上依次設置有公共層112、公共層114、共用電極115及保護層116。
[顯示裝置10P] 圖11B示出顯示裝置10P的剖面圖。
顯示裝置10P的與顯示裝置10N不同之處是包括接觸於遮光層219a的側面的側壁219c。
在顯示裝置10P中,遮光層219a的頂面形狀既可以如圖7A那樣地為框狀,又可以如圖10A那樣地具有間隙220。
藉由設置與反錐形的遮光層219a的側面接觸的側壁219c,可以提高有機膜及共用電極115等的覆蓋性,由此可以提高顯示裝置的顯示品質。藉由提高共用電極115的覆蓋性,可以抑制共用電極115的斷開甚至薄膜化,由此可以抑制起因於共用電極115的電壓下降的顯示的亮度不均勻。
側壁219c能夠使用可用於分隔壁216的材料形成。
[顯示裝置10Q] 圖12A及圖12B示出顯示裝置10Q的剖面圖。顯示裝置10Q可以具有與顯示裝置10K(圖7A)同樣的頂面結構。圖12A示出圖7A中的點劃線A1-A2間的剖面圖。圖12B示出圖7A中的點劃線A3-A4間的剖面圖。
顯示裝置10Q的與顯示裝置10K主要不同之處在於不包括分隔壁216而包括分隔壁217。
遮光層219a位於分隔壁217上。與分隔壁216不同,分隔壁217可以吸收發光器件所發射的光,也可以在分隔壁217中不設置開口。從發光器件入射到分隔壁217的雜散光23d被分隔壁217吸收。從發光器件入射到遮光層219a的雜散光23d被遮光層219a吸收。
間隔物219b位於發光器件190G與發光器件190B之間。間隔物219b的頂面較佳為比遮光層219a的頂面更靠近遮光層158。當間隔物219b薄於遮光層219a時,黏合層142不充分地填補在框狀的遮光層219a之內側,有受光器件110甚至顯示裝置10Q的可靠性下降的擔憂。因此,間隔物219b較佳為厚於遮光層219a。因此,易於填補黏合層142。如圖12B所示,在間隔物219b與遮光層158重疊的部分中,遮光層158可以與保護層116(或共用電極115)接觸。
以下參照圖13至圖17B說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的更詳細的結構。
[顯示裝置100A] 圖13示出顯示裝置100A的立體圖,而圖14示出顯示裝置100A的剖面圖。
顯示裝置100A具有貼合基板152與基板151的結構。在圖13中,以虛線表示基板152。
顯示裝置100A包括顯示部162、電路164及佈線165等。圖13示出在顯示裝置100A中安裝有IC(積體電路)173及FPC172的例子。因此,也可以將圖13所示的結構稱為包括顯示裝置100A、IC及FPC的顯示模組。
作為電路164,例如可以使用掃描線驅動電路。
佈線165具有對顯示部162及電路164供應信號及電力的功能。該信號及電力從外部經由FPC172或者從IC173輸入到佈線165。
圖13示出藉由晶粒玻璃接合(COG)方式或薄膜覆晶封裝(COF)方式等在基板151上設置IC173的例子。作為IC173,例如可以使用包括掃描線驅動電路或信號線驅動電路等的IC。注意,顯示裝置100A及顯示模組不一定必須設置有IC。此外,也可以將IC利用COF方式等安裝於FPC。
圖14示出顯示裝置100A的包括FPC172的區域的一部分、電路164的一部分、顯示部162的一部分及包括端部的區域的一部分的剖面的一個例子。
圖14所示的顯示裝置100A在基板151與基板152之間包括電晶體201、電晶體205、電晶體206、發光器件190及受光器件110等。
樹脂層159及絕緣層214隔著黏合層142黏合。作為對發光器件190及受光器件110的密封,可以採用固體密封結構或中空密封結構等。在圖14中,由基板152、黏合層142及基板151圍繞的空間143填充有非活性氣體(氮、氬等),採用中空密封結構。黏合層142也可以與發光器件190及受光器件110重疊。此外,由基板152、黏合層142及基板151圍繞的空間143也可以填充有與黏合層142不同的樹脂。
發光器件190具有從絕緣層214一側依次層疊有像素電極191、公共層112、發光層193、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極191藉由形成在絕緣層214中的開口與電晶體206所包括的導電層222b連接。
分隔壁217覆蓋像素電極191的端部。像素電極191包含反射可見光的材料,而共用電極115包含使可見光透過的材料。
受光器件110具有從絕緣層214一側依次層疊有像素電極181、公共層112、活性層183、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極181藉由形成在絕緣層214中的開口與電晶體205所包括的導電層222b電連接。分隔壁217覆蓋像素電極181的端部。像素電極181包含反射可見光的材料,而共用電極115包含使可見光透過的材料。
發光器件190將光發射到基板152一側。此外,受光器件110藉由基板152及空間143接收光。基板152較佳為使用對可見光的透過性高的材料。
像素電極181及像素電極191可以使用同一材料及同一製程形成。公共層112、公共層114及共用電極115用於受光器件110和發光器件190的兩者。除了活性層183及發光層193以外,受光器件110和發光器件190可以共同使用其他層。由此,可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置100A內設置受光器件110。
基板152的基板151一側的面設置有樹脂層159及遮光層158。樹脂層159設置在與發光器件190重疊的位置,不設置在與受光器件110重疊的位置。遮光層158覆蓋基板152的基板151一側的面、樹脂層159的側面及樹脂層159的基板151一側的面。遮光層158在與受光器件110重疊的位置及與發光器件190重疊的位置包括開口。藉由設置遮光層158,可以控制受光器件110檢測光的範圍。此外,藉由設置遮光層158,可以抑制光從發光器件190不經過物件直接入射到受光器件110。由此,可以實現雜訊少且靈敏度高的感測器。藉由設置樹脂層159,可以使遮光層158與發光器件190之間的距離短於遮光層158與受光器件110之間的距離。因此,可以減少感測器的雜訊並抑制顯示的視角依賴性。由此,可以提高顯示品質和攝像品質的兩者。
顯示裝置100A中的分隔壁217及遮光層219a的結構與顯示裝置10Q(圖12A)同樣。
分隔壁217覆蓋像素電極181的端部及像素電極191的端部。分隔壁217上設置有遮光層219a。遮光層219a位於受光器件110與發光器件190之間。分隔壁217及遮光層219a較佳為吸收受光器件110所檢測出的光的波長。因此,可以抑制入射到受光器件110的雜散光。
電晶體201、電晶體205及電晶體206都設置在基板151上。這些電晶體可以使用同一材料及同一製程形成。
在基板151上依次設置有絕緣層211、絕緣層213、絕緣層215及絕緣層214。絕緣層211的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層213的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層215以覆蓋電晶體的方式設置。絕緣層214以覆蓋電晶體的方式設置,並被用作平坦化層。此外,對閘極絕緣層的個數及覆蓋電晶體的絕緣層的個數沒有特別的限制,既可以為一個,又可以為兩個以上。
較佳的是,將水或氫等雜質不容易擴散的材料用於覆蓋電晶體的絕緣層中的至少一個。由此,可以將絕緣層被用作障壁層。藉由採用這種結構,可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體中,從而可以提高顯示裝置的可靠性。
作為絕緣層211、絕緣層213及絕緣層215較佳為使用無機絕緣膜。作為無機絕緣膜,例如可以使用氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜等。此外,也可以使用氧化鉿膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜及氧化釹膜等。此外,也可以層疊上述絕緣膜中的兩個以上。
這裡,有機絕緣膜的阻擋性在很多情況下低於無機絕緣膜。因此,有機絕緣膜較佳為在顯示裝置100A的端部附近包括開口。由此,可以抑制從顯示裝置100A的端部藉由有機絕緣膜的雜質侵入。此外,也可以以其端部位於顯示裝置100A的端部的內側的方式形成有機絕緣膜,以保護有機絕緣膜不暴露於顯示裝置100A的端部。
用作平坦化層的絕緣層214較佳為使用有機絕緣膜。作為能夠用於有機絕緣膜的材料,例如可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂及這些樹脂的前驅物等。
在圖14所示的區域228中,在絕緣層214中形成有開口。由此,即使在使用有機絕緣膜作為絕緣層214的情況下,也可以抑制雜質從外部藉由絕緣層214侵入顯示部162。由此,可以提高顯示裝置100A的可靠性。
電晶體201、電晶體205及電晶體206包括:用作閘極的導電層221;用作閘極絕緣層的絕緣層211;用作源極及汲極的導電層222a及導電層222b;半導體層231;用作閘極絕緣層的絕緣層213;以及用作閘極的導電層223。在此,經過對同一導電膜進行加工而得到的多個層附有相同的陰影線。絕緣層211位於導電層221與半導體層231之間。絕緣層213位於導電層223與半導體層231之間。
對本實施方式的顯示裝置所包括的電晶體結構沒有特別的限制。例如,可以採用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體等。此外,電晶體都可以具有頂閘極結構或底閘極結構。或者,也可以在形成通道的半導體層上下設置有閘極。
作為電晶體201、電晶體205及電晶體206,採用兩個閘極夾持形成通道的半導體層的結構。此外,也可以連接兩個閘極,並藉由對該兩個閘極供應同一信號,來驅動電晶體。或者,藉由對兩個閘極中的一個施加用來控制臨界電壓的電位,對另一個施加用來進行驅動的電位,可以控制電晶體的臨界電壓。
對用於電晶體的半導體材料的結晶性也沒有特別的限制,可以使用非晶半導體或具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用具有結晶性的半導體時可以抑制電晶體的特性劣化,所以是較佳的。
電晶體的半導體層較佳為使用金屬氧化物(氧化物半導體)。此外,電晶體的半導體層也可以包含矽。作為矽,可以舉出非晶矽、結晶矽(低溫多晶矽、單晶矽等)等。
例如,半導體層較佳為包含銦、M(M為選自鎵、鋁、矽、硼、釔、錫、銅、釩、鈹、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢或鎂中的一種或多種)和鋅。尤其是,M較佳為選自鋁、鎵、釔或錫中的一種或多種。
尤其是,作為半導體層,較佳為使用包含銦(In)、鎵(Ga)及鋅(Zn)的氧化物(IGZO)。
當半導體層為In-M-Zn氧化物時,較佳為該In-M-Zn氧化物的In的原子數比為M的原子數比以上。作為這種In-M-Zn氧化物的金屬元素的原子數比,可以舉出In:M:Zn=1:1:1或其附近的組成、In:M:Zn=1:1:1.2或其附近的組成、In:M:Zn=2:1:3或其附近的組成、In:M:Zn=3:1:2或其附近的組成、In:M:Zn=4:2:3或其附近的組成、In:M:Zn=4:2:4.1或其附近的組成、In:M:Zn=5:1:3或其附近的組成、In:M:Zn=5:1:6或其附近的組成、In:M:Zn=5:1:7或其附近的組成、In:M:Zn=5:1:8或其附近的組成、In:M:Zn=6:1:6或其附近的組成、In:M:Zn=5:2:5或其附近的組成等。注意,附近的組成包括所希望的原子數比的±30%的範圍。
例如,當記載為原子數比為In:Ga:Zn=4:2:3或其附近的組成時包括如下情況:In的原子數比為4時,Ga的原子數比為1以上且3以下,Zn的原子數比為2以上且4以下。此外,當記載為原子數比為In:Ga:Zn=5:1:6或其附近的組成時包括如下情況:In的原子數比為5時,Ga的原子數比大於0.1且為2以下,Zn的原子數比為5以上且7以下。此外,當記載為原子數比為In:Ga:Zn=1:1:1或其附近的組成時包括如下情況:In的原子數比為1時,Ga的原子數比大於0.1且為2以下,Zn的原子數比大於0.1且為2以下。
電路164所包括的電晶體和顯示部162所包括的電晶體既可以具有相同的結構,又可以具有不同的結構。電路164所包括的多個電晶體既可以具有相同的結構,又可以具有兩種以上的不同結構。與此同樣,顯示部162所包括的多個電晶體既可以具有相同的結構,又可以具有兩種以上的不同結構。
在基板151的不與基板152重疊的區域中設置有連接部204。在連接部204中,佈線165藉由導電層166及連接層242與FPC172電連接。在連接部204的頂面上露出對與像素電極181相同的導電膜進行加工來獲得的導電層166。因此,藉由連接層242可以使連接部204與FPC172電連接。
此外,可以在基板152的外側的表面上配置各種光學構件。作為光學構件,可以使用偏光板、相位差板、光擴散層(擴散薄膜等)、防反射層及聚光薄膜(condensing film)等。此外,在基板152的外側的表面上也可以配置抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易被弄髒的具有拒水性的膜、抑制使用時的損傷的硬塗膜、緩衝層等。
基板151及基板152可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及樹脂等。藉由將具有撓性的材料用於基板151及基板152,可以提高顯示裝置的撓性。
作為黏合層,可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。作為這些黏合劑,可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等。尤其是,較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。此外,也可以使用兩液混合型樹脂。此外,也可以使用黏合薄片等。
作為連接層242,可以使用異方性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)、異方性導電膏(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等。
發光器件190具有頂部發射結構、底部發射結構或雙面發射結構等。作為提取光一側的電極使用使可見光透過的導電膜。此外,作為不提取光一側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。
發光器件190至少包括發光層193。作為發光層193以外的層,發光器件190還可以包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。例如,公共層112較佳為具有電洞注入層和電洞傳輸層中的一個或兩個。公共層114較佳為具有電子傳輸層和電子注入層中的一個或兩個。
電洞注入層是將電洞從陽極注入到電洞傳輸層的包含電洞注入性高的材料的層。作為電洞注入性高的材料,可以使用芳香胺化合物、包含電洞傳輸性材料及受體材料(電子受體材料)的複合材料。
在發光器件中,電洞傳輸層是藉由電洞注入層將從陽極注入的電洞傳輸到發光層的層。在受光器件中,電洞傳輸層是將根據入射到活性層中的光所產生的電洞傳輸到陽極的層。電洞傳輸層是包含電洞傳輸性材料的層。作為電洞傳輸性材料,較佳為採用電洞移動率為1×10-6 cm2 /Vs以上的物質。注意,只要電洞傳輸性比電子傳輸性高,就可以使用上述以外的物質。作為電洞傳輸性材料,較佳為使用富π電子型雜芳族化合物(例如,咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物等)或者芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等電洞傳輸性高的材料。
在發光器件中,電子傳輸層是藉由電子注入層將從陰極所注入的電子傳輸到發光層的層。在受光器件中,電子傳輸層是將基於入射到活性層中的光而產生的電子傳輸到陰極的層。電子傳輸層是包含電子傳輸性材料的層。作為電子傳輸性材料,較佳為採用電子移動率為1×10-6 cm2 /Vs以上的物質。注意,只要電子傳輸性比電洞傳輸性高,就可以使用上述以外的物質。作為電子傳輸性材料,可以使用包含喹啉骨架的金屬錯合物、包含苯并喹啉骨架的金屬錯合物、包含㗁唑骨架的金屬錯合物、包含噻唑骨架的金屬錯合物、㗁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、㗁唑衍生物、噻唑衍生物、啡啉衍生物、包含喹啉配體的喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹㗁啉衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、嘧啶衍生物以及含氮雜芳族化合物等缺π電子型雜芳族化合物等的電子傳輸性高的材料。
電子注入層是將電子從陰極注入到電子傳輸層的包含電子注入性高的材料的層。作為電子注入性高的材料,可以使用鹼金屬、鹼土金屬或者包含上述物質的化合物。作為電子注入性高的材料,也可以使用包含電子傳輸性材料及施體性材料(電子施體性材料)的複合材料。
公共層112、發光層193及公共層114可以使用低分子化合物或高分子化合物,還可以包含無機化合物。構成公共層112、發光層193及公共層114的層可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等的方法形成。
發光層193是包含發光物質的層。發光層193可以包含一種或多種發光物質。作為發光物質,適當地使用呈現藍色、紫色、藍紫色、綠色、黃綠色、黃色、橙色、紅色等發光顏色的物質。此外,作為發光物質,也可以使用發射近紅外光的物質。
受光器件110的活性層183包含半導體。作為該半導體,可以舉出矽等無機半導體及包含有機化合物的有機半導體。在本實施方式中,示出使用有機半導體作為活性層含有的半導體的例子。藉由使用有機半導體,可以以同一方法(例如真空蒸鍍法)形成發光器件190的發光層193和受光器件110的活性層183,並可以共同使用製造設備,所以是較佳的。
作為活性層183含有的n型半導體的材料,可以舉出富勒烯(例如C60 、C70 等)或其衍生物等具有電子受體性的有機半導體材料。此外,作為活性層183含有的p型半導體的材料,可以舉出銅(II)酞青(Copper(II) phthalocyanine:CuPc)、四苯基二苯并二茚并芘(Tetraphenyldibenzoperiflanthene:DBP)或鋅酞青(Zinc Phthalocyanine;ZnPc)等具有電子施體性的有機半導體材料。另外,作為p型半導體的材料,可以使用錫酞青(SnPc)。
例如,較佳為共蒸鍍n型半導體和p型半導體形成活性層183。
作為可用於電晶體的閘極、源極及汲極和構成顯示裝置的各種佈線及電極等導電層的材料,可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。可以使用包含這些材料的膜的單層或疊層。
此外,作為具有透光性的導電材料,可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、包含鎵的氧化鋅等導電氧化物或石墨烯。或者,可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料。或者,還可以使用該金屬材料的氮化物(例如,氮化鈦)等。此外,當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時,較佳為將其形成得薄到具有透光性。此外,可以使用上述疊層膜作為導電層。例如,藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等,可以提高導電性,所以是較佳的。上述材料也可以用於構成顯示裝置的各種佈線及電極等的導電層、顯示器件所包括的導電層(被用作像素電極及共用電極的導電層)。
作為可用於各絕緣層的絕緣材料,例如可以舉出丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂、無機絕緣材料如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。
[顯示裝置100B] 圖15A示出顯示裝置100B的剖面圖。
顯示裝置100B的與顯示裝置100A不同之處主要在於包括保護層116以及採用固體密封結構。
藉由設置覆蓋受光器件110及發光器件190的保護層116,可以抑制水等雜質混入受光器件110及發光器件190,由此可以提高受光器件110及發光器件190的可靠性。
在顯示裝置100B的端部附近的區域228中,較佳為絕緣層215與保護層116藉由絕緣層214的開口彼此接觸。尤其是,特別較佳為絕緣層215含有的無機絕緣膜與保護層116含有的無機絕緣膜彼此接觸。由此,可以抑制雜質從外部藉由有機絕緣膜混入顯示部162。因此,可以提高顯示裝置100B的可靠性。
圖15B示出保護層116具有三層結構的例子。在圖15B中,保護層116包括共用電極115上的無機絕緣層116a、無機絕緣層116a上的有機絕緣層116b及有機絕緣層116b上的無機絕緣層116c。
無機絕緣層116a的端部及無機絕緣層116c的端部延伸到有機絕緣層116b的端部的外側,並且它們彼此接觸。此外,無機絕緣層116a藉由絕緣層214(有機絕緣層)的開口與絕緣層215(無機絕緣層)接觸。由此,可以使用絕緣層215及保護層116包圍受光器件110及發光器件190,可以提高受光器件110及發光器件190的可靠性。
像這樣,保護層116也可以具有有機絕緣膜和無機絕緣膜的疊層結構。此時,無機絕緣膜的端部較佳為延伸到有機絕緣膜的端部的外側。
此外,在顯示裝置100B中,保護層116和基板152藉由黏合層142貼合。黏合層142與受光器件110及發光器件190重疊,顯示裝置100B採用固體密封結構。
[顯示裝置100C] 圖16及圖17A示出顯示裝置100C的剖面圖。顯示裝置100C的立體圖與顯示裝置100A(圖13)同樣。圖16示出顯示裝置100C中的包括FPC172的區域的一部分、電路164的一部分及顯示部162的一部分的剖面的一個例子。圖17A示出顯示裝置100C中的顯示部162的一部分的剖面的一個例子。圖16尤其示出顯示部162中的包括受光器件110和發射紅色的光的發光器件190R的區域的剖面的一個例子。圖17A尤其示出顯示部162中的包括發射綠色的光的發光器件190G和發射藍色的光的發光器件190B的區域的剖面的一個例子。
圖16及圖17A所示的顯示裝置100C在基板153與基板154之間包括電晶體203、電晶體207、電晶體208、電晶體209、電晶體210、發光器件190R、發光器件190G、發光器件190B及受光器件110等。
樹脂層159和共用電極115隔著黏合層142黏合,顯示裝置100C具有固體密封結構。
基板153和絕緣層212被黏合層155貼合。基板154和絕緣層157被黏合層156貼合。
顯示裝置100C的製造方法是如下。首先,設置有絕緣層212、各電晶體、受光器件110及各發光器件等的第一製造基板和設置有絕緣層157、樹脂層159及遮光層158等的第二製造基板被黏合層142黏合。然後,在剝離第一製造基板而露出的面貼合基板153,在剝離第二製造基板而露出的面貼合基板154,由此形成在第一製造基板上及第二製造基板上的各組件轉置到基板153及基板154。基板153及基板154較佳為各自具有撓性。因此,可以提高顯示裝置100C的撓性。
作為絕緣層212及絕緣層157,各自可以使用可用於絕緣層211、絕緣層213及絕緣層215的無機絕緣膜。
發光器件190R具有從絕緣層214b一側依次層疊有像素電極191R、公共層112、發光層193R、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極191R藉由形成在絕緣層214b中的開口與導電層169R連接。導電層169R藉由形成在絕緣層214a中的開口與電晶體208所包括的導電層222b連接。導電層222b藉由形成在絕緣層215中的開口與低電阻區域231n連接。就是說,像素電極191R與電晶體208電連接。電晶體208具有控制發光器件190R的驅動的功能。
與此同樣,發光器件190G具有從絕緣層214b一側依次層疊有像素電極191G、公共層112、發光層193G、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極191G藉由導電層169G及電晶體209的導電層222b與電晶體209的低電阻區域231n電連接。就是說,像素電極191G與電晶體209電連接。電晶體209具有控制發光器件190G的驅動的功能。
此外,發光器件190B具有從絕緣層214b一側依次層疊有像素電極191B、公共層112、發光層193B、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極191B藉由導電層169B及電晶體210的導電層222b與電晶體210的低電阻區域231n電連接。就是說,像素電極191B與電晶體210電連接。電晶體210具有控制發光器件190B的驅動的功能。
受光器件110具有從絕緣層214b一側依次層疊有像素電極181、公共層112、活性層183、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極181藉由導電層168及電晶體207的導電層222b與電晶體207的低電阻區域231n電連接。就是說,像素電極181與電晶體207電連接。
分隔壁216覆蓋像素電極181、191R、191G、191B的端部。像素電極181、191R、191G、191B包含反射可見光的材料,而共用電極115包含使可見光透過的材料。
發光器件190R、190G、190B將光發射到基板154一側。此外,受光器件110藉由基板154及黏合層142接收光。基板154較佳為使用對可見光的透過性高的材料。
像素電極181及像素電極191可以使用同一材料及同一製程形成。公共層112、公共層114及共用電極115被受光器件110和發光器件190R、190G、190B共同使用。除了活性層183及發光層以外,受光器件110和各色的發光器件可以共同使用其他層。由此,可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置100C內設置受光器件110。
絕緣層157的基板153一側的面設置有樹脂層159及遮光層158。樹脂層159設置在與發光器件190R、190G、190B重疊的位置,不設置在與受光器件110重疊的位置。遮光層158覆蓋絕緣層157的基板153一側的面、樹脂層159的側面及樹脂層159的基板153一側的面。遮光層158在與受光器件110重疊的位置及與發光器件190R、190G、190B的每一個重疊的位置包括開口。藉由設置遮光層158,可以控制受光器件110檢測光的範圍。此外,藉由設置遮光層158,可以抑制光從發光器件190R、190G、190B不經過物件直接入射到受光器件110。由此,可以實現雜訊少且靈敏度高的感測器。由於設置樹脂層159,所以遮光層158與各色的發光器件之間的距離短於遮光層158與受光器件110之間的距離。因此,可以減少感測器的雜訊並抑制顯示的視角依賴性。由此,可以提高顯示品質和攝像品質的兩者。
顯示裝置100C中的分隔壁216、遮光層219a及間隔物219b的結構與顯示裝置10K(圖7B及圖8A)同樣。
在圖16中,分隔壁216在受光器件110與發光器件190R之間包括開口。以嵌入該開口的方式設置有遮光層219a。遮光層219a位於受光器件110與發光器件190R之間。遮光層219a吸收發光器件190R所發射的光。因此,可以抑制入射到受光器件110的雜散光。
間隔物219b位於發光器件190G與發光器件190B之間。間隔物219b的頂面較佳為比遮光層219a的頂面更靠近遮光層158。例如,分隔壁216的高度(厚度)與間隔物219b的高度(厚度)之和較佳為大於遮光層219a的高度(厚度)。因此,易於填補黏合層142。如圖17A所示,在間隔物219b與遮光層158重疊的部分中,遮光層158可以與共用電極115(或保護層)接觸。
在基板153的不與基板154重疊的區域中設置有連接部204。在連接部204中,佈線165藉由導電層167、導電層166及連接層242與FPC172電連接。藉由對同一導電膜進行加工,可以得到導電層167和導電層168。在連接部204的頂面上露出對與像素電極181相同的導電膜進行加工來獲得的導電層166。因此,藉由連接層242可以使連接部204與FPC172電連接。
電晶體207、電晶體208、電晶體209及電晶體210包括:用作閘極的導電層221;用作閘極絕緣層的絕緣層211;包含通道形成區域231i及一對低電阻區域231n的半導體層;與一對低電阻區域231n中的一個連接的導電層222a;與一對低電阻區域231n中的另一個連接的導電層222b;用作閘極絕緣層的絕緣層225;用作閘極的導電層223;以及覆蓋導電層223的絕緣層215。絕緣層211位於導電層221與通道形成區域231i之間。絕緣層225位於導電層223與通道形成區域231i之間。
導電層222a及導電層222b藉由設置在絕緣層215中的開口與低電阻區域231n連接。導電層222a及導電層222b中的一個用作源極,另一個用作汲極。
在圖16中,絕緣層225與半導體層231的通道形成區域231i重疊而不與低電阻區域231n重疊。例如,藉由以導電層223為遮罩加工絕緣層225,可以形成圖16所示的結構。在圖16中,絕緣層215覆蓋絕緣層225及導電層223,並且導電層222a及導電層222b分別藉由絕緣層215的開口與低電阻區域231n連接。再者,導電層222a及導電層222b上還可以設置有覆蓋電晶體的絕緣層。
另一方面,在圖17B所示的電晶體202的例子中,絕緣層225覆蓋半導體層的頂面及側面。導電層222a及導電層222b藉由設置在絕緣層225及絕緣層215中的開口與低電阻區域231n連接。
如上所述,本實施方式的顯示裝置在顯示部包括受光器件及發光器件,該顯示部具有顯示影像的功能及檢測光的功能的兩者。由此,與感測器設置在顯示部的外部或顯示裝置的外部的情況相比,可以實現電子裝置的小型化及輕量化。此外,也可以與設置在顯示部的外部或顯示裝置的外部的感測器組合來實現更多功能的電子裝置。
受光器件的設置在一對電極之間的層中的至少一個可以與發光器件(EL器件)相同。例如,受光器件的活性層以外的所有層也可以與發光器件(EL器件)相同。就是說,只要對發光器件的製程追加形成活性層的製程,就可以在同一基板上形成發光器件及受光器件。此外,受光器件及發光器件可以使用同一材料及同一製程形成像素電極及共用電極。此外,藉由使用同一材料及同一製程製造電連接於受光器件的電路及電連接於發光器件的電路,可以簡化顯示裝置的製程。由此,可以在不經複雜的製程的情況下製造內置有受光器件的方便性高的顯示裝置。
本實施方式的顯示裝置包括電洞容易注入到發光層且電子不容易注入到發光層的結構的發光器件。藉由採用這種結構,可以抑制發光器件的初始劣化而顯著地延長驅動壽命。因此,可以提高發光器件的可靠性,還可以提高顯示裝置的可靠性。
在本實施方式的顯示裝置中,以遮光層與受光器件之間的距離較長且遮光層與發光器件之間的距離較短的方式將結構物設置在形成遮光層的面。因此,可以減少感測器的雜訊,提高攝像的解析度,並且抑制顯示的視角依賴性。由此,可以提高顯示裝置的顯示品質和攝像品質的兩者。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。此外,在本說明書中,在一個實施方式中示出多個結構例子的情況下,可以適當地組合該結構例子。
實施方式2 在本實施方式中,參照圖18A至圖18D說明可用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的發光器件。
圖18A所示的發光器件包括陽極101、EL層103及陰極102。圖18A所示的發光器件具有將一個EL層夾在一對電極間的單結構。EL層103從陽極101一側包括電洞注入層121、電洞傳輸層122、發光層123、電子傳輸層124及電子注入層125。注意,在圖18A至圖18D中未圖示,但是發光器件也可以包括光學調整層。
陽極101、陰極102、電洞注入層121、電洞傳輸層122、發光層123、電子傳輸層124及電子注入層125也可以各自具有單層結構或疊層結構。
圖18B所示的發光器件包括陽極101、EL層103a、電荷產生層104、EL層103b及陰極102。圖18B所示的發光器件具有在兩個EL層之間包括電荷產生層104的串聯結構。
串聯結構的發光器件中的各EL層可以具有與圖18A、圖18C及圖18D等所示的單結構的發光器件中的EL層同樣的結構。
電荷產生層104具有在對陽極101與陰極102施加電壓時向EL層103a及EL層103b中的一個注入電子,向其中另一個注入電洞(hole)的功能。由此,在圖18B中,當以使陽極101的電位比陰極102高的方式施加電壓時,電荷產生層104將電子注入到EL層103a中並將電洞注入到EL層103b中。
在串聯結構的發光器件中,藉由使各EL層的發光顏色不同,可以作為發光器件整體得到所希望的顏色的發光。例如,在具有兩個EL層的發光器件中,藉由從一個EL層得到紅色和綠色的發光,從另一個EL層得到藍色發光,可以作為發光器件整體得到白色發光的發光器件。例如,在具有三個EL層的發光器件中,藉由從第一EL層得到藍色發光,從第二EL層得到綠色發光,從第三EL層得到紅色發光,可以作為發光器件整體得到白色發光的發光器件。例如,在具有三個EL層的發光器件中,藉由從第一EL層得到藍色發光,從第一EL層上的第二EL層得到黃色、黃綠色或綠色和紅色的發光,從第二EL層上的第三EL層得到藍色發光,可以作為發光器件整體得到白色發光的發光器件。例如,在具有四個EL層的發光器件中,藉由從第一EL層得到藍色發光,從各自在第一EL層上的第二EL層及第三EL層中的一個得到黃色、黃綠色或綠色的發光,從其中另一個得到紅色發光,從第二EL層及第三EL層上的第四EL層得到藍色發光,可以作為發光器件整體得到白色發光的發光器件。
圖18C及圖18D所示的發光器件所包括的電洞傳輸層122具有電洞注入層121一側的電洞傳輸層122a與發光層123一側的電洞傳輸層122b的兩層結構。
圖18D所示的發光器件所包括的電子傳輸層124具有發光層123一側的電子傳輸層124a與電子注入層125一側的電子傳輸層124b的兩層結構。
本實施方式的發光器件所包括的電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層及電子注入層中的至少一個可以與受光器件共同使用。因此,可以與分別形成它們的情況相比減少製程,且可以將發光器件與受光器件形成在同一面上。
例如,本實施方式的發光器件所包括的電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層及電子注入層中的所有層可以與受光器件共同使用。因此,只要分別形成發光器件的發光層與受光器件的活性層,就可以將發光器件與受光器件形成在同一面上。
以下,說明可用於發光器件的材料。
〈電極〉 作為構成發光器件的一對電極的材料,可以適當地使用金屬、合金、導電化合物及它們的混合物等。明確而言,可以舉出In-Sn氧化物(也稱為ITO)、In-Si-Sn氧化物(也稱為ITSO)、In-Zn氧化物、In-W-Zn氧化物。除了上述以外,還可以舉出鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎵(Ga)、鋅(Zn)、銦(In)、錫(Sn)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鎢(W)、鈀(Pd)、金(Au)、鉑(Pt)、銀(Ag)、釔(Y)、釹(Nd)等金屬以及適當地組合它們的合金。另外,可以使用屬於元素週期表中第1族或第2族的元素(例如,鋰(Li)、銫(Cs)、鈣(Ca)、鍶(Sr))、銪(Eu)、鐿(Yb)等稀土金屬、適當地組合它們的合金以及石墨烯等。
在製造具有微腔結構的發光器件時,使用反射電極及半透過・半反射電極。因此,可以單獨使用所希望的導電材料或者使用多個導電材料以單層或疊層形成上述電極。另外,電極可以利用濺射法或真空蒸鍍法形成。
〈電洞注入層〉 電洞注入層121較佳為包含第一化合物及第二化合物。
第一化合物為電子受體性材料(受體性材料),對第二化合物具有電子受體性。
第二化合物為電洞傳輸性材料。電洞傳輸性材料的電洞傳輸性比電子傳輸性高。
第二化合物的最高佔據分子軌域能階(HOMO能階)較佳為較低(深)。明確而言,第二化合物的HOMO能階較佳為-5.7eV以上且-5.4eV以下。在第二化合物的HOMO能階較低時,電洞容易注入到電洞傳輸層122,所以是較佳的。
作為第一化合物,可以使用包括拉電子基團(尤其是,氟基等鹵基或氰基)的有機化合物。
作為第一化合物,例如可以舉出醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物、六氮雜聯伸三苯衍生物等有機受體。明確而言,可以舉出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(簡稱:F4 -TCNQ)、氯醌、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8, 9,12-六氮雜聯伸三苯(簡稱:HAT-CN)、1,3,4,5,7,8-六氟四氰(hexafluorotetracyano)-萘醌二甲烷(naphthoquinodimethane) (簡稱:F6-TCNNQ)、2-(7-二氰基亞甲基-1,3,4,5,6,8,9,10-八氟-7H-芘-2-亞基)丙二腈等。尤其是,HAT-CN這樣的拉電子基團鍵合於具有多個雜原子的稠合芳香環的化合物熱穩定,所以是較佳的。另外,包括拉電子基團(尤其是如氟基等鹵基、氰基)的[3]軸烯衍生物的電子受體性非常高所以是特別較佳的。作為包括拉電子基團的[3]軸烯衍生物,例如可以舉出:α,α',α''-1,2,3-環丙烷三亞基三[4-氰-2,3,5,6-四氟苯乙腈]、α,α',α''-1,2,3-環丙烷三亞基三[2,6-二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯乙腈]、α,α',α''-1,2,3-環丙烷三亞基三[2,3,4,5,6-五氟苯乙腈]等。
第二化合物較佳為具有電洞傳輸性骨架。作為該電洞傳輸性骨架,較佳為使用電洞傳輸性材料的HOMO能階不成為過高(淺)的咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及蒽骨架。
第二化合物較佳為具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一個。第二化合物也可以為具有包含二苯并呋喃環或二苯并噻吩環的取代基的芳香胺、具有萘環的芳香單胺或9-茀基藉由伸芳基鍵合於胺的氮的芳香單胺。
在第二化合物具有N,N-雙(4-聯苯)胺基時,可以製造長壽命的發光器件,所以是較佳的。
作為第二化合物,例如可以舉出N-(4-聯苯)-6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(簡稱:BnfABP)、N,N-雙(4-聯苯)-6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(簡稱:BBABnf)、4,4'-雙(6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-基)-4''-苯基三苯基胺(簡稱:BnfBB1BP)、N,N-雙(4-聯苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-6-胺(簡稱:BBABnf(6))、N,N-雙(4-聯苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(簡稱:BBABnf(8))、N,N-雙(4-聯苯)苯并[b]萘并[2,3-d]呋喃-4-胺(簡稱:BBABnf(II)(4))、N,N-雙[4-(二苯并呋喃-4-基)苯基]-4-胺基-p-三聯苯(簡稱:DBfBB1TP)、N-[4-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-N-苯基-4-聯苯胺(簡稱:ThBA1BP)、4-(2-萘基)-4',4''-二苯基三苯基胺(簡稱:BBAβNB)、4-[4-(2-萘基)苯基]-4',4''-二苯基三苯基胺(簡稱:BBAβNBi)、4,4'-二苯基-4''-(6;1'-聯萘基-2-基)三苯基胺(簡稱:BBAαNβNB)、4,4'-二苯基-4''-(7;1'-聯萘基-2-基)三苯基胺(簡稱:BBAαNβNB-03)、4,4'-二苯基-4''-(7-苯基)萘基-2-基三苯基胺(簡稱:BBAPβNB-03)、4,4'-二苯基-4''-(6;2'-聯萘基-2-基)三苯基胺(簡稱:BBA(βN2)B)、4,4'-二苯基-4''-(7;2'-聯萘基-2-基)三苯基胺(簡稱:BBA(βN2)B-03)、4,4'-二苯基-4''-(4;2'-聯萘基-1-基)三苯基胺(簡稱:BBAβNαNB)、4,4'-二苯基-4''-(5;2'-聯萘基-1-基)三苯基胺(簡稱:BBAβNαNB-02)、4-(4-聯苯基)-4'-(2-萘基)-4''-苯基三苯基胺(簡稱:TPBiAβNB)、4-(3-聯苯基)-4'-[4-(2-萘基)苯基]-4''-苯基三苯基胺(簡稱:mTPBiAβNBi)、4-(4-聯苯基)-4'-[4-(2-萘基)苯基]-4''-苯基三苯基胺(簡稱:TPBiAβNBi)、4-苯基-4'-(1-萘基)三苯基胺(簡稱:αNBA1BP)、4,4'-雙(1-萘基)三苯基胺(簡稱:αNBB1BP)、4,4'-二苯基-4''-[4'-(咔唑-9-基)聯苯-4-基]三苯基胺(簡稱:YGTBi1BP)、4'-[4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]三(1,1'-聯苯-4-基)胺(簡稱:YGTBi1BP-02)、4-[4'-(咔唑-9-基)聯苯-4-基]-4'-(2-萘基)-4''-苯基三苯基胺(簡稱:YGTBiβNB)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-N-[4-(1-萘基)苯基]-9,9'-螺雙(9H-茀)-2-胺(簡稱:PCBNBSF)、N,N-雙([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9'-螺雙[9H-茀]-2-胺(簡稱:BBASF)、N,N-雙([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9'-螺雙[9H-茀]-4-胺(簡稱:BBASF(4))、N-(1,1'-聯苯-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-9,9'-螺雙(9H-茀)-4-胺(簡稱:oFBiSF)、N-(4-聯苯)-N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)二苯并呋喃-4-胺(簡稱:FrBiF)、N-[4-(1-萘基)苯基]-N-[3-(6-苯基二苯并呋喃-4-基)苯基]-1-萘基胺(簡稱:mPDBfBNBN)、4-苯基-4'-(9-苯基茀-9-基)三苯基胺(簡稱:BPAFLP)、4-苯基-3'-(9-苯基茀-9-基)三苯基胺(簡稱:mBPAFLP)、4-苯基-4'-[4-(9-苯基茀-9-基)苯基]三苯基胺(簡稱:BPAFLBi)、4-苯基-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(簡稱:PCBA1BP)、4,4'-二苯基-4''-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(簡稱:PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(簡稱:PCBANB)、4,4'-二(1-萘基)-4''-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(簡稱:PCBNBB)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9'-二茀-2-胺(簡稱:PCBASF)、N-(1,1'-聯苯-4-基)-9,9-二甲基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9H-茀-2-胺(簡稱:PCBBiF)、3,3'-(萘-1,4-二基)雙(9-苯基-9H-咔唑)(簡稱:PCzN2)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4'-(9-苯基-9H-茀-9-基)三苯基胺(簡稱:FLPAPA)等。
〈電洞傳輸層〉 電洞傳輸層122是將由電洞注入層121注入的電洞傳輸到發光層123的層。
電洞傳輸層122較佳為包含第三化合物。
第三化合物為電洞傳輸性材料。作為電洞傳輸性材料,能夠使用可用於第二化合物的電洞傳輸性材料。
第三化合物的HOMO能階較佳為第二化合物的HOMO能階以下的值。第三化合物的HOMO能階與第二化合物的HOMO能階之差較佳為0.2eV以內。
第二化合物和第三化合物較佳為都具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一個。
當第二化合物與第三化合物具有同一電洞傳輸性骨架(尤其是,二苯并呋喃骨架)時,可以順利地注入電洞,所以是較佳的。
當第二化合物與第三化合物相同時,可以順利地注入電洞,所以是更佳的。
在電洞傳輸層122具有疊層結構的情況下,構成電洞傳輸層122的各層是將電洞傳輸到發光層123的層。
圖18C和圖18D中的電洞傳輸層122a可以具有與圖18A中的電洞傳輸層122同樣的結構。
圖18C和圖18D中的電洞傳輸層122b(亦即,電洞傳輸層122中的最靠近發光層123一側的層)較佳為被用作電子障壁層。
電洞傳輸層122b較佳為包含第四化合物。
第四化合物為電洞傳輸性材料。作為電洞傳輸性材料,能夠使用可用於第二化合物的電洞傳輸性材料。
第四化合物的HOMO能階較佳為低於第三化合物的HOMO能階。第四化合物的HOMO能階與第三化合物的HOMO能階之差較佳為0.2eV以內。
第二化合物、第三化合物及第四化合物較佳為都具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的至少一個。
當第二化合物、第三化合物及第四化合物具有同一電洞傳輸性骨架(尤其是,二苯并呋喃骨架)時,可以順利地注入電洞,所以是較佳的。
如上所述,在第二化合物與第三化合物(甚至第四化合物)的HOMO能階之差較小或者它們具有電洞傳輸性骨架(較佳的是同一電洞傳輸性骨架)時,可以將電洞順利地注入到電洞注入層及電洞傳輸層,從而可以防止驅動電壓上升以及發光層123中的電洞過少的狀態。
〈發光層〉 發光層是包含發光物質的層。發光層可以包括一種或多種發光物質。另外,作為發光物質,適當地使用發射藍色、紫色、藍紫色、綠色、黃綠色、黃色、橙色、紅色等的發光顏色的物質。另外,作為發光物質也可以使用發射近紅外線的物質。
另外,發光層除了發光物質(客體材料)以外還可以包含一種或多種有機化合物(主體材料、輔助材料等)。另外,作為一種或多種有機化合物,可以使用在本實施方式中進行說明的電洞傳輸性材料和電子傳輸性材料中的一者或兩者。另外,作為一種或多種有機化合物,也可以使用雙極性材料。
對可用於發光層的發光物質沒有特別的限制,可以使用將單重激發能量轉換為可見光區域或近紅外線區域的光的發光物質或將三重激發能量轉換為可見光區域或近紅外線區域的光的發光物質。
作為將單重激發能量轉換成發光的發光物質,可以舉出螢光發光物質,例如可以舉出芘衍生物、蒽衍生物、聯伸三苯衍生物、茀衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、喹㗁啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。尤其是芘衍生物的發光量子產率高,所以是較佳的。作為芘衍生物的具體例子,可以舉出N,N'-雙(3-甲基苯基)-N,N'-雙[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱:1,6mMemFLPAPrn)、N,N'-二苯基-N,N'-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱:1,6FLPAPrn)、N,N'-雙(二苯并呋喃-2-基)-N,N'-二苯基芘-1,6-二胺(簡稱:1,6FrAPrn)、N,N'-雙(二苯并噻吩-2-基)-N,N'-二苯基芘-1,6-二胺(簡稱:1,6ThAPrn)、N,N'-(芘-1,6-二基)雙[(N-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-6-胺](簡稱:1,6BnfAPrn)、N,N'-(芘-1,6-二基)雙[(N-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](簡稱:1,6BnfAPrn-02)、N,N'-(芘-1,6-二基)雙[(6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](簡稱:1,6BnfAPrn-03)等。尤其是,這些以1,6FLPAPrn、1,6mMemFLPAPrn、1,6BnfAPrn-03等芘二胺化合物為代表的稠合芳族二胺化合物具有合適的電洞俘獲性且良好的發光效率及可靠性,所以是較佳的。
除了上述以外,可以使用5,6-雙[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2'-聯吡啶(簡稱:PAP2BPy)、5,6-雙[4'-(10-苯基-9-蒽基)聯苯-4-基]-2,2'-聯吡啶(簡稱:PAPP2BPy)、N,N'-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N'-二苯基芪-4,4'-二胺(簡稱:YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱:YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(簡稱:2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:PCAPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱:PCBAPA)、4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱:PCBAPBA)、苝、2,5,8,11-四(三級丁基)苝(簡稱:TBP)、N,N''-(2-三級丁基蒽-9,10-二基二-4,1-伸苯基)雙[N,N',N'-三苯基-1,4-苯二胺](簡稱:DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N',N'-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱:2DPAPPA)、3,10-雙[N-(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-N-苯基胺基]萘并[2,3-b;6,7-b']雙苯并呋喃(簡稱:3,10PCA2Nbf(IV)-02)、3,10-雙[N-(二苯并呋喃-3-基)-N-苯基胺基]萘并[2,3-b;6,7-b']雙苯并呋喃(簡稱:3,10FrA2Nbf(IV)-02)等。
接著,作為將三重激發能量轉換為發光的發光物質,例如可以舉出磷光發光物質或呈現熱活化延遲螢光的熱活化延遲螢光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料。
作為磷光發光物質,例如可以舉出具有4H-三唑骨架、1H-三唑骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架或吡啶骨架的有機金屬錯合物(尤其是,銥錯合物)、包括拉電子基團的苯基吡啶衍生物作為配體的有機金屬錯合物(尤其是,銥錯合物)、鉑錯合物、稀土金屬錯合物等。
作為呈現藍色或綠色且其發射光譜的峰值波長為450nm以上且570nm以下的磷光發光物質,可以舉出如下物質。
例如可以舉出三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2,6-二甲基苯基)-4H-1,2,4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}銥(III)(簡稱:[Ir(mpptz-dmp)3 ])、三(5-甲基-3,4-二苯基-4H-1,2,4-三唑(triazolato))銥(III)(簡稱:[Ir(Mptz)3 ])、三[4-(3-聯苯)-5-異丙基-3-苯基-4H-1,2,4-三唑(triazolato)]銥(III)(簡稱:[Ir(iPrptz-3b)3 ])、三[3-(5-聯苯)-5-異丙基-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(triazolato)]銥(III)(簡稱:[Ir(iPr5btz)3 ])等具有4H-三唑骨架的有機金屬錯合物;三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1,2,4-三唑(triazolato)]銥(III)(簡稱:[Ir(Mptz1-mp)3 ])、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1,2,4-三唑(triazolato))銥(III)(簡稱:[Ir(Prptz1-Me)3 ])等具有1H-三唑骨架的有機金屬錯合物;fac-三[1-(2,6-二異丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]銥(III)(簡稱:[Ir(iPrpmi)3 ])、三[3-(2,6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑并[1,2-f]菲啶根(phenanthridinato)]銥(III)(簡稱:[Ir(dmpimpt-Me)3 ])等具有咪唑骨架的有機金屬錯合物;以及雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶根-N,C2' ]銥(III)四(1-吡唑基)硼酸鹽(簡稱:FIr6)、雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶根-N,C2' ]銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱:FIrpic)、雙{2-[3',5'-雙(三氟甲基)苯基]吡啶根-N,C2' }銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱:[Ir(CF3 ppy)2 (pic)])、雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶根-N,C2' ]銥(III)乙醯丙酮(簡稱:FIr(acac))等以具有拉電子基團的苯基吡啶衍生物為配體的有機金屬錯合物等。
作為呈現綠色或黃色且其發射光譜的峰值波長為495nm以上且590nm以下的磷光發光物質,可以舉出如下物質。
例如可以舉出三(4-甲基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱:[Ir(mppm)3 ])、三(4-三級丁基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱:[Ir(tBuppm)3 ])、(乙醯丙酮根)雙(6-甲基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱:[Ir(mppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱:[Ir(tBuppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙[6-(2-降莰基)-4-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱:[Ir(nbppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱:[Ir(mpmppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙{4,6-二甲基-2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}銥(III)(簡稱:[Ir(dmppm-dmp)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙(4,6-二苯基嘧啶)銥(III)(簡稱:[Ir(dppm)2 (acac)])等具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物;(乙醯丙酮根)雙(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱:[Ir(mppr-Me)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱:[Ir(mppr-iPr)2 (acac)])等具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物;三(2-苯基吡啶根-N,C2' )銥(III)(簡稱:[Ir(ppy)3 ])、雙(2-苯基吡啶根-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(ppy)2 (acac)])、雙(苯并[h]喹啉)銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(bzq)2 (acac)])、三(苯并[h]喹啉)銥(III)(簡稱:[Ir(bzq)3 ])、三(2-苯基喹啉-N,C2' )銥(III)(簡稱:[Ir(pq)3 ])、雙(2-苯基喹啉-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(pq)2 (acac)])、[2-(4-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]雙[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]銥(III)(簡稱:[Ir(ppy)2 (4dppy)])、雙[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC][2-(4-甲基-5-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]等具有吡啶骨架的有機金屬銥錯合物;雙(2,4-二苯基-1,3-㗁唑-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(dpo)2 (acac)])、雙{2-[4'-(全氟苯基)苯基]吡啶-N,C2' }銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(p-PF-ph)2 (acac)])、雙(2-苯基苯并噻唑-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(bt)2 (acac)])等有機金屬錯合物、三(乙醯丙酮根)(單啡啉)鋱(III)(簡稱:[Tb(acac)3 (Phen)])等稀土金屬錯合物。
作為呈現黃色或紅色且其發射光譜的峰值波長為570nm以上且750nm以下的磷光發光物質,可以舉出如下物質。
例如可以舉出(二異丁醯甲烷根)雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根]銥(III)(簡稱:[Ir(5mdppm)2 (dibm)])、雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根](二新戊醯甲烷)銥(III)(簡稱:[Ir(5mdppm)2 (dpm)])、雙[4,6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊醯甲烷)銥(III)(簡稱:[Ir(d1npm)2 (dpm)])、三(4-三級丁基-6-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱:[Ir(tBuppm)3 ])等具有嘧啶骨架的有機金屬錯合物;(乙醯丙酮)雙(2,3,5-三苯基吡嗪)銥(III)(簡稱:[Ir(tppr)2 (acac)])、雙(2,3,5-三苯基吡嗪)(二新戊醯甲烷)銥(III)(簡稱:[Ir(tppr)2 (dpm)])、雙{4,6-二甲基-2-[3-(3,5-二甲基苯基)-5-苯基-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,6-二甲基-3,5-庚二酮-κ2 O,O')銥(III)(簡稱:[Ir(dmdppr-P)2 (dibm)])、雙{4,6-二甲基-2-[5-(4-氰基-2,6-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2 O,O')銥(III)(簡稱:[Ir(dmdppr-dmCP)2 (dpm)])、(乙醯丙酮)雙[2-甲基-3-苯基喹㗁啉合(quinoxalinato)-N,C2' ]銥(III)(簡稱:[Ir(mpq)2 (acac)])、(乙醯丙酮)雙(2,3-二苯基喹㗁啉合-N,C2' )銥(III)(簡稱:[Ir(dpq)2 (acac)])、(乙醯丙酮)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹㗁啉合]銥(III)(簡稱:[Ir(Fdpq)2 (acac)])、雙{4,6-二甲基-2-[5-(5-氰-2-甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2 O,O')銥(III)(簡稱:[Ir(dmdppr-m5CP)2 (dpm)])等具有吡嗪骨架的有機金屬錯合物;三(1-苯基異喹啉-N,C2' )銥(III)(簡稱:[Ir(piq)3 ])、雙(1-苯基異喹啉-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱:[Ir(piq)2 (acac)])、雙[4,6-二甲基-2-(2-喹啉基-κN)苯基-κC](2,4-戊二酮根-κ2 O,O')銥(III)等具有吡啶骨架的有機金屬錯合物;2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉鉑(II)(簡稱:[PtOEP])等鉑錯合物;以及三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮(propanedionato))(單啡啉)銪(III)(簡稱:[Eu(DBM)3 (Phen)])、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟丙酮](單啡啉)銪(III)(簡稱:[Eu(TTA)3 (Phen)])等稀土金屬錯合物。
作為用於發光層的有機化合物(主體材料、輔助材料等),可以使用選擇一種或多種其能隙比發光物質大的物質。
作為與螢光發光物質組合而使用的有機化合物,較佳為使用單重激發態的能階大且三重激發態的能階小的有機化合物。
雖然一部分與上述具體例子重複,但是,從與發光物質(螢光發光物質、磷光發光物質)的較佳為組合的觀點來看,以下示出有機化合物的具體例子。
作為可以與螢光發光物質組合而使用的有機化合物,可以舉出蒽衍生物、稠四苯衍生物、菲衍生物、芘衍生物、䓛(chrysene)衍生物、二苯并[g,p]䓛衍生物等稠合多環芳香化合物。
作為與螢光發光物質組合而使用的有機化合物(主體材料)的具體例子,可以舉出9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:PCzPA)、3,6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:DPCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱:PCPN)、9,10-二苯基蒽(簡稱:DPAnth)、N,N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱:DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N,9-二苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(簡稱:PCAPBA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCAPA)、6,12-二甲氧基-5,11-二苯基䓛、N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-八苯基二苯并[g,p]䓛-2,7,10,15-四胺(簡稱:DBC1)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱:cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(簡稱:2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-茀-9-基)-聯苯-4'-基}-蒽(簡稱:FLPPA)、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱:DPPA)、9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱:DNA)、2-三級丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱:t-BuDNA)、9,9'-聯蒽(簡稱:BANT)、9,9'-(二苯乙烯-3,3'-二基)二菲(簡稱:DPNS)、9,9'-(二苯乙烯-4,4'-二基)二菲(簡稱:DPNS2)、1,3,5-三(1-芘)苯(簡稱:TPB3)、5,12-二苯基稠四苯、5,12-雙(聯苯-2-基)稠四苯、9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(簡稱:αN-βNPAnth)等。
作為與磷光發光物質組合而使用的有機化合物,選擇其三重激發能量大於發光物質的三重激發能量(基態和三重激發態的能量差)的有機化合物即可。
注意,當為了形成激態錯合物,組合而使用多個有機化合物(例如,第一主體材料及第二主體材料(或輔助材料)等)與發光物質時,較佳為與磷光發光物質(尤其是有機金屬錯合物)混合而使用這些多個有機化合物。
藉由採用這樣的結構,可以高效地得到利用從激態錯合物到發光物質的能量轉移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer:激態錯合物-三重態能量轉移)的發光。作為多個有機化合物的組合,較佳為使用容易形成激態錯合物的組合,特別較佳為組合容易接收電洞的化合物(電洞傳輸性材料)與容易接收電子的化合物(電子傳輸性材料)。另外,藉由作為該激態錯合物選擇形成發射與發光物質的最低能量一側的吸收帶的波長重疊的光的激態錯合物的組合,可以使能量轉移變得順利,從而高效地得到發光。另外,作為電洞傳輸性材料及電子傳輸性材料的具體例子,可以使用本實施方式所示的材料。藉由採用上述結構,可以同時實現高效率、低電壓驅動以及長壽命的發光器件。
關於形成激態錯合物的材料的組合,具有電洞傳輸性的材料的HOMO能階較佳為具有電子傳輸性的材料的HOMO能階以上的值。電洞傳輸性材料的LUMO能階(最低空分子軌域)較佳為電子傳輸性材料的LUMO能階以上的值。注意,材料的LUMO能階及HOMO能階可以從藉由循環伏安(CV)測量測得的材料的電化學特性(還原電位及氧化電位)求出。
注意,激態錯合物的形成例如可以藉由如下方法確認:對具有電洞傳輸性的材料的發射光譜、具有電子傳輸性的材料的發射光譜及混合這些材料而成的混合膜的發射光譜進行比較,當觀察到混合膜的發射光譜比各材料的發射光譜向長波長一側漂移(或者在長波長一側具有新的峰值)的現象時說明形成有激態錯合物。或者,對具有電洞傳輸性的材料的瞬態光致發光(PL)、具有電子傳輸性的材料的瞬態PL及混合這些材料而成的混合膜的瞬態PL進行比較,當觀察到混合膜的瞬態PL壽命與各材料的瞬態PL壽命相比具有長壽命成分或者延遲成分的比率變大等瞬態回應不同時說明形成有激態錯合物。此外,可以將上述瞬態PL稱為瞬態電致發光(EL)。換言之,與對電洞傳輸性材料的瞬態EL、電子傳輸性材料的瞬態EL及這些材料的混合膜的瞬態EL進行比較,觀察瞬態回應的不同,可以確認激態錯合物的形成。
作為可以與磷光發光物質組合而使用的有機化合物,可以舉出芳香胺(具有芳香胺骨架的化合物)、咔唑衍生物(具有咔唑骨架的化合物)、二苯并噻吩衍生物(噻吩衍生物)、二苯并呋喃衍生物(呋喃衍生物)、鋅類金屬錯合物或鋁類金屬錯合物、㗁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹㗁啉衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、啡啉衍生物等。
作為電洞傳輸性高的有機化合物的芳香胺、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物的具體的一個例子,可以舉出如下物質。
作為咔唑衍生物,可以舉出聯咔唑衍生物(例如,3,3'-聯咔唑衍生物)、具有咔唑基的芳香胺等。
作為聯咔唑衍生物(例如,3,3'-聯咔唑衍生物),明確而言,可以舉出3,3'-雙(9-苯基-9H-咔唑)(簡稱:PCCP)、9,9'-雙(1,1'-聯苯-4-基)-3,3'-聯-9H-咔唑、9,9'-雙(1,1'-聯苯-3-基)-3,3'-聯-9H-咔唑、9-(1,1'-聯苯-3-基)-9'-(1,1'-聯苯-4-基)-9H,9'H-3,3'-聯咔唑(簡稱:mBPCCBP)、9-(2-萘基)-9'-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑(簡稱:βNCCP)等。
此外,作為具有咔唑基的芳香胺,明確而言,可以舉出PCBA1BP、N-(4-聯苯)-N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-9-苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱:PCBiF)、PCBBiF、PCBBi1BP、PCBANB、PCBNBB、4-苯基二苯基-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)胺(簡稱:PCA1BP)、N,N'-雙(9-苯基咔唑-3-基)-N,N'-二苯基苯-1,3-二胺(簡稱:PCA2B)、N,N',N''-三苯基-N,N',N''-三(9-苯基咔唑-3-基)苯-1,3,5-三胺(簡稱:PCA3B)、9,9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]茀-2-胺(簡稱:PCBAF)、PCBASF、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(簡稱:PCzPCA1)、3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(簡稱:PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)胺基]-9-苯基咔唑(簡稱:PCzPCN1)、3-[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(簡稱:PCzDPA1)、3,6-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(簡稱:PCzDPA2)、3,6-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-(1-萘基)胺基]-9-苯基咔唑(簡稱:PCzTPN2)、2-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基胺基]螺-9,9'-二茀(簡稱:PCASF)、N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-(4-苯基)苯基苯胺(簡稱:YGA1BP)、N,N'-雙[4-(咔唑-9-基)苯基]-N,N'-二苯基-9,9-二甲基茀-2,7-二胺(簡稱:YGA2F)、4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(簡稱:TCTA)等。
作為咔唑衍生物,除了上述以外,還可以舉出3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱:PCPPn)、PCPN、1,3-雙(N-咔唑基)苯(簡稱:mCP)、4,4'-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱:CBP)、3,6-雙(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(簡稱:CzTP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(簡稱:TCPB)、CzPA等。
作為上述噻吩衍生物(具有噻吩骨架的化合物)及呋喃衍生物(具有呋喃骨架的化合物),明確而言,可以舉出4,4',4''-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(簡稱:DBT3P-II)、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]二苯并噻吩(簡稱:DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(簡稱:DBTFLP-IV)等具有噻吩骨架的化合物、以及4-{3-[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(簡稱:mmDBFFLBi-II)等具有呋喃骨架的化合物等。
作為上述芳香胺,明確而言,可以舉出4,4'-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱:NPB或α-NPD)、N,N'-雙(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1'-聯苯]-4,4'-二胺(簡稱:TPD)、4,4'-雙[N-(螺-9,9'-二茀-2-基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱:BSPB)、BPAFLP、mBPAFLP、N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-N-{9,9-二甲基-2-[N'-苯基-N'-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)胺基]-9H-茀-7-基}苯基胺(簡稱:DFLADFL)、N-(9,9-二甲基-2-二苯基胺基-9H-茀-7-基)二苯基胺(簡稱:DPNF)、2-[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]螺-9,9'-二茀(簡稱:DPASF)、2,7-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]-螺-9,9'-二茀(簡稱:DPA2SF)、4,4',4''-三[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]三苯胺(簡稱:1'-TNATA)、4,4',4''-三(N,N-二苯基胺基)三苯基胺(簡稱:TDATA)、4,4',4''-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基]三苯基胺(簡稱:m-MTDATA)、N,N'-二(對甲苯基)-N,N'-二苯基-對苯二胺(簡稱:DTDPPA)、4,4'-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱:DPAB)、4,4'-雙(N-{4-[N'-(3-甲基苯基)-N'-苯基胺基]苯基}-N-苯基胺基)聯苯(簡稱:DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]苯(簡稱:DPA3B)等。
作為電洞傳輸性高的有機化合物,還可以使用聚(N-乙烯咔唑)(簡稱:PVK)、聚(4-乙烯三苯基胺基)(簡稱:PVTPA)、聚[N-(4-{N'-[4-(4-二苯基胺基)苯基]苯基-N'-苯基胺基}苯基)甲基丙烯醯胺](簡稱:PTPDMA)、聚[N,N'-雙(4-丁基苯基)-N,N'-雙(苯基)聯苯胺](簡稱:Poly-TPD)等高分子化合物。
作為電子傳輸性高的有機化合物的鋅類金屬錯合物、鋁類金屬錯合物的具體例子,可以舉出:三(8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱:Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱:Almq3 )、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(II)(簡稱:BeBq2 )、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(III)(簡稱:BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(II)(簡稱:Znq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬錯合物等。
除此之外,還可以使用如雙[2-(2-苯并㗁唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱:ZnPBO)、雙[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱:ZnBTZ)等具有㗁唑基類配體、噻唑類配體的金屬錯合物等。
此外,作為電子傳輸性高的有機化合物的㗁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹㗁啉衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、啡啉衍生物的具體例子,可以舉出2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-㗁二唑(簡稱:PBD)、1,3-雙[5-(對三級丁基苯基)-1,3,4-㗁二唑-2-基]苯(簡稱:OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-㗁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:CO11)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-三級丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱:TAZ)、3-(4-三級丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯苯基)-1,2,4-三唑(簡稱:p-EtTAZ)、2-{4-[9,10-二(萘-2-基)-2-蒽基]苯基}-1-苯基-1H-苯并咪唑(簡稱:ZADN)、2,2',2''-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(簡稱:TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(簡稱:mDBTBIm-II)、4,4'-雙(5-甲基苯并㗁唑-2-基)二苯乙烯(簡稱:BzOs)、紅啡啉(簡稱:Bphen)、浴銅靈(簡稱:BCP)、2,9-雙(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-啡啉(簡稱:NBphen)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:2mDBTPDBq-II)、2-[3'-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:2mDBTBPDBq-II)、2-[3'-(9H-咔唑-9-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:2mCzBPDBq)、2-[4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:2CzPDBq-III)、7-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:7mDBTPDBq-II)及6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:6mDBTPDBq-II)等。
此外,作為電子傳輸性高的有機化合物的具有二嗪骨架的雜環化合物、具有三嗪骨架的雜環化合物、具有吡啶骨架的雜環化合物的具體例子,可以舉出4,6-雙[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(簡稱:4,6mPnP2Pm)、4,6-雙[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(簡稱:4,6mDBTP2Pm-II)、4,6-雙[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]嘧啶(簡稱:4,6mCzP2Pm)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱:PCCzPTzn)、9-[3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]-9'-苯基-2,3'-聯-9H-咔唑(簡稱:mPCCzPTzn-02)、2-[3'-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-1,1'-聯苯-3-基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱:mFBPTzn)、2-[(1,1'-聯苯)-4-基]-4-苯基-6-[9,9'-螺二(9H-茀)-2-基]-1,3,5-三嗪(簡稱:BP-SFTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-基)苯基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱:mBnfBPTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-6-基)苯基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱:mBnfBPTzn-02)、3,5-雙[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(簡稱:35DCzPPy)、1,3,5-三[3-(3-吡啶)苯基]苯(簡稱:TmPyPB)等。
此外,作為電子傳輸性高的有機化合物,還可以使用聚(2,5-吡啶二基)(簡稱:PPy)、聚[(9,9-二己基茀-2,7-二基)-共-(吡啶-3,5-二基)](簡稱:PF-Py)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(2,2'-聯吡啶-6,6'-二基)](簡稱:PF-BPy)等高分子化合物。
TADF材料是指S1 能階(單重激發態的能階)和T1 能階(三重激發態的能階)之差較小且具有藉由反系間竄越將三重激發能轉換為單重激發能的功能的材料。因此,能夠藉由微小的熱能量將三重激發能上轉換(up-convert)為單重激發能(反系間竄越)並能夠高效地產生單重激發態。此外,可以將三重激發能轉換為發光。另外,可以高效地獲得熱活化延遲螢光的條件為如下:S1 能階與T1 能階的能量差為0eV以上且為0.2eV以下,較佳為0eV以上且為0.1eV以下。TADF材料所呈現的延遲螢光是指其光譜與一般的螢光同樣但其壽命非常長的發光。其壽命為10-6 秒以上,較佳為10-3 秒以上。
以兩種物質形成激發態的激態錯合物因S1 能階和T1 能階之差極小而具有將三重激發能轉換為單重激發能的TADF材料的功能。
注意,作為T1 能階的指標,可以使用在低溫(例如,77K至10K)下觀察到的磷光光譜。關於TADF材料,較佳的是,當以藉由在螢光光譜的短波長側的尾處引切線得到的外推線的波長能量為S1 能階並以藉由在磷光光譜的短波長側的尾處引切線得到的外推線的波長能量為T1 能階時,S1 與T1 之差為0.3eV以下,更佳為0.2eV以下。
TADF材料可以被用作客體材料或主體材料。
作為TADF材料,例如可以舉出富勒烯或其衍生物、普羅黃素等吖啶衍生物、伊紅等。另外,還可以舉出包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)或鈀(Pd)等含金屬卟啉。作為含金屬卟啉,例如,也可以舉出原卟啉-氟化錫錯合物(簡稱:SnF2 (Proto IX))、中卟啉-氟化錫錯合物(簡稱:SnF2 (Meso IX))、血卟啉-氟化錫錯合物(簡稱:SnF2 (Hemato IX))、糞卟啉四甲酯-氟化錫錯合物(簡稱:SnF2 (Copro III-4Me))、八乙基卟啉-氟化錫錯合物(簡稱:SnF2 (OEP))、初卟啉-氟化錫錯合物(簡稱:SnF2 (Etio I))以及八乙基卟啉-氯化鉑錯合物(簡稱:PtCl2 OEP)等。
除此之外,可以使用2-(聯苯-4-基)-4,6-雙(12-苯基吲哚[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(簡稱:PIC-TRZ)、PCCzPTzn、2-[4-(10H-啡㗁𠯤-10-基)苯基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱:PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5,10-二氫啡𠯤-10-基)苯基]-4,5-二苯基-1,2,4-三唑(簡稱:PPZ-3TPT)、3-(9,9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧雜蒽-9-酮(簡稱:ACRXTN)、雙[4-(9,9-二甲基-9,10-二氫吖啶)苯基]碸(簡稱:DMAC-DPS)、10-苯基-10H,10'H-螺[吖啶-9,9'-蒽]-10'-酮(簡稱:ACRSA)、4-(9'-苯基-3,3'-聯-9H-咔唑-9-基)苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(簡稱:4PCCzBfpm)、4-[4-(9'-苯基-3,3'-聯-9H-咔唑-9-基)苯基]苯并呋喃并[3,2-d]嘧啶(簡稱:4PCCzPBfpm)、9-[3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]-9'-苯基-2,3'-聯-9H-咔唑(簡稱:mPCCzPTzn-02)等具有富π電子雜芳環及缺π電子雜芳環的雜環化合物。該雜環化合物具有富π電子型雜芳環和缺π電子型雜芳環,電子傳輸性和電洞傳輸性都高,所以是較佳的。另外,也可以使用鍵合有氰基等拉電子基團的芳環代替缺π電子型雜芳環。此外,可以使用缺π電子骨架代替缺π電子雜芳環。同樣地,可以使用富π電子骨架代替富π電子雜芳環。
在具有缺π電子雜芳環的骨架中,吡啶骨架、二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架、嗒𠯤骨架)及三嗪骨架穩定且可靠性良好,所以是較佳的。尤其是,苯并呋喃并嘧啶骨架、苯并噻吩并嘧啶骨架、苯并呋喃并吡嗪骨架、苯并噻吩并吡嗪骨架的電子受體性高且可靠性良好,所以是較佳的。
在具有富π電子型雜芳環的骨架中,吖啶骨架、啡㗁𠯤骨架、啡噻𠯤骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架穩定且可靠性良好,所以較佳為具有上述骨架中的至少一個。尤其是,較佳為使用二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架、吲哚骨架、咔唑骨架、吲哚咔唑骨架、聯咔唑骨架、3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。
在富π電子型雜芳環和缺π電子型雜芳環直接鍵合的物質中,富π電子雜芳環的施體性和缺π電子型雜芳環的受體性都高而單重激發態與三重激發態之間的能量差變小,所以是特別較佳的。
作為富π電子骨架,可以使用芳香胺骨架、吩嗪骨架等。作為缺π電子骨架,可以使用氧雜蒽骨架、二氧化噻噸(thioxanthene dioxide)骨架、㗁二唑骨架、三唑骨架、咪唑骨架、蒽醌骨架、苯基硼烷或boranthrene等含硼骨架、苯甲腈或氰苯等具有腈基或氰基的芳香環或雜芳環、二苯甲酮等羰骨架、氧化膦骨架、碸骨架等。
另外,在作為發光物質使用TADF材料的情況下,可以組合其他有機化合物使用。尤其是,可以與上述主體材料(電洞傳輸性材料、電子傳輸性材料)組合。在使用TADF材料時,主體材料的S1 能階較佳為高於TADF材料的S1 能階。此外,主體材料的T1 能階較佳為比TADF材料的T1 能階高。
另外,也可以使用TADF材料作為主體材料且使用螢光發光物質作為客體材料。當使用TADF材料作為主體材料時,由TADF材料生成的三重激發能經反系間竄越轉換為單重激發能並進一步能量轉移到發光物質,由此可以提高發光器件的發光效率。此時,TADF材料被用作能量施體,發光物質被用作能量受體。由此,作為主體材料使用TADF材料在作為客體材料使用螢光發光物質時很有效。此外,此時,為了得到高發光效率,TADF材料的S1 能階較佳為比螢光發光物質的S1 能階高。此外,TADF材料的T1 能階較佳為比螢光發光物質的S1 能階高。因此,TADF材料的T1 能階較佳為比螢光發光物質的T1 能階高。
此外,較佳為使用呈現與螢光發光物質的最低能量一側的吸收帶的波長重疊的發光的TADF材料。由此,激發能順利地從TADF材料轉移到螢光發光物質,可以高效地得到發光,所以是較佳的。
為了高效地從三重激發能藉由反系間竄越生成單重激發能,較佳為在TADF材料中產生載子再結合。此外,較佳的是在TADF材料中生成的三重激發能不轉移到螢光發光物質。為此,螢光發光物質較佳為在螢光發光物質所具有的發光體(成為發光的原因的骨架)的周圍具有保護基。作為該保護基,較佳為不具有π鍵的取代基,較佳為飽和烴,明確而言,可以舉出碳原子數為3以上且10以下的烷基、取代或未取代的碳原子數為3以上且10以下的環烷基、碳原子數為3以上且10以下的三烷基矽基,更佳為具有多個保護基。不具有π鍵的取代基由於幾乎沒有傳輸載子的功能,所以對載子傳輸或載子再結合幾乎沒有影響,可以使TADF材料與螢光發光物質的發光體彼此遠離。在此,發光體是指在螢光發光物質中成為發光的原因的原子團(骨架)。發光體較佳為具有π鍵的骨架,較佳為包含芳香環,並較佳為具有稠合芳香環或稠合雜芳環。作為稠合芳香環或稠合雜芳環,可以舉出菲骨架、二苯乙烯骨架、吖啶酮骨架、啡㗁𠯤骨架、啡噻𠯤骨架等。尤其是,具有萘骨架、蒽骨架、茀骨架、䓛骨架、聯伸三苯骨架、稠四苯骨架、芘骨架、苝骨架、香豆素骨架、喹吖啶酮骨架、萘并雙苯并呋喃骨架的螢光發光物質具有高螢光量子產率,所以是較佳的。
〈電子傳輸層〉 電子傳輸層124是將從陰極102注入的電子傳送到發光層123的層。
電子傳輸層124包含電子傳輸性材料和第一物質。
電子傳輸性材料的電子傳輸性比電洞傳輸性高。
用於電子傳輸層124的電子傳輸性材料的最高佔據分子軌域能階(HOMO能階)較佳為-6.0eV以上。
用於電子傳輸層124的電子傳輸性材料的電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率較佳為1×10-7 cm2 /Vs以上且1×10-5 cm2 /Vs以下,更佳為1×10-7 cm2 /Vs以上且5×10-5 cm2 /Vs以下。
用於電子傳輸層124的電子傳輸性材料的電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率較佳為小於發光層123的主體材料的電場強度[V/cm]的平方根為600時的電子移動率。藉由降低電子傳輸層124中的電子傳輸性可以控制向發光層123的電子的注入量,由此可以防止發光層123變成電子過多的狀態。
用於電子傳輸層124的電子傳輸性材料較佳為具有蒽骨架,更佳為具有蒽骨架及雜環骨架。作為該雜環骨架較佳為使用含氮五員環骨架。該含氮五員環骨架尤其較佳為具有如吡唑環、咪唑環、㗁唑環、噻唑環那樣在環中具有兩個雜原子的含五員環骨架。
除此之外,可以將可用於上述主體材料的電子傳輸性材料的一部分以及作為可以與上述螢光發光物質組合而用於主體材料的材料舉出的物質用於電子傳輸層124。
作為用於電子傳輸層124的電子傳輸性材料,例如可以舉出2-{4-[9,10-二(萘-2-基)-2-蒽基]苯基}-1-苯基-1H-苯并咪唑(簡稱:ZADN)、9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(簡稱:αN-βNPAnth),9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱:cgDBCzPA)等。
除此之外,作為可用於電子傳輸層124的電子傳輸性材料,能夠使用可用於上述發光層的電子傳輸性材料以及可以與螢光發光物質組合使用的有機化合物(主體材料)等。
第一物質為金屬、金屬鹽、金屬氧化物或有機金屬鹽。
作為金屬,可以舉出鹼金屬、鹼土金屬及稀土金屬。明確而言,可以舉出Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba等。
作為金屬鹽,例如可以舉出上述金屬的鹵化物及上述金屬的碳酸鹽。明確而言,可以舉出LiF、NaF、KF、RbF、CsF、MgF2 、CaF2 、SrF2 、BaF2 、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、MgCl2 、CaCl2 、SrCl2 、BaCl2 、Li2 CO3 、Cs2 CO3 等。
作為金屬氧化物,例如可以舉出上述金屬的氧化物。明確而言,可以舉出Li2 O、Na2 O、Cs2 O、MgO、CaO等。
作為有機金屬鹽,例如可以舉出有機金屬錯合物。
第一物質較佳為包含鹼金屬或鹼土金屬的有機金屬錯合物。
第一物質較佳為包含含有氮及氧的配體和鹼金屬或鹼土金屬的有機金屬錯合物。
第一物質較佳為包含羥基喹啉配體和鹼金屬或鹼土金屬的有機金屬錯合物。
作為上述有機金屬錯合物,可以舉出8-羥基喹啉鋰(簡稱:Liq)、8-羥基喹啉鈉(簡稱:Naq)、8-羥基喹啉鉀(簡稱:Kq)、雙(8-羥基喹啉)鎂(簡稱:Mgq2 )、雙(8-羥基喹啉)鋅(簡稱:Znq2 )等。
作為第一物質,尤其較佳為使用Liq。
如圖18D所示,電子傳輸層124也可以包括發光層123一側的電子傳輸層124a和陰極102一側的電子傳輸層124b。電子傳輸層124a中的電子傳輸性材料與第一物質的濃度比較佳為與電子傳輸層124b不同。例如,電子傳輸層124a中的第一物質的濃度較佳為高於電子傳輸層124b。
〈電子注入層〉 電子注入層125是提高從陰極102注入電子的效率的層。陰極102的材料的功函數的值與用於電子注入層125的材料的LUMO能階的值之差較佳為小(0.5eV以內)。
因此,作為電子注入層125,可以使用鋰、銫、氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2 )、8-(羥基喹啉)鋰(簡稱:Liq)、2-(2-吡啶基)苯酚鋰(簡稱:LiPP)、2-(2-吡啶基)-3-羥基吡啶(pyridinolato)鋰(簡稱:LiPPy)、4-苯基-2-(2-吡啶基)苯酚鋰(簡稱:LiPPP)、鋰氧化物(LiOx )、碳酸銫等鹼金屬、鹼土金屬或者它們的化合物。此外,可以使用氟化鉺(ErF3 )等稀土金屬化合物。另外,也可以將電子鹽用於電子注入層。作為該電子鹽,例如可以舉出對鈣和鋁的混合氧化物以高濃度添加電子的物質等。此外,也可以使用上述構成電子傳輸層的物質。
另外,作為電子注入層也可以使用包括電子傳輸性材料及施體性材料(電子施體性材料)的複合材料。這種複合材料在電子注入性能和電子傳輸性能方面優良,因為電子施體導致電子的生成。在該情況下,有機化合物較佳為在將生成的電子傳輸方面優良的材料。在此情況下,有機化合物較佳為在傳輸所產生的電子方面性能優異的材料,明確而言,例如,可以使用用於如上所述的電子傳輸性材料(金屬錯合物、雜芳族化合物等)。作為電子施體,只要使用對有機化合物呈現電子施體性的物質,即可。明確而言,較佳為使用鹼金屬、鹼土金屬和稀土金屬,可以舉出鋰、銫、鎂、鈣、鉺、鐿等。此外,可以使用氧化鎂等路易士鹼。另外,也可以使用四硫富瓦烯(簡稱:TTF)等有機化合物。
〈電荷產生層〉 電荷產生層104具有在對陽極101與陰極102之間施加電壓時向EL層103a注入電子且向EL層103b注入電洞的功能。
電荷產生層104既可以具有包含電洞傳輸性材料和受體性材料的結構,也可以具有包含電子傳輸性材料和施體性材料的結構。藉由形成這種結構的電荷產生層104,可以抑制在層疊EL層時的驅動電壓的增大。
作為電洞傳輸性材料、受體性材料、電子傳輸性材料及施體性材料,可以使用上述材料。
另外,當製造本實施方式所示的發光器件時,可以利用蒸鍍法等真空製程或旋塗法、噴墨法等溶液製程。作為蒸鍍法,可以利用濺射法、離子鍍法、離子束蒸鍍法、分子束蒸鍍法、真空蒸鍍法等物理蒸鍍法(PVD法)或化學氣相沉積法(CVD法)等。尤其是,可以利用蒸鍍法(真空蒸鍍法)、塗佈法(浸塗法、染料塗佈法、棒式塗佈法、旋塗法、噴塗法)、印刷法(噴墨法、網版印刷(孔版印刷)法、平板印刷(平版印刷)法、柔版印刷(凸版印刷)法、照相凹版印刷法、微接觸印刷法等)等方法形成包括在發光元件的EL層中的功能層(電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層)。
構成發光器件的功能層的材料都不侷限於上述材料。例如,也可以使用高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)、中分子化合物(介於低分子與高分子之間的化合物:分子量為400至4000)、無機化合物(量子點材料等)等。作為量子點材料,可以使用膠狀量子點材料、合金型量子點材料、核殼(Core Shell)型量子點材料、核型量子點材料等。
[發光器件的發光模型] 對本實施方式的發光器件的發光模型進行說明。
在此,使用圖18A所示的電洞傳輸層122、發光層123及電子傳輸層124說明發光器件的發光模型。發光器件不侷限於圖18A的結構,在其他結構中也可以採用該發光模型。
如圖19A所示,在發光層123處於電子過多狀態時,發光區域123-1形成在發光層123的局部區域中。換言之,發光層123中的發光區域123-1的寬度窄。因此,在發光層123的局部區域中,電子(e- )與電洞(h+ )集中地進行再結合,劣化被促進。另外,當在發光層123中不能夠進行再結合的電子經過發光層123時,有時壽命或發光效率下降。
另一方面,在本發明的一個實施方式的發光器件中,藉由降低電子傳輸層124的電子傳輸性,可以擴大發光層123中的發光區域123-1的寬度(圖19B、圖19C)。藉由擴大發光區域123-1的寬度,可以分散發光層123中的電子與電洞的再結合區域。因此,可以提供壽命長且發光效率高的發光器件。
如圖19B所示,在本發明的一個實施方式的發光器件中,再結合區域有時在驅動初期擴大到電子傳輸層124一側。圖19B示出電子傳輸層124中的再結合區域作為區域124-1。明確而言,在本發明的一個實施方式的發光器件中,由於在驅動初期電洞的注入能障較小且電子傳輸層124的電子傳輸性較低,所以有時發光區域123-1(亦即,再結合區域)形成在發光層123整體,且再結合區域還形成在電子傳輸層124中。
另外,由於電子傳輸層124中的電子傳輸層材料的HOMO能階較高,亦即為-6.0eV以上,所以有時電洞的一部分到達電子傳輸層124而在電子傳輸層124中也發生再結合。注意,當發光層123中的主體材料(或輔助材料)與電子傳輸層124中的電子傳輸性材料的HOMO能階之差為0.2eV以內時也有可能發生該現象。
如圖19C所示,在本發明的一個實施方式的發光器件中,隨著驅動時間的推移載子平衡變化,而不容易發生電子傳輸層124的再結合。藉由在發光層123整體中形成有發光區域123-1的狀態下抑制電子傳輸層124的再結合,再結合的載子的能量可以有效地用於發光。由此,亮度有可能與驅動初始相比上升。該亮度上升與發光器件的驅動初期出現的亮度急劇下降(亦即,所謂的初始劣化)相抵消,由此可以提供初始劣化小驅動壽命長的發光器件。注意,在本說明書等中,有時將上述發光器件稱為Recombination-Site Tailoring Injection結構(ReSTI結構)。
在此,使用圖19D說明本實施方式的發光器件及比較用發光器件的隨著時間推移的正規化亮度。在圖19D中,粗實線及粗點劃線是本實施方式的發光器件的正規化亮度的劣化曲線,粗虛線是比較發光器件的正規化亮度的劣化曲線。
如圖19D所示,本實施方式的發光器件與比較發光器件的正規化亮度的劣化曲線的傾斜度互不相同。明確而言,本實施方式的發光器件的劣化曲線的傾斜度θ2小於比較發光器件的劣化曲線的傾斜度θ1。
如圖19D所示,在本發明的一個實施方式的發光器件中,藉由電流密度恆定的條件下的驅動測試來得到的亮度的劣化曲線有時具有極大值(粗實線)。也就是說,本發明的一個實施方式的發光器件有時呈現隨著時間推移亮度上升的舉動。該舉動可以使其與驅動初期的急劇劣化(所謂的初始劣化)相抵消。但是,本發明的一個實施方式不侷限於上述發光器件,例如,如圖19D的粗點劃線所示,可以不具有亮度的極大值,亦即可以不發生亮度上升地減小劣化曲線的傾斜度。因此,藉由使發光器件具有呈現該舉動的結構,可以實現初始劣化小且具有非常長的驅動壽命的發光器件。
注意,在取具有極大值的劣化曲線的微分時,存在有其值為0的部分。因此,可以將存在劣化曲線的微分為0的部分的發光器件換稱為本發明的一個實施方式的發光器件。
在本發明的一個實施方式的發光器件中,電子傳輸層124較佳為在厚度方向上具有電子傳輸性材料與第一物質的混合比(濃度)不同的部分。明確而言,較佳為具有電子傳輸性材料與金屬、金屬鹽、金屬氧化物或有機金屬錯合物的混合比(濃度)不同的部分。
電子傳輸層124中的第一物質的濃度可以藉由飛行時間二次離子質譜分析(ToF-SIMS:Time-of-flight secondary ion mass spectrometry)所得到的原子或分子的檢測量估計。在由相同的兩種材料構成且混合比例互不相同的部分中,藉由ToF-SIMS分析檢測出的各值的大小相當於所著眼的原子或分子的存在量的大小。因此,藉由比較電子傳輸性材料及有機金屬錯合物的檢測量,可以估計混合比例的大小。
作為電子傳輸層124中的第一物質的含量,陰極102一側的含量較佳為少於陽極101一側的含量。就是說,較佳為以第一物質的濃度從陰極102一側向陽極101一側上升的方式形成電子傳輸層124。就是說,電子傳輸層124在比電子傳輸性材料的濃度較高的部分更靠近發光層123一側具有電子傳輸性材料的濃度較低的部分。換言之,電子傳輸層124在比第一物質的濃度較低的部分更靠近發光層123一側具有第一物質的濃度較高的部分。
在電子傳輸層124中,電子傳輸性材料的濃度較高的部分(第一物質的濃度較低的部分)的電子移動率在電場強度[V/cm]的平方根為600時較佳為1×10-7 cm2 /Vs以上且5×10-5 cm2 /Vs以下。
例如,電子傳輸層124中的第一物質的含量(濃度)可以具有圖20A至圖20D所示的結構。注意,圖20A和圖20B示出在電子傳輸層124內沒有明確的邊界的情況,圖20C和圖20D示出在電子傳輸層124內有明確的邊界的情況。
當在電子傳輸層124內沒有明確的邊界時,如圖20A和圖20B所示,電子傳輸性材料和第一物質的濃度連續地變化。當在電子傳輸層124內有明確的邊界時,如圖20C和圖20D所示,電子傳輸性材料和第一物質的濃度步階狀地變化。注意,在電子傳輸性材料和第一物質的濃度步階狀地變化時,電子傳輸層124由多個層構成。例如,圖20C示出電子傳輸層124具有兩層的疊層結構的情況,圖20D示出電子傳輸層124具有三層的疊層結構的情況。注意,在圖20C和圖20D中,虛線表示多個層的邊界的區域。
本發明的一個實施方式的發光器件中的載子平衡的變化可認為是由電子傳輸層124的電子移動率的變化導致的。
在本發明的一個實施方式的發光器件中,在電子傳輸層124內部存在第一物質的濃度差異。電子傳輸層124在該第一物質的濃度較低的區域與發光層123之間具有該第一物質的濃度較高的區域。就是說,第一物質的濃度較低的區域比第一物質的濃度較高的區域更靠近陰極102一側。
具有上述結構的本發明的一個實施方式的發光器件的壽命非常長。尤其是,在初始亮度為100%時,能夠使直到初始亮度減少到95%的亮度為止的時間(也稱為LT95)極長。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式3 在本實施方式中,參照圖21A至圖22B說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
[像素電路的例子1] 本發明的一個實施方式的顯示裝置在顯示部中包括具有受光器件的第一像素電路及具有發光器件的第二像素電路。第一像素電路及第二像素電路各自配置為矩陣狀。
圖21A示出具有受光器件的第一像素電路的一個例子,而圖21B示出具有發光器件的第二像素電路的一個例子。
圖21A所示的像素電路PIX1包括受光器件PD、電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3、電晶體M4及電容器C1。這裡,示出使用光電二極體作為受光器件PD的例子。
受光器件PD的陰極與佈線V1電連接,陽極與電晶體M1的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M1的閘極與佈線TX電連接,源極和汲極中的另一個與電容器C1的一個電極、電晶體M2的源極和汲極中的一個及電晶體M3的閘極電連接。電晶體M2的閘極與佈線RES電連接,源極和汲極中的另一個與佈線V2電連接。電晶體M3的源極和汲極中的一個與佈線V3電連接,源極和汲極中的另一個與電晶體M4的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M4的閘極與佈線SE電連接,源極和汲極中的另一個與佈線OUT1電連接。
佈線V1、佈線V2及佈線V3各自被供應恆定電位。當以反向偏壓驅動受光器件PD時,將低於佈線V1的電位供應到佈線V2。電晶體M2被供應到佈線RES的信號控制,使得連接於電晶體M3的閘極的節點的電位重設至供應到佈線V2的電位。電晶體M1被供應到佈線TX的信號控制,根據流過受光器件PD的電流控制上述節點的電位變化的時序。電晶體M3用作根據上述節點的電位輸出的放大電晶體。電晶體M4被供應到佈線SE的信號控制,用作選擇電晶體,該選擇電晶體用來使用連接於佈線OUT1的外部電路讀出根據上述節點的電位的輸出。
圖21B所示的像素電路PIX2包括發光器件EL、電晶體M5、電晶體M6、電晶體M7及電容器C2。這裡,示出使用發光二極體作為發光器件EL的例子。尤其是,作為發光器件EL,較佳為使用有機EL器件。
電晶體M5的閘極與佈線VG電連接,源極和汲極中的一個與佈線VS電連接,源極和汲極中的另一個與電容器C2的一個電極及電晶體M6的閘極電連接。電晶體M6的源極和汲極中的一個與佈線V4電連接,源極和汲極中的另一個與發光器件EL的陽極及電晶體M7的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M7的閘極與佈線MS電連接,源極和汲極中的另一個與佈線OUT2電連接。發光器件EL的陰極與佈線V5電連接。
佈線V4及佈線V5各自被供應恆定電位。可以將發光器件EL的陽極一側和陰極一側分別設定為高電位和低於陽極一側的電位。電晶體M5被供應到佈線VG的信號控制,用作用來控制像素電路PIX2的選擇狀態的選擇電晶體。此外,電晶體M6用作根據供應到閘極的電位控制流過發光器件EL的電流的驅動電晶體。當電晶體M5處於導通狀態時,供應到佈線VS的電位被供應到電晶體M6的閘極,可以根據該電位控制發光器件EL的發光亮度。電晶體M7被供應到佈線MS的信號控制,將電晶體M6與發光器件EL之間的電位藉由佈線OUT2輸出到外部。
電連接於受光器件PD的陰極的佈線V1和電連接於發光器件EL的陰極的佈線V5可以為同一層及同一電位。
這裡,像素電路PIX1所包括的電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3及電晶體M4、像素電路PIX2所包括的電晶體M5、電晶體M6及電晶體M7較佳為使用形成其通道的半導體層含有金屬氧化物(氧化物半導體)的電晶體。
使用其能帶間隙比矽寬且載子密度低的金屬氧化物的電晶體可以實現極低的關態電流。由於其關態電流低,因此能夠長期間保持儲存於與電晶體串聯連接的電容器中的電荷。因此,尤其是,與電容器C1或電容器C2串聯連接的電晶體M1、電晶體M2、電晶體M5較佳為使用含有氧化物半導體的電晶體。此外,除此以外的電晶體也同樣使用含有氧化物半導體的電晶體,由此可以降低製造成本。
此外,電晶體M1至電晶體M7也可以使用形成其通道的半導體含有矽的電晶體。尤其是,藉由使用單晶矽或多晶矽等結晶性高的矽,可以實現高場效移動率,能夠進行更高速度的工作。
此外,電晶體M1至電晶體M7中的一個以上可以使用含有氧化物半導體的電晶體,除此以外的電晶體可以使用含有矽的電晶體。
圖21A和圖21B示出n通道型電晶體,但是也可以使用p通道型電晶體。
像素電路PIX1所包括的電晶體與像素電路PIX2所包括的電晶體較佳為排列在同一基板上。尤其較佳為像素電路PIX1所包括的電晶體和像素電路PIX2所包括的電晶體較佳為混合形成在一個區域內並週期性地排列。
此外,較佳為在與受光器件PD或發光器件EL重疊的位置設置一個或多個包括電晶體和電容器中的一個或兩個的層。由此,可以減少各像素電路的實效佔有面積,從而可以實現高清晰度的受光部或顯示部。
[像素電路的例子2] 圖22A示出像素的方塊圖。圖22A所示的像素包括切換電晶體(Switching Tr)、驅動電晶體(Driving Tr)、發光器件(OLED)及記憶體(Memory)。
記憶體被供應資料Data_W。當像素除了被供應顯示資料Data以外還被供應資料Data_W時,流過發光器件的電流增大,因此顯示裝置可以表現高亮度。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,將發光器件所發射的光用作光源,受光器件檢測出被拍攝物件反射的光,由此進行拍攝。藉由根據顯示資料Data及資料Data_W驅動用於該光源的發光器件,可以以高亮度使發光器件發光。在發光器件的亮度較高時,可以提高S/N比。因此,可以提高受光器件的光檢測的靈敏度。
圖22B具體地示出像素電路的電路圖。
圖22B所示的像素包括電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3、電晶體M4、電容器Cs、電容器Cw及發光器件EL。
電晶體M1的源極和汲極中的一個與電容器Cw的一個電極電連接。電容器Cw的另一個電極與電晶體M4的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M4的源極和汲極中的一個與電晶體M2的閘極電連接。電晶體M2的閘極與電容器Cs的一個電極電連接。電容器Cs的另一個電極與電晶體M2的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M2的源極和汲極中的一個與電晶體M3的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M3的源極和汲極中的一個與發光器件EL的一個電極電連接。圖22B所示的每個電晶體包括與閘極電連接的背閘極,然而背閘極的連接不侷限於此。另外,也可以在電晶體中不設置背閘極。
在此,將連接有電容器Cw的另一個電極、電晶體M4的源極和汲極中的一個、電晶體M2的閘極及電容器Cs的一個電極的節點稱為節點NM。另外,將連接有電容器Cs的另一個電極、電晶體M2的源極和汲極中的一個、電晶體M3的源極和汲極中的一個及發光器件EL的一個電極的節點稱為節點NA。
電晶體M1的閘極與佈線G1電連接。電晶體M3的閘極與佈線G1電連接。電晶體M4的閘極與佈線G2電連接。電晶體M1的源極和汲極中的另一個與佈線DATA電連接。電晶體M3的源極和汲極中的另一個與佈線V0電連接。電晶體M4的源極和汲極中的另一個與佈線DATA_W電連接。
電晶體M2的源極和汲極中的另一個與佈線ANODE(高電位一側)電連接。發光器件EL的另一個電極與佈線CATHODE(低電位一側)電連接。
佈線G1及佈線G2可以被用作用來控制電晶體的工作的信號線。佈線DATA可以被用作對像素供應影像信號的信號線。佈線DATA_W可以被用作對記憶體電路MEM寫入資料的信號線。佈線DATA_W可以被用作對像素供應校正信號的信號線。佈線V0被用作取得電晶體M4的電特性的監控線。此外,藉由將特定電位從佈線V0經過電晶體M3供應到電容器Cs的另一個電極,可以使影像信號的寫入穩定化。
電晶體M2、電晶體M4及電容器Cw構成記憶體電路MEM。節點NM是存儲節點,藉由使電晶體M4導通,可以將供應到佈線DATA_W的信號寫入到節點NM。藉由作為電晶體M4使用其關態電流極低的電晶體,可以長時間保持節點NM的電位。
作為電晶體M4,例如可以使用將金屬氧化物用於通道形成區域的電晶體(以下,稱為OS電晶體)。由此,可以使電晶體M4的關態電流極低,可以長時間保持節點NM的電位。此時,作為構成像素的其他電晶體較佳為使用OS電晶體。關於金屬氧化物的具體例子,可以參照實施方式1的內容。
OS電晶體的能隙大而呈現關態電流極小的特性。與在通道形成區域中包括Si的電晶體(以下,稱為Si電晶體)不同,OS電晶體不會發生碰撞電離、突崩潰、短通道效應等,因此能夠形成可靠性高的電路。
此外,作為電晶體M4也可以使用Si電晶體。此時,作為構成像素的其他電晶體較佳為使用Si電晶體。
作為Si電晶體,可以舉出含有非晶矽的電晶體、含有結晶矽(典型為低溫多晶矽)的電晶體、以及含有單晶矽的電晶體等。
一個像素也可以將OS電晶體和Si電晶體都包括在內。
在像素中,寫入到節點NM的信號與從佈線DATA供給的影像信號電容耦合並被輸出到節點NA。電晶體M1可以具有選擇像素的功能。
也就是說,只要將所希望的校正信號儲存到節點NM就可以對供應的影像信號添加該校正信號。注意,由於傳輸路徑上的因素有時校正信號會衰減,因此較佳為考慮該衰減來生成校正信號。
藉由利用影像信號和校正信號使發光器件發光,可以增大流過發光器件的電流,因此可以表現高亮度。可以施加源極驅動器的輸出電壓以上的電壓作為驅動電晶體的閘極電壓,因此可以降低源極驅動器的功耗。由於可以將高亮度的光用作光源,所以可以提高感測器的靈敏度。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式4 在本實施方式中,參照圖23A至圖25F說明本發明的一個實施方式的電子裝置。
本實施方式的電子裝置包括本發明的一個實施方式的顯示裝置。例如,可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於電子裝置的顯示部。因為本發明的一個實施方式的顯示裝置具有檢測光的功能,所以可以在顯示部進行生物識別或者檢測出觸摸或靠近。就是說,本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的受光器件能夠被用作觸控感測器或觸控面板的一部分。由此,可以提高電子裝置的功能性及方便性。
作為電子裝置,例如除了電視機、桌上型或膝上型個人電腦、用於電腦等的顯示器、數位看板、彈珠機等大型遊戲機等具有較大的螢幕的電子裝置以外,還可以舉出數位相機、數位攝影機、數位相框、行動電話機、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、音頻再生裝置等。
本實施方式的電子裝置也可以包括感測器(該感測器具有測量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)。
本實施方式的電子裝置可以具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能;觸控面板的功能;顯示日曆、日期或時間等的功能;執行各種軟體(程式)的功能;進行無線通訊的功能;讀出儲存在存儲介質中的程式或資料的功能;等。
圖23A所示的電子裝置6500是可以用作智慧手機的可攜式資訊終端設備。
電子裝置6500包括外殼6501、顯示部6502、電源按鈕6503、按鈕6504、揚聲器6505、麥克風6506、相機6507及光源6508等。顯示部6502具有觸控面板功能。
顯示部6502可以使用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
圖23B是包括外殼6501的麥克風6506一側的端部的剖面示意圖。
外殼6501的顯示面一側設置有具有透光性的保護構件6510,被外殼6501及保護構件6510包圍的空間內設置有顯示面板6511、光學構件6512、觸控感測器面板6513、印刷電路板6517、電池6518等。
顯示面板6511、光學構件6512及觸控感測器面板6513使用黏合層(未圖示)固定到保護構件6510。
在顯示部6502的外側的區域中,顯示面板6511的一部分疊回,且該疊回部分連接有FPC6515。FPC6515安裝有IC6516。FPC6515與設置於印刷電路板6517的端子連接。
顯示面板6511可以使用本發明的一個實施方式的撓性顯示器。由此,可以實現極輕量的電子裝置。此外,由於顯示面板6511極薄,所以可以在抑制電子裝置的厚度的情況下安裝大容量的電池6518。此外,藉由折疊顯示面板6511的一部分以在像素部的背面設置與FPC6515的連接部,可以實現窄邊框的電子裝置。
圖24A示出電視機的一個例子。在電視機7100中,外殼7101中組裝有顯示部7000。在此示出利用支架7103支撐外殼7101的結構。
可以對顯示部7000適用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
可以藉由利用外殼7101所具備的操作開關或另外提供的遙控器7111進行圖24A所示的電視機7100的操作。此外,也可以在顯示部7000中具備觸控感測器,也可以藉由用指頭等觸摸顯示部7000進行電視機7100的操作。此外,也可以在遙控器7111中具備顯示從該遙控器7111輸出的資料的顯示部。藉由利用遙控器7111所具備的操作鍵或觸控面板,可以進行頻道及音量的操作,並可以對顯示在顯示部7000上的影像進行操作。
此外,電視機7100具備接收機及數據機等。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者,藉由數據機連接到有線或無線方式的通訊網路,從而進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者之間等)的資訊通訊。
圖24B示出筆記型個人電腦的一個例子。筆記型個人電腦7200包括外殼7211、鍵盤7212、指向裝置7213、外部連接埠7214等。在外殼7211中組裝有顯示部7000。
可以對顯示部7000適用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
圖24C和圖24D示出數位看板的一個例子。
圖24C所示的數位看板7300包括外殼7301、顯示部7000及揚聲器7303等。此外,還可以包括LED燈、操作鍵(包括電源開關或操作開關)、連接端子、各種感測器、麥克風等。
圖24D示出設置於圓柱狀柱子7401上的數位看板7400。數位看板7400包括沿著柱子7401的曲面設置的顯示部7000。
在圖24C和圖24D中,可以對顯示部7000適用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
顯示部7000越大,一次能夠提供的資訊量越多。顯示部7000越大,越容易吸引人的注意,例如可以提高廣告宣傳效果。
藉由將觸控面板用於顯示部7000,不僅可以在顯示部7000上顯示靜態影像或動態影像,使用者還能夠直覺性地進行操作,所以是較佳的。此外,在用於提供路線資訊或交通資訊等資訊的用途時,可以藉由直覺性的操作提高易用性。
如圖24C和圖24D所示,數位看板7300或數位看板7400較佳為可以藉由無線通訊與使用者所攜帶的智慧手機等資訊終端設備7311或資訊終端設備7411聯動。例如,顯示在顯示部7000上的廣告資訊可以顯示在資訊終端設備7311或資訊終端設備7411的螢幕上。此外,藉由操作資訊終端設備7311或資訊終端設備7411,可以切換顯示部7000的顯示。
此外,可以在數位看板7300或數位看板7400上以資訊終端設備7311或資訊終端設備7411的螢幕為操作單元(控制器)執行遊戲。由此,不特定多個使用者可以同時參加遊戲,享受遊戲的樂趣。
圖25A至圖25F所示的電子裝置包括外殼9000、顯示部9001、揚聲器9003、操作鍵9005(包括電源開關或操作開關)、連接端子9006、感測器9007(該感測器具有測量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風9008等。
圖25A至圖25F所示的電子裝置具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資訊(靜態影像、動態影像及文字影像等)顯示在顯示部上的功能;觸控面板的功能;顯示日曆、日期或時間等的功能;藉由利用各種軟體(程式)控制處理的功能;進行無線通訊的功能;讀出儲存在存儲介質中的程式或資料並進行處理的功能;等。注意,電子裝置可具有的功能不侷限於上述功能,而可以具有各種功能。電子裝置可以包括多個顯示部。此外,也可以在電子裝置中設置相機等而使其具有如下功能:拍攝靜態影像或動態影像,且將所拍攝的影像儲存在存儲介質(外部存儲介質或內置於相機的存儲介質)中的功能;將所拍攝的影像顯示在顯示部上的功能;等。
下面,詳細地說明圖25A至圖25F所示的電子裝置。
圖25A是示出可攜式資訊終端9101的立體圖。可以將可攜式資訊終端9101例如用作智慧手機。注意,在可攜式資訊終端9101中,也可以設置揚聲器9003、連接端子9006、感測器9007等。此外,作為可攜式資訊終端9101,可以將文字或影像資訊顯示在其多個面上。在圖25A中示出三個圖示9050的例子。此外,可以將以虛線的矩形示出的資訊9051顯示在顯示部9001的其他面上。作為資訊9051的一個例子,可以舉出提示收到電子郵件、SNS或電話等的資訊;電子郵件或SNS等的標題;電子郵件或SNS等的發送者姓名;日期;時間;電池餘量;以及天線接收強度的顯示等。或者,可以在顯示有資訊9051的位置上顯示圖示9050等。
圖25B是示出可攜式資訊終端9102的立體圖。可攜式資訊終端9102具有將資訊顯示在顯示部9001的三個以上的面上的功能。在此,示出資訊9052、資訊9053、資訊9054分別顯示於不同的面上的例子。例如,在將可攜式資訊終端9102放在上衣口袋裡的狀態下,使用者能夠確認顯示在從可攜式資訊終端9102的上方看到的位置上的資訊9053。使用者可以確認到該顯示而無需從口袋裡拿出可攜式資訊終端9102,由此能夠判斷是否接電話。
圖25C是示出手錶型可攜式資訊終端9200的立體圖。可以將可攜式資訊終端9200例如用作智慧手錶。此外,顯示部9001的顯示面彎曲,可沿著其彎曲的顯示面進行顯示。此外,可攜式資訊終端9200例如藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通訊可以進行免提通話。此外,藉由利用連接端子9006,可攜式資訊終端9200可以與其他資訊終端進行資料傳輸或進行充電。充電也可以藉由無線供電進行。
圖25D至圖25F是示出可以折疊的可攜式資訊終端9201的立體圖。此外,圖25D是將可攜式資訊終端9201展開的狀態的立體圖、圖25F是折疊的狀態的立體圖、圖25E是從圖25D的狀態和圖25F的狀態中的一個轉換成另一個時中途的狀態的立體圖。可攜式資訊終端9201在折疊狀態下可攜性好,而在展開狀態下因為具有無縫拼接較大的顯示區域所以顯示的瀏覽性強。可攜式資訊終端9201所包括的顯示部9001被由鉸鏈9055連結的三個外殼9000支撐。顯示部9001例如可以在曲率半徑0.1mm以上且150mm以下的範圍彎曲。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
〈參考例子〉 在本參考例子中,說明本發明的一個實施方式的顯示裝置中的有機化合物的HOMO能階、LUMO能階及電子移動率的計算方法。
HOMO能階及LUMO能階可以根據循環伏安法(CV)測量算出。
在本參考例子中,作為測量裝置,使用電化學分析儀(BAS株式會社製造,型號:ALS型600A或600C)。此外,作為CV測量中的溶劑,使用脫水二甲基甲醯胺(DMF)(株式會社Aldrich製造,99.8%,目錄號碼:22705-6),使作為支援電解質的過氯酸四正丁銨(n-Bu4 NClO4 )(東京化成工業株式會社(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)製造,目錄號碼:T0836)以100mmol/L的濃度溶解,且使測量物件以2mmol/L的濃度溶解而調製。另外,作為工作電極使用鉑電極(BAS株式會社(BAS Inc.)製造,PTE鉑電極),作為輔助電極使用鉑電極(BAS株式會社(BAS Inc.)製造,VC-3用Pt對電極(5cm)),作為參考電極使用Ag/Ag+ 電極(BAS株式會社(BAS Inc.)製造,RE7非水溶劑型參考電極)。注意,在室溫下(20℃至25℃)進行CV測量。另外,將CV測量時的掃描速度統一為0.1V/sec,測量相對於參考電極的氧化電位Ea[V]及還原電位Ec[V]。Ea為氧化-還原波之間的中間電位,Ec為還原-氧化波之間的中間電位。在此,已知在本參考例子中使用的參考電極的相對於真空能階的勢能為-4.94eV,因此可以利用HOMO能階[eV]=-4.94-Ea、LUMO能階[eV]=-4.94-Ec這兩個公式分別求得HOMO能階及LUMO能階。
電子移動率可以藉由阻抗譜法(Impedance Spectroscopy:IS法)測量。
作為EL材料的載子移動率的測量方法,已知有飛行時間法(Time-of-flight:TOF法)或從空間電荷限制電流(Space-charge-limited current:SCLC)的I-V特性來求出的方法(SCLC法)等。TOF法與實際上的有機EL器件相比需要膜厚度更厚的樣本。SCLC法具有不能得到載子移動率的電場強度依賴性等的缺點。在IS法中,由於測量所需要的有機膜的厚度薄,亦即幾百nm左右,所以可以使用較少量的EL材料形成膜,可以在採用近於實際上的有機EL器件的膜厚度的情況下測量移動率,可以得到載子移動率的電場強度依賴性。
在IS法中,對EL器件施加微小正弦波電壓信號(V=V0 [exp(j ωt)]),從其回應電流信號(I=I0 exp[j(ωt+ϕ)])的電流振幅與輸入信號的相位差求出EL器件的阻抗(Z=V/I)。藉由將微小正弦波電壓信號從高頻電壓變化到低頻電壓而將其施加到EL器件,可以使具有有助於阻抗的各種弛豫時間的成分分離並進行測量。
這裡,阻抗的倒數的導納Y(=1/Z)如下述公式(1)那樣可以由導電G及電納B表示。
Figure 02_image001
再者,藉由單一電荷注入(single injection)模型,可以算出下述公式(2)及(3)。這裡,g(公式(4))為微分電導。注意,在公式中,C表示靜電電容(電容),θ表示渡越角(ωT),ω表示角頻率。T為渡越時間。作為分析使用電流方程、泊松方程、電流連續方程,並忽略擴散電流及陷阱態的存在。
Figure 02_image003
從靜電電容的頻率特性算出移動率的方法為-ΔB法。此外,從導電的頻率特性算出移動率的方法為ωΔG法。
實際上,首先,製造想要算出電子移動率的材料的僅電子器件。僅電子器件是以作為載子只流過電子的方式設計的器件。在本說明書中,對從靜電電容的頻率特性算出移動率的方法(-ΔB法)進行說明。
圖26示出測量用的僅電子器件的結構,表1示出具體的結構。在本參考例子中製造的僅電子器件在第一電極901(陽極)與第二電極902(陰極)間包括第一層910、第二層911及第三層912。可以將要求出其電子移動率的材料用於第二層911的材料。在本參考例子中,對2-{4-[9,10-二(萘-2-基)-2-蒽基]苯基}-1-苯基-1H-苯并咪唑(簡稱:ZADN)與8-羥基喹啉-鋰(簡稱:Liq)(重量比為1:1)的共蒸鍍膜的電子移動率進行測量。另外,在本參考例子中,也對7-[4-(10-苯基-9-蒽)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱:cgDBCzPA)及2-[3'-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱:2mDBTBPDBq-II)的電子移動率進行測量。
Figure 02_image005
圖27示出了使用ZADN及Liq的共蒸鍍膜作為第二層911形成的僅電子器件的電流密度-電壓特性。
阻抗測定在5.0V至9.0V的範圍內施加直流電壓的同時在交流電壓為70mV、頻率為1Hz至3MHz的條件下進行測定。從這裡得到的阻抗的倒數的導納(上述(1)公式)算出電容。圖28示出施加電壓為7.0V時算出的電容C的頻率特性。
由於由微小電壓信號注入的載子所產生的空間電荷不能完全跟上微小交流電壓,電容C的頻率特性是從電流產生相位差得到的。這裡,膜中的載子的渡越時間被所注入的載子到達相對電極的時間T定義,由以下公式(5)表示。
Figure 02_image007
負電納變化(-ΔB)對應於靜電電容變化-ΔC乘以角頻率ω的值(-ωΔC)。由公式(3)導出最低頻率一側的峰頻率f'max (=ωmax /2π)與渡越時間T之間滿足以下公式(6)的關係。
Figure 02_image009
圖29示出從上述測定算出的(亦即直流電壓為7.0V時的)-ΔB的頻率特性。在圖式中以箭頭示出從圖29求出的最低頻率一側的峰頻率f'max
由於從由上述測定及分析得到的f'max 求出渡越時間T(參照上述公式(6)),所以可以從上述公式(5)求出這裡的電壓為7.0V時的電子移動率。藉由在直流電壓為5.0V至9.0V範圍內進行同樣的測定,可以算出各電壓(電場強度)的電子移動率,因此也可以測定移動率的電場強度依賴性。
圖30示出藉由上述算出法獲得的各有機化合物的電子移動率的電場強度依賴性,表2示出從圖30讀出的電場強度[V/cm]的平方根為600[V/cm]1/2 時的電子移動率的值。在圖30中,正方形表示cgDBCzPA的結果,三角形表示2mDBTBPDBq-II的結果,菱形表示ZADN與Liq的共蒸鍍膜的結果。
Figure 02_image011
如上所述可以算出電子移動率。注意,關於詳細的測定方法,可以參照Takayuki Okachi等人的“Japanese Journal of Applied Physics” Vol. 47, No. 12, 2008, pp. 8965-8972。
C1:電容器 C2:電容器 G1:佈線 G2:佈線 L1:最短距離 L2:最短距離 L3:厚度 L4:和 M1:電晶體 M2:電晶體 M3:電晶體 M4:電晶體 M5:電晶體 M6:電晶體 M7:電晶體 OUT1:佈線 OUT2:佈線 PIX1:像素電路 PIX2:像素電路 V0:佈線 V1:佈線 V2:佈線 V3:佈線 V4:佈線 V5:佈線 10:顯示裝置 10A:顯示裝置 10B:顯示裝置 10C:顯示裝置 10D:顯示裝置 10E:顯示裝置 10F:顯示裝置 10G:顯示裝置 10H:顯示裝置 10J:顯示裝置 10K:顯示裝置 10L:顯示裝置 10M:顯示裝置 10N:顯示裝置 10P:顯示裝置 10Q:顯示裝置 21:發光 21B:光 21G:光 21R:光 22:光 23:光 23a:雜散光 23b:雜散光 23c:雜散光 23d:雜散光 24:反射光 41:電晶體 42:電晶體 42B:電晶體 42G:電晶體 42R:電晶體 50A:顯示裝置 50B:顯示裝置 51:基板 52:手指 53:具有受光器件的層 55:具有電晶體的層 57:具有發光器件的層 59:基板 100A:顯示裝置 100B:顯示裝置 100C:顯示裝置 101:陽極 102:陰極 103:EL層 103a:EL層 103b:EL層 104:電荷產生層 110:受光器件 112:公共層 113:發光層 114:公共層 115:共用電極 116:保護層 116a:無機絕緣層 116b:有機絕緣層 116c:無機絕緣層 121:電洞注入層 122:電洞傳輸層 122a:電洞傳輸層 122b:電洞傳輸層 123:發光層 123-1:發光區域 124:電子傳輸層 124-1:區域 124a:電子傳輸層 124b:電子傳輸層 125:電子注入層 142:黏合層 143:空間 146:透鏡陣列 149:透鏡 151:基板 152:基板 153:基板 154:基板 155:黏合層 156:黏合層 157:絕緣層 158:遮光層 159:樹脂層 159p:開口 160:空隙 162:顯示部 164:電路 165:佈線 166:導電層 167:導電層 168:導電層 169B:導電層 169G:導電層 169R:導電層 172:FPC 173:IC 181:像素電極 182:緩衝層 183:活性層 184:緩衝層 190:發光器件 190B:發光器件 190G:發光器件 190R:發光器件 191:像素電極 191B:像素電極 191G:像素電極 191R:像素電極 192:緩衝層 193:發光層 193B:發光層 193G:發光層 193R:發光層 194:緩衝層 197:光學調整層 197B:光學調整層 197G:光學調整層 201:電晶體 202:電晶體 203:電晶體 204:連接部 205:電晶體 206:電晶體 207:電晶體 208:電晶體 209:電晶體 210:電晶體 211:絕緣層 212:絕緣層 213:絕緣層 214:絕緣層 214a:絕緣層 214b:絕緣層 215:絕緣層 216:分隔壁 217:分隔壁 219a:遮光層 219b:間隔物 219c:側壁 220:間隙 221:導電層 222a:導電層 222b:導電層 223:導電層 225:絕緣層 228:區域 230:區域 231:半導體層 231i:通道形成區域 231n:低電阻區域 242:連接層 901:電極 902:電極 910:第一層 911:第二層 912:第三層 6500:電子裝置 6501:外殼 6502:顯示部 6503:電源按鈕 6504:按鈕 6505:揚聲器 6506:麥克風 6507:相機 6508:光源 6510:保護構件 6511:顯示面板 6512:光學構件 6513:觸控感測器面板 6515:FPC 6516:IC 6517:印刷電路板 6518:電池 7000:顯示部 7100:電視機 7101:外殼 7103:支架 7111:遙控器 7200:筆記型個人電腦 7211:外殼 7212:鍵盤 7213:指向裝置 7214:外部連接埠 7300:數位看板 7301:外殼 7303:揚聲器 7311:資訊終端設備 7400:數位看板 7401:柱子 7411:資訊終端設備 9000:外殼 9001:顯示部 9003:揚聲器 9005:操作鍵 9006:連接端子 9007:感測器 9008:麥克風 9050:圖示 9051:資訊 9052:資訊 9053:資訊 9054:資訊 9055:鉸鏈 9101:可攜式資訊終端 9102:可攜式資訊終端 9200:可攜式資訊終端 9201:可攜式資訊終端
在圖式中: [圖1A至圖1D]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖,[圖1E至圖1I]是示出像素的一個例子的俯視圖; [圖2]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖3A]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖,[圖3B]和[圖3C]是示出樹脂層的頂面佈局的一個例子的圖; [圖4A]和[圖4B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖5A至圖5C]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖6A至圖6C]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖7A]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖,[圖7B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖8A]和[圖8B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖9A]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖,[圖9B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖10A]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖,[圖10B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖11A]和[圖11B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖12A]和[圖12B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖13]是示出顯示裝置的一個例子的立體圖; [圖14]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖15A]和[圖15B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖16]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖; [圖17A]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖,[圖17B]是示出電晶體的一個例子的剖面圖; [圖18A至圖18D]是示出發光器件的一個例子的剖面圖; [圖19A至圖19C]是說明發光器件的發光模型的概念圖,[圖19D]是說明隨著時間推移的發光器件的正規化亮度的圖; [圖20A至圖20D]是說明電子傳輸層中的第一物質的濃度的圖; [圖21A]和[圖21B]是示出像素電路的一個例子的電路圖; [圖22A]是示出像素的一個例子的方塊圖,[圖22B]是示出像素電路的一個例子的電路圖; [圖23A]和[圖23B]是示出電子裝置的一個例子的圖; [圖24A至圖24D]是示出電子裝置的一個例子的圖; [圖25A至圖25F]是示出電子裝置的一個例子的圖; [圖26]是示出僅電子器件(electron-only device)的結構的圖; [圖27]是示出僅電子器件的電流密度-電壓特性的圖; [圖28]是示出直流電壓為7.0V且ZADN:Liq為1:1時算出的電容C的頻率特性的圖; [圖29]是示出直流電壓為7.0V且ZADN:Liq為1:1時的-ΔB的頻率特性的圖; [圖30]是示出各有機化合物中的電子移動率的電場強度依賴性的圖。
10:顯示裝置
21:發光
22:光
23:光
24:反射光
41:電晶體
42:電晶體
110:受光器件
115:共用電極
116:保護層
142:黏合層
151:基板
152:基板
158:遮光層
181:像素電極
182:緩衝層
183:活性層
184:緩衝層
190:發光器件
191:像素電極
192:緩衝層
193:發光層
194:緩衝層
214:絕緣層
216:分隔壁

Claims (25)

  1. 一種顯示裝置,包括: 受光器件,包括: 第一像素電極; 包含第一有機化合物的活性層;以及 該第一像素電極上的共用電極;以及 該受光器件上的發光器件,該發光器件包括: 第二像素電極; 該第二像素電極上的電洞注入層,該電洞注入層包含第一化合物及第二化合物; 該第二像素電極上的發光層,該發光層包含第二有機化合物; 該第二像素電極上的電子傳輸層,該電子傳輸層包含電子傳輸性材料;以及 該第二像素電極、該電洞注入層、該發光層及該電子傳輸層上的該共用電極, 其中,該共用電極、該活性層及該第一像素電極彼此重疊, 該共用電極、該發光層及該第二像素電極彼此重疊, 該電洞注入層與該第二像素電極及該共用電極中的一個接觸, 該第二有機化合物與該第一有機化合物不同, 該第一化合物對該第二化合物具有電子受體性, 該第二化合物具有-5.7eV以上且-5.4eV以下的HOMO能階, 該電子傳輸性材料具有-6.0eV以上的HOMO能階, 並且,該電子傳輸性材料在電場強度的平方根為600(V/cm)1/2 時具有1×10-7 cm2 /Vs以上且5×10-5 cm2 /Vs以下的電子移動率。
  2. 如請求項1之顯示裝置,其中該第二像素電極及該共用電極中的該一個為陽極。
  3. 如請求項1之顯示裝置, 其中該受光器件還包括該第一像素電極及該第二像素電極上的該電洞注入層, 該電洞注入層與該活性層彼此重疊, 並且該電洞注入層與該發光層彼此重疊。
  4. 如請求項1之顯示裝置, 其中該受光器件還包括該第一像素電極及該第二像素電極上的該電子傳輸層, 並且該電子傳輸層包括與該活性層重疊的部分和與該發光層重疊的部分。
  5. 如請求項1之顯示裝置, 其中該受光器件及該發光器件還包括公共層, 該公共層位於該第一像素電極及該第二像素電極上, 並且該公共層包括與該活性層重疊的部分和與該發光層重疊的部分。
  6. 如請求項1之顯示裝置,其中該發光器件發射藍色光。
  7. 如請求項1之顯示裝置,其中該發光器件為螢光發光器件。
  8. 如請求項1之顯示裝置,還包括: 基板; 該基板與該共用電極之間的樹脂層;以及 該樹脂層與該共用電極之間的遮光層, 其中該樹脂層具有與該受光器件重疊的開口, 並且該樹脂層與該發光器件彼此重疊。
  9. 如請求項8之顯示裝置,其中該遮光層覆蓋該開口的至少一部分及在該開口中露出的該樹脂層的側面的至少一部分。
  10. 如請求項1之顯示裝置,還包括: 基板; 該基板與該共用電極之間的樹脂層;以及 該樹脂層與該共用電極之間的遮光層, 其中該樹脂層及該遮光層位於該共用電極與該基板之間, 該樹脂層具有島狀形狀, 該樹脂層與該發光器件彼此重疊, 並且經過該基板的光的至少一部分入射到該受光器件,而不經過該樹脂層。
  11. 如請求項10之顯示裝置,其中該遮光層覆蓋該樹脂層的側面的至少一部分。
  12. 如請求項8之顯示裝置,還包括該基板與該共用電極之間的黏合層, 其中該樹脂層及該遮光層各自位於該基板與該黏合層之間, 該黏合層的第一部分與該受光器件彼此重疊, 該黏合層的第二部分與該發光器件彼此重疊, 並且該黏合層的該第一部分比該黏合層的該第二部分厚。
  13. 一種顯示模組,包括: 請求項1之顯示裝置;以及 連接器和積體電路中的一個。
  14. 一種電子裝置,包括: 請求項13之顯示模組;以及 天線、電池、外殼、相機、揚聲器、麥克風和操作按鈕中的至少一個。
  15. 一種顯示裝置,包括: 受光器件,包括: 第一像素電極; 包含第一有機化合物的活性層;以及 該第一像素電極上的共用電極;以及 該受光器件上的發光器件,該發光器件包括: 第二像素電極; 該第二像素電極上的發光層,該發光層包含第二有機化合物; 該第二像素電極上的電子傳輸層;以及 該第二像素電極、該發光層及該電子傳輸層上的該共用電極, 其中,該第二有機化合物與該第一有機化合物不同, 該共用電極、該活性層及該第一像素電極彼此重疊, 該共用電極、該發光層及該第二像素電極彼此重疊, 該電子傳輸層具有第一區域和第二區域, 該第一區域和該第二區域各自包含電子傳輸性材料和第一物質, 該第一區域中的該第一物質的濃度與該第二區域中的該第一物質的濃度不同, 並且,該第一物質為金屬、金屬鹽、金屬氧化物和有機金屬錯合物中的一個。
  16. 如請求項15之顯示裝置, 其中該第一區域位於該發光層與該第二區域之間, 並且該第一區域中的該第一物質的濃度高於該第二區域中的該第一物質的濃度。
  17. 如請求項15之顯示裝置, 其中該電子傳輸性材料具有-6.0eV以上的HOMO能階, 並且該電子傳輸性材料在電場強度的平方根為600(V/cm)1/2 時具有1×10-7 cm2 /Vs以上且5×10-5 cm2 /Vs以下的電子移動率。
  18. 如請求項15之顯示裝置, 其中該發光器件還包括電洞注入層, 該電洞注入層與該第二像素電極及該共用電極中的一個接觸, 該第二像素電極及該共用電極中的該一個為陽極, 該電洞注入層包含第一化合物及第二化合物, 該第一化合物對該第二化合物具有電子受體性, 並且該第二化合物具有-5.7eV以上且-5.4eV以下的HOMO能階。
  19. 如請求項15之顯示裝置, 其中該受光器件還包括該第一像素電極及該第二像素電極上的該電子傳輸層, 該電子傳輸層與該活性層彼此重疊, 並且該電子傳輸層與該發光層彼此重疊。
  20. 如請求項15之顯示裝置, 其中該受光器件及該發光器件還包括公共層, 該公共層位於該第一像素電極及該第二像素電極上, 該公共層的第一部分與該活性層彼此重疊, 並且該公共層的第二部分與該發光層彼此重疊。
  21. 如請求項15之顯示裝置,其中該發光器件發射藍色光。
  22. 如請求項15之顯示裝置,其中該發光器件為螢光發光器件。
  23. 如請求項15之顯示裝置,還包括: 基板; 該基板與該共用電極之間的樹脂層;以及 該樹脂層與該共用電極之間的遮光層, 其中該樹脂層具有與該受光器件重疊的開口, 並且該樹脂層與該發光器件彼此重疊。
  24. 一種顯示模組,包括: 請求項15之顯示裝置;以及 連接器和積體電路中的一個。
  25. 一種電子裝置,包括: 請求項24之顯示模組;以及 天線、電池、外殼、相機、揚聲器、麥克風和操作按鈕中的至少一個。
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