TW202329085A - 電子裝置 - Google Patents
電子裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202329085A TW202329085A TW111149805A TW111149805A TW202329085A TW 202329085 A TW202329085 A TW 202329085A TW 111149805 A TW111149805 A TW 111149805A TW 111149805 A TW111149805 A TW 111149805A TW 202329085 A TW202329085 A TW 202329085A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- light
- display device
- substrate
- pixel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
- G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
- G09F9/46—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character is selected from a number of characters arranged one behind the other
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
- G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
- G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
- G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
- G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
提供一種低功耗的電子裝置。本發明是一種包括第一顯示裝置及第二顯示裝置的電子裝置。第一顯示裝置包括第一顯示部,第二顯示裝置包括第二顯示部。在第一顯示部中排列多個第一像素,在第二顯示部中排列多個第二像素。第一顯示裝置與第二顯示裝置重疊。第二顯示部以在俯視時圍繞第一顯示部的至少一部分的方式設置。每一個第一像素的佔有面積比每一個第二像素的佔有面積小。
Description
本發明的一個實施方式係關於一種電子裝置。本發明的一個實施方式係關於一種具備顯示裝置的可穿戴電子裝置。
注意,本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。作為本說明書等所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的一個例子,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、輸入輸出裝置、其驅動方法或者其製造方法。
近年來,適合於虛擬實境(VR:Virtual Reality)、擴增實境(AR:Augmented Reality)等用途的HMD(Head Mounted Display)型電子裝置已在普及。HMD可以根據用戶的頭部動作以及用戶的視線或操作在用戶的周圍360度的全方位顯示影像,因此用戶可以得到較高的沉浸感、真實感。
由於HMD的像素密度越高HMD越能夠顯示高的清晰的影像,所以例如用戶不容易看到像素。由此,HMD的用戶不容易感受到顆粒感,所以用戶可以得到高沉浸感及真實感。另一方面,由於在提高HMD的像素密度時難以增大HMD的顯示部的佔有面積,所以例如有時難以在用戶的周圍360度的全方位顯示影像。
在專利文獻1中公開了包括第一顯示器、其像素密度比第一顯示器低的第二顯示器以及光學組合器的顯示裝置。在該顯示裝置中,藉由從第一顯示器射出並被光學組合器反射的光及從第二顯示器射出並透過光學組合器的光進入顯示裝置的用戶的眼睛,用戶可以看到影像。第一顯示器顯示被顯示裝置的用戶的視野中心及其附近看到的第一影像,第二顯示器顯示顯示於第一影像的周圍的第二影像。在專利文獻1所示的顯示裝置中,藉由使第二顯示器的像素密度比第一顯示器的像素密度低,與第二顯示器的像素密度相等於第一顯示器的像素密度的情況相比,可以增大顯示部整體的佔有面積而顯示裝置的用戶不感到影像品質的下降。
[專利文獻1]美國專利申請公開第2020/0033613號說明書
在專利文獻1所公開的結構中,從第一顯示器發射並透過光學組合器的光及從第二顯示器發射並被光學組合器反射的光成為損失。為了填補該損失,在提高從第一顯示器及第二顯示器發射的光的亮度時,第一顯示器及第二顯示器的功耗增大。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種低功耗的電子裝置。此外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種用戶能夠看到高亮度的影像的電子裝置。此外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種包括顯示高品質影像的顯示裝置的電子裝置。此外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種包括高速驅動的顯示裝置的電子裝置。此外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種小型電子裝置。此外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可靠性高的電子裝置。此外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的電子裝置。
注意,這些目的的記載並不妨礙其他目的的存在。注意,本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。注意,可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載衍生上述以外的目的。
本發明的一個實施方式是一種電子裝置,包括:第一顯示裝置;以及第二顯示裝置,其中,第一顯示裝置包括第一顯示部,第二顯示裝置包括第二顯示部,在第一顯示部中排列多個第一像素,在第二顯示部中排列多個第二像素,第一顯示裝置與第二顯示裝置重疊,第二顯示部以在俯視時圍繞第一顯示部的至少一部分的方式設置,並且,每一個第一像素的佔有面積比每一個第二像素的佔有面積小。
本發明的一個實施方式是一種電子裝置,包括:第一顯示裝置;以及第二顯示裝置,其中,第一顯示裝置包括第一基板、第一基板上的第一顯示部及第一顯示部上的第二基板,第二顯示裝置包括第三基板、第三基板上的第二顯示部及第二顯示部上的第四基板,在第一顯示部中排列多個第一像素,在第二顯示部中排列多個第二像素,第二基板與第三基板重疊,第二基板、第三基板及第四基板透過從第一像素射出的光,第二顯示部以在俯視時圍繞第一顯示部的至少一部分的方式設置,並且,每一個第一像素的佔有面積比每一個第二像素的佔有面積小。
在上述實施方式中,第一基板也可以為半導體基板。
在上述實施方式中,第三基板的厚度也可以比第一基板的厚度薄。
在上述實施方式中,第三基板也可以具有撓性。
在上述實施方式中,也可以在第二基板與第三基板之間設置黏合層。
在上述實施方式中,第二顯示部也可以包括不重疊於第一顯示部的區域。
在上述實施方式中,第二顯示裝置也可以包括第三顯示部,第三顯示部也可以與第一顯示部重疊,並且第三顯示部也可以透過從第一像素射出的光。
在上述實施方式中,電子裝置也可以包括通訊電路、控制電路、第一源極驅動器電路及第二源極驅動器電路,第一源極驅動器電路也可以與第一像素電連接,第二源極驅動器電路也可以與第二像素電連接,通訊電路也可以具有接收影像資料的功能,並且控制電路也可以具有如下功能:根據影像資料生成表示從第一像素射出的光的亮度的第一資料及表示從第二像素射出的光的亮度的第二資料,且將第一資料供應給第一源極驅動器電路,將第二資料供應給第二源極驅動器電路。
在上述實施方式中,第一像素也可以包括第一發光元件,第二像素也可以包括第二發光元件,第一發光元件也可以包括第一像素電極及第一像素電極上的第一EL層,第一EL層也可以覆蓋第一像素電極的端部,第二發光元件也可以包括第二像素電極及第二像素電極上的第二EL層,並且也可以在第二像素電極與第二EL層之間設置覆蓋第二像素電極的端部的絕緣層。
根據本發明的一個實施方式可以提供一種低功耗的電子裝置。此外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種用戶能夠看到高亮度的影像的電子裝置。此外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種包括顯示高品質影像的顯示裝置的電子裝置。此外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種包括高速驅動的顯示裝置的電子裝置。此外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種小型電子裝置。此外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種可靠性高的電子裝置。此外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種新穎的電子裝置。
注意,這些效果的記載並不妨礙其他效果的存在。注意,本發明的一個實施方式並不需要具有所有上述效果。注意,可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載衍生上述以外的效果。
以下,參照圖式對實施方式進行說明。注意,所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實,就是實施方式可以以多個不同形式來實施,其方式和詳細內容可以在不脫離本發明的精神及其範圍的條件下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,在以下說明的發明的結構中,在不同的圖式之間共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略其重複說明。此外,當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線,而不特別附加元件符號。
另外,為了便於理解,有時圖式中示出的各構成的位置、大小及範圍等並不表示其實際的位置、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、大小及範圍等。
另外,根據情況或狀態,可以互相調換“膜”和“層”。例如,有時可以將“導電層”變換為“導電膜”。或者,例如有時可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。或者,例如有時可以將“半導體膜”變換為“半導體層”。
在本說明書等中,為了方便起見,有時使用“上”、“下”、“上方”或“下方”等表示配置的詞句以參照圖式說明組件的位置關係。此外,組件的位置關係根據描述各結構的方向適當地改變。因此,不侷限於本說明書等中所說明的詞句,根據情況可以適當地換詞句。例如,在“位於導電層上的絕緣層”的表述中,藉由將所示的圖式的方向旋轉180度,也可以稱為“位於導電層下的絕緣層”。
在本說明書等中,在沒有特別的說明的情況下,關態電流是指電晶體處於關閉狀態(也稱為非導通狀態、遮斷狀態)時的汲極電流。在沒有特別的說明的情況下,在n通道電晶體中,關閉狀態是指閘極與源極間的電壓V
gs低於臨界電壓V
th(p通道型電晶體中V
gs高於V
th)的狀態。
在本說明書等中,金屬氧化物(metal oxide)是指廣義上的金屬的氧化物。金屬氧化物被分類為氧化物絕緣體、氧化物導電體(包括透明氧化物導電體)和氧化物半導體(Oxide Semiconductor,也簡稱為OS)等。例如,在將金屬氧化物用於電晶體的活性層的情況下,有時將該金屬氧化物稱為氧化物半導體。換言之,也可以將本說明書等中的“OS電晶體”稱為包含金屬氧化物或氧化物半導體的電晶體。
實施方式1
在本實施方式中,說明根據本發明的一個實施方式的電子裝置及顯示裝置等。本發明的一個實施方式例如可以適用於VR或AR用途的可穿戴電子裝置,明確而言可以適用於HMD。
本發明的一個實施方式的電子裝置包括第一顯示裝置及第二顯示裝置。第一顯示裝置及第二顯示裝置分別包括顯示部,在顯示部中像素排列為矩陣狀。像素包括發射可見光的發光元件(也稱為發光器件),藉由該發光元件發射對應影像資料的亮度的光,可以在顯示部顯示影像。
在本說明書等中,可見光是指波長為380nm以上且低於780nm的光。此外,紅外光是指波長為780nm以上的光。再者,近紅外光是指波長為780nm以上且2500nm以下的光。此外,從發光元件發射的光的峰波長在可見光、紅外光及近紅外光的範圍內的情況分別是指發光元件發射可見光、紅外光及近紅外光的情況。
在本說明書等中,發光元件在一對電極間包括EL層。EL層至少包括發光層。在此,作為EL層所包括的層(也被稱為功能層),可以舉出發光層、載子注入層(電洞注入層及電子注入層)、載子傳輸層(電洞傳輸層及電子傳輸層)及載子障壁層(電洞障壁層及電子障壁層)等。
在本發明的一個實施方式中,第一顯示裝置以與第二顯示裝置重疊的方式設置。並且,第二顯示裝置所包括的顯示部以在俯視時圍繞第一顯示裝置所包括的顯示部的方式設置。由此,第一顯示裝置例如可以顯示被電子裝置的用戶的視野中心及其附近看到的第一影像且第二顯示裝置可以顯示顯示於第一影像的周圍的第二影像。這裡,由於從第一顯示裝置射出的光透過第二顯示裝置,第二顯示裝置中的與第一顯示裝置的顯示部重疊的區域透過從第一顯示裝置射出的光。
在本說明書等中,在A透過光B時,A的光B的穿透率為5%以上。
人精細識別視野中心及其附近的影像且粗略識別其外側的影像。例如,人精細識別中心視野及有效視野的影像且粗略識別周邊視野的影像。因此,即使使第二影像的清晰度比第一影像的清晰度低,電子裝置的用戶也不容易感到影像品質的下降,例如很少感受到顆粒感。另一方面,由於藉由降低第二影像的清晰度可以降低第二顯示裝置的像素密度,所以例如可以增大顯示部整體的佔有面積。如上所述,藉由使第二影像的清晰度比第一影像的清晰度低,與在電子裝置中顯示的影像整體的清晰度均勻的情況相比,可以增大電子裝置所包括的顯示部整體的佔有面積,而電子裝置的用戶不感到影像品質的下降。
藉由第一顯示裝置以與第二顯示裝置重疊的方式設置,例如第一顯示裝置不與第二顯示裝置重疊,與使用半反射鏡等光學組合器結合第一影像與第二影像的情況相比,可以減少從顯示裝置射出的光的損失,例如可以減少從第一顯示裝置射出的光的損失。因此,本發明的一個實施方式的電子裝置可以為低功耗的電子裝置。此外,本發明的一個實施方式的電子裝置的用戶可以看到高亮度的影像。
<電子裝置的結構例子>
圖1A是示出本發明的一個實施方式的電子裝置的電子裝置10的結構例子的外觀圖。電子裝置10可以是HMD。此外,電子裝置10可以被稱為護目鏡式電子裝置。或者,有時電子裝置10也可以被稱為眼鏡式電子裝置。
電子裝置10包括外殼31、固定工具32、一對透鏡35(透鏡35L及透鏡35R)、一對鏡架36(鏡架36L及鏡架36R)以及一對顯示部37(顯示部37L及顯示部37R)。此外,電子裝置10可以包括通訊電路57及控制電路59。
在電子裝置10中,例如通訊電路57從電子裝置10的外部接收影像資料。通訊電路57將接收的影像資料供應給控制電路59。控制電路59根據接收的影像資料進行控制以在顯示部37上顯示影像。顯示於顯示部37上的影像被透鏡35放大,且電子裝置10的用戶看到該影像。
圖1B是示出顯示部37的結構例子的立體圖。這裡,圖1B所示的結構可以用於顯示部37L及顯示部37R。
顯示部37包括顯示部37a及顯示部37b。顯示部37a可以為顯示部37的中心及其附近的區域,且顯示部37b可以為顯示部37a的周圍區域。也就是說,顯示部37b以在俯視時圍繞顯示部37a的方式設置。由此,電子裝置10的用戶可以由視野中心及其附近看到顯示於顯示部37a上的影像且由周邊視野看到顯示於顯示部37b上的影像。注意,顯示部37的中心也可以位於顯示部37b而不位於顯示部37a。此外,顯示部37b也可以不圍繞顯示部37a整體。例如,在顯示部37a的形狀為矩形時,顯示部37b也可以不圍繞顯示部37a的四個邊中的所有邊。例如,顯示部37b可以圍繞顯示部37a所包括的四個邊中的三個邊。或者,顯示部37b可以圍繞顯示部37a所包括的四個邊中的兩個邊的所有部分且圍繞剩下的兩個邊的一部分。
在顯示部37a中排列多個像素27a,例如像素27a排列為矩陣狀。在顯示部37b中排列多個像素27b。像素27(像素27a及像素27b)包括發射可見光的發光元件,從發光元件發射的光作為光34(光34a及光34b)從像素27射出,因此可以在顯示部37上顯示影像。注意,從像素27a射出的光為光34a,從像素27b射出的光為光34b。
作為發光元件,例如較佳為使用如OLED(Organic Light Emitting Diode;有機發光二極體)或QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode;量子點發光二極體)。作為發光元件含有的發光物質,例如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)、呈現熱活化延遲螢光的物質(熱活化延遲螢光(Thermally Activated Delayed Fluorescence:TADF)材料)及無機化合物(例如量子點材料)。此外,作為發光元件,也可以使用Micro LED(Light Emitting Diode)等LED。
此外,像素27中設置有被用作控制發光元件的驅動的像素電路。像素電路包括電晶體。由此,像素27可以以主動矩陣方式驅動。
如圖1B所示,顯示部37a的像素密度比顯示部37b的像素密度高。例如,設置於顯示部37a中的每一個像素27a的佔有面積比設置於顯示部37b中的每一個像素27b的佔有面積小。此外,相鄰的像素27a間的距離比相鄰的像素27b間的距離短。如上所述,顯示部37a可以顯示被電子裝置10的用戶的視野中心及其附近看到的影像,且顯示部37b可以顯示被周邊視野看到的影像。這裡,人精細識別視野中心及其附近的影像且粗略識別其外側的影像。例如,人精細識別中心視野及有效視野的影像且粗略識別周邊視野的影像。因此,即使顯示部37b的像素密度比顯示部37a的像素密度低且顯示於顯示部37b上的影像的清晰度比顯示於顯示部37a上的影像的清晰度低,電子裝置10的用戶也很少感到影像品質的下降,例如很少感受到顆粒感。另一方面,藉由降低顯示部37b的像素密度,例如可以增大顯示部37整體的佔有面積。如上所述,藉由使顯示部37b的像素密度比顯示部37a的像素密度低,與顯示部37整體上的像素密度均勻的情況相比,可以增大顯示部37的佔有面積,而電子裝置的用戶不感到影像品質的下降。
圖2A是示出沿圖1B中的點劃線A1-A2的結構例子的剖面圖,也是示出包括顯示部37的顯示裝置的結構例子的剖面圖。如圖2A所示,在顯示裝置41a中包括顯示部37a且在顯示裝置41b中包括顯示部37b。
顯示裝置41a包括基板11a、基板11a上的層12a以及層12a上的基板13a,顯示部37a設置在層12a中。顯示裝置41b包括基板11b、基板11b上的層12b以及層12b上的基板13b,顯示部37b設置在層12b中。此外,例如層12a中設置有用來驅動顯示裝置41a的驅動電路,層12b中設置有用來驅動顯示裝置41b的驅動電路。這些驅動電路中例如設置有電晶體,因此層12a及層12b包括電晶體。
顯示裝置41b設置在顯示裝置41a上。顯示裝置41a與顯示裝置41b重疊。明確而言,例如基板13a與基板11b重疊。例如,基板13a包括與基板11b接觸的區域,顯示裝置41a固定在顯示裝置41b下。例如,藉由在顯示裝置41a中安裝第一外殼且在顯示裝置41b中安裝第二外殼且使第一外殼與第二外殼嚙合,可以將顯示裝置41a固定在顯示裝置41b下。此外,顯示裝置41b包括不與顯示裝置41a重疊的區域。明確而言,例如基板11b包括不與基板13a重疊的區域。
顯示部37a可以藉由射出光34a顯示影像。顯示部37b可以藉由射出光34b顯示影像。光34a透過基板13a、基板11b、層12b及基板13b。光34b透過基板13b。如上所述,基板13a、基板11b、層12b及基板13b具有光34a透過的結構。此外,基板13b具有光34b透過的結構。這裡,基板11a可以具有光34a及光34b不透過的結構。因此,基板11a例如可以具有可見光不透過的結構。另一方面,基板11b、基板13a及基板13b例如具有可見光透過的結構。
顯示部37a以包括不與顯示部37b重疊的區域的方式設置。由此,即使顯示部37b中不透過光34a或者顯示部37b的光34a的穿透率例如比層12b中的不設置顯示部37b的區域的光34a的穿透率低,也可以將入射到顯示裝置41b的光34a提取到顯示裝置41b的外部。因此,包括顯示裝置41a及顯示裝置41b的電子裝置10的用戶可以看到顯示於顯示部37a上的影像。
注意,顯示部37a的一部分也可以與顯示部37b重疊。明確而言,顯示部37a的端部也可以與顯示部37b重疊且顯示部37b的端部也可以與顯示部37a重疊。藉由採用這種結構,可以防止在顯示部37a與顯示部37b之間形成不設置顯示部37的區域。由此,可以抑制電子裝置10的用戶看到顯示部37a與顯示部37b的邊界。這裡,即使是顯示部37a的一部分與顯示部37b重疊的情況,只要在俯視時顯示部37b的不與顯示部37a重疊的區域圍繞顯示部37a,就可以說顯示部37b以圍繞顯示部37a的方式設置。
如上所述,在電子裝置10中,顯示裝置41a以與顯示裝置41b重疊的方式設置,顯示裝置41b所包括的顯示部37b以在俯視時圍繞顯示裝置41a所包括的顯示部37a的方式設置。由此,例如與顯示裝置41a不與顯示裝置41b重疊且用半反射鏡等光學組合器結合在顯示部37a上顯示的影像與在顯示部37b上顯示的影像的情況相比,可以減少光34a的損失。此外,有時可以減少光34b的損失。因此,電子裝置10可以為低功耗的電子裝置。此外,電子裝置10的用戶可以看到高亮度的影像。
以下說明能夠用於基板11a、基板11b、基板13a或基板13b的材料。
如上所述,基板11a例如可以具有可見光不透過的結構。因此,作為基板11a例如可以使用半導體基板。明確而言,作為基板11a可以使用以矽或碳化矽等為材料的單晶半導體基板或多晶半導體基板、以矽鍺等為材料的化合物半導體基板或SOI基板等。
如上所述,基板13a、基板11b及基板13b例如具有可見光透過的結構。因此,作為基板13a、基板11b及基板13b,例如使用玻璃基板、石英基板、藍寶石基板或塑膠基板等。注意,玻璃基板、石英基板、藍寶石基板或塑膠基板等也可以用於基板11a作為絕緣體基板。
基板11a、基板13a、基板11b及基板13b的厚度可以為50μm以上且2mm以下,較佳為50μm以上且1mm以下,更佳為50μm以上且500μm以下,進一步較佳為50μm以上且300μm以下。
在基板13a的與顯示部37a相反一側的面及基板13b的與顯示部37b相反一側的面可以配置各種光學構件。作為光學構件,可以舉出偏光板、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。
圖2B是圖2A所示的結構的變形例子,圖2B與圖2A的結構的不同之處在於顯示裝置41b包括基板15代替基板11b並包括基板16代替基板13b。
基板15及基板16具有撓性。由此,圖2B所示的顯示裝置41b具有撓性。因此,圖2B所示的顯示裝置41b可以說是撓性顯示器。
具有撓性的基板可以比不具有撓性的基板薄。因此,例如基板15及基板16的厚度可以比基板11a的厚度薄。如上所述,藉由顯示裝置41b為撓性顯示器,例如可以使以基板11a的表面為基準的顯示部37b的高度與顯示部37a的高度之差縮小。由此,例如由於可以使從電子裝置10的用戶的眼睛到顯示部37a的距離與從電子裝置10的用戶的眼睛到顯示部37b的距離之差縮小,可以抑制在顯示部37a上顯示的影像和在顯示部37b上顯示的影像中的一者或兩者模糊。因此,電子裝置10的用戶可以看到高品質的影像。
藉由例如使以基板11a的表面為基準的顯示部37b的高度與顯示部37a的高度之差縮小,可以抑制從顯示裝置41a所包括的顯示部37a發射的光34a入射到顯示部37b。例如,由於在顯示部37b所包括的發光元件的電極反射可見光時,入射到顯示部37b的光34a被該電極反射且不提取到顯示裝置41b的外部,所以藉由抑制光34a入射到顯示部37b,可以提高顯示裝置41a的光提取效率。
注意,在圖2B所示的顯示裝置中,也可以設置圖2A所示的基板13b代替基板16。也就是說,顯示裝置41b所包括的基板中也可以只有設置在顯示部37a與顯示部37b之間的基板具有撓性。此外,顯示裝置41a所包括的基板13a也可以具有撓性。注意,例如也可以使圖2A所示的基板11b的厚度比基板11a的厚度薄。也就是說,也可以在顯示裝置41b所包括的基板為不具有撓性的基板的同時使該基板的厚度比基板11a的厚度薄。此外,也可以在基板13a為不具有撓性的基板的同時使基板13a的厚度比基板11a的厚度薄。
作為具有撓性的基板可以使用如下材料: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(尼龍或芳香族聚醯胺等)、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樹脂或者纖維素奈米纖維等。此外,也可以使用具有撓性的程度的厚度的玻璃。這裡,藉由將上述材料用於基板,該基板可以透過可見光。
具有撓性的基板的厚度在可以同時實現撓性與機械強度的範圍內。例如,具有撓性的基板的厚度可以為1μm以上且300μm以下,較佳為10μm以上且300μm以下,更佳為10μm以上且100μm以下,進一步較佳為10μm以上且50μm以下。注意,例如圖2A所示的基板11b也可以在該厚度的範圍內。也就是說,也可以在顯示裝置41b所包括的基板為不具有撓性的基板的同時使該基板的厚度在上述厚度的範圍內。
後面所示的結構中有時用基板15代替基板11b且用基板16代替基板13b。
圖2C是圖2B所示的結構的變形例子,圖2C與圖2B的不同之處在於顯示裝置41a不包括基板13a。例如,可以在層12a上直接設置上述各種光學構件且在其上設置顯示裝置41b。
藉由省略基板13a,例如可以使以基板11a的表面為基準的顯示部37b的高度與顯示部37a的高度之差縮小。由此,電子裝置10的用戶可以看到高品質的影像。此外,可以抑制光34a入射到顯示部37b,因此可以提高顯示裝置41a的光提取效率。注意,在圖2C所示的顯示裝置41b中,也可以設置基板11b代替基板15且設置基板13b代替基板16。也就是說,即使在顯示裝置41a中不設置基板13a,設置在顯示裝置41b中的基板也可以不具有撓性。
圖3A是圖2A所示的結構的變形例子,圖3A與圖2A所示的結構的不同之處在於在基板13a與基板11b之間設置黏合層14。黏合層14透過光34a。黏合層14例如透過可見光。
藉由使用黏合層14貼合顯示裝置41a與顯示裝置41b,可以抑制在顯示裝置41a與顯示裝置41b之間形成間隙。由此,可以抑制從顯示裝置41a射出的光34a被該間隙反射或折射。因此,顯示裝置41a可以顯示高品質的影像。
如上所述,在基板13a上的不與顯示部37b重疊的區域中較佳為設置黏合層14。另一方面,在基板13a上的不與顯示部37b重疊的區域中也可以不設置黏合層14。
作為黏合層14,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、熱固性黏合劑或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-乙酸乙烯酯)樹脂等。尤其較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。另外,也可以使用兩液混合型樹脂。此外,例如也可以使用黏合薄片。
圖3B是圖2A所示的結構的變形例子,圖3B與圖2A所示的結構的不同之處在於顯示裝置41a上設置有基板13b,基板13b上設置有包括顯示部37b的層12b且層12b上設置有基板11b。
例如在圖2A所示的顯示裝置41b中在顯示部37b的下側設置驅動電路。另一方面,在圖3B所示的顯示裝置41b中在顯示部37b的上側設置驅動電路。此外,例如在圖2A所示的顯示裝置41b中從顯示部37b射出的光34b透過基板13b。另一方面,在圖3B所示的顯示裝置41b中光34b透過基板11b。例如圖2A所示的顯示裝置41b是頂部發射型顯示裝置,圖3B所示的顯示裝置41b是底部發射型顯示裝置。
圖3C是圖2A所示的結構的變形例子,圖3C與圖2A所示的結構的不同之處在於顯示裝置41b上設置有顯示裝置41a。如上所述,基板11a例如可以具有可見光不透過的結構。因此,例如可以以與顯示部37a整體重疊的方式設置顯示部37b。此外,基板11b例如具有可見光不透過的結構。
圖4A是圖2A所示的結構的變形例子,圖4A與圖2A所示的結構的不同之處在於顯示裝置41b的層12b中設置有顯示部37c。顯示部37c以與顯示裝置41a所包括的顯示部37a重疊的方式設置。在圖4A所示的結構中,顯示部37包括顯示部37a、顯示部37b及顯示部37c。雖然未圖示,但在顯示部37c中排列多個像素,例如像素排列為矩陣狀。像素包括發射可見光的發光元件,藉由從像素射出發光元件所發射的光作為光34c,可以在顯示部37c上顯示影像。這裡,顯示部37c的像素密度比顯示部37a的像素密度低,可以與顯示部37b的像素密度相等。因此,顯示在顯示部37c上的影像的清晰度比顯示在顯示部37a上的影像的清晰度低,可以與顯示在顯示部37b上的影像的清晰度相等。
光34c透過基板13b。此外,上述像素包括具有控制發光元件的驅動的功能的像素電路。如上所述,像素電路包括電晶體。
在圖4A所示的結構中,從顯示部37a射出的光34a入射到顯示部37c。因此,顯示部37c具有光34a透過的結構,明確而言,具有顯示部37c的光34a的穿透率比顯示部37b高的結構。例如,顯示部37c具有可見光透過的結構,明確而言顯示部37c的可見光穿透率比顯示部37b高。例如,設置在顯示部37c中的發光元件所包括的電極具有光34a透過的結構。此外,設置在顯示部37c中的像素電路所包括的電晶體中的層為光34a透過的層。另外,在該像素電路例如具有電容器時,構成電容器的層為光34a透過的層。再者,例如設置在顯示部37c中的佈線也具有光34a透過的結構。如上所述,顯示部37c可以透過光34a。
如上所述,在圖4A所示的結構中,電子裝置10的用戶可以重疊地看到顯示裝置41b所包括的顯示部37c上顯示的影像與顯示裝置41a所包括的顯示部37a上顯示的影像。這裡,較佳為根據能夠顯示在顯示部37c上的影像的清晰度比能夠顯示在顯示部37a上的影像的清晰度低而在顯示部37a及顯示部37c上顯示影像。例如,可以在顯示部37c上顯示示出顯示部37a所顯示的影像的要注目的點的游標等標記。
圖4B是圖4A所示的結構的變形例子,圖4B與圖4A所示的結構的不同之處在於顯示部37c包括不與顯示部37a重疊的區域。注意,圖4B示出顯示裝置41b不包括顯示部37b的例子,但顯示裝置41b也可以包括顯示部37b。例如,也可以在不與顯示裝置41a重疊的區域設置顯示部37b。注意,在圖4B所示的結構中有時顯示部37c的不與顯示裝置41a重疊的區域透過外光的光44。
圖5A是示出包括顯示部37a的顯示裝置41a的結構例子的方塊圖。如上所述,在顯示部37a中排列多個像素27a,例如像素27a排列為矩陣狀。此外,顯示裝置41a包括閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a。雖然在圖5A中未示出,但閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a與像素27a電連接。閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a是顯示裝置41a的驅動電路。
在顯示裝置41a中可以由源極驅動器電路43a對閘極驅動器電路42a所選擇的像素27a寫入影像資料。藉由對像素27a寫入影像資料,像素27a射出對應影像資料的亮度的光34a。由此,可以在顯示部37a上顯示影像。
圖5B是示出包括顯示部37b的顯示裝置41b的結構例子的方塊圖。如上所述,在顯示部37b中排列多個像素27b。這裡,在顯示裝置41b中設置不排列像素27b的區域47,以圍繞區域47的方式設置顯示部37b。區域47是與顯示裝置41a的顯示部37a重疊的區域。注意,在顯示裝置41b具有圖4A所示的結構時,區域47設置有顯示部37c。此外,在顯示裝置41b具有圖4B所示的結構時,設置顯示部37c代替顯示部37b,也在區域47設置顯示部37c。
顯示裝置41b包括閘極驅動器電路42b及源極驅動器電路43b。雖然圖5B未圖示,閘極驅動器電路42b及源極驅動器電路43b與像素27b電連接。閘極驅動器電路42b及源極驅動器電路43b是顯示裝置41b的驅動電路。
在顯示裝置41b中可以由源極驅動器電路43b對閘極驅動器電路42b所選擇的像素27b寫入影像資料。藉由對像素27b寫入影像資料,像素27b射出對應影像資料的亮度的光34b,由此可以在顯示部37b上顯示影像。
圖6A是示出顯示裝置41a的結構例子的立體圖。如圖6A所示,顯示裝置41a可以包括層40、層40上的層50及層50上的層60。
在層50中排列多個像素電路51,在層60中排列多個發光元件61。像素電路51與發光元件61電連接,將其用作像素27a。因此,設置在層50中的多個像素電路51與設置在層60中的多個發光元件61重疊的區域被用作顯示部37a。
層40中設置有閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a。藉由閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a設置在與像素電路51不同的層中,閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a可以與顯示部37a重疊地設置。因此,與以不與顯示部37a重疊的方式設置閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a的情況相比,可以縮小顯示部37a周圍的邊框的寬度。因此,可以增大顯示部37a的佔有面積。
藉由層疊地設置像素電路51和閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a,可以縮短使它們彼此電連接的佈線。因此,佈線電阻及寄生電容得到降低。由此,例如由於可以縮短佈線的充放電所需的時間,所以可以高速驅動顯示裝置41a。此外,由於可以降低顯示裝置41a的功耗,所以可以降低電子裝置10的功耗。
注意,閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a也可以設置在與像素電路51相同的層中。此時,例如閘極驅動器電路42a所包括的電晶體及源極驅動器電路43a所包括的電晶體和像素電路51所包括的電晶體可以在同一製程中形成。此外,例如閘極驅動器電路42a所包括的電晶體的一部分及源極驅動器電路43a所包括的電晶體的一部分也可以設置在層50中。也就是說,閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a也可以設置在層40和層50中。此外,閘極驅動器電路42a和源極驅動器電路43a中的一個也可以設置在層40中且閘極驅動器電路42a和源極驅動器電路43a中的另一個也可以設置在層50中。
圖6B是圖6A所示的結構的變形例子,也是示出設置多個閘極驅動器電路42a及多個源極驅動器電路43a的例子。圖6B示出設置2行2列的閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a的例子。
在圖6B中,將2行2列的閘極驅動器電路42a記載為閘極驅動器電路42a[1,1]、閘極驅動器電路42a[1,2]、閘極驅動器電路42a[2,1]及閘極驅動器電路42a[2,2]而進行區別。此外,將2行2列的源極驅動器電路43a記載為源極驅動器電路43a[1,1]、源極驅動器電路43a[1,2]、源極驅動器電路43a[2,1]及源極驅動器電路43a[2,2]而進行區別。
藉由設置多個閘極驅動器電路42a,可以縮短像素電路51與閘極驅動器電路42a電連接的佈線。明確而言,可以減少從像素電路51到閘極驅動器電路42a的佈線長度的最大值。此外,藉由設置多個源極驅動器電路43a,可以縮短像素電路51與源極驅動器電路43a電連接的佈線。明確而言,可以減少從像素電路51到源極驅動器電路43a的佈線長度的最大值。因此,佈線電阻及寄生電容得到降低。由此,例如由於可以縮短佈線的充放電所需的時間,所以可以高速驅動顯示裝置41a。此外,由於可以降低顯示裝置41a的功耗,所以可以降低電子裝置10的功耗。再者,由於例如可以減少一個閘極驅動器電路42a掃描的像素電路51的行數,所以可以提高顯示裝置41a的圖框頻率。
圖6B示出閘極驅動器電路42a包括與源極驅動器電路43a重疊的區域的例子,但也可以不使閘極驅動器電路42a與源極驅動器電路43a重疊。藉由具有閘極驅動器電路42a包括與源極驅動器電路43a重疊的區域的結構,可以提高閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a的佈局彈性。另一方面,藉由採用閘極驅動器電路42a不與源極驅動器電路43a重疊的結構,可以抑制閘極驅動器電路42a的驅動與源極驅動器電路43a的驅動彼此受到影響。
圖7是圖6A所示的結構的變形例子,也示出在層40中除了閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a以外還設置圖1A所示的通訊電路57及控制電路59的例子。也就是說,示出在顯示裝置41a中以包括與顯示部37a重疊的區域的方式設置通訊電路57及控制電路59的例子。由此,與通訊電路57及控制電路59設置在顯示裝置41a的外部的情況相比,可以增大顯示部37的佔有面積。注意,設置在電子裝置10中的通訊電路57及控制電路59以外的電路也可以設置在層40中。
在圖7所示的顯示裝置41a中,閘極驅動器電路42a和源極驅動器電路43a中的一者或兩者也可以設置在層50中。由此,可以增大設置通訊電路57及控制電路59等的區域的佔有面積。
圖8是示出電子裝置10的結構例子的方塊圖。電子裝置10所包括的顯示裝置41a、顯示裝置41b、通訊電路57及控制電路59藉由匯流排BW互相收發各種資料及信號等。這裡,圖1A所示的顯示部37L包括顯示部37aL及顯示部37bL,顯示部37R包括顯示部37aR及顯示部37bR。並且,包括顯示部37aL的顯示裝置41a為顯示裝置41aL,包括顯示部37aR的顯示裝置41a為顯示裝置41aR。此外,顯示裝置41aL所包括的閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a分別為閘極驅動器電路42aL及源極驅動器電路43aL,顯示裝置41aR所包括的閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a分別為閘極驅動器電路42aR及源極驅動器電路43aR。此外,包括顯示部37bL的顯示裝置41b為顯示裝置41bL,包括顯示部37bR的顯示裝置41b為顯示裝置41bR。再者,顯示裝置41bL所包括的閘極驅動器電路42b、源極驅動器電路43b及區域47分別為閘極驅動器電路42bL、源極驅動器電路43bL及區域47L,顯示裝置41bR所包括的閘極驅動器電路42b、源極驅動器電路43b及區域47分別為閘極驅動器電路42bR、源極驅動器電路43bR及區域47R。
通訊電路57具有以無線或有線與外部設備進行通訊的功能。通訊電路57例如具有從外部設備接收影像資料的功能。此外,通訊電路57也可以具有將電子裝置10所生成的資料發送到外部設備的功能。
例如可以在通訊電路57中設置高頻電路(RF電路)進行RF信號的發送和接收。高頻電路是用來將各國法制所規定的頻帶的電磁信號與電信號彼此變換且使用該電磁信號以無線方式與其他通訊設備進行通訊的電路。在進行無線通訊時,作為通訊協定或通訊技術可以使用:通訊標準諸如LTE(Long Term Evolution:長期演進)、GSM(Global System for Mobile Communication:在日本註冊的商標:全球移動通訊系統)、EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution:GSM增強資料率演進)、CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000:碼分多址2000)、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access:在日本註冊的商標:寬頻碼分多址);或者由IEEE(電氣電子工程師學會)通訊標準化的規格諸如Wi-Fi(Wireless Fidelity:在日本註冊的商標:無線保真)、Bluetooth(在日本註冊的商標:藍牙)、ZigBee(在日本註冊的商標)等。此外,可以使用國際電信聯盟(ITU)所決定的第三代移動通訊系統(3G)、第四代移動通訊系統(4G)或第五代移動通訊系統(5G)等。
另外,通訊電路57也可以包括LAN(Local Area Network:區域網路)連接用端子、數位廣播接收用端子或連接AC轉接器的端子等外部埠。
控制電路59例如具有根據通訊電路57接收的影像資料生成表示設置在顯示部37a中的發光元件所發射的光的亮度的資料(第一亮度資料)及表示設置在顯示部37b中的發光元件所發射的光的亮度的資料(第二亮度資料)的功能。例如,在影像資料具有像素的地址資訊及各像素的亮度資訊時,控制電路59可以根據地址資訊選擇使各像素的亮度資訊包括在第一亮度資料中還是包括在第二亮度資料中。注意,亮度資料也可以說是影像資料。
這裡,控制電路59可以具有進行降低影像資料的解析度的下轉換的功能。此外,控制電路59也可以具有進行提高影像資料的解析度的上轉換的功能。例如,控制電路59可以對第二亮度資料進行下轉換。此外,控制電路59也可以對第一亮度資料進行上轉換。
控制電路59具有如下功能:將第一亮度資料供應給顯示裝置41a,明確而言供應給顯示裝置41a所包括的源極驅動器電路43a,將第二亮度資料供應給顯示裝置41b,明確而言供應給顯示裝置41b所包括的源極驅動器電路43b。
作為控制電路59,可以單獨或組合地使用中央處理器(CPU:Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor:數位信號處理器)或GPU(Graphics Processing Unit:圖形處理器)等微處理器。另外,這些微處理器也可以由FPGA(Field Programmable Gate Array:現場可程式邏輯閘陣列)或FPAA(Field Programmable Analog Array:現場可程式類比陣列)等PLD(Programmable Logic Device:可程式邏輯器件)來構成。
控制電路59藉由由處理器解釋且執行來自各種程式的指令,可以進行各種資料處理及程式控制。可由處理器執行的程式可以儲存在處理器中的記憶體區,也可以儲存在另外設置的記憶體電路中。作為記憶體電路,例如也可以使用適用非揮發性記憶元件的記憶體裝置諸如快閃記憶體、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、PRAM(Phase change RAM:相變隨機存取記憶體)、ReRAM(Resistive RAM:電阻隨機存取記憶體)、FeRAM(Ferroelectric RAM:鐵電隨機存取記憶體)等或者適用揮發性記憶元件的記憶體裝置如DRAM(Dynamic RAM)及SRAM(Static RAM:靜態隨機存取記憶體)等。
圖8示出顯示裝置41b不包括顯示部37c的例子,但顯示裝置41b也可以包括顯示部37c。此時,閘極驅動器電路42b及源極驅動器電路43b除了顯示部37b所包括的像素以外還可以控制顯示部37c所包括的像素的驅動。此外,圖8示出通訊電路57及控制電路59設置在顯示裝置41a及顯示裝置41b的外部的例子,但通訊電路57及控制電路59例如也可以設置在顯示裝置41a內。
<顯示部的結構例子>
以下參照圖9A至圖9C及圖10A至圖10C說明本發明的一個實施方式的電子裝置所包括的顯示裝置的結構例子。明確而言,說明設置在顯示裝置的顯示部所包括的像素中的發光元件的結構例子。圖9A至圖9C示出可以適用於顯示裝置41a的顯示裝置的結構例子,圖10A至圖10C示出可以適用於顯示裝置41b的顯示裝置的結構例子。注意,圖9A至圖9C所示的顯示裝置也可以用於顯示裝置41b,圖10A至圖10C所示的顯示裝置也可以用於顯示裝置41a。
圖9A是示出發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B的結構例子的剖面圖。發光元件61R可以發射在紅色的波長區域具有強度的光34aR。發光元件61G可以發射在綠色的波長區域具有強度的光34aG。發光元件61B可以發射在藍色的波長區域具有強度的光34aB。這裡,一個像素例如可以具有包括一個發光元件61R、一個發光元件61G及一個發光元件61B的結構。此外,像素包括子像素,一個子像素例如可以具有包括發光元件61R、發光元件61G和發光元件61B中的任一個的結構。如上所述,圖9A是一個像素包括三個子像素的例子。注意,關於本發明的一個實施方式的電子裝置所包括的顯示裝置的像素佈局,可以參照實施方式2。
這裡,紅色光例如可以為峰波長為630nm以上且780nm以下的光。此外,綠色光例如可以為峰波長為500nm以上且低於570nm的光。再者,藍色光例如可以為峰波長為450nm以上且低於480nm的光。
在本說明書等中,在設置有發光元件的子像素中,俯視時的EL層的面積為子像素的佔有面積。此外,構成像素的子像素的佔有面積的總和為像素的佔有面積。例如,在像素包括三個子像素時,三個子像素的佔有面積的總和為像素的佔有面積。
在圖9A所示的顯示裝置中,基板11a上設置有層363。層363中例如設置有圖6A所示的像素電路51。此外,層363中設置有閘極驅動器電路42a及源極驅動器電路43a等顯示裝置41a的驅動電路。這些電路中例如設置有電晶體,因此層363包括電晶體。
以覆蓋設置在層363中的電晶體的方式設置絕緣層。該絕緣層也包括在層363中。該絕緣層既可以具有單層結構又可以具有疊層結構。此外,作為該絕緣層可以使用無機絕緣膜和有機絕緣膜中的一者或兩者。作為無機絕緣膜,例如可以舉出氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化矽膜、氧化鋁膜、氧氮化鋁膜及氧化鉿膜等氧化物絕緣膜及氮化物絕緣膜。作為有機絕緣膜,可以舉出丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽酮樹脂、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,在本說明書中,氮氧化物是指氮含量大於氧含量的化合物。另外,氧氮化物是指氧含量大於氮含量的化合物。此外,例如可以使用拉塞福背散射光譜學法(RBS:Rutherford Backscattering Spectrometry)來測定各元素的含量。
發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B都設置在層363上。明確而言,設置在層363中的上述絕緣層上可以設置發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B。
發光元件61R包括層363上的導電層171、導電層171上的EL層172R及EL層172R上的導電層173。發光元件61G包括層363上的導電層171、導電層171上的EL層172G及EL層172G上的導電層173。發光元件61B包括層363上的導電層171、導電層171上的EL層172B及EL層172B上的導電層173。
在本說明書等中,有時將在發光波長不同的發光元件中至少分別製造發光層的結構稱為SBS(Side By Side)結構。例如,圖9A所示的發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B具有SBS結構。在SBS結構中,可以分別進行各發光元件的材料及結構的最佳化,材料及結構的選擇彈性增大,亮度的提高以及可靠性的提高變得容易。
導電層171被用作像素電極,按每個發光元件分離。此外,導電層173被用作共用電極,在發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B間設置為共同使用的一連續的層。
EL層172R、EL層172G及EL層172B按每個發光元件分離。也就是說,EL層172R、EL層172G及EL層172B都形成為島狀。藉由EL層172R、EL層172G及EL層172B形成為島狀且彼此不接觸,可以適當地防止電流經過相鄰的兩個EL層流過而產生非意圖的發光(也稱為串擾)。因此,可以提高對比度而可以實現顯示品質高的顯示裝置。注意,EL層172R、EL層172G及EL層172B也可以形成為帶狀。也就是說,排列在同一方向上的多個發光元件61R間、排列在同一方向上的多個發光元件61G間以及排列在同一方向上的多個發光元件61B也可以分別共同使用EL層172R、EL層172G以及EL層172B。
EL層172R、EL層172G及EL層172B的端部位於導電層171的端部的外側,EL層172R、EL層172G及EL層172B可以具有覆蓋導電層171的端部的結構。注意,EL層172R、EL層172G及EL層172B的端部也可以位於導電層171的端部的內側。
EL層172R包含發射至少在紅色波長區域具有強度的光的發光性有機化合物。EL層172G包含發射至少在綠色波長區域具有強度的光的發光性有機化合物。EL層172B包含發射至少在藍色波長區域具有強度的光的發光性有機化合物。
除了包含發光性有機化合物的層(發光層)以外,EL層172R、EL層172G及EL層172B各自還可以包括電子注入層、電子傳輸層、電洞注入層及電洞傳輸層中的一個以上。注意,關於本發明的一個實施方式的電子裝置所包括的發光元件的結構及材料的詳細內容,可以參照實施方式4。
如上所述,基板11a可以具有可見光不透過的結構,基板13a可以具有可見光透過的結構。因此,藉由作為導電層171使用對可見光具有反射性的導電膜且作為導電層173使用對可見光具有透過性的導電膜,光34aR、光34aG及光34aB射出到基板13a一側。這種顯示裝置可以說是頂部發射型(top-emission)顯示裝置。
此外,在發光元件61(發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B)間以覆蓋EL層172R的端部、EL層172G的端部及EL層172B的端部的方式設置保護層271。保護層271例如對水具有阻擋性。因此,藉由設置保護層271,可以抑制雜質(典型的是水等)侵入EL層172R、EL層172G及EL層172B的端部。此外,相鄰的發光元件61間的洩漏電流得到降低,所以彩度及對比度得到提高且功耗得到降低。
保護層271例如可以採用至少包括無機絕緣膜的單層結構或疊層結構。作為無機絕緣膜,例如可以舉出氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化矽膜、氧化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鉿膜等氧化物膜或氮化物膜。另外,作為保護層271也可以使用銦鎵氧化物、銦鎵鋅氧化物(IGZO)等半導體材料。另外,保護層271利用原子層沉積(ALD:Atomic Layer Deposition)法、化學氣相沉積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法及濺射法形成即可。注意,作為保護層271例示出具有包括無機絕緣膜的結構,但不侷限於此。例如,保護層271也可以具有無機絕緣膜和有機絕緣膜的疊層結構。
當保護層271使用銦鎵鋅氧化物時,可以利用濕蝕刻法或乾蝕刻法進行加工。例如,當保護層271使用IGZO時,可以使用草酸、磷酸或混合藥液(例如,磷酸、醋酸、硝酸和水的混合藥液(也稱為混合酸鋁蝕刻劑))等藥液。該混合酸鋁蝕刻劑可以以磷酸:醋酸:硝酸:水=53.3:6.7:3.3:36.7及其附近的體積比進行配製。
在發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B的每一個中,EL層172(EL層172R、EL層172G及EL層172B)及保護層271包括隔著犧牲層270(犧牲層270R、犧牲層270G及犧牲層270B)彼此重疊的區域。犧牲層270由於後述的顯示裝置的製程而形成。注意,有時不設置犧牲層270。
在本說明書等中,也可以將犧牲層稱作遮罩層。此外,也可以將犧牲膜稱作遮罩膜。
在相鄰的發光元件61之間的區域中,保護層271上設置有絕緣層278。圖9A示出絕緣層278的頂面具有凸曲面形狀的例子。注意,例如圖9A示出多個保護層271及多個絕緣層278的剖面,但是在俯視顯示面時,保護層271及絕緣層278分別被形成為連續的一層。也就是說,顯示裝置例如可以包括一個保護層271及一個絕緣層278。注意,顯示裝置也可以包括彼此分離的多個保護層271,也可以包括彼此分離的多個絕緣層278。
藉由在相鄰的發光元件61之間的區域設置具有凸曲面形狀的絕緣層278,可以填充該區域的起因於EL層172的步階。由此,可以提高導電層173的覆蓋性。因此,可以抑制因導電層173的斷開導致的連接不良以及因局部薄膜化導致的電阻上升。注意,在絕緣層278的頂面平坦時,可以更適當地抑制導電層173的斷開以及局部薄膜化。此外,在絕緣層278具有凹曲面形狀時,也可以抑制導電層173的斷開及局部薄膜化。
在本說明書等中,斷開是指層、膜或電極等因被形成面的形狀(例如,步階)而分離的現象。
作為絕緣層278,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)樹脂及EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)樹脂等。另外,作為絕緣層278也可以使用光阻劑。被用作絕緣層278的光阻劑既可以是正型光阻劑,又可以是負型光阻劑。
在EL層172R、EL層172G、EL層172B及絕緣層278與導電層173之間可以設置共用層174。共用層174可以包括與EL層172R接觸的區域、與EL層172G接觸的區域及與EL層172B接觸的區域。共用層174在發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B間設置為共同使用的一連續的層。
當在顯示裝置中設置共用層174時,被用作共用電極的導電層173可以在沉積共用層174之後連續進行沉積,而之間沒有進行蝕刻等製程。例如,在真空下形成共用層174之後無需將基板11a暴露於大氣,可以在真空下形成導電層173。換言之,可以始終在真空下形成共用層174及導電層173。由此,與顯示裝置沒有設置共用層174的情況相比可以使導電層173的底面清潔。
作為共用層174可以採用電洞注入層、電洞傳輸層、電洞障壁層、電子障壁層、電子傳輸層和電子注入層中的一個以上。例如,共用層174也可以為載子注入層。另外,共用層174也可以說是EL層172的一部分。注意,也可以不設置共用層174,此時可以使顯示裝置的製程簡化。在設置共用層174時,也可以不設置包括在EL層172中的層中具有與共用層174相同的功能的層。例如,在共用層174包括電子注入層時,EL層172可以不包括電子注入層。此外,例如在共用層174包括電洞注入層時,EL層172也可以不包括電洞注入層。注意,EL層172和共用層174也可以總稱為EL層。也就是說,既可以只將形成為島狀的層稱為“EL層”,也可以將形成為島狀的層和共用層中的兩者稱為“EL層”。
在本說明書等中,有時將電洞或電子稱為“載子”。明確而言,電洞注入層或電子注入層、電洞傳輸層或電子傳輸層以及電洞障壁層或電子障壁層有時分別被稱為“載子注入層”、”載子傳輸層”以及“載子障壁層”。注意,根據剖面形狀或特性等,有時不能明確地區別上述載子注入層、載子傳輸層及載子障壁層。另外,有時一個層具有作為載子注入層、載子傳輸層和載子障壁層中的兩個或三個的功能。
在導電層173上以覆蓋發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B的方式設置保護層273。保護層273具有防止水等雜質從上方向各發光元件擴散的功能。保護層273可以使用與能夠用於保護層271的材料相同的材料。此外,保護層273例如可以利用ALD法、CVD法或濺射法形成。
在保護層273上由黏合層122貼合基板13a。黏合層122可以使用與能夠用於圖3A所示的黏合層14的材料相同的材料。此外,在密封發光元件時採用中空密封結構的情況下,黏合層122也可以填充惰性氣體(氮或氬等)。注意,從層363到黏合層122例如可以為圖2A所示的層12a。
藉由使發光元件61具有光學微腔諧振器(微腔)結構,可以提高發光顏色的色純度。在使發光元件61具有微腔結構時,將導電層171與導電層173間的距離d和EL層172的折射率n的積(光學距離)設定為波長λ的二分之一的m倍(m為1以上的整數),即可。距離d可以由數學式1求出。
d=m×λ/(2×n) ・・・ 數學式1。
根據數學式1,在微腔結構的發光元件61中基於所發射的光的波長(發光顏色)來決定距離d。距離d相當於EL層172的厚度。因此,EL層172G有時以比EL層172B厚的方式設置,EL層172R有時以比EL層172G厚的方式設置。
注意,嚴格地說,距離d是被用作反射電極的導電層171中的反射區至被用作具有所發的光的透射性及反射性的電極(半透射-半反射電極)的導電層173中的反射區的距離。例如,在導電層171是銀與透明導電膜的ITO(Indium Tin Oxide)的疊層且ITO位於EL層172一側的情況下,藉由調整ITO的厚度可以設定對應於發光顏色的距離d。就是說,即使EL層172R、EL層172G及EL層172B的厚度都相同,也藉由改變該ITO的厚度可以得到適合於發光顏色的距離d。
然而,有時難以嚴格地決定導電層171及導電層173中的反射區的位置。此時,假設為,藉由將導電層171及導電層173中的任意位置假設為反射區可以充分得到微腔效應。
為了提高微腔結構的光提取效率,較佳為將被用作反射電極的導電層171至發光層的光學距離設為λ/4的奇數倍。為了實現該光學距離,較佳為調整構成發光元件61的各層的厚度。
另外,在從導電層173一側發射光時,導電層173的反射率較佳為比其穿透率高。導電層173的光透射率較佳為2%以上且50%以下,更佳為2%以上且30%以下,進一步較佳為2%以上且10%以下。藉由降低導電層173的穿透率(提高其反射率),可以提高微腔效應。
圖9B是圖9A所示的結構的變形例子。圖9B示出例如將發射白色光的發光元件61W代替發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B設置在層363上的例子。發光元件61W例如包括發射白色光的EL層172W作為EL層172。作為EL層172W,例如可以採用層疊有以各自的發光顏色成為補色關係的方式選擇的兩個以上的發光層的結構。另外,也可以使用在發光層之間夾著電荷產生層的疊層型EL層作為EL層172W。
這裡,EL層172W按每個發光元件61W分離。由此,可以防止在相鄰的兩個發光元件61W中電流經過EL層172W流過而產生非意圖發光。特別是在作為EL層172W使用兩個發光層之間設有電荷產生層時具有如下問題:當清晰度越高,即相鄰的像素間的距離越小時,串擾的影響越明顯,而對比度降低。因此,藉由採用這種結構,可以實現兼具高清晰度和高對比的顯示裝置。注意,EL層172W也可以為一連續的層而不按每個發光元件61W分離。
此外,圖9B示出保護層273上設置有絕緣層276且絕緣層276上設置有彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B的例子。明確而言,重疊於左側的發光元件61W的位置上設置有透過紅色光的彩色層183R,重疊於中央的發光元件61W的位置上設置有透過綠色光的彩色層183G,重疊於右側的發光元件61W的位置上設置有透過藍色光的彩色層183B。藉由設置彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B,例如設置在顯示裝置中的所有發光元件都是發射白色光的發光元件,顯示裝置也可以顯示彩色影像。
相鄰的彩色層183(彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B)包括彼此重疊的區域。例如,在圖9B所示的剖面中,彩色層183G的一方的端部與彩色層183R重疊,彩色層183G的另一方的端部與彩色層183B重疊。因此,例如可以抑制設置在重疊於彩色層183G的位置上的發光元件61W所發射的光入射到彩色層183R或彩色層183B並該光從彩色層183R或彩色層183B射出。因此,可以實現顯示品質高的顯示裝置。
絕緣層276被用作平坦化層。絕緣層276例如可以使用有機材料。例如可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽酮樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂或這些樹脂的前驅物等作為絕緣層276。
藉由在保護層273上設置絕緣層276,可以將彩色層183設置在平坦面上。因此,可以容易形成彩色層183。注意,在彩色層183上設置黏合層122,由黏合層122貼合基板13a。
發光元件61W也可以與發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B同樣地具有微腔結構。由此,例如與彩色層183R重疊的發光元件61W可以發射增強紅色的光,與彩色層183G重疊的發光元件61W可以發射增強綠色的光,例如與彩色層183B重疊的發光元件61W可以發射增強藍色的光。因此,藉由發光元件61W具有微腔結構,可以提高光34aR、光34aG及光34aB的色純度。
圖9C是圖9A所示的結構的變形例子,也示出保護層273上設置有絕緣層276且絕緣層276上設置有微透鏡陣列277的例子。注意,微透鏡陣列277上設置有黏合層122,由黏合層122貼合基板13a。
在黏合層122的折射率比微透鏡陣列277的折射率低時,有時微透鏡陣列277可以聚集從發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B發射的光。藉由聚集從發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B發射的光,尤其是用戶從顯示裝置的顯示面的正面看該顯示面時,可以看到明亮的影像,因此是較佳的。
注意,圖9B所示的結構中也可以設置微透鏡陣列277。例如,在彩色層183R上、彩色層183G上及彩色層183B上可以設置被用作平坦化層的絕緣層,在該絕緣層上可以設置微透鏡陣列277。此時,在微透鏡陣列277上設置黏合層122,由黏合層122貼合基板13a。此外,在圖9C所示的結構中也可以設置彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B。例如,也可以在微透鏡陣列277上設置被用作平坦化層的絕緣層且在該絕緣層上設置彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B。此時,在彩色層183上設置黏合層122,由黏合層122貼合基板13a。
圖10A是圖9A所示的結構的變形例子,也示出發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B代替發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B設置在層363上的例子。此外,圖10A示出設置基板11b及基板13b代替基板11a及基板13a的例子。注意,圖10A所示的例子中,從層363到黏合層122的組件例如可以為圖2A所示的層12b。
發光元件63R可以發射在紅色的波長區域具有強度的光34bR。發光元件63G可以發射在綠色的波長區域具有強度的光34bG。發光元件63B可以在藍色的波長區域具有強度的光34bB。
如上所述,基板11b及基板13b具有可見光透過的結構。因此,藉由導電層171使用對可見光具有反射性的導電膜且導電層173使用對可見光具有透過性的導電膜,光34bR、光34bG及光34bB射出到基板13b一側。這種顯示裝置可以說是頂部發射型顯示裝置。此外,藉由導電層173使用對可見光具有反射性的導電膜且導電層171使用對可見光具有透過性的導電膜,光34bR、光34bG及光34bB射出到基板11b一側。這種顯示裝置可以說是底部發射型(bottom-emission)顯示裝置。
發光元件63R包括層363上的導電層171、導電層171上的EL層172R及EL層172R上的導電層173。發光元件63G包括層363上的導電層171、導電層171上的EL層172G及EL層172G上的導電層173。發光元件63B包括層363上的導電層171、導電層171上的EL層172B及EL層172B上的導電層173。
圖10A示出覆蓋被用作像素電極的導電層171的端部設置絕緣層272的例子。藉由設置絕緣層272,可以防止相鄰的發光元件63(發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B)所包括的導電層171非意圖地電短路而誤發光。因此,可以提供可靠性高的顯示裝置。
在發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B中,EL層172R、EL層172G及EL層172B分別包括與導電層171的頂面接觸的區域及與絕緣層272的表面接觸的區域。此外,EL層172R、EL層172G及EL層172B的端部位於絕緣層272上。
絕緣層272的端部較佳為錐形形狀。此外,在圖10A所示的結構中不設置保護層271、犧牲層270、絕緣層278及共用層174。再者,發光元件63藉由與發光元件61同樣地具有微腔結構,可以提高發光顏色的色純度。
注意,在本說明書等中,錐形形狀是指組件的側面的至少一部分相對於基板面或被形成面傾斜地設置的形狀。例如,較佳為具有傾斜的側面和基板面或被形成面所成的角度(也稱為錐角)小於90°的區域。在此,組件的側面、基板面及被形成面不一定需要為完全的平坦,也可以為具有微小曲率的近似平面狀或具有微細凹凸的近似平面狀。
絕緣層272例如可以使用有機材料或無機材料。作為可用於絕緣層272的有機材料,例如可以舉出丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、聚矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂及酚醛樹脂等。作為可用於絕緣層272的無機材料,可以舉出氧化矽、氧化鋁、氧化鎵、氧化鍺、氧化釔、氧化鋯、氧化鑭、氧化釹、氧化鉿、氧化鉭、氮化矽、氮化鋁、氧氮化矽、氧氮化鋁、氮氧化矽及氮氧化鋁等。
圖10B是圖10A所示的結構的變形例子,也示出例如發射白色光的發光元件63W代替發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B設置在層363上的例子。發光元件63W包括EL層172W作為EL層172。注意,發光元件63W藉由與發光元件61W同樣地具有微腔結構,可以提高光34bR、光34bG及光34bB的色純度。
圖10B示出在基板13b的基板11b一側的面設置彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B的例子。此外,圖10B示出在基板13b的基板11b一側的面的不設置彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B的區域設置遮光層117的例子。再者,圖10B示出彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B的端部與遮光層117重疊的例子。注意,在圖10B所示的例子中,從層363到彩色層183R、彩色層183G、彩色層183B及遮光層117的組件例如可以為圖2A所示的層12b。注意,在圖10B所示的顯示裝置為底部發射型顯示裝置時,彩色層183R、彩色層183G、彩色層183B及遮光層117也可以設置在層363中。
藉由設置遮光層117,可以抑制發光元件63W所發射的光不透過所希望的彩色層183而從基板13b射出。明確而言,可以抑制重疊於彩色層183R的發光元件63W所發射的光不透過彩色層183R而從基板13b射出、重疊於彩色層183G的發光元件63W所發射的光不透過彩色層183G而從基板13b射出以及重疊於彩色層183B的發光元件63W所發射的光不透過彩色層183B而從基板13b射出。因此,顯示裝置可以顯示高品質的影像。
遮光層117例如也可以設置在圖10A所示的顯示裝置中。此時,可以抑制發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B所發射的光例如被基板13b反射且在顯示裝置的內部擴散。由此,顯示裝置可以顯示高品質的影像。另一方面,藉由不設置遮光層117,可以提高發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B所發射的光的光提取效率。同樣地,例如在圖9A或圖9C所示的顯示裝置中也可以設置遮光層117。
在圖10B所示的例子中,在保護層273與彩色層183R、彩色層183G、彩色層183B及遮光層117之間設置黏合層122。由此,設置在基板13b上的彩色層183R、彩色層183G、彩色層183B及遮光層117貼合在保護層273上。
藉由在基板13b上設置彩色層183R、彩色層183G、彩色層183B及遮光層117且將它們與保護層273貼合,可以提高彩色層183R、彩色層183G、彩色層183B及遮光層117的製造條件的彈性。例如,可以在比EL層172W的耐熱溫度高的溫度下進行加熱處理。另一方面,在貼合彩色層183R、彩色層183G、彩色層183B及遮光層117與保護層273時,有時發生錯位。因此,在像素微細到不能忽視該錯位時,例如如圖9B所示,較佳為在保護層273上形成彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B,然後貼合基板13b。
圖10B示出EL層172W為一連續的層而不按每個發光元件63W分離的例子。藉由EL層172W為一連續的層,可以使顯示裝置的製程簡化。注意,EL層172W也可以按每個發光元件63W分離。
圖10C是圖10A所示的結構的變形例子,也示出在保護層273上設置絕緣層276且在絕緣層276上設置微透鏡陣列277的例子。注意,也可以在圖10B所示的結構中設置微透鏡陣列277。例如,可以在保護層273上設置絕緣層276且在絕緣層276上設置微透鏡陣列277。此時,在微透鏡陣列277與彩色層183R、彩色層183G、彩色層183B及遮光層117之間設置黏合層122。注意,在圖10C所示的例子中,從層363到黏合層122的組件例如可以為圖2A所示的層12b。
具有圖9A、圖9B及圖9C所示的結構的顯示裝置與具有圖10A、圖10B及圖10C所示的結構的顯示裝置相比可以提高清晰度而不降低對比度。例如,可以縮短相鄰的發光元件61間的距離。明確而言,發光元件61間的距離為1μm以下,較佳為500nm以下,更佳為200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下或10nm以下。換言之,設置相鄰的兩個EL層172中的一個的EL層172的端部與另一個的EL層172的端部之間的距離為1μm以下的區域,較佳為設置0.5μm(500nm)以下的區域,更佳為設置100nm以下的區域。
另一方面,具有圖10A、圖10B及圖10C所示的結構的顯示裝置與具有圖9A、圖9B及圖9C所示的結構的顯示裝置相比可以以簡單的方法製造。因此,具有圖10A、圖10B及圖10C所示的結構的顯示裝置可以以低成本製造。
如上所述,包括顯示部37a的顯示裝置41a的清晰度比包括顯示部37b的顯示裝置41b的清晰度高。因此,如上所述,圖9A、圖9B及圖9C所示的結構可以適用於顯示裝置41a。明確而言,設置在顯示部37a中的像素27a所包括的發光元件可以適合使用發光元件61。另一方面,如上所述,具有圖10A、圖10B及圖10C所示的結構的顯示裝置可以以低成本製造。因此,在顯示裝置41b具有圖10A、圖10B及圖10C所示的結構時,電子裝置10可以為低價的電子裝置,因此是較佳的。明確而言,設置在顯示部37b中的像素27b所包括的發光元件可以適用於發光元件63。
注意,如上所述,顯示裝置41b也可以具有圖9A、圖9B及圖9C所示的結構。此時,例如用基板11b及基板13b代替基板11a及基板13a。此外,如上所述,顯示裝置41a也可以具有圖10A、圖10B及圖10C所示的結構。此時,例如用基板11a及及基板13a代替基板11b及基板13b。
以下,參照圖11A至圖13D說明具有圖9A所示的結構的顯示裝置的製造方法例子。
首先,如圖11A所示,在基板11a上形成層363。明確而言,例如在基板11a上形成電晶體,以覆蓋電晶體的方式形成絕緣層。接著,如圖11A所示,在層363上形成導電層171。例如,藉由濺射法或真空蒸鍍法形成將成為導電層171的膜,例如使用光微影及蝕刻法加工該膜,因此可以形成導電層171。注意,在例如利用蝕刻法加工將成為導電層171的膜時,有時在層363中形成凹部。明確而言,有時在不重疊於導電層171的區域在位於層363的最表面的絕緣層中形成凹部。
接著,如圖11B所示,將後面成為EL層172R的EL膜172Rf形成在導電層171上及層363上。EL膜172Rf例如可以藉由蒸鍍法形成,明確而言藉由真空蒸鍍法形成。此外,EL膜172Rf也可以利用轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等方法形成。
接著,如圖11B所示,在EL膜172Rf上依次形成後面將成為犧牲層270R的犧牲膜270Rf及後面將成為犧牲層279R的犧牲膜279Rf。
注意,以下示出由犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf的兩層結構形成犧牲膜的例子,但犧牲膜既可以具有單層結構,也可以具有三層以上的疊層結構。
藉由在EL膜172Rf上設置犧牲膜,可以降低在顯示裝置的製程中EL膜172Rf受到的損傷,而可以提高發光元件的可靠性。
作為遮罩膜270Rf使用對EL膜172Rf的加工條件的耐性高的膜,明確而言與EL膜172Rf的蝕刻選擇比大的膜。作為犧牲膜279Rf,使用與犧牲膜270Rf的蝕刻選擇比大的膜。
另外,遮罩膜270Rf及遮罩膜279Rf以低於EL膜172Rf的耐熱溫度的溫度形成。形成遮罩膜270Rf及遮罩膜279Rf時的基板溫度各自典型地為200℃以下,較佳為150℃以下,更佳為120℃以下,進一步較佳為100℃以下,更進一步較佳為80℃以下。
作為犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf較佳為使用可以利用濕蝕刻法去除的膜。藉由利用濕蝕刻法,與利用乾蝕刻法的情況相比,可以減輕在犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf的加工中EL膜172Rf受到的損傷。
犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf例如可以藉由濺射法、ALD法(熱ALD法或PEALD法等)、CVD法或真空蒸鍍法形成。
另外,以接觸於EL膜172Rf上的方式形成的犧牲膜270Rf較佳為利用對EL膜172Rf帶來的損傷比犧牲膜279Rf少的形成方法形成。例如,與濺射法相比,更佳為使用ALD法或真空蒸鍍法形成犧牲膜270Rf。
作為犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf,例如可以使用金屬膜、合金膜、金屬氧化物膜、半導體膜、有機絕緣膜和無機絕緣膜等中的一種或多種。
作為犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf例如各自可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀、鈦、鋁、釔、鋯及鉭等金屬材料或者包含該金屬材料的合金材料。尤其較佳為使用鋁或銀等低熔點材料。藉由作為犧牲膜270Rf和犧牲膜279Rf的一者或兩者使用能夠遮蔽紫外線的金屬材料,可以抑制紫外線照射到EL膜172Rf而可以抑制EL膜172Rf的劣化,所以是較佳的。
另外,作為犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf各自可以使用金屬氧化物諸如In-Ga-Zn氧化物、氧化銦、In-Zn氧化物、In-Sn氧化物、銦鈦氧化物(In-Ti氧化物)、銦錫鋅氧化物(In-Sn-Zn氧化物)、銦鈦鋅氧化物(In-Ti-Zn氧化物)、銦鎵錫鋅氧化物(In-Ga-Sn-Zn氧化物)或包含矽的銦錫氧化物等。
注意,也可以使用元素M(M為鋁、矽、硼、釔、錫、銅、釩、鈹、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂中的一種或多種)代替上述鎵。尤其是,M較佳為選自鎵、鋁和釔中的一種或多種。
另外,作為犧牲膜可以使用含有具有遮光性,尤其具有紫外線遮光性的材料的膜。例如,可以使用具有紫外線反射性的膜或吸收紫外線的膜。作為具有遮光性的材料,可以使用具有紫外線遮光性的金屬、絕緣體、半導體及半金屬等各種材料,因為該犧牲膜的一部分或全部將在後面製程中被去除,所以遮罩膜較佳為可以藉由蝕刻被加工的膜,尤其較佳為加工性良好的膜。
藉由作為犧牲膜使用具有紫外線遮光性的材料的膜,可以抑制例如在曝光製程中紫外線被照射到EL層。藉由抑制紫外線給EL層帶來損傷,可以提高發光元件的可靠性。
注意,含有具有紫外線遮光性的材料的膜在被用作下述保護膜271f的材料時也發揮同樣的效果。
此外,作為犧牲膜可以使用非常適合半導體的製造程序的材料。作為非常適合半導體的製造程序的材料,較佳為使用矽或鍺等的半導體材料。另外,可以使用上述半導體材料的氧化物或氮化物。另外,可以使用碳等的非金屬材料或其化合物。另外,可以使用鈦、鉭、鎢、鉻、鋁等的金屬或包含它們中的一個以上的合金。另外,可以使用包含氧化鈦或氧化鉻等上述金屬的氧化物或者氮化鈦、氮化鉻或氮化鉭等氮化物。
另外,作為犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf,可以使用能夠用於保護層273的各種無機絕緣膜。尤其是,氧化絕緣膜的與EL膜172Rf的密接性比氮化絕緣膜的與EL膜172Rf的密接性高,所以是較佳的。例如,分別可以將氧化鋁、氧化鉿或氧化矽等無機絕緣材料用於犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf。作為犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf,例如可以利用ALD法形成氧化鋁膜。藉由利用ALD法,可以減輕對基底(尤其是EL層)帶來的損傷,所以是較佳的。
例如,作為犧牲膜270Rf可以使用利用ALD法形成的無機絕緣膜(例如,氧化鋁膜),並且作為犧牲膜279Rf可以使用利用濺射法形成的無機膜(例如,In-Ga-Zn氧化物膜、鋁膜或鎢膜)。
另外,作為犧牲膜270Rf和後面形成的保護層271的兩者可以使用相同無機絕緣膜。例如,作為犧牲膜270Rf和保護層271的兩者可以使用利用ALD法形成的氧化鋁膜。在此,犧牲膜270Rf和保護層271既可以採用相同沉積條件,也可以採用不同沉積條件。例如,藉由以與保護層271同樣的條件沉積犧牲膜270Rf,可以形成犧牲膜270Rf作為對水和氧中的至少一方的阻擋性高的絕緣層。另一方面,犧牲膜270Rf是其大部分或全部在後面的製程中被去除的層,所以較佳為容易被加工。因此,犧牲膜270Rf較佳為以與保護層271相比沉積時的基板溫度低的條件沉積。
作為犧牲膜270Rf和犧牲膜279Rf中的一者或兩者也可以使用有機材料。例如,作為有機材料也可以使用可溶解於至少對位於EL膜172Rf的最上部的膜在化學上穩定的溶劑的材料。尤其是,可以將溶解於水或醇的材料適用於犧牲膜270Rf和犧牲膜279Rf中的一者或兩者。當沉積上述材料時,較佳的是,在將材料溶解於水或醇等溶劑的狀態下藉由上述濕式的沉積方法塗佈該材料,然後進行用來使溶劑蒸發的加熱處理。此時,較佳為在減壓氛圍下進行加熱處理,由此可以在低溫且短時間下去除溶劑,而可以降低給EL膜172Rf帶來的熱損傷。
犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf各自也可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚甘油、普魯蘭多糖、水溶性纖維素、可溶解於醇的聚醯胺樹脂或全氟聚合物等氟樹脂等有機樹脂。
例如,作為犧牲膜270Rf可以使用利用蒸鍍法和上述濕式沉積方法中的任意個形成的有機膜(例如,PVA膜),並且作為犧牲膜279Rf可以使用利用濺射法形成的無機膜(例如,氮化矽膜)。
注意,在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,有時犧牲膜的一部分殘留為犧牲層。
接著,如圖11B所示,在犧牲膜279Rf上形成光阻遮罩180R。光阻遮罩180R可以藉由塗佈感光材料(光阻劑)而進行曝光及顯影來形成。光阻遮罩180R也可以使用正型光阻劑材料或負型光阻劑材料製造。
接著,如圖11B及圖11C所示,使用光阻遮罩180R去除犧牲膜279Rf的一部分,由此形成犧牲層279R。接著,去除光阻遮罩180R。
接著,如圖11C及圖11D所示,將犧牲層279R用作遮罩(也稱為硬遮罩)去除犧牲膜270Rf的一部分而形成犧牲層270R。
犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf分別可以藉由濕蝕刻法或乾蝕刻法加工。
藉由利用濕蝕刻法,與利用乾蝕刻法的情況相比,可以減輕在犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf的加工中EL膜172Rf受到的損傷。在使用濕蝕刻法時,例如較佳為使用顯影液、四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液、稀氫氟酸、草酸、磷酸、乙酸、硝酸或包含上述兩個以上的混合溶液等。此外,在利用濕蝕刻法時,也可以使用包含水、磷酸、稀氫氟酸及硝酸的混酸類藥液。注意,用於濕蝕刻處理的藥液可以為鹼性或酸性。另一方面,由於乾蝕刻法的各向異性比濕蝕刻法高,所以藉由利用乾蝕刻法,可以與利用濕蝕刻法的情況相比進行微細加工。
在犧牲膜279Rf的加工中由於不露出EL膜172Rf,所以與犧牲膜270Rf的加工相比加工方法的選擇範圍更大。明確而言,在犧牲膜279Rf的加工中作為蝕刻氣體使用含氧的氣體也可以進一步抑制EL膜172Rf的劣化。
光阻遮罩180R例如可以藉由使用氧電漿的灰化被去除。或者,也可以使用氧氣體和CF
4、C
4F
8、SF
6、CHF
3、Cl
2、H
2O、BCl
3或第18族元素。作為第18族元素,例如可以使用He。或者,也可以藉由濕蝕刻去除光阻遮罩180R。此時,犧牲膜279Rf位於最表面且EL膜172Rf不露出,所以在光阻遮罩180R的去除製程中可以抑制EL膜172Rf受到損傷。另外,可以擴大光阻遮罩180R的去除方法的選擇範圍。
接著,如圖11C及圖11D所示,加工EL膜172Rf形成EL層172R。例如,將犧牲層279R及犧牲層270R用作遮罩例如利用蝕刻去除EL膜172Rf的一部分而形成EL層172R。注意,雖然在圖11D中未圖示,但有時由於對EL膜172Rf進行的蝕刻處理在層363的不重疊於EL層172R的區域形成凹部。
接著,如圖12A所示,將後面成為EL層172G的EL膜172Gf形成在導電層171上、犧牲層279R上及層363上。EL膜172Gf可以以與可在形成EL膜172Rf時使用的方法相同的方法形成。
接著,如圖12A所示,在EL膜172Gf上依次形成後面將成為犧牲層270G的犧牲膜270Gf及後面將成為犧牲層279G的犧牲膜279Gf。接著,形成光阻遮罩180G。犧牲膜270Gf及犧牲膜279Gf的材料及形成方法與可用於犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf的條件同樣。光阻遮罩180G的材料及形成方法與可用於光阻遮罩180R的條件同樣。
接著,如圖12A及圖12B所示,使用光阻遮罩180G去除犧牲膜279Gf的一部分而形成犧牲層279G。接著,去除光阻遮罩180G。犧牲層279G的形成及光阻遮罩180G的去除分別可以使用與可用於犧牲層279R的形成及光阻遮罩180R的去除的方法同樣的方法。
接著,如圖12B及圖12C所示,將犧牲層279G用作遮罩去除犧牲膜270Gf的一部分而形成犧牲層270G。接著,加工EL膜172Gf形成EL層172G。例如,將犧牲層279G及犧牲層270G用作遮罩例如利用蝕刻去除EL膜172Gf的一部分而形成EL層172G。犧牲層270G的形成及EL層172G的形成分別可以使用與可用於犧牲層270R的形成及EL層172R的形成的方法同樣的方法。
接著,如圖12D所示,將後面成為EL層172B的EL膜172Bf形成在導電層171上、犧牲層279R上、犧牲層279G上及層363上。EL膜172Bf可以使用與可用於EL膜172Rf的形成的方法同樣的方法形成。
接著,如圖12D所示,在EL膜172Bf上依次形成後面將成為犧牲層270B的犧牲膜270Bf及後面將成為犧牲層279B的犧牲膜279Bf。接著,形成光阻遮罩180B。犧牲膜270Bf及犧牲膜279Bf的材料及形成方法與可用於犧牲膜270Rf及犧牲膜279Rf的條件同樣。光阻遮罩180B的材料及形成方法與可用於光阻遮罩180R的條件同樣。
接著,如圖12D及圖12E所示,使用光阻遮罩180B去除犧牲膜279Bf的一部分而形成犧牲層279B。接著,去除光阻遮罩180B。犧牲層279B的形成及光阻遮罩180B的去除分別可以使用與可用於犧牲層279R的形成及光阻遮罩180R的去除的方法同樣的方法。
接著,如圖12E及圖12F所示,將犧牲層279B用作遮罩去除犧牲膜270Bf的一部分而形成犧牲層270B。接著,加工EL膜172Bf形成EL層172B。例如,將犧牲層279B及犧牲層270B用作遮罩例如利用蝕刻去除EL膜172Bf的一部分而形成EL層172B。犧牲層270B的形成及EL層172B的形成分別可以使用與可用於犧牲層270R的形成及EL層172R的形成的方法同樣的方法。
接著,如圖12F及圖13A所示,較佳為去除犧牲層279R、犧牲層279G及犧牲層279B。有時根據後面製程在顯示裝置中殘留犧牲層270R、犧牲層270G、犧牲層270B、犧牲層279R、犧牲層279G及犧牲層279B。藉由此時去除犧牲層279R、犧牲層279G及犧牲層279B,可以防止在顯示裝置中殘留犧牲層279R、犧牲層279G及犧牲層279B。例如,在作為犧牲層279R、犧牲層279G及犧牲層279B使用導電材料時,預先去除犧牲層279R、犧牲層279G及犧牲層279B,因此可以抑制因殘留的犧牲層279R、犧牲層279G及犧牲層279B導致的洩漏電流的發生及電容形成等。
注意,在本實施方式中以去除犧牲層279R、犧牲層279G及犧牲層279B的情況為例進行說明,但也可以不去除犧牲層279R、犧牲層279G及犧牲層279B。
犧牲層的去除製程可以使用與犧牲層的加工製程同樣的方法。尤其是,藉由利用濕蝕刻法,與利用乾蝕刻法的情況相比,在去除犧牲層時可以降低給EL層172R、EL層172G及EL層172B帶來的損傷。
另外,也可以將犧牲層溶解於水或醇等的溶劑來去除。作為醇,可以舉出乙醇、甲醇、異丙醇(IPA)及甘油等。
接著,如圖13B所示,以覆蓋EL層172R、EL層172G、EL層172B、犧牲層270R、犧牲層270G及犧牲層270B的方式形成後面將成為保護層271的保護膜271f。保護膜271f例如可以利用ALD法、濺射法、CVD法或PECVD法形成,較佳為利用給EL層172帶來的沉積損傷得到減少且覆蓋性高的ALD法形成。
接著,如圖13B所示,在保護膜271f上形成後面將成為絕緣層278的絕緣膜278f。絕緣膜278f例如較佳為利用旋塗法使用感光材料形成。
接著,如圖13B及圖13C所示,加工絕緣膜278f在EL層172間形成絕緣層278。明確而言,例如以與兩個EL層172的每一個的頂面的一部分重疊且包括該兩個EL層172的側面之間的區域的方式形成絕緣層278。
作為絕緣膜278f,在使用光阻劑等感光材料時,藉由對絕緣膜278f進行曝光以及顯影,可以形成絕緣層278。在作為絕緣膜278f使用正型感光材料時,在曝光製程中,對不形成絕緣層278的區域照射紫外線或可見光線。在作為絕緣膜278f使用負型感光材料時,在曝光製程中,對形成絕緣層278的區域照射紫外線或可見光線。
注意,在形成絕緣層278之後,也可以去除顯影時的殘渣(所謂的浮渣)。例如,藉由進行使用氧電漿的灰化,可以去除殘渣物。此外,也可以進行蝕刻以便調整絕緣層278的表面高度。絕緣層278例如也可以藉由利用氧電漿的灰化被加工。
接著,如圖13B及圖13C所示,將絕緣層278用作遮罩去除保護膜271f的一部分而形成保護層271。此外,去除犧牲層270R、犧牲層270G及犧牲層270B的一部分在犧牲層270R、犧牲層270G及犧牲層270B中形成開口。由此,EL層172R、EL層172G及EL層172B的頂面露出。注意,如圖13C所示,有時在與絕緣層278或保護層271重疊的區域犧牲層270R、犧牲層270G及犧牲層270B殘留。
接著,如圖13D所示,在EL層172R上、EL層172G上、EL層172B上及絕緣層278上形成共用層174。共用層174可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等方法形成。
接著,如圖13D所示,在共用層174上形成導電層173。導電層173可以藉由濺射法或真空蒸鍍法等方法形成。或者,也可以層疊藉由真空蒸鍍法形成的膜與藉由濺射法形成的膜來形成導電層173。
這裡,導電層173可以在沉積共用層174之後連續進行沉積,而之間沒有進行蝕刻等製程。例如,可以始終在真空下形成共用層174及導電層173。由此,與在顯示裝置中沒有設置共用層174的情況相比可以使導電層173的底面清潔。
接著,如圖13D所示,在導電層173上形成保護層273。保護層273可以藉由真空蒸鍍法、濺射法、CVD法或ALD法等方法形成。
接著,使用黏合層122在保護層273上貼合基板13a。藉由上述製程可以製造具有圖9A所示的結構的顯示裝置。
在上述顯示裝置的製造方法中,EL層172R、EL層172G及EL層172B在整個面上沉積EL膜之後例如藉由光微影法及蝕刻法加工EL膜來形成,不使用高精細金屬遮罩。這裡,在使用高精細金屬遮罩形成EL層時,由於金屬遮罩的精度、金屬遮罩與基板的錯位、金屬遮罩的撓曲、以及例如蒸氣散射所導致的已沉積的膜的輪廓變大等各種影響,而島狀發光層的形狀及位置與設計時的形狀及位置產生偏差,難以實現顯示裝置的高清晰化及高開口率化。如上所述,不使用高精細金屬遮罩形成EL層的顯示裝置與使用高精細金屬遮罩形成EL層的顯示裝置相比可以實現高清晰的顯示裝置。此外,可以實現高開口率的顯示裝置。
在本說明書等中,有時將使用金屬遮罩或FMM(Fine Metal Mask,高精細金屬遮罩)製造的器件稱為具有MM(Metal Mask)結構的器件。此外,在本說明書等中,有時將不使用金屬遮罩或FMM製造的器件稱為具有MML(Metal Mask Less)結構的器件。
接著,參照圖14A至圖14D說明具有圖10A所示的結構的顯示裝置的製造方法例子。
首先,如圖14A所示,在基板11b上設置層363。接著,藉由使用與圖11A說明的方法同樣的方法形成導電層171。接著,以覆蓋導電層171的端部的方式形成絕緣層272。例如,藉由沉積將成為絕緣層272的膜且加工該膜,可以形成絕緣層272。將成為絕緣層272的膜例如可以利用旋塗法、噴塗法、網版印刷法、CVD法、濺射法或真空蒸鍍法沉積。此外,將成為絕緣層272的膜的加工例如可以利用光微影法及蝕刻法進行。
接著,如圖14B所示,使用FMM181R形成EL層172R。例如,藉由使用FMM181R的真空蒸鍍法或濺射法形成EL層172R。注意,也可以利用噴墨法形成EL層172R。圖14B示出利用在以被形成面位於下側的方式倒轉基板的狀態下進行沉積的所謂的面朝下(facedown)方式進行沉積的狀況。
接著,如圖14C所示,使用FMM181G形成EL層172G。EL層172G可以與EL層172R同樣的方法形成。同樣地,如圖14D所示,使用FMM181B形成EL層172B。
這裡,藉由在形成絕緣層272之後形成EL層172R、EL層172G及EL層172B,可以在防止FMM181(FMM181R、FMM181G及FMM181B)與導電層171的接觸的同時使FMM181靠近導電層171。因此,可以抑制EL層172比FMM181的開口大。因此,可以防止相鄰的EL層172彼此接觸。如上所述,與不形成絕緣層272使用FMM181形成EL層172的情況相比,可以提高顯示裝置的可靠性。
此外,在使用FMM181形成EL層172R、EL層172G及EL層172B時,也可以並不需要進行犧牲層的形成以及藉由光微影法及蝕刻法的EL膜的加工等。因此,在使用FMM181形成EL層172R、EL層172G及EL層172B時,與不使用FMM181形成EL層172R、EL層172G及EL層172B的情況相比,可以以簡單的方法製造顯示裝置。因此,可以以低成本製造顯示裝置。
接著,在EL層172R上、EL層172G上、EL層172B上及絕緣層272上形成導電層173。如上所述,導電層173可以藉由濺射法或真空蒸鍍法等方法形成。或者,也可以層疊藉由蒸鍍法形成的膜與藉由濺射法形成的膜來形成導電層173。
接著,在導電層173上形成保護層273。如上所述,保護層273可以藉由真空蒸鍍法、濺射法、CVD法或ALD法等方法形成。由此,可以製造圖10A所示的顯示裝置。
注意,設置有絕緣層272的顯示裝置所包括的EL層172R、EL層172G及EL層172B也可以在不使用FMM181的情況下形成。例如,如圖11B至圖12F所示,在整個面上沉積EL膜之後例如藉由光微影法及蝕刻法加工EL膜,也可以形成EL層172R、EL層172G及EL層172B。此外,在不使用FMM181形成EL層172R、EL層172G及EL層172B時,也可以形成保護層271、絕緣層278及共用層174。再者,在作為EL層172形成如圖10B所示的一連續的EL層172W時,可以在不使用FMM181的情況下形成EL層172W,因此與使用FMM181按每個發光元件63W分離形成EL層172W的情況相比,可以使顯示裝置的製程簡化。
本實施方式所示的結構例子及對應於這些例子的圖式等的至少一部分可以與其他結構例子或圖式等適當地組合。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式2
在本實施方式中,說明本發明的一個實施方式的電子裝置所包括的顯示裝置的像素佈局。
對構成顯示裝置的像素的子像素的排列沒有特別的限制,可以使用各種方法。作為子像素的排列,例如可以舉出條紋排列、S條紋排列、矩陣排列、Delta排列、拜耳排列及Pentile排列等。
本實施方式中的圖式所示的子像素的頂面形狀相當於發光區域的頂面形狀。
另外,作為子像素的頂面形狀,例如可以舉出三角形、四角形(包括矩形、正方形)、五角形等多角形、角部圓的上述多角形形狀、橢圓形或圓形等。
構成子像素的電路佈局不侷限於圖式所示的子像素的範圍,也可以配置在其外側。
圖15A所示的像素109採用S條紋排列。圖15A所示的像素109由子像素110a、子像素110b、子像素110c這三個子像素構成。
圖15B所示的像素109包括具有角部呈圓形的近似三角形的頂面形狀的子像素110a、具有角部呈圓形的近似梯形的頂面形狀的子像素110b以及具有角部呈圓形的近似四角形或近似六角形的頂面形狀的子像素110c。另外,子像素110b的發光面積大於子像素110a。如此,各子像素的形狀及尺寸可以分別獨立決定。例如,包括可靠性高的發光元件的子像素的尺寸可以更小。
圖15C所示的像素124a及像素124b採用Pentile排列。圖15C示出交替配置包括子像素110a及子像素110b的像素124a及包括子像素110b及子像素110c的像素124b的例子。
圖15D、圖15E及圖15F所示的像素124a及像素124b採用Delta排列。像素124a在上面的行(第一行)包括兩個子像素(子像素110a、子像素110b),在下面的行(第二行)包括一個子像素(子像素110c)。像素124b在上面的行(第一行)包括一個子像素(子像素110c),在下面的行(第二行)包括兩個子像素(子像素110a、子像素110b)。
圖15D是各子像素具有帶圓角的近似四角形的頂面形狀的例子,圖15E是各子像素具有圓形頂面形狀的例子,圖15F是各子像素具有帶圓角的近似六角形的頂面形狀的例子。
圖15G示出各顏色的子像素配置為鋸齒形狀的例子。明確而言,在俯視時,在列方向上排列的兩個子像素(例如,子像素110a與子像素110b以及子像素110b與子像素110c)的上邊的位置錯開。
在圖15A至圖15G所示的各像素中,例如較佳的是,作為子像素110a使用發射紅色光的子像素R,作為子像素110b使用發射綠色光的子像素G,並且作為子像素110c使用發射藍色光的子像素B。注意,子像素的結構不侷限於此,可以適當地決定子像素所發射的顏色及排列順序。例如,也可以作為子像素110b使用發射紅色光的子像素R,作為子像素110a使用發射綠色光的子像素G。
在光微影法中,被加工的圖案越微細越不能忽視光的繞射所帶來的影響,所以在藉由曝光轉移光罩的圖案時其保真度下降,難以將光阻遮罩加工為所希望的形狀。因此,即使光罩的圖案為矩形,也易於形成帶圓角的圖案。因此,子像素的頂面形狀有時呈帶圓角的多角形形狀、橢圓形或圓形等。
並且,在本發明的一個實施方式的顯示裝置的製造方法中,使用光阻遮罩將EL層加工為島狀。形成在EL層上的光阻膜需要以低於EL層的耐熱溫度的溫度固化。因此,根據EL層的材料的耐熱溫度及光阻劑材料的固化溫度而有時光阻膜的固化不充分。固化不充分的光阻膜在被加工時有時呈遠離所希望的形狀的形狀。其結果是,EL層的頂面形狀有時呈帶圓角的多角形形狀、橢圓形或圓形等。例如,當要形成頂面形狀為正方形的光阻遮罩時,有時形成圓形頂面形狀的光阻遮罩而EL層的頂面形狀呈圓形。
為了使EL層的頂面形狀呈所希望的形狀,也可以預先利用以設計圖案與轉移圖案一致的方式校正遮罩圖案的技術(OPC(Optical Proximity Correction:光學鄰近效應修正)技術)。明確而言,在OPC技術中,例如對遮罩圖案上的圖形角部追加校正用圖案。
如圖16A至圖16I所示,像素可以包括四個子像素。
圖16A至圖16C所示的像素109採用條紋排列。
圖16A是各子像素具有矩形頂面形狀的例子,圖16B是各子像素具有連接兩個半圓與矩形的頂面形狀的例子,圖16C是各子像素具有橢圓形頂面形狀的例子。
圖16D至圖16F所示的像素109採用矩陣排列。
圖16D是各子像素具有正方形的頂面形狀的例子,圖16E是各子像素具有角部呈圓形的近似正方形的例子,圖16F是各子像素具有圓形頂面形狀的例子。
圖16G及圖16H示出一個像素109以兩行三列構成的例子。
圖16G所示的像素109在上面的行(第一行)包括三個子像素(子像素110a、子像素110b、子像素110c)且在下面的行(第二行)包括一個子像素(子像素110d)。換言之,像素109在左列(第一列)包括子像素110a,在中間列(第二列)包括子像素110b,在右列(第三列)包括子像素110c,並包括橫跨這三個列的子像素110d。
圖16H所示的像素109在上面的行(第一行)包括三個子像素(子像素110a、子像素110b、子像素110c)且在下面的行(第二行)包括三個子像素110d。換言之,像素109在左列(第一列)包括子像素110a及子像素110d,在中間列(第二列)包括子像素110b及子像素110d,在右列(第三列)包括子像素110c及子像素110d。如圖16H所示,藉由採用上面的行和下面的行的子像素的配置對齊的結構,可以高效地去除製造程序中可能產生的粉塵。因此,可以提供顯示品質高的顯示裝置。
圖16I示出一個像素109以三行兩列構成的例子。
圖16I所示的像素109在上面的行(第一行)包括子像素110a,在中間行(第二行)包括子像素110b,並包括橫跨第一行至第二行的子像素110c,在下面的行(第三行)包括一個子像素(子像素110d)。換言之,像素109在左列(第一列)包括子像素110a、子像素110b,在右列(第二列)包括子像素110c,並包括橫跨這兩個列的子像素110d。
圖16A至圖16I所示的像素109由子像素110a、子像素110b、子像素110c、子像素110d這四個子像素構成。
子像素110a、子像素110b、子像素110c、子像素110d可以包括發射彼此不同顏色的光的發光元件。作為子像素110a、子像素110b、子像素110c、子像素110d,可以舉出:R、G、B、白色(W)的四種顏色的子像素;R、G、B、Y的四種顏色的子像素;以及R、G、B、紅外光(IR)的四種顏色的子像素;等。
在圖16A至圖16I所示的各像素109中,例如較佳的是,作為子像素110a使用發射紅色光的子像素,作為子像素110b使用發射綠色光的子像素,作為子像素110c使用發射藍色光的子像素,作為子像素110d使用發射白色光的子像素、發射黃色光的子像素或發射近紅外光的子像素。在採用上述結構時,在圖16G及圖16H所示的像素109中,R、G、B的佈局成為條紋排列,所以可以提高顯示品質。另外,在圖16I所示的像素109中,R、G、B的佈局成為所謂的S條紋排列,所以可以提高顯示品質。
如圖16J至圖16K所示,像素可以包括五種子像素。作為五種顏色的子像素,例如可以舉出R、G、B、Y、W這五種顏色的子像素。
圖16J示出一個像素109以兩行三列構成的例子。
圖16J所示的像素109在上面的行(第一行)包括三個子像素(子像素110a、子像素110b、子像素110c)且在下面的行(第二行)包括兩個子像素(子像素110d、子像素110e)。換言之,像素109在左列(第一列)包括子像素110a、子像素110d,在中間列(第二列)包括子像素110b,在右列(第三列)包括子像素110c,並包括橫跨第二列至第三列的子像素110e。
圖16K示出一個像素109以三行兩列構成的例子。
圖16K所示的像素109在上面的行(第一行)包括子像素110a,在中間行(第二行)包括子像素110b,包括橫跨第一行至第二行的子像素110c,在下面的行(第三行)包括兩個子像素(子像素110d、子像素110e)。換言之,像素109在左列(第一列)包括子像素110a、子像素110b、子像素110d,在右列(第二列)包括子像素110c、子像素110e。
如上所述,在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,可以對由包括發光元件的子像素構成的像素採用各種佈局。
本實施方式所示的結構例子及對應於這些例子的圖式等的至少一部分可以與其他結構例子或圖式等適當地組合。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式3
在本實施方式中,對本發明的一個實施方式的顯示裝置進行說明。
[顯示模組]
圖17是顯示模組280的立體圖。顯示模組280包括顯示裝置100A及FPC290。注意,顯示模組280所包括的顯示裝置不侷限於顯示裝置100A,也可以是將在後面說明的顯示裝置100B至顯示裝置100G中的任一個。顯示裝置100A至顯示裝置100G可以適用於實施方式1所示的顯示裝置41a。圖17示出顯示裝置100A的組件中的基板11a、顯示部37a及基板13a。
FPC290被用作從外部向顯示裝置100A供應資料信號或電源電位等的佈線。此外,也可以在FPC290上安裝IC。
[顯示裝置100A]
圖18A是示出顯示裝置100A的結構例子的剖面圖,明確而言是示出顯示裝置100A所包括的像素的結構例子的剖面圖。顯示裝置100A包括基板301、發光元件61R、發光元件61G、發光元件61B、電容器240及電晶體310。
基板301相當於圖17中的基板11a。電晶體310是在基板301中具有通道形成區域的電晶體。電晶體310包括基板301的一部分、導電層311、一對低電阻區域312、絕緣層313及絕緣層314。導電層311被用作閘極電極。絕緣層313位於基板301與導電層311之間,並被用作閘極絕緣層。一對低電阻區域312是基板301中摻雜有雜質的區域,並被用作源極及汲極。絕緣層314覆蓋導電層311的側面。
此外,在相鄰的兩個電晶體310之間,以嵌入基板301的方式設置有元件分離層315。
此外,以覆蓋電晶體310的方式設置有絕緣層261,並絕緣層261上設置有電容器240。
電容器240包括導電層241、導電層245及位於它們之間的絕緣層243。導電層241用作電容器240中的一個電極,導電層245用作電容器240中的另一個電極,並且絕緣層243用作電容器240的介電質。
導電層241設置在絕緣層261上,並嵌入於絕緣層254中。導電層241藉由嵌入於絕緣層261中的插頭275與電晶體310的源極和汲極中的一個電連接。絕緣層243以覆蓋導電層241的方式設置。導電層245設置在隔著絕緣層243與導電層241重疊的區域中。
以覆蓋電容器240的方式設置絕緣層255a,在絕緣層255a上設置絕緣層255b,在絕緣層255b上設置絕緣層255c。在絕緣層255c上設置發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B。圖18A示出發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B具有圖9A所示的疊層結構的例子。發光元件61R發射光34aR,發光元件61G發射光34aG,發光元件61B發射光34aB。注意,顯示裝置100A例如也可以包括圖10A所示的發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B代替發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B。後述的顯示裝置也是同樣的。
相鄰的發光元件61之間的區域中設置有絕緣物。例如在圖18A中,該區中設置有保護層271及保護層271上的絕緣層278。
以覆蓋發光元件61R所包括的導電層171的頂面及側面的方式設置EL層172R,以覆蓋發光元件61G所包括的導電層171的頂面及側面的方式設置EL層172G,以覆蓋發光元件61B所包括的導電層171的頂面及側面的方式設置EL層172B。此外,犧牲層270R位於EL層172R上,犧牲層270G位於EL層172G上,犧牲層270B位於EL層172B上。
導電層171藉由嵌入於絕緣層243、絕緣層255a、絕緣層255b及絕緣層255c中的插頭256、嵌入於絕緣層254中的導電層241及嵌入於絕緣層261中的插頭275與電晶體310的源極和汲極中的一方電連接。絕緣層255c的頂面的高度與插頭256的頂面的高度一致或大致一致。插頭可以使用各種導電材料。
在發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B上設置保護層273。保護層273上由黏合層122貼合有基板120。基板120相當於圖17中的基板13a。注意,從絕緣層261到黏合層122的組件可以為實施方式1所示的層12a。此外,從絕緣層261到絕緣層255c的組件可以為實施方式1所示的層363。
也可以在基板120的黏合層122一側的面設置遮光層。此外,可以在基板120的外側配置各種光學構件。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120的外側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、衝擊吸收層等表面保護層。例如,藉由作為表面保護層設置玻璃層或二氧化矽層(SiO
x層),可以抑制表面被弄髒或受到損傷,所以是較佳的。另外,作為表面保護層也可以使用DLC(類金剛石碳)、氧化鋁(AlO
x)、聚酯類材料或聚碳酸酯類材料等。另外,作為表面保護層較佳為使用可見光穿透率高的材料。另外,表面保護層較佳為使用硬度高的材料。
在將圓偏光板重疊於顯示裝置的情況下,較佳為將光學各向同性高的基板用作顯示裝置所包括的基板。光學各向同性高的基板是雙折射較低。注意,光學各向同性高的基板也可以說是雙折射量較少的基板。
光學各向同性高的基板的相位差值(retardation value)值的絕對值較佳為30nm以下,更佳為20nm以下,進一步較佳為10nm以下。
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。
此外,當作為基板使用薄膜時,有可能因薄膜的吸水而發生顯示裝置出現皺紋等形狀變化。因此,作為基板較佳為使用吸水率低的薄膜。例如,較佳為使用吸水率為1%以下的薄膜,更佳為使用吸收率為0.1%以下的薄膜,進一步較佳為使用吸收率為0.01%以下的薄膜。
[顯示裝置100B]
圖18B所示的顯示裝置100B包括基板301、發光元件61W、電容器240及電晶體310。圖18B示出發光元件61W具有圖9B所示的疊層結構的例子。此外,顯示裝置100B包括彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B以及一個發光元件61W重疊於彩色層183R、彩色層183G和彩色層183B中的一個的區域。在顯示裝置100B中,發光元件61W例如可以發射白色光。此外,例如彩色層183R可以透過紅色光,彩色層183G可以透過綠色光,彩色層183B可以透過藍色光。如上所述,顯示裝置100B例如可以射出紅色光34aR、綠色光34aG及藍色光34aB且進行全彩色顯示。
[顯示裝置100C]
圖19所示的顯示裝置100C具有層疊有分別在半導體基板中形成通道的電晶體310A及電晶體310B的結構。注意,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部分。
顯示裝置100C具有貼合設置有電晶體310B、電容器240及發光元件61的基板301B與設置有電晶體310A的基板301A的結構。
在此,較佳為在基板301B的底面設置絕緣層345。此外,較佳為在設置在基板301A上的絕緣層261上設置絕緣層346。絕緣層345及絕緣層346是被用作保護層的絕緣層,並可以抑制雜質擴散到基板301B及基板301A。作為絕緣層345及絕緣層346可以使用能夠用於保護層273的無機絕緣膜。
基板301B設置有穿過基板301B及絕緣層345的插頭343。在此,較佳為以覆蓋插頭343的側面的方式設置絕緣層344。絕緣層344是被用作保護層的絕緣層,可以抑制雜質擴散到基板301B。作為絕緣層344,可以使用可用於保護層273的無機絕緣膜。
此外,基板301B的背面(基板301A一側的表面)一側的絕緣層345下設置有導電層342。導電層342較佳為以嵌入於絕緣層335中的方式設置。此外,較佳為使導電層342及絕緣層335的底面平坦化。在此,導電層342與插頭343電連接。
另一方面,在基板301A與基板301B之間絕緣層346上設置有導電層341。導電層341較佳為以嵌入於絕緣層336中的方式設置。此外,導電層341及絕緣層336的頂面較佳為被平坦化。
導電層341與導電層342接合,由此基板301A與基板301B電連接。在此,藉由提高由導電層342及絕緣層335形成的面以及由導電層341及絕緣層336形成的面的平坦性,可以良好地貼合導電層341與導電層342。
作為導電層341及導電層342,較佳為使用相同的導電材料。例如,可以使用包含選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W中的元素的金屬膜或以上述元素為成分的金屬氮化物膜(例如氮化鈦膜、氮化鉬膜或氮化鎢膜)等。作為導電層341及導電層342尤其較佳為使用銅。由此,可以使用Cu-Cu(銅-銅)直接接合技術(藉由彼此連接Cu(銅)的焊盤來進行電導通的技術)。
[顯示裝置100D]
圖20所示的顯示裝置100D具有導電層341及導電層342藉由凸塊347接合的結構。
如圖20所示,藉由在導電層341與導電層342之間設置凸塊347,可以使導電層341與導電層342電連接。凸塊347例如可以使用包含金(Au)、鎳(Ni)、銦(In)或錫(Sn)等的導電材料形成。例如,有時作為凸塊347使用焊料。此外,也可以在絕緣層345與絕緣層346之間設置黏合層348。此外,在設置凸塊347時,也可以不設置絕緣層335及絕緣層336。
[顯示裝置100E]
圖21所示的顯示裝置100E的與顯示裝置100A不同之處主要在於電晶體的結構。
電晶體320為OS電晶體。電晶體320包括半導體層321、絕緣層323、導電層324、一對導電層325、絕緣層326及導電層327。
基板331相當於圖17中的基板11a。作為基板331可以使用絕緣基板或半導體基板。
在基板331上設置有絕緣層332。絕緣層332被用作障壁層,該障壁層防止水或氫等雜質從基板331擴散到電晶體320且防止氧從半導體層321向絕緣層332一側脫離。作為絕緣層332,例如可以使用與氧化矽膜相比氫或氧不容易擴散的膜諸如氧化鋁膜、氧化鉿膜或氮化矽膜等。
在絕緣層332上設置有導電層327,並以覆蓋導電層327的方式設置有絕緣層326。導電層327用作電晶體320的第一閘極電極,絕緣層326的一部分用作第一閘極絕緣層。絕緣層326中的至少接觸半導體層321的區域較佳為使用氧化矽膜等氧化物絕緣膜。絕緣層326的頂面較佳為被平坦化。
半導體層321設置在絕緣層326上。半導體層321較佳為含有具有半導體特性的金屬氧化物膜。一對導電層325接觸於半導體層321上並用作源極電極及汲極電極。
以覆蓋一對導電層325的頂面及側面以及半導體層321的側面等的方式設置有絕緣層328,絕緣層328上設置有絕緣層264。絕緣層328被用作障壁層,該障壁層防止水或氫等雜質從絕緣層264等擴散到半導體層321以及氧從半導體層321脫離。作為絕緣層328,可以使用與上述絕緣層332同樣的絕緣膜。
絕緣層328及絕緣層264中設置有到達半導體層321的開口。該開口內部嵌入有接觸於絕緣層264、絕緣層328及導電層325的側面以及半導體層321的頂面的絕緣層323、以及絕緣層323上的導電層324。導電層324被用作第二閘極電極,絕緣層323被用作第二閘極絕緣層。
導電層324的頂面、絕緣層323的頂面及絕緣層264的頂面被進行平坦化處理以它們的高度都一致或大致一致,並以覆蓋它們的方式設置有絕緣層329及絕緣層265。
絕緣層264及絕緣層265被用作層間絕緣層。絕緣層329被用作障壁層,該障壁層防止水或氫等雜質從絕緣層265等擴散到電晶體320。絕緣層329可以使用與上述絕緣層328及絕緣層332同樣的絕緣膜。
與一對導電層325中的一方電連接的插頭274嵌入絕緣層265、絕緣層329、絕緣層264及絕緣層328。在此,插頭274較佳為具有覆蓋絕緣層265、絕緣層329、絕緣層264及絕緣層328各自的開口的側面及導電層325的頂面的一部分的導電層274a以及與導電層274a的頂面接觸的導電層274b。此時,作為導電層274a,較佳為使用不容易擴散氫及氧的導電材料。
注意,在顯示裝置100E中,從絕緣層332到黏合層122的組件可以為實施方式1所示的層12a。此外,從絕緣層332到絕緣層255c的組件可以為實施方式1所示的層363。
[顯示裝置100F]
圖22所示的顯示裝置100F具有層疊有分別在形成通道的半導體中含有氧化物半導體的電晶體320A及電晶體320B的結構。
電晶體320A、電晶體320B及其周邊的結構可以援用上述顯示裝置100E。
注意,在此,採用層疊兩個包括氧化物半導體的電晶體的結構,但是不侷限於該結構。例如,也可以採用層疊三個以上的電晶體的結構。
[顯示裝置100G]
在圖23所示的顯示裝置100G中,層疊有通道形成於基板301的電晶體310及形成通道的半導體層含有金屬氧化物的電晶體320。
以覆蓋電晶體310的方式設置有絕緣層261,並且絕緣層261上設置有導電層251。此外,以覆蓋導電層251的方式設置有絕緣層262,並且絕緣層262上設置有導電層252。導電層251及導電層252都被用作佈線。此外,以覆蓋導電層252的方式設置有絕緣層263及絕緣層332,並且絕緣層332上設置有電晶體320。此外,以覆蓋電晶體320的方式設置有絕緣層265,並在絕緣層265上設置有電容器240。電容器240與電晶體320藉由插頭274電連接。
電晶體320可以用作構成像素電路的電晶體。此外,電晶體310可以用作構成像素電路的電晶體或構成用來驅動該像素電路的驅動電路(閘極驅動電路或源極驅動電路等)的電晶體。此外,電晶體310及電晶體320可以用作構成運算電路或記憶體電路等各種電路的電晶體。
借助於這種結構,在發光元件正下不但可以形成像素電路例如還可以形成驅動電路,因此與在顯示區域的周圍設置驅動電路的情況相比,可以使顯示裝置小型化。
[顯示裝置100H]
圖24示出顯示裝置100H的立體圖。顯示裝置100H可以適用於實施方式1所示的顯示裝置41b。後述的顯示裝置100I至顯示裝置100M也是同樣的。
顯示裝置100H具有貼合基板13b與基板11b的結構。在圖24中,以虛線表示基板13b。
顯示裝置100H包括顯示部37b、連接部140、電路164及佈線165等。圖24示出顯示裝置100H安裝有IC176及FPC177的例子。因此,也可以將圖24所示的結構稱為包括顯示裝置100H、IC(積體電路)及FPC的顯示模組。在此,安裝有FPC等連接器的顯示裝置的基板或安裝有IC的該基板被稱為顯示模組。
顯示部37b以圍繞區域47的方式設置。這裡,也可以在區域47設置實施方式1所示的顯示部37c。此外,設置顯示部37c代替顯示部37b,在區域47也可以設置顯示部37c。
連接部140設置在顯示部37b的外側。連接部140可以沿著顯示部37b的一個邊或多個邊設置。連接部140的個數也可以為一個或多個。圖24示出以圍繞顯示部37b的四邊的方式設置連接部140的例子。在連接部140,發光元件的共用電極與導電層電連接,可以對共用電極供應電位。
作為電路164,例如可以使用閘極驅動電路。
可以藉由佈線165對顯示部37b及電路164供應信號及電力。該信號及電力從外部經由FPC177輸入到佈線165或者從IC176輸入到佈線165。
圖24示出藉由COG(Chip On Glass)方式或COF(Chip On Film)方式等在基板11b上設置IC176的例子。作為IC176,例如可以使用包括閘極驅動電路或源極驅動電路等的IC。注意,顯示裝置100H及顯示模組不一定必須設置有IC。此外,例如也可以將IC利用COF方式安裝於FPC。
圖25A示出顯示裝置100H的包括FPC177的區域的一部分、電路164的一部分、顯示部107的一部分、連接部140的一部分及包括端部的區域的一部分的剖面的一個例子。這裡,圖24所示的顯示部37b可以具有顯示部107的結構。此外,當在區域47設置實施方式1所示的顯示部37c時,顯示部37c可以具有顯示部107的結構。
圖25A所示的顯示裝置100H在基板11b與基板13b之間包括電晶體201、電晶體205、發射紅色光34bR的發光元件63R、發射綠色光34bG的發光元件63G及發射藍色光34bB的發光元件63B等。此外,可以在基板13b的外側配置各種光學構件。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。
發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B都具有圖10A所示的疊層結構。關於發光元件63的詳細內容可以參照實施方式1。
注意,顯示裝置100H例如也可以包括圖9A所示的發光元件61R、發光元件61G及發光元件61B代替發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B。後述的顯示裝置也是同樣的。
發光元件63所包括的被用作像素電極的導電層171藉由設置在絕緣層214中的開口與電晶體205所包括的導電層222b電連接。導電層171沿著絕緣層214的開口設置。由此,在導電層171中設置凹部。
此外,圖25A示出以覆蓋導電層171的端部的方式設置絕緣層272的例子。絕緣層272可以以嵌入導電層171的凹部的方式設置。
發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B上設置有保護層273。保護層273和基板13b由黏合層122黏合。發光元件63的密封可以採用固體密封結構或中空密封結構等。在圖25A中,基板13b與保護層273之間的空間被黏合層122填充,即採用固體密封結構。或者,也可以使用惰性氣體(氮或氬等)填充該空間,即採用中空密封結構。此時,黏合層122也可以以不與發光元件重疊的方式設置。另外,也可以使用與設置為框狀的黏合層122不同的樹脂填充該空間。
圖25A示出連接部140包括加工與將成為導電層171的導電膜相同的導電膜而得到的導電層168的例子。導電層168被供應電源電位,並與被用作共用電極的導電層173電連接。因此,可以藉由導電層168對導電層173供應電源電位。
顯示裝置100H是頂部發射型顯示裝置。發光元件所發射的光射出到基板13b一側。被用作像素電極的導電層171包含反射可見光的材料,被用作共用電極的導電層173包含透過可見光的材料。
電晶體201及電晶體205都形成在基板11b上。這些電晶體可以使用同一材料及同一製程製造。注意,從電晶體201及電晶體205到黏合層122的組件可以為實施方式1所示的層12b。此外,從電晶體201及電晶體205到絕緣層214的組件可以為實施方式1所示的層363。
在基板11b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第一閘極絕緣層。絕緣層213的一部分用作各電晶體的第二閘極絕緣層。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,將水及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、氧化鋁膜或氮化鋁膜等。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。
用作平坦化層的絕緣層214較佳為使用有機絕緣層。作為能夠用於有機絕緣層的材料,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、酚醛樹脂及上述樹脂的前驅物等。此外,絕緣層214也可以具有有機絕緣層及無機絕緣層的疊層結構。絕緣層214的最表面層較佳為被用作蝕刻保護層。由此,在加工將成為導電層171的導電膜時,可以抑制在絕緣層214中形成凹部。或者,例如也可以在加工將成為導電層171的導電膜時在絕緣層214中設置凹部。
電晶體201及電晶體205包括:用作閘極的導電層221;用作第一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;用作第二閘極絕緣層的絕緣層213;以及用作閘極的導電層223。在此,藉由對同一導電膜進行加工而得到的多個層由相同的陰影線表示。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及電晶體205,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。
對電晶體的半導體層的結晶性也沒有特別的限制,可以使用非晶半導體、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。就是說,本實施方式的顯示裝置所包括的電晶體較佳為使用OS電晶體。
作為能夠用於半導體層的金屬氧化物,例如可以舉出銦氧化物、鎵氧化物及鋅氧化物。此外,金屬氧化物較佳為包含選自銦、元素和鋅中的兩個或三個。注意,元素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、鈷和鎂中的一種或多種。尤其是,元素M較佳為選自鋁、鎵、釔和錫中的一種或多種。
尤其是,作為用於半導體層的金屬氧化物,較佳為使用包含銦(In)、鎵(Ga)及鋅(Zn)的氧化物(也記為IGZO)。或者,較佳為使用包含銦、錫及鋅的氧化物(也記為ITZO(註冊商標))。或者,較佳為使用包含銦、鎵、錫及鋅的氧化物。或者,較佳為使用包含銦(In)、鋁(Al)及鋅(Zn)的氧化物(也稱為IAZO)。或者,較佳為使用包含銦(In)、鋁(Al)、鎵(Ga)及鋅(Zn)的氧化物(也稱為IAGZO)。
在用於半導體層的金屬氧化物為In-M-Zn氧化物時,該In-M-Zn氧化物中的In的原子個數比較佳為M的原子個數比以上。作為這種In-M-Zn氧化物的金屬元素的原子個數比,例如可以舉出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=1:3:2或其附近的組成、In:M:Zn=1:3:4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。此外,附近的組成包括所希望的原子個數比的±30%的範圍。
例如,當記載為原子個數比為In:Ga:Zn=4:2:3或其附近的組成時包括如下情況:In為4時,Ga為1以上且3以下,Zn為2以上且4以下。此外,當記載為原子個數比為In:Ga:Zn=5:1:6或其附近的組成時包括如下情況:In為5時,Ga大於0.1且為2以下,Zn為5以上且7以下。此外,當記載為原子個數比為In:Ga:Zn=1:1:1或其附近的組成時包括如下情況:In為1時,Ga大於0.1且為2以下,Zn大於0.1且為2以下。
半導體層也可以包括組成不同的兩層以上的金屬氧化物層。例如,可以較佳為使用In:M:Zn=1:3:4[原子個數比]或其附近的組成的第一金屬氧化物層及設置在該第一金屬氧化物層上的In:M:Zn=1:1:1[原子個數比]或其附近的組成的第二金屬氧化物層的疊層結構。此外,作為元素M特別較佳為使用鎵或鋁。
例如,也可以使用選自銦氧化物、銦鎵氧化物和IGZO中的任一個及選自IAZO、IAGZO和ITZO(註冊商標)中的任一個的疊層結構等。
作為具有結晶性的氧化物半導體,可以舉出CAAC(c-axis-aligned crystalline)-OS及nc(nanocrystalline)-OS等。
或者,也可以使用將矽用於通道形成區域的電晶體(Si電晶體)。作為矽可以舉出單晶矽、多晶矽及非晶矽等。尤其是,可以使用半導體層中含有低溫多晶矽(LTPS:Low Temperature Poly Silicon)的電晶體(也稱為LTPS電晶體)。LTPS電晶體具有高場效移動率以及良好的頻率特性。
藉由使用LTPS電晶體等Si電晶體,可以在同一基板上形成需要以高頻率驅動的電路(例如,資料驅動器電路)和顯示部。因此,可以使安裝到顯示裝置的外部電路簡化,可以縮減構件成本及安裝成本。
OS電晶體的場效移動率比使用非晶矽的電晶體高得多。另外,OS電晶體的關閉狀態下的源極和汲極間的洩漏電流(也稱為關態電流)極低,可以長期間保持與該電晶體串聯連接的電容器中儲存的電荷。另外,藉由使用OS電晶體,可以降低顯示裝置的功耗。
另外,在提高像素電路所包括的發光元件的發光亮度時,需要增大流過發光元件的電流量。為此,需要提高像素電路所包括的驅動電晶體的源極-汲極間電壓。因為OS電晶體的源極-汲極間的耐壓比Si電晶體高,所以可以對OS電晶體的源極-汲極間施加高電壓。由此,藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體,可以增大流過發光元件的電流量而提高發光元件的發光亮度。
另外,當電晶體在飽和區域中驅動時,與Si電晶體相比,OS電晶體可以使隨著閘極-源極間電壓的變化的源極-汲極間電流的變化細小。因此,藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體,可以藉由控制閘極-源極間電壓詳細決定流過源極-汲極間的電流。因此可以控制流過發光元件的電流量。由此,可以增大由像素電路表示的灰階。
另外,關於電晶體在飽和區域中驅動時流過的電流的飽和特性,與Si電晶體相比,OS電晶體即使逐漸地提高源極-汲極間電壓也可以使穩定的電流(飽和電流)流過。因此,藉由將OS電晶體用作驅動電晶體,即使例如有機EL元件的電流-電壓特性發生不均勻,也可以使穩定的電流流過發光元件。也就是說,OS電晶體當在飽和區域中驅動時即使提高源極-汲極間電壓,源極-汲極間電流也幾乎不變。因此可以使發光元件的發光亮度穩定。
如上所述,藉由作為像素電路所包括的驅動電晶體使用OS電晶體,可以實現黑色模糊的抑制、發光亮度的上升、多灰階化及發光元件的特性不均勻的抑制等。
電路164所包括的電晶體和顯示部107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107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。
顯示部107所包括的所有電晶體都也可以為OS電晶體或Si電晶體。此外,顯示部107所包括的部分電晶體也可以為OS電晶體且剩下的電晶體也可以為Si電晶體。
例如,藉由在顯示部107中使用LTPS電晶體和OS電晶體的兩者,可以實現具有低功耗及高驅動能力的顯示裝置。此外,有時將組合LTPS電晶體和OS電晶體的結構稱為LTPO。此外,例如較佳的是,將OS電晶體用於被用作控制佈線的導通/非導通的開關的電晶體且將LTPS電晶體用於控制電流的電晶體。
例如,顯示部107所包括的電晶體之一被用作用來控制流過發光元件的電流的電晶體,可以稱為驅動電晶體。驅動電晶體的源極和汲極中的一個與發光元件的像素電極電連接。該驅動電晶體較佳為使用LTPS電晶體。由此,可以增大流過發光元件的電流。
另一方面,顯示部107所包括的電晶體的其他之一被用作用來控制像素的選擇和非選擇的開關功能,也可以被稱為選擇電晶體。選擇電晶體的閘極與閘極線電連接,源極和汲極中的一個與信號線電連接。選擇電晶體較佳為使用OS電晶體。由此,由於即使使圖框頻率極小(例如1fps以下)也可以維持像素的灰階,所以藉由在顯示靜態影像時停止驅動器,可以降低功耗。
如此,本發明的一個實施方式的顯示裝置可以兼具高開口率、高清晰度、高顯示品質及低功耗。
注意,本發明的一個實施方式的顯示裝置採用包括OS電晶體以及具有MML結構的發光元件的結構。藉由採用該結構,可以使可流過電晶體的洩漏電流以及可在相鄰的發光元件間流過的洩漏電流極低。另外,藉由採用上述結構,在影像顯示在顯示裝置上時觀看者可以觀測到影像的鮮銳度、影像的銳度、高色飽和度和高對比中的任一個或多個。另外,藉由採用可流過電晶體的洩漏電流及發光元件間的橫向洩漏電流極低的結構,例如可以進行在顯示黑色時可發生的光洩露(所謂的黑色不純)極少的顯示。
尤其是,在從MML結構的發光元件中採用SBS結構時,設置在發光元件間的層被分割,由此可以消除側洩漏或使側洩漏極少。
圖25B及圖25C示出電晶體的其他結構例子。
電晶體209及電晶體210包括:用作閘極的導電層221;用作第一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231;與一對低電阻區域231n中的一個電連接的導電層222a;與一對低電阻區域231n中的另一個電連接的導電層222b;用作第二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至少位於導電層223與通道形成區域231i之間。再者,還可以設置有覆蓋電晶體的絕緣層218。
在圖25B所示的例子中,在電晶體209中絕緣層225覆蓋半導體層231的頂面及側面。導電層222a及導電層222b都藉由設置在絕緣層225及絕緣層215中的開口與低電阻區域231n電連接。在導電層222a及導電層222b中,一方被用作源極,另一方被用作汲極。
另一方面,在圖25C所示的電晶體210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25C所示的結構。在圖25C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電連接。
在基板11b的不重疊於基板13b的區域設置連接部204。在連接部204中,佈線165藉由導電層166及連接層242與FPC177電連接。導電層166可以為加工與將成為導電層171的導電膜相同的導電膜而得到的導電層。在連接部204的頂面導電層166露出。由此,可以藉由連接層242使連接部204與FPC177電連接。
基板11b及基板13b各自可以採用可用於基板120的材料。
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。
[顯示裝置100I]
圖26所示的顯示裝置100I是圖25A所示的顯示裝置100H的變形例子,顯示裝置100I與顯示裝置100H的不同之處在於設置基板15代替基板11b且設置基板16代替基板13b。
基板15及基板16具有撓性。由此,顯示裝置100I具有撓性。也就是說,顯示裝置100I為撓性顯示器。基板15由黏合層156貼合絕緣層162,絕緣層162上設置有電晶體201及電晶體205。黏合層156可以使用與可用於黏合層122的材料相同的材料。絕緣層162可以使用與可用於絕緣層211、絕緣層213或絕緣層215的材料相同的材料。注意,在顯示裝置100I中,從黏合層156到黏合層122的組件可以為實施方式1所示的層12b。此外,從黏合層156到絕緣層214的組件可以為實施方式1所示的層363。
在圖26所示的顯示裝置100I的製造方法中,首先,在製造基板上形成絕緣層162,在絕緣層162上形成各電晶體及發光元件63等。接著,例如在發光元件63上由黏合層122貼合基板16。然後,使用黏合層156在剝離製造基板而露出的面上貼合基板15,由此將形成在製造基板上的各組件轉置到基板15。藉由上述製程,可以製造顯示裝置100I。
[顯示裝置100J]
圖27所示的顯示裝置100J是圖25A所示的顯示裝置100H的變形例子,顯示裝置100J與顯示裝置100H的主要不同之處在於作為發光元件設置發光元件63W且包括彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B。圖27示出發光元件63W具有圖10B所示的疊層結構的例子。
在顯示裝置100J中,一個發光元件63W具有重疊於彩色層183R、彩色層183G和彩色層183B中的一個的區域。彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B可以設置在基板13b的基板11b一側的面上。
在顯示裝置100J中,在顯示部107的不設置彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B的區域設置遮光層117。再者,在顯示裝置100J中,可以在連接部140及電路164中設置遮光層117。注意,遮光層117也可以設置在顯示裝置100H或顯示裝置100I中。
在顯示裝置100J中,發光元件63W例如可以發射白色光。此外,例如彩色層183R可以透過紅色光,彩色層183G可以透過綠色光,彩色層183B可以透過藍色光。如上所述,顯示裝置100J例如可以射出紅色光34bR、綠色光34bG及藍色光34bB且進行全彩色顯示。
[顯示裝置100K]
圖28所示的顯示裝置100K是圖25A所示的顯示裝置100H的變形例子,顯示裝置100K與顯示裝置100H的主要不同之處在於顯示裝置100K是底部發射型顯示裝置。
光34bR、光34bG及光34bB射出到基板11b一側。導電層171使用對可見光具有高透過性的材料。另一方面,導電層173較佳為使用反射可見光的材料。
[顯示裝置100L]
圖29所示的顯示裝置100L是圖26所示的顯示裝置100I的變形例子,顯示裝置100L與顯示裝置100I的主要不同之處在於顯示裝置100L是與圖28所示的顯示裝置100K同樣的底部發射型顯示裝置。
在顯示裝置100L中,從黏合層156到黏合層122的組件可以為實施方式1所示的層12b。此外,從黏合層156到絕緣層214的組件可以為實施方式1所示的層363。
這裡,在將顯示裝置100K或顯示裝置100L的顯示部107用於實施方式1所示的顯示部37c時,導電層173採用對可見光具有透光性的結構。此外,構成電晶體205的層的至少一部分較佳為對可見光具有透光性。例如,導電層222a及導電層222b較佳為對可見光具有透光性。如上所述,在基板11b、絕緣層211、絕緣層213、絕緣層215、絕緣層214、絕緣層272、保護層273、黏合層122及基板13b對可見光具有透光性時,顯示裝置100K所包括的顯示部107透過外光。此外,在基板15、黏合層156、絕緣層162、絕緣層211、絕緣層213、絕緣層215、絕緣層214、絕緣層272、保護層273、黏合層122及基板16對可見光具有透光性時,顯示裝置100L所包括的顯示部107透過外光。明確而言,顯示裝置100K或顯示裝置100L所包括的顯示部107可以透過實施方式1所示的顯示裝置41a所包括的顯示部37a所發射的光34a。因此,電子裝置10的用戶可以藉由顯示部107看到實施方式1所示的顯示部37a上顯示的影像。
此外,導電層221及導電層223也可以對可見光具有透光性或者對可見光具有反射性。在導電層221及導電層223對可見光具有透光性時,可以提高顯示部107的可見光穿透率。另一方面,在導電層221及導電層223對可見光具有反射性時,可以抑制可見光入射到半導體層231。因此,由於可以減輕半導體層231受到的損傷,因此可以提高顯示裝置100K或顯示裝置100L的可靠性。
注意,即使採用顯示裝置100H或顯示裝置100I等的頂部發射型顯示裝置也可以使構成電晶體205的層的至少一部分對可見光具有透光性。此時,導電層171也對可見光具有透光性。如上所述,可以提高顯示部107的可見光穿透率。
[顯示裝置100M]
圖30所示的顯示裝置100M是圖27所示的顯示裝置100J的變形例子,顯示裝置100M與顯示裝置100J的主要不同之處在於顯示裝置100M是與圖28所示的顯示裝置100K同樣的底部發射型顯示裝置。
彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B設置在發光元件63W與基板11b之間。圖30示出在絕緣層215與絕緣層214之間設置彩色層183R、彩色層183G及彩色層183B的例子。
在顯示裝置100M中,基板11b與電晶體205之間設置有遮光層117。遮光層117可以設置在不重疊於發光元件63W的發光區域的區域。圖30示出基板11b上設置有遮光層117、遮光層117上設置有絕緣層153以及絕緣層153上設置有電晶體201及電晶體205等的例子。注意,如圖30所示,遮光層117也可以設置在連接部140及電路164中。
遮光層117也可以設置在顯示裝置100K或顯示裝置100L中。此時,可以抑制發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B所發射的光例如被基板11b反射且該光擴散到顯示裝置100K或顯示裝置100L的內部。由此,顯示裝置100K及顯示裝置100L可以為顯示品質高的顯示裝置。另一方面,藉由不設置遮光層117,可以提高發光元件63R、發光元件63G及發光元件63B所發射的光的光提取效率。
顯示裝置100H至顯示裝置100M與顯示裝置100A至顯示裝置100G相比不容易提高像素密度但可以增大顯示部的佔有面積。因此,較佳的是,顯示裝置100A至顯示裝置100G用於實施方式1所示的顯示裝置41a且顯示裝置100H至顯示裝置100M用於顯示裝置41b。注意,顯示裝置100A至顯示裝置100G也可以用於顯示裝置41b。此外,顯示裝置100H至顯示裝置100M也可以用於顯示裝置41a。例如,在顯示裝置41b所包括的顯示部37b被要求的佔有面積的大小在顯示裝置100A至顯示裝置100G中可實現的範圍時,顯示裝置100A至顯示裝置100G可以用於顯示裝置41b。此外,在顯示裝置41a所包括的顯示部37a被要求的像素密度在顯示裝置100H至顯示裝置100M中可實現的範圍時,顯示裝置100H至顯示裝置100M可以用於顯示裝置41a。
本實施方式所示的結構例子及對應於這些例子的圖式等的至少一部分可以與其他結構例子或圖式等適當地組合。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式4
在本實施方式中,參照圖式對能夠用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的發光元件進行說明。
如圖31A所示,發光元件在一對電極(下部電極761及上部電極762)間包括EL層763。EL層763可以由層780、發光層771及層790等多個層構成。
發光層771至少包含發光物質。
在下部電極761及上部電極762分別為陽極及陰極的情況下,層780包括含有電洞注入性高的物質的層(電洞注入層)、含有電洞傳輸性高的物質的層(電洞傳輸層)和含有電子阻擋性高的物質的層(電子障壁層)中的一個或多個。另外,層790包括含有電子注入性高的物質的層(電子注入層)、含有電子傳輸性高的物質的層(電子傳輸層)和含有電洞阻擋性高的物質的層(電洞障壁層)中的一個或多個。在下部電極761及上部電極762分別為陰極及陽極的情況下,層780和層790的結構與上述反轉。
包括設置在一對電極間的層780、發光層771及層790的結構可以被用作單一的發光單元,在本說明書中將圖31A的結構稱為單結構。
另外,圖31B示出圖31A所示的發光元件所包括的EL層763的變形例子。明確而言,圖31B所示的發光元件包括下部電極761上的層781、層781上的層782、層782上的發光層771、發光層771上的層791、層791上的層792及層792上的上部電極762。
在下部電極761及上部電極762分別為陽極及陰極的情況下,例如,層781、層782、層791及層792可以分別為電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層及電子注入層。另外,在下部電極761及上部電極762分別為陰極及陽極的情況下,層781、層782、層791及層792可以分別為電子注入層、電子傳輸層、電洞傳輸層及電洞注入層。藉由採用上述層結構,可以將載子高效地注入到發光層771,由此可以提高發光層771內的載子的再結合的效率。
此外,如圖31C及圖31D所示,層780與層790之間設置有多個發光層(發光層771、發光層772、發光層773)的結構也是單結構的變形例子。注意,雖然圖31C及圖31D示出包括三層發光層的例子,但具有單結構的發光元件中的發光層可以為兩層,也可以為四層以上。另外,具有單結構的發光元件也可以在兩個發光層之間包括緩衝層。
另外,如圖31E及圖31F所示,在本說明書等中多個發光單元(發光單元763a及發光單元763b)隔著電荷產生層785(也稱為中間層)串聯連接的結構被稱為串聯結構。另外,也可以將串聯結構稱為疊層結構。藉由採用串聯結構,可以實現能夠以高亮度發光的發光元件。此外,串聯結構由於與單結構相比可以降低為了得到相同的亮度的電流,所以可以提高可靠性。
圖31D及圖31F示出顯示裝置包括重疊於發光元件的層764的例子。圖31D示出層764重疊於圖31C所示的發光元件的例子,圖31F示出層764重疊於圖31E所示的發光元件的例子。在圖31D及圖31F中,上部電極762使用透過可見光的導電膜以將光提取到上部電極762一側。
作為層764可以使用顏色轉換層和濾色片(彩色層)中的一者或兩者。
在圖31C及圖31D中,也可以將發射相同顏色的光的發光物質,甚至為相同發光物質用於發光層771、發光層772及發光層773。例如,也可以將發射藍色光的發光物質用於發光層771、發光層772及發光層773。關於呈現藍色光的子像素,可以提取發光元件所發射的藍色光。另外,關於呈現紅色光的子像素及呈現綠色光的子像素,藉由作為圖31D所示的層764設置顏色轉換層,可以使發光元件所發射的藍色光轉換為更長波長的光而提取為紅色光或綠色光。另外,作為層764較佳為使用顏色轉換層和彩色層的兩者。發光元件所發射的光的一部分有時不經顏色轉換層的轉換而透過。當經由彩色層提取透過顏色轉換層的光時,可以由彩色層吸收所希望的顏色光之外的光而提高子像素所呈現的光的色純度。
另外,在圖31C及圖31D中,也可以將發射彼此不同顏色的光的發光物質用於發光層771、發光層772及發光層773。在發光層771、發光層772及發光層773各自所發射的光處於補色關係時,可以得到白色發光。例如,具有單結構的發光元件較佳為包括含有發射藍色光的發光物質的發光層以及含有發射比藍色波長長的可見光的發光物質的發光層。
作為圖31D所示的層764,也可以設置濾色片。藉由白色光透過濾色片,可以得到所希望的顏色的光。
例如,在具有單結構的發光元件包括三層發光層的情況下,較佳為包括含有發射紅色(R)光的發光物質的發光層、含有發射綠色(G)光的發光物質的發光層以及發射藍色(B)光的發光物質的發光層。作為發光層的疊層順序,可以採用從陽極一側依次層疊R、G、B的順序或從陽極一側依次層疊R、B、G的順序等。此時,也可以在R與G或B之間設置緩衝層。
另外,例如在具有單結構的發光元件包括兩層發光層的情況下,較佳為採用包括含有發射藍色(B)光的發光物質的發光層以及含有發射黃色(Y)光的發光物質的發光層的結構。有時將該結構稱為BY單結構。
白色發光元件較佳為包含兩種以上的發光物質。為了得到白色發光,選擇各發光處於補色關係的兩種以上的發光物質即可。例如,藉由使第一發光層的發光顏色與第二發光層的發光顏色處於補色關係,可以得到在發光元件整體上以白色發光的發光元件。包括三個以上的發光層的發光元件也是同樣的。
注意,圖31C和圖31D中的層780及層790也可以分別獨立地採用圖31B所示的由兩層以上的層而成的疊層結構。
在圖31E及圖31F中,也可以將發射相同顏色的光的發光物質,甚至為相同發光物質用於發光層771及發光層772。例如,在呈現各顏色的光的子像素所包括的發光元件中,也可以將發射藍色光的發光物質用於發光層771及發光層772。關於呈現藍色光的子像素,可以提取發光元件所發射的藍色光。另外,關於呈現紅色光的子像素及呈現綠色光的子像素,藉由作為圖31F所示的層764設置顏色轉換層,可以使發光元件所發射的藍色光轉換為更長波長的光而提取為紅色光或綠色光。另外,作為層764較佳為使用顏色轉換層和彩色層的兩者。
另外,在將圖31E或圖31F所示的結構的發光元件用於呈現各顏色的子像素時,也可以根據子像素使用不同發光物質。明確而言,在呈現紅色光的子像素所包括的發光元件中,也可以將發射紅色光的發光物質用於發光層771及發光層772。同樣地,在呈現綠色光的子像素所包括的發光元件中,也可以將發射綠色光的發光物質用於發光層771及發光層772。在呈現藍色光的子像素所包括的發光元件中,也可以將發射藍色光的發光物質用於發光層771及發光層772。可以說,具有這種結構的顯示裝置使用具有串聯結構的發光元件並具有SBS結構。由此,具有串聯結構及SBS結構的兩者的優點。由此,可以實現高亮度發光而實現可靠性高的發光元件。
另外,在圖31E及圖31F中,也可以將發射彼此不同顏色的光的發光物質用於發光層771及發光層772。在發光層771所發射的光和發光層772所發射的光處於補色關係時,可以得到白色發光。作為圖31F所示的層764也可以設置濾色片。藉由白色光透過濾色片,可以得到所希望的顏色的光。
注意,雖然圖31E及圖31F示出發光單元763a包括一層發光層771且發光單元763b包括一層發光層772的例子,但不侷限於此。發光單元763a及發光單元763b各自也可以包括兩層以上的發光層。
另外,雖然圖31E及圖31F例示出包括兩個發光單元的發光元件,但不侷限於此。發光元件也可以包括三個以上的發光單元。注意,也可以將包括兩個發光單元的結構及包括三個發光單元的結構分別稱為兩級串聯結構及三級串聯結構。
另外,在圖31E及圖31F中,發光單元763a包括層780a、發光層771及層790a,發光單元763b包括層780b、發光層772及層790b。
在下部電極761及上部電極762分別為陽極及陰極的情況下,層780a及層780b各自包括電洞注入層、電洞傳輸層和電子障壁層中的一個或多個。另外,層790a及層790b各自包括電子注入層、電子傳輸層和電洞障壁層中的一個或多個。在下部電極761及上部電極762分別為陰極及陽極的情況下,層780a和層790a的結構與上述反轉,層780b和層790b的結構也與上述反轉。
在下部電極761及上部電極762分別為陽極及陰極的情況下,例如,層780a包括電洞注入層及電洞注入層上的電洞傳輸層,而且還可以包括電洞傳輸層上的電子障壁層。另外,層790a包括電子傳輸層,而且還可以包括發光層771與電子傳輸層之間的電洞障壁層。另外,層780b包括電洞傳輸層,而且還可以包括電洞傳輸層上的電子障壁層。另外,層790b包括電子傳輸層及電子傳輸層上的電子注入層,而且還可以包括發光層772與電子傳輸層之間的電洞障壁層。在下部電極761及上部電極762分別為陰極及陽極的情況下,例如,層780a包括電子注入層及電子注入層上的電子傳輸層,而且還可以包括電子傳輸層上的電洞障壁層。另外,層790a包括電洞傳輸層,而且還可以包括發光層771與電洞傳輸層之間的電子障壁層。另外,層780b包括電子傳輸層,而且還可以包括電子傳輸層上的電洞障壁層。另外,層790b包括電洞傳輸層及電洞傳輸層上的電洞注入層,而且還可以包括發光層772與電洞傳輸層之間的電子障壁層。
另外,當製造具有串聯結構的發光元件時,兩個發光單元隔著電荷產生層785層疊。電荷產生層785至少具有電荷產生區域。電荷產生層785具有在對一對電極間施加電壓時向兩個發光單元中的一方注入電子且向另一方注入電洞的功能。
另外,作為串聯結構的發光元件的一個例子,可以舉出圖32A至圖32C所示的結構。
圖32A示出包括三個發光單元的結構。在圖32A中,多個發光單元(發光單元763a、發光單元763b及發光單元763c)隔著電荷產生層785彼此串聯連接。另外,發光單元763a包括層780a、發光層771及層790a,發光單元763b包括層780b、發光層772及層790b,發光單元763c包括層780c、發光層773及層790c。注意,層780c可以採用可用於層780a及層780b的結構,層790c可以採用可用於層790a及層790b的結構。
在圖32A中,發光層771、發光層772及發光層773較佳為包含發射相同顏色的光的發光物質。明確而言,可以採用如下結構:發光層771、發光層772及發光層773都包含紅色(R)發光物質的結構(所謂R\R\R三級串聯結構);發光層771、發光層772及發光層773都包含綠色(G)發光物質的結構(所謂G\G\G三級串聯結構);或者發光層771、發光層772及發光層773都包含藍色(B)發光物質的結構(所謂B\B\B三級串聯結構)。注意,“a\b”表示包含發射a的光的發光物質的發光單元上隔著電荷產生層設置有包含發射b的光的發光物質的發光單元,a、b表示顏色。
另外,在圖32A中,也可以將發射不同顏色的光的發光物質用於發光層771、發光層772和發光層773中的一部分或全部。作為發光層771、發光層772和發光層773的發光顏色的組合,例如可以舉出其中任兩個為藍色(B)且剩下一個為黃色(Y)的結構以及其中任一個為紅色(R),另一個為綠色(G)且剩下一個為藍色(B)的結構。
注意,發光單元的結構不侷限於圖32A所示的結構。例如,如圖32B所示,也可以採用層疊包括多個發光層的發光單元的串聯型發光元件。在圖32B中,兩個發光單元(發光單元763a及發光單元763b)隔著電荷產生層785串聯連接。另外,發光單元763a包括層780a、發光層771a、發光層771b、發光層771c以及層790a,發光單元763b包括層780b、發光層772a、發光層772b、發光層772c以及層790b。
在圖32B中,關於發光層771a、發光層771b及發光層771c,選擇各自處於補色關係的發光物質,來使發光單元763a具有能夠實現白色發光(W)的結構。另外,關於發光層772a、發光層772b及發光層772c,也選擇各自處於補色關係的發光物質,來使發光單元763b具有能夠實現白色發光(W)的結構。也就是說,圖32B所示的結構是W\W兩級串聯結構。注意,對處於補色關係的發光物質的疊層順序沒有特別的限制。實施者可以適當地選擇最合適的疊層順序。雖然未圖示,但也可以採用W\W\W三級串聯結構或四級以上的串聯結構。
另外,在使用具有串聯結構的發光元件的情況下,可以舉出:包括發射黃色(Y)光的發光單元及發射藍色(B)光的發光單元的B\Y或Y\B兩級串聯結構;包括發射紅色(R)光及綠色(G)光的發光單元及發射藍色(B)光的發光單元的R·G\B或B\R·G兩級串聯結構;依次包括發射藍色(B)光的發光單元、發射黃色(Y)光的發光單元及發射藍色(B)光的發光單元的B\Y\B三級串聯結構;依次包括發射藍色(B)光的發光單元、發射黃綠色(YG)光的發光單元及發射藍色(B)光的發光單元的B\YG\B三級串聯結構;以及依次包括發射藍色(B)光的發光單元、發射綠色(G)光的發光單元及發射藍色(B)光的發光單元的B\G\B三級串聯結構等。注意,“a·b”表示一個發光單元包含發射a的光的發光物質及發射b的光的發光物質。
另外,如圖32C所示,也可以組合包括一個發光層的發光單元和包括多個發光層的發光單元。
明確而言,在圖32C所示的結構中,多個發光單元(發光單元763a、發光單元763b及發光單元763c)隔著電荷產生層785彼此串聯連接。另外,發光單元763a包括層780a、發光層771及層790a,發光單元763b包括層780b、發光層772a、發光層772b、發光層772c及層790b,發光單元763c包括層780c、發光層773及層790c。
例如,在圖32C所示的結構中可以採用B\R·G·YG\B三級串聯結構,其中發光單元763a為發射藍色(B)光的發光單元,發光單元763b為發射紅色(R)光、綠色(G)光及黃綠色(YG)光的發光單元,並且發光單元763c為發射藍色(B)光的發光單元。
例如,作為發光單元的疊層數及顏色順序,可以舉出從陽極一側層疊B和Y的兩級結構、層疊B和發光單元X的兩級結構、層疊B、Y和B的三級結構、層疊B、X和B的三級結構。作為發光單元X中的發光層的疊層數及顏色順序,可以採用從陽極一側層疊R和Y的兩層結構、層疊R和G的兩層結構、層疊G和R的兩層結構、層疊G、R和G的三層結構或層疊R、G和R的三層結構等。另外,也可以在兩個發光層之間設置其他層。
接著,說明可用於發光元件的材料。
作為下部電極761和上部電極762中的提取光一側的電極使用透過可見光的導電膜。另外,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。另外,在顯示裝置包括發射紅外光的發光元件時,較佳為作為提取光一側的電極使用透過可見光及紅外光的導電膜且作為不提取光一側的電極使用反射可見光及紅外光的導電膜。
另外,不提取光一側的電極也可以使用透過可見光的導電膜。在此情況下,較佳為在反射層與EL層763間配置該電極。換言之,EL層763的發光也可以被該反射層反射而從顯示裝置提取。
作為形成發光元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。作為該材料,具體地可以舉出鋁、鎂、鈦、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鎵、鋅、銦、錫、鉬、鉭、鎢、鈀、金、鉑、銀、釔及釹等金屬以及適當地組合它們的合金。另外,作為該材料,可以舉出銦錫氧化物、含有矽的銦錫氧化物、銦鋅氧化物、含有鎢的銦鋅氧化物等。另外,作為該材料,可以舉出含諸如鋁、鎳和鑭的合金(Al-Ni-La)等含鋁合金、銀和鎂的合金及銀、鈀和銅的合金(APC)等。另外,作為該材料,可以舉出以上沒有列舉的屬於元素週期表中第1族或第2族的元素(例如,鋰、銫、鈣、鍶)、銪、鐿等稀土金屬、適當地組合它們的合金以及石墨烯等。
發光元件較佳為採用微腔結構。因此,例如發光元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(透反射電極),另一個較佳為對可見光具有反射性的電極(反射電極)。當發光元件具有微腔結構時,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元件發射的光。
另外,半透過-半反射電極例如可以具有可被用作反射電極的導電層和可被用作對可見光具有透過性的電極(也稱為透明電極)的導電層的疊層結構。
透明電極的光穿透率為40%以上。例如,較佳為將可見光(波長為400nm以上且小於750nm的光)穿透率為40%以上的電極用作發光元件的透明電極。半透過-半反射電極的可見光反射率為10%以上且95%以下,較佳為30%以上且80%以下。反射電極的可見光反射率為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
-2Ωcm以下。
發光元件至少包括發光層。另外,作為發光層以外的層,發光元件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、電子阻擋材料、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,發光元件除了發光層以外還可以包括電洞注入層、電洞傳輸層、電洞障壁層、電荷產生層、電子障壁層、電子傳輸層和電子注入層中的一層以上。
發光元件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。構成發光元件的層可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法或塗佈法等方法形成。
發光層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、橙色或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。
作為發光物質,可以舉出螢光材料、磷光材料、TADF材料及量子點材料等。
作為螢光材料,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、菲衍生物及萘衍生物等。
作為磷光材料,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)、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(尤其是銥錯合物)、鉑錯合物、稀土金屬錯合物等。
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)。作為一種或多種有機化合物,可以使用電洞傳輸性高的物質(電洞傳輸材料)和電子傳輸性高的物質(電子傳輸材料)中的一者或兩者。作為電洞傳輸材料,可以使用下述可用於電洞傳輸層的電洞傳輸性高的材料。作為電子傳輸材料,可以使用下述可用於電子傳輸層的電子傳輸性高的材料。此外,作為一種或多種有機化合物,也可以使用雙極性材料或TADF材料。
例如,發光層較佳為包含磷光材料、容易形成激態錯合物的電洞傳輸材料及電子傳輸材料的組合。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(磷光材料)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。藉由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。藉由採用上述結構,可以同時實現發光元件的高效率、低電壓驅動以及長壽命。
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,可以舉出芳香胺化合物以及包含電洞傳輸材料及受體材料(電子受體材料)的複合材料等。
作為電洞傳輸材料,可以使用下述可用於電洞傳輸層的電洞傳輸性高的材料。
作為受體材料,例如可以使用屬於元素週期表中的第4族至第8族的金屬的氧化物。明確而言,可以舉出氧化鉬、氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鎢、氧化錳及氧化錸。特別較佳為使用氧化鉬,因為其在大氣中也穩定,吸濕性低,並且容易處理。另外,也可以使用含有氟的有機受體材料。此外,也可以使用醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物及六氮雜聯伸三苯衍生物等有機受體材料。
例如,作為電洞注入性高的材料也可以使用包含電洞傳輸材料及上述屬於元素週期表中第4族至第8族的金屬的氧化物(典型的是氧化鉬)的材料。
電洞傳輸層是將從陽極藉由電洞注入層注入的電洞傳輸到發光層的層。電洞傳輸層是包含電洞傳輸材料的層。作為電洞傳輸材料,較佳為採用電洞移動率為1×10
-6cm
2/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、噻吩衍生物或呋喃衍生物等)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。
電子障壁層以接觸於發光層的方式設置。電子障壁層是具有電洞傳輸性並包含能夠阻擋電子的材料的層。可以將上述電洞傳輸材料中的具有電子阻擋性的材料用於電子障壁層。
電子障壁層具有電洞傳輸性,所以也可以被稱為電洞傳輸層。另外,電洞傳輸層中的具有電子阻擋性的層也可以被稱為電子障壁層。
電子傳輸層是將從陰極藉由電子注入層注入的電子傳輸到發光層的層。電子傳輸層是包含電子傳輸材料的層。作為電子傳輸材料,較佳為採用電子移動率為1×10
-6cm
2/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。作為電子傳輸材料,可以使用具有喹啉骨架的金屬錯合物、具有苯并喹啉骨架的金屬錯合物、具有㗁唑骨架的金屬錯合物或具有噻唑骨架的金屬錯合物等,還可以使用㗁二唑衍生物、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、具有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、嘧啶衍生物或含氮雜芳族化合物等缺π電子型雜芳族化合物等電子傳輸性高的材料。
電洞障壁層以接觸於發光層的方式設置。電洞障壁層是具有電子傳輸性並包含能夠阻擋電洞的材料的層。可以將上述電子傳輸材料中的具有電洞阻擋性的材料用於電洞障壁層。
電洞障壁層具有電子傳輸性,所以也可以被稱為電子傳輸層。另外,電子傳輸層中的具有電洞阻擋性的層也可以被稱為電洞障壁層。
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、鹼土金屬或者它們的化合物。作為電子注入性高的材料,也可以使用包含電子傳輸材料及施體材料(電子施體材料)的複合材料。
另外,較佳的是,電子注入性高的材料的LUMO能階與用於陰極的材料的功函數值之差小(具體的是0.5eV以下)。
電子注入層例如可以使用鋰、銫、鐿、氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF
x,x為任意數)、8-(羥基喔啉)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(LiO
x)或碳酸銫等鹼金屬、鹼土金屬或它們的化合物。另外,電子注入層也可以具有兩層以上的疊層結構。作為該疊層結構,例如可以舉出作為第一層使用氟化鋰且作為第二層設置鐿的結構。
電子注入層也可以包含電子傳輸材料。例如,可以將具有非共用電子對並具有缺電子雜芳環的化合物用於電子傳輸材料。明確而言,可以使用具有吡啶環、二嗪環(嘧啶環、吡嗪環、嗒𠯤環)以及三嗪環中的至少一個的化合物。
具有非共用電子對的有機化合物的最低空分子軌域(LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)能階較佳為-3.6eV以上且-2.3eV以下。一般來說,可以使用CV(循環伏安法)、光電子能譜法、吸收光譜法或逆光電子能譜法等估計有機化合物的最高佔據分子軌域(HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital)能階及LUMO能階。
例如,可以將4,7-二苯基-1,10-啡啉(簡稱:BPhen)、2,9-二(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-啡啉(簡稱:NBPhen)、2,2’-(1,3-亞苯)雙(9-苯基-1,10-啡啉)(簡稱:mPPhen2P)、二喹㗁啉并[2,3-a:2’,3’-c]吩嗪(簡稱:HATNA)或2,4,6-三[3’-(吡啶-3-基)聯苯-3-基]-1,3,5-三嗪(簡稱:TmPPPyTz)等用於具有非共用電子對的有機化合物。此外,與BPhen相比,NBPhen具有高玻璃化轉變點(Tg),從而具有高耐熱性。
如上所述,電荷產生層至少具有電荷產生區域。電荷產生區域較佳為包括受體材料,例如較佳為包括可應用於上述電洞注入層的電洞傳輸材料及受體材料。
另外,電荷產生層較佳為包括含有電子注入性高的材料的層。該層也可以被稱為電子注入緩衝層。電子注入緩衝層較佳為設置在電荷產生區域與電子傳輸層間。藉由設置電子注入緩衝層,可以降低電荷產生區域與電子傳輸層間的注入能障,所以將產生在電荷產生區域中的電子容易注入到電子傳輸層中。
電子注入緩衝層較佳為包含鹼金屬或鹼土金屬,例如可以包含鹼金屬的化合物或鹼土金屬的化合物。明確而言,電子注入緩衝層較佳為包含含有鹼金屬和氧的無機化合物或者含有鹼土金屬和氧的無機化合物,更佳為包含含有鋰和氧的無機化合物(例如,氧化鋰(Li
2O))。除此之外,作為電子注入緩衝層可以適當地使用可應用於上述電子注入層的材料。
電荷產生層較佳為包括含有電子傳輸性高的材料的層。該層也可以被稱為電子中繼層。電子中繼層較佳為設置在電荷產生區域與電子注入緩衝層間。在電荷產生層不包括電子注入緩衝層時,電子中繼層較佳為設置在電荷產生區域與電子傳輸層間。電子中繼層具有抑制電荷產生區域與電子注入緩衝層(或電子傳輸層)的相互作用並順利地傳遞電子的功能。
作為電子中繼層,較佳為使用酞青銅(II)(簡稱:CuPc)等酞青類材料或者具有金屬-氧鍵合和芳香配體的金屬錯合物。
注意,有時例如根據剖面形狀或特性不能明確地區別上述電荷產生區域、電子注入緩衝層及電子中繼層。
另外,電荷產生層也可以包括施體材料代替受體材料。例如,作為電荷產生層也可以包括含有可應用於上述電子注入層的電子傳輸材料和施體材料的層。
在層疊發光單元時,藉由在兩個發光單元間設置電荷產生層,可以抑制驅動電壓的上升。
本實施方式所示的結構例子及對應於這些例子的圖式等的至少一部分可以與其他結構例子或圖式等適當地組合。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
10:電子裝置
11a:基板
11b:基板
12a:層
12b:層
13a:基板
13b:基板
14:黏合層
15:基板
16:基板
27a:像素
27b:像素
27:像素
31:外殼
32:固定工具
34a:光
34aB:光
34aG:光
34aR:光
34b:光
34bB:光
34bG:光
34bR:光
34c:光
34:光
35L:透鏡
35R:透鏡
35:透鏡
36L:鏡架
36R:鏡架
36:鏡架
37a:顯示部
37aL:顯示部
37aR:顯示部
37b:顯示部
37bL:顯示部
37bR:顯示部
37c:顯示部
37L:顯示部
37R:顯示部
37:顯示部
40:層
41a:顯示裝置
41aL:顯示裝置
41aR:顯示裝置
41b:顯示裝置
41bL:顯示裝置
41bR:顯示裝置
42a:閘極驅動器電路
42aL:閘極驅動器電路
42aR:閘極驅動器電路
42b:閘極驅動器電路
42bL:閘極驅動器電路
42bR:閘極驅動器電路
43a:源極驅動器電路
43aL:源極驅動器電路
43aR:源極驅動器電路
43b:源極驅動器電路
43bL:源極驅動器電路
43bR:源極驅動器電路
44:光
47L:區域
47R:區域
47:區域
50:層
51:像素電路
57:通訊電路
59:控制電路
60:層
61B:發光元件
61G:發光元件
61R:發光元件
61W:發光元件
61:發光元件
63B:發光元件
63G:發光元件
63R:發光元件
63W:發光元件
63:發光元件
100A:顯示裝置
100B:顯示裝置
100C:顯示裝置
100D:顯示裝置
100E:顯示裝置
100F:顯示裝置
100G:顯示裝置
100H:顯示裝置
100I:顯示裝置
100J:顯示裝置
100K:顯示裝置
100L:顯示裝置
100M:顯示裝置
107:顯示部
109:像素
110a:子像素
110b:子像素
110c:子像素
110d:子像素
110e:子像素
117:遮光層
120:基板
122:黏合層
124a:像素
124b:像素
140:連接部
153:絕緣層
156:黏合層
162:絕緣層
164:電路
165:佈線
166:導電層
168:導電層
171:導電層
172B:EL層
172Bf:EL膜
172G:EL層
172Gf:EL膜
172R:EL層
172Rf:EL膜
172W:EL層
172:EL層
173:導電層
174:共用層
176:IC
177:FPC
180B:光阻遮罩
180G:光阻遮罩
180R:光阻遮罩
181B:FMM
181G:FMM
181R:FMM
181:FMM
183B:彩色層
183G:彩色層
183R:彩色層
183:彩色層
201:電晶體
204:連接部
205:電晶體
209:電晶體
210:電晶體
211:絕緣層
213:絕緣層
214:絕緣層
215:絕緣層
218:絕緣層
221:導電層
222a:導電層
222b:導電層
223:導電層
225:絕緣層
231i:通道形成區域
231n:低電阻區域
231:半導體層
240:電容器
241:導電層
242:連接層
243:絕緣層
245:導電層
251:導電層
252:導電層
254:絕緣層
255a:絕緣層
255b:絕緣層
255c:絕緣層
256:插頭
261:絕緣層
262:絕緣層
263:絕緣層
264:絕緣層
265:絕緣層
270B:犧牲層
270Bf:犧牲膜
270G:犧牲層
270Gf:犧牲膜
270R:犧牲層
270Rf:犧牲膜
270:犧牲層
271f:保護膜
271:保護層
272:絕緣層
273:保護層
274a:導電層
274b:導電層
274:插頭
275:插頭
276:絕緣層
277:微透鏡陣列
278f:絕緣膜
278:絕緣層
279B:犧牲層
279Bf:犧牲膜
279G:犧牲層
279Gf:犧牲膜
279R:犧牲層
279Rf:犧牲膜
280:顯示模組
290:FPC
301A:基板
301B:基板
301:基板
310A:電晶體
310B:電晶體
310:電晶體
311:導電層
312:低電阻區域
313:絕緣層
314:絕緣層
315:元件分離層
320A:電晶體
320B:電晶體
320:電晶體
321:半導體層
323:絕緣層
324:導電層
325:導電層
326:絕緣層
327:導電層
328:絕緣層
329:絕緣層
331:基板
332:絕緣層
335:絕緣層
336:絕緣層
341:導電層
342:導電層
343:插頭
344:絕緣層
345:絕緣層
346:絕緣層
347:凸塊
348:黏合層
363:層
761:下部電極
762:上部電極
763a:發光單元
763b:發光單元
763c:發光單元
763:EL層
764:層
771a:發光層
771b:發光層
771c:發光層
771:發光層
772a:發光層
772b:發光層
772c:發光層
772:發光層
773:發光層
780a:層
780b:層
780c:層
780:層
781:層
782:層
785:電荷產生層
790a:層
790b:層
790c:層
790:層
791:層
792:層
[圖1A]是示出電子裝置的結構例子的立體圖。[圖1B]是示出顯示部的結構例子的立體圖。
[圖2A]至[圖2C]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖3A]至[圖3C]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖4A]及[圖4B]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖5A]及[圖5B]是示出顯示裝置的結構例子的方塊圖。
[圖6A]及[圖6B]是示出顯示裝置的結構例子的立體圖。
[圖7]是示出顯示裝置的結構例子的立體圖。
[圖8]是示出電子裝置的結構例子的方塊圖。
[圖9A]至[圖9C]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖10A]至[圖10C]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖11A]至[圖11D]是示出顯示裝置的製造方法例子的剖面圖。
[圖12A]至[圖12F]是示出顯示裝置的製造方法例子的剖面圖。
[圖13A]至[圖13D]是示出顯示裝置的製造方法例子的剖面圖。
[圖14A]至[圖14D]是示出顯示裝置的製造方法例子的剖面圖。
[圖15A]至[圖15G]是示出像素的結構例子的平面圖。
[圖16A]至[圖16K]是示出像素的結構例子的平面圖。
[圖17]是示出顯示模組的結構例子的立體圖。
[圖18A]及[圖18B]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖19]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖20]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖21]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖22]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖23]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖24]是示出顯示裝置的結構例子的立體圖。
[圖25A]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。[圖25B]及[圖25C]是示出電晶體的結構例子的剖面圖。
[圖26]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖27]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖28]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖29]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖30]是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖。
[圖31A]至[圖31F]是示出發光元件的結構例子的剖面圖。
[圖32A]至[圖32C]是示出發光元件的結構例子的剖面圖。
11a:基板
11b:基板
12a:層
12b:層
13a:基板
34a:光
34b:光
37:顯示部
37a:顯示部
37b:顯示部
41a:顯示裝置
41b:顯示裝置
Claims (10)
- 一種電子裝置,包括: 第一顯示裝置;以及 第二顯示裝置, 其中,該第一顯示裝置包括第一顯示部, 該第二顯示裝置包括第二顯示部, 在該第一顯示部中排列多個第一像素, 在該第二顯示部中排列多個第二像素, 該第一顯示裝置與該第二顯示裝置重疊, 該第二顯示部以在俯視時圍繞該第一顯示部的至少一部分的方式設置, 並且,每一個該第一像素的佔有面積比每一個該第二像素的佔有面積小。
- 一種電子裝置,包括: 第一顯示裝置;以及 第二顯示裝置, 其中,該第一顯示裝置包括第一基板、該第一基板上的第一顯示部及該第一顯示部上的第二基板, 該第二顯示裝置包括第三基板、該第三基板上的第二顯示部及該第二顯示部上的第四基板, 在該第一顯示部中排列多個第一像素, 在該第二顯示部中排列多個第二像素, 該第二基板與該第三基板重疊, 該第二基板、該第三基板及該第四基板透過從該第一像素射出的光, 該第二顯示部以在俯視時圍繞該第一顯示部的至少一部分的方式設置, 並且,每一個該第一像素的佔有面積比每一個該第二像素的佔有面積小。
- 如請求項2之電子裝置, 其中該第一基板為半導體基板。
- 如請求項2或3之電子裝置, 其中該第三基板的厚度比該第一基板的厚度薄。
- 如請求項2至4中任一項之電子裝置, 其中該第三基板具有撓性。
- 如請求項2至5中任一項之電子裝置, 其中在該第二基板與該第三基板之間設置黏合層。
- 如請求項1至6中任一項之電子裝置, 其中該第二顯示部包括不重疊於該第一顯示部的區域。
- 如請求項1至7中任一項之電子裝置, 其中該第二顯示裝置包括第三顯示部, 該第三顯示部與該第一顯示部重疊, 並且該第三顯示部透過從該第一像素射出的光。
- 如請求項1至8中任一項之電子裝置, 其中該電子裝置包括通訊電路、控制電路、第一源極驅動器電路及第二源極驅動器電路, 該第一源極驅動器電路與該第一像素電連接, 該第二源極驅動器電路與該第二像素電連接, 該通訊電路具有接收影像資料的功能, 並且該控制電路具有如下功能:根據該影像資料生成表示從該第一像素射出的光的亮度的第一資料及表示從該第二像素射出的光的亮度的第二資料,且將該第一資料供應給該第一源極驅動器電路,將該第二資料供應給該第二源極驅動器電路。
- 如請求項1至9中任一項之電子裝置, 其中該第一像素包括第一發光元件, 該第二像素包括第二發光元件, 該第一發光元件包括第一像素電極及該第一像素電極上的第一EL層, 該第一EL層覆蓋該第一像素電極的端部, 該第二發光元件包括第二像素電極及該第二像素電極上的第二EL層, 並且在該第二像素電極與該第二EL層之間設置覆蓋該第二像素電極的端部的絕緣層。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021215436 | 2021-12-29 | ||
JP2021-215436 | 2021-12-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202329085A true TW202329085A (zh) | 2023-07-16 |
Family
ID=86998282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111149805A TW202329085A (zh) | 2021-12-29 | 2022-12-23 | 電子裝置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TW202329085A (zh) |
WO (1) | WO2023126739A1 (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009058897A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置 |
JP2010015077A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Seiko Epson Corp | 表示装置 |
TWI607670B (zh) * | 2009-01-08 | 2017-12-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 發光裝置及電子裝置 |
CN105974587B (zh) * | 2011-11-24 | 2018-09-28 | 松下知识产权经营株式会社 | 头戴式显示器装置 |
WO2017037560A1 (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
US10388900B2 (en) * | 2016-07-28 | 2019-08-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device |
-
2022
- 2022-12-15 WO PCT/IB2022/062261 patent/WO2023126739A1/ja unknown
- 2022-12-23 TW TW111149805A patent/TW202329085A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023126739A1 (ja) | 2023-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW202329085A (zh) | 電子裝置 | |
WO2023073473A1 (ja) | 表示装置、及び表示装置の作製方法 | |
WO2023139445A1 (ja) | 電子機器 | |
WO2023126749A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、及び、電子機器 | |
WO2023126740A1 (ja) | 光学機器および電子機器 | |
WO2023100022A1 (ja) | 表示装置、及び表示装置の作製方法 | |
WO2023111790A1 (ja) | 電子機器 | |
WO2023073478A1 (ja) | 表示装置 | |
WO2023073472A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 | |
WO2023073477A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 | |
WO2022248962A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、及び、電子機器 | |
WO2023281344A1 (ja) | 表示装置 | |
WO2022208231A1 (ja) | 表示装置 | |
WO2023073489A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、及び、電子機器 | |
WO2023047235A1 (ja) | 表示装置の作製方法 | |
WO2022229775A1 (ja) | 表示装置 | |
US20230116067A1 (en) | Display apparatus, display module, and electronic device | |
WO2023148573A1 (ja) | 電子機器 | |
WO2023084355A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、及び、電子機器 | |
WO2023084354A1 (ja) | 電子装置 | |
WO2023199160A1 (ja) | 半導体装置、及び、半導体装置の作製方法 | |
WO2023203428A1 (ja) | 半導体装置、及び、半導体装置の作製方法 | |
US20230296910A1 (en) | Optical device and electronic device | |
JP2023008872A (ja) | 表示装置の作製方法 | |
CN118284923A (zh) | 显示装置及显示装置的制造方法 |