TW202329448A - 顯示裝置 - Google Patents

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light
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柳澤悠一
中村太紀
澤井寛美
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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

提供一種顯示品質高的顯示裝置。該顯示裝置包括像素部以及配置於其外側且無助於顯示的偽像素部,像素部包括多個發光器件,發光器件包括像素電極、包括發光層的第一層及共用電極,在多個像素中相鄰的像素的第一層由包含無機材料的第一絕緣層及包含有機材料的第二絕緣層分離,第一層的側面包括與第一絕緣層接觸的區域,第二絕緣層接觸於第一絕緣層上且配置於共用電極的下方,偽像素部包括多個偽發光器件,偽發光器件包括導電層及第二層,第二層的側面包括與第一絕緣層接觸的區域,第二絕緣層接觸於第一絕緣層上,導電層包含與像素電極相同的材料,第二層包含與發光層相同的材料。

Description

顯示裝置
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置。
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。半導體裝置是指能夠利用半導體特性而工作的所有裝置。
近年來,高清晰顯示器面板被需求。作為被要求高清晰顯示器面板的設備,例如有智慧手機、平板終端、筆記本型電腦等。另外,電視機、監視裝置等固定式顯示器裝置也隨著高解析度化被要求高清晰化。作為最需求高清晰度的設備,例如有應用於虛擬實境(VR:Virtual Reality)或擴增實境(AR:Augmented Reality)的設備。
此外,作為可以應用於顯示器面板的顯示裝置,典型地可以舉出液晶顯示裝置、包括有機EL(Electro Luminescence:電致發光)元件或發光二極體(LED:Light Emitting Diode)等發光元件的發光裝置及以電泳方式等進行顯示的電子紙等。
例如,有機EL元件的基本結構是在一對電極之間夾有包含發光性有機化合物的層的結構。藉由對該元件施加電壓,可以得到來自發光性有機化合物的發光。由於應用上述有機EL元件的顯示裝置不需要液晶顯示裝置等所需要的背光源,所以可以實現薄型、輕量、高對比且低功耗的顯示裝置。例如,專利文獻1公開了使用有機EL元件的顯示裝置的例子。
專利文獻2公開了使用有機EL器件的應用於VR的顯示裝置。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2002-324673號公報 [專利文獻2]國際專利申請公開第2018/087625號
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容易實現高清晰化的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種兼具有高顯示品質及高清晰度的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種功耗低的顯示裝置。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有新穎結構的顯示裝置或顯示裝置的製造方法。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種高良率地製造上述顯示裝置的方法。本發明的一個實施方式的目的之一是至少改善習知技術的問題中的至少一個。
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顯示裝置,包括:像素部;以及偽像素部,其中,偽像素部是無助於顯示的區域,偽像素部在俯視時相鄰地配置於像素部的外側,像素部包括多個像素,多個像素都包括發光器件,發光器件包括像素電極、像素電極上的第一層及第一層上的共用電極,第一層包括發光層,在多個所述像素中共同使用所述共用電極,在多個像素中相鄰的像素的第一層由包含無機材料的第一絕緣層及包含有機材料的第二絕緣層分離,第一層的側面包括與第一絕緣層接觸的區域,在像素部中,第二絕緣層接觸於第一絕緣層上且配置於共用電極的下方,偽像素部包括多個偽像素,多個偽像素都包括導電層及導電層上的第二層,第二層的側面包括與第一絕緣層接觸的區域,在偽像素部中,第二絕緣層接觸於第一絕緣層上,導電層包含與像素電極相同的材料,並且,第二層包含與發光層相同的材料。
在上述結構中,較佳的是,共用電極在多個偽像素中與第二層重疊,並且在偽像素部中,第二絕緣層配置於共用電極的下方。
在上述結構中,較佳的是,多個像素在像素部中排列在n列(n為1以上的整數)上,並且偽像素部設置於排列在n列上的像素的兩側的列的外側的至少一個上。
在上述結構中,較佳的是,多個像素在像素部中排列在n列(n為1以上的整數)上,並且在排列在n列上的像素的兩側的列的外側的至少一個設置兩列以上的偽像素部。
在上述結構中,較佳的是,多個像素在像素部中排列在m行(m為1以上的整數)上,並且在排列於m行上的像素的上下的行的外側的至少一個上設置兩行以上的偽像素部。
在上述結構中,導電層較佳為具有與像素電極相同的疊層結構。
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容易實現高清晰化的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式可以提供一種兼具有高顯示品質及高清晰度的顯示裝置。根據本發明的一個實施方式可以提供一種功耗低的顯示裝置。
根據本發明的一個實施方式可以提供一種具有新穎結構的顯示裝置或顯示裝置的製造方法。根據本發明的一個實施方式可以提供一種高良率地製造上述顯示裝置的方法。根據本發明的一個實施方式可以至少改善習知技術的問題中的至少一個。
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。
下面,參照圖式對實施方式進行說明。注意,實施方式可以以多個不同方式來實施,所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實,就是其方式和詳細內容可以被變換為各種各樣的形式而不脫離本發明的精神及其範圍。因此,本發明不應該被解釋為僅限定在下面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,而省略反復說明。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。
注意,在本說明書所說明的各個圖式中,有時為了明確起見,誇大表示各組件的大小、層的厚度、區域。因此,本發明並不侷限於圖式中的尺寸。
在本說明書等中使用的“第一”、“第二”等序數詞是為了避免組件的混淆而附記的,而不是為了在數目方面上進行限定的。
在本說明書等中,也可以將顯示裝置換稱為電子裝置。
在本說明書等中,顯示裝置的一個實施方式的顯示裝置是指能夠在顯示面顯示(輸出)影像等的面板。因此,顯示裝置是輸出裝置的一個實施方式。
另外,在本說明書等中,有時將在顯示裝置的基板上安裝有例如FPC(Flexible Printed Circuit:軟性印刷電路)或TCP(Tape Carrier Package:捲帶式封裝)等連接器的結構或在基板上以COG(Chip On Glass:晶粒玻璃接合)方式等安裝IC的結構稱為顯示模組。在本說明書等中,有時將顯示裝置稱為顯示面板。
在本說明書等中,“膜”和“層”可以相互調換。例如,有時可以將“導電層”或“絕緣層”分別變換為“導電膜”或“絕緣膜”。
注意,在本說明書中,EL層是指設置在發光元件的一對電極之間且至少包括發光物質的層(也稱為發光層)或包括發光層的疊層體。
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。
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。
實施方式1 在本實施方式中說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
本發明的一個實施方式是包括能夠進行全彩色顯示的顯示部的顯示裝置。顯示部包括呈現彼此不同顏色的光的第一子像素及第二子像素。第一子像素包括發射第一顏色的光的第一發光器件,第二子像素包括發射與第一發光器件不同的顏色的光的第二發光器件。第一發光器件及第二發光器件包含彼此不同的至少一個材料,例如包含彼此不同的發光材料。也就是說,在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,使用按每個發光顏色分別製造的發光器件。
有時將在各顏色的發光器件(例如為藍色(B)、綠色(G)及紅色(R))中分別形成發光層或分別塗佈發光層的結構稱為SBS(Side By Side)結構。SBS結構由於可以按每個發光器件使材料及結構最佳化,材料及結構的選擇彈性得到提高,可以容易實現亮度及可靠性的提高。
在製造包括發光層的發光顏色不同的發光器件的顯示裝置時,需要將發光顏色不同的發光層分別形成為島狀。注意,在本說明書等中,島狀是指以同一製程形成並使用同一材料的兩個以上的層物理分離的狀態。例如,島狀發光層是指該發光層與相鄰的發光層物理分離的狀態。
例如,藉由使用金屬遮罩(也稱為陰影遮罩)的真空蒸鍍法可以沉積島狀發光層。然而,這方法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蒸氣散射等所導致的沉積了的膜的輪廓變大等的各種影響,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。此外,在蒸鍍時,有時層的輪廓模糊而端部的厚度變薄。也就是說,有時根據位置而島狀發光層的厚度不同。另外,當製造大型且高解析度或高清晰的顯示裝置時,有如下擔擾:由於金屬遮罩的低尺寸精度、熱等所引起的變形,製造良率下降。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置的製造方法中,將包括發射第一顏色光的發光層的第一層(也可以稱為EL層或EL層的一部分)形成在一面上,然後在第一層上形成第一遮罩層。並且,在第一遮罩層上形成第一光阻遮罩,使用第一光阻遮罩對第一層及第一遮罩層進行加工來形成島狀第一層。接著,與第一層同樣,使用第二遮罩層及第二光阻遮罩將包括發射第二顏色光的發光層的第二層(也可以稱為EL層或EL層的一部分)形成為島狀。
注意,在本說明書等中,遮罩層至少位於發光層(更明確而言,構成EL層的層中加工為島狀的層)的上方,且在製程中具有保護該發光層的功能。
注意,當將包括上述EL層的至少一部分的層加工為島狀時,可想到在發光層的正上利用光微影法進行加工的方法。在採用該方法時,有時會對發光層造成損傷(加工引起的損傷等)而可靠性嚴重受損。於是,在製造本發明的一個實施方式的顯示裝置時,較佳的是,使用在比發光層更位於上方的層(例如,載子傳輸層、載子障壁層或載子注入層,更明確而言為電子傳輸層、電洞障壁層或電子注入層等)之上形成遮罩層等並將發光層加工成島狀的方法。藉由採用該方法,可以提供可靠性高的顯示裝置。
如此,藉由本發明的一個實施方式的顯示裝置的製造方法製造的島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層不是使用包括高微細圖案的金屬遮罩形成,而是在整個面上沉積將成為EL層的膜或將成為EL層的一部分的膜之後進行加工來形成。因此,可以實現以前難以製造的高清晰的顯示裝置或高開口率的顯示裝置。並且,由於可以分別形成各顏色的島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層,所以可以實現極為鮮明、對比度極高且顯示品質極高的顯示裝置。此外,藉由在島狀EL層或由EL層的一部分形成的島狀層上設置遮罩層,可以降低在顯示裝置的製程中島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層受到的損傷,由此可以提高發光器件的可靠性。
關於相鄰的發光器件的間隔,例如在使用金屬遮罩的形成方法中,該間隔小於10μm是很困難的,但是藉由上述方法,可以將該間隔縮小到小於10μm、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下或1μm以下。另外,例如藉由使用LSI用曝光裝置,可以將相鄰的發光器件的間隔減少到500nm以下、200nm以下、100nm以下、甚至為50nm以下。由此,可以大幅度縮小兩個發光器件間可存在的非發光區域的面積,而可以使開口率接近於100%。例如,也可以實現50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、甚至為90%以上且低於100%的開口率。
與使用金屬遮罩的情況相比,可以使島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層本身的圖案極小。另外,例如在使用金屬遮罩分別形成島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層時,圖案的中央部及端部的厚度不同,所以整個圖案的面積中的能夠用作發光區域的有效面積變小。另一方面,在上述製造方法中加工以均勻厚度沉積的膜,所以可以以均勻厚度形成島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層。因此,即使使用微細圖案也可以將發光層的幾乎所有區域用作發光區域。因此,可以製造兼具高清晰度及高開口率的顯示裝置。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置的製造方法中,較佳的是,在一個面上形成包括發光層的層(可以說是EL層或EL層的一部分)之後,在EL層或由EL層的一部分構成的島狀層上形成遮罩層。較佳的是,藉由在遮罩層上形成光阻遮罩,且使用光阻遮罩加工EL層或EL層的一部分及遮罩層,形成島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層。
此外,藉由在EL層或EL層的一部分上設置遮罩層,可以降低在顯示裝置的製程中EL層或EL層的一部分受到的損傷,由此可以提高發光器件的可靠性。
注意,在分別發射不同顏色的發光器件中,不需要分別形成構成EL層的所有層,也可以藉由同一製程沉積一部分層。在此,作為EL層所包括的層,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的顯示裝置的製造方法中,在根據顏色將構成EL層的一部分層形成為島狀之後,去除遮罩層中的至少一部分,以各顏色共同使用的方式(作為一個膜)形成構成EL層的其他層(有時稱為共用層)以及共用電極(也可以稱為上部電極)。例如,可以以各顏色共同使用的方式形成載子注入層及共用電極。
另一方面,在很多情況下載子注入層為在EL層中導電性較高的層。因此,有在載子注入層接觸於被形成為島狀的EL層的部分層的側面或像素電極的側面時發光器件短路的擔憂。另外,在將載子注入層設置為島狀且以各顏色共同使用的方式形成共用電極的情況下,也有在共用電極與EL層的側面或像素電極的側面接觸時發光器件短路的擔憂。
於是,本發明的一個實施方式的顯示裝置包括至少覆蓋島狀發光層的側面的絕緣層。此外,該絕緣層也可以覆蓋島狀發光層的頂面的一部分。注意,這裡島狀發光層的側面是指島狀發光層與其他層的介面中不平行於基板(或發光層的被形成面)的面。此外,並不一定是數學上嚴格的平面和曲面中的任一個。
由此,可以抑制形成為島狀的EL層的至少一部分的層及像素電極接觸於載子注入層或共用電極。因此,可以抑制發光器件的短路而提高發光器件的可靠性。
該絕緣層較佳為設置得薄。在製造本發明的一個實施方式的顯示裝置時對該絕緣層施加熱處理等的處理,有時因該處理導致該絕緣層的收縮。另外,有時起因於該絕緣層的收縮的應力施加到構成發光器件的各層。此時,在該絕緣層過厚時,有時應力變大,而在構成發光器件的各層的介面產生剝離。藉由使該絕緣層設置得薄,可以抑制剝離且提高發光器件的可靠性。
例如,在EL層的頂面的高度低的發光器件中,與EL層的頂面的高度高的發光器件相比,有時相鄰設置的該絕緣層的厚度更厚。由此,該絕緣層的厚度不同。此外,在厚度不同且膜上產生凹凸時,例如除了厚度不同以外,還有頂面形狀不同的擔憂。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,藉由使相鄰的發光器件所包括的島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的頂面的高度大致一致,可以使該絕緣層的被形成面的凹凸均勻且可以使該絕緣層的厚度均勻地變薄。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置的設置在第一絕緣層上的相鄰的兩個發光器件中,在第一發光器件所包括的島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的厚度比第二發光器件所包括的島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的厚度薄時,在第一發光器件所包括的像素電極與第一絕緣層之間設置第二絕緣層,第二發光器件所包括的像素電極的頂面的高度比第一發光器件所包括的像素電極的頂面高,可以使相鄰的兩個發光器件所包括的島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的頂面的高度差變小。
上述覆蓋島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的側面的絕緣層較佳為被用作對水和氧中的至少一個具有阻擋性的絕緣層。另外,該絕緣層較佳為具有抑制水和氧中的至少一方的擴散的功能。另外,該絕緣層較佳為具有俘獲或固定(也被稱為吸雜)水和氧中的至少一方的功能。
在本說明書等中,阻擋絕緣層是指具有阻擋性的絕緣層。此外,在本說明書等中,阻擋性是指抑制所對應的物質的擴散的功能(也可以說透過性低)。或者,是指俘獲或固定所對應的物質(也稱為吸雜)的功能。
藉由使用被用作阻擋絕緣層或者具有吸雜功能的絕緣層,可以具有抑制有可能從外部擴散到各發光器件的雜質(典型的是,水和氧中的至少一方)的進入的結構。藉由採用該結構,可以提供一種可靠性高的發光器件,並且可以提供一種可靠性高的顯示裝置。
本發明的一個實施方式的顯示裝置包括被用作陽極的像素電極、在像素電極上依次設置的島狀電洞注入層、島狀電洞傳輸層、島狀發光層及島狀電子傳輸層、以覆蓋電洞注入層、電洞傳輸層、發光層及電子傳輸層的每個側面的方式設置的絕緣層、設置於電子傳輸層上的電子注入層以及設置於電子注入層上且被用作陰極的共用電極。
或者,本發明的一個實施方式的顯示裝置包括被用作陰極的像素電極、在像素電極上依次設置的島狀電子注入層、島狀電子傳輸層、島狀發光層及島狀電洞傳輸層、以覆蓋電子注入層、電子傳輸層、發光層及電洞傳輸層的每個側面的方式設置的絕緣層、設置於電洞傳輸層上的電洞注入層以及設置於電洞注入層上且被用作陽極的共用電極。
在很多情況下在EL層中電洞注入層或電子注入層等是導電性較高的層。在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,上述層的側面被絕緣層覆蓋,所以可以抑制與共用電極等接觸。因此,可以抑制發光器件的短路,由此可以提高發光器件的可靠性。
覆蓋島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的側面的絕緣層也可以具有單層結構或疊層結構。
例如,藉由形成使用無機材料的單層結構的絕緣層,可以將該絕緣層用作島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的保護絕緣層。由此,可以提高顯示裝置的可靠性。此外,保護絕緣層較佳為覆蓋島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的頂面的一部分。在採用這種結構時,有時在島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的頂面與保護絕緣層之間殘留上述遮罩層。此外,該遮罩層較佳為與上述保護絕緣膜相同地使用無機材料的絕緣層。
在使用疊層結構的絕緣層時,第一層的絕緣層與島狀EL層或由EL層的一部分構成的島狀層接觸地形成,所以較佳為使用無機絕緣材料形成第一層的絕緣層。尤其是,較佳為利用沉積損傷小的原子層沉積(ALD:Atomic Layer Deposition)法形成。除此之外,較佳為使用沉積速度高於ALD法的濺射法、化學氣相沉積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法或電漿增強化學氣相沉積(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法形成無機絕緣層。由此,可以以高生產率製造可靠性高的顯示裝置。另外,第二層的絕緣層較佳為使用有機材料以使形成在第一層的絕緣層中的凹部平坦化的方式形成。
例如,作為絕緣層的第一層可以使用藉由ALD法形成的氧化鋁膜且作為絕緣層的第二層可以使用有機樹脂膜。作為該有機樹脂例如較佳為使用感光丙烯酸樹脂。
在EL層的側面與有機樹脂膜直接接觸時,有可能包括在有機樹脂膜中的有機溶劑等對EL層帶來損傷。藉由作為絕緣層的第一層使用藉由ALD法形成的氧化鋁膜等的無機絕緣膜,可以採用有機樹脂膜與EL層的側面直接不接觸的結構。由此,可以抑制EL層因有機溶劑而被溶解等。
另外,在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,不需要在像素電極與EL層間設置覆蓋像素電極的端部的絕緣層,所以可以使相鄰的發光器件的間隔非常窄。由此,可以實現顯示裝置的高清晰化或高解析度化。另外,還不需要用來形成該絕緣層的遮罩,所以可以降低顯示裝置的製造成本。
另外,藉由採用在像素電極與EL層間不設置覆蓋像素電極的端部的絕緣層的結構,亦即,在像素電極與EL層間不設置絕緣層的結構,可以高效地提取來自EL層的發光。因此,本發明的一個實施方式的顯示裝置可以使視角依賴性極小。藉由減少視角依賴性,可以提高顯示裝置中的影像的可見度。例如,在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,視角(在從斜側看螢幕時維持一定對比度的最大角度)可以為100°以上且小於180°,較佳為150°以上且170°以下的範圍內。另外,上下左右都可以採用上述視角。
本發明的一個實施方式的顯示裝置包括像素部及偽像素部。像素部包括多個像素。偽像素部包括多個偽像素。
偽像素包括加工與像素所包括的像素電極相同的導電膜形成的導電層。由於該導電層藉由加工與像素電極相同的導電膜形成,所以在本說明書等中將該導電層稱為像素電極。注意,偽像素所包括的像素電極有時不具有電極的功能。明確而言,例如偽像素所包括的像素電極有時不與顯示裝置所包括的佈線及電路電連接。偽像素所包括的像素電極較佳為由像素所包括的像素電極相同的導電膜形成。此外,偽像素所包括的像素電極有時具有與像素所包括的像素電極大致相同的頂面形狀。或者,偽像素所包括的像素電極也可以具有與像素所包括的像素電極不同的形狀。
注意,在本說明書等中,頂面形狀例如是指俯視時的形狀。
在像素電極等的頂面形狀是多角形時,角部也可以帶圓形。
偽像素所包括的像素電極較佳為由與像素所包括的像素電極相同的導電膜形成。偽像素所包括的像素電極的厚度有時與像素所包括的像素電極大致相同的頂面形狀。
像素包括EL層。或者像素包括具有EL層的至少一部分的島狀層。有時在本說明書等中將具有EL層的至少一部分的島狀層稱為像素所包括的島狀有機層。注意,有時島狀有機層包含無機材料。此外,像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層較佳為包括發光層。
偽像素包括EL層。此外,偽像素包括具有EL層的至少一部分的島狀層。偽像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層較佳為由與像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層相同的膜形成。
有時偽像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層的厚度與像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層大致相同。此外,有時偽像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層的頂面形狀與像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層相同。或者,偽像素所包括的該島狀層也可以具有與像素所包括的該島狀層不同的形狀。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,在像素包括對應不同三種顏色的子像素(第一子像素、第二子像素及第三子像素)時,有時偽像素也包括不同三種子像素(第一偽子像素、第二偽子像素及第三偽子像素)。例如,偽像素所包括的三種子像素分別包括具有對應不同三種發光顏色的發光層的EL層。注意,在本說明書等中,在記載為像素時,有時是指子像素。
第一子像素、第二子像素及第三子像素包括島狀有機層。此外,子像素所包括的島狀有機層較佳為具有發光層。此外,第一子像素、第二子像素及第三子像素例如分別包括發射不同顏色的發光層。
第一偽子像素較佳為由與第一子像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層相同的膜形成。第二偽子像素所包括的該島狀層較佳為由與第二子像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層相同的膜形成。第三偽子像素所包括的該島狀層較佳為由與第三子像素所包括的具有EL層的至少一部分的島狀層相同的膜形成。
在本說明書等中,有時由相同的膜形成的層具有大致相同的厚度。這裡,大致相同的厚度例如是指由相同的膜形成的兩個層的厚度的差異較佳為一個層的厚度的30%以下,更佳為20%以下,進一步較佳為10%以下。
[顯示裝置的結構例子] 參照圖1至圖10等說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
圖1A示出顯示裝置100的俯視圖。顯示裝置100包括配置有多個像素110的像素部284、像素部284的外側的偽像素部294及像素部284及偽像素部294的外側的連接部140。在像素部284中,多個像素110配置為矩陣狀。偽像素部294中排列有多個偽像素51。連接部140也可以被稱為陰極接觸部。
偽像素部294例如是無助於顯示的非顯示區域。偽像素部294無助於顯示的情況例如是指即使偽像素部294所包括的偽像素中對包括夾在導電層的EL層的疊層結構施加電壓也不發光的情況。或者,例如是指偽像素部所包括的像素中具有夾在導電層的EL層的疊層結構不具有發光的功能。或者,例如是指偽像素部所包括的像素所發射的光被遮蔽的狀態。例如藉由以與偽像素部重疊的方式設置遮光部可以進行遮光。
在本說明書等中,有時將行方向記為X方向且將列方向記為Y方向。X方向與Y方向交叉,例如垂直地交叉(參照圖1B)。
顯示裝置100包括顯示部。在顯示裝置100中,顯示部是顯示裝置100中顯示影像的區域,並是可以看到來自設置在像素部284中的各像素的光的區域。注意,偽像素部294所包括的各像素較佳為不發射光。例如,在偽像素部294的各像素具有像素電極及EL層的疊層結構時,該疊層結構較佳為不具有發光器件的功能。另一方面,在可以看到來自偽像素部294的光時,有時將包括偽像素部294的區域稱為顯示部。
在偽像素部294的像素包括發光器件且該發光器件發射光時,在顯示裝置100中,也可以遮蔽從偽像素部294發射的光的至少一部分。
圖1B示出像素部284及配置於像素部284的外側的偽像素部294。在像素部284中多個像素110配置為矩陣狀。此外,偽像素部294中配置有多個偽像素51。
像素部284所包括的多個像素110例如排列在n列上。偽像素部294設置在排列在n列上的多個像素110的兩側的列中的至少一個。例如,在排列在n列上的多個像素110的右側排列j列的偽像素51。或者例如在排列在n列上的多個像素110的左側排列k列的偽像素51。或者例如在排列在n列上的多個像素110的右側配置j列的偽像素51且左側配置k列的偽像素。
此外,像素部284所包括的多個像素110例如排列在m行上。偽像素部294設置在排列在m行上的多個像素110的上下行的至少一個。例如,在排列在m行上的多個像素110的上方配置h行的偽像素51。或者例如在排列在m行上的多個像素110的下方配置i行的偽像素51。或者例如在排列在m行上的多個像素110的上方配置h行的偽像素51且在下方配置i行的偽像素。
這裡m及n都是1以上的整數。此外,h、i、k及j都是1以上的整數,較佳的是2以上的整數,更佳的是3以上的整數,例如是10以上的整數。
在製造顯示裝置的各製程中,構成發光器件的像素電極、EL層等的各層例如可以藉由將成為各層的膜的沉積及去除該膜的一部分的蝕刻形成。藉由使用遮罩的蝕刻可以形成微型圖案可以使元件微型化。
有時根據圖案的形狀、圖案的尺寸、配置多個圖案時的密度、被覆蓋的區域和不被覆蓋的區域的比率、圖案的外周的長度等蝕刻速度變化。由於在形成發光器件的區域附近設置圖案顯著不同的區域,形成發光器件的區域中的蝕刻速度變化,所以有發生圖案形狀的不良及因蝕刻過度導致的下層的非意圖露出等的擔憂。
有時依賴於被形成面的圖案膜的密接性變化。由於在形成發光器件的區域附近設置圖案顯著不同的區域,形成發光器件的區域的膜的密接性變化,有可能發生膜剝離等。尤其是,在像素電極與有機層的密接性較低時,由於膜剝離,發光器件的性能降低或阻礙發光功能。
藉由與像素部284相鄰地配置具有與像素部284同樣的圖案的區域,可以穩定地蝕刻構成像素部284所包括的發光器件的各層。此外,可以穩定地沉積將成為構成發光器件的各層的膜。
在圖1B中,沿著多個像素110排列的行或列排列多個偽像素51。此外,也可以說在像素部284及偽像素部294中像素110及偽像素51配置為矩陣狀。
藉由在像素部284及其周邊的偽像素部294中像素110及偽像素51配置為矩陣狀,可以抑制像素部284的周邊區域所帶來的影響且穩定地進行發光器件的形成製程。因此,可以提高顯示裝置100的顯示品質。此外,可以提高顯示裝置100的可靠性。此外,可以提高顯示裝置100所包括的發光器件的特性。
此外,如圖1B所示,偽像素51較佳為沿著像素110排列的行或列排列,但也可以配置在與上述行或列稍微錯開的位置上。此時,例如相鄰的多個偽像素51的X方向的間隔及Y方向的間隔分別與相鄰的多個像素110的X方向的間隔及Y方向的間隔大致相同即可。
偽像素51所包括的所有層也可以不與像素110共通的圖案形成。此外,偽像素51也可以具有不包括像素110所包括的層的一部分的結構。
偽像素51例如包括像素電極及EL層。此外,偽像素51也可以只包括EL層的一部分。
有時偽像素51例如包括具有與像素110所包括的像素電極大致相同的頂面形狀的像素電極。或者,有時偽像素51所包括的像素電極的俯視時的面積與像素110所包括的像素電極大致相同。例如,像素110所包括的像素電極的俯視時的面積與偽像素51所包括的像素電極的俯視時的面積之差較佳為像素110所包括的像素電極的俯視時的面積的30%以下,更佳為20%以下,進一步較佳為10%以下。
在圖1A中示出連接部140以在俯視時圍繞顯示部的四個邊的方式設置的例子,但沒有特別的限制。連接部140在俯視時設置在顯示部的上側、右側、左側和下側中的至少一個部分即可。例如,如圖2A所示,連接部140也可以沿著三個邊設置。作為連接部140的頂面形狀,例如可以採用帶狀、L字狀、U字狀或框狀等。此外,連接部140也可以為一個或多個。
如圖2B所示,顯示裝置100也可以在偽像素部294的外側包括偽像素部295。偽像素部295包括多個偽像素52。注意,偽像素52的形狀與偽像素51不同。
圖3示出像素部284、配置在像素部284的外側的偽像素部294以及配置在偽像素部294的外側的偽像素部295。偽像素部295中配置有多個偽像素52。圖3示出偽像素52的面積比偽像素51的面積大的例子。
偽像素52例如具有與偽像素51相比進一步簡化的結構。偽像素部295具有其最小線寬度比偽像素部294大的結構。此外,也可以採用圖案間的最小距離長的結構。偽像素部295例如有時可以與偽像素部294相比以更低的成本製造。此外,偽像素部295例如可以與偽像素部294相比使用解析度更低的曝光裝置形成圖案。
偽像素52所包括的偽像素電極有時具有與偽像素51相比進一步簡化的頂面形狀。偽像素52所具有的偽像素電極的頂面形狀例如是四角形。或者例如是長方形。或者例如是正方形。或者例如是圓形或橢圓形。
在偽像素52中,EL層或由EL層的一部分構成的層也可以不形成為島狀。此外,偽像素52有時不包括EL層。
偽像素部295所包括的各像素較佳為不發射光。例如,在偽像素部295的各像素具有像素電極及EL層的疊層結構時,該疊層結構較佳為不具有發光器件的功能。
在偽像素部295中,多個偽像素52較佳為配置為矩陣狀。在圖3中多個偽像素52以與像素部284中排列的多個像素110的間隔不同的X方向的間隔及Y方向的間隔配置。
注意,圖3示出多個偽像素52沿著X方向或Y方向排列的例子,但是多個偽像素52也可以沿著與X軸成45°以下的角度的線排列。或者,多個偽像素52也可以沿著與Y軸成45°以下的角度的線配置。
或者,多個偽像素52也可以以放射狀配置。
顯示裝置100有時具有省略偽像素部294的結構。在此情況下例如在像素部284的外側不設置偽像素部294而偽像素部295與像素部284的外側相鄰地配置。
偽像素部有時被稱為密接性提高區域。或者,偽像素部有時被稱為包括密接性提高層的區域。偽像素部有時被稱為高密接區域或固定區域(anchoring area)。
或者,偽像素部例如可以表現為圖案形成的導電層排列的區域。或者偽像素部例如可以表現為島狀的多個導電層排列的區域。或者偽像素部例如可以表現為島狀的多個導電層及島狀導電層上的EL層排列的區域。
圖35A及圖35B示出圖2B中由雙點劃線圍繞的區域的放大圖。
在圖35A中,偽像素部295所包括的偽像素52與連接部140靠近地設置。此外,如圖35B所示,也可以在連接部140的內側的區域的角部附近不配置偽像素52。例如,也可以在離角部有20μm以內的範圍內不配置偽像素52。
圖4示出包括在圖1B中由點劃線圍繞的區域181的放大圖的顯示裝置100的俯視圖。
圖4所示的像素110採用條形排列。圖4所示的像素110由子像素110a、子像素110b、子像素110c這三個子像素構成。子像素110a、子像素110b、子像素110c分別包括發射不同顏色的光的發光器件。圖4示出兩行六列的子像素,由這些子像素構成兩行兩列的像素110。
作為子像素110a、110b、110c,可以舉出紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的三個顏色的子像素、黃色(Y)、青色(C)及洋紅色(M)的三個顏色的子像素等。另外,子像素的種類不侷限於三個,也可以使用四個以上。作為四個子像素,可以舉出:R、G、B及白色(W)的四種顏色的子像素;R、G、B及Y的四種顏色的子像素;以及R、G、B及紅外光(IR)的四種顏色的子像素;等。
圖4所示的偽像素51由偽子像素51a、偽子像素51b、偽子像素51c這三個偽子像素構成。在圖4中,偽子像素與兩行六列的子像素的右方及上方相鄰地排列。
偽子像素51a、偽子像素51b、偽子像素51c例如都包括偽發光器件。偽發光器件有時具有與子像素110a、子像素110b、子像素110c等所包括的發光器件同樣的結構。
偽發光器件有時不與顯示裝置所包括的驅動電路電連接。此外,偽發光器件有時不被供應來自驅動電路的信號。此外,有時不在偽發光器件上設置共用電極。
圖5A示出像素110的俯視圖的一個例子。子像素110a、子像素110b及子像素110c較佳為都包括發光器件。發光器件包括像素電極、EL層及共用電極。
子像素110a包括發光器件130a,子像素110b包括發光器件130b,子像素110c包括發光器件130c。將後面說明發光器件130a、發光器件130b及發光器件130c的詳細結構。
發光器件130a(圖5A中未圖示)包括像素電極111a及像素電極上的層113a。發光器件130b(圖5A中未圖示)包括像素電極111b及像素電極上的層113b。發光器件130c(圖5A中未圖示)包括像素電極111c及像素電極上的層113c。層113a、層113b及層113c都是島狀層,其中包括EL層的至少一部分,較佳為包括發光層。
圖5B示出偽像素51的俯視圖的一個例子。偽子像素51a、偽子像素51b及偽子像素51c較佳為分別包括偽發光器件58a、偽發光器件58b及偽發光器件58c。
偽發光器件58a(圖5B中未圖示)包括像素電極111e及像素電極上的層113e。偽發光器件58b(圖5B中未圖示)包括像素電極111f及像素電極上的層113f。偽發光器件58c(圖5B中未圖示)包括像素電極111g及像素電極上的層113g。
在圖5A及圖5B中,像素電極111a、像素電極111b及像素電極111c分別具有與像素電極111e、像素電極111f及像素電極111g大致相同的頂面形狀。
注意,偽發光器件所包括的像素電極有時不被用作電極。明確而言,例如偽像素所包括的像素電極有時不與顯示裝置所包括的佈線及電路電連接。
像素電極111e及像素電極111a例如加工相同的導電膜形成。像素電極111f及像素電極111b例如加工相同的導電膜形成。像素電極111g及像素電極111c例如加工相同的導電膜形成。加工相同的導電膜得到的像素電極的厚度較佳為大致相同。加工相同的導電膜得到的兩個像素電極的厚度的差異較佳為一個像素電極的厚度的30%以下,更佳為20%以下,進一步較佳為10%以下。
層113e及層113a可以加工相同的膜形成,層113f及層113b可以加工相同的膜形成,層113g及層113c可以加工相同的膜形成。在層113a、層113b及層113c包含呈現彼此不同顏色的發光材料時,層113e、層113f及層113g包含呈現彼此不同顏色的發光材料。
層113e、層113f、層113g也可以加工與層113a相同的膜形成,亦即,加工將成為層113a的膜(後面示出的膜113af)形成。在此情況下,在層113a、層113b及層113c包含呈現彼此不同顏色的發光材料時,層113e、層113f及層113g包含呈現相同顏色的發光材料。
注意,層113e、層113f、層113g也可以加工與層113b相同的膜形成,亦即,加工將成為層113b的膜(後面示出的膜113bf)形成。此外,層113e、層113f、層113g也可以加工與層113c相同的膜形成,亦即,加工將成為層113c的膜(後面示出的膜113cf)形成。
藉由加工相同的膜製造的兩個層例如具有相同的材料。此外,加工相同的膜製造的兩個層例如具有相同的疊層結構。此外,同時加工相同的膜製造的兩個層例如設置在相同的層上。
在圖5A及圖5B中,層113e、層113f及層113g分別具有與層113a、層113b及層113c大致相同的頂面形狀。
在偽發光器件包括由與EL層相同的材料構成的層或由與EL層的一部分相同的材料構成的層時,偽發光器件有時不具有發光的功能。
圖5A示出子像素110a包括由膜113af構成的一個島狀層113a的例子,配置在上下的子像素110a所包括的島狀層113a也可以彼此連接。就是說,覆蓋配置在上下的多個子像素110a的島狀層也可以由膜113af形成。同樣地,覆蓋配置在上下的多個子像素110b的島狀層也可以由膜113bf形成。同樣地,覆蓋配置在上下的多個子像素110c的島狀層由膜113cf形成。
覆蓋配置在上下的多個偽子像素51a的島狀層也可以由膜113af形成。同樣地,覆蓋配置在上下的多個偽子像素51b的島狀層也可以由膜113bf形成。同樣地,覆蓋配置在上下的多個偽子像素51c的島狀層也可以由膜113cf形成。
覆蓋配置在上下的多個子像素110a及多個偽子像素51a的島狀層也可以由膜113af形成。同樣地,覆蓋配置在上下的多個子像素110b及多個偽子像素51b的島狀層也可以由膜113bf形成。同樣地,覆蓋配置在上下的多個子像素110c及偽子像素51c的島狀層也可以由膜113cf形成。
圖5C示出偽像素52的俯視圖的一個例子。圖5C所示的偽像素52包括像素電極111h及層113h。
注意,在圖5C所示的例子中,偽像素52不包括子像素。層113h較佳為由與層113a、113b、113c中的任一個相同的膜形成。或者,層113h有時由膜113af、膜113bf和膜113cf中的兩個以上的層疊膜形成。
圖5C示出偽像素52包括一個島狀層113h的例子,但也可以採用如下結構:層113h不按每個偽像素加工為島狀,而層113h設置在多個偽像素中,層113h覆蓋多個像素電極111h。此外,層113h也可以採用在偽像素部295整體上連接的結構。在圖5D中作為例子示出由層113h覆蓋排列為矩陣狀的多個像素電極111h的結構。
圖5C所示的像素電極111h具有與圖5A所示的像素電極111a等不同形狀。像素電極111a與像素電極111h相比具有在Y方向上長的形狀。
像素電極111h的面積與像素電極111a的面積不同。圖5C所示的像素電極111h在俯視時與圖5A所示的像素電極111a等相比具有更大的面積。像素電極111h的面積較佳為像素電極111a的面積的0.6倍以上且300倍以下,更佳為2倍以上且100倍以下。
層113h為包括EL層的至少一部分的層。層113h例如可以加工與層113a、層113b和層113c中的任意個相同的膜形成。
以下說明像素電極111a、111b、111c、111d、111e、111f、111g及111h加工相同的膜(以後稱為導電膜111af。導電膜111af未圖示)形成的情況。導電膜111af沉積在像素部284上、偽像素部294上及偽像素部295上。
導電膜111af藉由蝕刻等其一部分被去除,成為像素電極111a、像素電極111b、像素電極111c、像素電極111d、像素電極111e、像素電極111f、像素電極111g及像素電極111h。
在像素電極上設置層113a等的層。層113e及層113a例如可以加工相同的膜(以後,膜113af)形成。此外,層113h也可以加工膜113af形成。加工膜113af得到的層113a、層113e及層113h的厚度較佳為大致相同。層113a與層113e的厚度之差及層113a與層113h的厚度之差分別較佳為層113a的厚度的30%以下,更佳為20%以下,進一步較佳為10%以下。
膜113af沉積在像素部284上、偽像素部294上及偽像素部295上。膜113af的密接性依賴於被形成面的像素電極的形狀、像素電極的尺寸、配置多個像素電極的密度、像素電極的外周的長度、設置像素電極的區域與不設置像素電極的區域的面積比等。
例如,在像素部284的周邊不進行導電膜111af的圖案形成而使導電膜111af廣泛地殘留時或者與像素電極111a等的面積相比形成非常大的圖案時,有時膜113af的密接性降低。
另一方面,在像素部284的周圍不使導電膜111af殘留而去除導電膜111af時,在形成在像素電極上的層113a、113b、113c的加工時的蝕刻製程中,位於像素電極的下層的層,例如層間膜的過蝕刻變大,有時位於層間膜的下層的佈線、電極等非意圖露出。因此,層間膜等上較佳為形成有像素電極等的導電層。
在像素110中,將由像素電極的圖案覆蓋的面積與不由像素電極的圖案覆蓋的面積的比率稱為比率Sa。在像素110包括子像素時,由像素電極的圖案覆蓋的面積使用由每個子像素所包括的像素電極覆蓋的面積的總和算出即可。此外,在偽像素51中,將由像素電極的圖案覆蓋的面積與不由像素電極的圖案覆蓋的面積的比率稱為比率Sd1。在偽像素51包括偽子像素時,由像素電極的圖案覆蓋的面積使用由每個偽子像素所包括的像素電極覆蓋的面積的總和算出即可。此外,在偽像素52中,將由像素電極的圖案覆蓋的面積及不由像素電極的圖案覆蓋的面積的比率稱為比率Sd2。
比率Sd1及比率Sd2例如較佳為比率Sa的0.5倍以上。
在像素110中,根據面積對像素電極的外周的長度進行正規化的值稱為長度La。這裡,外周的長度例如是指像素電極的邊的長度的總和。在像素110包括子像素時,使用每個子像素所包括的像素電極的周圍的長度的總和算出即可。此外,在偽像素51中,將像素電極的周圍的長度由面積正規化的值稱為長度Ld1。在偽像素51包括偽子像素時,也可以使用每個偽子像素所包括的像素電極的周圍的長度的總和算出即可。此外,在偽像素52中,將像素電極的周圍的長度由面積正規化的值稱為長度Ld2。
長度Ld1及長度Ld2例如較佳為長度La的0.5倍以上。
注意,圖5A、圖5B及圖5C都示出在俯視時層113的端部位於像素電極111的端部的外側的例子,但層113的端部也可以位於像素電極的端部的內側。
圖4示出不同顏色的子像素排列地配置在X方向上,相同顏色的子像素排列地配置在Y方向上的例子,如圖6所示,包括第一顏色的子像素及第二顏色的子像素交替排列地配置在Y方向上的第一列以及第三顏色的子像素排列地配置在Y方向上的第二列,第一列及第二列也可以交替配置。此外,在圖6中,像素具有長方形,一個像素包括在Y方向上相鄰的第一顏色的子像素及第二顏色的子像素以及在X方向上與這兩個子像素相鄰的第三顏色的子像素。
注意,像素110、偽像素51及偽像素52的形狀不侷限於長方形。例如,也可以具有四角形、三角形、圓形、橢圓形等各種形狀。
圖7A示出沿著圖4及圖5A中的點劃線X1-X2的剖面圖。圖7B示出沿著圖4及圖5B中的點劃線Z1-Z2的剖面圖。此外,圖7C示出與圖7B不同的結構的例子。圖9A示出沿著圖5D中的點劃線W1-W2的剖面圖。此外,圖9B示出與圖9A不同的結構的例子。
如圖7A、圖7B及圖9A、圖9B等所示,在顯示裝置100中在包括電晶體的層101上設置絕緣層255a、255b及255c。在絕緣層上設置發光器件130a、130b、130c、偽發光器件58a、偽發光器件58b、偽發光器件58c、偽發光器件59,以覆蓋這些發光器件及偽發光器件的方式設置保護層131。偽發光器件58a例如是對應偽子像素51a的偽發光器件,偽發光器件58b例如是對應偽子像素51b的偽發光器件,偽發光器件58c例如是對應偽子像素51c的偽發光器件。保護層131上由樹脂層122貼合有基板120。此外,相鄰的發光器件之間的區域設置有絕緣層125及絕緣層125上的絕緣層127。絕緣層125及絕緣層127較佳為以嵌入相鄰的發光器件之間的凹部的方式設置。藉由設置絕緣層125及絕緣層127,可以提高共用電極115、共用層114及保護層131的覆蓋性。此外,藉由設置絕緣層125及絕緣層127,有時抑制像素電極與共用電極的短路。此外,也可以表現為在顯示裝置100中絕緣層125及絕緣層127中的與像素電極重疊的區域設置有開口部。藉由在絕緣層125及絕緣層127中設置開口部,可以在開口部內以與島狀EL層上或由EL層的一部分構成的島狀層上接觸的方式設置發光器件的上層的層諸如共用層114。
偽發光器件也可以不具有發光的功能。因此,在偽發光器件上也可以不在絕緣層125及絕緣層127中設置開口部。在圖7B、圖9A、圖9B等中,不在絕緣層125及絕緣層127中設置開口部。在圖7B、圖9A、圖9B等中,絕緣層125及絕緣層127以覆蓋偽發光器件所包括的島狀層113e、113f、113g、113h的方式設置,絕緣層127上設置有共用層114及共用電極115。在圖7B等中,由於偽發光器件58a、偽發光器件58b及偽發光器件58c在發光層與共用電極之間設置有絕緣層,所以絕緣層阻礙載子的遷移。因此,有時偽發光器件不具有發光的功能。
在圖7A等中,發光器件130a包括絕緣層255c上的像素電極111a、像素電極111a上的島狀層113a、島狀層113a上的共用層114及共用層114上的共用電極115。在發光器件130a中,可以將層113a及共用層114總稱為EL層。在發光器件130a的發光區域的至少一部分,像素電極111a例如與絕緣層255c的頂面接觸。
在圖7A等中,發光器件130b包括絕緣層255c上的像素電極111b、像素電極111b上的島狀層113b、島狀層113b上的共用層114及共用層114上的共用電極115。在發光器件130b中,可以將層113b及共用層114總稱為EL層。在發光器件130b的發光區域的至少一部分,像素電極111b例如與絕緣層255c的頂面接觸。
在圖7A等中,發光器件130c包括絕緣層255c上的像素電極111c、像素電極111c上的島狀層113c、島狀層113c上的共用層114及共用層114上的共用電極115。在發光器件130c中,可以將層113c及共用層114總稱為EL層。在發光器件130c的發光區域的至少一部分,像素電極111c例如與絕緣層255c的頂面接觸。
在圖7B等中,偽發光器件58a包括絕緣層255c上的像素電極111e、像素電極111e上的島狀層113e、島狀層113e上的共用層114及共用層114上的共用電極115。在圖7B等中,以覆蓋島狀層113e的方式設置遮罩層118e,遮罩層118e上設置有絕緣層125,絕緣層125上設置有絕緣層127。此外,絕緣層125及絕緣層127配置於層113e與共用層114之間。這裡,遮罩層118e可以由將成為遮罩層118a的膜(後述的遮罩膜118af)形成。
在圖7B等中,偽發光器件58b包括絕緣層255c上的像素電極111f、像素電極111f上的島狀層113f、島狀層113f上的共用層114及共用層114上的共用電極115。在圖7B等中,以覆蓋島狀層113e的方式設置有遮罩層118f,遮罩層118f上設置有絕緣層125,絕緣層125上設置有絕緣層127。此外,絕緣層125及絕緣層127配置於層113f與共用層114之間。這裡,遮罩層118f可以由將成為遮罩層118b的膜(後述的遮罩膜118bf)形成。
在圖7B等中,偽發光器件58c包括絕緣層255c上的像素電極111g、像素電極111g上的島狀層113g、島狀層113g上的共用層114及共用層114上的共用電極115。在圖7B等中,以覆蓋島狀層113e的方式設置有遮罩層118g,遮罩層118g上設置有絕緣層125,絕緣層125上設置有絕緣層127。此外,絕緣層125及絕緣層127配置於層113g與共用層114之間。這裡,遮罩層118g可以由將成為遮罩層118c的膜形成。
注意,在圖7B中,示出在每一個偽發光器件中設置島狀層113的例子,但是也可以在多個偽發光器件中設置層113。圖7C示出層113e設置於偽發光器件58a、58b及58c中的例子。
圖9A所示的偽發光器件59例如是對應偽像素52的偽發光器件。偽發光器件59包括絕緣層255c上的像素電極111h、像素電極111h上的層113h、層113h上的共用層114及共用層114上的共用電極115。圖9A示出如下例子:以覆蓋島狀層113e的方式設置有遮罩層118e,遮罩層118e上設置有絕緣層125,絕緣層125上設置有絕緣層127。此外,在圖9A中,絕緣層125及絕緣層127配置於層113g與共用層114之間。這裡,遮罩層118h可以由將成為遮罩層118a的膜(後述的遮罩膜118af)形成。
注意,層113h也可以只設置在一部分的偽發光器件59中。圖9B示出只在相鄰的偽發光器件59的一個中設置層113h的例子。
圖7A等示出多個絕緣層125及多個絕緣層127的剖面,但是在俯視顯示裝置100時,絕緣層125及絕緣層127分別被形成為連續的一層。換言之,顯示裝置100例如可以包括一個絕緣層125及一個絕緣層127。另外,顯示裝置100也可以包括彼此分離的多個絕緣層125,也可以包括彼此分離的多個絕緣層127。
本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以採用如下結構中的任一個:向與形成有發光器件的基板相反的方向發射光的頂部發射結構(top emission)、向形成有發光器件的基板一側發射光的底部發射結構(bottom emission)、向雙面發射光的雙面發射結構(dual emission)。
作為具有電晶體的層101例如可以採用一種疊層結構,其中基板上設置有多個電晶體,以覆蓋這些電晶體的方式設置有絕緣層。電晶體上的絕緣層既可以具有單層結構又可以具有疊層結構。圖7A等示出電晶體上的絕緣層中的絕緣層255a、絕緣層255a上的絕緣層255b及絕緣層255b上的絕緣層255c。這些絕緣層也可以在相鄰的發光器件之間具有凹部。
作為絕緣層255a、絕緣層255b及絕緣層255c的每一個,可以適當地使用氧化絕緣膜、氮化絕緣膜、氧氮化絕緣膜及氮氧化絕緣膜等的各種無機絕緣膜。作為絕緣層255a及絕緣層255c,較佳為使用氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等的氧化絕緣膜或氧氮化絕緣膜。作為絕緣層255b,較佳為使用氮化矽膜、氮氧化矽膜等的氮化絕緣膜或氮氧化絕緣膜。更明確而言,較佳為作為絕緣層255a及絕緣層255c使用氧化矽膜且作為絕緣層255b使用氮化矽膜。絕緣層255b較佳為被用作蝕刻保護膜。
在本說明書等中,“氧氮化物”是指在其組成中氧含量多於氮含量的材料,而“氮氧化物”是指在其組成中氮含量多於氧含量的材料。例如,在記載為“氧氮化矽”時指在其組成中氧含量多於氮含量的材料,而在記載為“氮氧化矽”時指在其組成中氮含量多於氧含量的材料。
後面將在實施方式3及實施方式4中說明包括電晶體的層101的結構例子。
發光器件130a、130b、130c分別發射不同顏色光。發光器件130a、130b、130c例如較佳為發射紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)這三種顏色的光的組合。
作為發光器件130a、130b、130c,例如可以舉出OLED(Organic Light Emitting Diode:有機發光二極體)及QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode:量子點發光二極體)等。作為發光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)、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)等。注意,作為TADF材料,也可以使用單重激發態與三重激發態間處於熱平衡狀態的材料。這種TADF材料由於發光壽命(激發壽命)短,所以可以抑制發光器件的高亮度區域中的效率降低。作為EL元件所包含的發光物質,除了有機化合物之外還可以使用無機化合物(量子點材料等)。
發光器件在一對電極間包括EL層。EL層至少包括發光層。在本說明書等中,有時將一對電極中的一方記為像素電極且另一方記為共用電極。
在發光器件所包括的一對電極中,一方的電極被用作陽極且另一方的電極被用作陰極。以下有時以像素電極被用作陽極且共用電極被用作陰極的情況為例進行說明。
對本實施方式的發光器件的結構沒有特別的限制,可以採用單結構或串聯結構。
注意,以下在說明共同於發光器件130a、發光器件130b及發光器件130c的內容時,有時省略對符號附加的記號而記為發光器件130來進行說明。另外,層113a、層113b及層113c也是同樣的,有時記為層113來進行說明。另外,同樣地,像素電極111a、像素電極111b及像素電極111c有時被記為像素電極111進行說明。
在本實施方式中,將發光器件所包括的EL層中的按每個發光器件設置的島狀的層記為層113a、層113b及層113c且將多個發光器件共同包括的層記為共用層114。注意,在本說明書等中,有時將不包括共用層114的層113a、層113b及層113c稱為EL層。
層113a、層113b及層113c至少包括發光層。例如,較佳為具有層113a、層113b及層113c分別包括發射紅色光的發光層、發射綠色光的發光層及發射藍色光的發光層的結構。
另外,層113a、層113b及層113c各自也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個以上。
例如,層113a、層113b及層113c也可以包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層及電子傳輸層。另外,也可以在電洞傳輸層與發光層之間包括電子障壁層。另外,也可以在電子傳輸層上包括電子注入層。
例如,層113a、層113b及層113c也可以依次包括電子注入層、電子傳輸層、發光層及電洞傳輸層。另外,也可以在電子傳輸層與發光層之間包括電洞障壁層。另外,也可以在電洞傳輸層上包括電洞注入層。
層113a、層113b及層113c較佳為包括發光層及發光層上的載子傳輸層(電子傳輸層或電洞傳輸層)。因為層113a、層113b及層113c的表面在顯示裝置的製程中露出,所以藉由在發光層上設置載子傳輸層,可以抑制發光層露出於最表面而降低發光層受到的損傷。由此,可以提高發光器件的可靠性。
層113a、層113b及層113c例如包括第一發光單元、電荷產生層及第二發光單元。例如,較佳為具有如下結構:層113a包括兩個以上的發射紅色光的發光單元,層113b包括兩個以上的發射綠色光的發光單元,層113c包括兩個以上的發射藍色光的發光單元。
第二發光單元較佳為包括發光層及發光層上的載子傳輸層(電子傳輸層或電洞傳輸層)。因為第二發光單元的表面在顯示裝置的製程中露出,所以藉由在發光層上設置載子傳輸層,可以抑制發光層露出於最表面而降低發光層受到的損傷。由此,可以提高發光器件的可靠性。
共用層114例如包括電子注入層或電洞注入層。或者,共用層114既可以具有電子傳輸層與電子注入層的疊層,又可以具有電洞傳輸層與電洞注入層的疊層。發光器件130a、130b、130c共同包括共用層114。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以具有層113a至層113c的厚度彼此不同的結構。根據使層113a至層113c的每一個所發射的光增強的光路長度設定厚度即可。由此,可以實現微腔結構而提高各發光器件的色純度。
此外,以光路長度對從發光器件的發光層得到的光的波長λ成為mλ/2(m為自然數)或其附近的方式設定層113等的厚度即可。
在發光器件130a呈現紅色、發光器件130b呈現綠色以及發光器件130c呈現藍色的情況下,在mλ/2中的m相同時,例如發射波長最長的光的層113a最厚,發射波長最短的光的層113c最薄即可。圖7A示出在層113a至層113c中層113a最厚、層113c最薄以及層113b比層113a薄且比層113c厚的例子。
另一方面,在各發光器件中m值不同時,不侷限於此。例如,有時呈現藍色的發光器件所包括的層113c最厚。
注意,不侷限於此,可以考慮各發光器件所發射的光的波長、構成發光器件的層的光學特性及發光器件的電特性等調整各層的厚度。
注意,發光器件中的光路長度不僅使層113a至層113c的厚度彼此不同,而且也可以使像素電極111a至像素電極111c的厚度彼此不同來可以調整。明確而言,例如,在像素電極111是由具有反射性的導電材料(反射導電膜)及具有透光性的導電材料(透明導電膜)的疊層結構構成的反射電極時,在呈現不同顏色的發光器件間使透明導電膜的厚度彼此不同,因此可以實現適合於各顏色的光路長度。
在層113a至層113c包括呈現白色的發光層時,層113a至層113c例如可以藉由加工相同的層形成。加工相同的膜而成的層113a至層113c的厚度例如大致相同。此時,較佳為藉由調整像素電極所包括的透明導電膜的厚度調整光路長度。圖8A示出像素電極111a最厚、像素電極111c最薄以及像素電極111b比像素電極111a薄且比像素電極111c厚的例子。
在設置於偽像素部294中的子像素中,如圖8B所示,像素電極111的厚度可以按每個子像素不同。注意,由於偽像素部所包括的像素也可以不具有發光的功能,所以在偽像素部294中,如圖8C所示,在不同子像素中像素電極的厚度大致相同,由此可以使製程簡化。
在圖8A所示的顯示裝置100的剖面的一個例子中,保護層131上設置有絕緣層162,絕緣層162上設置有絕緣層163,絕緣層163上設置有與發光器件130a重疊的彩色層165R、與發光器件130b重疊的彩色層165G及與發光器件130c重疊的彩色層165B。
絕緣層162可以使用透光性高的有機絕緣膜。藉由將有機絕緣膜用於絕緣層162,可以緩和絕緣層162下側的凹凸形狀的影響,使得絕緣層163的被形成面平滑。由此,絕緣層163中不容易產生針孔等缺陷,可以進一步提高絕緣層163的透濕性。
此外,能夠用於絕緣層163的材料及結構可以參照保護層131。
注意,覆蓋發光器件130的保護層的結構不侷限於此,既可為單層或兩層結構又可為四層以上的疊層結構。
例如,彩色層165R透射紅色光,彩色層165G透射綠色光,並且彩色層165B透射藍色光。由此,可以提高來自各發光元件的光的顏色純度,從而可以實現顯示品質更高的顯示裝置。
也可以在基板120上形成彩色層且藉由黏合層貼合彩色層與基板120。藉由在基板120上形成彩色層,可以使包括電晶體的層101上的結構簡化。另一方面,藉由在絕緣層163上形成各彩色層,與在基板120上形成彩色層的情況相比更容易進行各發光單元與各彩色層的位置對準,由此可以實現極高清晰度的顯示裝置。
注意,由於偽像素部所包括的像素不具有發光的功能,所以如圖8B及圖8C所示,也可以不在偽像素部中設置彩色層。或者,也可以在偽像素部中設置彩色層。
發光器件中的光路長度例如取決於像素電極111所包括的透明導電膜、層113及共用層114的厚度的總和。
為了簡化起見,有時在本說明書的圖式等中不示出每個發光器件的層113及像素電極111的厚度明確不同的情況,但較佳為在各發光器件中適當地調整厚度,且使對應各發光器件的波長的光增強。
注意,在顯示裝置100中,層113a至層113c的頂面的高度之差較佳為小。例如,使層113a至層113c的頂面的高度大致一致即可。
在俯視包括配置為矩陣狀的多個發光器件的顯示裝置100時,絕緣層127以嵌入發光器件之間的凹部的方式設置。該凹部的深度例如取決於層113的頂面的高度與絕緣層255c的頂面的高度之差。
藉由使層113a至層113c的頂面的高度之差小,可以減小絕緣層127的被形成面內的凹凸的分佈。由此,絕緣層127可以在面內具有適當的形狀。明確而言,例如可以使絕緣層127的厚度的不均勻在面內小。此外,由於可以使絕緣層127的厚度的不均勻在面內小,所以可以減薄絕緣層127的厚度。
絕緣層127的頂面越為平坦越好,但有時為平緩的曲面形狀。例如,絕緣層127的頂面也可以為凸面、凹面或平面。
像素電極111a、像素電極111b及像素電極111c的每個端部較佳為具有錐形形狀。在這些像素電極的端部具有錐形形狀時,沿著像素電極的側面設置的層113a、層113b及層113c也具有錐形形狀。藉由像素電極的側面具有錐形形狀,可以提高沿著像素電極的側面設置的EL層的至少一部分的覆蓋性。此外,藉由像素電極的側面具有錐形形狀,可以藉由洗滌等的處理容易去除製程中的異物(例如,也稱為灰塵或微粒),所以是較佳的。
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傾斜地設置的形狀。例如,較佳為具有傾斜的側面和基板面(也稱為錐角)小於90°的區域。
發光器件130a、發光器件130b、發光器件130c共同包括共用電極115。多個發光器件共同包括的共用電極115與設置在連接部140中的導電層123電連接(參照圖10A及圖10B)。不在圖10A及圖10B所示的連接部140中設置層113a、層113b、層113c等。導電層123較佳為使用至少其一部分使用與像素電極111a至像素電極111c中的至少一個相同的材料和製程形成的導電層。此外,以覆蓋導電層123的端部的方式設置遮罩層118j。遮罩層118j可以由將成為遮罩層118a的膜(後述的遮罩膜118af)、將成為遮罩層118b的膜(後述的遮罩膜118bf)或將成為遮罩層118c的膜形成。
圖10A示出在導電層123上設置共用層114且導電層123與共用電極115藉由共用層114電連接的例子。此外,在共用層114的導電性低時,也可以不在連接部140中設置共用層114。在圖10B中,不設置共用層114而導電層123與共用電極115直接連接。例如,藉由使用用來規定沉積區域的遮罩(為了與高精細金屬遮罩區別,也稱為區域遮罩或粗金屬遮罩等),可以使共用層114及共用電極115的沉積區域不同。
注意,圖10A及圖10B示出導電層123上廣泛地設置絕緣層125及絕緣層127的開口部的例子,如圖10C所示,也可以在導電層123上隔開設置絕緣層125及絕緣層127的多個開口部。導電層123上設置有由遮罩層118k、遮罩層118k上的絕緣層125k及絕緣層125k上的絕緣層127k構成的疊層結構。在絕緣層125k及絕緣層127k具有分開的島狀形狀時,在導電層123上設置多個該疊層結構。
絕緣層125k由將成為絕緣層125的絕緣膜形成。絕緣層125k也可以與絕緣層125分開或連接。絕緣層127k由將成為絕緣層127的絕緣膜形成。絕緣層127k也可以與絕緣層127分開或連接。
遮罩層118k可以由將成為遮罩層118a的膜(後述的遮罩膜118af)形成。
較佳為在發光器件130a、130b、130c上包括保護層131。藉由設置保護層131,可以提高發光器件的可靠性。保護層131既可以為單層結構,又可以為兩層以上的疊層結構。
對保護層131的導電性沒有限制。作為保護層131,可以使用絕緣膜、半導體膜和導電膜中的至少一種。
當保護層131包括無機膜時,可以抑制發光器件的劣化,諸如防止共用電極115的氧化、抑制雜質(水分、氧等)進入發光器件中等,由此可以提高顯示裝置的可靠性。
作為保護層131例如可以使用氧化絕緣膜、氮化絕緣膜、氧氮化絕緣膜及氮氧化絕緣膜等無機絕緣膜。作為氧化絕緣膜可以舉出氧化矽膜、氧化鋁膜、氧化鎵膜、氧化鍺膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鑭膜、氧化釹膜、氧化鉿膜及氧化鉭膜等。作為氮化絕緣膜可以舉出氮化矽膜及氮化鋁膜等。作為氧氮化絕緣膜可以舉出氧氮化矽膜及氧氮化鋁膜等。作為氮氧化絕緣膜可以舉出氮氧化矽膜及氮氧化鋁膜等。尤其是,保護層131較佳為包括氮化絕緣膜或氮氧化絕緣膜,更佳為包括氮化絕緣膜。
另外,也可以將包含In-Sn氧化物(也被稱為ITO)、In-Zn氧化物、Ga-Zn氧化物、Al-Zn氧化物或銦鎵鋅氧化物(也稱為In-Ga-Zn氧化物、IGZO)等的無機膜用於保護層131。該無機膜較佳為具有高電阻,明確而言,該無機膜較佳為具有比共用電極115高的電阻。該無機膜還可以包含氮。
在經過保護層131提取發光器件的發光的情況下,保護層131的可見光透過性較佳為高。例如,ITO、IGZO以及氧化鋁都是可見光透過性高的無機材料,所以是較佳的。
作為保護層131,例如可以採用氧化鋁膜和氧化鋁膜上的氮化矽膜的疊層結構或者氧化鋁膜和氧化鋁膜上的IGZO膜的疊層結構等。藉由使用該疊層結構,可以抑制雜質(水及氧等)進入EL層一側。
並且,保護層131也可以包括有機膜。例如,保護層131也可以包括有機膜和無機膜的兩者。作為可用於保護層131的有機材料,例如可以舉出可用於後述的絕緣層127的有機絕緣材料等。
保護層131也可以具有使用不同沉積方法形成的兩層結構。明確而言,也可以利用ALD法形成保護層131的第一層而利用濺射法形成保護層131的第二層。
在圖7A等中,在像素電極111a與層113a之間不設置覆蓋像素電極111a的頂面端部的絕緣層。此外,在像素電極111b與層113b之間不設置覆蓋像素電極111b的頂面端部的絕緣層。因此,可以使相鄰的發光器件的間隔極窄。因此,可以實現高清晰或高解析度的顯示裝置。
在圖7A等中,遮罩層118a位於發光器件130a所包括的層113a上,遮罩層118b位於發光器件130b所包括的層113b上,遮罩層118c位於發光器件130c所包括的層113c上。遮罩層118a是在加工層113a時以接觸於層113a的頂面的方式設置的遮罩層的留下的一部分。同樣地,遮罩層118b及遮罩層118c分別是在形成層113b及層113c時設置的遮罩層的留下的一部分。如此,本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以殘留有在其製程中用來保護EL層的遮罩層。可以將相同材料用於遮罩層118a至遮罩層118c中的任意兩個或全部,也可以將互不相同的材料用於上述遮罩層的全部。以下,有時將遮罩層118a、遮罩層118b及遮罩層118c統稱為遮罩層118。
在圖7A中,遮罩層118a的一方端部與層113a的端部對齊或大致對齊,遮罩層118a的另一方端部位於層113a上。在此,遮罩層118a的另一方端部較佳為與層113a及像素電極111a重疊。此時,遮罩層118a的另一方端部容易形成在層113a的大致平坦的面上。遮罩層118b及遮罩層118c也是同樣的。另外,遮罩層118例如留在被加工為島狀的層113a、層113b或層113c與絕緣層125之間。
作為遮罩層118,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。作為遮罩層,可以使用能夠用於保護層131的各種無機絕緣膜。例如,可以使用氧化鋁、氧化鉿及氧化矽等無機絕緣材料。
如圖7A所示,絕緣層125及絕緣層127較佳為覆蓋加工為島狀的層113a、層113b或層113c的頂面的一部分。藉由絕緣層125及絕緣層127覆蓋加工為島狀的層113a、層113b或層113c的側面及頂面,可以進一步防止層113a、層113b或層113c的膜剝離,因此可以提高發光器件的可靠性。此外,可以進一步提高發光器件的製造良率。圖7A示出在像素電極111a的端部上具有層113a、遮罩層118a、絕緣層125及絕緣層127的疊層結構的例子。同樣地,在像素電極111b的端部上具有層113b、遮罩層118b、絕緣層125及絕緣層127的疊層結構,且在像素電極111c的端部上具有層113c、遮罩層118c、絕緣層125及絕緣層127的疊層結構。
圖7A等示出層113a的端部位於像素電極111a的端部的外側的例子。注意,以像素電極111a及層113a為例進行說明,但像素電極111b及層113b以及像素電極111c及層113c也是同樣的。
在圖7A等中,層113a以覆蓋像素電極111a的端部的方式形成。藉由採用這種結構,與島狀層113a、層113b及層113c的端部分別位於每個像素電極的端部的內側的結構相比,可以提高開口率。
藉由由層113a、層113b或層113c覆蓋像素電極的側面,可以抑制像素電極與共用電極115接觸,因此可以抑制發光器件的短路。此外,由於可以增大EL層的發光區域(亦即,與像素電極重疊的區域)與層113a、層113b或層113c的端部的距離,所以可以提高可靠性。
層113a、層113b及層113c的每個側面由絕緣層127及絕緣層125覆蓋。此外,層113a、層113b及層113c的每個頂面的一部分由絕緣層127、絕緣層125、遮罩層118覆蓋。由此,可以抑制共用層114(或共用電極115)與像素電極111a、111b、111c、層113a、層113b及層113c的側面接觸,並可以抑制發光器件的短路。由此,可以提高發光器件的可靠性。
絕緣層125較佳為覆蓋島狀層113a、層113b或層113c的每一個的圖7A等所示的兩個側面中的至少一方,更佳為覆蓋島狀層113a、層113b或層113c的側面的兩者。絕緣層125可以與島狀層113a、層113b或層113c的側面接觸。注意,由於圖7A所示的圖式是剖面圖,所以島狀層113a、層113b或層113c都具有兩個側面,但島狀層113a、層113b或層113c所具有的層的個數依賴於其頂面形狀等。在島狀層的頂面形狀是四角形時例如島狀層具有四個側面。
圖7A等示出由層113a覆蓋像素電極111a的端部且絕緣層125與層113a的側面接觸的結構。同樣地,由層113b覆蓋像素電極111b的端部,由層113c覆蓋像素電極111c的端部,絕緣層125與層113b的側面及層113c的側面接觸。
絕緣層127以填充形成在絕緣層125中的凹部的方式設置在絕緣層125上。絕緣層127可以採用隔著絕緣層125與層113a、層113b及層113c的各頂面的一部分及側面重疊的結構。
藉由設置絕緣層125及絕緣層127可以填埋相鄰的島狀層之間,所以可以減少設置在島狀層上的層(例如載子注入層及共用電極等)的被形成面的極端凹凸而進一步實現平坦化。因此,可以提高載子注入層及共用電極等的覆蓋性而可以防止共用電極的斷開。
共用層114及共用電極115設置在層113a、層113b、層113c、遮罩層118、絕緣層125及絕緣層127上。在設置絕緣層125及絕緣層127之前,產生起因於設置有像素電極及層113a、層113b或層113c的區域及不設置像素電極及層113a、層113b或層113c的區域(發光器件間的區域)的步階。本發明的一個實施方式的顯示裝置藉由包括絕緣層125及絕緣層127而可以使該步階平坦化,由此可以提高共用層114及共用電極115的覆蓋性。因此,可以抑制斷開導致的連接不良。另外,可以抑制因步階而共用電極115局部性地被薄膜化而電阻上升。
為了提高共用層114及共用電極115的形成面的平坦性,絕緣層125的頂面及絕緣層127的頂面的高度較佳為分別與層113a、層113b和層113c中的至少一個的端部的頂面的高度一致或大致一致。另外,雖然絕緣層127的頂面較佳為具有平坦性更高的形狀,但是也可以具有凸部、凸曲面、凹曲面或凹部。例如,絕緣層127的頂面較佳為具有平坦性較高的平緩凸曲面形狀。
絕緣層125可以以與島狀層113a、層113b或層113c接觸的方式設置。由此,可以防止島狀層113a、層113b或層113c的膜剝離。藉由絕緣層與層113a、層113b或層113c密接,可以產生相鄰的島狀層113由絕緣層固定或者黏合在一起的效果。由此,可以提高發光器件的可靠性。另外,可以提高發光器件的製造良率。
這裡,絕緣層125包括與島狀層113a、層113b或層113c的側面接觸的區域,並被用作層113a、層113b或層113c的保護絕緣層。藉由設置絕緣層125,可以抑制從島狀層113a、層113b或層113c的側面向內部進入雜質(氧及水分等),可以實現可靠性高的顯示裝置。
接著,說明絕緣層125及絕緣層127的材料及形成方法的例子。
絕緣層125可以為包括無機材料的絕緣層。作為絕緣層125例如可以使用氧化絕緣膜、氮化絕緣膜、氧氮化絕緣膜及氮氧化絕緣膜等無機絕緣膜。絕緣層125可以具有單層結構或疊層結構。作為氧化絕緣膜,可以舉出氧化矽膜、氧化鋁膜、氧化鎂膜、銦鎵鋅氧化物膜、氧化鎵膜、氧化鍺膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鑭膜、氧化釹膜、氧化鉿膜及氧化鉭膜等。作為氮化絕緣膜,可以舉出氮化矽膜及氮化鋁膜等。作為氧氮化絕緣膜,可以舉出氧氮化矽膜及氧氮化鋁膜等。作為氮氧化絕緣膜,可以舉出氮氧化矽膜及氮氧化鋁膜等。尤其是在蝕刻中氧化鋁與層113的選擇比高,在後面說明的絕緣層127的形成中,具有保護層113的功能,因此是較佳的。尤其是,藉由將利用ALD法形成的氧化鋁膜、氧化鉿膜或氧化矽膜等的無機絕緣膜應用於絕緣層125,可以形成針孔少且保護層113的功能良好的絕緣層125。另外,絕緣層125也可以採用利用ALD法形成的膜與利用濺射法形成的膜的疊層結構。絕緣層125例如可以採用利用ALD法形成的氧化鋁膜與利用濺射法形成的氮化矽膜的疊層結構。
絕緣層125較佳為具有相對於水和氧中的至少一方的阻擋絕緣層的功能。另外,絕緣層125較佳為具有抑制水和氧中的至少一方的擴散的功能。另外,絕緣層125較佳為具有俘獲或固定(也被稱為吸雜)水和氧中的至少一方的功能。
在絕緣層125被用作阻擋絕緣層或者具有吸雜功能時,可以具有抑制可能會從外部擴散到各發光器件的雜質(典型的是,水和氧中的至少一方)的進入的結構。藉由採用該結構,可以提供一種可靠性高的發光器件,並且可以提供一種可靠性高的顯示裝置。
另外,絕緣層125的雜質濃度較佳為低。由此,可以抑制雜質從絕緣層125混入到層113而導致層113的劣化。另外,藉由降低絕緣層125中的雜質濃度,可以提高對水和氧中的至少一方的阻擋性。例如,較佳的是,絕緣層125中的氫濃度和碳濃度中的一方充分低,較佳為氫濃度和碳濃度中的兩者較佳為充分低。
作為絕緣層125的形成方法,可以舉出濺射法、CVD法、脈衝雷射堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法及ALD法等。絕緣層125較佳為利用覆蓋性良好的ALD法形成。
藉由提高沉積絕緣層125時的基板溫度,可以形成膜厚度薄也雜質濃度低且相對於水和氧中的至少一方的阻擋性高的絕緣層125。因此,該基板溫度較佳為60℃以上,更佳為80℃以上,進一步較佳為100℃以上,更進一步較佳為120℃以上。另一方面,絕緣層125在形成島狀層113之後沉積,所以較佳為以低於層113的耐熱溫度的溫度形成。因此,該基板溫度較佳為200℃以下,更佳為180℃以下,進一步較佳為160℃以下,更進一步較佳為150℃以下,還進一步較佳為140℃以下。
作為耐熱溫度的指標,例如可以舉出玻璃轉移點、軟化點、熔點、熱分解溫度及5%失重溫度等。作為層113的耐熱溫度,可以使用上述任意溫度,較佳為使用上述溫度中的最低溫度。
作為絕緣層125,例如較佳為形成3nm以上、5nm以上或10nm以上且200nm以下、150nm以下、100nm以下或50nm以下的厚度的絕緣膜。
設置在絕緣層125上的絕緣層127具有使形成在相鄰的發光器件之間的絕緣層125的極端凹凸平坦化的功能。換言之,藉由包括絕緣層127,產生提高共用電極115的形成面的平坦性的效果。
作為絕緣層127,可以適合使用包含有機材料的絕緣層。作為有機材料,較佳為使用感光有機樹脂,例如可以使用感光丙烯酸樹脂。此外,絕緣層127的材料的黏度為1cP以上且1500cP以下即可,較佳為1cP以上且12cP以下。藉由將絕緣層127的材料的黏度設定為上述範圍內,可以容易形成後述的具有錐形形狀的絕緣層127。注意,在本說明書等中,丙烯酸樹脂不僅是指聚甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸樹脂,有時還是指廣義丙烯酸類聚合物。
注意,絕緣層127在後述的側面具有錐形形狀即可,能夠用於絕緣層127的有機材料不侷限於上述材料。例如,有時作為絕緣層127可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、醯亞胺樹脂、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、酚醛樹脂及上述樹脂的前驅物等。例如,有時作為絕緣層127,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、水溶性纖維素或者醇可溶性聚醯胺樹脂等有機材料。有時作為感光樹脂也可以使用光阻劑。有時作為感光樹脂也可以使用正型材料或負型材料。
作為絕緣層127也可以使用吸收可見光的材料。藉由絕緣層127吸收來自發光器件的發光,可以抑制光從發光器件經過絕緣層127洩漏到相鄰的發光器件(雜散光)。由此,可以提高顯示裝置的顯示品質。另外,即使在顯示裝置中不使用偏光板也可以提高顯示品質,所以可以實現顯示裝置的輕量化及薄型化。
作為吸收可見光的材料,可以舉出包括黑色等的顏料的材料、包括染料的材料、包括光吸收性的樹脂材料(例如,聚醯亞胺等)以及可用於濾色片的樹脂材料(濾色片材料)。尤其是,在使用層疊或混合兩種顏色或三種以上的顏色的濾色片材料而成的樹脂材料時可以提高遮蔽可見光的效果,所以是較佳的。尤其是,藉由混合三種以上的顏色的濾色片材料,可以實現黑色或近似於黑色的樹脂層。
對絕緣層127的形成方法沒有特別的限制,例如也可以適當地利用旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀法、狹縫式塗佈法、輥塗法、簾式塗佈法、刮刀式塗佈法等濕式沉積方法形成。尤其是,較佳為利用旋塗法形成將成為絕緣層127的有機絕緣膜。
絕緣層127以低於層113的耐熱溫度的溫度形成。形成絕緣層127時的基板溫度典型地為200℃以下,較佳為180℃以下,更佳為160℃以下,進一步較佳為150℃以下,更進一步較佳為140℃以下。
在本實施方式的顯示裝置中,可以縮小發光器件間的距離。明確而言,可以使發光器件間的距離、層113間的距離或像素電極間的距離減小到小於10μm、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、500nm以下、200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下或10nm以下。換言之,本實施方式的顯示裝置具有相鄰的兩個島狀層113的間隔為1μm以下的區域,較佳為具有該間隔為0.5μm(500nm)以下的區域,更佳為具有該間隔為100nm以下的區域。
在基板120的樹脂層122一側的面也可以設置遮光層。遮光層例如與相鄰的發光器件的每個發光區域之間的區域重疊地設置即可。此外,例如遮光層與偽發光器件重疊地設置即可。明確而言,例如偽像素部整體與遮光層重疊地設置。或者,偽像素部所包括的偽發光器件的一部分與遮光層重疊地設置。
此外,在偽發光器件不具有發光的功能時,也可以不在與偽發光器件重疊的區域設置遮光層。
另外,基板120的外側可以配置有各種光學構件。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或緩衝層等表面保護層。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對可見光的穿透率高的材料。另外,表面保護層較佳為使用硬度高的材料。
基板120可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石、樹脂、金屬、合金、半導體等。取出來自發光器件的光一側的基板使用使該光透過的材料。藉由將具有撓性的材料用於基板120,可以提高顯示裝置的撓性。作為基板120,也可以使用偏光板。
作為基板120,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。此外,也可以作為基板120使用其厚度為具有撓性程度的玻璃。
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的雙折射較低(也可以說雙折射量較少)。
光學各向同性高的基板的相位差值(retardation value)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。
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,更佳為使用吸水率為0.1%以下的薄膜,進一步較佳為使用吸水率為0.01%以下的薄膜。
作為樹脂層122,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。
本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以在像素中包括受光器件。例如,也可以採用像素所包括的多個子像素中的一個以上為發光器件且一個以上為受光器件的結構。
作為受光器件,例如可以使用pn型或pin型的光電二極體。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(也稱為光電轉換元件)。根據入射到受光器件的光量決定從受光器件產生的電荷量。
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,可以作為發光器件使用有機EL器件且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,在使用有機EL器件的顯示裝置中可以內置有機光電二極體。
受光器件在一對電極間至少包括被用作光電轉換層的活性層。在本說明書等中,有時將一對電極中的一方記為像素電極,另一方記為共用電極。
在受光器件所包括的一對電極中,一方的電極被用作陽極且另一方的電極被用作陰極。以下以像素電極被用作陽極且共用電極被用作陰極的情況為例進行說明。藉由將反向偏壓施加到像素電極與共用電極之間來驅動受光器件,可以檢測出入射到受光器件的光來產生電荷,由此可以將其提取為電流。或者,像素電極也可以被用作陰極且共用電極也可以被用作陽極。
在發光器件130中,藉由用光電轉換器件的活性層(也稱為光電轉換層)代替層113,可以被用作受光器件。
受光器件也可以使用與發光器件同樣的製造方法。受光器件所包括的島狀活性層由於不是使用高精細金屬遮罩形成而是在整個面上沉積將成為活性層的膜之後進行加工來形成,所以可以以均勻的厚度形成島狀活性層。此外,藉由在活性層上設置遮罩層,可以降低在顯示裝置的製程中活性層受到的損傷,由此可以提高受光器件的可靠性。
這裡,有時受光器件與發光器件共同使用的層在發光器件中的功能和在受光器件中的功能不同。在本說明書中,根據發光器件的功能有時稱呼組件。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。此外,有時受光器件與發光器件共同使用的層在發光器件中的功能和在受光器件中的功能同一。電洞傳輸層在發光器件及受光器件中都被用作電洞傳輸層,電子傳輸層在發光器件及受光器件中都被用作電子傳輸層。
由於在像素中包括發光器件及受光器件的顯示裝置中像素具有受光功能,所以可以在顯示影像的同時檢測出物件的接觸或接近。例如,不僅是在顯示裝置所包括的所有的子像素顯示影像,而是一部分的子像素可以作為光源發射光且在剩下的子像素顯示影像。
本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示部中發光器件以矩陣狀配置,由此可以在該顯示部上顯示影像。另外,在該顯示部中,受光器件以矩陣狀配置,因此該顯示部除了影像顯示功能以外還具有攝像功能和感測功能中的一個或兩個。顯示部可以用於影像感測器或觸控感測器。也就是說,藉由由顯示部檢測光,可以拍攝影像或檢測物件(指頭、手或筆等)的接近或接觸。此外,本發明的一個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。例如,不需要另行設置電子裝置所包括的指紋識別裝置或用來捲動等的靜電電容式觸控面板等。因此,藉由使用本發明的一個實施方式的顯示裝置,可以提供一種製造成本得到降低的電子裝置。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,由於在被物件反射(或散射)包括在顯示部中的發光器件所發射的光時受光器件可以檢測其反射光(或散射光),因此在黑暗之處也可以進行攝像或觸摸檢測。
在將受光器件用於影像感測器時,顯示裝置可以使用受光器件拍攝影像。例如,本實施方式的顯示裝置可以用作掃描器。
例如,可以利用影像感測器獲取基於指紋、掌紋等生物資料的資料。也就是說,可以在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構件數量,由此可以實現電子裝置的小型化及輕量化。
此外,在將受光器件用於觸控感測器的情況下,顯示裝置使用受光器件檢測出物件的接近或接觸。
本發明的一個實施方式的顯示裝置除了顯示影像的功能以外還具有攝像功能和感測功能中的一個或兩個。如此,也可以說本發明的一個實施方式的顯示裝置具有與顯示功能以外的功能的親和性高的結構。
接著,說明可用於發光器件的材料。
作為像素電極和共用電極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器件時,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層間配置該電極。換言之,EL層的發光也可以被該反射層反射而從顯示裝置提取。
作為形成發光器件的一對電極(像素電極和共用電極)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,可以舉出銦錫氧化物(也稱為In-Sn氧化物、ITO)、In-Si-Sn氧化物(也稱為ITSO)、銦鋅氧化物(In-Zn氧化物)、In-W-Zn氧化物、鋁、鎳及鑭的合金(Al-Ni-La)等含鋁合金(鋁合金)以及銀、鈀和銅的合金(也記載為Ag-Pd-Cu、APC)。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。除了上述以外,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。
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(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)。在發光器件具有微腔結構時,可以使從發光層得到的發光在兩個電極間諧振,並且可以提高從發光器件發射的光。
注意,透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。
透明電極的光穿透率設為40%以上。例如,較佳為將可見光(波長為400nm以上且小於750nm的光)的穿透率為40%以上的電極用於發光器件。透反射電極的可見光反射率設為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設為40%以上且100%以下,較佳為70%以上且100%以下。另外,上述電極的電阻率較佳為1×10 -2Ωcm以下。
發光層是包含發光材料(也稱為發光物質)的層。發光層可以包括一種或多種發光物質。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。
作為發光物質,可以舉出螢光材料、磷光材料、TADF材料、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、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材料和電子傳輸性材料中的一者或兩者。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性材料及電子傳輸性材料的組合。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。另外,藉由以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方式選擇組合,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,可以同時實現發光器件的高效率、低電壓驅動以及長壽命。
作為發光層以外的層,層113a、層113b以及層113c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、電子阻擋材料或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。
發光器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。構成發光器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、塗佈法等的方法形成。
例如,層113a、層113b以及層113c也可以各自包括電洞注入層、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。
共用層114也可以使用電洞注入層、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,作為共用層114也可以形成載子注入層(電洞注入層或電子注入層)。注意,發光器件也可以不包括共用層114。
層113a、層113b及層113c較佳為分別包括發光層及發光層上的載子傳輸層。由此,藉由抑制在顯示裝置100的製程中發光層露出在最表面,可以降低發光層受到的損傷。由此,可以提高發光器件的可靠性。
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、包含電洞傳輸性材料及受體性材料(電子受體性材料)的複合材料等。
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 -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。作為電洞傳輸性材料,較佳為使用富π電子型芳雜族化合物(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。
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 -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芳雜族化合物等缺π電子型芳雜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性材料及施體性材料(電子施體性材料)的複合材料。注意,電子注入性高的材料為如下材料:與用於共用電極的材料的功函數的值相比最低未佔據分子軌域(LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)能階的值的差異小,例如值的差異較佳為0.5eV以下。
作為電子注入層,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,例如可以採用作為第一層使用氟化鋰且作為第二層使用鐿的結構。
或者,作為電子注入層也可以使用電子傳輸性材料。例如,可以將具有非共用電子對並具有缺電子芳雜環的化合物用於電子傳輸性材料。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。
此外,具有非共用電子對的有機化合物的最低未佔據分子軌域(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、光吸收能譜法、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,作為具有非共用電子對的有機化合物,可以使用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)、二喹㗁啉并[2,3-a:2’,3’-c]吩嗪(簡稱:HATNA)、2,4,6-三[3’-(吡啶-3-基)聯苯基-3-基]-1,3,5-三嗪(簡稱:TmPPPyTz)等。此外,與BPhen相比,NBPhen具有高玻璃轉移溫度(Tg),從而具有高耐熱性。
在製造串聯結構的發光器件時,在兩個發光單元之間設置電荷產生層(也稱為中間層)。中間層具有在一對電極間施加電壓時將電子注入到兩個發光單元且將電洞注入到另一方的功能。
作為電荷產生層,例如可以適當地使用鋰等能夠用於電子注入層的材料。另外,作為電荷產生層,例如可以適當地使用能夠用於電洞注入層的材料。另外,作為電荷產生層,可以使用包含電洞傳輸性材料和受體性材料(電子接收性材料)的層。另外,作為電荷產生層,可以使用包含電子傳輸性材料和施體性材料的層。藉由形成這樣的電荷產生層,可以抑制層疊發光單元的情況下的驅動電壓的上升。
作為像素電極111,例如可以使用鋁、金、鉑、銀、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅或鈀等金屬材料或包含這些金屬材料的合金。銅對可見光具有高反射率,所以是較佳的。另外,在使用鋁時因為電極的蝕刻容易而容易進行加工,並且對可見光及近紅外光具有高反射率,所以是較佳的。另外,也可以在上述金屬材料及合金中添加有鑭、釹或鍺等。此外,也可以使用包含鈦、鎳或釹與鋁的合金(鋁合金)。此外,也可以使用包含銅、鈀、鎂與銀的合金。包含銀和銅的合金具有高耐熱性,所以是較佳的。
作為像素電極111,例如可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等形成。此外,也可以藉由將金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含這些金屬材料的合金或這些金屬材料的氮化物(例如,氮化鈦)等減薄到具有透光性的程度來使用。此外,可以使用上述材料的疊層膜作為導電層。例如,當使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等時,可以提高導電性,所以是較佳的。此外,也可以使用石墨烯等。
作為像素電極111,可以以單層或疊層結構使用包含上述材料的膜。
此外,像素電極111也可以具有在反射可見光的導電膜上層疊導電金屬氧化物膜的結構。藉由採用這種結構,可以抑制反射可見光的導電膜的氧化及腐蝕。例如,藉由以與鋁膜或鋁合金膜接觸的方式層疊金屬膜或金屬氧化物膜,可以抑制氧化。作為這種金屬膜或金屬氧化物膜的材料,可以舉出鈦或氧化鈦等。此外,也可以層疊上述透射可見光的導電膜與由金屬材料構成的膜。例如,可以使用銀與銦錫氧化物的疊層膜、銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等。
這裡,在發光器件130所包括的層113中,頂面的高度彼此大致一致例如是指一個頂面的高度與另一個頂面的高度之差較佳為100nm以下,更佳為50nm以下,進一步較佳為30nm以下。此外,在發光器件130所包括的疊層結構中,在某個區域的厚度的總和大致一致或某個區域的厚度和距離的總和大致一致時,例如一個總和的值與另一個總和的值之差較佳為100nm以下,更佳為50nm以下。一個總和的值較佳為另一個總和的值的0.8倍以上且1.2倍以下。此外,一個總和的值更佳為另一個總和的值的0.9倍以上且1.1倍以下。
層113的厚度例如為10nm以上1000nm以下。這裡,考慮在俯視時相鄰的兩個發光器件130(以下稱為第一發光器件、第二發光器件)之間設置絕緣層125的情況。絕緣層125較佳為在兩個發光器件130中分別與層113的側面接觸。在第一發光器件中與絕緣層125接觸的層113的側面(以下,第一側面)和第二發光器件中與絕緣層125接觸的層113的側面(以下,第二側面)的間隔小時,第一側面與絕緣層127的頂面的距離以及第一側面與絕緣層127的頂面的距離變近,因此有進一步受到絕緣層127的收縮導致的應力變化的影響的擔憂。
因此,有時本發明的一個實施方式的結構尤其在第一側面與第二側面的間隔小的情況下效果更顯著。例如,有時本發明的一個實施方式的結構在極高清晰的顯示裝置中效果更顯著。
例如有時本發明的一個實施方式的結構在第一側面與第二側面的間隔小於層113的厚度的情況下效果更顯著。
明確而言,例如有時本發明的一個實施方式的結構在第一側面與第二側面的間隔為2000nm以下或1000nm以下時效果更顯著。
注意,有時共用層114與層113的介面在觀察發光器件130的剖面時難以區別。因此,例如也可以在評價時使用層113和共用層114的總厚度。這裡,可以將層113a及共用層114總稱為發光器件130a所包括的EL層。此外,可以將層113b和共用層114總稱為發光器件130b所包括的EL層。此外,可以將層113c和共用層114總稱為發光器件130c所包括的EL層。
此外,有時共用層114與層113的介面在觀察發光器件130的剖面時難以區別。因此,使用能夠明顯地觀察的介面算出厚度即可。例如,使用電極的頂面或底面算出距離即可。
注意,在評價像素電極111、層113、共用層114及共用電極115的厚度的情況下,在各層形成為島狀時,例如在剖面觀察影像中在島狀層的中央及其附近進行評價即可。
[顯示裝置的製造方法例子1] 接著,參照圖11A至圖14B說明圖4等所示的顯示裝置100的製造方法例子。圖11A至圖14B示出沿著圖4中的點劃線X1-X2的剖面圖及點劃線Z1-Z2的剖面圖的製造方法的一個例子。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜及導電膜等)可以利用濺射法、化學氣相沉積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸鍍法、脈衝雷射沉積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、ALD法等形成。作為CVD法有電漿增強化學氣相沉積(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法及熱CVD法等。此外,作為熱CVD法之一,有有機金屬化學氣相沉積(MOCVD:Metal Organic CVD)法。
此外,構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜及導電膜等)可以利用旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀(doctor knife)法、狹縫式塗佈法、輥塗法、簾式塗佈法、刮刀式塗佈法等方法形成。
尤其是,當製造發光器件時,可以利用蒸鍍法等真空製程以及旋塗法、噴墨法等溶液製程。作為蒸鍍法,可以舉出濺射法、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)以及化學氣相沉積法(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、照相凹版印刷法或微接觸印刷法等)等方法形成包括在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、電子注入層等)。
此外,當對構成顯示裝置的薄膜進行加工時,可以利用光微影法等。或者,還可以利用奈米壓印法、噴砂法、剝離法等對薄膜進行加工。此外,可以利用金屬遮罩等陰影遮罩的沉積方法直接形成島狀薄膜。
光微影法典型地有如下兩種方法。一個是在要進行加工的薄膜上形成光阻遮罩,藉由蝕刻等對該薄膜進行加工,並去除光阻遮罩的方法。另一個是在沉積感光薄膜之後,進行曝光及顯影來將該薄膜加工為所希望的形狀的方法。
在光微影法中,作為用於曝光的光,例如可以使用i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)或將這些光混合了的光。另外,還可以使用紫外光、KrF雷射或ArF雷射等。此外,也可以利用液浸曝光技術進行曝光。此外,作為用於曝光的光,也可以使用極紫外(EUV:Extreme Ultra-violet)光或X射線。此外,也可以使用電子束代替用於曝光的光。當使用極紫外光、X射線或電子束時,可以進行極其精細的加工,所以是較佳的。另外,在藉由電子束等光束的掃描進行曝光時,不需要使用光罩。
在薄膜的蝕刻中,可以利用乾蝕刻法、濕蝕刻法及噴砂法等。
首先,在包括電晶體的層101上依次形成絕緣層255a、絕緣層255b及絕緣層255c。絕緣層255a、255b、255c可以使用能夠用於上述絕緣層255a、255b、255c的結構。
接著,在絕緣層255c上形成導電膜111af。導電膜111af為將成為像素電極的膜。接著,使用光阻遮罩等的遮罩去除該導電膜的一部分,形成像素電極111a、像素電極111b、像素電極111c、像素電極111e、像素電極111f及像素電極111g。注意,此時較佳為加工導電膜111af形成偽像素52所包括的像素電極111h及連接部140所包括的導電層123。
在設置於像素部284的周圍的偽像素部294及偽像素部295中,也藉由加工導電膜111af配置像素電極的圖案,可以在後述的膜113af的沉積製程中使對於被形成面的密接性均勻。
像素電極較佳為具有錐形形狀。由此,可以提高形成於像素電極上的層的覆蓋性,因此可以提高發光器件的製造良率。
接著,在像素電極111a、像素電極111b、像素電極111c、像素電極111e、像素電極111f及像素電極111g上形成膜113af。接著,在膜113af上形成遮罩膜118af,在遮罩膜118af上形成遮罩膜119af。膜113af例如也設置於偽像素52所包括的像素電極111h中。或者,有時膜113af設置於多個偽像素52中的一部分的偽像素52所包括的像素電極111h上且不設置於其他部分的偽像素52所包括的像素電極111h上。較佳為在不設置膜113af的像素電極111h中在像素電極111h上設置遮罩膜118af及遮罩膜119af。
藉由配置於像素部284的周圍的偽像素部也配置像素電極,可以使膜113af的被形成面的密接性均勻,尤其是使像素部284及其周圍的密接性均勻。因此,可以提高設置於像素部284中的發光器件的特性。此外,可以抑制多個發光器件之間的特性不均勻。
膜113af為將後面成為層113a。因此,可以採用上述能夠用於層113a的結構。膜113af可以利用蒸鍍法(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。膜113af較佳為利用蒸鍍法形成。在利用蒸鍍法的沉積中也可以使用預混材料。注意,在本說明書等中,預混材料是指預先配製或混合多個材料的複合材料。
遮罩膜118af及遮罩膜119af使用對於膜113af及將後面製程中形成的膜113bf、膜113cf等的加工條件具有高耐性的膜,明確而言,使用與各種EL層的蝕刻選擇比高的膜。
遮罩膜118af及遮罩膜119af例如可以利用濺射法、ALD法(熱ALD法、PEALD法)、CVD法或真空蒸鍍法。注意,以與EL層上接觸的方式形成的遮罩膜118af與遮罩膜119af相比較佳為利用EL層受到的損傷少的形成方法形成。例如,較佳為與濺射法相比利用ALD法或真空蒸鍍法形成遮罩膜118af。此外,遮罩膜118af及遮罩膜119af在低於EL層的耐熱溫度的溫度下形成。形成遮罩膜118af及遮罩膜119af時的基板溫度典型的是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。
作為遮罩膜118af及遮罩膜119af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,可以減輕在遮罩膜118af及遮罩膜119af的加工中膜113af受到的損傷。
遮罩膜118af較佳為使用與遮罩膜119af的蝕刻選擇比高的膜。
在本實施方式的顯示裝置的製造方法的各種遮罩層的加工製程中,較佳的是,構成EL層的各層(電洞注入層、電洞傳輸層、發光層及電子傳輸層等)不容易被加工,在構成EL層的各層的加工製程中各種遮罩層不容易被加工。較佳為考慮到這些條件而選擇遮罩層的材料、加工方法以及EL層的加工方法。
注意,雖然在本實施方式中示出由第一遮罩層及第二遮罩層的兩層結構形成遮罩層的例子,但是遮罩層也可以具有單層結構或三層以上的疊層結構。
作為遮罩膜118af及遮罩膜119af,例如可以使用金屬膜、合金膜、金屬氧化物膜、半導體膜、無機絕緣膜等無機膜。
作為遮罩膜118af及遮罩膜119af例如可以使用金、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。藉由作為遮罩膜118af和遮罩膜119af中的一個或兩個使用能夠遮蔽紫外光的金屬材料,可以抑制紫外光照射到EL層,且可以抑制EL層的劣化,因此是較佳的。
另外,可以將In-Ga-Zn氧化物等金屬氧化物用於遮罩膜118af及遮罩膜119af。作為遮罩膜118af及遮罩膜119af,例如可以利用濺射法形成In-Ga-Zn氧化物膜。並且,可以使用氧化銦、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)等。或者,也可以使用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,作為遮罩膜118af及遮罩膜119af,可以使用能夠用於保護層131的各種無機絕緣膜。尤其是,氧化絕緣膜的與EL層的密接性比氮化絕緣膜的與遮罩膜118af及遮罩膜119af的密接性高,所以是較佳的。例如,可以將氧化鋁、氧化鉿、氧化矽等無機絕緣材料用於遮罩膜118af及遮罩膜119af。作為遮罩膜118af及遮罩膜119af,例如可以利用ALD法形成氧化鋁膜。藉由利用ALD法,可以減輕基底(尤其是EL層等)受到的損傷,所以是較佳的。
例如,作為遮罩膜118af可以使用利用ALD法形成的無機絕緣膜(例如氧化鋁膜),並且作為遮罩膜119af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)。
注意,遮罩膜118af及後面形成的絕緣層125的兩者可以使用相同的無機絕緣膜。例如,遮罩膜118af及絕緣層125的兩者可以使用利用ALD法形成的氧化鋁膜。這裡,遮罩膜118af及絕緣層125也可以使用相同的沉積條件。例如,藉由以與絕緣層125相同的條件沉積遮罩膜118af,可以形成遮罩膜118af作為對水和氧中的至少一方的阻擋性高的絕緣層。注意,不侷限於此,遮罩膜118af及絕緣層125也可以使用彼此不同的沉積條件。
作為遮罩膜118af和遮罩膜119af中的一者或兩者,也可以使用至少能夠溶解於對位於膜113af的最上部的膜化學上穩定的溶劑的材料。尤其是,可以適當地使用溶解於水或醇的材料。當沉積這種材料時,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,藉由在減壓氛圍下進行加熱處理,由於可以在短時間內以低溫去除溶劑,所以可以減少對EL層帶來的熱損傷,因此是較佳的。
遮罩膜118af及遮罩膜119af也可以適當地利用旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀法、狹縫式塗佈法、輥塗法、簾式塗佈法、刮刀式塗佈法濕式沉積方法形成。
遮罩膜118af及遮罩膜119af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、水溶性纖維素或可溶解於醇的聚醯胺樹脂等的有機材料。
接著,在遮罩膜119af上形成光阻遮罩190a (圖11A)。光阻遮罩可以藉由塗佈感光樹脂(光阻劑)且進行曝光及顯影來形成。
光阻遮罩也可以使用正型光阻劑材料或負型光阻劑材料製造。
光阻遮罩190a設置在重疊於像素電極111a的位置上以及重疊於像素電極111e的位置上。作為光阻遮罩190a,較佳為對一個子像素110a或一個發光器件130a設置一個島狀的圖案。此外,較佳為對一個偽子像素51a或一個偽發光器件58a設置一個島狀的圖案。或者,作為光阻遮罩190a,也可以對排列在一列(在圖4中排列在Y方向上)上的多個子像素110a形成一個帶狀圖案。另外,作為光阻遮罩190a,也可以對排列在一列上的多個偽子像素51a形成一個帶狀圖案。
這裡,在以光阻遮罩190a的端部位於像素電極111a的端部的外側的方式形成光阻遮罩190a時,可以將後面形成的層113a的端部設置於像素電極111a的端部的外側。藉由層113a的端部位於像素電極111a的端部的外側,可以提高像素的開口率。
此外,在以光阻遮罩190a的端部位於像素電極111e的外側的方式形成光阻遮罩190a時,可以將後面形成的層113e的端部設置於像素電極111e的端部的外側。
接著,使用光阻遮罩190a去除遮罩膜119af的一部分形成遮罩層119a及遮罩層119e。遮罩層119a殘留在像素電極111a上,且遮罩層119e殘留在像素電極111e上。此外,此時也可以藉由加工遮罩膜119af在偽像素52所包括的像素電極111h中設置遮罩層(這裡,被稱為119h,未圖示)。另外,此時,也可以藉由加工遮罩膜119af在連接部140所包括的導電層123上設置遮罩層(這裡,被稱為119j,未圖示)。
在蝕刻遮罩膜119af時,較佳為採用選擇比高的蝕刻條件以便防止遮罩膜118af因該蝕刻被去除。此外,由於在遮罩膜119af的加工中EL層不露出,所以與遮罩膜118af的加工相比加工方法的選擇範圍廣。明確而言,在加工遮罩膜119af時,即使作為蝕刻氣體使用含氧的氣體也可以進一步抑制EL層的劣化。
在蝕刻遮罩膜119af時,在絕緣層255c露出而不被像素電極、EL層或EL層的一部分覆蓋的區域中,有時絕緣層255c被蝕刻。藉由適當地設置像素電極,與絕緣層255c廣泛地露出的情況相比,有時絕緣層255c的蝕刻速度不同。例如,藉由在絕緣層255c上適當地設置像素電極的圖案,有時可以抑制蝕刻遮罩膜119af時的絕緣層255c的蝕刻速度。
在絕緣層255c被過度蝕刻時,有如下擔憂:除了絕緣層255c以外,下層的絕緣層255b及絕緣層255a也被蝕刻。在蝕刻到絕緣層255a時,有如下擔憂:包括電晶體的層101所包括的佈線、電極、插頭等的導電層露出,因此在非意圖的區域中與共用電極115短路。
藉由在像素部284的周圍設置偽像素部,可以抑制絕緣層255c的過度蝕刻等,因此可以使顯示裝置的特性穩定化且提高顯示裝置100的特性。
然後,去除光阻遮罩190a。例如,可以藉由使用氧電漿的灰化等去除光阻遮罩190a。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He等的高貴氣體(也被稱為稀有氣體)。或者,也可以藉由濕蝕刻法去除光阻遮罩190a。此時,遮罩膜118af位於最表面且膜113af不被露出,所以在光阻遮罩190a的去除製程中可以抑制膜113af受到損傷。另外,可以擴大光阻遮罩190a的去除方法的選擇範圍。
接著,將遮罩層119a用作遮罩(也稱為硬遮罩)去除遮罩膜118af的一部分形成遮罩層118a。此外,將遮罩層119e用作遮罩形成遮罩層118e。此外,此時,也可以在偽像素52中將遮罩層119h用作遮罩設置遮罩層118h。此外,此時也可以在連接部140中將遮罩層119j用作遮罩設置遮罩層118j。
遮罩膜118af及遮罩膜119af分別可以藉由濕蝕刻法或乾蝕刻法加工。遮罩膜118af及遮罩膜119af的加工較佳為藉由各向異性蝕刻進行。
藉由利用濕蝕刻法,與乾蝕刻法相比,可以降低在加工遮罩膜118af及遮罩膜119af時膜113af受到的損傷。在利用濕蝕刻法的情況下,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、硝酸或它們的混合液體的藥液等。
另外,在利用乾蝕刻法的情況下,藉由作為蝕刻氣體不使用含有氧的氣體可以抑制膜113af的劣化。在利用乾蝕刻法的情況下,例如較佳為將CF 4、C 4F 8、SF 6、CHF 3、Cl 2、H 2O、BCl 3或He等含有高貴氣體(也稱為稀有氣體)的氣體用作蝕刻氣體。
例如,在作為遮罩膜118af使用利用ALD法形成的氧化鋁膜時,可以使用CHF 3及He藉由乾蝕刻法加工遮罩膜118af。另外,在作為遮罩膜119af使用利用濺射法形成的In-Ga-Zn氧化物膜時,可以使用稀磷酸藉由濕蝕刻法加工遮罩膜119af。或者,也可以使用CH 4及Ar藉由乾蝕刻法加工遮罩膜119af。或者,可以使用稀磷酸藉由濕蝕刻法加工遮罩膜119af。另外,在作為遮罩膜119af使用利用濺射法形成的鎢膜的情況下,可以使用CF 4及O 2、CF 6及O 2、CF 4及Cl 2及O 2或者CF 6及Cl 2及O 2藉由乾蝕刻法加工遮罩膜119af。
接著,藉由進行將遮罩層119a及遮罩層118a用作硬遮罩的蝕刻處理,去除膜113af的一部分形成層113a。此外,藉由進行將遮罩層119e及遮罩層118e用作硬遮罩的蝕刻處理,形成層113e。
由此,在像素電極111a上殘留層113a、遮罩層118a及遮罩層119a的疊層結構,在像素電極111e上殘留層113e、遮罩層118e及遮罩層119e的疊層結構。此外,在相當於連接部140的區域中,在導電層123上殘留遮罩層118a及遮罩層119a的疊層結構。
由於層113a覆蓋像素電極111a的頂面及側面,因此可以以不使像素電極111a露出的方式進行後面製程。同樣地,由於層113e覆蓋像素電極111e的頂面及側面,因此可以以不使像素電極111e露出的方式進行後面製程。當像素電極111a等的端部露出時,有時在蝕刻製程中發生腐蝕。像素電極111a等的腐蝕所引起的生成物有時不穩定,例如在濕蝕刻中該生成物有可能溶解於溶液中,在乾蝕刻中該生成物有可能飛散在氛圍中。由於生成物溶解於溶液中或飛散在氛圍中,例如被處理面及層113a等的側面等有可能附著生成物,而給發光器件的特性帶來負面影響或者導致多個發光器件間形成洩漏路徑。另外,在像素電極111a等的端部露出的區域中,有可能降低彼此接觸的層的密接性而易於發生層113a等或像素電極111a等的膜剝離。
藉由具有由層113a覆蓋像素電極111a的頂面及側面的結構,例如可以提高發光器件的良率,而可以提高發光器件的顯示品質。
另外,也可以使用光阻遮罩190a去除膜113af的一部分。然後,也可以去除光阻遮罩190a。
注意,有時藉由上述蝕刻處理凹部形成在絕緣層255c的不重疊於層113a的區域中。藉由在像素部284的周圍設置偽像素部,可以抑制絕緣層255c的過度蝕刻等,且抑制形成凹部時的深度,因此可以使顯示裝置的特性穩定化且提高顯示裝置100的特性。
膜113af的加工較佳為藉由各向異性蝕刻進行。尤其較佳的是各向異性乾蝕刻。或者,也可以使用濕蝕刻。
在利用乾蝕刻法時,藉由作為蝕刻氣體不使用含氧的氣體,可以抑制膜113af的劣化。
另外,作為蝕刻氣體也可以使用含有氧的氣體。在蝕刻氣體含有氧時,可以提高蝕刻速率。因此,可以在保持充分的蝕刻速率的狀態下以低功率條件進行蝕刻。因此,可以抑制給膜113af帶來的損傷。並且,可以抑制蝕刻時產生的反應生成物的附著等不良。
在利用乾蝕刻法時,例如較佳為將含有H 2、CF 4、C 4F 8、SF 6、CHF 3、Cl 2、H 2O、BCl 3或He、Ar等高貴氣體(也稱為稀有氣體)中的一種以上的氣體用作蝕刻氣體。或者,較佳為將這些氣體的一種以上及含氧的氣體用作蝕刻氣體。或者,也可以將氧氣體用作蝕刻氣體。明確而言,例如,可以將含H 2及Ar的氣體或含CF 4及He的氣體用作蝕刻氣體。此外,例如,可以將含CF 4、He及氧的氣體用作蝕刻氣體。
藉由上述製程,可以去除膜113af、遮罩膜118af及遮罩膜119af的不與光阻遮罩190a重疊的區域。
注意,如圖14A所示,在偽像素部294中,光阻遮罩190a也可以不僅覆蓋偽子像素51a而且覆蓋偽子像素51b及偽子像素51c。在此情況下,在將遮罩層119a及遮罩層118a用作遮罩的蝕刻中,如圖14B所示,不去除像素電極111f及像素電極111g上的膜113af而像素電極111f及像素電極111g被層113e覆蓋。
接著,在遮罩層119a、像素電極111b、像素電極111c、遮罩層119e、像素電極111f及像素電極111g上形成膜113bf,在膜113bf上形成遮罩膜118bf,在遮罩膜118bf上形成遮罩膜119bf(圖11B)。
膜113bf是將在後面成為層113b的層。層113b發射與層113a不同的顏色的光。能夠用於層113b的結構及材料等與層113a同樣。膜113bf可以使用與膜113af同樣的方法沉積。
在圖11B中,在對應子像素110b、子像素110c、偽子像素51b及偽子像素51c的區域中,去除膜113af。因此,膜113bf的被形成面在像素部284所包括的像素(在圖11B中對應X1-X2的剖面)及偽像素部294所包括的像素(在圖11B中對應Z1-Z2的剖面)中配置有具有同樣的結構的圖案。例如,具有同樣的結構的像素電極在表面露出。此外,例如,具有同樣的結構的EL層或由EL層的一部分構成的層在表面露出。此外,例如,包括在像素電極與EL層等之間露出絕緣層255c的區域。
藉由在像素部284及偽像素部294中配置具有同樣的結構的圖案,可以在膜113bf的沉積製程中使對於被形成面的密接性均勻。
在沉積膜113bf時,在像素部284及偽像素部294中,像素電極露出的面積、絕緣層255c露出的面積、加工膜113af形成的層(層113a及層113e)露出的面積的各比率較佳為大致相等。
注意,偽像素部所包括的像素也可以不具有發光的功能。因此,即使像素部284具有包括對應不同顏色的多種發光層的結構,偽像素部的像素也都具有包括對應相同顏色的一種發光層的結構。因此,如圖14A及圖14B所示,偽子像素51b所包括的像素電極111f上及偽子像素51c所包括的像素電極111g上不去除膜113af,也可以使偽像素部294的製程簡化。此外,除了製程的簡化以外有如下優點:在後述的膜113bf的加工及膜113cf的加工中像素電極111f及111g不露出。
遮罩膜118bf可以使用能夠用於遮罩膜118af的材料形成。遮罩膜119bf可以使用能夠用於遮罩膜119af的材料形成。
接著,在遮罩膜119bf上形成光阻遮罩。光阻遮罩設置在重疊於像素電極111b的位置上及重疊於像素電極111f的位置上。
接著,藉由進行在與層113a、遮罩層118a及遮罩層119a的製造中說明的製程同樣的製程,去除膜113bf、遮罩膜118bf及遮罩膜119bf的不重疊於光阻遮罩的區域。由此,在像素電極111b上殘留層113b、遮罩層118b及遮罩層119b的疊層結構,在像素電極111f上殘留層113f、遮罩層118f及遮罩層119f的疊層結構。
接著,在遮罩層119a、遮罩層119b、像素電極111c、遮罩層119e、遮罩層119f及像素電極111g上形成層113cf,在層113cf上形成遮罩膜118cf,在遮罩膜118cf上形成遮罩膜119cf(圖12A)。
層113cf是將後面成為層113c的層。層113c發射與層113a及層113b不同顏色的光。能夠用於層113c的結構及材料等與層113a同樣。層113cf可以使用與膜113af同樣的方法沉積。
遮罩膜118cf可以使用能夠用於遮罩膜118af的材料形成。遮罩膜119cf可以使用能夠用於遮罩膜119af的材料形成。
接著,在遮罩膜119cf上形成光阻遮罩。光阻遮罩設置在重疊於像素電極111c的位置上及重疊於像素電極111g的位置上。
使用與層113a及層113b的形成製程同樣的製程在像素電極111c上殘留層113c、遮罩層118c及加工遮罩膜119cf而得到的遮罩層(以後稱為遮罩層119c。遮罩層119c未圖示)的疊層結構,在像素電極111g上殘留層113g、遮罩層118g及加工遮罩膜119gf而得到的遮罩層(以後稱為遮罩層119g。遮罩層119g未圖示)的疊層結構。
如上所述,藉由光微影法加工各EL層,可以使各像素間的距離縮小到8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下或1μm以下。在此,例如可以根據層113a、層113b及層113c中相鄰的兩個相對的端部之間距離規定各像素間的距離。如此,藉由縮小各像素間的距離,可以提供清晰度高且開口率大的顯示裝置。
接著,去除遮罩層119a、遮罩層119b、遮罩層119c。由此,遮罩層118a、遮罩層118b、遮罩層118c、遮罩層118e、遮罩層118f及遮罩層118g露出。此外,在設置遮罩層118h時,在偽像素52中遮罩層118h露出,在設置遮罩層118j時,在連接部140中遮罩層118j露出。
注意,也可以不去除遮罩層119a、遮罩層119b、遮罩層119c等進入絕緣膜125A的形成製程。
作為遮罩層的去除製程可以使用與遮罩層的加工製程同樣的方法。尤其是,藉由使用濕蝕刻法,與使用乾蝕刻法的情況相比,可以減少在去除遮罩層時層113a、層113b及層113c等受到的損傷。
另外,也可以將遮罩層溶解於水或醇等的溶劑來去除。作為醇,可以舉出乙基醇、甲基醇、異丙基醇(IPA)或甘油等。
在去除遮罩層之後,為了去除包括在EL層中的水及附著於EL層表面的水,也可以進行乾燥處理。例如,較佳為在惰性氣體氛圍或減壓氛圍下進行加熱處理。加熱處理可以在50℃以上且200℃以下、較佳為60℃以上且150℃以下、更佳為70℃以上且120℃以下的基板溫度下進行。藉由採用減壓氛圍,可以在更低溫下進行乾燥,所以是較佳的。
接著,以覆蓋層113a、層113b、層113c、層113e、層113f、層113g及遮罩層118a、遮罩層118b、遮罩層118c、遮罩層118e、遮罩層118f、遮罩層118g的方式形成絕緣膜125A。
絕緣膜125A是將後面成為絕緣層125的層。因此,絕緣膜125A可以使用能夠用於絕緣層125的材料。此外,絕緣膜125A的厚度較佳為3nm以上、5nm以上或10nm以上且200nm以下、150nm以下、100nm以下或50nm以下。
由於絕緣膜125A以與EL層的側面接觸的方式形成,所以較佳為利用EL層受到的損傷少的形成方法沉積。此外,絕緣膜125A在低於EL層的耐熱溫度的溫度下形成。形成絕緣膜125A及絕緣層127時的基板溫度各自典型地為200℃以下,較佳為180℃以下,更佳為160℃以下,進一步較佳為150℃以下,更進一步較佳為140℃以下。
作為絕緣膜125A,例如較佳為藉由ALD法形成氧化鋁膜。藉由利用ALD法可以減少沉積損傷,並且可以沉積覆蓋性高的膜,所以是較佳的。這裡,絕緣膜125A可以使用與遮罩層118a、118b、118c等同樣的材料及同樣的方法沉積。此時,有時絕緣膜125A與遮罩層118a、118b、118c等的邊界不明確。
接著,在絕緣膜125A上塗佈絕緣膜127A(圖12B)。
絕緣膜127A是在後面製程中成為絕緣層127的膜,絕緣膜127A可以使用上述有機材料。作為有機材料,較佳為使用感光有機樹脂,例如可以使用感光丙烯酸樹脂。此外,絕緣膜127A的材料的黏度為1cP以上且1500cP以下即可,較佳為1cP以上且12cP以下。藉由將絕緣膜127A的材料的黏度設定為上述範圍內,可以較容易形成後述的具有錐形形狀的絕緣層127。
對絕緣膜127A的形成方法沒有特別的限制,例如也可以適當地利用旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀法、狹縫式塗佈法、輥塗法、簾式塗佈法、刮刀式塗佈法等濕式沉積方法形成。尤其是,較佳為藉由旋塗法形成成為絕緣膜127A的有機絕緣膜。
較佳為在塗佈絕緣膜127A之後進行加熱處理。該加熱處理在低於EL層的耐熱溫度的溫度下形成。加熱處理時的基板溫度為50℃以上且200℃以下,較佳為60℃以上且150℃以下,更佳為70℃以上且120℃以下即可。由此,可以去除絕緣膜127A中的溶劑。
接著,進行曝光來用可見光線或紫外線使絕緣膜127A的一部分感光。這裡,在絕緣膜127A使用正型丙烯酸樹脂時,向在後面製程中不形成絕緣層127的區域使用遮罩照射可見光線或紫外線即可。當在曝光中使用可見光線時,該可見光線較佳為包括i線(波長365nm)。再者,也可以使用包括g線(波長436nm)或h線(波長405nm)等的可見光線。
注意,也可以採用絕緣膜127A使用負型感光有機樹脂的結構。此時,也可以向形成絕緣層127的區域照射可見光線或紫外線即可。
接著,進行顯影去除絕緣膜127A中的被曝光的區域,來可以形成絕緣層127。在絕緣膜127A使用丙烯酸樹脂時,作為顯影液較佳為使用鹼性溶液,例如可以使用四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液。
也可以在顯影後在基板整體進行曝光來照射可見光線或紫外光線。此外,也可以在顯影後或在顯影及曝光後進行加熱處理。
接著,將絕緣層127用作遮罩進行蝕刻處理,來形成絕緣層125。上述蝕刻處理可以藉由乾蝕刻或濕蝕刻進行。
接著,將絕緣層127用作遮罩進行蝕刻處理,去除遮罩層118a、118b及118c的一部分(圖13A)。
注意,在圖13A中,在像素部284所包括的像素(在圖13A中對應X1-X2的剖面)中,去除絕緣膜127A的一部分及絕緣膜125A的一部分,使EL層或由EL層的一部分構成的層(在圖13A中,層113a、層113b及層113c)的頂面的至少一部分露出,在偽像素部294所包括的偽像素(在圖13A中對應Z1-Z2的剖面)中,不去除絕緣膜127A及絕緣膜125A,EL層或由EL層的一部分構成的層(在圖13A中,層113e、層113f及層113g)的頂面由絕緣層125及絕緣層127覆蓋。藉由由絕緣層125及絕緣層127覆蓋,可以保護下層的結構物諸如像素電極受到非意圖的損傷。
接著,以覆蓋絕緣層125、絕緣層127、遮罩層118a、遮罩層118b、遮罩層118c、層113a、層113b及層113c的方式依次形成共用層114、共用電極115。
能夠用於共用層114的材料為如上所述那樣的材料。共用層114可以利用蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等形成。此外,共用層114也可以使用預混材料形成。
共用層114以覆蓋層113a、層113b及層113c的各頂面以及絕緣層127的頂面及側面的方式設置。這裡,在共用層114的導電性高時,由於像素電極111a、111b、111c、層113a、層113b和層113c中的任意個的側面與共用層114接觸,發光器件有可能短路。但是,在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,絕緣層125、127覆蓋層113a、層113b及層113c的側面,層113a、層113b及層113c覆蓋對應像素電極111a、111b、111c的側面。由此,可以抑制導電型高的共用層114與這些層的側面接觸,由此可以抑制發光器件短路。由此,可以提高發光器件的可靠性。
由於在層113a與層113b之間以及層113b與層113c之間填充有絕緣層125、127,所以共用層114的被形成面與不設置絕緣層125、127的情況相比步階小,成為平坦。由此,可以提高共用層114的覆蓋性。
在沉積共用電極115時,也可以使用用來規定沉積範圍的遮罩(也稱為範圍遮罩、粗金屬遮罩等)。或者,也可以在沉積共用電極115時不使用該遮罩而在沉積共用電極115後使用光阻遮罩等加工共用電極115。
能夠用作共用電極115的材料為如上所述那樣的材料。共用電極115例如可以利用濺射法或真空蒸鍍法形成。或者,也可以層疊利用蒸鍍法形成的膜及利用濺射法形成的膜。
接著,形成保護層131。
能夠用於保護層131的材料及沉積方法為如上所述。作為保護層131的沉積方法可以舉出真空蒸鍍法、濺射法、CVD法以及ALD法等。另外,保護層131也可以具有單層結構或疊層結構。
然後,藉由使用樹脂層122在保護層131上貼合基板120(圖13B),可以製造圖7A及圖7B所示的顯示裝置100。
[顯示裝置的製造方法例子2] 如上述圖14A及圖14B那樣,藉由光阻遮罩190a覆蓋偽子像素51b及偽子像素51c,像素電極111f及像素電極111g由層113e覆蓋。然後,藉由在加工膜113bf及層113cf時設置的光阻遮罩分別不覆蓋偽子像素51a、偽子像素51b及偽子像素51c,可以去除像素電極111e、像素電極111f及像素電極111g上的膜113bf及層113cf。然後,藉由設置絕緣層127、絕緣層125、共用層114、共用電極115及保護層131且使用樹脂層122在保護層131上貼合基板120,可以製造圖7C所示的顯示裝置100。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式2 在本實施方式中,參照圖15至圖18說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
[像素的佈局] 在本實施方式中,主要說明與圖1不同的像素佈局。對子像素的排列沒有特別的限制,可以採用各種方法。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、PenTile排列等。
作為子像素的頂面形狀,例如可以舉出三角形、四角形(包括長方形、正方形)、五角形等多角形、這些多角形的角部呈圓形的形狀、橢圓形或圓形等。這裡,子像素的頂面形狀相當於發光器件的發光區域的頂面形狀。
另外,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。例如,子像素110a所包括的電晶體既可以位於圖式所示的子像素110b的範圍內,其一部分或全部又可以位於子像素110a的範圍外。
圖15A所示的像素110採用S條紋排列。圖15A所示的像素110由子像素110a、110b、110c的三個子像素構成。例如,如圖17A所示,子像素110a也可以為藍色子像素B,子像素110b也可以為紅色子像素R,子像素110c也可以為綠色子像素G。
圖15B所示的像素110包括具有角部呈圓形的近似梯形的頂面形狀的子像素110a、具有角部呈圓形的近似三角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。此外,子像素110a的發光面積比子像素110b大。如此,可以分別獨立地決定各子像素的形狀及尺寸。例如,包括可靠性越高的發光器件的子像素可以使其尺寸越小。例如,如圖17B所示,子像素110a也可以為綠色子像素G,子像素110b也可以為紅色子像素R,子像素110c也可以為藍色子像素B。
圖15C所示的像素124a、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。例如,如圖17C所示,子像素110a也可以為紅色子像素R,子像素110b也可以為綠色子像素G,子像素110c也可以為藍色子像素B。
圖15D及圖15E所示的像素124a、124b採用delta排列。像素124a在上行(第一行)包括兩個子像素(子像素110a、110b),在下行(第二行)包括一個子像素(子像素110c)。像素124b在上行(第一行)包括一個子像素(子像素110c),在下行(第二行)包括兩個子像素(子像素110a、110b)。例如,如圖17D所示,子像素110a也可以為紅色子像素R,子像素110b也可以為綠色子像素G,子像素110c也可以為藍色子像素B。
圖15D示出各子像素具有角部呈圓形的近似四角形的頂面形狀的例子,圖15E示出各子像素具有圓形的頂面形狀的例子。
圖15F示出各顏色的子像素配置為鋸齒形狀的例子。明確而言,在俯視圖中,在列方向上排列的兩個子像素(例如,子像素110a及子像素110b或子像素110b及子像素110c)的上邊的位置不一致。例如,如圖17E所示,子像素110a也可以為紅色子像素R,子像素110b也可以為綠色子像素G,子像素110c也可以為藍色子像素B。
光微影法由於加工的圖案越微細越不能忽略光的繞射的影響,所以用曝光轉印光罩的圖案時損失再現性而將光阻遮罩加工為所希望的形狀變得很困難。因此,即使光罩的圖案為矩形,也容易形成角部呈圓形的圖案。因此,子像素的頂面形狀有時成為多角形的角部呈圓形的形狀、橢圓形或圓形等。
再者,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層或由EL層的一部分構成的島狀層加工為島狀。在EL層或由EL層的一部分構成的島狀層上形成的光阻膜需要在比EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的耐熱溫度低的溫度下固化。因此,根據EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的材料的耐熱溫度及光阻劑材料的固化溫度有時光阻膜的固化不充分。固化不充分的光阻膜有時加工時成為與所希望的形狀不同的形狀。其結果是,EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的頂面形狀有時成為多角形的角部呈圓形的形狀、橢圓形或圓形等。例如,在要形成頂面形狀為正方形的光阻遮罩時,有時形成圓形的頂面形狀的光阻遮罩,EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的頂面形狀成為圓形。
注意,為了使EL層或由EL層的一部分構成的島狀層的頂面形狀成為所希望的形狀,使設計圖案與轉印圖案一致,也可以使用預先校正遮罩圖案的技術(OPC(Optical Proximity Correction:光學鄰近校正)技術)。明確而言,在OPC技術中,對遮罩圖案上的圖形角部等追加用於校正的圖案。
注意,在圖4所示的採用條紋排列的像素110中,例如,如圖17F所示,子像素110a可以為紅色子像素R,子像素110b可以為綠色子像素G,子像素110c可以為藍色子像素B。
如圖16A至圖16H所示,像素可以包括四種子像素。
圖16A至圖16C所示的像素110採用條紋排列。
圖16A示出各子像素具有長方形的頂面形狀的例子,圖16B示出各子像素具有將兩個半圓與長方形連在一起的頂面形狀的例子,圖16C示出各子像素具有橢圓形的頂面形狀的例子。
圖16D至圖16F所示的像素110採用矩陣排列。
圖16D示出各子像素具有正方形的頂面形狀的例子,圖16E示出各子像素具有角部呈圓形的近似正方形的頂面形狀的例子,圖16F示出各子像素具有圓形的頂面形狀的例子。
圖16G及圖16H示出一個像素110以兩行三列構成的例子。
圖16G所示的像素110在上方的行(第一行)上包括三個子像素(子像素110a、110b、110c)且在下方的行(第二行)上包括一個子像素(子像素110d)。換言之,像素110在左側的列(第一列)上包括子像素110a,在中央的列(第二列)上包括子像素110b,在右側的列(第三列)上包括子像素110c,並且跨著這三個列包括子像素110d。
圖16H所示的像素110在上方的行(第一行)上包括三個子像素(子像素110a、110b、110c)且在下方的行(第二行)上包括三個子像素110d。換言之,像素110在左側的列(第一列)上包括子像素110a及子像素110d,在中央的列(第二列)上包括子像素110b及子像素110d,並且在右側的列(第三列)上包括子像素110c及子像素110d。如圖16H所示,藉由使上行與下行的子像素的配置一致,可以高效地去除製造程序中會產生的塵埃等。由此,可以提供一種顯示品質高的顯示裝置。
圖16A至圖16H所示的像素110由子像素110a、110b、110c、110d的四個子像素構成。子像素110a、110b、110c、110d各自包括發射不同顏色光的發光器件。作為子像素110a、110b、110c、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;或者R、G、B、紅外光(IR)的子像素;等。例如,如圖17G至圖17J所示,子像素110a、110b、110c、110d分別可以為紅色、綠色、藍色、白色的子像素。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,像素也可以包括受光器件(也稱為受光元件)。
此外,也可以採用圖17G至圖17J所示的像素110所包括的四個子像素中的三個包括發光器件的結構且剩下的一個包括受光器件的結構。
例如,子像素110a、110b、110c為R、G、B的三種顏色的子像素,子像素110d也可以為包括受光器件的子像素。
圖18A及圖18B所示的像素包括子像素G、子像素B、子像素R及子像素PS。注意,子像素的順序不侷限於圖示的結構,可以適當地決定。例如,也可以交換子像素G和子像素R的位置。
圖18A所示的像素採用條紋排列。圖18B所示的像素採用矩陣排列。
子像素R包括發射紅色光的發光器件。子像素G包括發射綠色光的發光器件。子像素B包括發射藍色光的發光器件。
子像素PS包括受光器件。子像素PS所檢測的光的波長沒有特別的限制。子像素PS可以檢測出可見光及紅外光中的一個或兩個。
圖18C及圖18D所示的像素包括子像素G、子像素B、子像素R、子像素X1及子像素X2。注意,子像素的順序不侷限於圖示的結構,可以適當地決定。例如,也可以交換子像素G和子像素R的位置。
圖18C示出一個像素設置在兩行三列上的例子。上方的行(第一行)設置有三個子像素(子像素G、子像素B、子像素R)。在圖18C中,下方的行(第二行)設置有兩個子像素(子像素X1及子像素X2)。
圖18D示出一個像素設置在三行兩列上的例子。在圖18D中,在第一行上包括子像素G,在第二行上包括子像素R,在該第一行及第二行上包括子像素B。此外,在第三行上包括兩個子像素(子像素X1及子像素X2)。換言之,圖18D所示的像素在左側的列(第一列)上包括三個子像素(子像素G、子像素R、及子像素X2),在右側的列(第二列)上包括兩個子像素(子像素B及子像素X1)。
圖18C所示的子像素R、G、B的佈局為條紋排列。此外,圖18D所示的子像素R、G、B的佈局為所謂S條紋排列。由此,可以實現高顯示品質。
子像素X1和子像素X2中的至少一個較佳為包括受光器件(也稱為子像素PS)。
注意,包括子像素PS的像素的佈局不侷限於圖18A至圖18D所述的結構。
子像素X1或子像素X2例如可以使用包括發射紅外光(IR)的發光器件的結構。此時,子像素PS較佳為檢測紅外光。例如,可以在使用子像素R、G、B顯示影像的同時將子像素X1和子像素X2中的一方用作光源且使子像素X1和子像素X2中的另一方檢測從該光源發射的光的反射光。
子像素X1和子像素X2中的兩者可以具有包括受光器件的結構。此時,子像素X1及子像素X2所檢測的光的波長區域可以相同、不同或部分相同。例如,也可以在子像素X1和子像素X2中一方主要檢測可見光且另一方主要檢測紅外光。
子像素X1的受光面積比子像素X2的受光面積小。受光面積越小,拍攝範圍越窄,可以實現拍攝結果的模糊抑制及解析度的提高。因此,藉由使用子像素X1,與使用子像素X2所包括的受光器件的情況相比,可以進行高清晰或高解析度的拍攝。例如,可以使用子像素X1進行用來使用指紋、掌紋、虹膜、脈形狀(包括靜脈形狀、動脈形狀)或人臉等的個人識別的拍攝。
子像素PS所包括的受光器件較佳為檢測可見光,較佳為檢測藍色、紫色、藍紫色、綠色、黃綠色、黃色、橙色、紅色等顏色中的一個或多個。此外,子像素PS所包括的受光器件也可以檢測紅外光。
在子像素X2使用包括受光器件的結構時,該子像素X2可以用於觸控感測器(也稱為直接觸控感測器)或近似觸控感測器(也稱為懸浮感測器、懸浮觸控感測器、非接觸感測器、非觸控感測器)等。子像素X2可以根據用途適當地決定所檢測的光的波長。例如,子像素X2較佳為檢測紅外光。由此,即使在黑暗處也可以進行觸摸檢測。
在此,觸控感測器或近似觸控感測器可以檢測物件(指頭、手或筆等)的接近或接觸。
觸控感測器藉由顯示裝置與物件直接接觸可以檢測物件。此外,近似觸控感測器即使物件不與顯示裝置接觸,也可以檢測該物件。例如,較佳為採用如下結構:顯示裝置可以在顯示裝置與物件之間的距離為0.1mm以上且300mm以下,較佳為3mm以上且50mm以下的範圍內檢測該物件。藉由採用該結構,物件可以以不與顯示裝置直接接觸的方式進行操作,換言之可以非接觸(非觸摸)。藉由採用上述結構,可以減少顯示裝置被弄髒或受損傷的風險或者物件可以不與附著於顯示裝置的污漬(例如,垃圾或病毒等)直接接觸而操作顯示裝置。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以使更新頻率可變。例如,可以根據顯示在顯示裝置上的內容調整更新頻率(例如,在1Hz以上且240Hz以下的範圍內進行調整)來降低功耗。此外,也可以根據該更新頻率使觸控感測器或近似觸控感測器的驅動頻率改變。例如,在顯示裝置的更新頻率為120Hz時,可以將觸控感測器或近似觸控感測器的驅動頻率設定為高於120Hz的頻率(典型的是240Hz)。藉由採用該結構,可以實現功耗且可以提高觸控感測器或近似觸控感測器的回應速度。
圖18E至圖18G所示的顯示裝置100在基板351與基板359之間包括具有受光器件的層353、功能層355及具有發光器件的層357。
功能層355包括驅動受光器件的電路及驅動發光器件的電路。可以在功能層355中設置開關、電晶體、電容器、電阻器、佈線、端子等。注意,在以被動矩陣方式驅動發光器件及受光器件時,也可以不設置開關及電晶體。
例如,如圖18E所示,具有發光器件的層357中的發光器件所發射的光被接觸顯示裝置100的指頭352反射,使得具有受光器件的層353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100接觸的指頭352。
此外,如圖18F及圖18G所示,也可以具有檢測或拍攝接近(不接觸)顯示裝置的物件的功能。圖18F示出檢測人的指頭的例子,圖18G示出檢測人眼的周邊、表面或內部的資訊(眨眼次數、眼球的動作、眼皮的動作等)的例子。
在本實施方式的顯示裝置中,可以使用受光器件可以拍攝可穿戴裝置的使用者的眼睛的周圍、眼睛的表面或眼睛的內部(眼底等)。因此,可穿戴裝置可以具有檢測選自使用者的眨眼、黑睛的動作和眼皮的動作中的任一個或多個的功能。
如上所述,在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,可以對由包括發光器件的子像素構成的像素採用各種佈局。此外,本發明的一個實施方式的顯示裝置可以使用在像素中包括發光器件及受光器件的兩者的結構。此時也可以使用各種佈局。
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19至圖28說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
本實施方式的顯示裝置可以為高清晰的顯示裝置。因此,例如可以將本實施方式的顯示裝置用作手錶型及手鐲型等資訊終端設備(可穿戴裝置)的顯示部以及頭戴顯示器等VR用設備及眼鏡型AR用設備等可戴在頭上的可穿戴裝置的顯示部。
另外,本實施方式的顯示裝置可以為高解析度的顯示裝置或大型顯示裝置。因此,例如可以將本實施方式的顯示裝置用作如下裝置的顯示部:具有較大的螢幕的電子裝置諸如電視機、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;數位相機;數位視訊攝影機;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。
[顯示模組] 圖19A示出顯示模組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100F中的任一個。
顯示模組280包括基板291及基板292。顯示模組280包括顯示部281。顯示部281是顯示模組280中的影像顯示區域,並可以看到來自設置在下述像素部284中的各像素的光。
圖19B示出基板291一側的結構的立體示意圖。基板291上層疊有電路部282、電路部282上的像素電路部283及像素電路部283上的像素部284、偽像素部294及偽像素部295。此外,基板291的不與像素部284重疊的部分上設置有用來連接到FPC290的端子部285。端子部285與電路部282藉由由多個佈線構成的佈線部286電連接。注意,也可以採用在顯示模組280中不設置偽像素部294和偽像素部295中的任一個的結構。
像素部284包括週期性地排列的多個像素284a。圖19B的右側示出一個像素284a的放大圖。像素284a包括發光器件130a、發光器件130b及發光器件130c。發光器件130a例如是發射紅色光的發光器件。此外,發光器件130b例如是發射綠色光的發光器件。另外,發光器件130c例如是發射藍色光的發光器件。
像素電路部283包括週期性地排列的多個像素電路283a。
一個像素電路283a控制一個像素284a所包括的三個發光器件的發光。一個像素電路283a可以由三個控制一個發光器件的發光的電路構成。例如,像素電路283a可以採用對於一個發光器件至少具有一個選擇電晶體、一個電流控制用電晶體(驅動電晶體)和電容器的結構。此時,選擇電晶體的閘極被輸入閘極信號,源極被輸入源極信號。由此,實現主動矩陣型顯示裝置。
電路部282包括用於驅動像素電路部283的各像素電路283a的電路。例如,較佳為包括閘極線驅動電路和源極線驅動電路中的一者或兩者。此外,還可以具有運算電路、記憶體電路和電源電路等中的至少一個。
FPC290用作從外部向電路部282供應視訊信號或電源電位等的佈線。此外,也可以在FPC290上安裝IC。
偽像素部294包括多個偽像素。有時偽像素部294所包括的各偽像素不與電路部282電連接。或者,也可以採用偽像素部294所包括的多個偽像素的一部分與電路部282電連接且不與其他部分不與電路部282電連接的結構。
在偽像素部294所包括的各偽像素與電路部282電連接時,有時在偽像素所包括的像素電極下不設置後述的插頭256b、插頭256c等(以下,總稱為插頭256)。
或者,在偽像素部294所包括的各偽像素與電路部282電連接時,也可以在偽像素所包括的像素電極下設置後述的插頭256。在設置插頭256時,插頭256也可以不與電晶體310電連接。或者,所設置的插頭256也可以與電晶體310電連接。
偽像素部294所包括的各偽像素例如包括像素電極及EL層。偽像素部294所包括的各偽像素有時具有與像素284a相同的結構。
偽像素部294所包括的各偽像素可以採用上述實施方式所示的偽像素51等的結構。
偽像素部295包括多個偽像素。
有時偽像素部295所包括的各偽像素不與電路部282電連接。或者,也可以採用偽像素部295所包括的多個偽像素的一部分與電路部282電連接且其他部分不與電路部282電連接的結構。在偽像素部295所包括的各偽像素不與電路部282電連接時,有時在偽像素所包括的像素電極下不設置後述的插頭256等。或者,在偽像素部295所包括的各偽像素不與電路部282電連接時,也可以在偽像素所包括的像素電極下設置後述的插頭256。在設置插頭256時,插頭256也可以不與電晶體310電連接。或者,所設置的插頭256也可以與電晶體310電連接。
偽像素部295所包括的各偽像素可以採用上述實施方式所示的偽像素52等的結構。
顯示模組280可以採用像素部284的下側重疊設置有像素電路部283和電路部282中的一者或兩者的結構,所以可以使顯示部281具有極高的開口率(有效顯示面積比)。例如,顯示部281的開口率可以為40%以上且低於100%,較佳為50%以上且95%以下,更佳為60%以上且95%以下。此外,能夠極高密度地配置像素284a,由此可以使顯示部281具有極高的清晰度。例如,顯示部281較佳為以2000ppi以上、更佳為3000ppi以上、進一步較佳為5000ppi以上、更進一步較佳為6000ppi以上且20000ppi以下或30000ppi以下的清晰度配置像素284a。
這種顯示模組280非常清晰,所以適合用於頭戴式顯示器等VR用設備或眼鏡型AR用設備。例如,因為顯示模組280具有清晰度極高的顯示部281,所以在透過透鏡觀看顯示模組280的顯示部的結構中,即使用透鏡放大顯示部也使用者看不到像素,由此可以實現具有高度沉浸感的顯示。此外,顯示模組280還可以應用於具有相對較小型的顯示部的電子裝置。例如,適合用於手錶型裝置等可穿戴式電子裝置的顯示部。
圖20A至圖20D是示出從頂面看像素部284、偽像素部294、像素電路部283、電路部282及連接部140時的位置關係的俯視圖。
圖20A示出如下例子:在像素部284的左右包括電路部282,連接部140沿著四角形的四個邊配置,由連接部140圍繞的四角形的區域的內側設置有像素部284、偽像素部294及電路部282。
圖20B示出如下例子:在像素部284的左右包括電路部282,連接部140沿著四角形的四個邊配置,由連接部140圍繞的四角形的區域的內側設置有像素部284及偽像素部294且外側設置有電路部282。
圖20C示出如下例子:連接部140沿著四角形的四個邊配置,由連接部140圍繞的四角形的區域的內側設置有像素部284及偽像素部294,電路部282與像素部284及偽像素部294重疊地設置。
圖20D與圖20C的主要不同之處在於連接部140沿著四角形的三個邊配置。
圖20E與圖20C的主要不同之處在於連接部140沿著四邊形的對置的兩個邊配置。
注意,在圖20A至圖20D中,也可以在偽像素部294的外側設置偽像素部295。此外,電路部282也可以在俯視時包括由偽像素部295圍繞的區域。另外,偽像素部295有時也可以配置於偽像素部294與電路部282之間的區域。
[顯示裝置100A] 圖21A所示的顯示裝置100A包括基板301、發光器件130b、發光器件130c、偽發光器件58a、電容器240及電晶體310。此外,雖然未圖示,但顯示裝置100A在基板301上包括發光器件130a、偽發光器件58b、偽發光器件58c等。
基板301相當於圖19A及圖19B中的基板291。基板301至絕緣層255c的疊層結構可以採用實施方式1所示的包括電晶體的層101及其上層的絕緣層255a、255b、255c的結構。
電晶體310是在基板301中具有通道形成區域的電晶體。作為基板301,例如可以使用如單晶矽基板等半導體基板。電晶體310包括基板301的一部分、導電層311、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。低電阻區域312是基板301中摻雜有雜質的區域,並被用作源極和汲極中的一個。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的一個電極,導電層245用作電容器240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,並嵌入絕緣層254中。導電層241藉由嵌入絕緣層261中的插頭271與電晶體310的源極和汲極中的一個電連接。絕緣層243覆蓋導電層241而設置。導電層245設置在隔著絕緣層243與導電層241重疊的區域中。
覆蓋電容器240設置有絕緣層255a,絕緣層255a上設置有絕緣層255b,絕緣層255b上設置有絕緣層255c。
在圖21A中,絕緣層255c上設置有發光器件130b、發光器件130c及偽發光器件58a。圖21A示出發光器件130a及發光器件130c具有圖7A所示的疊層結構且偽發光器件58a具有圖7B所示的疊層結構的例子。
由於在顯示裝置100A中層113b及層113c分離且彼此隔開,所以即使是高清晰的顯示裝置也可以抑制相鄰的子像素間的串擾的產生。因此,可以實現清晰度高且顯示品質高的顯示裝置。
在相鄰的發光器件之間的區域設置絕緣物。在圖21A等中,該區域中設置有絕緣層125及絕緣層125上的絕緣層127。
偽發光器件58a所包括的層113e由遮罩層118e、絕緣層125及絕緣層127覆蓋,絕緣層127上設置有共用層114及共用電極115。
遮罩層118b位於發光器件130b所包括的層113b上,遮罩層118c位於發光器件130c所包括的層113c上。
發光器件的像素電極111b及像素電極111c藉由埋入於絕緣層255a、絕緣層255b及絕緣層255c中的插頭256b、插頭256c等插頭、嵌入於絕緣層254中的導電層241以及嵌入於絕緣層261中的插頭271與電晶體310的源極和汲極中的一個電連接。絕緣層255c的頂面的高度與插頭256b、插頭256c等插頭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。
另一方面,偽發光器件58a較佳為不具有發光的功能。因此,例如也可以在偽發光器件58a的下層不設置嵌入於絕緣層255a、絕緣層255b及絕緣層255c中的插頭。
發光器件130b、發光器件130c及偽發光器件58a上設置有保護層131。保護層131上由樹脂層122貼合有基板120。發光器件至基板120的組件的詳細內容可以參照實施方式1。基板120相當於圖19A中的基板292。
作為可用於插頭271、插頭256b及插頭256c等插頭的材料,可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、金、銀、鉑、鎂、鐵、鈷、鈀、鉭或鎢等金屬、包含上述金屬材料的合金或者上述金屬材料的氮化物等。此外,作為插頭,可以以單層或疊層結構使用包含這些材料的膜。例如,有包含矽的鋁膜的單層結構、在鈦膜上層疊鋁膜的兩層結構、在鎢膜上層疊鋁膜的兩層結構、在銅-鎂-鋁合金膜上層疊銅膜的兩層結構、在鈦膜上層疊銅膜的兩層結構、在鎢膜上層疊銅膜的兩層結構、依次層疊鈦膜或氮化鈦膜、鋁膜或銅膜和鈦膜或氮化鈦膜的三層結構、依次層疊鉬膜或氮化鉬膜、鋁膜或銅膜和鉬膜或氮化鉬膜的三層結構等。另外,也可以使用包含氧化銦、氧化錫或氧化鋅的氧化物。此外,藉由使用包含錳的銅,可以提高蝕刻時的形狀的控制性,所以是較佳的。
在像素電極111b與層113b之間不設置覆蓋像素電極111b的頂面端部的絕緣層。此外,在像素電極111c與層113c之間不設置覆蓋像素電極111c的頂面端部的絕緣層。因此,可以使相鄰的發光器件的間隔極窄。因此,可以實現高清晰或高解析度的顯示裝置。
在顯示裝置100A中示出包括發光器件130b及發光器件130c的例子,而本實施方式的顯示裝置也可以還包括受光器件。
圖21B所示的顯示裝置是包括發光器件130b、受光器件150及偽發光器件58a的例子。受光器件150層疊有像素電極111d、層113d、共用層114及共用電極115。層113d較佳為被用作活性層。受光器件150的組件的詳細內容可以參照實施方式1。
[顯示裝置100B] 圖22所示的顯示裝置100B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100B具有如下結構:貼合設置有電晶體310B、電容器240、發光器件的基板301B與設置有電晶體310A的基板301A。
這裡,較佳為在基板301B的底面設置絕緣層345。此外,較佳為在設置於基板301A上的絕緣層261上設置絕緣層346。絕緣層345、346為被用作保護層的絕緣層,可以抑制雜質擴散到基板301B及基板301A。作為絕緣層345、346,可以使用能夠用於保護層131或絕緣層332的無機絕緣膜。
基板301B中設置有穿過基板301B及絕緣層345的插頭343。這裡,較佳為覆蓋插頭343的側面設置絕緣層344。絕緣層344為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,可以使用能夠用於保護層131的無機絕緣膜。
在基板301B的背面(與基板120一側相反的一側的表面)一側、絕緣層345下設置導電層342。導電層342較佳為以埋入在絕緣層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。這裡,導電層342與插頭343電連接。
另一方面,基板301A在絕緣層346上設置有導電層341。導電層341較佳為以埋入在絕緣層336中的方式設置。此外,較佳為使導電層341及絕緣層336的頂面平坦化。
藉由使導電層341與導電層342接合,基板301A與基板301B電連接。這裡,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(氮化鈦膜、氮化鉬膜、氮化鎢膜)等。尤其較佳的是,作為導電層341及導電層342使用銅。由此,可以採用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100C] 圖23所示的顯示裝置100C具有導電層341及導電層342藉由凸塊347接合的結構。
如圖23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)、錫(Sn)等的導電材料形成。此外,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100D] 圖24所示的顯示裝置100D與顯示裝置100A的主要不同之處在於電晶體的結構。
電晶體320是在形成通道的半導體層中使用金屬氧化物(也稱為氧化物半導體)的電晶體(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19A及圖19B中的基板291。從基板331到絕緣層255b的疊層結構相當於實施方式1中的具有電晶體的層101。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、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的部分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(也稱為氧化物半導體)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及絕緣層264。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。
[顯示裝置100E] 圖25所示的顯示裝置100E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參照上述顯示裝置100D。
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100F] 在圖26所示的顯示裝置100F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,並且在絕緣層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(閘極線驅動電路、源極線驅動電路)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,在發光器件正下不但可以形成像素電路還可以形成驅動電路等,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100G] 圖27示出顯示裝置100G的立體圖,圖28A示出顯示裝置100G的剖面圖。
顯示裝置100G具有貼合基板152與基板151的結構。在圖27中,以虛線表示基板152。
顯示裝置100G包括顯示部167、連接部140、電路164及佈線165等。圖27示出顯示裝置100G中安裝有IC173及FPC172的例子。因此,也可以將圖27所示的結構稱為包括顯示裝置100G、IC(積體電路)及FPC的顯示模組。
連接部140設置在顯示部167的外側。連接部140可以沿著顯示部167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27示出以圍繞顯示部的四個邊的方式設置連接部140的例子。在連接部140中,發光器件的共用電極與導電層電連接,可以對共用電極供電。
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167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輸入到佈線165或者從IC173輸入到佈線165。
圖27示出藉由COG(Chip On Glass)方式或COF(Chip On Film)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100G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28A示出顯示裝置100G的包括FPC172的區域的一部分、電路164的一部分、顯示部167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。
圖28A所示的顯示裝置100G在基板151與基板152之間包括電晶體201、電晶體205、發光器件130b、發光器件130a及偽發光器件58c等。發光器件130a例如是發射紅色光的發光器件。此外,發光器件130b例如是發射綠色光的發光器件。另外,雖然未圖示,但顯示裝置100G在基板151與基板152之間包括發光器件130c、偽發光器件58a、偽發光器件58b等。發光器件130c例如是發射藍色光的發光器件。
發光器件130a及發光器件130b除了像素電極的結構不同以外都具有與圖7A所示的疊層結構同樣的結構。偽發光器件58c除了像素電極的結構不同以外具有與圖7B所示的疊層結構同樣的結構。發光器件的詳細內容可以參照實施方式1。發光器件130a、發光器件130b及偽發光器件58c設置於絕緣層214上。
由於在顯示裝置100G中層113a、層113b及層113c分離且彼此隔開,所以即使是高清晰的顯示裝置也可以抑制相鄰相鄰的子像素間的串擾的產生。因此,可以實現清晰度高且顯示品質高的顯示裝置。
發光器件130a包括導電層112a、導電層112a上的導電層126a以及導電層126a上的導電層129a。可以將導電層112a、126a、129a都稱為像素電極,也可以將導電層112a、126a、129a中的一部分稱為像素電極。
發光器件130b包括導電層112b、導電層112b上的導電層126b以及導電層126b上的導電層129b。
偽發光器件58c包括導電層112g、導電層112g上的導電層126g以及導電層126g上的導電層129g。
導電層112a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連接。導電層126a的端部位於導電層112a的端部的外側。導電層126a的端部與導電層129a的端部對齊或大致對齊。例如,作為導電層112a及導電層126a使用被用作反射電極的導電層且作為導電層129a使用被用作透明電極的導電層。
導電層112b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連接。導電層126b的端部位於導電層112b的端部的外側。導電層126b的端部與導電層129b的端部對齊或大致對齊。例如,作為導電層112b及導電層126b使用被用作反射電極的導電層且作為導電層129b使用被用作透明電極的導電層。
導電層112g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連接。導電層126g的端部位於導電層112g的端部的外側。導電層126g的端部與導電層129g的端部對齊或大致對齊。例如,作為導電層112g及導電層126g使用被用作反射電極的導電層且作為導電層129g使用被用作透明電極的導電層。
在導電層112a、112b、112g中以覆蓋設置在絕緣層214中的開口的方式形成凹部。該凹部填充有層128。
層128具有使導電層112a、112b、112g的凹部平坦化的功能。導電層112a、112b、112g及層128上設置有與導電層112a、112b、112g電連接的導電層126a、126b、126g。因此,與導電層112a、112b、112g的凹部重疊的區域也可以被用作發光區域,由此可以提高像素的開口率。
層128也可以為絕緣層或導電層。層128可以適當地使用各種無機絕緣材料、有機絕緣材料及導電材料。尤其是,層128較佳為使用絕緣材料形成。
作為層128,可以適合使用包含有機材料的絕緣層。例如,作為層128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,作為層128,可以使用感光樹脂。感光樹脂可以使用正型材料或負型材料。
藉由使用感光樹脂,可以僅藉由曝光及顯影製程製造層128,可以降低因乾蝕刻或濕蝕刻等導致的導電層112a、112b、112g的表面的影響。此外,藉由使用負型感光樹脂形成層128,有時可以使用與形成絕緣層214的開口時使用的光罩(曝光遮罩)同一的光罩形成層128。
導電層126a的頂面及側面以及導電層129a的頂面及側面由層113a覆蓋。同樣地,導電層126b的頂面及側面及導電層129b的頂面及側面由層113b覆蓋。此外,導電層126g的頂面及側面以及導電層129g的頂面及側面由層113c覆蓋。因此,由於可以將設置有導電層126a、126b、126g的區域整體用作發光器件130a、發光器件130b、發光器件130c的發光區域,所以可以提高像素的開口率。
層113a、層113b及層113g的側面都由絕緣層125及127覆蓋。遮罩層118a位於層113a與絕緣層125之間。此外,遮罩層118b位於層113b與絕緣層125之間,遮罩層118g位於層113g與絕緣層125之間。層113a、層113b及絕緣層125、127上設置有共用層114,共用層114上設置有共用電極115。共用層114及共用電極115都是多個發光器件中共同設置的連續的膜。
發光器件130a、發光器件130b及偽發光器件58c上都設置有保護層131。藉由形成覆蓋發光器件的保護層131,可以抑制水等雜質進入發光器件,由此可以提高發光器件的可靠性。
保護層131和基板152由黏合層142黏合。發光器件的密封可以採用固體密封結構或中空密封結構等。在圖28A中,基板152與基板151之間的空間被黏合層142填充,亦即,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,亦即,採用中空密封結構。此時,黏合層142也可以以不與發光器件重疊的方式設置。另外,也可以使用與設置為框狀的黏合層142不同的樹脂填充該空間。
在連接部140中,絕緣層214上設置有導電層123。導電層123示出具有如下疊層結構的例子:加工與導電層112a、112b、112g相同的導電膜而得的導電膜、加工與導電層126a、126b、126g相同的導電膜而得的導電膜以及加工與導電層129a、129b、129g相同的導電膜而得的導電膜的疊層。導電層123的端部被遮罩層118a、絕緣層125及絕緣層127覆蓋。另外,導電層123上設置有共用層114,共用層114上設置有共用電極115。導電層123與共用電極115藉由共用層114電連接。另外,連接部140也可以不形成有共用層114。在此情況下,導電層123與共用電極115直接接觸並電連接。
顯示裝置100G採用頂部發射型。發光器件將光發射到基板152一側。基板152較佳為使用對可見光的透過性高的材料。像素電極包含發射可見光的材料,相對電極(共用電極115)包含使可見光透過的材料。
基板151至絕緣層214的疊層結構相當於實施方式1中的具有電晶體的層101。
電晶體201及電晶體205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的一部分被用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層213的一部分被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、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的最外表面層較佳為被用作蝕刻保護層。由此,在加工導電層112a、導電層126a或導電層129a等時,可以抑制在絕緣層214中形成凹部。或者,也可以在絕緣層214中在加工導電層112a、導電層126a或導電層129a時設置凹部。
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的結構沒有特別的限制。例如,可以使用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體等。此外,還可以採用頂閘極型或底閘極型的電晶體結構。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,也可以藉由對兩個閘極中的一個施加用來控制臨界電壓的電位,並對另一個施加用來進行驅動的電位,來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、單晶半導體或者單晶半導體以外的具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用單晶半導體或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(也稱為氧化物半導體)。就是說,本實施方式的顯示裝置較佳為使用在通道形成區域中包含金屬氧化物的電晶體(以下,OS電晶體)。
作為具有結晶性的氧化物半導體,可以舉出CAAC(c-axis-aligned crystalline)-OS、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、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(以下,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,源極驅動器電路)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。
與使用非晶矽的電晶體相比,OS電晶體的場效移動率非常高。另外,OS電晶體的關閉狀態下的源極-汲極間的洩漏電流(以下,也稱為關態電流(off-state current))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,室溫下的每通道寬度1μm的OS電晶體的關態電流值可以為1aA(1×10 -18A)以下、1zA(1×10 -21A)以下或1yA(1×10 -24A)以下。注意,室溫下的每通道寬度1μm的Si電晶體的關態電流值為1fA(1×10 -15A)以上且1pA(1×10 -12A)以下。因此,也可以說,OS電晶體的關態電流比Si電晶體的關態電流低10位左右。
另外,在提高像素電路所包括的發光器件的發光亮度時,需要增大流過發光器件的電流量。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,可以增大流過發光器件的電流量而提高發光器件的發光亮度。
另外,當電晶體在飽和區域中工作時,與Si電晶體相比,OS電晶體可以使對於閘極-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,可以根據閘極-源極間電壓的變化詳細決定流過源極-汲極間的電流,所以可以控制流過發光器件的電流量。由此,可以增大像素電路的灰階數。
另外,關於電晶體在飽和區域中工作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EL器件的電流-電壓特性發生不均勻,也可以使穩定的電流流過發光器件。也就是說,OS電晶體當在飽和區域中工作時即使提高源極-汲極間電壓,源極-汲極間電流也幾乎不變,因此可以使發光器件的發光亮度穩定。
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”、“發光器件不均勻的抑制”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、鎢和鎂中的一種或多種)和鋅。尤其是,M較佳為選自鋁、鎵、釔和錫中的一種或多種。
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(也記作IGZO)。或者,較佳為使用包含銦、錫及鋅的氧化物。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(也記作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)。
在半導體層使用In-M-Zn氧化物時,該In-M-Zn氧化物中的In的原子數比較佳為M的原子數比以上。作為上述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=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。
電路164所包括的電晶體和顯示部167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結構。與此同樣,顯示部167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結構。
顯示部167所包括的所有電晶體都可以為OS電晶體,顯示部167所包括的所有電晶體都可以為Si電晶體,顯示部167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167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。另外,有時將組合LTPS電晶體和OS電晶體的結構稱為LTPO。作為更佳的例子,可以舉出如下結構:將OS電晶體用於被用作控制佈線間的導通/非導通的開關的電晶體等且將LTPS電晶體用於控制電流的電晶體等。
例如,顯示部167所包括的電晶體的一個被用作用來控制流過發光器件的電流的電晶體且也可以被稱為驅動電晶體。驅動電晶體的源極和汲極中的一個與發光器件的像素電極電連接。作為該驅動電晶體較佳為使用LTPS電晶體。因此,可以增大在像素電路中流過發光器件的電流。
另一方面,顯示部167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源極線(信號線)電連接。選擇電晶體較佳為使用OS電晶體。因此,即便使圖框頻率顯著小(例如,1fps以下)也可以維持像素的灰階,由此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。
本發明的一個實施方式的顯示裝置具有包括OS電晶體和具有MML結構的發光器件的結構。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器件間流過的洩漏電流(也稱為橫洩漏電流、側洩漏電流等)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。此外,藉由採用可流過電晶體的洩漏電流及發光器件間的橫洩漏電流極低的結構,可以進行在顯示黑色時可發生的光洩露等極少的顯示。
圖28D示出在電路164等的像素部的周圍區域中在絕緣層214中設置開口部且絕緣層215與保護層131連接的結構。藉由絕緣層215及保護層131都使用無機絕緣膜,可以由無機絕緣膜使像素部密封,由此可以進一步提高抑制雜質(水分及氧等)進入發光器件的效果。
圖36A示出顯示裝置的俯視圖的一個例子。連接部140的外周設置有密封部186。圖36B示出連接部140的剖面的一個例子,圖36C示出包括密封部186的剖面的一個例子。密封部186具有無機絕緣膜上與無機絕緣膜接觸的結構。
圖28B及圖28C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28B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。導電層222a和導電層222b中的一個被用作源極,另一個被用作汲極。
另一方面,在圖28C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28C所示的結構。在圖28C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。
在基板151與基板152不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。導電層166示出具有如下疊層結構的例子:加工與導電層112a、112b、112g相同的導電膜而得的導電膜、加工與導電層126a、126b、126g相同的導電膜而得的導電膜以及加工與導電層129a、129b、129g相同的導電膜而得的導電膜的疊層。在連接部204的頂面上露出導電層166。因此,藉由連接層242可以使連接部204與FPC172電連接。
較佳為在基板152的基板151一側的面設置遮光層117。遮光層117可以設置在相鄰的發光元件之間、連接部140及電路164等中。此外,可以在基板152的外側配置各種光學構件。此外,圖28示出偽發光器件58c由遮光層覆蓋的結構例子。注意,例如在偽發光器件58c不具有發光的功能時偽發光器件58c也可以不由遮光層覆蓋。
基板151及基板152都可以採用能夠用於基板120的材料。
作為黏合層142,可以使用可用於樹脂層122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。
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,說明能夠用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的電晶體的結構例子。尤其是說明使用在形成通道的半導體中包含矽的電晶體的情況。
本發明的一個實施方式是包括發光器件及像素電路的顯示裝置。顯示裝置例如藉由包括發射紅色(R)、綠色(G)或藍色(B)的光的三種發光器件,可以實現全彩色的顯示裝置。
此外,作為驅動發光器件的像素電路所包括的所有電晶體,都較佳為使用被形成通道的半導體層中含有矽的電晶體。作為矽可以舉出單晶矽、多晶矽、非晶矽等。尤其是,較佳為使用半導體層中含有低溫多晶矽(LTPS(Low Temperature Poly Silicon))的電晶體(以下,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電晶體等使用矽的電晶體,可以在同一基板上形成需要以高頻率驅動的電路(例如,源極驅動器電路)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。
另外,較佳為將被形成通道的半導體中含有金屬氧化物(以下,也稱為氧化物半導體)的電晶體(以下,也稱為OS電晶體)用於像素電路所包括的電晶體中的至少一個。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(以下,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。
藉由將LTPS電晶體用於像素電路所包括的一部分電晶體且將OS電晶體用於其他電晶體,可以實現一種功耗低且驅動能力高的顯示裝置。作為更佳的例子,較佳的是,將OS電晶體用於被用作控制佈線間的導通/非導通的開關的電晶體等且將LTPS電晶體用於控制電流的電晶體等。
例如,設置在像素電路中的電晶體之一被用作用來控制流過發光器件的電流的電晶體,也可以被稱為驅動電晶體。驅動電晶體的源極和汲極中的一個與發光器件的像素電極電連接。作為該驅動電晶體較佳為使用LTPS電晶體。因此,可以增大在像素電路中流過發光器件的電流。
另一方面,設置在像素電路中的電晶體中的另一個被用作控制像素的選擇/非選擇的開關,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源極線(信號線)電連接。選擇電晶體較佳為使用OS電晶體。因此,即便使圖框頻率顯著小(例如,1fps以下)也可以維持像素的灰階,由此藉由在顯示靜態影像時停止驅動器,可以降低功耗。
下面,參照圖式說明更具體的結構例子。
[顯示裝置的結構例子] 圖29A是顯示裝置400的方塊圖。顯示裝置400包括顯示部404、驅動電路部402、驅動電路部403等。
顯示部404包括被配置為矩陣狀的多個像素430。像素430包括子像素405R、子像素405G及子像素405B。子像素405R、子像素405G、子像素405B各自包括被用作顯示器件的發光器件。
像素430與佈線GL、佈線SLR、佈線SLG及佈線SLB電連接。佈線SLR、佈線SLG及佈線SLB各自與驅動電路部402電連接。佈線GL與驅動電路部403電連接。驅動電路部402被用作源極線驅動電路(也稱為源極驅動器),驅動電路部403被用作閘極線驅動電路(也稱為閘極驅動器)。佈線GL被用作閘極線,佈線SLR、佈線SLG及佈線SLB各自被用作源極線。
子像素405R包括呈現紅色光的發光器件。子像素405G包括呈現綠色光的發光器件。子像素405B包括呈現藍色光的發光器件。因此,顯示裝置400能夠進行全彩色顯示。注意,像素430也可以包括具有呈現其他顏色的發光器件的子像素。例如,像素430也可以除了上述三個子像素之外還包括具有呈現白色光的發光器件的子像素或具有呈現黃色光的發光器件的子像素等。
佈線GL與在行方向(佈線GL的延伸方向)上排列的子像素405R、子像素405G及子像素405B電連接。佈線SLR、佈線SLG及佈線SLB分別與在列方向(佈線SLR等的延伸方向)上排列的子像素405R、子像素405G或子像素405B(未圖示)電連接。
[像素電路的結構例子] 圖29B示出可用於上述子像素405R、子像素405G及子像素405B的像素405的電路圖的一個例子。像素405包括電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3、電容器C1及發光器件EL。另外,佈線GL及佈線SL電連接到像素405。佈線SL對應於圖29A中示出的佈線SLR、佈線SLG及佈線SLB中的任一個。
電晶體M1的閘極與佈線GL電連接,源極和汲極中的一個與佈線SL電連接,源極和汲極中的另一個與電容器C1的一個電極及電晶體M2的閘極電連接。電晶體M2的源極和汲極中的一個與佈線AL電連接,源極和汲極中的另一個與發光器件EL的一個電極、電容器C1的另一個電極及電晶體M3的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M3的閘極與佈線GL電連接,源極和汲極中的另一個與佈線RL電連接。發光器件EL的另一個電極與佈線CL電連接。
佈線SL被供應資料電位D。佈線GL被提供選擇信號。該選擇信號包括使電晶體處於導通狀態的電位以及使電晶體處於非導通狀態的電位。
佈線RL被供應重設電位。佈線AL被供應陽極電位。佈線CL被供應陰極電位。像素405中的陽極電位比陰極電位高。另外,供應到佈線RL的重設電位可以為使重設電位和陰極電位之電位差小於發光器件EL的臨界電壓的電位。重設電位可以為高於陰極電位的電位、與陰極電位相同的電位或者低於陰極電位的電位。
電晶體M1及電晶體M3被用作開關。電晶體M2被用作控制流過發光器件EL的電流的電晶體。例如,也可以說電晶體M1被用作選擇電晶體,電晶體M2被用作驅動電晶體。
在此,較佳為將LTPS電晶體用於電晶體M1至電晶體M3的全部。或者,較佳的是,將OS電晶體用於電晶體M1及電晶體M3,將LTPS電晶體用於電晶體M2。
或者,電晶體M1至電晶體M3也可以都使用OS電晶體。此時,驅動電路部402所包括的多個電晶體及驅動電路部403所包括的多個電晶體中的一個以上可以使用LTPS電晶體,其他電晶體可以使用OS電晶體。例如,設置在顯示部404中的電晶體可以使用OS電晶體,驅動電路部402及驅動電路部403中的電晶體可以使用LTPS電晶體。
作為OS電晶體可以使用將氧化物半導體用於被形成通道的半導體層的電晶體。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、鎢或鎂中的一種和多種)和鋅。尤其是,M較佳為選自鋁、鎵、釔及錫中的一種或多種。尤其是,作為OS電晶體的半導體層,較佳為使用包含銦、鎵及鋅的氧化物(也記載為IGZO)。或者,較佳為使用包含銦、錫及鋅的氧化物。或者,較佳為使用包含銦、鎵、錫及鋅的氧化物。
使用其能帶間隙比矽寬且載子密度低的氧化物半導體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串聯連接的電晶體M1及電晶體M3較佳為使用含有氧化物半導體的電晶體。藉由作為電晶體M1及電晶體M3使用含有氧化物半導體的電晶體,可以防止保持在電容器C1中的電荷經過電晶體M1或電晶體M3而洩漏。另外,能夠長期間保持儲存於電容器C1中的電荷,因此可以長期間顯示靜態影像而無需改寫像素405的資料。
注意,在圖29B中,電晶體為n通道型電晶體,但是也可以使用p通道型電晶體。
另外,像素405所包括的各電晶體較佳為排列形成在同一基板上。
作為像素405所包括的電晶體可以使用包括隔著半導體層重疊的一對閘極的電晶體。
在包括一對閘極的電晶體具有一對閘極彼此電連接並被供應相同電位的結構的情況下,有電晶體的通態電流得到增高及飽和特性得到提高等優點。另外,也可以對一對閘極中的一方供應控制電晶體的臨界電壓的電位。另外,藉由對一對閘極中的一方供應恆電位,可以提高電晶體的電特性的穩定性。例如,既可以將電晶體的一個閘極電連接到被供應恆電位的佈線,又可以將電晶體的一個閘極電連接到該電晶體本身的源極或汲極。
圖29C所示的像素405是將包括一對閘極的電晶體用於電晶體M1及電晶體M3的情況的例子。在電晶體M1及電晶體M3各自中,一對閘極彼此電連接。藉由採用這樣的結構,可以縮短對像素405的資料寫入期間。
圖29D所示的像素405是將包括一對閘極的電晶體不但用於電晶體M1及電晶體M3而且用於電晶體M2的情況的例子。電晶體M2的一對閘極彼此電連接。藉由將這樣的電晶體用於電晶體M2,飽和特性得到提高,因此發光器件EL的發光亮度的控制變容易,可以提高顯示品質。
[電晶體的結構例子] 以下說明能夠用於上述顯示裝置的電晶體的剖面結構例子。
[結構例子1] 圖30A是包括電晶體410的剖面圖。
電晶體410是設置在基板401上且在半導體層中使用多晶矽的電晶體。例如電晶體410對應於像素405的電晶體M2。就是說,圖30A是電晶體410的源極和汲極中的一個與發光器件的導電層431電連接的例子。
電晶體410包括半導體層411、絕緣層412、導電層413等。半導體層411包括通道形成區域411i及低電阻區域411n。半導體層411包含矽。半導體層411較佳為包含多晶矽。絕緣層412的一部分被用作閘極絕緣層。導電層413的一部分被用作閘極電極。
注意,半導體層411也可以包含示出半導體特性的金屬氧化物(也稱為氧化物半導體)。此時,電晶體410可以被稱為OS電晶體。
低電阻區域411n是包含雜質元素的區域。例如,在電晶體410為n通道型電晶體的情況下,將磷或砷等添加到低電阻區域411n即可。另一方面,在電晶體410為p通道型電晶體的情況下,將硼或鋁等添加到低電阻區域411n即可。另外,為了控制電晶體410的臨界電壓,也可以將上述雜質添加到通道形成區域411i。
基板401上設置有絕緣層421。半導體層411設置在絕緣層421上。絕緣層412以覆蓋半導體層411及絕緣層421的方式設置。導電層413設置在絕緣層412上的與半導體層411重疊的位置。
另外,以覆蓋導電層413及絕緣層412的方式設置有絕緣層422。絕緣層422上設置有導電層414a及導電層414b。導電層414a及導電層414b藉由形成在絕緣層422及絕緣層412中的開口部與低電阻區域411n電連接。導電層414a的一部分被用作源極電極和汲極電極中的一個,導電層414b的一部分被用作源極電極和汲極電極中的另一個。另外,以覆蓋導電層414a、導電層414b及絕緣層422的方式設置有絕緣層423。
在絕緣層423上設置被用作像素電極的導電層431。導電層431設置在絕緣層423上,在設置在絕緣層423中的開口中與導電層414b電連接。雖然在此省略,但是在導電層431上可以層疊EL層及共用電極。
[結構例子2] 圖30B示出包括一對閘極電極的電晶體410a。圖30B所示的電晶體410a與圖30A的主要不同之處在於包括導電層415及絕緣層416。
導電層415設置在絕緣層421上。另外,以覆蓋導電層415及絕緣層421的方式設置有絕緣層416。半導體層411以至少通道形成區域411i隔著絕緣層416與導電層415重疊的方式設置。
在圖30B所示的電晶體410a中,導電層413的一部分被用作第一閘極電極,導電層415的一部分被用作第二閘極電極。此時,絕緣層412的一部分被用作第一閘極絕緣層,絕緣層416的一部分被用作第二閘極絕緣層。
在此,在電連接第一閘極電極和第二閘極電極的情況下,在未圖示的區域中,藉由形成在絕緣層412及絕緣層416中的開口部電連接導電層413和導電層415即可。另外,在電連接第二閘極電極與源極或汲極的情況下,在未圖示的區域中,藉由形成在絕緣層422、絕緣層412及絕緣層416中的開口部電連接導電層414a或導電層414b與導電層415即可。
在將LTPS電晶體用於構成像素405的所有電晶體的情況下,可以採用圖30A中例示出的電晶體410或圖30B中例示出的電晶體410a。此時,可以將電晶體410a用於構成像素405的所有電晶體,也可以將電晶體410用於該所有電晶體,還可以組合電晶體410a和電晶體410而使用。
[結構例子3] 以下,說明包括將矽用於半導體層的電晶體以及將金屬氧化物用於半導體層的電晶體的結構的例子。
圖30C示出包括電晶體410a及電晶體450的剖面示意圖。
電晶體410a可以參照上述結構例子1。注意,這裡示出使用電晶體410a的例子,但是也可以採用包括電晶體410及電晶體450的結構或包括電晶體410、電晶體410a、電晶體450的所有電晶體的結構。
電晶體450是在半導體層中使用金屬氧化物的電晶體。圖30C所示的結構是例如電晶體450對應於像素405的電晶體M1且電晶體410a對應於電晶體M2的例子。就是說,圖30C是電晶體410a的源極和汲極中的一個與導電層431電連接的例子。
圖30C示出電晶體450包括一對閘極的例子。
電晶體450包括導電層455、絕緣層422、半導體層451、絕緣層452、導電層453等。導電層453的一部分被用作電晶體450的第一閘極,導電層455的一部分被用作電晶體450的第二閘極。此時,絕緣層452的一部分被用作電晶體450的第一閘極絕緣層,絕緣層422的一部分被用作電晶體450的第二閘極絕緣層。
導電層455設置在絕緣層412上。以覆蓋導電層455的方式設置有絕緣層422。半導體層451設置在絕緣層422上。以覆蓋半導體層451及絕緣層422的方式設置有絕緣層452。導電層453設置在絕緣層452上,並具有與半導體層451及導電層455重疊的區域。
另外,以覆蓋絕緣層452及導電層453的方式設置有絕緣層426。絕緣層426上設置有導電層454a及導電層454b。導電層454a及導電層454b藉由形成在絕緣層426及絕緣層452中的開口部與半導體層451電連接。導電層454a的一部分被用作源極電極和汲極電極中的一個,導電層454b的一部分被用作源極電極和汲極電極中的另一個。另外,以覆蓋導電層454a、導電層454b及絕緣層426的方式設置有絕緣層423。
在此,與電晶體410a電連接的導電層414a及導電層414b與導電層454a及導電層454b較佳為加工同一導電膜來形成。在圖30C中示出導電層414a、導電層414b、導電層454a及導電層454b在同一面上(亦即,與絕緣層426的頂面接觸地)形成並含有同一金屬元素的結構。此時,導電層414a及導電層414b藉由形成在絕緣層426、絕緣層452、絕緣層422及絕緣層412中的開口與低電阻區域411n電連接。由此,可以使製程簡化,所以是較佳的。
另外,被用作電晶體410a的第一閘極電極的導電層413和被用作電晶體450的第二閘極電極的導電層455較佳為加工同一導電膜來形成。在圖30C中示出導電層413和導電層455在同一面上(亦即,與絕緣層412的頂面接觸地)形成並含有同一金屬元素的結構。由此,可以使製程簡化,所以是較佳的。
在圖30C中,被用作電晶體450的第一閘極絕緣層的絕緣層452覆蓋半導體層451的端部,但是如圖30D所示的電晶體450a那樣,也可以以其頂面的形狀與導電層453的頂面形狀一致或大致一致的方式加工絕緣層452。
在本說明書等中,“頂面形狀大致一致”是指疊層中的每一個層的邊緣的至少一部分重疊。例如,是指上層及下層藉由同一遮罩圖案或其一部分同一遮罩圖案被加工的情況。但是,實際上有邊緣不重疊的情況,有時上層位於下層的內側或者上層位於下層的外側,該情況也可以說“頂面形狀大致一致”。
注意,這裡示出電晶體410a對應於電晶體M2並與像素電極電連接的例子,但是不侷限於此。例如,電晶體450或電晶體450a也可以對應於電晶體M2。此時,電晶體410a對應於電晶體M1、電晶體M3或其他電晶體。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式5 在本實施方式中,對能夠用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的發光器件進行說明。
如圖31A所示,發光器件在一對電極(下部電極772、上部電極788)間包括EL層786。EL層786可以由層4420、發光層4411、層4430等的多個層構成。層4420例如可以包括含有電子注入性高的物質的層(電子注入層)及含有電子傳輸性高的物質的層(電子傳輸層)等。發光層4411例如包含發光性化合物。層4430例如可以包括含有電洞注入性高的物質的層(電洞注入層)及含有電洞傳輸性高的物質的層(電洞傳輸層)。
包括設置在一對電極間的層4420、發光層4411及層4430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所示的發光器件所包括的EL層786的變形例子。明確而言,圖31B所示的發光器件包括下部電極772上的層4431、層4431上的層4432、層4432上的發光層4411、發光層4411上的層4421、層4421上的層4422以及層4422上的上部電極788。例如,在下部電極772被用作陽極且上部電極788被用作陰極時,層4431被用作電洞注入層,層4432被用作電洞傳輸層,層4421被用作電子傳輸層,並且層4422被用作電子注入層。或者,在下部電極772被用作陰極且上部電極788被用作陽極時,層4431被用作電子注入層,層4432被用作電子傳輸層,層4421被用作電洞傳輸層,並且層4422被用作電洞注入層。藉由採用上述層結構,可以將載子高效地注入到發光層4411,由此可以提高發光層4411內的載子的再結合的效率。
此外,如圖31C、圖31D所示,層4420與層4430之間設置有多個發光層(發光層4411、發光層4412、發光層4413)的結構也是單結構的變形例子。
另外,如圖31E及圖31F所示,在本說明書中多個發光單元(EL層786a、EL層786b)隔著電荷產生層4440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器件。
在圖31C及圖31D中,也可以將發射相同顏色的光的發光材料,甚至為相同發光材料用於發光層4411、發光層4412及發光層4413。例如,也可以將發射藍色光的發光材料用於發光層4411、發光層4412及發光層4413。作為圖31D所示的層785,也可以設置顏色轉換層。
另外,也可以將發射彼此不同顏色的光的發光材料用於發光層4411、發光層4412及發光層4413。在發光層4411、發光層4412及發光層4413各自所發射的光處於補色關係時,可以得到白色發光。作為圖31D所示的層785,也可以設置濾色片(也被稱為彩色層)。在白色光透過濾色片時,可以得到所希望的顏色的光。
另外,在圖31E、圖31F中,也可以將發射相同顏色的光的發光材料,甚至為相同發光材料用於發光層4411及發光層4412。或者,也可以將發射不同顏色的光的發光材料用於發光層4411及發光層4412。在發光層4411所發射的光及發光層4412所發射的光處於補色關係時,可以得到白色發光。圖31F示出還設置層785的例子。作為層785可以使用顏色轉換層和濾色片(彩色層)中的一者或兩者。
注意,在圖31C、圖31D、圖31E及圖31F中,如圖31B所示,層4420及層4430也可以具有由兩層以上的層構成的疊層結構。
將按每個發光器件分別形成發光顏色(例如,藍色(B)、綠色(G)及紅色(R))的結構稱為SBS(Side By Side)結構。
發光器件的發光顏色根據構成EL層786的材料而可以為紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色、黃色或白色等。此外,當發光器件具有微腔結構時,可以進一步提高顏色純度。
白色發光器件較佳為具有發光層包含兩種以上的發光物質的結構。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,可以得到在發光器件整體上以白色發光的發光器件。此外,包括三個以上的發光層的發光器件也是同樣的。
發光層較佳為包含每個發光呈現R(紅)、G(綠)、B(藍)、Y(黃)、O(橙)等的兩種以上的發光物質。或者,較佳為包含每個發光包含R、G、B中的兩種以上的光譜成分的兩種以上的發光物質。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式6 在本實施方式中,使用圖32至圖34對本發明的一個實施方式的電子裝置進行說明。
本實施方式的電子裝置在顯示部中包括本發明的一個實施方式的顯示裝置。本發明的一個實施方式的顯示裝置容易實現高清晰化及高解析度化,此外可以實現高顯示品質。因此,可以用於各種電子裝置的顯示部。
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。
特別是,因為本發明的一個實施方式的顯示裝置可以提高清晰度,所以可以適當地用於包括較小的顯示部的電子裝置。作為這種電子裝置可以舉出手錶型及手鐲型資訊終端設備(可穿戴裝置)、可戴在頭上的可穿戴裝置等諸如頭戴顯示器等VR用設備、眼鏡型AR用設備及MR用設備等。
本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為具有極高的解析度諸如HD(像素數為1280×720)、FHD(像素數為1920×1080)、WQHD(像素數為2560×1440)、WQXGA(像素數為2560×1600)、4K(像素數為3840×2160)、8K(像素數為7680×4320)等。尤其是,較佳為設定為4K、8K或其以上的解析度。另外,本發明的一個實施方式的顯示裝置中的像素密度(清晰度)較佳為100ppi以上,較佳為300ppi以上,更佳為500ppi以上,進一步較佳為1000ppi以上,更進一步較佳為2000ppi以上,更進一步較佳為3000ppi以上,還進一步較佳為5000ppi以上,進一步較佳為7000ppi以上。藉由使用上述的具有高解析度和高清晰度中的一者或兩者的顯示裝置,在可攜式或家用等的個人用途的電子裝置中可以進一步提高真實感及縱深感等。此外,對本發明的一個實施方式的顯示裝置的螢幕比例(縱橫比)沒有特別的限制。例如,顯示裝置可以適應1:1(正方形)、4:3、16:9、16:10等各種螢幕比例。
本實施方式的電子裝置也可以包括感測器(該感測器具有感測、檢測、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。
使用圖32A至圖32D說明可戴在頭上的可穿戴裝置的一個例子。這些可穿戴裝置具有顯示AR內容的功能和顯示VR內容的功能中的一者或兩者。此外,這些可穿戴裝置也可以具有除了AR、VR以外還顯示SR或MR的內容的功能。當電子裝置具有顯示AR、VR、SR和MR等中的至少一個的內容的功能時,可以提高使用者的沉浸感。
圖32A所示的電子裝置700A以及圖32B所示的電子裝置700B都包括一對顯示裝置751、一對外殼721、通訊部(未圖示)、一對安裝部723、控制部(未圖示)、成像部(未圖示)、一對光學構件753、邊框757以及一對鼻墊758。
顯示裝置751可以應用本發明的一個實施方式的顯示裝置。因此,可以實現能夠進行清晰度極高的顯示的電子裝置。
電子裝置700A及電子裝置700B都可以將由顯示裝置751顯示的影像投影於光學構件753中的顯示區域756。因為光學構件753具有透光性,所以使用者可以與藉由光學構件753看到的透過影像重疊地看到顯示於顯示區域的影像。因此,電子裝置700A及電子裝置700B都是能夠進行AR顯示的電子裝置。
電子裝置700A及電子裝置700B上作為成像部也可以設置有能夠拍攝前方的照相機。另外,藉由在電子裝置700A及電子裝置700B設置陀螺儀感測器等的加速度感測器,可以檢測使用者的頭部朝向並將對應該方向的影像顯示在顯示區域756上。
通訊部具有無線通訊裝置,藉由該無線通訊裝置可以供應影像信號等。另外,代替無線通訊裝置或者除了無線通訊裝置以外還可以包括能夠連接供應影像信號及電源電位的電纜的連接器。
另外,電子裝置700A以及電子裝置700B設置有電池,可以以無線方式和有線方式中的一者或兩者進行充電。
外殼721也可以設置有觸控感測器模組。觸控感測器模組具有檢測外殼721的外側的面是否被觸摸的功能。藉由觸控感測器模組,可以檢測使用者的點按操作或滑動操作等而執行各種處理。例如,藉由點按操作可以執行動態影像的暫時停止或再生等的處理,藉由滑動操作可以執行快進、快退等的處理等。另外,藉由在兩個外殼721的每一個設置觸控感測器模組,可以擴大操作範圍。
作為觸控感測器模組,可以使用各種觸控感測器。例如,可以採用靜電電容方式、電阻膜方式、紅外線方式、電磁感應方式、表面聲波式、光學方式等各種方式。尤其是,較佳為將靜電電容方式或光學方式的感測器應用於觸控感測器模組。
在使用光學方式的觸控感測器時,作為受光器件(也稱為受光元件)可以使用光電轉換器件(也稱為光電轉換元件)。在光電轉換器件的活性層中可以使用無機半導體和有機半導體中的一者或兩者。
圖32C所示的電子裝置800A以及圖32D所示的電子裝置800B都包括一對顯示部820、外殼821、通訊部822、一對安裝部823、控制部824、一對成像部825以及一對透鏡832。
顯示部820可以應用本發明的一個實施方式的顯示裝置。因此,可以實現能夠進行清晰度極高的顯示的電子裝置。由此,使用者可以感受高沉浸感。
顯示部820設置在外殼821內部的藉由透鏡832能看到的位置上。另外,藉由在一對顯示部820的每一個上顯示不同影像,可以進行利用視差的三維顯示。
可以將電子裝置800A以及電子裝置800B都稱為面向VR的電子裝置。裝上電子裝置800A或電子裝置800B的使用者藉由透鏡832能看到顯示在顯示部820上的影像。
電子裝置800A及電子裝置800B較佳為具有一種機構,其中能夠調整透鏡832及顯示部820的左右位置,以根據使用者的眼睛的位置使透鏡832及顯示部820位於最合適的位置上。此外,較佳為具有一種機構,其中藉由改變透鏡832及顯示部820之間的距離來調整焦點。
使用者可以使用安裝部823將電子裝置800A或電子裝置800B裝在頭上。在圖32C等中,例示出安裝部823具有如眼鏡的鏡腳(也稱為腳絲等)那樣的形狀,但是不侷限於此。只要使用者能夠裝上,安裝部823就例如可以具有頭盔型或帶型的形狀。
成像部825具有取得外部的資訊的功能。可以將成像部825所取得的資料輸出到顯示部820。在成像部825中可以使用影像感測器。另外,也可以設置多個相機以能夠對應望遠、廣角等多種視角。
注意,在此示出包括成像部825的例子,設置能夠測量出與物件的距離的測距感測器(以下,也稱為檢測部)即可。換言之,成像部825是檢測部的一個實施方式。作為檢測部例如可以使用影像感測器或雷射雷達(LIDAR:Light Detection and Ranging)等距離影像感測器。藉由使用由相機取得的影像以及由距離影像感測器取得的影像,可以取得更多的資訊,可以實現精度更高的姿態操作。
電子裝置800A也可以包括被用作骨傳導耳機的振動機構。例如,作為顯示部820、外殼821和安裝部823中的任一個或多個可以採用包括該振動機構的結構。由此,不需要另行設置頭戴式耳機、耳機或揚聲器等音響設備,而只裝上電子裝置800A就可以享受影像和聲音。
電子裝置800A以及電子裝置800B也可以都包括輸入端子。可以將供應來自影像輸出設備等的影像信號以及用於對設置在電子裝置內的電池進行充電的電力等的電纜連線到輸入端子。
本發明的一個實施方式的電子裝置也可以具有與耳機750進行無線通訊的功能。耳機750包括通訊部(未圖示),並具有無線通訊功能。耳機750藉由無線通訊功能可以從電子裝置接收資訊(例如聲音資料)。例如,圖32A所示的電子裝置700A具有藉由無線通訊功能將資訊發送到耳機750的功能。另外,例如圖32C所示的電子裝置800A具有藉由無線通訊功能將資訊發送到耳機750的功能。
另外,電子裝置也可以包括耳機部。圖32B所示的電子裝置700B包括耳機部727。例如,可以採用以有線方式連接耳機部727和控制部的結構。連接耳機部727和控制部的佈線的一部分也可以配置在外殼721或安裝部723的內部。
同樣,圖32D所示的電子裝置800B包括耳機部827。例如,可以採用以有線方式連接耳機部827和控制部824的結構。連接耳機部827和控制部824的佈線的一部分也可以配置在外殼821或安裝部823的內部。另外,耳機部827和安裝部823也可以包括磁鐵。由此,可以用磁力將耳機部827固定到安裝部823,收納變得容易,所以是較佳的。
電子裝置也可以包括能夠與耳機或頭戴式耳機等連接的聲音輸出端子。另外,電子裝置也可以包括聲音輸入端子和聲音輸入機構中的一者或兩者。作為聲音輸入機構,例如可以使用麥克風等收音裝置。藉由將聲音輸入機構設置到電子裝置,可以使電子裝置具有所謂的耳麥的功能。
如此,作為本發明的一個實施方式的電子裝置,眼鏡型(電子裝置700A以及電子裝置700B等)和護目鏡型(電子裝置800A以及電子裝置800B等)的兩者都是較佳的。
另外,本發明的一個實施方式的電子裝置可以以有線或無線方式將資訊發送到耳機。
圖33A所示的電子裝置6500是可以被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、照相機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33B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裝置6511、光學構件6512、觸控感測器面板6513、印刷電路板6517、電池6518等。
顯示裝置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,顯示裝置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。
顯示裝置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,由於顯示裝置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,藉由折疊顯示裝置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33C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所具備的操作開關以及另外提供的遙控器7111進行圖33C所示的電視機7100的操作。或者,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。另外,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。
另外,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33D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33E和圖33F示出數位看板的一個例子。
圖33E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33F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33E和圖33F中,可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於顯示部7000。
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。另外,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33E和圖33F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34A至圖34G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(該感測器具有感測、檢測、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34A至圖34G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。另外,也可以在電子裝置中設置照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照相機的存儲介質)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34A至圖34G所示的電子裝置。
圖34A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。另外,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34A中示出三個圖示9050的例子。另外,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;以及電波強度等。或者,可以在顯示有資訊9051的位置上顯示圖示9050等。
圖34B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。例如,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34C是示出平板終端9103的立體圖。平板終端9103例如可以執行行動電話、電子郵件及文章的閱讀和編輯、播放音樂、網路通訊、電腦遊戲等各種應用軟體。平板終端9103在外殼9000的正面包括顯示部9001、照相機9002、麥克風9008及揚聲器9003,在外殼9000的左側面包括用作操作用按鈕的操作鍵9005,並且在底面包括連接端子9006。
圖34D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(註冊商標)。另外,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34E至圖34G是示出可以折疊的可攜式資訊終端9201的立體圖。另外,圖34E是將可攜式資訊終端9201展開的狀態的立體圖,圖34G是折疊的狀態的立體圖,圖34F是從圖34E的狀態和圖34G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。
AL:佈線 CL:佈線 GL:佈線 PS:子像素 SL:佈線 SLB:佈線 SLG:佈線 SLR:佈線 RL:佈線 51:偽像素 51a:偽子像素 51b:偽子像素 51c:偽子像素 52:偽像素 58a:偽發光器件 58b:偽發光器件 58c:偽發光器件 59:偽發光器件 100:顯示裝置 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 101:包括電晶體的層 110:像素 110a:子像素 110b:子像素 110c:子像素 110d:子像素 111:像素電極 111a:像素電極 111af:導電膜 111b:像素電極 111c:像素電極 111d:像素電極 111e:像素電極 111f:像素電極 111g:像素電極 111h:像素電極 112a:導電層 112b:導電層 112g:導電層 113:層 113a:層 113af:膜 113b:層 113bf:膜 113c:層 113d:層 113e:層 113f:層 113g:層 113h:層 114:共用層 115:共用電極 117:遮光層 118:遮罩層 118a:遮罩層 118af:遮罩膜 118b:遮罩層 118bf:遮罩膜 118c:遮罩層 118e:遮罩層 118cf:遮罩膜 118f:遮罩層 118g:遮罩層 118h:遮罩層 118j:遮罩層 118k:遮罩層 119a:遮罩層 119af:遮罩膜 119b:遮罩層 119bf:遮罩膜 119c:遮罩層 119cf:遮罩膜 119e:遮罩層 119f:遮罩層 119g:遮罩層 119gf:遮罩膜 119h:遮罩層 119j:遮罩層 120:基板 122:樹脂層 123:導電層 124a:像素 124b:像素 125:絕緣層 125A:絕緣膜 125k:絕緣層 126a:導電層 126b:導電層 126g:導電層 127:絕緣層 127A:絕緣膜 127k:絕緣層 128:層 129a:導電層 129b:導電層 129g:導電層 130:發光器件 130a:發光器件 130b:發光器件 130c:發光器件 131:保護層 140:連接部 142:黏合層 150:受光器件 151:基板 152:基板 162:絕緣層 163:絕緣層 164:電路 165:佈線 165B:彩色層 165G:彩色層 165R:彩色層 166:導電層 167:顯示部 172:FPC 173:IC 181:區域 186:密封部 190a:光阻遮罩 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 231:半導體層 231i:通道形成區域 231n:低電阻區域 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 256b:插頭 256c:插頭 261:絕緣層 262:絕緣層 263:絕緣層 264:絕緣層 265:絕緣層 271:插頭 274:插頭 274a:導電層 274b:導電層 280:顯示模組 281:顯示部 282:電路部 283:像素電路部 283a:像素電路 284:像素部 284a:像素 285:端子部 286:佈線部 290:FPC 291:基板 292:基板 294:偽像素部 295:偽像素部 301:基板 301A:基板 301B:基板 310:電晶體 310A:電晶體 310B: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 320:電晶體 320A:電晶體 320B: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 351:基板 352:指頭 353:層 355:功能層 357:層 359:基板 400:顯示裝置 401:基板 402:驅動電路部 403:驅動電路部 404:顯示部 405:像素 405B:子像素 405G:子像素 405R:子像素 410:電晶體 410a:電晶體 411:半導體層 411i:通道形成區域 411n:低電阻區域 412:絕緣層 413:導電層 414a:導電層 414b:導電層 415:導電層 416:絕緣層 421:絕緣層 422:絕緣層 423:絕緣層 426:絕緣層 430:像素 431:導電層 450:電晶體 450a:電晶體 451:半導體層 452:絕緣層 453:導電層 454a:導電層 454b:導電層 455:導電層 700A:電子裝置 700B:電子裝置 721:外殼 723:安裝部 727:耳機部 750:耳機 751:顯示裝置 753:光學構件 756:顯示區域 757:邊框 758:鼻墊 772:下部電極 785:層 786:EL層 786a:EL層 786b:EL層 788:上部電極 800A:電子裝置 800B:電子裝置 820:顯示部 821:外殼 822:通訊部 823:穿戴部 824:控制部 825:成像部 827:耳機部 832:透鏡 4411:發光層 4412:發光層 4413:發光層 4420:層 4421:層 4422:層 4430:層 4431:層 4432:層 4440:電荷產生層 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:照相機 6508:光源 6510:保護構件 6511:顯示裝置 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 9002:照相機 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 9103:平板終端 9200:可攜式資訊終端 9201:可攜式資訊終端
[圖1A]及[圖1B]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖。 [圖2A]及[圖2B]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖。 [圖3]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖。 [圖4]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖。 [圖5A]是示出像素的一個例子的俯視圖。[圖5B]至[圖5D]是示出偽像素的一個例子的俯視圖。 [圖6]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖。 [圖7A]至[圖7C]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖8A]至[圖8C]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖9A]及[圖9B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖10A]至[圖10C]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖11A]及[圖11B]是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖。 [圖12A]及[圖12B]是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖。 [圖13A]及[圖13B]是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖。 [圖14A]及[圖14B]是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖。 [圖15A]至[圖15F]是示出像素的一個例子的俯視圖。 [圖16A]至[圖16H]是示出像素的一個例子的俯視圖。 [圖17A]至[圖17J]是示出像素的一個例子的俯視圖。 [圖18A]至[圖18D]是示出像素的一個例子的俯視圖。[圖18E]至[圖18G]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖19A]及[圖19B]是示出顯示裝置的一個例子的立體圖。 [圖20A]至[圖20E]是示出顯示模組的結構的一個例子的俯視圖。 [圖21A]及[圖21B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖22]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖23]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖24]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖25]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖26]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖27]是示出顯示裝置的一個例子的立體圖。 [圖28A]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。[圖28B]及[圖28C]是示出電晶體的一個例子的剖面圖。[圖28D]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。 [圖29A]是示出顯示裝置的一個例子的方塊圖。[圖29B]至[圖29D]是示出像素電路的一個例子的圖。 [圖30A]至[圖30D]是示出電晶體的一個例子的圖。 [圖31A]至[圖31F]是示出發光器件的結構例子的圖。 [圖32A]至[圖32D]是示出電子裝置的一個例子的圖。 [圖33A]至[圖33F]是示出電子裝置的一個例子的圖。 [圖34A]至[圖34G]是示出電子裝置的一個例子的圖。 [圖35A]及[圖35B]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖。 [圖36A]是示出顯示裝置的一個例子的俯視圖。[圖36B]及[圖36C]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖。
100:顯示裝置
140:連接部
284:像素部
294:偽像素部
295:偽像素部

Claims (6)

  1. 一種顯示裝置,包括: 像素部;以及 偽像素部, 其中,該偽像素部是無助於顯示的區域, 該偽像素部在俯視時相鄰地配置於該像素部的外側, 該像素部包括多個像素, 該多個像素都包括發光器件, 該發光器件包括像素電極、該像素電極上的第一層及該第一層上的共用電極, 該第一層包括發光層, 在多個該像素中共同使用該共用電極, 在該多個像素中相鄰的像素的該第一層由包含無機材料的第一絕緣層及包含有機材料的第二絕緣層分離, 該第一層的側面包括與該第一絕緣層接觸的區域, 在該像素部中,該第二絕緣層接觸於該第一絕緣層上且配置於該共用電極的下方, 該偽像素部包括多個偽像素, 該多個偽像素都包括導電層及該導電層上的第二層, 該第二層的側面包括與該第一絕緣層接觸的區域, 在該偽像素部中,該第二絕緣層接觸於該第一絕緣層上, 該導電層包含與該像素電極相同的材料, 並且,該第二層包含與該發光層相同的材料。
  2. 如請求項1之顯示裝置, 其中該共用電極在多個該偽像素中與該第二層重疊, 並且在該偽像素部中,該第二絕緣層配置於該共用電極的下方。
  3. 如請求項1或2之顯示裝置, 其中該多個像素在該像素部中排列在n列(n為1以上的整數)上, 並且該偽像素部設置於排列在該n列上的該像素的兩側的列的外側的至少一個上。
  4. 如請求項1或2之顯示裝置, 其中該多個像素在該像素部中排列在n列(n為1以上的整數)上, 並且在排列在該n列上的該像素的兩側的列的外側的至少一個設置兩列以上的該偽像素部。
  5. 如請求項1或2之顯示裝置, 其中該多個像素在該像素部中排列在m行(m為1以上的整數)上, 並且在排列於該m行上的該像素的上下的行的外側的至少一個上設置兩行以上的該偽像素部。
  6. 如請求項1至5中任一項之顯示裝置, 其中該導電層具有與該像素電極相同的疊層結構。
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