WO2022113324A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2022113324A1
WO2022113324A1 PCT/JP2020/044437 JP2020044437W WO2022113324A1 WO 2022113324 A1 WO2022113324 A1 WO 2022113324A1 JP 2020044437 W JP2020044437 W JP 2020044437W WO 2022113324 A1 WO2022113324 A1 WO 2022113324A1
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WO
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light emitting
emitting elements
display device
small
small light
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PCT/JP2020/044437
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French (fr)
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裕介 榊原
真澄 久保
Original Assignee
シャープ株式会社
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Priority to PCT/JP2020/044437 priority patent/WO2022113324A1/ja
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Definitions

  • This disclosure relates to a display device.
  • Patent Document 1 discloses an image display device provided with an organic EL (ElectroLuminescence) element that emits red light, an organic EL element that emits green light, and an organic EL element that emits blue light. ..
  • the organic EL element is provided in a sub-pixel and is divided into two regions within the sub-pixel. Then, when a defect occurs in one of the two regions of the organic EL element in the sub-pixel, the region where the defect occurs in the manufacturing process of the image display device is irradiated with a laser beam to emit light. Try not to. As a result, the organic EL element in the region where no defect has occurred is made to emit light in the sub-pixel. As described above, in Patent Document 1, the defect of the sub-pixel in the image display device is repaired.
  • an organic EL ElectroLuminescence
  • an operator determines the brightness of each region in the manufacturing process. It takes time and effort to visually check.
  • One aspect of the present disclosure obtains a display device that facilitates inspection of unevenness in the film state of the light emitting layer.
  • the display device includes a plurality of light emitting elements including a first electrode, a second electrode, and a light emitting layer provided between the first electrode and the second electrode.
  • the plurality of light emitting elements include at least one main light emitting element having quantum dots contained in the light emitting layer, and at least one set of small light emitting elements including a plurality of small light emitting elements smaller than the at least one main light emitting element. Have.
  • FIG. 3 It is a figure which shows an example of the circuit structure of the display device which concerns on modification 3 of embodiment. It is a top view which shows the schematic structure of the display device which concerns on modification 4 of embodiment. It is a top view which shows the schematic structure of the display device which concerns on modification 5 of embodiment. It is a figure which shows the circuit structure of the display device which concerns on modification 5 of embodiment. It is a figure which shows the circuit structure of the display device which concerns on modification 6 of embodiment. It is a top view which shows the schematic structure of the display device which concerns on modification 7 of embodiment. It is a top view which shows the schematic structure of the display device which concerns on modification 8 of embodiment. It is a figure which shows the circuit structure of the display device which concerns on modification 8 of embodiment. It is a top view which shows the schematic structure of the display device which concerns on modification 9 of embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a display device 1 according to an embodiment.
  • the display device 1 includes, for example, a plurality of light emitting elements.
  • the plurality of light emitting elements included in the display device 1 includes at least one main light emitting element 11 and at least one set of small light emitting elements 13 including a plurality of small light emitting elements 12.
  • the display device 1 may have at least one main light emitting element 11, but as an example, in the present embodiment, the display device 1 will be described as having a plurality of main light emitting elements 11. Further, the number of sets of at least one set of small light emitting elements 13 included in the display device 1 may be plural, but as an example, in the present embodiment, the display device 1 has one set of small light emitting elements 13 (one set of small light emitting elements 13). It will be described as having one small light emitting element 13).
  • the plurality of main light emitting elements 11 are light emitting elements mainly for displaying an image among the plurality of light emitting elements included in the display device 1.
  • the plurality of main light emitting elements 11 are provided in a matrix in a display area 10 which is a region for displaying an image.
  • the plurality of main light emitting elements 11 emit light of a single color.
  • the emission color of the plurality of main light emitting elements 11 is not limited, but as an example, the plurality of main light emitting elements 11 are a plurality of main light emitting elements 11r that emit red light (first color).
  • the light emitted by the plurality of main light emitting elements 11 is not limited to red light, but is green light (second color) having a peak wavelength shorter than that of red light and blue light (third color) having a peak wavelength shorter than that of green light. ), Or light of a color other than red light, such as white light in which red light, green light, and blue light are mixed.
  • red light is light having a peak wavelength of more than 600 nm and a wavelength of 780 nm or less.
  • green light is light having a peak wavelength of more than 500 nm and 600 nm or less.
  • blue light is light having a peak wavelength of 400 nm or more and 500 nm or less.
  • the row direction (left-right direction on the paper surface in FIG. 1) is referred to as the X direction
  • the column direction orthogonal to the row direction (vertical direction on the paper surface in FIG. 1). May be referred to as the Y direction.
  • one set of small light emitting elements 13 is a light emitting element used for inspecting unevenness of the film state of the light emitting layer included in the plurality of light emitting elements among the plurality of light emitting elements included in the display device 1.
  • one set of small light emitting elements 13 is provided in a frame region which is a region surrounding the display region 10.
  • One set of small light emitting elements 13 includes a plurality of small light emitting elements 12 which are a plurality of regions.
  • one set of small light emitting elements 13 includes five small light emitting elements 12.
  • the number of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 is not limited to five, and may be a plurality.
  • one set of small light emitting elements 13 and the main light emitting element 11 have the same lengths in the X direction, lengths in the Y direction, and areas.
  • one set of small light emitting elements 13 and the main light emitting element 11 have the same planar shape.
  • Each of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 has a smaller area than the main light emitting element 11.
  • the length of the long side (length in the X direction) of each of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 is the long side of each of the small light emitting element 13 and the main light emitting element 11. Is shorter than the length of (the length in the Y direction). Further, for example, the length of each short side (length in the Y direction) of each of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 is short of each of the set of small light emitting elements 13 and the main light emitting element 11. It is shorter than the length of the side (length in the X direction).
  • the length of the short side of the small light emitting element 12 is preferably 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example. As a result, it is possible to accurately detect the unevenness of the film state of the light emitting layer in the light emitting element within the range in which the small light emitting element 12 can be manufactured.
  • the number of a plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 is about 2 or more and 5 or less. That is, the number of the first electrode 28 divided into the plurality of first electrodes 27 in one set of small light emitting elements 13 is about 2 or more and 5 or less.
  • the number of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 may be two or four (FIGS. 20 and 21). That is, the number of the first electrode 28 divided into the plurality of first electrodes 27 in one set of small light emitting elements 13 may be two or four.
  • FIG. 1 shows an example in which each of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13, the main light emitting element 11, and one set of small light emitting elements 12 has a rectangular planar shape.
  • Each plane shape is not limited to a rectangle, and may be a square, an ellipse, or any other shape.
  • the emission color of one set of small light emitting elements 13 is the same as the emission color of the main light emitting element 11. That is, the emission color of each of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 is the same. Further, the emission color of each of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 is the same as the emission color of the main light emitting element 11.
  • one set of small light emitting elements 13 is one set of small light emitting elements 13r that emits the same red light as the main light emitting element 11r. That is, for example, the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 are a plurality of small light emitting elements 12r that emit the same red light as the main light emitting element 11r.
  • the emission color is the same
  • the peak wavelength is within the wavelength range of the same color, or there is a wavelength in which the emission wavelength range overlaps. ..
  • the peak wavelength of the emission color is in the wavelength range of more than 600 nm and 780 nm or less, it can be regarded as red light having the same emission color. Further, for example, if the peak wavelength of the emission color is in the wavelength range of more than 500 nm and 600 nm or less, it can be regarded as “same emission color” green light. Further, for example, if the peak wavelength of the emission color is in the wavelength range of 400 nm or more and 500 nm or less, it can be regarded as blue light having “same emission color”.
  • a plurality of thin film transistors (drive transistors) Tr11 are provided adjacent to one set of small light emitting elements 13.
  • the plurality of thin film transistors Tr 11 are switching elements that make each of the plurality of small light emitting elements 12 emit light or do not emit light, and are connected to each of the plurality of small light emitting elements 12.
  • FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of a main light emitting element 11 and a set of small light emitting elements 13 according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the main light emitting element 11 according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a set of small light emitting elements 13 according to an embodiment. It should be noted that FIGS. 3 and 4 are also views showing film thickness unevenness among the film unevenness of the light emitting layer 23 of each of the main light emitting element 11 and the set of small light emitting elements 13. Details of the film thickness unevenness such as the film thickness unevenness of the light emitting layer 23 will be described later with reference to FIGS. 3 to 8 and the like.
  • the display device 1 includes a plurality of main light emitting elements 11 and a set of small light emitting elements 13, as well as an array substrate 5 and a bank 17 provided on the array substrate 5.
  • the bank 17 is laminated on the array substrate 5 so as to partition the plurality of main light emitting elements 11 and one set of small light emitting elements 13.
  • the bank 17 can be configured to contain an insulating material such as polyimide or acrylic.
  • the area surrounded by the bank 17 is a pixel.
  • the array substrate 5 is composed of a plurality of thin film transistor (drive transistors) Tr1 for controlling light emission and non-light emission of the plurality of main light emitting elements 11 and light emission of each of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13. It is a substrate provided with a plurality of thin film transistors Tr11 for controlling non-light emission.
  • driver transistors thin film transistors
  • the area of the thin film transistor becomes smaller, the characteristics between the thin film transistors tend to vary. Therefore, the area of each of the plurality of thin film transistor Trs 11 connected to each of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 and the area of the thin film transistor Tr1 connected to the main light emitting element 11 are substantially the same. Is preferable. As a result, the characteristics of the plurality of thin film transistors Tr11 can be stabilized to the same extent as the characteristics of the thin film transistor Tr1. As a result, the drive of each of the plurality of small light emitting elements 12 can be stabilized to the same extent as the drive of the main light emitting element 11.
  • the array substrate 5 covers, for example, a flexible base material, an inorganic insulating layer laminated on the base material, a plurality of thin film Tr1 / Tr11 provided on the inorganic insulating layer, and a plurality of thin film Tr1 / Tr11. It has an interlayer insulating layer laminated on the inorganic insulating layer.
  • the flexible base material can be configured by containing, for example, an organic insulating material such as polyimide.
  • the inorganic insulating layer has a single layer or a multi-layer structure, and can be configured by containing, for example, silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride.
  • the interlayer insulating layer can be configured by containing, for example, an organic insulating material such as polyimide or acrylic. In this way, the flexible array substrate 5 can be configured.
  • the array substrate 5 may have a hard substrate containing an inorganic insulating material such as glass instead of the flexible substrate.
  • the main light emitting element 11 has a first electrode 21, a first charge transport layer 22, a light emitting layer 23, a second charge transport layer 24, and a second electrode 25, which are stacked in order from the array substrate 5 side.
  • one set of small light emitting elements 13 is composed of a first electrode 28, a first charge transport layer 22, a light emitting layer 23, a second charge transport layer 24, and a second, which are stacked in order from the array substrate 5 side. It has an electrode 25.
  • the first electrode 21 of the main light emitting element 11 and the first electrode 28 of one set of small light emitting elements 13 are formed by the same process using the same material.
  • the first charge transport layer 22 of each of the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 is formed in the same process using, for example, the same material.
  • the light emitting layer 23 of each of the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 is formed in the same process using, for example, the same material.
  • the second charge transport layer 24 of each of the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 is formed in the same process using, for example, the same material.
  • the second electrode 25 of each of the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 is formed in the same process using, for example, the same material.
  • at least one of the first charge transport layer 22, the light emitting layer 23, and the second charge transport layer 24 of the main light emitting element 11 and the set of small light emitting elements 13 is the same using the same material.
  • the first electrode 21 is an anode and a reflecting electrode
  • the second electrode 25 is a cathode and a transparent electrode
  • the first charge transport layer 22 is a hole transport layer
  • the second charge transport layer 24 is an electron transport layer.
  • the first electrode 28 is an anode and a reflecting electrode
  • the second electrode 25 is a cathode and a transparent electrode.
  • the transparent electrode is the main light emitting element 11 or one set of small light emitting elements 13 in which the light emitted from the light emitting layer 23 is emitted from the main light emitting element 11 or one set of small light emitting elements.
  • 13 is an electrode provided on the side to be taken out to the outside.
  • the transparent electrode is a transparent electrode having a high transmittance of visible light.
  • a transparent electrode having a high visible light transmittance can be configured by using, for example, ITO, IZO, ZnO, AZO, GZO, or the like.
  • the transparent electrode can be formed by, for example, a sputtering method, a thin-film deposition method, or the like.
  • the transparent electrode is preferably made of, for example, a material having a visible light transmittance of 80% or more. As a result, more light can be extracted from the light emitting layer 23.
  • the reflecting electrode is the light emitted from the light emitting layer 23 in the main light emitting element 11 or one set of small light emitting elements 13, and the main light emitting element 11 or one set of small light emitting elements. 13 is an electrode provided on the opposite side to the electrode provided on the side to be taken out to the outside.
  • the reflective electrode is an electrode that reflects the light emitted from the light emitting layer 23 in the main light emitting element 11 or a set of small light emitting elements 13.
  • the reflective electrode can be configured by using, for example, a reflective metal layer having a high reflectance of visible light.
  • the reflective metal layer having a high reflectance of visible light can be configured by containing a metal such as Al, Cu, Au, or Ag.
  • the reflective metal layer is preferably formed by using, for example, a material having a visible light reflectance of 80% or more. As a result, more light can be extracted from the light emitting layer 23.
  • the first electrodes 21 and 28 may be formed by using a transparent conductive layer having a high visible light transmittance in addition to the reflective metal layer, and the transparent conductive layer may be, for example, ITO (indium tin oxide). , IZO (indium tin oxide), ZnO (zinc oxide), AZO (aluminum-doped zinc oxide), GZO (gallium-doped zinc oxide) and the like.
  • the transparent conductive layer is preferably formed by using, for example, a material having a visible light transmittance of 80% or more. As a result, more light can be extracted from the light emitting layer 23.
  • Each layer constituting the first electrodes 21 and 28 can be formed by, for example, a sputtering method, a thin-film deposition method, or the like.
  • the first electrodes 21 and 28 are not limited to the two-layer structure, and may be a multi-layer structure in which three or more layers are laminated, or may be a single-layer structure.
  • the first electrode 21 may be a cathode and a reflecting electrode
  • the second electrode 25 may be an anode and a transparent electrode.
  • the first electrode 28 may be a cathode and a reflecting electrode
  • the second electrode 25 may be an anode and a transparent electrode.
  • the first charge transport layer 22 is an electron transport layer and the second charge transport layer 24 is a hole transport layer.
  • a current flows between the first electrode 21 and the second electrode 25, and the first electrode 28 and the second electrode
  • EL electroluminescence
  • the quantum dots of the present disclosure mean dots having a maximum width of 1 nm or more and 100 nm or less.
  • the shape of the quantum dots of the present disclosure is not particularly limited as long as it is within the range satisfying the maximum width, and is not limited to a spherical shape (circular cross section).
  • the shape of the quantum dots of the present disclosure may be a polygonal cross-section, a rod, a branch, a shape having irregularities on the surface, or a combination thereof.
  • the first electrode 21, the first charge transport layer 22, the light emitting layer 23, and the second charge transport layer 24 are each provided in an island shape separated for each of the plurality of main light emitting elements 11. Has been done.
  • the first electrode 28, the first charge transport layer 22, the light emitting layer 23, and the second charge transport layer 24 are each separated from the main light emitting element 11 into an island shape. It is provided.
  • the second electrode 25 is not separated for each of the plurality of main light emitting elements 11 and one set of small light emitting elements 13, but is continuous across the plurality of main light emitting elements 11 and one set of small light emitting elements 13. It is provided as a layer.
  • the first electrode 28 is separated into a plurality of first electrodes 27.
  • the plurality of first electrodes 27 are provided for each of the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13.
  • the first charge transport layer 22, the light emitting layer 23, the second charge transport layer 24, and the second electrode 25 are not separated for each of the plurality of small light emitting elements 12, and are integrated. (That is, as a continuous layer on a plurality of small light emitting elements 12).
  • the first electrode 21 injects holes into the first charge transport layer 22.
  • the first electrode 21 is connected to the thin film transistor Tr1 provided in the lower layer of the interlayer insulating layer through a contact hole formed in the interlayer insulating layer.
  • the plurality of first electrodes 27 each inject holes into the first charge transport layer 22.
  • Each of the plurality of first electrodes 27 is connected to a plurality of wirings 29, and the plurality of wirings 29 are a plurality of thin film transistors provided outside one set of small light emitting elements 13 to one set of small light emitting elements 13. It extends to a position where it overlaps with Tr11.
  • the plurality of wirings 29 are connected to the plurality of thin film transistor Tr11s provided in the lower layer of the interlayer insulating layer through contact holes formed in the interlayer insulating layer, respectively, at positions overlapping with the plurality of thin film transistor Tr11s. That is, the plurality of first electrodes 27 are connected to the plurality of thin film transistors Tr11 via the plurality of wirings 29, respectively.
  • the plurality of wirings 29 are formed in the same layer as the plurality of first electrodes 27. For example, the plurality of wirings 29 may be formed in the same process using the same material as the plurality of first electrodes 27.
  • the first charge transport layer 22 is, for example, a hole transport layer.
  • the first charge transport layer 22 transports the holes injected from the first electrode 21 to the light emitting layer 23.
  • the first charge transport layer 22 transports holes injected from the first electrode 28 (that is, each of the plurality of first electrodes 27) to the light emitting layer 23.
  • the first charge transport layer 22 contains, for example, a hole transport material.
  • the first charge transport layer 22 is, for example, PEDOT: PSS (polyethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonate), PVK (poly-N-vinylcarbazole), TFB (poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2)).
  • the first charge transport layer 22 can be formed, for example, by painting separately by an inkjet method, vapor deposition using a mask, photolithography, or the like.
  • the light emitting layer 23 includes a plurality of quantum dots 23a.
  • the plurality of quantum dots 23a emit red light, for example.
  • the emission color of the plurality of quantum dots 23a included in the light emitting layer 23 is not limited to red light, and may be light of another color such as green light or blue light.
  • the light emitting layer 23 can be formed by different painting by an inkjet method, vapor deposition using a mask, photolithography, or the like.
  • the plurality of quantum dots 23a may be semiconductor nanoparticles.
  • the plurality of quantum dots 23a have a valence band level (equal to ionization potential) and a conduction band level (equal to electron affinity), and include holes in the valence band level and electrons in the conduction band level. It can be formed by a luminescent material that emits light by recombination of. Since the light emitted by the quantum dots having the same grain size has a narrow spectrum due to the quantum confinement effect, it is possible to obtain light emission with a relatively deep chromaticity.
  • the plurality of quantum dots 23a are, for example, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InN, InP, InAs, InSb, AlP, AlS, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, PbS, PbSe, Si. , Ge, MgS, MgSe, MgTe and combinations thereof, may contain one or more semiconductor materials selected from the group.
  • the quantum dots 16r, 16g, and 16b may have a two-component core type, a three-component core type, a four-component core type, a core-shell type, a core multi-shell type, doped nanoparticles, and a structure with an inclined composition.
  • a ligand may be coordinate-bonded to the outer peripheral portion of the shell.
  • the ligand can be composed of, for example, an organic substance such as a thiol or an amine.
  • the particle size of the plurality of quantum dots 23a can be, for example, about 3 nm to 15 nm.
  • the emission wavelength (peak wavelength) of the plurality of quantum dots 23a can be controlled by the particle size. Therefore, by controlling the particle size of the plurality of quantum dots 23a, for example, red, green, or blue light emission can be obtained.
  • the plurality of quantum dots 23a included in the light emitting layer 23 of the main light emitting element 11 and the plurality of quantum dots 23a included in the light emitting layer 23 of one set of small light emitting elements 13 contain the same kind of material.
  • the same kind of material means, for example, (i) the compound (composition ratio) is the same, (ii) the average particle size of the quantum dots 23a is substantially the same, and (iii) the average particle size of the core of the quantum dots 23a is the same.
  • the cases of (i) and (ii), or (i) and (iii) of substantially the same can be mentioned.
  • the abbreviation is in the range of ⁇ 20%.
  • the average particle size can be defined as the average diameter of a circle corresponding to the area of the cross section of 10 adjacent particles when observing an arbitrary cross section of the light emitting layer 23.
  • the core is ZnSe
  • the PL peak wavelength of the quantum dot is ⁇ p (nm)
  • ⁇ 6.1 / [(1240 / ⁇ p) -2.7] ⁇ ⁇ (1/2) is ZnSe. It corresponds to the core diameter calculated by using the effective mass approximation, and this value can be used as the core diameter (considered as the core diameter). Further, even when the materials are different, the core diameter can be calculated from the PL peak wavelength by using the same approximate calculation.
  • the second charge transport layer 24 is, for example, an electron transport layer.
  • the second charge transport layer 24 transports the electrons injected from the second electrode 25 to the light emitting layer 23.
  • the second charge transport layer 24 contains, for example, a plurality of nanoparticles having electron transportability.
  • the second charge transport layer 24 can be formed, for example, by painting separately by an inkjet method, vapor deposition using a mask, photolithography, or the like.
  • the second charge transport layer 24 may have a function of suppressing holes from being transported from the light emitting layer 23 to the second electrode 25 (hole block function).
  • the second electrode 25 injects electrons into the second charge transport layer 24.
  • the second electrode 25 is provided on the side opposite to the first electrode 21 with respect to the light emitting layer 23. That is, the second electrode 25 is laminated on the second charge transport layer 24 and the bank 17.
  • the second electrode 25 is a common electrode that is continuous across the main light emitting element 11 and a set of small light emitting elements 13.
  • the second electrode 25 is formed in a so-called solid shape, which is a continuous layer over the entire surface of the display region 10 in the display device 1.
  • a sealing layer (not shown) is provided on the second electrode 25.
  • the sealing layer is, for example, a first inorganic sealing layer covering the second electrode 25, an organic buffer layer laminated on a layer above the first inorganic sealing layer, and a first layer laminated on the organic buffer layer. 2 Includes an inorganic sealing layer.
  • the sealing layer prevents foreign substances such as water and oxygen from penetrating into the display device 1.
  • the first inorganic sealing layer and the second inorganic sealing layer may have a single-layer structure using an inorganic insulating material such as a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, or a silicon nitride layer, respectively. , A multi-layer structure in which these layers are combined may be used.
  • Each layer of the first inorganic sealing layer and the second inorganic sealing layer can be formed by, for example, a CVD method or the like.
  • the organic buffer layer has a flattening effect, and is, for example, a translucent resin layer that transmits visible light.
  • the organic buffer layer can be made of a coatable organic material such as acrylic.
  • a functional film (not shown) may be provided on the sealing layer.
  • the functional film may have, for example, at least one of an optical compensation function, a touch sensor function, and a protection function.
  • the electrons injected from the second electrode 25 into the second charge transport layer 24 are further transported from the second charge transport layer 24 to the light emitting layer 23.
  • the holes injected from the first electrode 21 into the first charge transport layer 22 are further transported from the first charge transport layer 22 to the light emitting layer 23. Further, in one set of small light emitting elements 13, the holes injected from the plurality of first electrodes 27 into the first charge transport layer 22 are further transported from the first charge transport layer 22 to the light emitting layer 23. ..
  • the electrons and holes transported to the light emitting layer 23 are recombined in the plurality of quantum dots 23a to generate excitons.
  • the plurality of quantum dots 23a emit light. That is, the plurality of quantum dots 23a in the light emitting layer 23 emit red light, for example.
  • the display device 1 allows the light emitted by the light emitting layer 23 to pass through the second charge transport layer 24 and the second electrode 25 so as to be on the opposite side of the array substrate 5 (from the light emitting layer 23 in FIGS. 3 and 4). It is a top emission type that is taken out to the upper side).
  • the display device 1 transmits the light emitted by the light emitting layer 23 through the first charge transport layer 22, the first electrode 21, and the array substrate 5, so that the light emitting layer 23 on the array substrate 5 side (in FIGS. 3 and 4). It may be a bottom emission type that is taken out to the lower side).
  • the second electrode 25 is configured to include a reflective metal layer having a high visible light reflectance
  • the first electrode 21 is configured to use a transparent conductive layer having a high visible light transmittance. good.
  • the laminated structure of the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 is not limited to the structures shown in FIGS. 3 and 4, and for example, the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 are respectively. Further, it may have another functional layer.
  • the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 holes are injected from the first electrode 21 into the first charge transport layer 22 between the first electrode 21 and the first charge transport layer 22. It may have a hole injection layer to increase efficiency.
  • the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 have electrons from the second electrode 25 to the second charge transport layer 24 between the second electrode 25 and the second charge transport layer 24. It may have an electron injection layer that increases the injection efficiency.
  • the light emitting layer 23 emits light from the plurality of quantum dots 23a in the light emitting layer 23 by injecting electrons and holes. Therefore, the luminous efficiency of the light emitting layer 23 tends to change due to the unevenness of the film state, and as a result, the in-plane luminance unevenness due to the unevenness of the film state tends to occur.
  • unevenness in the film state is more likely to occur as compared with the case where the light emitting layer 23 is formed by thin film deposition or the like.
  • one set of small light emitting elements 13 according to the present embodiment has a configuration that makes it easy to inspect the unevenness of the film state of the light emitting layer 23.
  • the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 in which the light emission efficiency of the quantum dots 23a changes is, for example, (1) uneven film thickness, (2) unevenness of sparse and dense of a plurality of quantum dots, and (3) light emission with the light emitting layer 23.
  • the unevenness of the gaps at the interface can be mentioned.
  • the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 will be described with reference to FIGS. 3 to 8.
  • the electron transport layer (second charge transport layer 24) contains nanoparticles containing ZnO and the like, and the gaps between the nanoparticles are likely to be uneven, while the hole transport layer (first charge transport layer 22) is likely to occur.
  • the length of the bonds between the molecules is longer than that of the nanoparticles, and the unevenness of the gap may be less likely to occur than the layer containing the nanoparticles, as compared with the case where the nanoparticles are contained.
  • the layers containing nanoparticles that is, the electron transport layer (second charge transport layer 24)
  • the unevenness of the interface between the light emitting layer 23 and the light emitting layer 23 including the quantum dots 23a may be larger.
  • FIG. 3 shows the state of the film thickness unevenness of the light emitting layer 23 of the main light emitting element 11 as described above
  • FIG. 4 shows the state of the film thickness unevenness of the light emitting layer 23 of one set of small light emitting elements 13. There is.
  • the film thickness of the light emitting layer 23 becomes thick, the electric resistance between the first electrode 27 and the second electrode 25 becomes large, and the driving voltage for passing a predetermined current becomes high. Further, when the film thickness of the light emitting layer 23 becomes thin, the electric resistance between the first electrode 27 and the second electrode 25 becomes small, and the driving voltage for passing a predetermined current becomes low.
  • the length of the long side of the main light emitting element 11 is often longer than the pitch of the film thickness unevenness of the light emitting layer 23. Therefore, even if the light emitting layer 23 in the main light emitting element 11 includes a region having a thick film thickness and a region having a thin film thickness, the current-voltage characteristic (JV characteristic) and the emission luminance of the main light emitting element 11 are included.
  • the current characteristic (LJ characteristic) is a characteristic in which the film thickness unevenness of the light emitting layer 23 is averaged in the main light emitting element 11.
  • one set of small light emitting elements 13 includes a plurality of small light emitting elements 12. That is, the first electrode 28 included in one set of small light emitting elements 13 is separated into a plurality of first electrodes 27.
  • the plurality of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 are sequentially referred to as small light emitting elements 12a, 12b, 12c, 12d, and 12e.
  • the first electrode 27 of the small light emitting element 12a is the first electrode 27a
  • the first electrode 27 of the small light emitting element 12b is the first electrode 27b
  • the first electrode 27 of the small light emitting element 12c is the first electrode 27c.
  • the first electrode 27 of the small light emitting element 12d is referred to as the first electrode 27d
  • the first electrode 27 of the small light emitting element 12e is referred to as the first electrode 27e.
  • the region included in the small light emitting element 12b has a large average film thickness, so that the electric resistance is large as compared with the other regions. .. Since the average film thickness of the region included in the small light emitting element 12d is thin, the electric resistance is smaller than that of the other regions. Therefore, the drive voltage for passing a predetermined current is smaller than the drive voltage between the first electrode 27b in the small light emitting element 12b and the region of the second electrode 25 facing the first electrode 27b. The drive voltage between the first electrode 27d in the element 12d and the region of the second electrode 25 facing the first electrode 27d is lower.
  • FIG. 5 is a cross section showing a schematic configuration of the main light emitting element 11 according to the embodiment, and is a diagram showing unevenness of sparse and dense of a plurality of quantum dots included in the light emitting layer 23.
  • FIG. 6 is a cross section showing a schematic configuration of a set of small light emitting elements 13 according to an embodiment, and is a diagram showing unevenness of density of a plurality of quantum dots included in the light emitting layer 23.
  • the density of the plurality of quantum dots 23a included in the light emitting layer 23 (that is, the number of the plurality of quantum dots 23a per unit volume) becomes high (that is, in a dense state)
  • the first electrodes 21 and 27 and the second electrodes 25 The electrical resistance between the two and is increased, and the drive voltage for passing a predetermined current is increased.
  • the region in which the gap 23d is partially formed between the plurality of quantum dots 23a in the light emitting layer 23 is the density of the plurality of quantum dots 23a included in the light emitting layer 23. Is low (that is, in a sparse state), the electrical resistance between the first electrodes 21 and 27 and the second electrode 25 changes, and the drive voltage for passing a predetermined current changes.
  • the correlation between the density and the voltage of the plurality of quantum dots 23a is It will be different in some cases.
  • the density of quantum dots changes, the number of quantum dots contained in a layer having the same film thickness changes. -When the density of quantum dots is high: The number of quantum dots is large, and the drive voltage applied to the light emitting element increases in order to pass a predetermined current (to obtain a predetermined brightness). -When the density of quantum dots is small: The number of quantum dots is reduced, and the drive voltage applied to the light emitting element is lowered in order to pass a predetermined current (to obtain a predetermined brightness).
  • the length of the long side of the main light emitting element 11 is often longer than the pitch of the sparse and dense unevenness of the plurality of quantum dots 23a included in the light emitting layer 23. Therefore, even if a region having a high density and a region having a low density of the plurality of quantum dots 23a included in the light emitting layer 23 in the main light emitting element 11 are included, the current-voltage characteristic (JV) of the main light emitting element 11 is included.
  • the characteristic) and the emission luminance-current characteristic (LJ characteristic) are the characteristics obtained by averaging the unevenness of the density of the plurality of quantum dots 23a included in the light emitting layer 23 in the main light emitting element 11.
  • the light emitting layer 23 included in the small light emitting element 12b does not have a large gap 23d. Since the density of the plurality of quantum dots 23a is high, the electrical resistance is large. Further, since a large gap 23d is formed in the light emitting layer 23 included in the small light emitting element 12d and the density is low, the electric resistance is small.
  • the drive voltage for passing a predetermined current is smaller than the drive voltage between the first electrode 27b in the small light emitting element 12b and the region of the second electrode 25 facing the first electrode 27b.
  • the drive voltage between the first electrode 27d in the element 12d and the region of the second electrode 25 facing the first electrode 27d is lower.
  • the drive voltage can be obtained as information for each of the plurality of small light emitting elements 12 in one set of small light emitting elements 13, that is, for each of the plurality of first electrodes 27, and one set of small light emitting elements 13 can be obtained. It is possible to detect unevenness of density of a plurality of quantum dots 23a in the light emitting layer 23 inside.
  • FIG. 7 is a cross section showing a schematic configuration of the main light emitting element 11 according to the embodiment, and is a diagram showing the unevenness of the gap at the interface between the light emitting layer 23 and the second charge transport layer 24.
  • FIG. 8 is a cross section showing a schematic configuration of a set of small light emitting elements 13 according to an embodiment, and is a diagram showing unevenness of a gap at an interface between a light emitting layer 23 and a second charge transport layer 24.
  • the gap 23e is compared with the electrical resistance at the interface between the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24) in the region where the gap 23e is not formed.
  • the electrical resistance at the interface between the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24) in the region where the is formed is larger. Therefore, the gap 23e is compared with the drive voltage for passing a predetermined current through the interface between the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24) in the region where the gap 23e is not formed.
  • the drive voltage for passing a predetermined current at the interface between the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24) in the region where the is formed is higher.
  • the length of the long side of the main light emitting element 11 is longer than the pitch of the gap 23e formed at the interface between the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24). In many cases. Therefore, even if a gap 23e is partially formed at the interface between the light emitting layer 23 in the main light emitting element 11 and the electron transport layer (second charge transport layer 24), the current-voltage characteristic (J-) of the main light emitting element 11 is formed.
  • the unevenness of the gap 23e formed at the interface between the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24) in the main light emitting element 11 is average for the V characteristic) and the emission brightness-current characteristic (LJ characteristic). It becomes the characteristic that was made.
  • the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24) included in the small light emitting element 12b are included.
  • the gap 23d is partially formed at the interface between the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24) included in the small light emitting element 12d, the portion where the gap 23d is formed. Since the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24) are separated from each other, the electrical resistance increases.
  • the drive voltage for passing a predetermined current is smaller than the drive voltage between the first electrode 27b in the small light emitting element 12b and the region of the second electrode 25 facing the first electrode 27b.
  • the drive voltage between the first electrode 27d in the element 12d and the region of the second electrode 25 facing the first electrode 27d is higher.
  • the drive voltage can be obtained as information for each of the plurality of small light emitting elements 12 in one set of small light emitting elements 13, that is, for each of the plurality of first electrodes 27, and one set of small light emitting elements 13 can be obtained. It is possible to detect the unevenness of the gap 23e at the interface between the light emitting layer 23 and the electron transport layer (second charge transport layer 24).
  • FIG. 9 shows current-voltage characteristics (JV characteristics) when the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 of each of the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 according to the embodiment is within a predetermined range. It is a figure which shows.
  • FIG. 10 shows the emission luminance-current characteristic (LJ characteristic) when the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 of each of the main light emitting element 11 and the set of small light emitting elements 13 according to the embodiment is within a predetermined range. It is a figure showing.
  • FIG. 11 shows current-voltage characteristics (JV characteristics) when the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 of each of the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 according to the embodiment is out of a predetermined range. It is a figure which shows.
  • FIG. 12 shows the emission luminance-current characteristic (LJ characteristic) when the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 of each of the main light emitting element 11 and the set of small light emitting elements 13 according to the embodiment is out of the predetermined range. It is a figure showing.
  • the vertical axis represents the current flowing through each of the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12 and the horizontal axis represents the drive voltage supplied to each of the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12.
  • the vertical axis represents the emission luminance of each of the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12
  • the horizontal axis represents the current flowing through each of the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12.
  • the data series of the main light emitting element 11 is represented by a alternate long and short dash line
  • the data series of the small light emitting element 12 is represented by a solid line.
  • the range of the drive voltage for passing a predetermined current is a predetermined range for both the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12.
  • the range of the current passed to obtain the predetermined emission luminance of both the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12 is set. It is within the specified range.
  • the range of the drive voltage for passing the predetermined current is the predetermined range for both the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12. Be outside. That is, in both the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12, the variation in the drive voltage for passing a predetermined current becomes larger than in the case where the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 is within the predetermined range.
  • the range of the current passed to obtain the predetermined emission luminance of both the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12 is set. It is out of the specified range. That is, in both the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12, the variation in the current flowing to obtain the predetermined light emitting brightness becomes larger than in the case where the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 is within the predetermined range.
  • the variation in the drive voltage for obtaining a predetermined light emitting brightness in the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12 becomes large. As a result, the luminous efficiency of the main light emitting element 11 and the small light emitting element 12 is lowered.
  • the film state of the light emitting layer 23 varies in the main light emitting element 11
  • the current-voltage characteristic and the light emitting luminance-current characteristic are averaged in the main light emitting element 11, and the light emitting layer 23 It is not possible to detect variations in the film state.
  • the plurality of light emitting elements included in the display device 1 according to the present embodiment are smaller than at least one main light emitting element 11 and at least one main light emitting element 11 in which the light emitting layer 23 contains the quantum dots 23a. It has at least one set of small light emitting elements 13 including a plurality of small light emitting elements 12. As a result, the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 that cannot be detected by the main light emitting element 11 is eliminated for each of the plurality of small light emitting elements 12 by the set of small light emitting elements 13 including a plurality of small light emitting elements 12 smaller than the main light emitting element 11. Can be detected.
  • the thickness of the light emitting layer 23 in the small light emitting element 12 is thick, the density of a plurality of quantum dots is high, or the gap between the light emitting layer 23 and the electron transport layer is uneven, the electrical resistance increases. , The drive voltage for passing a predetermined current also increases.
  • the film thickness of the light emitting layer 23 in the small light emitting element 12 is thin, the density of the plurality of quantum dots is low, or the unevenness of the gap between the light emitting layer 23 and the electron transport layer is small, the electric resistance is increased. As the voltage drops, the drive voltage for passing a predetermined current also drops.
  • the film of the light emitting layer 23 included in one set of small light emitting elements 13 It can be detected that the unevenness of the state is out of a predetermined range. Further, it is estimated that the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 included in the main light emitting element 11 patterned in the same process and the same material as the light emitting layer 23 included in one set of small light emitting elements 13 is out of the predetermined range. (Ie, it can be detected). For example, as shown in FIG. 1, by providing a set of small light emitting elements 13 in the display device 1, the display device 1 can detect the presence or absence of a defective light emitting layer 23 for each product.
  • the display device 1 during the manufacturing process may be excluded from the production line as a defective product.
  • the current-voltage characteristics of one set of small light emitting elements 13 can be monitored without providing a large-scale inspection device for monitoring the light emission brightness of the main light emitting element 11 in the display device 1 during the manufacturing process. It is possible to inspect the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 in the display device 1 during the manufacturing process.
  • the drive voltage supplied to the main light emitting element 11 may be corrected after the display device 1 is completed. That is, since it can be estimated that the luminous efficiency of each of the plurality of main light emitting elements 11 provided in the display device 1 is lowered, a preset calculation formula (described later) without monitoring the emission luminance of the main light emitting element 11 (described later). By increasing the drive voltage of the main light emitting element 11 based on the table and the table, a predetermined brightness can be obtained.
  • the drive voltage supplied to the main light emitting element 11 may be corrected. By doing so, it is possible to compensate for the deterioration of the display quality due to the change with time when the display device 1 is used, the deterioration can be suppressed for a long period of time, and the high display quality can be maintained.
  • the small light emitting element 13 of one set has a large number of divisions, and the smaller the size of the small light emitting element 12, the smaller the unevenness of the length scale can be detected, and the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 can be detected with high accuracy.
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing the plane of the light emitting element created in the experiment according to the embodiment.
  • TFB poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4'-(N- (4-sec-butylphenyl) diphenylamine)
  • the light emitting layer was patterned by applying an octane solvent in which quantum dots were dispersed on the layer containing []].
  • the light emitting layer has a core-shell structure containing CdSe in the core and ZnS in the shell. Quantum dots that emit red light were used.
  • the long side of the light emitting element is shown by the alternate long and short dash line A1, and a rectangle is drawn at a pitch of 10 ⁇ m along the alternate long and short dash line A1 indicating the long side.
  • the light emitting element is divided into 10 regions by a rectangle.
  • the area surrounded by each rectangle in the light emitting element includes a region where the light emitting brightness is relatively constant and a light emitting brightness. Since a region where bright and dark areas were mixed was observed, it is considered that the film state of the light emitting layer was uneven.
  • the unevenness of the film state of this light emitting layer is determined by the wettability of the base layer to which the solvent in which the quantum dots are dispersed is applied, the viscosity of the solvent in which the quantum dots are dispersed, and the like.
  • the light emitting element is divided into 10 by a rectangle having a pitch of 10 ⁇ m.
  • the uneven emission luminance in the plane of the light emitting element that is, the unevenness of the film state can be detected with high definition by each rectangle. That is, it can be seen that by finely dividing one set of small light emitting elements 13 into a plurality of small light emitting elements 12, it is possible to detect unevenness of the film state in one set of small light emitting elements 13 with high definition.
  • FIG. 14 is a diagram showing the state of brightness in the light emitting element shown in FIG.
  • the brightness of the image (gradation values 0 to 255 after grayscale conversion) when viewed in a plan view using a microscope is shown in FIG. It is the data acquired along the one-dot chain line A1 which is the long side shown.
  • the original data was divided into integers and averaged for each predetermined length "z" (the length of a part of the alternate long and short dash line A1 which is the long side of the light emitting element) assuming the size of the small light emitting element.
  • the variation of this average value (here, the maximum value-the minimum value) was examined by changing z.
  • FIG. 14 is data showing the variation of the original data (that is, the long side of the light emitting element) divided into about 10 every 9 ⁇ m.
  • “X” shown in FIG. 14 is data showing the variation of the original data (that is, the long side of the light emitting element) divided into about 3 every 30 ⁇ m.
  • FIG. 15 is a diagram showing a change in variation with respect to a predetermined length “z”.
  • the size that a small light emitting element can be manufactured is about 1 ⁇ m.
  • the length of the short side of the small light emitting element is preferably 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less. As a result, it was found that it is possible to accurately detect the unevenness of the film state of the light emitting layer of the light emitting element within the range in which the small light emitting element can be manufactured. Further, the length of the short side of the small light emitting element is more preferably 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, further preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and further preferably 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • FIG. 16 is a diagram showing an arrangement of pixel circuits of each of a set of small light emitting elements 13 and a main light emitting element 11 in the display device 1 according to the embodiment.
  • the display device 1 controls the drive of at least one set of first pixel circuits 50, which is a pixel circuit that controls the drive of at least one set of small light emitting elements 13, and the drive of a plurality of main light emitting elements 11. It includes a plurality of second pixel circuits 40, which are pixel circuits, an AD (analog / digital) converter (voltage acquisition unit) 60, and a power supply control unit 70.
  • the display device 1 includes a plurality of data signal lines DL and a plurality of scanning signal lines GL.
  • a data signal corresponding to a gradation value is supplied to a plurality of data signal line DLs from a data driver (not shown).
  • the plurality of scanning signal lines GL are supplied with scanning signals for selecting any of the plurality of scanning signal lines GL from a gate driver (not shown).
  • the plurality of data signal lines DL and the plurality of scanning signal lines GL are provided so as to intersect each other in the display area 10.
  • the main light emitting element 11 and the second pixel circuit 40 are provided corresponding to the intersections of the plurality of data signal lines DL and the plurality of scanning signal lines GL.
  • the second pixel circuit 40 is connected to each of the data signal line DL and the scanning signal line GL.
  • the main light emitting element 11 is connected to the second pixel circuit 40.
  • At least one set of first pixel circuits 50 is provided in the same number corresponding to at least one set of small light emitting elements 13. In the present embodiment, for example, since the number of the small light emitting elements 13 in at least one set is one, the number of the first pixel circuits 50 in at least one set is also one.
  • One set of first pixel circuits 50 includes a plurality of thin film transistor Tr11 (FIG. 18) electrically connected to the first electrodes 27 of each of the plurality of small light emitting elements 12 included in at least one set of small light emitting elements 13. ..
  • One set of first pixel circuits 50 includes a plurality of first pixel circuits 52.
  • the plurality of first pixel circuits 52 are provided in the same number corresponding to the plurality of small light emitting elements 12. In this embodiment, for example, one set of first pixel circuits 50 includes five first pixel circuits 52. The number of the first pixel circuits 50 in one set is not limited to five.
  • the first pixel circuit 52 controls the drive of the small light emitting element 12.
  • the plurality of first pixel circuits 52 are connected to the data signal line DL.
  • the small light emitting element 12 is connected to the first pixel circuit 52.
  • the AD converter 60 is connected to a plurality of first pixel circuits 52 and a plurality of small light emitting elements 12.
  • the AD converter 60 acquires the analog drive voltage of each of the plurality of small light emitting elements 12, and converts the acquired analog drive voltage into a digital signal.
  • the voltage information of the small light emitting element 12 can be digitally processed, and highly accurate defective product selection and light emission luminance correction are possible.
  • the power supply control unit 70 is connected to the AD converter 60.
  • the power supply control unit 70 controls the current supplied to the first electrode 21 or the second electrode 25 of the plurality of main light emitting elements 11 according to the drive voltage of each of the plurality of small light emitting elements 12 acquired by the AD converter 60.
  • the power supply control unit 70 corrects the value according to the gradation of the data signal output from the source driver according to the drive voltage of each of the plurality of small light emitting elements 12.
  • the power supply control unit 70 controls the current supplied to the plurality of main light emitting elements 11 according to the unevenness of the film state of the plurality of small light emitting elements 12.
  • the display device 1 may be configured to omit the power supply control unit 70.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the second pixel circuit 40 according to the embodiment.
  • the second pixel circuit 40 includes, for example, a thin film transistor Tr1, a thin film transistor Tr2, and a capacitor C1.
  • the thin film transistor Tr1 is a drive transistor that drives the main light emitting element 11.
  • the source electrode is connected to the power supply line to which the first level (for example, high level) voltage is applied, and the gate electrode is connected to one terminal of the drain electrode of the thin film transistor Tr2 and the capacitor C1.
  • the drain electrode is connected to the anode electrode (for example, the first electrode 21) of the main light emitting element 11.
  • the thin film transistor Tr2 is a selection transistor that selects a main light emitting element 11 to emit light according to a scanning signal supplied from the scanning signal line GL.
  • the source electrode is connected to the data signal line DL
  • the gate electrode is connected to the scanning signal line GL
  • the drain electrode is connected to one terminal of the gate electrode of the thin film transistor Tr1 and the capacitor C1.
  • the cathode electrode (for example, the second electrode 25) on the side opposite to the anode electrode connected to the thin film transistor Tr1 and the other terminal on the side opposite to one terminal of the capacitor C1 are each at the second level. It is grounded by being connected to a power line to which a voltage (for example, low level) is applied.
  • the thin film transistor Tr2 When the scanning signal is supplied from the scanning signal line GL to the thin film transistor Tr2, the thin film transistor Tr2 is turned on, and the data signal from the data signal line DL is supplied to the thin film transistor Tr1 via the thin film transistor Tr2. As a result, the current corresponding to the data signal flows through the main light emitting element 11, and the main light emitting element 11 emits light.
  • circuit configuration and circuit operation of the second pixel circuit 40 described with reference to FIG. 17 are examples, and are not limited to the above description.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a plurality of first pixel circuits 52 included in one set of first pixel circuits 50 according to the embodiment.
  • Each of the plurality of first pixel circuits 52 includes, for example, a thin film transistor Tr11 and a capacitor C2.
  • the thin film transistor Tr 11 is a drive transistor that drives the small light emitting element 12.
  • the source electrode is connected to the power supply line to which the first level (for example, high level) voltage is applied, and the gate electrode is connected to one terminal of the data signal line DL and the capacitor C1.
  • the drain electrode is connected to the anode electrode (for example, the first electrode 27) of the small light emitting element 12.
  • the cathode electrode (for example, the second electrode 25) on the side opposite to the anode electrode connected to the thin film transistor Tr11 and the other terminal on the side opposite to one terminal of the capacitor C2 are each second. It is grounded by being connected to a power line to which a level (eg, low level) voltage is applied.
  • a level eg, low level
  • the data signal is supplied from the data signal line DL to the thin film transistor Tr11. As a result, the current corresponding to the data signal flows through the main light emitting element 11, and the small light emitting element 12 emits light.
  • the plurality of first pixel circuits 52 may not be connected to the scanning signal line GL.
  • the plurality of first pixel circuits 52 may have the same circuit configuration as the second pixel circuit 40 (that is, a circuit configuration including the thin film transistor Tr2 connected to the scanning signal line GL).
  • the plurality of input terminals 60a of the AD converter 60 are connected between the anode electrodes of the plurality of small light emitting elements 12 and the drain electrodes of the thin film transistor Tr11, respectively. Then, the analog drive voltage applied to each of the small light emitting elements 12 is input to each of the plurality of input terminals 60a, and the AD converter 60 digitally signals the analog drive voltage input to each of the plurality of input terminals 60a. And output to, for example, the power supply control unit 70 (see FIG. 16).
  • circuit configuration and circuit operation of the first pixel circuit 52 described with reference to FIG. 18 are examples, and are not limited to the above description.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a method of correcting a data signal of the power supply control unit 70 (see FIG. 16) in the display device 1 according to the embodiment.
  • An example of a method in which the power supply control unit 70 acquires a digital signal from the AD converter 60 and corrects a data signal supplied to the main light emitting element 11 will be described.
  • the power supply control unit 70 corrects the current density of the main light emitting element 11 as follows based on the digital signal from the AD converter 60.
  • the main light emitting element 11 and one set of small light emitting elements 13 are measured in advance, and the characteristic variation of one set of small light emitting elements 13 and the main light emission are observed.
  • the correlation between the brightness and the current characteristics with the element 11 is investigated.
  • Wave 1 / m ⁇ iVi is an average value of each Vi.
  • the number of Vis larger (or smaller) than the predetermined threshold VC may be used.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a plurality of first pixel circuits 52 included in one set of first pixel circuits 50 according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a plurality of first pixel circuits 52 included in one set of first pixel circuits 50 according to the second modification of the embodiment.
  • the number of input terminals 60a (that is, the number of channels) of the AD converter 60 is often 2, 4, or 8. Therefore, the number of each of the small light emitting element 12 included in the small light emitting element 13 of one set and the first pixel circuit 50 included in the first pixel circuit 50 of one set is two as shown in FIG. The number may be four, or may be four as shown in FIG. As a result, a versatile AD converter 60 can be used.
  • FIG. 22 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the display device 1 according to the modified example 3 of the embodiment.
  • the display device 1 may include a reference voltage line 73, a plurality of comparators (voltage acquisition unit) 71, and a counting circuit (voltage acquisition unit) 61 in place of the AD converter 60.
  • a reference voltage line 73 a plurality of comparators (voltage acquisition unit) 71
  • a counting circuit voltage acquisition unit
  • the plurality of comparators 71 are provided in the same number and in the same number as the plurality of small light emitting elements 12.
  • the first input terminal is connected between the anode electrode of the small light emitting element 12 and the drain electrode of the thin film transistor Tr11, and the second input terminal is connected to the reference voltage line 73.
  • the terminal is connected to the input terminal 61a of the counting circuit 61.
  • FIG. 23 is a plan view showing a schematic configuration of the display device 1 according to the modified example 4 of the embodiment.
  • the display device 1 not only emits a plurality of main light emitting elements 11r that emit red light, but also emits a plurality of green light (second color light) having a peak wavelength shorter than that of the red light.
  • the main light emitting element 11g and a plurality of main light emitting elements 11b that emit blue light (third color light) having a peak wavelength shorter than that of red light and green light may be provided.
  • the display device 1 may include a plurality of sets of small light emitting elements 13 as at least one set of small light emitting elements 13.
  • the display device 1 shows an example in which one set of small light emitting elements 13 for each light emitting color of the main light emitting elements 11r, 11g, and 11b is provided as a plurality of sets of small light emitting elements 13. .
  • the display device 1 has, as at least one set of small light emitting elements 13, a set of small light emitting elements 13r that emit red light, a set of small light emitting elements 13g that emit green light, and blue light. It includes a set of small light emitting elements 13b that emit light.
  • one set of small light emitting elements 13g has the same emission color as a plurality of main light emitting elements 11g.
  • the light emitting layer 23 included in one set of small light emitting elements 13g and the light emitting layer 23 included in the plurality of main light emitting elements 11g are formed by the same process using the same material.
  • the plurality of quantum dots 23 included in the light emitting layer 23 included in the plurality of main light emitting elements 11g and the plurality of quantum dots 23 included in the light emitting layer 23 included in one set of small light emitting elements 13g contain the same kind of material. ..
  • One set of small light emitting elements 13g includes a plurality of small light emitting elements 12g (for example, five small light emitting elements 12g).
  • the main light emitting element 11 And one set of small light emitting elements 13 can make the degree of light emission unevenness of each layer uniform, and highly accurate defective product selection and light emission luminance correction are possible.
  • one set of small light emitting elements 13b has the same emission color as a plurality of main light emitting elements 11b.
  • the light emitting layer 23 included in one set of small light emitting elements 13b and the light emitting layer 23 included in the plurality of main light emitting elements 11b are formed by the same process using the same material.
  • the plurality of quantum dots 23 included in the light emitting layer 23 included in the plurality of main light emitting elements 11b and the plurality of quantum dots 23 included in the light emitting layer 23 included in one set of small light emitting elements 13b contain the same kind of material. ..
  • One set of small light emitting elements 13b includes a plurality of small light emitting elements 12b (for example, five small light emitting elements 12b).
  • the main light emitting element is formed.
  • the degree of light emission unevenness of each layer can be made uniform, and high-precision defective product selection and light emission luminance correction are possible.
  • the display device 1 does not include a plurality of sets of small light emitting elements 13 for each light emitting color of the main light emitting elements 11r, 11g, and 11b as at least one set of small light emitting elements 13, but only one set of specific light emitting colors.
  • the small light emitting element 13 of the above may be provided.
  • the display device 1 may include a set of small light emitting elements 13b that emit blue light among red light, green light, and blue light. Of the red light, green light, and blue light, blue light tends to have low luminous efficiency of quantum dots.
  • the display device 1 since the display device 1 includes a set of small light emitting elements 13b that emit blue light, the light emitting layer 23 that emits blue light that makes it difficult to achieve both unevenness of the film state of the light emitting layer 23 and light emission efficiency. Since it is possible to detect unevenness in the film state of the above, even when one set of small light emitting elements 13 is provided only for a specific light emitting color, it is possible to effectively select defective products and correct the light emitting brightness.
  • FIG. 24 is a plan view showing a schematic configuration of the display device 1 according to the modified example 5 of the embodiment.
  • the display device 1 shown in FIG. 24 has at least one set of small light emitting elements 13r on the display device 1 shown in FIG. 1 in each row with respect to a plurality of main light emitting elements 11r arranged in the XY direction (matrix direction). It is configured to provide a set of small light emitting elements 13r.
  • FIG. 25 is a diagram showing a circuit configuration of the display device 1 according to the modified example 5 of the embodiment. As shown in FIG. 25, in the display device 1, an AD converter 60 is provided in each row, and each is connected to a set of small light emitting elements 13r.
  • the display device 1 shown in FIGS. 24 and 25 includes a set of small light emitting elements 13r as many as the number of rows. As a result, the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 can be detected line by line, and even if there is a variation in the film state of the light emitting layer 23 line by line, it can be detected in more detail.
  • the display device 1 In the inspection process in the manufacturing process the display device 1 in the manufacturing process may be excluded from the production line as a defective product.
  • the current-voltage characteristics of one set of small light emitting elements 13r in each row without providing a large-scale inspection device for monitoring the light emission luminance of the main light emitting element 11r in the display device 1 during the manufacturing process. It is possible to inspect the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 in each row only by monitoring.
  • the drive voltage supplied to the main light emitting element 11r is out of the predetermined range after the display device 1 is completed. It may be corrected line by line. That is, since it can be estimated that the luminous efficiency of each of the plurality of main light emitting elements 11r provided in the display device 1 is lowered, the calculation formula set in advance in more detail without monitoring the emission luminance of the main light emitting element 11r ( By increasing the drive voltage of the main light emitting element 11r row by row based on (described later) and the table, a predetermined luminous brightness can be obtained.
  • the drive voltage supplied to the main light emitting element 11r may be corrected.
  • the deterioration of the display quality due to the change over time of the plurality of main light emitting elements 11r when the display device 1 is used can be corrected in more detail, that is, for each row.
  • the emission color of the main light emitting element 11 and the small light emitting element 13 of one set is not limited to red light, but is red such as green light, blue light, or white light. It may be light of a color other than light.
  • FIG. 26 is a diagram showing a circuit configuration of the display device 1 according to the modified example 6 of the embodiment. As shown in FIG. 26, the display device 1 shown in FIG. 24 may have the circuit configuration shown in FIG. 26.
  • the display device 1 does not provide the AD converter 60 in each row, but has the thin film transistor Tr12 for the number of small light emitting elements 12 included in one set of small light emitting elements 13 and the plurality of output wirings 75. And one AD converter 60 may be provided.
  • the gate electrode is connected to the scanning signal line GL
  • the source electrode is connected to the first pixel circuit and the anode electrode of the small light emitting element 12, and the drain electrode is connected to the output wiring 75.
  • the plurality of output wirings 75 are each connected to the AD converter 60.
  • the thin film transistor Tr12 is turned on by the scanning signal from the scanning signal line GL, and the analog drive voltage of the small light emitting element 12 is input to the AD converter 60 via the output wiring 75 via the turned on thin film transistor Tr12. Will be done.
  • the AD converter 60 converts the input analog drive voltage into a digital signal and outputs it to the power supply control unit 70.
  • the configuration of the AD converter 60 can be reduced and the circuit configuration can be simplified.
  • FIG. 27 is a plan view showing a schematic configuration of the display device 1 according to the modified example 7 of the embodiment.
  • the display device 1 may have the configuration shown in FIG. 27.
  • the display device 1 shown in FIG. 27 has a configuration in which the display device 1 according to the modification 4 shown in FIG. 23 is provided with a plurality of sets of small light emitting elements 13 for each light emitting color in each row.
  • the display device 1 includes, as at least one set of small light emitting elements 13, one set of small light emitting elements 13r that emits red light, one set of small light emitting elements 13g that emits green light, and A set of small light emitting elements 13b that emit blue light is provided for each row.
  • the inspection accuracy for selecting good products and defective products in the manufacturing process of the display device 1 can be further improved, and defective products can be eliminated more accurately.
  • the drive voltages of the main light emitting elements 11r, 11g, and 11b can be corrected for each row and each color. Therefore, in more detail, the main light emitting elements 11r, 11g, and 11b can be corrected. By correcting the drive voltage in response to the decrease in the respective emission luminance, the predetermined emission luminance of each of the main light emitting elements 11r, 11g, and 11b can be obtained.
  • the display quality can be further improved over a long period of time. Can be kept.
  • the display device 1 does not include one set of small light emitting elements 13r, one set of small light emitting elements 13g, and one set of small light emitting elements 13b for each row, but one set or a plurality of sets of specific light emitting colors.
  • a small light emitting element 13 may be provided for each row.
  • the display device 1 includes a set of small light emitting elements 13b for emitting blue light having a low luminous efficiency of quantum dots among red light, green light, and blue light for each row, and a set of small light emitting elements 13r and a small light emitting element 13r.
  • the configuration may not include one set of small light emitting elements 13 g. As a result, it is possible to detect the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 line by line, which makes it difficult to achieve both the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 and the luminous efficiency.
  • FIG. 28 is a plan view showing a schematic configuration of the display device 1 according to the modified example 8 of the embodiment.
  • the display device 1 may have the configuration shown in FIG. 28.
  • the display device 1 shown in FIG. 28 has a configuration in which the display device 1 shown in FIG. 1 is provided with a set of small light emitting elements 13r for each of a plurality of main light emitting elements 11r.
  • FIG. 29 is a diagram showing a circuit configuration of the display device 1 according to the modified example 8 of the embodiment. As shown in FIG. 29, the plurality of output wirings 75 and AD converter 60 shown in FIG. 26 may be provided in each row. As a result, the digital signal from the AD converter 60 is output to the power supply control unit 70 for each column.
  • the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 can be detected by one set of small light emitting elements 13r for each of the plurality of main light emitting elements 11r. That is, it becomes possible to detect unevenness of different film states in the display surface of the display device 1 in more detail. As a result, the elimination of defective products during the manufacturing process of the display device 1 can be inspected with higher accuracy, and the inspection accuracy of selecting non-defective products from defective products can be further improved. Further, since the drive voltage can be corrected for each of the plurality of main light emitting elements 11r after the display device 1 is completed, more specifically, the emission brightness of each of the plurality of main light emitting elements 11r can be reduced.
  • one set of small light emitting elements 13r is provided in a matrix in the display area 10, and one set of small light emitting elements 13r is used for displaying an image. May be emitted together with the main light emitting element 11. By doing so, the display device 1 can be made brighter.
  • the main light emitting element 11 has better luminous efficiency than one set of small light emitting elements 13r including a plurality of small light emitting elements 12r. Therefore, when displaying an image, it is preferable that the display device 1 causes the plurality of main light emitting elements 11 to emit light from the plurality of main light emitting elements 11 and the plurality of small light emitting elements 13r.
  • the emission color of the main light emitting element 11 and the small light emitting element 13 of one set is not limited to red light, but is red such as green light, blue light, or white light. It may be light of a color other than light.
  • FIG. 30 is a plan view showing a schematic configuration of the display device 1 according to the modified example 9 of the embodiment.
  • the display device 1 may have the configuration shown in FIG.
  • the display device 1 shown in FIG. 30 has a configuration in which at least one set of small light emitting elements 13 among the display devices 1 shown in FIG. 27 is provided for each main light emitting element 11 having the same light emitting color.
  • the display device 1 shown in FIG. 30 is provided with a set of small light emitting elements 12r that emit red light having the same emission color adjacent to the main light emitting element 11r that emits red light, and is a main light emitting element that emits green light.
  • a set of small light emitting elements 12g that emit green light having the same emission color is provided adjacent to 11g, and a set of small light emitting elements that emit blue light having the same emission color adjacent to the main light emitting element 11b that emits blue light.
  • a small light emitting element 12b is provided.
  • the drive voltage can be corrected for each of the plurality of main light emitting elements 11r / 11g / 11b in the display surface after the completion of the display device 1, the plurality of main light emitting elements 11r / 11g / 11b can be corrected in more detail. By correcting the drive voltage corresponding to the decrease in the emission brightness for each of the 11bs, a predetermined brightness can be obtained for each of the plurality of main light emitting elements 11r, 11g, and 11b.
  • the display device 1 does not include one set of small light emitting elements 13r, one set of small light emitting elements 13g, and one set of small light emitting elements 13b for each main light emitting element 11 having the same light emitting color, but specific light emission.
  • a set of small light emitting elements 13 of colors may be provided in the main light emitting element 11 having the same light emitting color.
  • the display device 1 is provided with a set of small light emitting elements 13b that emit blue light having a low luminous efficiency of quantum dots among red light, green light, and blue light adjacent to the main light emitting element 11b, and is provided with one set.
  • the configuration may not include the small light emitting element 13r and one set of small light emitting elements 13g.
  • the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 and the unevenness of the film state of the light emitting layer 23 that emits blue light which is difficult to achieve both the emission efficiency and the unevenness of the film state, can be detected for each main light emitting element 11b.
  • the main light emitting element and one set of small light emitting elements are described in about the same size, but the scale is not necessarily important unless otherwise specified in the drawings, and only an example is shown. However, one aspect of the present invention is not limited thereto.
  • one set of small light emitting elements may be larger or smaller than the main light emitting element.
  • the size of the small light emitting element does not have to be the size obtained by dividing the main light emitting element, that is, the length of the short side of the main light emitting element and the length of the long side of the small light emitting element need to be the corresponding lengths. It does not matter if the size and shape are completely unrelated to each other.
  • the small light emitting element may or may not emit light together with the main light emitting element during the operation of the product.
  • the brightness per unit area of the display device can be improved, and even when light is not emitted, it can be created without worrying about the size and emission color of the small light emitting element, and the occupancy rate of the main light emitting element can be increased. Since it can be increased, the main light emitting element can be efficiently designed independently, and the light emitting efficiency can be further improved, the brightness and the light emitting efficiency per unit area can be improved.

Abstract

表示装置は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極および第2電極との間に設けられた発光層と、を含む複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子は、前記発光層に量子ドットが含有された、少なくとも1つの主発光素子、および、前記少なくとも1つの主発光素子よりも小さい小型発光素子を複数含む少なくとも1セットの小型発光素子を有する。

Description

表示装置
 本開示は、表示装置に関する。
 特許文献1には、赤色光を発光する有機EL(Electro Luminescence)素子、緑色光を発光する有機EL素子、および、青色光を発光する有機EL素子が設けられた画像表示装置が開示されている。特許文献1の画像表示装置では、有機EL素子は、サブ画素に設けられており、サブ画素内で2つの領域に分割されている。そして、サブ画素内の有機EL素子における2つの領域のうち、一方の領域で欠陥が発生すると、画像表示装置の製造工程において、欠陥が発生した領域は、レーザービームが照射されることで、発光しないようにする。これにより、サブ画素内において、欠陥が発生していない領域の有機EL素子を発光させる。このように、特許文献1では、画像表示装置におけるサブ画素の欠陥を修復している。
特開2009-288735号公報
 特許文献1の画像表示装置のような、サブ画素に設けられた有機EL素子の各領域のうち、欠陥が発生している領域を特定するには、製造工程において、各領域の輝度を作業者が目視確認するなど、手間がかかる。本開示の一態様は、発光層の膜状態のむらの検査が容易な表示装置を得る。
 本開示の一態様に係る表示装置は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極および第2電極との間に設けられた発光層と、を含む複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子は、前記発光層に量子ドットが含有された、少なくとも1つの主発光素子、および、前記少なくとも1つの主発光素子よりも小さい小型発光素子を複数含む少なくとも1セットの小型発光素子を有する。
実施形態に係る表示装置の概略構成を表す平面図である。 実施形態に係る、主発光素子および1セットの小型発光素子の概略構成を表す平面図である。 実施形態に係る主発光素子の概略構成を表す断面図である。 実施形態に係る1セットの小型発光素子の概略構成を表す断面図である。 実施形態に係る主発光素子の概略構成を表す断面であって、発光層に含まれる複数の量子ドットの疎密のむらを表す図である。 実施形態に係る1セットの小型発光素子の概略構成を表す断面であって、発光層に含まれる複数の量子ドットの疎密のむらを表す図である。 実施形態に係る主発光素子の概略構成を表す断面であって、発光層と第2電荷輸送層との界面の隙間むらを表す図である。 実施形態に係る1セットの小型発光素子の概略構成を表す断面であって、発光層と第2電荷輸送層との界面の隙間むらを表す図である。 実施形態に係る、主発光素子および1セットの小型発光素子それぞれの発光層の膜状態のむらが所定の範囲以内である場合の電流-電圧特性を表す図である。 実施形態に係る、主発光素子および1セットの小型発光素子それぞれの発光層の膜状態のむらが所定の範囲以内である場合の発光輝度-電流特性を表す図である。 実施形態に係る、主発光素子および1セットの小型発光素子それぞれの発光層の膜状態のむらが所定の範囲外である場合の電流-電圧特性を表す図である。 実施形態に係る、主発光素子および1セットの小型発光素子それぞれの発光層の膜状態のむらが所定の範囲外である場合の発光輝度-電流特性を表す図である。 実施形態に係る、実験において作成した発光素子の平面を模式的に表した図である。 図13に示す発光素子における明るさの様子を表す図である。 所定長さ「z」に対するばらつきの変化を表す図である。 実施形態に係る表示装置における1セットの小型発光素子および主発光素子それぞれの画素回路の配列の様子を表す図である。 実施形態に係る第2画素回路の回路構成の一例を示す図である。 実施形態に係る1セットの第1画素回路に含まれる複数の第1画素回路の回路構成の一例を示す図である。 実施形態に係る表示装置における電源制御部のデータ信号の補正方法を説明する図である。 実施形態の変形例1に係る1セットの第1画素回路に含まれる複数の第1画素回路の回路構成の一例を示す図である。 実施形態の変形例2に係る1セットの第1画素回路に含まれる複数の第1画素回路の回路構成の一例を示す図である。 実施形態の変形例3に係る表示装置の回路構成の一例を示す図である。 実施形態の変形例4に係る表示装置の概略構成を表す平面図である。 実施形態の変形例5に係る表示装置の概略構成を表す平面図である。 実施形態の変形例5に係る表示装置の回路構成を表す図である。 実施形態の変形例6に係る表示装置の回路構成を表す図である。 実施形態の変形例7に係る表示装置の概略構成を表す平面図である。 実施形態の変形例8に係る表示装置の概略構成を表す平面図である。 実施形態の変形例8に係る表示装置の回路構成を表す図である。 実施形態の変形例9に係る表示装置の概略構成を表す平面図である。
 〔実施形態〕
 図1は、実施形態に係る表示装置1の概略構成を表す平面図である。表示装置1は、例えば、複数の発光素子を備えている。表示装置1が備える複数の発光素子は、少なくとも1つの主発光素子11と、小型発光素子12を複数含む少なくとも1セットの小型発光素子13とを含む。
 表示装置1が備える少なくとも1つの主発光素子11は、1つであってもよいが、一例として、本実施形態では、表示装置1は複数の主発光素子11を備えるものとして説明する。また、表示装置1が備える少なくとも1セットの小型発光素子13のセット数は複数であってもよいが、一例として本実施形態では、表示装置1は、1セットの小型発光素子13(1セットの小型発光素子13が1つ)を備えるものとして説明する。
 例えば、複数の主発光素子11は、表示装置1が備える複数の発光素子のうち、主に画像を表示するための発光素子である。例えば、複数の主発光素子11は、画像を表示する領域である表示領域10に、マトリクス状に設けられている。例えば、複数の主発光素子11は単色の光を発光する。複数の主発光素子11の発光色は問わないが、一例として、複数の主発光素子11は、赤色光(第1色)を発光する複数の主発光素子11rである。なお、複数の主発光素子11が発光する光は、赤色光に限らず、赤色光よりもピーク波長が短い緑色光(第2色)、緑色光よりもピーク波長が短い青色光(第3色)、または、赤色光、緑色光、および青色光が混色した白色光など、赤色光以外の色の光であってもよい。
 ここで、例えば、赤色光は、ピーク波長が600nmより大きく780nm以下の波長の光である。また、例えば、緑色光は、ピーク波長が500nmより大きく600nm以下の光である。また、例えば、青色光は、ピーク波長が400nm以上500nm以下の光である。
 なお、複数の主発光素子11がマトリクス状に並ぶ方向のうち、行方向(図1においては紙面左右方向)をX方向と称し、行方向に直交する列方向(図1においては紙面上下方向)をY方向と称する場合がある。
 例えば、1セットの小型発光素子13は、表示装置1が備える複数の発光素子のうち、複数の発光素子に含まれる発光層の膜状態のむらの検査に用いられる発光素子である。例えば、1セットの小型発光素子13は表示領域10を囲む領域である額縁領域に設けられている。
 1セットの小型発光素子13は、複数の領域である複数の小型発光素子12を含む。例えば、1セットの小型発光素子13は、5個の小型発光素子12を含む。なお、1セットの小型発光素子13が有する小型発光素子12の個数は5個に限定されるものではなく、複数個であればよい。
 例えば、1セットの小型発光素子13と、主発光素子11とは、X方向の長さ同士、Y方向の長さ同士、および、面積が同じである。例えば、1セットの小型発光素子13と主発光素子11の平面形状は同じである。そして、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12それぞれは、主発光素子11よりも面積が小さい。
 例えば、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12それぞれの長辺の長さ(X方向の長さ)は、1セットの小型発光素子13および主発光素子11それぞれの長辺の長さ(Y方向の長さ)よりも短い。また、例えば、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12それぞれ短辺の長さ(Y方向の長さ)は、1セットの小型発光素子13および主発光素子11それぞれの短辺の長さ(X方向の長さ)よりも短い。
 小型発光素子12の短辺の長さは、例えば、1μm以上20μm以下が好ましい。これにより、小型発光素子12の製造が可能な範囲で、精度よく、発光素子における発光層の膜状態のむらを検知することができる。
 例えば、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12の個数は2個以上5個以下程度である。すなわち、1セットの小型発光素子13内において第1電極28が複数の第1電極27に分割されている個数は2個以上5個以下程度である。
 なお、例えば、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12の個数は2個または4個であってもよい(図20および図21)。すなわち、1セットの小型発光素子13内において第1電極28が複数の第1電極27に分割されている個数は2個または4個であってもよい。
 また、図1では、1セットの小型発光素子13、主発光素子11、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12それぞれは、平面形状が長方形である例を示しているが、それぞれの平面形状は長方形に限らず、正方形、楕円形、または、その他の形状であってもよい。
 1セットの小型発光素子13の発光色は、主発光素子11の発光色と同じである。すなわち、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12のそれぞれの発光色は同じである。また、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12のそれぞれの発光色は、主発光素子11の発光色と同じである。
 例えば、1セットの小型発光素子13は、主発光素子11rと同じ赤色光を発光する1セットの小型発光素子13rである。すなわち、例えば、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12は、主発光素子11rと同じ赤色光を発光する複数の小型発光素子12rである。
 なお、「発光色が同じ」とは、見た目の発光色が同じであること、ピーク波長が同じ色の波長範囲内にあること、または、発光波長範囲が重複する波長があること、を意味する。
 例えば、発光色のピーク波長が600nmより大きく780nm以下の波長の範囲であれば、「発光色が同じ」赤色光であるとみなすことができる。また、例えば、発光色のピーク波長が500nmより大きく600nm以下の波長の範囲であれば、「発光色が同じ」緑色光であるとみなすことができる。また、例えば、発光色のピーク波長が400nm以上500nm以下の波長の範囲であれば、「発光色が同じ」青色光であるとみなすことができる。
 1セットの小型発光素子13に隣接して、複数の薄膜トランジスタ(駆動トランジスタ)Tr11が設けられている。複数の薄膜トランジスタTr11は、複数の小型発光素子12それぞれを発光させたり非発光にしたりするスイッチング素子であり、複数の小型発光素子12それぞれと接続されている。
 図2は、実施形態に係る、主発光素子11および1セットの小型発光素子13の概略構成を表す平面図である。図3は、実施形態に係る主発光素子11の概略構成を表す断面図である。図4は、実施形態に係る1セットの小型発光素子13の概略構成を表す断面図である。なお、図3および図4は、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの発光層23の膜むらのうち膜厚むら)を表す図でもある。この発光層23の膜厚むらなどの膜むらの詳細は、図3から図8などを用いて後述する。
 表示装置1は、複数の主発光素子11および1セットの小型発光素子13に加え、アレイ基板5と、アレイ基板5上に設けられたバンク17とを備えている。
 バンク17は、複数の主発光素子11および1セットの小型発光素子13を区画するように、アレイ基板5に積層されている。バンク17は、例えば、ポリイミドまたはアクリル等の絶縁性材料を含有して構成することができる。バンク17で囲まれた領域内が画素である。
 アレイ基板5は、複数の主発光素子11の発光および非発光を制御するための複数の薄膜トランジスタ(駆動トランジスタ)Tr1と、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12それぞれの発光および非発光を制御するための複数の薄膜トランジスタTr11が設けられた基板である。
 ここで、薄膜トランジスタは面積が小さくなると薄膜トランジスタ間の特性がばらつきやすくなる。そこで、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12それぞれと接続された複数の薄膜トランジスタTr11それぞれの面積と、主発光素子11に接続された薄膜トランジスタTr1の面積とは略同一であることが好ましい。これにより、複数の薄膜トランジスタTr11の特性を薄膜トランジスタTr1の特性と同程度に安定化させることができる。これによって、複数の小型発光素子12それぞれの駆動を、主発光素子11の駆動と同程度に安定化させることができる。
 アレイ基板5は、例えば、柔軟性を有する基材と、基材に積層された無機絶縁層と、無機絶縁層に設けられた複数の薄膜トランジスタTr1・Tr11と、複数の薄膜トランジスタTr1・Tr11を覆って無機絶縁層に積層された層間絶縁層とを有する。
 柔軟性を有する基材は、例えば、ポリイミド等の有機絶縁材料を含有して構成することができる。無機絶縁層は、単層または多層構造であり、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、または、酸窒化シリコンを含有して構成することができる。層間絶縁層は、例えば、ポリイミドまたはアクリル系等の有機絶縁材料を含有して構成することができる。このようにして、柔軟性を有するアレイ基板5を構成することができる。なお、アレイ基板5は、柔軟性を有する基材に換えて、ガラス等の無機絶縁材料を含有する硬質の基材を有していてもよい。
 例えば、主発光素子11は、アレイ基板5側から順に積層された、第1電極21、第1電荷輸送層22、発光層23、第2電荷輸送層24、および、第2電極25を有する。また、例えば、1セットの小型発光素子13は、アレイ基板5側から順に積層された、第1電極28、第1電荷輸送層22、発光層23、第2電荷輸送層24、および、第2電極25を有する。
 例えば、主発光素子11の第1電極21と、1セットの小型発光素子13の第1電極28とは、同一材料を用いて同一工程にて形成される。また、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの第1電荷輸送層22は、例えば、同一材料を用いて同一工程にて形成される。また、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの発光層23は、例えば、同一材料を用いて同一工程にて形成される。また、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの第2電荷輸送層24は、例えば、同一材料を用いて同一工程にて形成される。また、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの第2電極25は、例えば、同一材料を用いて同一工程にて形成される。このように、例えば、主発光素子11と1セットの小型発光素子13との第1電荷輸送層22、発光層23および第2電荷輸送層24のうち少なくとも1つを、同一材料を用いて同一工程にて形成することで、主発光素子11と1セットの小型発光素子13において、各層の発光むらの程度を揃えることができ、高精度な不良品選別および発光輝度の補正が可能である。
 本実施形態では、例えば、主発光素子11において、第1電極21は陽極および反射電極であり、第2電極25は陰極および透明電極である。また、例えば、第1電荷輸送層22は正孔輸送層であり、第2電荷輸送層24は電子輸送層である。
 また、例えば、1セットの小型発光素子13において、第1電極28は陽極および反射電極であり、第2電極25は陰極および透明電極である。
 ここで、透明電極および反射電極のうち、透明電極とは、主発光素子11または1セットの小型発光素子13において、発光層23から発光された光を主発光素子11または1セットの小型発光素子13の外部へ取り出す側に設けられた電極である。透明電極は、可視光の透過率が高い透明電極である。可視光の透過率が高い透明電極は、例えば、ITO、IZO、ZnO、AZO、または、GZO等を用いて構成することができる。また、透明電極は、例えば、スパッタ法、または、蒸着法等により形成することができる。なお、透明電極は、例えば、可視光の透過率が80%以上となる材料を用いて構成されていることが好ましい。これにより、発光層23から、より多くの発光を取り出すことができる。
 また、透明電極および反射電極のうち、反射電極とは、主発光素子11または1セットの小型発光素子13において、発光層23から発光された光を、主発光素子11または1セットの小型発光素子13の外部へ取り出す側に設けられた電極とは反対側に設けられた電極である。言い換えると、反射電極は、主発光素子11または1セットの小型発光素子13において、発光層23から発光された光を反射する電極である。
 反射電極は、例えば、可視光の反射率が高い反射金属層を用いて構成することができる。可視光の反射率が高い反射金属層は、例えば、Al、Cu、Au、またはAg等の金属を含有させて構成することができる。なお、反射金属層は、例えば、可視光の反射率が80%以上となる材料を用いて構成されることが好ましい。これにより、発光層23から、より多くの発光を取り出すことができる。
 また、第1電極21・28は、それぞれ、反射金属層に加え、可視光の透過率が高い透明導電層を用いて構成してもよく、透明導電層は、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、IZO(酸化インジウム亜鉛)、ZnO(酸化亜鉛)、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)、またはGZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)等の透明導電材料を含有させて構成することができる。なお、透明導電層は、例えば、可視光の透過率が80%以上となる材料を用いて構成されることが好ましい。これにより、発光層23から、より多くの発光を取り出すことができる。
 第1電極21・28を構成する各層は、例えば、スパッタ法、または、蒸着法等により形成することができる。なお、第1電極21・28は、2層構造に限定されず3層以上積層された多層構造であってもよいし、単層構造であってもよい。
 なお、主発光素子11において、第1電極21が、陰極および反射電極であり、第2電極25が陽極および透明電極であってもよい。また、1セットの小型発光素子13において、第1電極28が、陰極および反射電極であり、第2電極25が陽極および透明電極であってもよい。これらの場合、第1電荷輸送層22は電子輸送層であり、第2電荷輸送層24は正孔輸送層である。
 本実施形態では、例えば、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの発光方式は、第1電極21及び第2電極25間に電流が流れ、また、第1電極28及び第2電極25間に電流が流れることにより、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの発光層23に含まれる量子ドットが発光する、いわゆる、エレクトロルミネッセンス(EL)方式である。
 なお、本開示の量子ドットとは、最大幅が1nm以上100nm以下のドットを意味する。本開示の量子ドットの形状は、上記最大幅を満たす範囲内に収まる形状であれば特に制約されず、球形(断面円形)に限定されるものではない。例えば、本開示の量子ドットの形状は、断面多角形状、棒状、枝状、表面に凹凸を有した形状、またはそれらを組合せた形状であってもよい。
 例えば、主発光素子11において、第1電極21、第1電荷輸送層22、発光層23、および、第2電荷輸送層24は、それぞれ、複数の主発光素子11毎に分離した島状に設けられている。例えば、1セットの小型発光素子13において、第1電極28、第1電荷輸送層22、発光層23、および、第2電荷輸送層24は、それぞれ、主発光素子11から分離して島状に設けられている。
 また、例えば、第2電極25は、複数の主発光素子11および1セットの小型発光素子13毎に分離せず、複数の主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれに跨って連続した層として設けられている。
 例えば、1セットの小型発光素子13において、第1電極28は、複数の第1電極27に分離されている。複数の第1電極27は、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12毎に設けられている。例えば、1セットの小型発光素子13において、第1電荷輸送層22、発光層23、第2電荷輸送層24および第2電極25は、複数の小型発光素子12毎に分離されておらず、一体として(すなわち、複数の小型発光素子12に連続する層として)形成されている。
 例えば、主発光素子11において、第1電極21は、第1電荷輸送層22に正孔を注入する。主発光素子11において、第1電極21は、層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを通して、層間絶縁層の下層に設けられている薄膜トランジスタTr1と接続されている。
 例えば、1セットの小型発光素子13において、複数の第1電極27は、それぞれ、第1電荷輸送層22に正孔を注入する。
 複数の第1電極27は、それぞれ、複数の配線29と接続されており、複数の配線29は、1セットの小型発光素子13から1セットの小型発光素子13の外側に設けられた複数の薄膜トランジスタTr11と重なる位置まで延びている。そして、複数の配線29は、それぞれ、複数の薄膜トランジスタTr11と重なる位置において、層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを通して、層間絶縁層の下層に設けられている複数の薄膜トランジスタTr11と接続されている。すなわち、複数の第1電極27は、それぞれ、複数の配線29を介して、複数の薄膜トランジスタTr11と接続されている。複数の配線29は、複数の第1電極27と同層に形成される。例えば、複数の配線29は、複数の第1電極27と同一の材料を用いて同一の工程にて形成されてもよい。
 第1電荷輸送層22は、例えば、正孔輸送層である。主発光素子11においては、第1電荷輸送層22は、第1電極21から注入された正孔を発光層23へと輸送する。1セットの小型発光素子13においては、第1電荷輸送層22は、第1電極28(すなわち、複数の第1電極27のそれぞれ)から注入された正孔を発光層23へと輸送する。
 第1電荷輸送層22は、例えば、正孔輸送材料を含有する。第1電荷輸送層22は、例えば、PEDOT:PSS(ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンサルフォネート)、PVK(ポリ-N-ビニルカルバゾール)、TFB(ポリ[(9,9‐ジオクチルフルオレニル‐2,7‐ジイル)‐コ‐(4,4'‐(N‐(4‐sec‐ブチルフェニル)ジフェニルアミン))])、またはpoly-TPD(N,N’‐ビス(4‐ブチルフェニル)‐N,N’‐ビス(フェニル)‐ベンジジン)を含んで構成されてもよく、または、これらの内の複数の材料を含んで構成されてもよい。
 第1電荷輸送層22は、例えば、インクジェット法による塗り分け、マスクを使用した蒸着、または、フォトリソグラフィ等により形成することができる。
 発光層23は、複数の量子ドット23aを含む。複数の量子ドット23aは、例えば、赤色光を発光する。なお、発光層23に含まれる複数の量子ドット23aの発光色は、赤色光に限らず、例えば、緑色光、または青色光など他の色の光であってもよい。
 発光層23は、インクジェット法による塗り分け、マスクを使用した蒸着、または、フォトリソグラフィ等により形成することができる。
 複数の量子ドット23aは、半導体ナノ粒子であってもよい。複数の量子ドット23aは、価電子帯準位(イオン化ポテンシャルに等しい)と伝導帯準位(電子親和力に等しい)とを有し、価電子帯準位の正孔と伝導帯準位の電子との再結合により発光する発光材料により形成することができる。粒経の揃った量子ドットが発光した光は、量子閉じ込め効果により狭いスペクトルを有するため、比較的深い色度の発光を得ることができる。
 複数の量子ドット23aは、例えば、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、InN、InP、InAs、InSb、AlP、AlS、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、PbS、PbSe、Si、Ge、MgS、MgSe、MgTeおよびこれらの組み合せから成る群から選択される、1または複数の半導体材料を含有させて構成することができる。また、量子ドット16r・16g・16bは、二成分コア型、三成分コア型、四成分コア型、コアシェル型、コアマルチシェル型、ドープされたナノ粒子、組成傾斜した構造であってもよい。また、例えば、シェルの外周部には、リガンドが配位結合してもよい。リガンドは、例えば、チオールやアミン等の有機物により構成することができる。
 複数の量子ドット23aの粒径は、例えば、3nmから15nm程度とすることができる。複数の量子ドット23aの発光波長(ピーク波長)は、粒径により制御できる。このため、複数の量子ドット23aの粒径を制御することにより、例えば、赤色、緑色、または、青色の発光を得ることができる。
 例えば、主発光素子11の発光層23に含まれる複数の量子ドット23aと、1セットの小型発光素子13の発光層23に含まれる複数の量子ドット23aとは同じ種類の材料を含有する。
 ここで、「同じ種類の材料」とは、例えば、(i)化合物(組成比)が同じ(ii)量子ドット23aの平均粒径が略同じ(iii)量子ドット23aのコアの平均粒径が略同じ、のうち(i)および(ii)、または、(i)および(iii)の場合を挙げることができる。なお、略は±20%の範囲である。平均粒径とは発光層23の任意の断面を観察した時に近接する10個の粒子の断面の面積に相当する円の直径を算出し平均したものと定義することができる。
 また、コアがZnSeの場合においては、量子ドットのPLピーク波長をλp(nm)とすると、{6.1/[(1240/λp)-2.7]}^(1/2)は、ZnSeに対して有効質量近似を用いて算出したコア径に相当し、この値をコア径とする(コア径とみなす)ことができる。また、材料が異なる場合も、同様の近似計算を用いてPLピーク波長からコア径を算出することができる。
 第2電荷輸送層24は、例えば、電子輸送層である。第2電荷輸送層24は、第2電極25から注入された電子を発光層23へと輸送する。第2電荷輸送層24は、例えば、電子輸送性を有する複数のナノ粒子を含有する。第2電荷輸送層24は、例えば、インクジェット法による塗り分け、マスクを使用した蒸着、または、フォトリソグラフィ等により形成することができる。
 なお、第2電荷輸送層24は、発光層23から第2電極25へと正孔が輸送されることを抑制する機能(正孔ブロック機能)を有してもよい。
 第2電極25は、第2電荷輸送層24に電子を注入する。第2電極25は、発光層23に対し、第1電極21とは反対側に設けられている。すなわち、第2電極25は、第2電荷輸送層24およびバンク17上に積層されている。例えば、第2電極25は、主発光素子11および1セットの小型発光素子13に跨って連続する共通電極である。例えば、第2電極25は、表示装置1における表示領域10の全面に連続した層である、いわゆるベタ状に形成されている。
 また、第2電極25上には、封止層(図示省略)が設けられる。封止層は、例えば、第2電極25を覆う第1無機封止層と、第1無機封止層よりも上層に積層された有機バッファ層と、有機バッファ層よりも上層に積層された第2無機封止層とを含む。封止層は、水、酸素等の異物が表示装置1の内部へと浸透することを防ぐ。
 第1無機封止層および第2無機封止層は、それぞれ、酸化シリコン層、窒化シリコン層、または、酸窒化シリコン層などの無機絶縁性の材料を用いた単層構造であってもよいし、これらの層を組み合わせた多層構造であってもよい。第1無機封止層および第2無機封止層それぞれの各層は、例えば、CVD法等により形成することができる。
 有機バッファ層は、平坦化効果があり、例えば、可視光を透過する透光性の樹脂層である。有機バッファ層は、アクリル等の塗布可能な有機材料によって構成することができる。また、封止層上に、機能フィルム(図示省略)が設けられてもよい。機能フィルムは、例えば、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能の少なくとも1つを有してもよい。
 第2電極25から第2電荷輸送層24へ注入された電子は、さらに、第2電荷輸送層24から発光層23へと輸送される。
 また、主発光素子11においては、第1電極21から第1電荷輸送層22へ注入された正孔は、さらに、第1電荷輸送層22から発光層23へと輸送される。また、1セットの小型発光素子13においては、複数の第1電極27から第1電荷輸送層22へ注入された正孔は、さらに、第1電荷輸送層22から発光層23へと輸送される。
 そして、主発光素子11および1セットの小型発光素子13において、発光層23へ輸送された電子および正孔が、複数の量子ドット23a内で再結合することで、励起子が生じる。そして、当該励起子が励起状態から基底状態へと戻ることにより、複数の量子ドット23aが発光する。すなわち、発光層23における複数の量子ドット23aは、例えば、赤色光を発光する。
 例えば表示装置1は、発光層23が発光した光を、第2電荷輸送層24および第2電極25を透過させることで、アレイ基板5とは逆側(図3、図4において発光層23より上側)へ取り出す、トップエミッション型である。なお、表示装置1は、発光層23が発光した光を、第1電荷輸送層22、第1電極21およびアレイ基板5を透過させることで、アレイ基板5側(図3、4において発光層23より下側)へ取り出す、ボトムエミッション型であってもよい。ボトムエミッション型の場合、第2電極25を、可視光の反射率が高い反射金属層を含んで構成し、第1電極21を、可視光の透過率が高い透明導電層を用いて構成すればよい。
 なお、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの積層構造は、図3および図4に示す構造に限定されず、例えば、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれは、さらに他の機能層を有していてもよい。例えば、主発光素子11および1セットの小型発光素子13は、第1電極21と、第1電荷輸送層22との間に、第1電極21から第1電荷輸送層22への正孔の注入効率を上げる正孔注入層を有してもよい。また、例えば、主発光素子11および1セットの小型発光素子13は、第2電極25と、第2電荷輸送層24との間に、第2電極25から第2電荷輸送層24への電子の注入効率を上げる電子注入層を有してもよい。
 ここで、上述のように、発光層23は、電子と正孔とが注入されることで、発光層23内の複数の量子ドット23aが発光する。このため、発光層23は、膜状態のむらに起因して発光効率が変化しやすく、その結果、膜状態のむらに起因する面内の輝度むらが生じやすい。特に、発光層23は、塗布などにより形成された場合は、蒸着等によって形成される場合と比べて膜状態のむらが生じやすい。
 そこで、本実施形態に係る1セットの小型発光素子13は、この発光層23の膜状態のむらを検査することが容易な構成となっている。
 ここで、量子ドット23aの発光効率が変化する発光層23の膜状態のむらとは、例えば、(1)膜厚むら、(2)複数の量子ドットの疎密のむら、(3)発光層23と発光層23に接触する電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面の隙間のむら、(4)発光層23と発光層23に接触する正孔輸送層(第1電荷輸送層22)との界面の隙間のむら、を挙げることができる。
 この発光層23の膜状態のむらについて、図3から図8を用いて説明していく。なお、例えば、電子輸送層(第2電荷輸送層24)はZnOなどを含有するナノ粒子が含まれておりナノ粒子同士の隙間のむらが生じやすい一方、正孔輸送層(第1電荷輸送層22)は、ナノ粒子が含まれた場合と比べて、分子同士が結合した長さがナノ粒子よりも長く、ナノ粒子を含む層よりも隙間のむらが生じにくい場合がある。
 そして、この場合、正孔輸送層(第1電荷輸送層22)と発光層23との界面と比べて、ナノ粒子が含まれた層同士、すなわち、電子輸送層(第2電荷輸送層24)と量子ドット23aが含まれた発光層23との界面の隙間のむらの方が、大きくなる場合がある。
 図3は上述のように主発光素子11の発光層23の膜厚むらの様子を表しており、図4は、1セットの小型発光素子13の発光層23の膜厚むらの様子を表している。
 発光層23の膜厚が厚くなると、第1電極27と、第2電極25との間の電気抵抗が大きくなり、所定の電流を流すための駆動電圧が高くなる。また、発光層23の膜厚が薄くなると、第1電極27と、第2電極25との間の電気抵抗が小さくなり、所定の電流を流すための駆動電圧が低くなる。
 図3に示すように、主発光素子11の長辺の長さは、発光層23の膜厚むらのピッチよりも長い場合が多い。このため主発光素子11内の発光層23に、膜厚が厚い領域と膜厚が薄い領域とが含まれていても、主発光素子11の電流-電圧特性(J-V特性)と発光輝度-電流特性(L-J特性)は、主発光素子11において、発光層23の膜厚むらが平均された特性となる。
 図4に示すように、1セットの小型発光素子13は、複数の小型発光素子12を含む。すなわち、1セットの小型発光素子13に含まれる第1電極28は、複数の第1電極27に分離されている。
 例えば、1セットの小型発光素子13が有する複数の小型発光素子12を、順に、小型発光素子12a・12b・12c・12d・12eとする。小型発光素子12aが有する第1電極27を第1電極27aとし、小型発光素子12bが有する第1電極27を第1電極27bとし、小型発光素子12cが有する第1電極27を第1電極27cとし、小型発光素子12dが有する第1電極27を第1電極27dとし、小型発光素子12eが有する第1電極27を第1電極27eとする。
 図4に示す例では、1セットの小型発光素子13に含まれる発光層23のうち、小型発光素子12bに含まれている領域の平均膜厚は厚いため他の領域と比べて電気抵抗が大きい。そして、小型発光素子12dに含まれている領域の平均膜厚は薄いため他の領域と比べて電気抵抗が小さい。このため、所定の電流を流すための駆動電圧は、小型発光素子12bにおける第1電極27bと、第2電極25のうち第1電極27bに対向する領域との間の駆動電圧よりも、小型発光素子12dにおける第1電極27dと、第2電極25のうち第1電極27dに対向する領域との間の駆動電圧の方が低い。
 このように、1セットの小型発光素子13のうち、複数の小型発光素子12毎に、すなわち、複数の第1電極27毎に駆動電圧を示す情報を得ることができ、1セットの小型発光素子13内の発光層23の膜厚むらを検知することができる。
 図5は、実施形態に係る主発光素子11の概略構成を表す断面であって、発光層23に含まれる複数の量子ドットの疎密のむらを表す図である。図6は、実施形態に係る1セットの小型発光素子13の概略構成を表す断面であって、発光層23に含まれる複数の量子ドットの疎密のむらを表す図である。
 発光層23に含まれる複数の量子ドット23aの密度(単位体積当たりの複数の量子ドット23aの個数)が高くなると(すなわち密の状態になると)、第1電極21・27と、第2電極25との間の電気抵抗が大きくなり、所定の電流を流すための駆動電圧が高くなる。
 また、図5および図6に示すように、発光層23内において部分的に複数の量子ドット23a間に隙間23dが大きく形成された領域は、発光層23に含まれる複数の量子ドット23aの密度が低く(すなわち疎の状態)なり、第1電極21・27と、第2電極25との間の電気抵抗が変化し、所定の電流を流すための駆動電圧が変化する。
 ここで、複数の量子ドット23aの疎密のむらを考える場合、相反する下記(1)(2)の2つの効果の大小を考慮する必要があり、複数の量子ドット23aの密度と電圧との相関は場合によって異なることになる。
(1)量子ドットの密度が変わることにより、同じ膜厚の層に含まれる量子ドットの数が変わる。
・量子ドットの密度が大きい場合:量子ドットの数が多く、所定の電流を流すため(所定の輝度を得るため)に発光素子に印加される駆動電圧が高電圧化する。
・量子ドットの密度が小さい場合:量子ドットの数が少なくなり、所定の電流を流すため(所定の輝度を得るため)に発光素子に印加される駆動電圧が低電圧化する。
(2)量子ドットの密度が変わることにより、量子ドット間の距離が変わる。
・量子ドットの密度が大きい場合:量子ドット間の距離は小さくなり、所定の電流を流すため(所定の輝度を得るため)に発光素子に印加される駆動電圧が低電圧化される。
・量子ドットの密度が小さい場合:量子ドット間の距離は大きくなり、所定の電流を流すため(所定の輝度を得るため)に発光素子に印加される駆動電圧が高電圧化される。
 したがって、後述する量子ドットの疎密と駆動電圧との関係は、あくまで一例である。
 例えば、図5に示すように、主発光素子11の長辺の長さは、発光層23に含まれる複数の量子ドット23aの疎密のむらのピッチよりも長い場合が多い。このため主発光素子11内の発光層23に含まれる複数の量子ドット23aの密度が高い領域と密度が低い領域とが含まれていても、主発光素子11の電流-電圧特性(J-V特性)と発光輝度-電流特性(L-J特性)は、主発光素子11において、発光層23に含まれる複数の量子ドット23aの疎密のむらが平均された特性となる。
 一方、例えば、図6に示すように、1セットの小型発光素子13に含まれる発光層23のうち、小型発光素子12bに含まれている発光層23には大きい隙間23dが形成されておらず複数の量子ドット23aの密度が高いため、電気抵抗が大きい。また、小型発光素子12dに含まれている発光層23には大きい隙間23dが形成されており密度が低いため、電気抵抗が小さい。
 このため、所定の電流を流すための駆動電圧は、小型発光素子12bにおける第1電極27bと、第2電極25のうち第1電極27bに対向する領域との間の駆動電圧よりも、小型発光素子12dにおける第1電極27dと、第2電極25のうち第1電極27dに対向する領域との間の駆動電圧の方が低い。
 このように、1セットの小型発光素子13のうち、複数の小型発光素子12毎に、すなわち、複数の第1電極27毎に駆動電圧を情報として得ることができ、1セットの小型発光素子13内の発光層23における複数の量子ドット23aの疎密のむらを検知することができる。
 図7は、実施形態に係る主発光素子11の概略構成を表す断面であって、発光層23と第2電荷輸送層24との界面の隙間むらを表す図である。図8は、実施形態に係る1セットの小型発光素子13の概略構成を表す断面であって、発光層23と第2電荷輸送層24との界面の隙間むらを表す図である。
 図7および図8に示すように、発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面のうち、隙間23eが形成されていない領域の界面における電気抵抗と比べて、隙間23eが形成された領域の発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面の電気抵抗の方が大きくなる。このため、発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面のうち、隙間23eが形成されていない領域の界面に所定の電流を流すための駆動電圧と比べて、隙間23eが形成された領域の発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面に所定の電流を流すための駆動電圧の方が高くなる。
 例えば、図7に示すように、主発光素子11の長辺の長さは、発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面に形成される隙間23eのピッチよりも長い場合が多い。このため主発光素子11内の発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)と界面に部分的に隙間23eが形成されていても、主発光素子11の電流-電圧特性(J-V特性)と発光輝度-電流特性(L-J特性)は、主発光素子11において、発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面に形成される隙間23eのむらが平均された特性となる。
 一方、例えば、図8に示すように、1セットの小型発光素子13に含まれる発光層23のうち、小型発光素子12bに含まれている発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面には隙間23eが形成されておらず、発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)とが密着しているため、電気抵抗が小さくなる。また、小型発光素子12dに含まれている発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面には部分的に隙間23dが形成されているため、隙間23dが形成された部分において発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)とが離れているため、電気抵抗が大きくなる。
 このため、所定の電流を流すための駆動電圧は、小型発光素子12bにおける第1電極27bと、第2電極25のうち第1電極27bに対向する領域との間の駆動電圧よりも、小型発光素子12dにおける第1電極27dと、第2電極25のうち第1電極27dに対向する領域との間の駆動電圧の方が高い。
 このように、1セットの小型発光素子13のうち、複数の小型発光素子12毎に、すなわち、複数の第1電極27毎に駆動電圧を情報として得ることができ、1セットの小型発光素子13内の発光層23と電子輸送層(第2電荷輸送層24)との界面における隙間23eのむらを検知することができる。
 図9は、実施形態に係る、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの発光層23の膜状態のむらが所定の範囲以内である場合の電流-電圧特性(J-V特性)を表す図である。図10は、実施形態に係る、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの発光層23の膜状態のむらが所定の範囲以内である場合の発光輝度-電流特性(L-J特性)を表す図である。
 図11は、実施形態に係る、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの発光層23の膜状態のむらが所定の範囲外である場合の電流-電圧特性(J-V特性)を表す図である。図12は、実施形態に係る、主発光素子11および1セットの小型発光素子13それぞれの発光層23の膜状態のむらが所定の範囲外である場合の発光輝度-電流特性(L-J特性)を表す図である。
 図9および図11において、縦軸は、主発光素子11および小型発光素子12それぞれに流れる電流を表し、横軸は、主発光素子11および小型発光素子12それぞれに供給される駆動電圧を表している。図10および図12において、縦軸は、主発光素子11および小型発光素子12それぞれの発光輝度を表し、横軸は、主発光素子11および小型発光素子12それぞれに流れる電流を表している。なお、図9から図12に示すグラフにおいて、主発光素子11のデータ系列を一点鎖線であらわし、小型発光素子12のデータ系列を実線で表している。
 図9に示すように、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲内であれば、主発光素子11および小型発光素子12両方とも、所定の電流を流すための駆動電圧の範囲は所定の範囲以内である。
 また、図10に示すように、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲内であれば、主発光素子11および小型発光素子12両方とも、所定の発光輝度を得るために流す電流の範囲は所定の範囲以内である。
 図9および図10に示すように、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲以内、すなわち、発光層23の膜状態のむらが少ない場合、電流‐電圧特性のばらつきが少なく、発光効率が高くなり、かつ、発光輝度のばらつきも少ない。
 図11に示すように、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲外であれば、主発光素子11および小型発光素子12両方とも、所定の電流を流すための駆動電圧の範囲は所定の範囲外となる。すなわち、主発光素子11および小型発光素子12両方とも、所定の電流を流すための駆動電圧のばらつきが、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲以内の場合よりも大きくなる。
 また、図12に示すように、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲外であれば、主発光素子11および小型発光素子12両方とも、所定の発光輝度を得るために流す電流の範囲は所定の範囲外となる。すなわち、主発光素子11および小型発光素子12両方とも、所定の発光輝度を得るために流す電流のばらつきが、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲以内の場合よりも大きくなる。
 図11および図12に示すように、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲以内の場合と比べて所定の範囲外の場合、すなわち、発光層23の膜状態のむらが多いと、発光層23内に電流を均一に流すことができなくなり、発光層23の発光効率が低下する。
 例えば、主発光素子11および小型発光素子12の発光層23の膜状態のむらが多い場合、主発光素子11および小型発光素子12に所定の発光輝度を得るための駆動電圧のばらつきが大きくなる。この結果、主発光素子11および小型発光素子12の発光効率が低下することになる。
 しかし、主発光素子11内では、発光層23の膜状態のばらつきが生じていても、主発光素子11内で電流-電圧特性および発光輝度-電流特性は平均化されてしまい、発光層23の膜状態のばらつきを検知することができない。
 そこで、本実施形態に係る表示装置1が備える複数の発光素子は、発光層23に量子ドット23aが含有された、少なくとも1つの主発光素子11、および、少なくとも1つの主発光素子11よりも小さい小型発光素子12を複数含む少なくとも1セットの小型発光素子13を有する。これにより、主発光素子11によって検知できない発光層23の膜状態のむらを、主発光素子11よりも小さい小型発光素子12を複数含む1セットの小型発光素子13によって、複数の小型発光素子12それぞれ毎に検知することができる。
 例えば、小型発光素子12における発光層23の膜厚が厚かったり、複数の量子ドットの密度が高かったり、発光層23と電子輸送層との界面の隙間のむらが多かったりすると、電気抵抗が上がるため、所定の電流を流すための駆動電圧も上がる。
 また、例えば、小型発光素子12における発光層23の膜厚が薄かったり、複数の量子ドットの密度が低かったり、発光層23と電子輸送層との界面の隙間のむらが少なかったりすると、電気抵抗が下がるため、所定の電流を流すための駆動電圧も下がる。
 そこで、例えば、1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12それぞれの駆動電圧のばらつきが所定の範囲外であれば、1セットの小型発光素子13に含まれる発光層23の膜状態のむらが所定の範囲外であると検知することができる。そして、1セットの小型発光素子13に含まれる発光層23と同じ材料および同じ工程でパターニングされた、主発光素子11に含まれる発光層23も、膜状態のむらが所定の範囲外であると推定(すなわち検知)することができる。例えば、図1に示したように、1セットの小型発光素子13を表示装置1に設けることで、表示装置1を製品ごとに発光層23の不良品の有無を検知することができる。
 そして、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲外であることが検知された場合(1セットの小型発光素子の電流-電圧特性が所定の閾値を超える場合)、表示装置1の製造過程における検査工程において、製造過程中の表示装置1は不良品として、製造ラインから排除されればよい。そうすることで、例えば、製造過程中の表示装置1における主発光素子11の発光輝度をモニタするような大掛かりな検査装置を設けることなく、1セットの小型発光素子13の電流‐電圧特性をモニタするだけで、製造過程中の表示装置1における発光層23の膜状態のむらの検査をすることができる。
 または、例えば、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲外であることが検知された場合、表示装置1の完成後、主発光素子11に供給される駆動電圧を補正すればよい。つまり、表示装置1に設けられ複数の主発光素子11それぞれの発光効率が低下していると推定できるため、主発光素子11の発光輝度をモニタすることなく、予め設定した計算式(後述する)およびテーブルに基づいて、主発光素子11の駆動電圧を大きくすることで、所定の輝度を得ることができる。
 また、完成した表示装置1の使用によって発光層23の膜状態のむらが経時変化したときに、主発光素子11に供給される駆動電圧を補正するようにしてもよい。そうすることで、表示装置1の使用時の経時変化による表示品質の劣化にも対応して補正することができ、長期間にわたり劣化を抑制することができ、高い表示品質を保つことができる。
 1セットの小型発光素子13は、分割数が多く、小型発光素子12のサイズが小さいほど、小さい長さスケールのむらまで検知することができ、発光層23の膜状態のむらを高精度に検知できる。
 次に、図13から図15を用いて、発光層23の膜状態のむらと、小型発光素子12のサイズとの関係に関する実験結果を説明する。本実験において、発光素子を形成し、形成した発光素子の長辺に沿った明るさをデータとして取得した。
 図13は、実施形態に係る実験において作成した発光素子の平面を模式的に表した図である。本実験に係る発光素子では、TFB[ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-コ-(4,4'-(N-(4-sec-ブチルフェニル)ジフェニルアミン)]]を含む層の上に、量子ドットを分散させたオクタン溶媒を、塗布することで発光層をパターニングした。発光層には、コアにCdSeを含み、シェルにZnSを含むコアシェル構造であり、赤色光を発光する量子ドットを用いた。
 図13では、発光素子の長辺を一点鎖線A1で示し、長辺を示す一点鎖線A1に沿って10μmピッチで矩形を描いている。図13に示す例では、矩形によって発光素子は10個の領域に分割されている。形成された発光素子を、顕微鏡を用いて平面視したときの明るさを観察すると、発光素子におけるそれぞれの矩形で囲まれた領域には、比較的発光輝度が一定である領域と、発光輝度が明るい箇所と暗い箇所とが混在している領域とが観察されたため、発光層の膜状態のむらがあると考えられる。
 この発光層の膜状態のむらは、量子ドットを分散させた溶媒を塗布する下地層の濡れ性、および、量子ドットを分散させた溶媒の粘度などによって決まると考えられる。図13に示す例では、10μmピッチの矩形によって発光素子が10個に分割されている。このように、発光素子を細かく分割することで、各矩形によって、発光素子の面内の発光輝度むら、すなわち、膜状態のむらを高精細に検知できることが分かる。すなわち、1セットの小型発光素子13を複数の小型発光素子12に細かく分割することで、1セットの小型発光素子13内の膜状態のむらを高精細に検知が可能であることが分かる。
 図14は、図13に示す発光素子における明るさの様子を表す図である。図14の元データは、本実験において形成された発光素子のうち、顕微鏡を用いて平面視したときの画像の明るさ(グレースケール化した後の階調値0から255)を、図13に示す長辺である一点鎖線A1に沿って取得したデータである。そして、元データを、整数個に分割し、小型発光素子のサイズを想定した所定長さ「z」(発光素子の長辺である一点鎖線A1の一部の長さ)ごとに平均した。この平均値のばらつき(ここでは最大値-最小値とした)を、zを変えて調べた。
 図14に示す「+」は元データ(すなわち発光素子の長辺)を9μm毎に約10分割してそれぞれのばらつきを示すデータである。図14に示す「X」は元データ(すなわち発光素子の長辺)を30μm毎に約3分割してそれぞれのばらつきを示すデータである。図15は、所定長さ「z」に対するばらつきの変化を表す図である。
 図15に示すように、zに示す小型発光素子のサイズは小さい方が、ばらつきが大きく、特に、ばらつきの変化は、zが約20μm以下で急激に大きくなっていることが分かる。これは、発光層の膜状態のむらの長さスケールが概ね20μmであるため、zをこのサイズより小さくすると、発光層の膜状態のむらを検知できるためと考えられる。このことは測定前に予想できたことではなく、発光層の膜状態のむらを測定して初めて概ねzが20μm以下から予想を超える程ばらつきが大きくなっていることが分かったものであり、すなわち、小型発光素子の短辺の長さを20μm以下にすることで発光層の膜状態のむらに起因した膜特性(電流-電圧特性等)のばらつきを、予想を超える程、顕著に精度よく効率的に検知できることが分かったものである。一方で、小型発光素子の製造が可能なサイズは、1μm程度である。
 以上より、小型発光素子の短辺の長さは、1μm以上20μm以下が好ましい。これにより、小型発光素子の製造が可能な範囲において、精度よく、発光素子の発光層の膜状態のむらの検知が可能であることが分かった。さらに、小型発光素子の短辺の長さは、1μm以上15μm以下がより好ましく、1μm以上10μm以下がさらに好ましく、1μm以上5μm以下がさらに好ましい。
 図16は、実施形態に係る表示装置1における1セットの小型発光素子13および主発光素子11それぞれの画素回路の配列の様子を表す図である。図16に示すように、表示装置1は、少なくとも1セットの小型発光素子13の駆動を制御する画素回路である少なくとも1セットの第1画素回路50と、複数の主発光素子11の駆動を制御する画素回路である複数の第2画素回路40と、AD(アナログ・デジタル)コンバータ(電圧取得部)60と、電源制御部70とを備えている。また、表示装置1は、複数のデータ信号線DLと、複数の走査信号線GLとを備えている。
 複数のデータ信号線DLは、図示しないデータドライバから階調値に対応したデータ信号が供給される。複数の走査信号線GLは、図示しないゲートドライバから、複数の走査信号線GLの何れかを選択するための走査信号が供給される。複数のデータ信号線DLと複数の走査信号線GLは、表示領域10において交差するように設けられている。
 主発光素子11および第2画素回路40は、複数のデータ信号線DLと複数の走査信号線GLとの交差部分に対応して設けられている。第2画素回路40は、データ信号線DLおよび走査信号線GLそれぞれと接続されている。主発光素子11は、第2画素回路40と接続されている。
 少なくとも1セットの第1画素回路50は、少なくとも1セットの小型発光素子13に対応して同じ個数だけ設けられている。本実施形態では、例えば、少なくとも1セットの小型発光素子13の個数は1つなので、少なくとも1セットの第1画素回路50の個数も1つである。
 1セットの第1画素回路50は、少なくとも1セットの小型発光素子13に含まれる複数の小型発光素子12それぞれの第1電極27と電気的に接続される複数の薄膜トランジスタTr11(図18)を含む。1セットの第1画素回路50は、複数の第1画素回路52を備えている。複数の第1画素回路52は、複数の小型発光素子12に対応して同じ個数だけ設けられている。本実施形態では、例えば、1セットの第1画素回路50は、5個の第1画素回路52を備えている。なお、1セットの第1画素回路50の個数は5個に限定されるものではない。
 第1画素回路52は、小型発光素子12の駆動を制御する。複数の第1画素回路52は、データ信号線DLと接続されている。小型発光素子12は第1画素回路52と接続されている。
 ADコンバータ60は、複数の第1画素回路52および複数の小型発光素子12と接続されている。ADコンバータ60は、複数の小型発光素子12それぞれのアナログの駆動電圧を取得し、当該取得したアナログの駆動電圧をデジタル信号に変換する。これにより小型発光素子12の電圧情報について、デジタル処理を行うことができ、高精度な不良品選別および発光輝度補正が可能である。
 電源制御部70は、ADコンバータ60と接続されている。電源制御部70は、ADコンバータ60が取得した複数の小型発光素子12毎の駆動電圧に応じて、複数の主発光素子11の第1電極21または第2電極25に供給する電流を制御する。例えば、電源制御部70は、複数の小型発光素子12毎の駆動電圧に応じて、ソースドライバから出力されるデータ信号の階調に応じた値を補正する。これにより、電源制御部70は、複数の小型発光素子12の膜状態のむらに応じて、複数の主発光素子11に供給する電流を制御する。
 なお、複数の小型発光素子12毎の駆動電圧に応じて主発光素子11の電流を補正しない場合、表示装置1は、電源制御部70を省略した構成としてもよい。
 図17は、実施形態に係る第2画素回路40の回路構成の一例を示す図である。図17に示すように、第2画素回路40は、例えば、薄膜トランジスタTr1と、薄膜トランジスタTr2と、コンデンサC1とを備えている。薄膜トランジスタTr1は、主発光素子11を駆動させる駆動トランジスタである。薄膜トランジスタTr1のうち、ソース電極は第1レベル(例えばハイレベル)の電圧が印加されている電源線と接続されており、ゲート電極は薄膜トランジスタTr2のドレイン電極およびコンデンサC1の一方の端子と接続されており、ドレイン電極は、主発光素子11のアノード電極(例えば、第1電極21)と接続されている。薄膜トランジスタTr2は、走査信号線GLから供給される走査信号に応じて、発光させる主発光素子11を選択する選択トランジスタである。薄膜トランジスタTr2のうち、ソース電極はデータ信号線DLと接続されており、ゲート電極は走査信号線GLと接続されており、ドレイン電極は薄膜トランジスタTr1のゲート電極およびコンデンサC1の一方の端子と接続されている。
 主発光素子11のうち薄膜トランジスタTr1接続されたアノード電極とは反対側のカソード電極(例えば、第2電極25)およびコンデンサC1の一方の端子とは反対側の他方の端子は、それぞれ、第2レベル(例えばローレベル)の電圧が印加されている電源線と接続されることで接地されている。
 走査信号線GLから走査信号が薄膜トランジスタTr2に供給されることで、薄膜トランジスタTr2がオンになり、データ信号線DLからデータ信号が薄膜トランジスタTr2を介して薄膜トランジスタTr1へ供給される。これにより、データ信号に応じた電流が主発光素子11に流れることで、主発光素子11が発光する。
 なお、図17を用いて説明した第2画素回路40の回路構成および回路の動作は一例であり、上述した説明に限定されるものではない。
 図18は、実施形態に係る1セットの第1画素回路50に含まれる複数の第1画素回路52の回路構成の一例を示す図である。複数の第1画素回路52は、それぞれ、例えば、薄膜トランジスタTr11と、コンデンサC2とを備えている。薄膜トランジスタTr11は、小型発光素子12を駆動させる駆動トランジスタである。薄膜トランジスタTr11のうち、ソース電極は第1レベル(例えばハイレベル)の電圧が印加されている電源線と接続されており、ゲート電極はデータ信号線DLおよびコンデンサC1の一方の端子と接続されており、ドレイン電極は、小型発光素子12のアノード電極(例えば、第1電極27)と接続されている。
 小型発光素子12のうち薄膜トランジスタTr11と接続されたアノード電極とは反対側のカソード電極(例えば、第2電極25)およびコンデンサC2の一方の端子とは反対側の他方の端子は、それぞれ、第2レベル(例えばローレベル)の電圧が印加されている電源線と接続されることで接地されている。
 データ信号線DLからデータ信号が薄膜トランジスタTr11へ供給される。これにより、データ信号に応じた電流が主発光素子11に流れることで、小型発光素子12が発光する。
 なお、複数の小型発光素子12は、それぞれ個別に選択される必要がないため、複数の第1画素回路52は、走査信号線GLとは接続されていなくてもよい。なお、複数の第1画素回路52は、第2画素回路40と同じ回路構成(すなわち走査信号線GLと接続される薄膜トランジスタTr2を備える回路構成)であってもよい。
 ADコンバータ60の複数の入力端子60aは、それぞれ、複数の小型発光素子12それぞれのアノード電極および薄膜トランジスタTr11のドレイン電極間に接続されている。そして、複数の入力端子60aそれぞれには、小型発光素子12それぞれに印加されたアナログの駆動電圧が入力され、ADコンバータ60は、複数の入力端子60aそれぞれに入力されたアナログの駆動電圧をデジタル信号に変換し、例えば、電源制御部70(図16参照)へ出力する。
 なお、図18を用いて説明した第1画素回路52の回路構成および回路の動作は一例であり、上述した説明に限定されるものではない。
 図19は、実施形態に係る表示装置1における電源制御部70(図16参照)のデータ信号の補正方法を説明する図である。電源制御部70がADコンバータ60からのデジタル信号を取得して主発光素子11に供給されるデータ信号を補正する方法の一例について説明する。電源制御部70は、ADコンバータ60からのデジタル信号に基づいて、以下のように主発光素子11の電流密度の補正を行う。
 例えば、予め主発光素子11および1セットの小型発光素子13(1セットあたり小型発光素子12の個数をm個とする)を多く測定し、1セットの小型発光素子13の特性ばらつきと、主発光素子11との輝度および電流特性の相関を調べておく。ここで、1セットの小型発光素子13の特性ばらつきσとは、1個からm個の小型発光素子12に所定の電流密度J=Jを流した時の、小型発光素子12(i)の電圧値Viの標準偏差σ=1/(m-1)Σi(Vi―Vave)2とすることができる。ただし、Vave=1/mΣiViは各Viの平均値である。なお、これに限定されず、最大値と最小値の差σ=max[Vi]-min[Vi]としてもよい。また、所定の閾値VCより大きい(あるいは小さい)Viの数としてもよい。
 所定の電流密度J=Jを流した時のσと主発光素子11の輝度Lの関係(図19のグラフに示す関係)を求めておく。ばらつきσが大きい方が、主発光素子11の発光効率が低下し、輝度も低下する。この関係をテーブルとして記憶しておく。
 表示装置1の使用時における小型発光素子12の測定は、各小型発光素子12に流す電流密度をJ=Jとしたときのばらつきσuを測定する。この結果をテーブルに対応させると、J=Jにおける素子輝度Luが求められる。所望の輝度をLdとするとき、主発光素子11は電流密度J=Ld/Lu*Jで駆動されればよい。
 図20は、実施形態の変形例1に係る1セットの第1画素回路50に含まれる複数の第1画素回路52の回路構成の一例を示す図である。図21は、実施形態の変形例2に係る1セットの第1画素回路50に含まれる複数の第1画素回路52の回路構成の一例を示す図である。
 ADコンバータ60の入力端子60aの個数(すなわちチャンネル数)は、2個、4個、8個などが多い。そこで、1セットの小型発光素子13に含まれる小型発光素子12と、1セットの第1画素回路50に含まれる第1画素回路50それぞれの個数は、図20に示すように2個であってもよく、または、図21に示すように4個であってもよい。これにより、汎用性のあるADコンバータ60を用いることができる。
 図22は、実施形態の変形例3に係る表示装置1の回路構成の一例を示す図である。図22に示すように、表示装置1は、ADコンバータ60に換えて、基準電圧線73、複数の比較器(電圧取得部)71および計数回路(電圧取得部)61を備えていてもよい。これによりADコンバータ60を省略することで、回路およびその出力の演算処理を簡単化することができる。
 図22に示す表示装置1では、複数の比較器71は、複数の小型発光素子12と対応して同じ個数、設けられている。複数の比較器71は、それぞれ、第1入力端子が小型発光素子12のアノード電極および薄膜トランジスタTr11のドレイン電極間に接続されており、第2入力端子が基準電圧線73と接続されており、出力端子が計数回路61の入力端子61aと接続されている。
 図23は、実施形態の変形例4に係る表示装置1の概略構成を表す平面図である。表示装置1は、複数の主発光素子11として、赤色光を発光する複数の主発光素子11rだけでなく、赤色光よりもピーク波長が短い緑色光(第2色の光)を発光する複数の主発光素子11g、および、赤色光および緑色光よりもピーク波長が短い青色光(第3色の光)を発光する複数の主発光素子11bを備えていてもよい。さらに、表示装置1は、少なくとも1セットの小型発光素子13として、複数セットの小型発光素子13を備えていてもよい。
 図23に示す例では、表示装置1は、複数セットの小型発光素子13として、主発光素子11r・11g・11bの発光色毎に1セットの小型発光素子13を備えている例を示している。例えば、表示装置1は、少なくとも1セットの小型発光素子13として、赤色光を発光する1セットの小型発光素子13rに加え、緑色光を発光する1セットの小型発光素子13g、および、青色光を発光する1セットの小型発光素子13bを備えている。このような構成によって、材料の異なる量子ドット毎にばらつきを検知することができるので、より高精度な不良品選別および発光輝度補正が可能となる。
 例えば、1セットの小型発光素子13gは複数の主発光素子11gと発光色が同じである。1セットの小型発光素子13gが備える発光層23と複数の主発光素子11gが備える発光層23とは、同一の材料を用いて同一の工程にて形成される。複数の主発光素子11gが備える発光層23に含まれる複数の量子ドット23と、1セットの小型発光素子13gが備える発光層23に含まれる複数の量子ドット23とは同じ種類の材料を含有する。1セットの小型発光素子13gは、複数の小型発光素子12g(例えば5個の小型発光素子12g)を備えている。このように、例えば、複数の主発光素子11gが備える発光層23と1セットの小型発光素子13gが備える発光層23とを同一材料を用いて同一工程にて形成することで、主発光素子11と1セットの小型発光素子13とにおいて、各層の発光むらの程度を揃えることができ、高精度な不良品選別および発光輝度補正が可能である。
 例えば、1セットの小型発光素子13bは複数の主発光素子11bと発光色が同じである。1セットの小型発光素子13bが備える発光層23と複数の主発光素子11bが備える発光層23とは、同一の材料を用いて同一の工程にて形成される。複数の主発光素子11bが備える発光層23に含まれる複数の量子ドット23と、1セットの小型発光素子13bが備える発光層23に含まれる複数の量子ドット23とは同じ種類の材料を含有する。1セットの小型発光素子13bは、複数の小型発光素子12b(例えば5個の小型発光素子12b)を備えている。このように、例えば、複数の主発光素子11bが備える発光層23と、1セットの小型発光素子13bが備える発光層23とを同一材料を用いて同一工程にて形成することで、主発光素子11bと1セットの小型発光素子13bにおいて、各層の発光むらの程度を揃えることができ、高精度な不良品選別および発光輝度補正が可能である。
 なお、表示装置1は、少なくとも1セットの小型発光素子13として、主発光素子11r・11g・11bの発光色毎に複数セットの小型発光素子13を備えるのではなく、特定の発光色のみ1セットの小型発光素子13を備えていてもよい。例えば、表示装置1は、赤色光、緑色光および青色光のうち青色光を発光する1セットの小型発光素子13bを備えていてもよい。赤色光、緑色光および青色光のうち青色光は量子ドットの発光効率が低い傾向がある。このため、表示装置1は、青色光を発光する1セットの小型発光素子13bを備えていることで、発光層23の膜状態のむらと発光効率との両立が難しい青色光を発光する発光層23の膜状態のむらを検知することができるので、特定の発光色のみ1セットの小型発光素子13を備えている場合であっても効果的に不良品選別および発光輝度補正が可能となる。
 図24は、実施形態の変形例5に係る表示装置1の概略構成を表す平面図である。図24に示す表示装置1は、図1に示した表示装置1に、少なくとも1セットの小型発光素子13rを、XY方向(行列方向)に並ぶ複数の主発光素子11rに対し、各行に、1セットの小型発光素子13rを設けた構成である。図25は、実施形態の変形例5に係る表示装置1の回路構成を表す図である。図25に示すように、表示装置1は、ADコンバータ60が各行に設けられ、それぞれ、1セットの小型発光素子13rと接続されている。
 図24および図25に示す表示装置1は、行の数だけ1セットの小型発光素子13rを備えている。これにより、発光層23の膜状態のむらを、行ごとに検知することができ、より詳細に同一装置内での行ごとの膜状態のむらのばらつきがあった場合でも検知することができる。
 そして、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲外である(1セットの小型発光素子13rの電流-電圧特性が所定の閾値を超える)行の数が規定値以上である場合、表示装置1の製造過程における検査工程において、製造過程中の表示装置1は不良品として、製造ラインから排除されればよい。そうすることで、例えば、製造過程中の表示装置1における主発光素子11rの発光輝度をモニタするような大掛かりな検査装置を設けることなく、各行の1セットの小型発光素子13rの電流-電圧特性をモニタするだけで、各行の発光層23の膜状態のむらを検査することができる。
 または、例えば、発光層23の膜状態のむらが所定の範囲外であることが検知された場合、表示装置1の完成後、主発光素子11rに供給される駆動電圧を所定の範囲外となった行ごとに補正すればよい。つまり、表示装置1に設けられ複数の主発光素子11rそれぞれの発光効率が低下していると推定できるため、主発光素子11rの発光輝度をモニタすることなく、より詳細に予め設定した計算式(後述する)およびテーブルに基づいて、主発光素子11rの駆動電圧を行ごとに大きくすることで、所定の発光輝度を得ることができる。
 また、完成した表示装置1の使用によって発光層23の膜状態のむらが経時変化したときに、主発光素子11rに供給される駆動電圧を補正するようにしてもよい。そうすることで、表示装置1の使用時の複数の主発光素子11rの経時変化による表示品質の劣化にも、より詳細に、すなわち行ごとに対応して補正することができる。この結果、長期間に渡り、発光層23の行ごとの膜状態のむらの劣化の違いに起因する行ごとの主発光素子11rの発光輝度の違いを抑制することができ、表示装置1の表示品質を高く保つことができる。
 なお、本変形例5に係る表示装置1においても、主発光素子11および1セットの小型発光素子13の発光色は、赤色光に限らず、緑色光、青色光、または、白色光など、赤色光以外の色の光であってもよい。
 図26は、実施形態の変形例6に係る表示装置1の回路構成を表す図である。図26に示すように、図24に示した表示装置1は、図26に示す回路構成を備えていてもよい。
 図26に示すように、表示装置1は、ADコンバータ60を各行に設けるのではなく、1セットの小型発光素子13に含まれる小型発光素子12の個数分の薄膜トランジスタTr12と、複数の出力配線75と、1つのADコンバータ60とを備えていてもよい。
 各薄膜トランジスタTr12は、ゲート電極が走査信号線GLと接続され、ソース電極が第1画素回路および小型発光素子12のアノード電極と接続され、ドレイン電極が出力配線75と接続されている。そして、複数の出力配線75は、それぞれADコンバータ60と接続されている。
 これにより、走査信号線GLからの走査信号によって、薄膜トランジスタTr12がオンとなり、オンとなった薄膜トランジスタTr12を介して、小型発光素子12のアナログの駆動電圧が出力配線75を介してADコンバータ60へ入力される。そして、ADコンバータ60は、入力されたアナログの駆動電圧をデジタル信号へ変換し、電源制御部70へ出力する。これにより、ADコンバータ60の構成を減らし、回路構成を簡単にすることができる。
 図27は、実施形態の変形例7に係る表示装置1の概略構成を表す平面図である。表示装置1は図27に示す構成であってもよい。図27に示す表示装置1は、図23に示した変形例4に係る表示装置1を、発光色毎の複数セットの小型発光素子13を行ごとに設けた構成である。図27に示すように、表示装置1は、少なくとも1セットの小型発光素子13として、赤色光を発光する1セットの小型発光素子13r、緑色光を発光する1セットの小型発光素子13g、および、青色光を発光する1セットの小型発光素子13bを、行ごとに備える。
 そうすることで、さらに詳細に各行において色ごとに異なる膜状態のむらを検知することができるようになる。また、表示装置1の製造過程中の良品と不良品とを選別する検査精度をさらに向上させ、不良品をさらに精度よく排除することができる。また、表示装置1の完成後に、行ごと、かつ、色ごとに主発光素子11r・11g・11bそれぞれの駆動電圧の補正を行うことができるため、さらに詳細に、主発光素子11r・11g・11bそれぞれの発光輝度の低下に対応して駆動電圧を補正することで、主発光素子11r・11g・11bそれぞれの所定の発光輝度を得ることができる。さらに、表示装置1の完成後の各行における主発光素子11r・11g・11b毎の膜状態のむらの経時変化にもさらに詳細に対応して補正することができるため、長期間にわたりさらに高い表示品質を保つことができる。
 なお、表示装置1は、1セットの小型発光素子13r、1セットの小型発光素子13gおよび1セットの小型発光素子13bを行ごとに備えるのではなく、特定の発光色の1セットまたは複数セットの小型発光素子13を行ごとに備えていてもよい。例えば、表示装置1は、赤色光、緑色光および青色光のうち量子ドットの発光効率が低い青色光を発光する1セットの小型発光素子13bを行ごとに備え、1セットの小型発光素子13rおよび1セットの小型発光素子13gを備えていない構成であってもよい。これにより、発光層23の膜状態のむらと発光効率との両立が難しい青色光を発光する発光層23の膜状態のむらを、行ごとに検知することができる。
 図28は、実施形態の変形例8に係る表示装置1の概略構成を表す平面図である。表示装置1は図28に示す構成であってもよい。図28に示す表示装置1は、図1に示した表示装置1を、複数の主発光素子11rそれぞれ毎に1セットの小型発光素子13rを設けた構成である。
 図29は、実施形態の変形例8に係る表示装置1の回路構成を表す図である。図29に示すように、図26に示した複数の出力配線75およびADコンバータ60を各列に設けてもよい。これにより、列ごとにADコンバータ60からのデジタル信号が電源制御部70へ出力される。
 図28および図29に示す表示装置1によると、複数の主発光素子11rそれぞれごとに発光層23の膜状態のむらを1セットの小型発光素子13rによって検知することができる。すなわち、さらに詳細に表示装置1の表示面内で異なる膜状態のむらを検知することができるようになる。それによって、表示装置1の製造過程中の不良品の排除もさらに精度よく検査することができ、良品と不良品とを選別する検査精度をさらに向上させることができる。また、表示装置1の完成後に、複数の主発光素子11rそれぞれ毎に駆動電圧の補正を行うことができるため、さらに詳細に、複数の主発光素子11rそれぞれ毎の発光輝度の低下に対応して駆動電圧を補正することで、複数の主発光素子11rそれぞれの所定の発光輝度を得ることができる。さらに、表示装置1の完成後の複数の主発光素子11rそれぞれ毎の経時変化にも対応してさらに詳細に補正することができるため、長期間にわたりさらに高い表示品質を保つことができる。
 なお、図28および図29に示す表示装置1の場合、1セットの小型発光素子13rは表示領域10にマトリクス状に設けられることになり、1セットの小型発光素子13rを、画像を表示する際に主発光素子11と共に発光させてもよい。そうすることで、表示装置1をより明るくすることができる。ただし、複数の小型発光素子12rを備える1セットの小型発光素子13rよりも、主発光素子11の方が発光効率がよい。このため、表示装置1は、画像を表示する際は、複数の主発光素子11と複数の1セットの小型発光素子13rとのうち、複数の主発光素子11の方を発光させることが好ましい。
 なお、本変形例8に係る表示装置1においても、主発光素子11および1セットの小型発光素子13の発光色は、赤色光に限らず、緑色光、青色光、または、白色光など、赤色光以外の色の光であってもよい。
 図30は、実施形態の変形例9に係る表示装置1の概略構成を表す平面図である。表示装置1は図30に示す構成であってもよい。図30に示す表示装置1は、図27に示した表示装置1のうち、少なくとも1セットの小型発光素子13を、発光色が同じ主発光素子11毎に設けた構成である。図30に示す表示装置1は、赤色光を発光する主発光素子11rに隣接して発光色が同じ赤色光を発光する1セットの小型発光素子12rが設けられ、緑色光を発光する主発光素子11gに隣接して発光色が同じ緑色光を発光する1セットの小型発光素子12gが設けられ、青色光を発光する主発光素子11bに隣接して発光色が同じ青色光を発光する1セットの小型発光素子12bが設けられている。
 そうすることで、さらに詳細に表示装置1の表示面内で色ごとに異なる膜状態のむらを検知することができる。また、表示装置1の製造過程中の良品と不良品とを選別する検査精度をさらに向上させ、不良品をさらに精度よく排除することができる。また、表示装置1の完成後に、表示面内の複数の主発光素子11r・11g・11bそれぞれ毎に駆動電圧の補正を行うことができるため、さらに詳細に、複数の主発光素子11r・11g・11bそれぞれ毎に発光輝度の低下に対応して駆動電圧を補正することで、複数の主発光素子11r・11g・11bそれぞれ毎に所定の輝度を得ることができる。さらに、表示装置1の完成後の複数の主発光素子11r・11g・11bそれぞれの経時変化にもさらに詳細に対応して補正することができるため、長期間にわたりさらに高い表示品質を保つことができる。
 なお、表示装置1は、1セットの小型発光素子13r、1セットの小型発光素子13gおよび1セットの小型発光素子13bを、発光色が同じ主発光素子11ごとに備えるのではなく、特定の発光色の1セットの小型発光素子13を発光色が同じ主発光素子11に備えていてもよい。例えば、表示装置1は、赤色光、緑色光および青色光のうち量子ドットの発光効率が低い青色光を発光する1セットの小型発光素子13bを主発光素子11bに隣接して設け、1セットの小型発光素子13rおよび1セットの小型発光素子13gを備えていない構成であってもよい。これにより、発光層23の膜状態のむらと発光効率との両立が難しい青色光を発光する発光層23の膜状態のむらを、主発光素子11bごとに検知することができる。
 また、前述した実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
 なお、上記実施形態では、主発光素子と1セットの小型発光素子が凡そ同じ大きさで記載しているが、図面に関しては特に言及しない限り必ずしもスケールは重要ではなく、単なる一例を示しているに過ぎず、本発明の一態様はそれに限定するものではない。例えば、1セットの小型発光素子は、主発光素子より大きくても、小さくても構わない。また、その小型発光素子の大きさも主発光素子を分割した大きさである必要はなく、すなわち、主発光素子の短辺と小型発光素子の長辺の長さが対応する長さである必要はなく、互いに全く関係のないサイズ、形状であっても構わない。
 また、小型発光素子は、製品の動作時において、主発光素子と共に発光させても発光させなくても構わない。発光させた場合は、表示装置の単位面積当たりの輝度を向上させることができ、発光させない場合でも、小型発光素子のサイズや発光色を気にせず作成することができ主発光素子の占有率を上げることができ、また主発光素子独自に効率よく設計でき発光効率をさらに高く設計できるので、単位面積当たり輝度および発光効率を向上させることができる。

Claims (19)

  1.  第1電極と、第2電極と、前記第1電極および第2電極との間に設けられた発光層と、を含む複数の発光素子を備え、
     前記複数の発光素子は、前記発光層に量子ドットが含有された、少なくとも1つの主発光素子、および、前記少なくとも1つの主発光素子よりも小さい小型発光素子を複数含む少なくとも1セットの小型発光素子を有する、表示装置。
  2.  前記少なくとも1セットの小型発光素子に含まれる前記複数の小型発光素子のそれぞれの発光色は同じである、請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記少なくとも1つの主発光素子と、前記少なくとも1セットの小型発光素子に含まれる前記複数の小型発光素子のそれぞれとは、発光色が同じである、請求項1または2に記載の表示装置。
  4.  前記少なくとも1セットの小型発光素子は、前記発光層が一体として形成されている、請求項1から3の何れか1項に記載の表示装置。
  5.  前記少なくとも1つの主発光素子の前記発光層に含まれる前記量子ドットと、
     前記少なくとも1セットの小型発光素子の前記発光層に含まれる前記量子ドットとは、同じ種類の材料を含有する、請求項1から4の何れか1項に記載の表示装置。
  6.  前記複数の小型発光素子は、それぞれ、短辺の長さが1μm以上20μm以下である、請求項1から5の何れか1項に記載の表示装置。
  7.  前記少なくとも1つの主発光素子は、第1色の光を発光する第1主発光素子を含む、請求項1から6の何れか1項に記載の表示装置。
  8.  前記少なくとも1つの主発光素子は複数の主発光素子であり、
     前記複数の主発光素子は、
     前記第1色の光よりもピーク波長が短い第2色の光を発光する第2主発光素子と、
     前記第2色の光よりもピーク波長が短い第3色の光を発光する第3主発光素子と、を含む、請求項7に記載の表示装置。
  9.  前記少なくとも1セットの小型発光素子は複数セットの小型発光素子であり、
     前記複数セットの小型発光素子は、前記第1主発光素子、前記第2主発光素子および前記第3主発光素子毎に設けられている、請求項8に記載の表示装置。
  10.  前記少なくとも1つの主発光素子は複数の発光素子であり、
     前記複数の主発光素子は、互いに交差する方向である行方向および列方向に並んで設けられており、
     前記少なくとも1セットの小型発光素子は複数セットの小型発光素子であり、
     前記複数セットの小型発光素子は、前記行方向に並ぶ複数の主発光素子毎に設けられている、請求項1から9の何れか1項に記載の表示装置。
  11.  前記少なくとも1セットの小型発光素子は複数セットの小型発光素子であり、
     前記複数セットの小型発光素子は前記複数の主発光素子毎に設けられている、請求項1から10の何れか1項に記載の表示装置。
  12.  前記少なくとも1セットの小型発光素子は、1セットである、請求項1から8の何れか1項に記載の表示装置。
  13.  前記少なくとも1セットの小型発光素子における、前記第1電極と前記第2電極との間の電圧を、前記複数の小型発光素子毎に取得する電圧取得部を備える、請求項1から12の何れか1項に記載の表示装置。
  14.  前記電圧取得部が取得した前記複数の小型発光素子毎の電圧に応じて、前記複数の主発光素子の前記第1電極または前記第2電極に供給する電流を制御する電源制御部を備える請求項13に記載の表示装置。
  15.  前記少なくとも1セットの小型発光素子の駆動を制御する画素回路である少なくとも1セットの第1画素回路を備え、
     前記少なくとも1セットの第1画素回路は、前記少なくとも1セットの小型発光素子に含まれる前記複数の小型発光素子それぞれの前記第1電極と電気的に接続される複数の駆動トランジスタを含む、請求項1から14何れか1項に記載の表示装置。
  16.  前記複数の主発光素子の駆動を制御する画素回路である複数の第2画素回路を備え、
     前記複数の第2画素回路は、それぞれ、前記複数の主発光素子の前記第1電極と電気的に接続される駆動トランジスタを含む、請求項1から15の何れか1項に記載の表示装置。
  17.  前記少なくとも1セットの第1画素回路に含まれる複数の駆動トランジスタそれぞれの面積と、
     前記複数の第2画素回路それぞれに含まれる前記駆動トランジスタの面積とは、略同一である、請求項16に記載の表示装置。
  18.  前記少なくとも1セットの小型発光素子の前記第1電極が分離されている個数は、2個以上5個以下である、請求項1から17の何れか1項に記載の表示装置。
  19.  前記少なくとも1セットの小型発光素子の前記第1電極が分離されている個数は、2個または4個である、請求項1~18の何れか1項に記載の表示装置。
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