WO2022136995A1 - 表示装置、及び表示装置の作製方法 - Google Patents

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柳澤悠一
方堂涼太
西崎史朗
澤井寛美
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Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a display device.
  • the uniformity of the present invention relates to a method for manufacturing a display device.
  • one aspect of the present invention is not limited to the above technical fields.
  • the technical fields of one aspect of the present invention disclosed in the present specification and the like include semiconductor devices, display devices, light emitting devices, power storage devices, storage devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input / output devices, and driving methods thereof. , Or their manufacturing methods, can be mentioned as an example.
  • the semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing the semiconductor characteristics.
  • a display device applicable to a display panel a liquid crystal display device, a light emitting device including a light emitting element such as an organic EL (Electro Luminence) element, a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode), and an electrophoresis method are typically used.
  • a light emitting element such as an organic EL (Electro Luminence) element, a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode), and an electrophoresis method are typically used.
  • Examples include electronic papers that display by means of such means.
  • the basic configuration of an organic EL element is that a layer containing a luminescent organic compound is sandwiched between a pair of electrodes. By applying a voltage to this device, light emission can be obtained from a luminescent organic compound. Since the display device to which such an organic EL element is applied does not require a backlight, which is required for a liquid crystal display device or the like, a thin, lightweight, high-contrast, and low-power consumption display device can be realized. For example, an example of a display device using an organic EL element is described in Patent Document 1.
  • the display panel is required to have high color reproducibility.
  • the display panel is required to have high color reproducibility.
  • One aspect of the present invention is to provide an extremely high-definition display device.
  • One aspect of the present invention is to provide a display device having high color reproducibility.
  • One aspect of the present invention is to provide a high-luminance display device.
  • One aspect of the present invention is to provide a highly reliable display device. Further, one aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing the above-mentioned display device.
  • One aspect of the present invention is a first insulating layer, a first light emitting element and a second light emitting element on the first insulating layer, a first light emitting element, and a first light emitting element. It is a display device having a third insulating layer arranged so as to cover the second light emitting element, and a fifth insulating layer arranged on the second light emitting element so as to cover the second light emitting element.
  • the first light emitting element and the second light emitting element exhibit different colors of light, and the first light emitting element is located in the region of the first insulating layer between the first light emitting element and the second light emitting element.
  • a groove and a second groove are provided, a part of the third insulating layer is embedded in the first groove, and a part of the fifth insulating layer is embedded in the second groove. ing.
  • one aspect of the present invention is that the first insulating layer, the first light emitting element and the second light emitting element on the first insulating layer, the first light emitting element, and the first light emitting element.
  • a display device having a third insulating layer arranged so as to cover the light emitting element, and a fifth insulating layer arranged on the second light emitting element and so as to cover the second light emitting element. be.
  • the first light emitting element and the second light emitting element exhibit different colors of light, and the first light emitting element is located in the region of the first insulating layer between the first light emitting element and the second light emitting element.
  • the first light emitting element has a first conductive layer, a first EL layer on the first conductive layer, and a second conductive layer on the first EL layer.
  • the second light emitting device has a third conductive layer, a second EL layer on the third conductive layer, and a fourth conductive layer on the second EL layer.
  • the EL layer 1 is arranged so as to cover the side surface and the upper surface of the first conductive layer, the first EL layer has a region in contact with the first insulating layer, and the second EL layer is a third.
  • the second EL layer has a region in contact with the first insulating layer, and is arranged so as to cover the side surface and the upper surface of the conductive layer.
  • the width of the groove 1 is larger than twice the thickness of the first EL layer, and the width of the second groove in the direction from the first light emitting element to the second light emitting element is the second EL. Greater than twice the thickness of the layer.
  • the first groove extends to a region outside the end of the first EL layer in the direction in which the first groove extends.
  • a sixth insulating layer is provided between the first conductive layer and the first EL layer so as to be in contact with the side surface of the first conductive layer, and the side surface of the third conductive layer is provided. It is preferable that a seventh insulating layer is provided between the third conductive layer and the second EL layer so as to be in contact with the third conductive layer.
  • another aspect of the present invention is the first insulating layer, the first light emitting element and the second light emitting element on the first insulating layer, the second light emitting element, and the first light emitting element.
  • a display having a third insulating layer arranged so as to cover the light emitting element 1 and a fifth insulating layer arranged on the second light emitting element so as to cover the second light emitting element. It is a device.
  • the first light emitting element and the second light emitting element exhibit different colors of light, and a groove is provided in the region of the first insulating layer between the first light emitting element and the second light emitting element.
  • the groove has a downwardly convex semi-circular shape in a cross-sectional view, and the groove has a first region and a second region that does not overlap the first region.
  • the first region is located closer to the first light emitting element than the second region
  • the second region is located closer to the second light emitting element than the first region
  • the third insulation is provided.
  • the layer has a region that overlaps the first region of the groove
  • the fifth insulating layer has a region that overlaps the second region of the groove.
  • the first light emitting element includes a first conductive layer, a first EL layer on the first conductive layer, and a second conductive layer on the first EL layer.
  • the second light emitting element has a third conductive layer, a second EL layer on the third conductive layer, and a fourth conductive layer on the second EL layer. It is preferable that the sixth insulating layer is provided so as to cover the end portion of the first conductive layer and the end portion of the third conductive layer.
  • the groove extends to a region outside the end of the first EL layer in the direction in which the groove extends.
  • each of the third insulating layer and the fifth insulating layer has aluminum and oxygen.
  • a first light emitting element including a first conductive layer, a first EL layer, and a second conductive layer, a third conductive layer, a second EL layer, and a second.
  • a first conductive layer and a third conductive layer are formed on the insulating layer, and a first groove is formed in the region of the first insulating layer between the first conductive layer and the third conductive layer.
  • a second groove is formed, and a first resist mask is formed on the first insulating layer and the third conductive layer at the portion overlapping the second groove and the third conductive layer, and the first resist mask is formed.
  • the first conductive layer is formed.
  • a first EL layer and a second conductive layer are formed on the first EL layer, and a first layer and a fifth conductive layer are formed on the first insulating layer and the first resist mask.
  • a second insulating layer is formed on the second conductive layer and the fifth conductive layer, and a second insulating layer is formed on the second insulating layer at a portion overlapping the first conductive layer and the first groove.
  • a third insulating layer is formed from the second insulating layer, and the first resist mask and the second insulating layer are formed. The resist mask and the third insulating layer of the portion overlapping the first groove and the first conductive layer by removing the fifth conductive layer and the first layer which are not covered by the second resist mask.
  • a third resist mask is formed on the layer and on the first insulating layer, and the second luminescent compound is formed on the first insulating layer, the third conductive layer, and the third resist mask.
  • a second EL layer and a fourth conductive layer are formed on the third conductive layer, and the first insulating layer and the third conductive layer are formed.
  • a second layer and a sixth conductive layer are formed on the resist mask, and a fourth insulating layer is formed on the fourth conductive layer and the sixth conductive layer to form a third conductive layer.
  • the fourth insulating layer is formed.
  • a fifth insulating layer is formed from the insulating layer, and the third resist mask, the fourth resist mask, and the sixth conductive layer and the second layer which are not covered by the fourth resist mask are removed. It is a method of manufacturing a display device to be used.
  • the width of the first groove in the direction from the first light emitting element to the second light emitting element is larger than twice the film thickness of the first EL layer, and the first The width of the second groove in the direction from the light emitting element to the second light emitting element is preferably larger than twice the film thickness of the second EL layer.
  • the first groove extends to a region outside the end of the first EL layer in the direction in which the first groove extends.
  • another aspect of the present invention includes a first light emitting element including a first conductive layer, a first EL layer, and a second conductive layer, and a third conductive layer, a second EL layer, and the like.
  • a groove is formed in the region between the and, and a sixth insulating layer covering the end of the first conductive layer and the end of the third conductive layer is formed, and the first region and the third conductivity of the groove are formed.
  • a first resist mask is formed on the third conductive layer and the sixth insulating layer in the portion overlapping the layer, and the first resist mask is formed on the sixth insulating layer, the first conductive layer, and the first resist mask.
  • the first layer and the fifth conductive layer are formed on the sixth insulating layer and the first resist mask, and the second conductive layer is formed on the second conductive layer and the fifth conductive layer.
  • a second resist mask is formed on the second insulating layer at a portion overlapping the first conductive layer and the second region of the groove by forming an insulating layer, and the second resist mask is not covered with the second resist mask.
  • a third insulating layer is formed from the second insulating layer, and the first resist mask, the second resist mask, and the second resist mask do not cover the second resist mask.
  • the conductive layer 5 and the first layer were removed, and a third resist mask was formed on the third insulating layer and the sixth insulating layer in the portion overlapping the third insulating layer, and the sixth resist mask was formed.
  • the third conductive layer is formed.
  • a second EL layer and a fourth conductive layer are formed on the second EL layer, and a second layer and a sixth conductive layer are formed on the sixth insulating layer and the third resist mask.
  • a fourth insulating layer is formed on the conductive layer 4 and the sixth conductive layer, and a third insulating layer is formed on the fourth insulating layer at a portion overlapping the third conductive layer and the second region of the groove.
  • the groove extends to a region outside the end of the first EL layer in the direction in which the groove extends.
  • the second insulating layer and the fourth insulating layer are formed by the ALD method.
  • an extremely high-definition display device it is possible to provide a display device in which high color reproducibility is realized.
  • a high-luminance display device can be provided.
  • a highly reliable display device can be provided.
  • a method of manufacturing the display device described above can be provided.
  • 1A and 1B are diagrams showing a configuration example of a display device.
  • 2A and 2B are diagrams showing a configuration example of a display device.
  • 3A and 3B are diagrams showing a configuration example of a display device.
  • 4A to 4D are views showing a configuration example of a display device.
  • 5A to 5D are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 6A to 6C are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 7A to 7C are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 8A to 8C are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 9A and 9B are diagrams showing a configuration example of the display device.
  • 10A to 10C are diagrams showing a configuration example of a display device.
  • 11A to 11D are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 12A to 12C are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of the display device.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of the display device.
  • FIG. 16 is a diagram showing a configuration example of the display device.
  • FIG. 17 is a diagram showing a configuration example of the display device.
  • 18A and 18B are diagrams showing a configuration example of a display module.
  • 19A and 19B are circuit diagrams showing an example of a display device.
  • 20A and 20C are circuit diagrams showing an example of a display device.
  • FIG. 20B is a timing chart showing an operation example of the display device.
  • 21A and 21B are diagrams showing a configuration example of an electronic device.
  • 22A and 22B are diagrams showing a configuration example of an electronic device.
  • the display device of one aspect of the present invention includes a light emitting element (also referred to as a light emitting device) that emits light of a different color.
  • the light emitting element includes a lower electrode, an upper electrode, and a layer (also referred to as a light emitting layer or an EL layer) containing a light emitting compound between them.
  • a layer also referred to as a light emitting layer or an EL layer
  • a light emitting compound between them As the light emitting element, it is preferable to use an electroluminescent element such as an organic EL element or an inorganic EL element.
  • a light emitting diode (LED) may be used.
  • an OLED Organic Light Emitting Diode
  • a QLED Quadantum-dot Light Emitting Diode
  • the light emitting substances possessed by the EL element include substances that emit fluorescence (fluorescent material), substances that emit phosphorescence (phosphorescent material), inorganic compounds (quantum dot material, etc.), and substances that exhibit thermal activated delayed fluorescence (thermally activated delayed fluorescence). (Themally activated delayed fluorescence (TADF) material) and the like.
  • TADF Thermal activated delayed fluorescence
  • the luminescent substance a substance exhibiting a luminescent color such as blue, purple, bluish purple, green, yellowish green, yellow, orange, and red is appropriately used. Further, a substance that emits near-infrared light may be used.
  • the light emitting layer may have one or more kinds of compounds (host material, assist material) in addition to the light emitting substance (guest material).
  • the host material and the assist material one or a plurality of substances having an energy gap larger than the energy gap of the light emitting substance (guest material) can be selected and used.
  • the host material and the assist material it is preferable to use a combination of compounds forming an excitation complex. In order to efficiently form an excited complex, it is particularly preferable to combine a compound that easily receives holes (hole transporting material) and a compound that easily receives electrons (electron transporting material).
  • Either a low molecular weight compound or a high molecular weight compound can be used for the light emitting device, and an inorganic compound (quantum dot material or the like) may be contained.
  • the display device of one aspect of the present invention can produce light emitting elements of different colors with extremely high accuracy. Therefore, it is possible to realize a display device having a higher definition than the conventional display device.
  • a pixel having one or more light emitting elements is arranged with a definition of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, still more preferably 6000 ppi or more, and 20000 ppi or less, or 30,000 ppi or less. It is preferable that the display device has extremely high definition.
  • FIGStructure Example 1-1 are diagrams illustrating a display device according to an aspect of the present invention.
  • 1A is a schematic top view of the display device 100A
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of the display device 100A.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the portion shown by the alternate long and short dash line of A1-A2 in FIG. 1A.
  • some elements are omitted for the purpose of clarifying the figure.
  • the display device 100A includes an insulating layer 121, a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, and a light emitting element 120B.
  • the light emitting element 120R is a light emitting element exhibiting red color
  • the light emitting element 120G is a light emitting element exhibiting green color
  • the light emitting element 120B is a light emitting element exhibiting blue color.
  • the light emitting element 120R and the light emitting element 120G exhibit different colors of light.
  • the light emitting element 120G and the light emitting element 120B exhibit different colors of light.
  • the light emitting element 120B and the light emitting element 120R exhibit different colors of light.
  • a structure in which the emission colors here, red (R), green (G), and blue (B)
  • SBS Side By Side
  • the structure in which the light emitting device of each color (here, blue (B), green (G), and red (R)) is used to form a light emitting layer or to paint the light emitting layer separately is referred to as an SBS structure. May be called.
  • a light emitting device capable of emitting white light may be referred to as a white light emitting device.
  • the white light emitting device can be combined with a colored layer (for example, a color filter) to realize a display device for full-color display.
  • the symbol added to the reference numeral may be omitted and the description may be described as the light emitting element 120.
  • the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, and the conductive layer 111B, which will be described later, may also be described as the conductive layer 111 in the same manner.
  • the EL layer 115R, the EL layer 115G, and the EL layer 115B, which will be described later, may also be described as the EL layer 115 in the same manner.
  • the conductive layer 116R, the conductive layer 116G, and the conductive layer 116B may also be described as the conductive layer 116 in the same manner.
  • the conductive layer 111R, the EL layer 115R, and the conductive layer 116R are included in the light emitting element 120R.
  • the conductive layer 111G, the EL layer 115G, and the conductive layer 116G are included in the light emitting element 120G
  • the conductive layer 111B, the EL layer 115B, and the conductive layer 116B are included in the light emitting element 120B.
  • the combination of the colors of the light emitted by the light emitting element 120 is not limited to the above, and for example, colors such as cyan, magenta, and yellow may be used. Further, in the above, an example of three colors of red (R), green (G), and blue (B) is shown, but the number of colors of light emitted by the light emitting element 120 included in the display device 100A is two colors. It may be 4 colors or more.
  • the light emitting element 120 has a conductive layer 111 that functions as a lower electrode, an EL layer 115, and a conductive layer 116 that functions as an upper electrode.
  • the conductive layer 116 has transparency and reflectivity with respect to visible light.
  • the EL layer 115 contains a luminescent compound.
  • the light emitting element 120 an electroluminescent element having a function of emitting light by a current flowing through the EL layer 115 by giving a potential difference between the conductive layer 111 and the conductive layer 116 can be used.
  • an organic EL element using a luminescent organic compound to the EL layer 115.
  • the light emitting element 120 is preferably an element whose emission spectrum emits monochromatic light having one peak in the visible light region.
  • the light emitting element 120 may be an element that emits white light whose emission spectrum has two or more peaks in the visible light region.
  • the conductive layer 111 provided in each light emitting element 120 is independently provided with a potential for controlling the amount of light emitted by the light emitting element 120.
  • the conductive layer 111 functions as, for example, a pixel electrode.
  • the EL layer 115 has a layer containing at least a luminescent compound.
  • one or more selected from an electron injection layer, an electron transport layer, a charge generation layer, a hole transport layer, and a hole injection layer may be laminated.
  • the EL layer 115 can be formed by a liquid phase method such as a vapor deposition method or an inkjet method.
  • the conductive layer 116 is formed so as to have transparency and reflectivity with respect to visible light.
  • a metal film or an alloy film thin enough to transmit visible light can be used.
  • a conductive film having translucency for example, a metal oxide film
  • a metal oxide film may be laminated on such a film.
  • Two grooves are provided in the insulating layer 121 in the region located between the two conductive layers 111 adjacent to each other in the A1-A2 direction shown in FIG. 1A.
  • the groove on the light emitting element 120R side is defined as the groove 170_1b
  • the groove on the light emitting element 120G side is defined as the groove 170_1b.
  • the groove is 170_2a.
  • the groove on the light emitting element 120G side is referred to as a groove 170_2b
  • the groove on the light emitting element 120B side is referred to as a groove 170_3a
  • the groove on the light emitting element 120B side is referred to as a groove 170_3b
  • the groove on the light emitting element 120R side is referred to as a groove 170_1a.
  • the symbols added to the reference numerals will be omitted and the description will be described as the groove 170. In some cases. Further, when explaining the matters common to the groove 170_1a, the groove 170_2a, and the groove 170_3a, the symbol added to the reference numeral may be omitted and the description may be described as the groove 170_a. Further, when explaining the matters common to the groove 170_1b, the groove 170_2b, and the groove 170_3b, the symbol added to the reference numeral may be omitted and the description may be described as the groove 170_b.
  • the direction in which the groove 170 provided in the insulating layer 121 extends is the x direction, and the direction perpendicular to the x direction is the y direction.
  • the light emitting elements 120 conductive layer 111
  • adjacent light emitting elements of the same color are arranged in the x direction
  • adjacent light emitting elements of different colors are arranged in the y direction.
  • the y direction can be rephrased as the A1-A2 direction shown in FIG. 1A.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 are separated by using the groove 170 between adjacent light emitting elements of different colors. This makes it possible to prevent a current (also referred to as a leak current) flowing through the EL layer 115 between adjacent light emitting elements of different colors. Therefore, it is possible to suppress the light emission generated by the leak current, and it is possible to realize a display with high contrast. Furthermore, even when the definition is increased, a highly conductive material can be used for the EL layer 115, so that the range of material selection can be expanded, and efficiency can be improved, power consumption can be reduced, and reliability can be improved. It becomes easy to improve.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 may form an island-shaped pattern by film formation using a shadow mask such as a metal mask, but it is particularly preferable to use a processing method that does not use a metal mask. This makes it possible to form an extremely fine pattern, so that the fineness and aperture ratio can be improved as compared with the forming method using a metal mask.
  • a processing method a photolithography method can be typically used.
  • a forming method such as a nanoimprint method or a sandblast method can also be used.
  • a device manufactured by using a metal mask or an FMM may be referred to as a device having an MM (metal mask) structure.
  • a device manufactured without using a metal mask or FMM may be referred to as a device having an MML (metal maskless) structure.
  • FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view of the groove 170 and its vicinity of the display device 100A.
  • the width of the groove 170 in the A1-A2 direction is preferably larger than twice the film thickness of the EL layer 115.
  • the width L1 is larger than 200 nm and 500 nm or less, preferably larger than 200 nm and 400 nm or less, more preferably larger than 200 nm and 300 nm or less, specifically 250 nm.
  • the groove 170 causes a step break in the EL layer 115, and the EL layer 115 can be formed on the conductive layer 111.
  • the EL layer 115 is arranged so as to cover the side surface and the upper surface of the conductive layer 111. Further, the EL layer 115 has a region in contact with the insulating layer 121.
  • the distance between adjacent grooves (the shortest distance between the ends of adjacent grooves; the distance L2 shown in FIG. 2A) and the distance from the conductive layer to the groove adjacent to the conductive layer (from the end of the conductive layer to the conductivity).
  • Each of the distances L3) shown in FIG. 2A includes the processing accuracy when the photolithography method is used, the film thickness of the EL layer 115, and the film thickness of the conductive layer 116, which will be described later. It may be appropriately adjusted according to the film thickness of the insulating layer 118 and the like.
  • the interval L2 is 200 nm or more and 800 nm or less, preferably 250 nm or more and 700 nm or less, and more preferably 350 nm or more and 600 nm or less.
  • the distance L3 is 50 nm or more and 400 nm or less, preferably 50 nm or more and 200 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 150 nm or less.
  • the shortest distance (distance L4 shown in FIG. 2A) of the conductive layer 111 possessed by two adjacent light emitting elements of different colors is the width of the groove 170 in the A1-A2 direction (width L1) and the distance between the adjacent grooves (distance L2). , And the distance from the conductive layer to the groove adjacent to the conductive layer (distance L3).
  • the distance L4 is 700 nm or more and 2000 nm or less, preferably 900 nm or more and 1600 nm or less, and more preferably 1000 nm or more and 1400 nm or less.
  • the pixels having one or more light emitting elements are arranged with a definition of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, still more preferably 6000 ppi or more, and 20000 ppi or less, or 30,000 ppi or less. , It is possible to realize an extremely high-definition display device.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 are processed so as to be continuous without being divided between light emitting elements exhibiting the same color.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 can be processed into stripes.
  • a predetermined potential can be applied without the conductive layers 116 of all the light emitting elements being in a floating state.
  • the end portion of the EL layer 115 is located outside the end portion of the conductive layer 111.
  • the end of the EL layer 115 covers the end of the conductive layer 111.
  • the end portion of the conductive layer 116 is located outside the end portion of the conductive layer 111.
  • the display device 100A has an insulating layer 118.
  • the insulating layer 118 is arranged on the light emitting element 120 and so as to cover the light emitting element 120.
  • the insulating layer covers a part of the end face of the light emitting element, or the insulating layer completely covers the end face of the light emitting element. Refers to the state of being. Further, the insulating layer 118 is provided so as to embed two grooves close to the light emitting element 120. As shown in FIG.
  • the insulating layer 118 on the light emitting element 120R is provided so as to embed the groove 170_1a and the groove 170_1b
  • the insulating layer 118 on the light emitting element 120G is provided so as to embed the groove 170_2a and the groove 170_2b.
  • the insulating layer 118 on the light emitting element 120B is provided so as to embed the groove 170_3a and the groove 170_3b.
  • the insulating layer 118 has a region in contact with the insulating layer 121 on the outside of the light emitting element 120 in the cross-sectional view in the A1-A2 direction.
  • the fact that the insulating layer 118 has a region in contact with the insulating layer 121 on the outside of the light emitting element 120 may be referred to as the light emitting element 120 being sealed by the insulating layer 118 and the insulating layer 121. be. That is, in the display device 100A, each of the light emitting element 120B, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120R is sealed by the insulating layer 121 and the insulating layer 118.
  • the insulating layer 118 functions as a protective layer that prevents impurities such as water from diffusing into the light emitting element. It is preferable to use an inorganic insulating film having low moisture permeability, such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an aluminum oxide film, for the insulating layer 118. When aluminum oxide is used for the insulating layer 118, the insulating layer 118 is an insulating layer having aluminum and oxygen.
  • the region where the insulating layer 118 and the insulating layer 121 are in contact is not always located outside the light emitting element 120.
  • the region where the insulating layer 118 and the insulating layer 121 are in contact with each other may be located below the light emitting element 120.
  • the light emitting element 120 may be referred to as being sealed by the insulating layer 118 and the insulating layer 121.
  • "sealing" can be paraphrased as "surrounding".
  • FIG. 2B is a schematic top view of the end of the groove 170 and its vicinity. In the top view of FIG. 2B, some elements are omitted for the purpose of clarifying the figure. It is preferable that the grooves 170_a and 170_b extend to a region outside the end of the EL layer 115 in the x direction. In FIG. 2B, the distance from the ends of the grooves 170_a and 170_b to the ends of the EL layer 115 is shown as the distance L5. With this configuration, the EL layers adjacent to each other in the y direction can be separated.
  • the conductive layer 116 extends in the region outside the end of the groove 170_a and the end of the groove 170_b in the x direction.
  • the grooves 170_a and 170_b are preferably shortened to a region inside the end of the conductive layer 116.
  • the distance L6 is shown as the distance L6.
  • the insulating layer 121 is provided as a single layer or a laminated structure of two or more layers.
  • an insulator that functions as an etching stopper film when the insulating layer 121 is etched to form a groove 170 for the layer on the substrate 101 side.
  • silicon oxide or silicon oxide nitride is used for the layer on the conductive layer 111 side
  • silicon nitride, aluminum oxide, hafnium oxide or the like may be used for the layer on the substrate 101 side.
  • the number of grooves provided in the insulating layer 121 in the region located between the two conductive layers 111 adjacent to each other in the y direction is preferably two, but may be one or three or more.
  • a display device in which one groove is provided in the insulating layer 121 in the region located between the two conductive layers 111 adjacent to each other in the y direction will be described in a modified example described later.
  • the EL layer of the light emitting element 120 can be created separately for each light emitting element of a different color, and color display with high color reproducibility and low power consumption can be performed. Further, by adjusting the film thickness of the EL layer of the light emitting element 120 according to the peak wavelength of the light emitting spectrum, a microcavity structure (microcavity structure) can be imparted and a high-luminance display device can be realized. .. Further, the light emitting element 120 can be arranged at an extremely high density. For example, it is possible to realize a display device having a definition exceeding 2000 ppi.
  • the display device 100A includes the above-mentioned insulating layer 121, a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, and a light emitting element 120B on a substrate 101 including a semiconductor circuit. Further, the display device 100A has a plug 131.
  • the board 101 a circuit board having a transistor, wiring, or the like can be used.
  • an insulating substrate such as a glass substrate can be used as the substrate 101.
  • the substrate 101 is a substrate provided with a circuit (also referred to as a pixel circuit) for driving each light emitting element or a semiconductor circuit functioning as a drive circuit for driving the pixel circuit. A more specific configuration example of the substrate 101 will be described later.
  • the substrate 101 and the conductive layer 111 of the light emitting element 120 are electrically connected via the plug 131.
  • the plug 131 is formed so as to be embedded in an opening provided in the insulating layer 121. Further, the conductive layer 111 is provided in contact with the upper surface of the plug 131.
  • a groove may be provided between light emitting elements of the same color.
  • a groove 171_1 is provided between two light emitting elements 120R adjacent to each other in the x direction
  • a groove 171_2 is provided between two light emitting elements 120G adjacent to each other in the x direction
  • two adjacent light emitting elements 120G are provided in the x direction.
  • a groove 171_3 may be provided between the light emitting elements 120B. At this time, it is preferable that the groove 171_1 does not intersect (connect) with the groove 170_1a and the groove 170_1b.
  • the groove 171-2 does not intersect (connect) with the groove 170_2a and the groove 170_2b. Further, it is preferable that the groove 171_3 does not intersect (connect) with the groove 170_3a and the groove 170_3b. As a result, a predetermined potential can be applied to the conductive layer 116 without causing the conductive layers 116 of all the light emitting elements to be in a floating state.
  • the arrangement of the light emitting element 120 is preferably a striped arrangement, but may be an arrangement other than the striped arrangement.
  • examples of the arrangement of the light emitting element 120 (conductive layer 111) include a delta arrangement and a mosaic arrangement.
  • the display device 100C of FIG. 3B has a conductive layer 111 (light emitting element 120) arranged in a delta arrangement. For example, by providing the groove 170 shown in FIG. 3B, it is possible to separate the light emitting elements 120 having different colors.
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of the display device 100D.
  • the display device 100D differs from the display device 100A in that it has an insulating layer 119.
  • FIG. 4C shows an enlarged view of the conductive layer 111, the insulating layer 119, and the vicinity thereof. In the enlarged view of FIG. 4C, some elements are omitted for the purpose of clarifying the figure.
  • the insulating layer 119 is provided between the conductive layer 111 and the EL layer 115 so as to be in contact with the side surface of the conductive layer 111.
  • the insulating layer 119 even when the film thickness of the EL layer 115 covering the end portion of the conductive layer 111 becomes thin, the distance between the conductive layer 111 and the conductive layer 116 is increased at the side end portion of the conductive layer 111. can do. Therefore, it is possible to suppress a short circuit between the conductive layer 111 and the conductive layer 116 and increase the yield of the display device. Further, it is possible to prevent impurities such as water and hydrogen from the outside from diffusing into the conductive layer 111.
  • FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of the display device 100E.
  • the display device 100E is different from the display device 100A in that the configuration of the conductive layer 111 is different.
  • FIG. 4D shows an enlarged view of the conductive layer 111 and its vicinity. In the enlarged view of FIG. 4D, some elements are omitted for the purpose of clarifying the figure.
  • the display device 100E is formed so that the conductive layer 111 is embedded in the opening provided in the insulating layer 121. That is, the upper surface of the conductive layer 111 and the upper surface of the insulating layer 121 substantially coincide with each other. With such a configuration, the EL layer 115 can be formed on a flat surface.
  • the EL layer Since the EL layer is formed on a flat surface of the display device 100E, the EL layer does not cover the end portion of the conductive layer. Therefore, it is possible to prevent the film thickness of the EL layer from becoming thin, and it is possible to prevent a short circuit between the upper electrode and the lower electrode of the light emitting element. Further, since the insulator that covers the end portion of the conductive layer 111 can be not provided, it is possible to prevent the distance between the adjacent light emitting elements from becoming wide and to realize the miniaturization of the display device.
  • Light emitting element As the light emitting element that can be used for the light emitting element 120, an element capable of self-luminous light can be used, and an element whose brightness is controlled by a current or a voltage is included in the category.
  • LEDs, organic EL elements, inorganic EL elements and the like can be used. In particular, it is preferable to use an organic EL element.
  • top emission type bottom emission type, dual emission type, etc.
  • a conductive film that transmits visible light is used for the electrode on the side that extracts light. Further, a conductive film that reflects visible light is used for the electrode on the side that does not take out light.
  • a top emission type or dual emission type light emitting element that emits light on the side opposite to the surface to be formed can be preferably used.
  • the EL layer 115 has at least a light emitting layer.
  • the EL layer 115 includes a substance having a high hole injecting property, a substance having a high hole transporting property, a hole blocking material, a substance having a high electron transporting property, a substance having a high electron injecting property, and an electron blocking material.
  • a layer containing a bipolar substance (a substance having high electron transport property and hole transport property) and the like may be further provided.
  • Either a low molecular weight compound or a high molecular weight compound can be used for the EL layer 115, and an inorganic compound may be contained.
  • the layers constituting the EL layer 115 can be formed by a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), a transfer method, a printing method, an inkjet method, a coating method, or the like, respectively.
  • the EL layer 115 contains two or more kinds of light emitting substances.
  • white light emission can be obtained by selecting a light emitting substance so that the light emission of each of two or more light emitting substances has a complementary color relationship.
  • a luminescent substance that emits light such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), O (orange), or a spectral component of two or more colors of R, G, and B, respectively. It is preferable that two or more of the luminescent substances exhibiting luminescence containing the above-mentioned substances are contained.
  • the emission spectrum of the material having a peak in the yellow wavelength region is preferably a material having a spectral component also in the green and red wavelength regions.
  • the EL layer 115 preferably has a structure in which a light emitting layer containing a light emitting material that emits one color and a light emitting layer containing a light emitting material that emits another color are laminated.
  • the plurality of light emitting layers in the EL layer 115 may be laminated so as to be in contact with each other, or may be laminated via a region that does not contain any of the light emitting materials.
  • a region is provided between the fluorescent light emitting layer and the phosphorescent light emitting layer, which contains the same material as the fluorescent light emitting layer or the phosphorescent light emitting layer (for example, a host material or an assist material) and does not contain any light emitting material. May be good. This facilitates the fabrication of the light emitting element and reduces the drive voltage.
  • the light emitting element 120 may be a single element having one EL layer, or may be a tandem element in which a plurality of EL layers are laminated via a charge generation layer.
  • the device having a single structure has one light emitting unit between a pair of electrodes, and the light emitting unit includes one or more light emitting layers.
  • a light emitting layer may be selected so that the light emission of each of the two or more light emitting layers has a complementary color relationship. For example, by making the emission color of the first light emitting layer and the emission color of the second light emitting layer have a complementary color relationship, it is possible to obtain a configuration in which the entire light emitting device emits white light. The same applies to a light emitting device having three or more light emitting layers.
  • the device having a tandem structure has two or more light emitting units between a pair of electrodes, and each light emitting unit includes one or more light emitting layers.
  • each light emitting unit includes one or more light emitting layers.
  • the light emitted from the light emitting layers of a plurality of light emitting units may be combined to obtain white light emission.
  • the configuration for obtaining white light emission is the same as the configuration for a single structure.
  • the SBS structure light emitting device can have lower power consumption than the white light emitting device.
  • the white light emitting device is suitable because the manufacturing process is simpler than that of the light emitting device having an SBS structure, so that the manufacturing cost can be lowered or the manufacturing yield can be increased.
  • the conductive film that transmits visible light that can be used for the conductive layer 111 or the like is formed by using, for example, indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, zinc oxide added with gallium, or the like. Can be done. Also, metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, alloys containing these metal materials, or nitrides of these metal materials (eg,). (Titanium nitride) or the like can also be used by forming it thin enough to have translucency. Further, the laminated film of the above material can be used as the conductive layer. For example, it is preferable to use a laminated film of an alloy of silver and magnesium and an indium tin oxide because the conductivity can be enhanced. Further, graphene or the like may be used.
  • the conductive layer 111 it is preferable to use the conductive film that reflects the visible light in the portion located on the EL layer 115 side.
  • a metal material such as aluminum, gold, platinum, silver, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, or palladium, or an alloy containing these metal materials can be used.
  • Silver has a high reflectance of visible light and is preferable.
  • aluminum is preferable because it is easy to process because the electrode is easily etched and has high reflectance of visible light and near infrared light.
  • lanthanum, neodymium, germanium or the like may be added to the above metal material or alloy.
  • an alloy containing titanium, nickel, or neodymium and aluminum may be used.
  • an alloy containing copper, palladium, magnesium and silver may be used. Alloys containing silver and copper are preferred because of their high heat resistance.
  • the conductive layer 111 may be configured by laminating a conductive metal oxide film on a conductive film that reflects visible light. With such a configuration, it is possible to suppress oxidation or corrosion of the conductive film that reflects visible light. For example, oxidation can be suppressed by laminating a metal film or a metal oxide film in contact with an aluminum film or an aluminum alloy film. Examples of the material of such a metal film and a metal oxide film include titanium and titanium oxide. Further, the conductive film that transmits the visible light and the film made of a metal material may be laminated. For example, a laminated film of silver and indium tin oxide, a laminated film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide, and the like can be used.
  • the reflectance of visible light or the like can be sufficiently increased by setting the thickness to preferably 40 nm or more, more preferably 70 nm or more.
  • the reflectance of visible light or the like can be sufficiently increased by preferably 70 nm or more, more preferably 100 nm or more.
  • the conductive film having translucency and reflectivity that can be used for the conductive layer 116 a film formed by thinly forming the conductive film that reflects visible light to the extent that visible light can be transmitted can be used. Further, by forming the laminated structure of the conductive film and the conductive film transmitting the visible light, the conductivity or the mechanical strength can be enhanced.
  • the translucent and reflective conductive film has a reflectance for visible light (for example, a reflectance for light having a predetermined wavelength in the range of 400 nm to 700 nm) of 20% or more and 80% or less, preferably 40% or more and 70. % Or less is preferable. Further, the reflectance of the conductive film having reflectivity with respect to visible light is preferably 40% or more and 100% or less, preferably 70% or more and 100% or less. The reflectance of the translucent conductive film with respect to visible light is preferably 0% or more and 40% or less, preferably 0% or more and 30% or less.
  • the conductive layer 111 that functions as a lower electrode includes a metal material such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, an alloy containing these metal materials, or an alloy containing these metal materials. Nitrides of these metal materials (for example, titanium nitride) and the like can be used. These can also be suitably used as a conductive film of the plug 131.
  • the electrodes constituting the light emitting element may be formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like, respectively. In addition, it can be formed by using a ejection method such as an inkjet method, a printing method such as a screen printing method, or a plating method.
  • the above-mentioned light emitting layer and the layer containing a substance having a high hole injecting property, a substance having a high hole transporting property, a substance having a high electron transporting property, a substance having a high electron injecting property, a bipolar substance, and the like are included.
  • Each may have an inorganic compound such as a quantum dot or a polymer compound (oligoform, dendrimer, polymer, etc.).
  • quantum dots in the light emitting layer it can be made to function as a light emitting material.
  • a colloidal quantum dot material an alloy type quantum dot material, a core / shell type quantum dot material, a core type quantum dot material, or the like can be used. Further, a material containing an element group of Group 12 and Group 16, Group 13 and Group 15, or Group 14 and Group 16 may be used. Alternatively, a quantum dot material containing elements such as cadmium, selenium, zinc, sulfur, phosphorus, indium, tellurium, lead, gallium, arsenic and aluminum may be used.
  • the optical distance between the surface of the reflective layer that reflects the visible light and the conductive layer 116 that has transparency and reflectivity with respect to visible light is the wavelength ⁇ of the light for which the intensity is desired to be enhanced.
  • the adjustment is made so that m ⁇ ⁇ / 2 (m is an integer of 1 or more) or its vicinity.
  • the above-mentioned optical distance is the physical distance between the reflective surface of the reflective layer and the reflective surface of the conductive layer 116 having translucency and reflectivity, and the refraction of the layer provided between them. It is difficult to make precise adjustments because the product with the rate is involved. Therefore, it is preferable to adjust the optical distance by assuming that the surface of the reflective layer and the surface of the conductive layer 116 having translucency and reflectivity are reflective surfaces, respectively.
  • Materials that can be used for the plug 131 include metals such as aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, molybdenum, gold, silver, platinum, magnesium, iron, cobalt, palladium, tantalum, or tungsten, these metals. Examples include alloys containing materials, and nitrides of these metallic materials. Further, as the plug 131, a film containing these materials can be used as a single layer or as a laminated structure.
  • a single-layer structure of an aluminum film containing silicon a two-layer structure in which an aluminum film is laminated on a titanium film, a two-layer structure in which an aluminum film is laminated on a tungsten film, and a copper film on a copper-magnesium-aluminum alloy film.
  • Two-layer structure for laminating two-layer structure for laminating a copper film on a titanium film, two-layer structure for laminating a copper film on a tungsten film, a titanium film or a titanium nitride film, and an aluminum film or a copper film layered on top of the titanium film or a titanium nitride film.
  • Indium oxide, tin oxide, zinc oxide and other oxides may be used. Further, it is preferable to use copper containing manganese because the controllability of the shape by etching is improved.
  • the thin films (insulating film, semiconductor film, conductive film, etc.) constituting the display device include a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a vacuum deposition method, and a pulsed laser deposition (PLD).
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • CVD method examples include a plasma chemical vapor deposition (PECVD: Plasma Enhanced CVD) method and a thermal CVD method.
  • PECVD plasma chemical vapor deposition
  • thermal CVD there is an organometallic chemical vapor deposition (MOCVD: Metalorganic CVD) method.
  • the thin films (insulating film, semiconductor film, conductive film, etc.) that make up the display device include spin coating, dip, spray coating, inkjet, dispense, screen printing, offset printing, doctor knife, slit coating, roll coating, and curtain coating.
  • the thin film constituting the display device when processing the thin film constituting the display device, it can be processed by using a photolithography method or the like.
  • the thin film may be processed by a nanoimprint method, a sandblast method, a lift-off method, or the like.
  • an island-shaped thin film may be directly formed by a film forming method using a shielding mask such as a metal mask.
  • photolithography methods There are typically the following two methods as photolithography methods.
  • One is a method of forming a resist mask on a thin film to be processed, processing the thin film by etching or the like, and removing the resist mask.
  • the other is a method in which a photosensitive thin film is formed, and then exposed and developed to process the thin film into a desired shape.
  • the light used for exposure for example, i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or a mixture of these can be used.
  • ultraviolet rays, KrF laser light, ArF laser light, or the like can also be used.
  • the exposure may be performed by the immersion exposure technique.
  • extreme ultraviolet (EUV: Extreme Ultra-violet) light or X-rays may be used as the light used for exposure.
  • an electron beam can be used instead of the light used for exposure. It is preferable to use extreme ultraviolet light, X-rays or an electron beam because extremely fine processing is possible.
  • extreme ultraviolet light, X-rays or an electron beam because extremely fine processing is possible.
  • dry etching method For thin film processing, dry etching method, wet etching method, sandblasting method, etc. can be used. Further, the resist mask can be removed by a dry etching process such as ashing, a wet etching process, a wet etching process after the dry etching process, or a dry etching process after the wet etching process.
  • a dry etching process such as ashing, a wet etching process, a wet etching process after the dry etching process, or a dry etching process after the wet etching process.
  • a polishing treatment method such as a chemical mechanical polishing (CMP) method can be preferably used.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • dry etching processing and plasma processing may be used.
  • the polishing treatment, the dry etching treatment, and the plasma treatment may be performed a plurality of times, or may be performed in combination thereof. Further, when the combination is performed, the process order is not particularly limited, and it may be appropriately set according to the uneven state of the surface to be processed.
  • the CMP method is used to accurately process the thickness of the thin film to the desired thickness.
  • polishing is performed at a constant processing speed until a part of the upper surface of the thin film is exposed. After that, by polishing the thin film to a desired thickness under conditions where the processing speed is slower than this, it becomes possible to process with high accuracy.
  • an optical method of irradiating the surface of the surface to be treated with light and detecting a change in the reflected light, or a change in polishing resistance received by the processing apparatus from the surface to be treated is detected.
  • the thickness of the thin film is determined by polishing under the condition of slow processing speed while monitoring the thickness of the thin film by an optical method using a laser interferometer or the like. It can be controlled with high precision. If necessary, the polishing treatment may be performed a plurality of times until the thin film has a desired thickness.
  • a substrate having at least enough heat resistance to withstand the subsequent heat treatment can be used.
  • examples thereof include a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, and a ceramic substrate.
  • a single crystal semiconductor substrate made of silicon, silicon carbide or the like, a polycrystalline semiconductor substrate, a compound semiconductor substrate such as silicon germanium, or a semiconductor substrate such as an SOI substrate can be used.
  • the substrate 101 it is preferable to use a substrate in which a semiconductor circuit including a semiconductor element such as a transistor is formed on the semiconductor substrate or the insulating substrate.
  • the semiconductor circuit preferably comprises, for example, a pixel circuit, a gate line drive circuit (gate driver), a source line drive circuit (source driver), or the like.
  • gate driver gate line drive circuit
  • source driver source driver
  • an arithmetic circuit, a storage circuit, or the like may be configured.
  • a substrate having at least a pixel circuit is used as the substrate 101.
  • insulating layer 121 ⁇ Formation of insulating layer 121, plug 131, conductive layer 111 ⁇
  • An insulating film to be an insulating layer 121 is formed on the substrate 101.
  • an opening reaching the substrate 101 is formed at a position of the insulating layer 121 where the plug 131 is formed.
  • the opening is preferably an opening that reaches an electrode or wiring provided on the substrate 101.
  • a flattening treatment is performed so that the upper surface of the insulating layer 121 is exposed. As a result, the plug 131 embedded in the insulating layer 121 can be formed.
  • a conductive film is formed on the insulating layer 121 and the plug 131, a portion overlapping the plug 131 is left, and an unnecessary portion is removed to form a conductive layer 111 electrically connected to the plug 131 (FIG. 5A). reference.).
  • an etching method may be used to remove an unnecessary portion of the conductive film.
  • a groove 170 is formed in the insulating layer 121.
  • the groove 170_1b and the groove 170_2a are formed in the region between the conductive layer 111R and the conductive layer 111G of the insulating layer 121, and the groove 170_2b and the groove 170_3a are formed in the region between the conductive layer 111G and the conductive layer 111B.
  • the groove 170_3b and the groove 170_1a are formed in the region between the conductive layer 111B and the conductive layer 111R.
  • wet etching may be used to form the groove 170, it is preferable to use dry etching for microfabrication.
  • the width of the groove 170 in the A1-A2 direction is preferably larger than twice the film thickness of the EL layer formed from the film containing the luminescent compound. As a result, as will be described later, the groove 170 causes a step break in the film containing the luminescent compound, and the EL layer 115 can be formed on the conductive layer 111.
  • a resist mask 151 is formed on the insulating layer 121, the conductive layer 111G, and the conductive layer 111B. At this time, the resist mask 151 is formed in a portion overlapping the groove 170_2a, the conductive layer 111G, the groove 170_2b, the groove 170_3a, the conductive layer 111B, and the groove 170_3b. Further, one side of the resist mask 151 is located between the groove 170_1b and the groove 170_2a, and the other side of the resist mask 151 is located between the groove 170_3b and the groove 170_1a (see FIG. 5B).
  • the end portion of the resist mask 151 may have a reverse taper shape.
  • the reverse taper shape means that the side surface and the bottom surface of the layer form when the side surface of the layer (here, corresponding to the resist mask 151) is observed from the cross-sectional direction (the surface orthogonal to the surface of the substrate). Refers to the case where the angle in the layer is larger than 90 °.
  • the reverse taper shape is a shape having a side portion or an upper portion protruding in a direction parallel to the substrate from the bottom portion.
  • a film containing the first luminescent compound and a conductive film to be the conductive layer 116R are sequentially formed on the insulating layer 121, the conductive layer 111R, and the resist mask 151.
  • the film containing the first luminescent compound may be formed in the direction in which the groove 170 extends, inside the end of the groove 170.
  • the groove 170 preferably extends to a region outside the end of the membrane containing the first luminescent compound in the direction in which the groove 170 extends.
  • the conductive film may be formed on the outer side of the end portion of the groove 170 in the direction in which the groove 170 extends.
  • each of the grooves 170_1a and 170_1b causes a step break in the film containing the first luminescent compound.
  • the EL layer 115R is formed on the conductive layer 111R
  • the EL layer 115Rf is formed on the insulating layer 121 and the resist mask 151.
  • the groove in the region that does not overlap with the resist mask 151 may cause a step break in the conductive film to be the conductive layer 116R.
  • the conductive layer 116R is formed on the EL layer 115R, and the conductive layer 116Rf is formed on the EL layer 115Rf.
  • the insulating layer 118f is formed on the conductive layer 116R and the conductive layer 116Rf.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film by appropriately using a sputtering method, a CVD method, an MBE method, a PLD method, an ALD method, or the like.
  • aluminum oxide is formed as the insulating layer 118f by the ALD method.
  • the insulating layer 118f needs to be formed on the bottom surface and the side surface of the groove 170 (here, the groove 170_1a and the groove 170_1b) provided in the insulating layer 121 with good coverage.
  • the atomic layer can be deposited layer by layer on the bottom surface and the side surface of the groove 170, so that the insulating layer 118f can be formed with good coverage on the groove 170.
  • a raw material gas obtained by vaporizing a liquid containing a solvent and an aluminum precursor compound (trimethylaluminum (TMA, Al (CH 3 ) 3 ), etc.) and an oxidizing agent are used.
  • TMA trimethylaluminum
  • H2O Two types of gas, H2O , are used.
  • Other materials include tris (dimethylamide) aluminum, triisobutylaluminum, aluminum tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptane dinate) and the like.
  • the resist mask 152 is formed on the insulating layer 118f. At this time, the resist mask 152 is formed in a portion overlapping the groove 170_1a, the conductive layer 111R, and the groove 170_1b. Further, one side surface of the resist mask 152 is located between the groove 170_3b and the groove 170_1a, and the other side surface of the resist mask 152 is located between the groove 170_1b and the groove 170_2a (see FIG. 5B).
  • the end of the resist mask 152 may have a reverse taper shape.
  • the insulating layer 118 can be formed by removing the insulating layer 118f that is not covered by the resist mask 152 (see FIG. 5C).
  • a dry etching method or a wet etching method can be used to remove a part of the insulating layer 118f.
  • the conductive layer 116Rf that is not covered by the resist mask 152 may be removed.
  • the insulating layer 118f and the conductive layer 116Rf that are not covered by the resist mask 152 may be removed under the same conditions or under different conditions.
  • the resist mask 152 and the resist mask 151 are removed.
  • the EL layer 115Rf that is not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the conductive layer 116Rf not covered by the resist mask 152 is not removed by the etching, in addition to the EL layer 115Rf not covered by the resist mask 152, the conductive layer 116Rf not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the light emitting element 120R sealed by the insulating layer 121 and the insulating layer 118 can be formed (see FIG. 5D).
  • the conductive layer 116Rf and the EL layer 115Rf that overlap with the resist mask 152 and do not overlap with the conductive layer 111R may be removed.
  • a resist mask 151 is formed on the insulating layer 121, the conductive layer 111B, and the insulating layer 118. At this time, the resist mask 151 is formed in a portion overlapping the insulating layer 118, the groove 170_3a, the conductive layer 111B, and the groove 170_3b. Further, one of the side surfaces of the resist mask 151 is located between the groove 170_2b and the groove 170_3a, and the other side of the resist mask 151 is located between the groove 170_1b and the groove 170_2a. (See FIG. 6A.). The end portion of the resist mask 151 may have a reverse taper shape.
  • a film containing the second luminescent compound and a conductive film to be the conductive layer 116G are sequentially formed on the insulating layer 121, the conductive layer 111G, and the resist mask 151.
  • the film containing the second luminescent compound may be formed inside the end of the groove 170 in the direction in which the groove 170 extends.
  • the groove 170 preferably extends to a region outside the end of the membrane containing the second luminescent compound in the direction in which the groove 170 extends.
  • the conductive film may be formed on the outer side of the end portion of the groove 170 in the direction in which the groove 170 extends.
  • each of the grooves 170_2a and the groove 170_2b causes a step break in the film containing the second luminescent compound.
  • the EL layer 115G is formed on the conductive layer 111G
  • the EL layer 115Gf is formed on the insulating layer 121 and the resist mask 151.
  • the groove in the region that does not overlap with the resist mask 151 may cause a step break in the conductive film to be the conductive layer 116G.
  • the conductive layer 116G is formed on the EL layer 115G
  • the conductive layer 116Gf is formed on the EL layer 115Gf.
  • the insulating layer 118f is formed on the conductive layer 116G and the conductive layer 116Gf.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film by appropriately using a sputtering method, a CVD method, an MBE method, a PLD method, an ALD method, or the like.
  • aluminum oxide is formed as the insulating layer 118f by the ALD method.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film with good coverage on the groove 170 (here, the groove 170_2a and the groove 170_2b).
  • the resist mask 152 is formed on the insulating layer 118f. At this time, the resist mask 152 is formed in a portion overlapping the groove 170_2a, the conductive layer 111G, and the groove 170_2b. Further, one side of the resist mask 152 is located between the groove 170_1b and the groove 170_2a, and the other side of the resist mask 152 is located between the groove 170_2b and the groove 170_3a (see FIG. 6A). The end of the resist mask 152 may have a reverse taper shape.
  • the insulating layer 118 can be formed by removing the insulating layer 118f that is not covered by the resist mask 152 (see FIG. 6B).
  • a dry etching method or a wet etching method can be used to remove a part of the insulating layer 118f.
  • the conductive layer 116Gf that is not covered by the resist mask 152 may be removed.
  • the insulating layer 118f and the conductive layer 116Gf that are not covered by the resist mask 152 may be removed under the same conditions or under different conditions.
  • the resist mask 152 and the resist mask 151 are removed.
  • the EL layer 115Gf that is not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the conductive layer 116Gf not covered by the resist mask 152 is not removed by the etching, in addition to the EL layer 115Gf not covered by the resist mask 152, the conductive layer 116Gf not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • a resist mask 151 is formed on the insulating layer 121 and the insulating layer 118. At this time, the resist mask 151 is formed in a portion overlapping the insulating layer 118. Further, one of the sides of the resist mask 151 is located between the grooves 170_3b and 170_1a, and the other side of the resist mask 151 is located between the grooves 170_2b and the grooves 170_3a (see FIG. 7A). The end portion of the resist mask 151 may have a reverse taper shape.
  • a film containing the third luminescent compound and a conductive film to be the conductive layer 116B are sequentially formed on the insulating layer 121 and the resist mask 151.
  • the film containing the third luminescent compound may be formed in the direction in which the groove 170 extends, inside the end of the groove 170.
  • the groove 170 preferably extends to a region outside the end of the membrane containing the third luminescent compound in the direction in which the groove 170 extends.
  • the conductive film may be formed on the outer side of the end portion of the groove 170 in the direction in which the groove 170 extends.
  • each of the grooves 170_3a and the groove 170_3b causes a step break in the film containing the third luminescent compound.
  • the EL layer 115B is formed on the conductive layer 111B, and the EL layer 115Bf is formed on the insulating layer 121 and the resist mask 151.
  • the conductive film to be the conductive layer 116B may be cut off due to the groove in the region not overlapping with the resist mask 151.
  • the conductive layer 116B is formed on the EL layer 115B, and the conductive layer 116Bf is formed on the EL layer 115Bf.
  • the insulating layer 118f is formed on the conductive layer 116B and the conductive layer 116Bf.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film by appropriately using a sputtering method, a CVD method, an MBE method, a PLD method, an ALD method, or the like.
  • aluminum oxide is formed as the insulating layer 118f by the ALD method.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film with good coverage on the groove 170 (here, the groove 170_3a and the groove 170_3b).
  • the resist mask 152 is formed on the insulating layer 118f. At this time, the resist mask 152 is formed in a portion overlapping the groove 170_3a, the conductive layer 111B, and the groove 170_3b. Further, one side surface of the resist mask 152 is located between the groove 170_2b and the groove 170_3a, and the other side surface of the resist mask 152 is located between the groove 170_3b and the groove 170_1a (see FIG. 7A).
  • the end of the resist mask 152 may have a reverse taper shape.
  • the insulating layer 118 can be formed by removing the insulating layer 118f that is not covered by the resist mask 152 (see FIG. 7B).
  • a dry etching method or a wet etching method can be used to remove a part of the insulating layer 118f.
  • the conductive layer 116Bf that is not covered by the resist mask 152 may be removed.
  • the insulating layer 118f and the conductive layer 116Bf that are not covered by the resist mask 152 may be removed under the same conditions or under different conditions.
  • the resist mask 152 and the resist mask 151 are removed.
  • the EL layer 115Bf that is not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the conductive layer 116Bf not covered by the resist mask 152 is not removed by the etching, in addition to the EL layer 115Bf not covered by the resist mask 152, the conductive layer 116Bf not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the light emitting element 120B sealed by the insulating layer 121 and the insulating layer 118 can be formed (see FIG. 7C).
  • the conductive layer 116Bf and the EL layer 115Bf that overlap with the resist mask 152 and do not overlap with the conductive layer 111B may be removed.
  • the light emitting element 120R, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120B can be formed.
  • the order of formation of the light emitting element 120R, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120B is not limited to the above.
  • the light emitting element 120R, the light emitting element 120B, and the light emitting element 120G may be formed in this order. Further, it may be formed from the light emitting element 120G or may be formed from the light emitting element 120B.
  • the manufacturing method may be appropriately adjusted according to the number of colors of the light emitted by the light emitting element 120 included in the display device 100A.
  • the number of colors of light emitted by the light emitting element 120 included in the display device 100A is two
  • a resist mask 151 is placed on one of the two conductive layers 111 and a portion overlapping the groove provided in the vicinity thereof. It is preferable to form the resist mask 152 in the portion of the two conductive layers 111 that overlaps with the groove provided in the other of the two conductive layers 111 and in the vicinity thereof.
  • the light overlaps with three conductive layers 111 out of the four conductive layers 111 and grooves provided in the vicinity thereof. It is preferable to form the resist mask 151 in the portion and to form the resist mask 152 in the portion overlapping the remaining one conductive layer 111 and the groove provided in the vicinity thereof.
  • the EL layer 115 is sealed with the insulating layer 121 and the insulating layer 118, so that the EL layer 115 is not exposed to the chemical solution or the like used for removing the resist mask. Therefore, the light emitting element 120 can be formed without using a metal mask for forming the EL layer 115 and the conductive layer 116.
  • the difference in the optical distance between the conductive layer 111 and the conductive layer 116 can be precisely controlled by the thickness of the EL layer 115, so that the chromaticity shift in each light emitting element can be precisely controlled. It is possible to easily manufacture a display device having extremely high display quality, which is less likely to cause such problems and has excellent color reproducibility.
  • the light emitting element 120 can be formed on the insulating layer 121 whose upper surface is flattened. Further, since the lower electrode (conductive layer 111) of the light emitting element 120 can be electrically connected to the pixel circuit of the substrate 101 or the like via the plug 131, it is possible to form extremely fine pixels. It is possible, and an extremely high-definition display device can be realized. Further, since the light emitting element 120 can be arranged so as to be overlapped with the pixel circuit or the drive circuit, it is possible to realize a display device having a high aperture ratio (effective light emitting area ratio).
  • a substrate having at least a pixel circuit is used as the substrate 101.
  • insulating layer 121, plug 131, conductive layer 111 ⁇ Formation of insulating layer 121, plug 131, conductive layer 111 ⁇ Subsequently, the insulating layer 121, the plug 131, and the conductive layer 111 are formed (see FIG. 8A).
  • the insulating layer 121, the plug 131, and the conductive layer 111 can be formed by the same method as described above.
  • An insulating film 119f to be an insulating layer 119 is formed on the insulating layer 121 and the conductive layer 111 (see FIG. 8B).
  • the insulating film 119f can be formed by appropriately using a sputtering method, a CVD method, an MBE method, a PLD method, an ALD method, or the like.
  • the insulating film 119f is anisotropically etched to form the insulating layer 119 in contact with the side surface of the conductive layer 111 (see FIG. 8C).
  • the insulating film 119f is removed, and at least a part of the upper surface of the conductive layer 111 is exposed.
  • anisotropic etching for example, a dry etching method may be used.
  • a groove 170 is formed in the insulating layer 121.
  • the groove 170 can be formed by the same method as described above.
  • the light emitting element 120R, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120B are formed on the insulating layer 121.
  • the light emitting element 120R, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120B can be formed by the same method as described above.
  • a display device having extremely high display quality can be easily manufactured depending on the thickness of the EL layer 115.
  • the light emitting element 120 can be formed on the insulating layer 121 whose upper surface is flattened. Further, since the lower electrode (conductive layer 111) of the light emitting element 120 can be electrically connected to the pixel circuit of the substrate 101 or the like via the plug 131, it is possible to form extremely fine pixels. It is possible, and an extremely high-definition display device can be realized. Further, since the light emitting element 120 can be arranged so as to be overlapped with the pixel circuit or the drive circuit, it is possible to realize a display device having a high aperture ratio (effective light emitting area ratio).
  • the screen ratio (aspect ratio) of the display unit of the display device is not particularly limited.
  • the display device can correspond to various screen ratios such as 1: 1 (square), 3: 4, 16: 9, 16:10.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a display device according to an aspect of the present invention.
  • 9A is a schematic top view of the display device 100F
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of the display device 100F.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of the portion shown by the alternate long and short dash line of A1-A2 in FIG. 9A.
  • FIG. 9A some elements are omitted for the purpose of clarifying the figure.
  • the display device 100F is mainly different from the display device 100A in that the number of grooves provided between adjacent light emitting elements of different colors is one and that the display device 100F has an insulating layer 117.
  • One groove is provided in the insulating layer 121 in the region located between the two conductive layers 111 adjacent to each other in the A1-A2 direction (y direction) shown in FIG. 9A.
  • a groove 175_2 is provided between the light emitting element 120R and the light emitting element 120G
  • a groove 175_3 is provided between the light emitting element 120G and the light emitting element 120B
  • the light emitting element 120B and the light emitting element are provided.
  • a groove 175_1 is provided between the device and the 120R.
  • the symbol added to the reference numeral may be omitted and the description may be described as the groove 175.
  • the groove 175 preferably has a downwardly convex semicircular shape in a cross-sectional view of the display device 100F.
  • the EL layer 115 and the conductive layer 116 can be separated between adjacent light emitting elements of different colors without using a shadow mask such as a metal mask. This makes it possible to prevent leakage current between adjacent light emitting elements of different colors. Therefore, it is possible to suppress the light emission generated by the leak current, and it is possible to realize a display with high contrast.
  • a highly conductive material can be used for the EL layer 115, so that the range of material selection can be expanded, and efficiency can be improved, power consumption can be reduced, and reliability can be improved. It becomes easy to improve.
  • the groove 175 has a first region, a second region, and a third region located between the first region and the second region. That is, the first region and the second region do not overlap.
  • the first region is located on one side of two adjacent light emitting elements of different colors
  • the second region is located on the other side of two adjacent light emitting elements of different colors.
  • the groove 175_2 provided between the light emitting element 120R and the light emitting element 120G has a first region located on the light emitting element 120R side and a second region located on the light emitting element 120G side.
  • the insulating layer 118 on the light emitting element 120R has a region overlapping with the first region of the groove 175_2, and the insulating layer 118 on the light emitting element 120G has a region overlapping with the second region of the groove 175_2.
  • the width of the groove 175 (width W1 shown in FIG. 9B) in the region not overlapping with the conductive layer 111 in the A1-A2 direction is the processing accuracy when the photolithography method is used, the film thickness of the EL layer 115, and the conductive layer 116. It may be adjusted appropriately according to the film thickness and the like.
  • the width (width W1) of the groove 175 in the region not overlapping with the conductive layer 111 in the A1-A2 direction is 300 nm or more and 1200 nm or less, preferably 400 nm or more and 1000 nm or less, and more preferably 500 nm or more and 900 nm or less.
  • the pixels having one or more light emitting elements are arranged with a definition of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, still more preferably 6000 ppi or more, and 20000 ppi or less, or 30,000 ppi or less.
  • the width W1 can be rephrased as the shortest distance between the ends of the conductive layers 111 facing each other.
  • an insulating layer 117 is provided between the conductive layers 111 so as to cover the end portion of the conductive layer 111.
  • the insulating layer 117 may be referred to as a bank, partition wall, barrier, bank, or the like.
  • the insulating layer 117 has a function of preventing the conductive layer 116 from being electrically short-circuited due to a thin film of the EL layer 115 due to a step at the end of the conductive layer 111. Further, in order to improve the covering property of the EL layer 115, the end portion of the insulating layer 117 located on the conductive layer 111 may have a tapered shape.
  • the insulating layer 117 is located between adjacent light emitting elements 120 and covers the end portion of the conductive layer 111 of each light emitting element 120.
  • the insulating layer 117 is located between the light emitting element 120R and the light emitting element 120G, and covers the respective ends of the conductive layer 111R and the conductive layer 111G.
  • the insulating layer 117 is located between the light emitting element 120G and the light emitting element 120B, and covers the respective ends of the conductive layer 111G and the conductive layer 111B.
  • the insulating layer 117 is located between the light emitting element 120B and the light emitting element 120R, and covers the respective ends of the conductive layer 111B and the conductive layer 111R.
  • the insulating layer 118 has a region in contact with the insulating layer 121 below the light emitting element 120 in the cross-sectional view in the A1-A2 direction via the insulating layer 117. That is, in the display device 100F, the light emitting element 120 is sealed with the insulating layer 121, the insulating layer 117, and the insulating layer 118.
  • the insulating layer 118 functions as a protective layer that prevents impurities such as water from diffusing into the light emitting element. It is preferable to use an inorganic insulating film having low moisture permeability, such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an aluminum oxide film, for the insulating layer 118. When aluminum oxide is used for the insulating layer 118, the insulating layer 118 is an insulating layer having aluminum and oxygen.
  • [Modification 2] 10A and 10B are schematic cross-sectional views of the display device 100G and the display device 100H, respectively.
  • the display device 100G and the display device 100H are different from the display device 100F in that the shape of the groove 175 provided in the insulating layer 121 is different.
  • the groove 175 has a region having a first width and a region having a second width in a cross-sectional view of the display device, and the first width is the shortest distance between the ends of the conductive layers 111 facing each other. It is preferable that the second width is smaller than the first width and the second width is larger than the first width.
  • FIG. 10C shows a schematic cross-sectional view of the display device 100G in the groove 175 and its vicinity.
  • the first width corresponds to the width W2 shown in FIG. 10C
  • the second width corresponds to the width W3 shown in FIG. 10C
  • the shortest distance between the ends of the conductive layers 111 facing each other is the distance W4. Equivalent to. As described above, it is preferable that the width W2 is smaller than the distance W4 and the width W3 is larger than the width W2.
  • the groove 175 of the display device 100G may have a cross shape in a cross-sectional view of the display device 100G.
  • the groove 175 of the display device 100H may have an inverted T-shape in a cross-sectional view of the display device 100H.
  • the groove 175 does not have to be located below the conductive layer 111.
  • the second width (width W3) may be smaller than the shortest distance (distance W4) of the ends of the conductive layers 111 facing each other. That is, the magnitude relationship between the width W3 and the distance W4 does not matter.
  • the insulating layer 121 preferably has a laminated structure of the insulating layer 121a, the insulating layer 121b, and the insulating layer 121c. Further, it is preferable that the materials used for the insulating layer 121a and the insulating layer 121c and the materials used for the insulating layer 121b have different etching rates. With such a configuration, the groove 175 having the shapes shown in FIGS. 10A and 10B can be formed.
  • the shape of the groove 175 is not limited to the shapes described in the modified examples 1 and 2, and it is preferable that a part of the groove 175 is located below the conductive layer 111.
  • the groove 175 may have two or more regions having different widths.
  • the groove 175 may have a concave curved surface shape in a cross-sectional view of the display device, or may have a semicircular shape in which the bottom surface is flat and the side wall is convex downward. However, it may have a T-shaped shape.
  • the insulating layer 121 may be provided as a single layer or a laminated structure of two or more layers.
  • a substrate having at least a pixel circuit is used as the substrate 101.
  • insulating layer 121, plug 131, conductive layer 111 ⁇ Formation of insulating layer 121, plug 131, conductive layer 111 ⁇ Subsequently, the insulating layer 121, the plug 131, and the conductive layer 111 are formed (see FIG. 8A).
  • the insulating layer 121, the plug 131, and the conductive layer 111 can be formed by the same method as described above.
  • a groove 175 is formed in the insulating layer 121 (see FIG. 11A).
  • An isotropic etching method can be used to form the groove 175.
  • a wet etching process or an isotropic plasma etching process can be used.
  • one groove 175 is provided between the light emitting elements of different colors. As shown in FIG. 11A, a groove 175_2 is provided between the conductive layer 111R and the conductive layer 111G, a groove 175_3 is provided between the conductive layer 111G and the conductive layer 111B, and the conductive layer 111B and the conductive layer 111R are formed. A groove 175_1 is provided between them.
  • an insulating film is formed by covering the conductive layer 111 and the insulating layer 121, and an unnecessary portion of the insulating film is removed to form an insulating layer 117 covering the end portion of the conductive layer 111 (FIG. 11A). reference.).
  • an etching method may be used for removing the unnecessary portion of the insulating film. It is preferable that the end portion of the insulating layer 117 on the conductive layer 111 is processed so as to have a tapered shape.
  • the taper angle (angle formed by the formed surface and the end surface) of the end portion of the insulating layer 117 is larger than 0 degrees and 60 degrees or less, preferably 5 degrees or more and 45 degrees or less, and more preferably 5 degrees or more and 30 degrees or less. It is preferable to do so.
  • the insulating layer 117 can be formed of an organic insulating film or an inorganic insulating film.
  • an inorganic insulating film when the display device is ultra-high and fine (for example, 2000 ppi or more), it is preferable to use an inorganic insulating film.
  • a resist mask 151 is formed on the insulating layer 117, the conductive layer 111G, and the conductive layer 111B. At this time, the resist mask 151 is formed in a portion overlapping a part of the groove 175_2, the conductive layer 111G, the groove 175_3, the conductive layer 111B, and a part of the groove 175_1. Further, the side surfaces of the resist mask 151 located in the groove 175_2 are located closer to the conductive layer 111G than the middle of the shortest distance between the side surface of the conductive layer 111R and the side surface of the conductive layer 111G facing each other, and the resist located in the groove 175_3.
  • the side surfaces of the mask 151 are located closer to the conductive layer 111B than the middle of the shortest distance between the side surfaces of the conductive layer 111B and the side surfaces of the conductive layer 111R facing each other (see FIG. 11B).
  • the end portion of the resist mask 151 may have a reverse taper shape.
  • a film containing the first luminescent compound and a conductive film to be the conductive layer 116R are sequentially formed on the insulating layer 117, the conductive layer 111R, and the resist mask 151.
  • the film containing the first luminescent compound may be formed in the direction in which the groove 175 extends, inside the end of the groove 175.
  • the groove 175 preferably extends to a region outside the end of the membrane containing the first luminescent compound in the direction in which the groove 175 extends.
  • the conductive film may be formed on the outer side of the end portion of the groove 175 in the direction in which the groove 175 extends.
  • each of the grooves 175_1 and the groove 175_2 causes a step break in the film containing the first luminescent compound.
  • the EL layer 115R is formed on the conductive layer 111R
  • the EL layer 115Rf is formed on the insulating layer 117 and the resist mask 151.
  • the groove in the region that does not overlap with the resist mask 151 may cause a step break in the conductive film to be the conductive layer 116R.
  • the conductive layer 116R is formed on the EL layer 115R, and the conductive layer 116Rf is formed on the EL layer 115Rf.
  • the insulating layer 118f is formed on the conductive layer 116R and the conductive layer 116Rf.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film by appropriately using a sputtering method, a CVD method, an MBE method, a PLD method, an ALD method, or the like.
  • aluminum oxide is formed as the insulating layer 118f by the ALD method.
  • the insulating layer 118f needs to be formed on the bottom surface and the side surface of the groove 175 (here, the groove 175_1 and the groove 175_2) provided in the insulating layer 121 with good coverage via the insulating layer 117.
  • the atomic layer can be deposited layer by layer on the bottom surface and the side surface of the groove 175, so that the insulating layer 118f can be formed with good coverage on the groove 175.
  • the resist mask 152 is formed on the insulating layer 118f. At this time, the resist mask 152 is formed in a portion overlapping a part of the groove 175_1, a conductive layer 111R, and a part of the groove 175_2. Further, the side surfaces of the resist mask 152 located in the groove 175_1 are located closer to the conductive layer 111R than the middle of the shortest distance between the side surface of the conductive layer 111B and the side surface of the conductive layer 111R facing each other, and the resist located in the groove 175_2.
  • the side surfaces of the mask 152 are located closer to the conductive layer 111R than the middle of the shortest distance between the side surfaces of the conductive layer 111R and the side surfaces of the conductive layer 111G facing each other (see FIG. 11B).
  • the end of the resist mask 152 may have a reverse taper shape.
  • the insulating layer 118 can be formed by removing the insulating layer 118f that is not covered by the resist mask 152 (see FIG. 11C).
  • a dry etching method or a wet etching method can be used to remove a part of the insulating layer 118f.
  • the conductive layer 116Rf that is not covered by the resist mask 152 may be removed.
  • the insulating layer 118f and the conductive layer 116Rf that are not covered by the resist mask 152 may be removed under the same conditions or under different conditions.
  • the resist mask 152 and the resist mask 151 are removed.
  • the EL layer 115Rf that is not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the conductive layer 116Rf not covered by the resist mask 152 is not removed by the etching, in addition to the EL layer 115Rf not covered by the resist mask 152, the conductive layer 116Rf not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the light emitting element 120R sealed with the insulating layer 121, the insulating layer 117, and the insulating layer 118 can be formed (see FIG. 11D).
  • the conductive layer 116Rf and the EL layer 115Rf that overlap with the resist mask 152 and do not overlap with the conductive layer 111R may be removed.
  • a resist mask 151 is formed on the insulating layer 117, the conductive layer 111B, and the insulating layer 118. At this time, the resist mask 151 is formed in a portion overlapping a part of the groove 175_3, a conductive layer 111B, a groove 175_1, an insulating layer 118, and a part of the groove 175_2. Further, the side surfaces of the resist mask 151 located in the groove 175_3 are located closer to the conductive layer 111B than the middle of the shortest distance between the side surface of the conductive layer 111G and the side surface of the conductive layer 111B facing each other, and the resist located in the groove 175_2.
  • the side surfaces of the mask 151 are located closer to the conductive layer 111R than the middle of the shortest distance between the side surfaces of the conductive layer 111R and the side surfaces of the conductive layer 111G facing each other (see FIG. 12A).
  • the end portion of the resist mask 151 may have a reverse taper shape.
  • a film containing the second luminescent compound and a conductive film to be the conductive layer 116G are sequentially formed on the insulating layer 117, the conductive layer 111G, and the resist mask 151.
  • the film containing the second luminescent compound may be formed in the direction in which the groove 175 extends, inside the end of the groove 175.
  • the groove 175 preferably extends to a region outside the end of the membrane containing the second luminescent compound in the direction in which the groove 175 extends.
  • the conductive film may be formed on the outer side of the end portion of the groove 175 in the direction in which the groove 175 extends.
  • each of the grooves 175_2 and the groove 175_3 causes a step break in the film containing the second luminescent compound.
  • the EL layer 115G is formed on the conductive layer 111G
  • the EL layer 115Gf is formed on the insulating layer 117 and the resist mask 151.
  • the groove in the region that does not overlap with the resist mask 151 may cause a step break in the conductive film to be the conductive layer 116G.
  • the conductive layer 116G is formed on the EL layer 115G, and the conductive layer 116Gf is formed on the EL layer 115Gf.
  • the insulating layer 118f is formed on the conductive layer 116G and the conductive layer 116Gf.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film by appropriately using a sputtering method, a CVD method, an MBE method, a PLD method, an ALD method, or the like.
  • aluminum oxide is formed as the insulating layer 118f by the ALD method.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film with good coverage on the groove 175 (here, the groove 175_2 and the groove 175_3).
  • the resist mask 152 is formed on the insulating layer 118f. At this time, the resist mask 152 is formed in a portion overlapping a part of the groove 175_2, the conductive layer 111G, and a part of the groove 175_3. Further, the side surfaces of the resist mask 152 located in the groove 175_2 are located closer to the conductive layer 111G than the middle of the shortest distance between the side surface of the conductive layer 111R and the side surface of the conductive layer 111G facing each other, and the resist located in the groove 175_3.
  • the side surfaces of the mask 152 are located closer to the conductive layer 111G than the middle of the shortest distance between the side surfaces of the conductive layer 111G and the side surfaces of the conductive layer 111B facing each other (see FIG. 12A).
  • the end of the resist mask 152 may have a reverse taper shape.
  • the insulating layer 118 can be formed by removing the insulating layer 118f that is not covered by the resist mask 152 (see FIG. 12B).
  • a dry etching method or a wet etching method can be used to remove a part of the insulating layer 118f.
  • the conductive layer 116Gf that is not covered by the resist mask 152 may be removed.
  • the insulating layer 118f and the conductive layer 116Gf that are not covered by the resist mask 152 may be removed under the same conditions or under different conditions.
  • the resist mask 152 and the resist mask 151 are removed.
  • the EL layer 115Gf that is not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the conductive layer 116Gf not covered by the resist mask 152 is not removed by the etching, in addition to the EL layer 115Gf not covered by the resist mask 152, the conductive layer 116Gf not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the light emitting element 120G sealed with the insulating layer 121, the insulating layer 117, and the insulating layer 118 can be formed (see FIG. 12C).
  • the conductive layer 116Gf and the EL layer 115Gf that overlap with the resist mask 152 and do not overlap with the conductive layer 111G may be removed.
  • a resist mask 151 is formed on the insulating layer 117 and the insulating layer 118. At this time, the resist mask 151 is formed in a portion overlapping a part of the groove 175_1, an insulating layer 118, a groove 175_2, and a part of the groove 175_3. Further, the side surfaces of the resist mask 151 located in the groove 175_1 are located closer to the conductive layer 111R than the middle of the shortest distance between the side surface of the conductive layer 111B and the side surface of the conductive layer 111R facing each other, and the resist located in the groove 175_1.
  • the side surfaces of the mask 151 are located closer to the conductive layer 111G than the middle of the shortest distance between the side surfaces of the conductive layer 111G and the side surfaces of the conductive layer 111B facing each other (see FIG. 13A).
  • the end portion of the resist mask 151 may have a reverse taper shape.
  • a film containing the third luminescent compound and a conductive film to be the conductive layer 116B are sequentially formed on the insulating layer 117, the conductive layer 111B, and the resist mask 151.
  • the film containing the third luminescent compound may be formed in the direction in which the groove 175 extends, inside the end of the groove 175.
  • the groove 175 preferably extends to a region outside the end of the membrane containing the third luminescent compound in the direction in which the groove 175 extends.
  • the conductive film may be formed on the outer side of the end portion of the groove 175 in the direction in which the groove 175 extends.
  • each of the grooves 175_3 and the groove 175_1 causes a step break in the film containing the second luminescent compound.
  • the EL layer 115B is formed on the conductive layer 111B, and the EL layer 115Bf is formed on the insulating layer 117 and the resist mask 151.
  • the conductive film to be the conductive layer 116B may be cut off in the groove in the region not overlapping with the resist mask 151.
  • the conductive layer 116B is formed on the EL layer 115B, and the conductive layer 116Bf is formed on the EL layer 115Bf.
  • the insulating layer 118f is formed on the conductive layer 116B and the conductive layer 116Bf.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film by appropriately using a sputtering method, a CVD method, an MBE method, a PLD method, an ALD method, or the like.
  • aluminum oxide is formed as the insulating layer 118f by the ALD method.
  • the insulating layer 118f can be formed into a film having good coverage on the groove 175 (here, the groove 175_3 and the groove 175_1).
  • the resist mask 152 is formed on the insulating layer 118f. At this time, the resist mask 152 is formed in a portion overlapping a part of the groove 175_3, a conductive layer 111B, and a part of the groove 175_1. Further, the side surfaces of the resist mask 152 located in the groove 175_3 are located closer to the conductive layer 111B than the middle of the shortest distance between the side surface of the conductive layer 111G and the side surface of the conductive layer 111B facing each other, and the resist located in the groove 175_1.
  • the side surfaces of the mask 152 are located closer to the conductive layer 111B than the middle of the shortest distance between the side surfaces of the conductive layer 111B and the side surfaces of the conductive layer 111R facing each other (see FIG. 13A).
  • the end of the resist mask 152 may have a reverse taper shape.
  • the insulating layer 118 can be formed by removing the insulating layer 118f that is not covered by the resist mask 152 (see FIG. 13B).
  • a dry etching method or a wet etching method can be used to remove a part of the insulating layer 118f.
  • the conductive layer 116Bf that is not covered by the resist mask 152 may be removed.
  • the insulating layer 118f and the conductive layer 116Bf that are not covered by the resist mask 152 may be removed under the same conditions or under different conditions.
  • the resist mask 152 and the resist mask 151 are removed.
  • the EL layer 115Bf that is not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the conductive layer 116Bf not covered by the resist mask 152 is not removed by the etching, in addition to the EL layer 115Bf not covered by the resist mask 152, the conductive layer 116Bf not covered by the resist mask 152 is also removed.
  • the light emitting element 120B sealed with the insulating layer 121, the insulating layer 117, and the insulating layer 118 can be formed (see FIG. 13C).
  • the conductive layer 116Bf and the EL layer 115Bf that overlap with the resist mask 152 and do not overlap with the conductive layer 111B may be removed.
  • the light emitting element 120R, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120B can be formed.
  • the order of formation of the light emitting element 120R, the light emitting element 120G, and the light emitting element 120B is not limited to the above.
  • the light emitting element 120R, the light emitting element 120B, and the light emitting element 120G may be formed in this order. Further, it may be formed from the light emitting element 120G or may be formed from the light emitting element 120B.
  • the EL layer 115 is sealed with the insulating layer 121, the insulating layer 117, and the insulating layer 118, so that the EL layer 115 is not exposed to the chemical solution or the like used when removing the resist mask. Therefore, the light emitting element 120 can be formed without using a metal mask for forming the EL layer 115 and the conductive layer 116.
  • a display device having extremely high display quality can be easily manufactured depending on the thickness of the EL layer 115.
  • the light emitting element 120 can be formed on the insulating layer 121 whose upper surface is flattened. Further, since the lower electrode (conductive layer 111) of the light emitting element 120 can be electrically connected to the pixel circuit of the substrate 101 or the like via the plug 131, it is possible to form extremely fine pixels. It is possible, and an extremely high-definition display device can be realized. Further, since the light emitting element 120 can be arranged so as to be overlapped with the pixel circuit or the drive circuit, it is possible to realize a display device having a high aperture ratio (effective light emitting area ratio).
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the display device 200A.
  • the display device 200A includes a substrate 201, a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, a light emitting element 120B, a capacitance element 240, a transistor 210, and the like.
  • the laminated structure from the substrate 201 to the capacitive element 240 corresponds to the substrate 101 in the configuration example 1 and the modification.
  • the transistor 210 is a transistor in which a channel region is formed on the substrate 201.
  • a semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate can be used.
  • the transistor 210 has a part of the substrate 201, a conductive layer 211, a low resistance region 212, an insulating layer 213, an insulating layer 214, and the like.
  • the conductive layer 211 functions as a gate electrode.
  • the insulating layer 213 is located between the substrate 201 and the conductive layer 211, and functions as a gate insulating layer.
  • the low resistance region 212 is a region where the substrate 201 is doped with impurities and functions as either a source or a drain.
  • the insulating layer 214 is provided so as to cover the side surface of the conductive layer 211 and functions as an insulating layer.
  • an element separation layer 215 is provided between two adjacent transistors 210 so as to be embedded in the substrate 201.
  • the insulating layer 261 is provided so as to cover the transistor 210, and the capacitive element 240 is provided on the insulating layer 261.
  • the capacitive element 240 has a conductive layer 241 and a conductive layer 242, and an insulating layer 243 located between them.
  • the conductive layer 241 functions as one electrode of the capacitive element 240
  • the conductive layer 242 functions as the other electrode of the capacitive element 240
  • the insulating layer 243 functions as a dielectric of the capacitive element 240.
  • the conductive layer 241 is provided on the insulating layer 261 and is electrically connected to either the source or the drain of the transistor 210 by a plug 271 embedded in the insulating layer 261.
  • the insulating layer 243 is provided so as to cover the conductive layer 241.
  • the conductive layer 242 is provided in a region overlapping the conductive layer 241 via the insulating layer 243.
  • An insulating layer 121 is provided so as to cover the capacitive element 240, and a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, a light emitting element 120B, and the like are provided on the insulating layer 121.
  • a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, and the light emitting element 120B using the configurations exemplified in Configuration Example 1-1 and FIG. 1B are shown, but the present invention is not limited to this, and various examples are exemplified above. Configuration can be applied.
  • the insulating layer 161, the insulating layer 162, and the insulating layer 163 are provided in this order so as to cover the insulating layer 118 on the light emitting element 120.
  • These three insulating layers function as a protective layer that prevents impurities such as water from diffusing into the light emitting element 120.
  • an inorganic insulating film having low moisture permeability such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, and an aluminum oxide film for the insulating layer 161 and the insulating layer 163.
  • an organic insulating film having high translucency can be used for the insulating layer 162.
  • the influence of the uneven shape below the insulating layer 162 can be alleviated, and the formed surface of the insulating layer 163 can be made a smooth surface.
  • defects such as pinholes are less likely to occur in the insulating layer 163, so that the moisture permeability of the protective layer can be further enhanced.
  • the structure of the protective layer covering the light emitting element 120 is not limited to this, and may be a single layer or a two-layer structure, or may be a laminated structure of four or more layers.
  • a colored layer 165R overlapping the light emitting element 120R, a colored layer 165G overlapping the light emitting element 120G, and a colored layer 165B overlapping the light emitting element 120B are provided.
  • the colored layer 165R transmits red light
  • the colored layer 165G transmits green light
  • the colored layer 165B transmits blue light.
  • the color purity of the light from each light emitting element can be increased, and a display device having higher display quality can be realized.
  • the positioning of each light emitting unit and each colored layer is easier and extremely high as compared with the case where the colored layer is formed on the substrate 202 described later. A fine display device can be realized.
  • the display device 200A has a substrate 202 on the visual recognition side.
  • the substrate 202 and the substrate 201 are bonded to each other by a translucent adhesive layer 164.
  • a translucent substrate such as a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, or a plastic substrate can be used.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the display device 200B.
  • the display device 200B is mainly different from the display device 200A in that the transistor configuration is different.
  • the transistor 220 is a transistor in which a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) is applied to a semiconductor layer on which a channel is formed.
  • a metal oxide also referred to as an oxide semiconductor
  • the transistor 220 has a semiconductor layer 221, an insulating layer 223, a conductive layer 224, a pair of conductive layers 225, an insulating layer 226, a conductive layer 227, and the like.
  • the above-mentioned insulating substrate or semiconductor substrate can be used as the substrate 201 on which the transistor 220 is provided.
  • An insulating layer 232 is provided on the substrate 201.
  • the insulating layer 232 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing from the substrate 201 into the transistor 220 and oxygen from being desorbed from the semiconductor layer 221 to the substrate 201 side.
  • a film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon nitride film, in which hydrogen or oxygen is less likely to diffuse than the silicon oxide film, can be used.
  • a conductive layer 227 is provided on the insulating layer 232, and an insulating layer 226 is provided so as to cover the conductive layer 227.
  • the conductive layer 227 functions as a first gate electrode of the transistor 220, and a part of the insulating layer 226 functions as a first gate insulating layer. It is preferable to use an oxide insulating film such as a silicon oxide film for at least a portion of the insulating layer 226 in contact with the semiconductor layer 221.
  • the upper surface of the insulating layer 226 is preferably flattened.
  • the semiconductor layer 221 is provided on the insulating layer 226.
  • the semiconductor layer 221 preferably has a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) film having semiconductor characteristics. Details of the materials that can be suitably used for the semiconductor layer 221 will be described later.
  • the pair of conductive layers 225 are provided in contact with the semiconductor layer 221 and function as a source electrode and a drain electrode.
  • the insulating layer 228 is provided so as to cover the upper surface and the side surface of the pair of conductive layers 225, the side surface of the semiconductor layer 221 and the like, and the insulating layer 261b is provided on the insulating layer 228.
  • the insulating layer 228 functions as a barrier layer for preventing impurities such as water or hydrogen from diffusing from the insulating layer 261b and the like into the semiconductor layer 221 and desorbing oxygen from the semiconductor layer 221.
  • the same insulating film as the insulating layer 232 can be used.
  • the insulating layer 228 and the insulating layer 261b are provided with openings reaching the semiconductor layer 221. Inside the opening, the insulating layer 261b, the insulating layer 228, the side surfaces of the conductive layer 225, the insulating layer 223 in contact with the upper surface of the semiconductor layer 221 and the conductive layer 224 are embedded.
  • the conductive layer 224 functions as a second gate electrode, and the insulating layer 223 functions as a second gate insulating layer.
  • the upper surface of the conductive layer 224, the upper surface of the insulating layer 223, and the upper surface of the insulating layer 261b are flattened so that their heights are substantially the same, and the insulating layer 229 and the insulating layer 261a are provided to cover them. ..
  • the insulating layer 261a and the insulating layer 261b function as an interlayer insulating layer. Further, the insulating layer 229 functions as a barrier layer for preventing impurities such as water and hydrogen from diffusing from the insulating layer 261a and the like to the transistor 220. As the insulating layer 229, the same insulating film as the insulating layer 228 and the insulating layer 232 can be used.
  • the plug 271 electrically connected to one of the pair of conductive layers 225 is provided so as to be embedded in the insulating layer 261a, the insulating layer 229, and the insulating layer 261b.
  • the plug 271 includes a conductive layer 271a covering a part of the side surface of each opening of the insulating layer 261a, the insulating layer 261b, the insulating layer 229, and the insulating layer 228, and a part of the upper surface of the conductive layer 225, and the conductive layer 271a. It is preferable to have a conductive layer 271b in contact with the upper surface. At this time, it is preferable to use a conductive material as the conductive layer 271a in which hydrogen and oxygen are difficult to diffuse.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the display device 200C.
  • the display device 200C has a configuration in which a transistor 210 having a channel formed on the substrate 201 and a transistor 220 containing a metal oxide are laminated on a semiconductor layer on which the channel is formed.
  • An insulating layer 261 is provided so as to cover the transistor 210, and a conductive layer 251 is provided on the insulating layer 261. Further, an insulating layer 262 is provided so as to cover the conductive layer 251, and a conductive layer 252 is provided on the insulating layer 262. The conductive layer 251 and the conductive layer 252 each function as wiring. Further, an insulating layer 263 and an insulating layer 232 are provided so as to cover the conductive layer 252, and a transistor 220 is provided on the insulating layer 232. Further, an insulating layer 265 is provided so as to cover the transistor 220, and a capacitive element 240 is provided on the insulating layer 265. The capacitive element 240 and the transistor 220 are electrically connected by a plug 274.
  • the transistor 220 can be used as a transistor constituting a pixel circuit. Further, the transistor 210 can be used as a transistor constituting a pixel circuit or a transistor constituting a drive circuit (gate line drive circuit, source line drive circuit) for driving the pixel circuit. Further, the transistor 210 and the transistor 220 can be used as transistors constituting various circuits such as an arithmetic circuit or a storage circuit.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the display device 200D.
  • the display device 200D is mainly different from the display device 200C in that two transistors to which an oxide semiconductor is applied are laminated.
  • the display device 200D has a transistor 230 between the transistor 210 and the transistor 220.
  • the transistor 230 has the same configuration as the transistor 220 except that it does not have a first gate electrode.
  • the transistor 230 may be configured to have a first gate electrode.
  • An insulating layer 263 and an insulating layer 231 are provided so as to cover the conductive layer 252, and a transistor 230 is provided on the insulating layer 231.
  • the transistor 230 and the conductive layer 252 are electrically connected to each other via a plug 273, a conductive layer 253, and a plug 272.
  • the insulating layer 264 and the insulating layer 232 are provided so as to cover the conductive layer 253, and the transistor 220 is provided on the insulating layer 232.
  • the transistor 220 functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting element 120.
  • the transistor 230 functions as a selection transistor for controlling the selection state of the pixel.
  • the transistor 210 functions as a transistor or the like that constitutes a drive circuit for driving a pixel.
  • the transistor has a conductive layer that functions as a gate electrode, a semiconductor layer, a conductive layer that functions as a source electrode, a conductive layer that functions as a drain electrode, and an insulating layer that functions as a gate insulating layer.
  • the transistor structure of the display device is not particularly limited.
  • it may be a planar type transistor, a stagger type transistor, or an inverted stagger type transistor.
  • a top gate type or a bottom gate type transistor structure may be used.
  • gate electrodes may be provided above and below the channel.
  • the crystallinity of the semiconductor material used for the transistor is not particularly limited, and either an amorphous semiconductor or a semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor having a partially crystalline region). May be used. It is preferable to use a semiconductor having crystallinity because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
  • a metal oxide having an energy gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more, more preferably 3 eV or more can be used.
  • a typical example is a metal oxide containing indium, and for example, CAC-OS, which will be described later, can be used.
  • a transistor using a metal oxide having a wider bandgap and a lower carrier concentration than silicon retains the charge accumulated in the capacitive element connected in series with the transistor for a long period of time due to its small off-current. It is possible.
  • the semiconductor layer is represented by an In-M-Zn oxide containing, for example, indium, zinc and M (M is a metal such as aluminum, titanium, gallium, germanium, ittrium, zirconium, lanthanum, cerium, tin, neodymium or hafnium). It can be a zinc film.
  • M is a metal such as aluminum, titanium, gallium, germanium, ittrium, zirconium, lanthanum, cerium, tin, neodymium or hafnium.
  • the atomic number ratios of the metal elements of the sputtering target used to form the In-M-Zn oxide are In ⁇ M and Zn ⁇ . It is preferable to satisfy M.
  • the atomic number ratio of the semiconductor layer to be formed includes a variation of plus or minus 40% of the atomic number ratio of the metal element contained in the sputtering target.
  • the semiconductor layer a metal oxide film having a low carrier concentration is used.
  • the semiconductor layer has a carrier concentration of 1 ⁇ 10 17 cm -3 or less, preferably 1 ⁇ 10 15 cm -3 or less, more preferably 1 ⁇ 10 13 cm -3 or less, and more preferably 1 ⁇ 10 11 cm ⁇ .
  • Metal oxides having a carrier concentration of 3 or less, more preferably less than 1 ⁇ 10 10 cm -3 and having a carrier concentration of 1 ⁇ 10 -9 cm -3 or more can be used.
  • Such metal oxides are referred to as high-purity intrinsic or substantially high-purity intrinsic metal oxides. It can be said that the oxide semiconductor is a metal oxide having a low defect level density and stable characteristics.
  • an oxide semiconductor having an appropriate composition may be used according to the required semiconductor characteristics and electrical characteristics (field effect mobility, threshold voltage, etc.) of the transistor. Further, in order to obtain the required semiconductor characteristics of the semiconductor, it is preferable that the carrier concentration, the impurity concentration, the defect density, the atomic number ratio between the metal element and oxygen, the interatomic distance, the density, etc. of the semiconductor layer are appropriate. ..
  • the concentration of silicon or carbon in the semiconductor layer is 2 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 ⁇ 10 17 atoms / cm 3 or less.
  • the concentration of the alkali metal or alkaline earth metal obtained by the secondary ion mass spectrometry in the semiconductor layer is set to 1 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 ⁇ 10 16 atoms / cm 3 or less.
  • the nitrogen concentration obtained by the secondary ion mass spectrometry in the semiconductor layer is preferably 5 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less.
  • Oxide semiconductors are divided into single crystal oxide semiconductors and non-single crystal oxide semiconductors.
  • Examples of the non-single crystal oxide semiconductor include CAAC-OS (c-axis-aligned crystalline oxide semiconductor), polycrystal oxide semiconductor, nc-OS (nanocrystalline oxide semiconductor), and pseudoamorphic oxide semiconductor (a-like). : Amorphous-like oxide semiconductor), amorphous oxide semiconductors, and the like.
  • CAC-OS cloud-aligned complex oxide semiconductor
  • CAC-OS cloud-aligned complex oxide semiconductor
  • non-single crystal oxide semiconductor can be preferably used as the semiconductor layer of the transistor disclosed in one aspect of the present invention. Further, as the non-single crystal oxide semiconductor, nc-OS or CAAC-OS can be preferably used.
  • CAC-OS As the semiconductor layer of the transistor, it is preferable to use CAC-OS as the semiconductor layer of the transistor.
  • CAC-OS high electrical characteristics or high reliability can be imparted to the transistor.
  • the semiconductor layer is two or more of the CAAC-OS region, the polycrystalline oxide semiconductor region, the nc-OS region, the pseudo-amorphous oxide semiconductor region, and the amorphous oxide semiconductor region. It may be a mixed film having.
  • the mixed film may have, for example, a single-layer structure or a laminated structure including any two or more of the above-mentioned regions.
  • CAC-OS configuration ⁇ CAC-OS configuration>
  • the configuration of the CAC-OS that can be used for the transistor disclosed in one aspect of the present invention will be described.
  • CAC-OS is, for example, a composition of a material in which elements constituting a metal oxide are unevenly distributed in a size of 0.5 nm or more and 10 nm or less, preferably 1 nm or more and 2 nm or less, or in the vicinity thereof.
  • the metal oxide one or more metal elements are unevenly distributed, and the region having the metal element is 0.5 nm or more and 10 nm or less, preferably 1 nm or more and 2 nm or less, or a size in the vicinity thereof.
  • the state of being mixed in is also called a mosaic shape or a patch shape.
  • the metal oxide preferably contains at least indium. In particular, it is preferable to contain indium and zinc. Also, in addition to them, aluminum, gallium, ittrium, copper, vanadium, beryllium, boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lantern, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium, etc. One or more selected from the above may be included.
  • CAC-OS in In-Ga-Zn oxide is an indium oxide (hereinafter, InO).
  • InO indium oxide
  • X1 X1 is a real number larger than 0
  • In X2 Zn Y2 O Z2 X2, Y2, and Z2 are real numbers larger than 0
  • gallium With an oxide (hereinafter, GaO X3 (X3 is a real number larger than 0)) or gallium zinc oxide (hereinafter, Ga X4 Zn Y4 O Z4 (X4, Y4, and Z4 are real numbers larger than 0)).
  • Ga X4 Zn Y4 O Z4 X4, Y4, and Z4 are real numbers larger than 0
  • CAC-OS is a composite metal oxide having a structure in which a region containing GaO X3 as a main component and a region containing In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 as a main component are mixed.
  • the atomic number ratio of In to the element M in the first region is larger than the atomic number ratio of In to the element M in the second region. It is assumed that the concentration of In is higher than that in the region 2.
  • IGZO is a common name and may refer to one compound consisting of In, Ga, Zn, and O.
  • Examples include the crystalline compound represented.
  • the crystalline compound has a single crystal structure, a polycrystalline structure, or a CAAC structure.
  • the CAAC structure is a crystal structure in which a plurality of IGZO nanocrystals have a c-axis orientation and are connected without being oriented on the ab plane.
  • CAC-OS relates to the material composition of metal oxides.
  • CAC-OS is a region that is observed in the form of nanoparticles mainly composed of Ga in a material structure containing In, Ga, Zn, and O, and nanoparticles mainly composed of In. The regions observed in the shape are randomly dispersed in a mosaic pattern. Therefore, in CAC-OS, the crystal structure is a secondary element.
  • CAC-OS does not include a laminated structure of two or more types of films having different compositions. For example, it does not include a structure consisting of two layers, a film containing In as a main component and a film containing Ga as a main component.
  • CAC-OS has a region observed in the form of nanoparticles mainly composed of the metal element and a nano portion containing In as a main component.
  • the regions observed in the form of particles refer to a configuration in which the regions are randomly dispersed in a mosaic pattern.
  • CAC-OS can be formed by a sputtering method, for example, under the condition that the substrate is not heated.
  • a sputtering method one or more selected from an inert gas (typically argon), an oxygen gas, and a nitrogen gas may be used as the film forming gas. good.
  • the lower the flow rate ratio of the oxygen gas to the total flow rate of the film-forming gas at the time of film formation is preferable, and for example, the flow rate ratio of the oxygen gas is preferably 0% or more and less than 30%, preferably 0% or more and 10% or less. ..
  • CAC-OS is characterized by the fact that no clear peak is observed when measured using the ⁇ / 2 ⁇ scan by the Out-of-plane method, which is one of the X-ray diffraction (XRD) measurement methods. Have. That is, from the X-ray diffraction measurement, it can be seen that the orientation of the measurement region in the ab plane direction and the c axis direction is not observed.
  • XRD X-ray diffraction
  • CAC-OS has an electron beam diffraction pattern obtained by irradiating an electron beam having a probe diameter of 1 nm (also referred to as a nanobeam electron beam) in a ring-shaped region having high brightness and in the ring-shaped region. Multiple bright spots are observed. Therefore, from the electron diffraction pattern, it can be seen that the crystal structure of CAC-OS has an nc (nano-crystal) structure having no orientation in the planar direction and the cross-sectional direction.
  • nc nano-crystal
  • a region in which GaO X3 is a main component is obtained by EDX mapping obtained by using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). And, it can be confirmed that the region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component is unevenly distributed and has a mixed structure.
  • EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • CAC-OS has a structure different from that of the IGZO compound in which metal elements are uniformly distributed, and has properties different from those of the IGZO compound. That is, the CAC-OS is phase-separated into a region containing GaO X3 or the like as a main component and a region containing In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 as a main component, and a region containing each element as a main component. Has a mosaic-like structure.
  • the region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component is a region having higher conductivity than the region in which GaO X3 or the like is the main component. That is, the carrier flows through the region where In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component, so that the conductivity as a metal oxide is exhibited. Therefore, a high field effect mobility ( ⁇ ) can be realized by distributing the region containing In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 as a main component in the metal oxide in a cloud shape.
  • the region in which GaO X3 or the like is the main component is a region having higher insulating properties than the region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component. That is, since the region containing GaO X3 or the like as the main component is distributed in the metal oxide, leakage current can be suppressed and good switching operation can be realized.
  • CAC-OS when CAC-OS is used for a semiconductor element, the insulating property caused by GaO X3 and the like and the conductivity caused by In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 act in a complementary manner, so that the insulation is high. On current (Ion) and high field effect mobility ( ⁇ ) can be realized.
  • CAC-OS is most suitable for various semiconductor devices such as displays.
  • a transistor having CAC-OS in the semiconductor layer has high field effect mobility and high drive capability
  • the transistor can be used in a drive circuit, typically a scan line drive circuit that generates a gate signal.
  • a display device having a narrow frame width (also referred to as a narrow frame) can be provided. Further, by using the transistor in the signal line drive circuit of the display device (particularly, the demultiplexer connected to the output terminal of the shift register of the signal line drive circuit), the number of wires connected to the display device is small.
  • a display device can be provided.
  • a transistor having CAC-OS in the semiconductor layer does not require a laser crystallization step, unlike a transistor using low temperature polysilicon. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost even for a display device using a large area substrate. Furthermore, in high resolution such as Ultra Hi-Vision (“4K resolution”, “4K2K”, “4K”) and Super Hi-Vision (“8K resolution”, “8K4K”, “8K”), semiconductors are used in large display devices. By using a transistor having CAC-OS in the layer for the drive circuit and the display unit, it is possible to write in a short time and it is possible to reduce display defects, which is preferable.
  • silicon may be used for the semiconductor in which the channel of the transistor is formed.
  • Amorphous silicon may be used as the silicon, but it is particularly preferable to use silicon having crystallinity.
  • polycrystalline silicon can be formed at a lower temperature than single crystal silicon, and has higher field effect mobility and higher reliability than amorphous silicon.
  • Conductive layer Materials that can be used for conductive layers such as gates, sources and drains of transistors, as well as various wiring and electrodes that make up display devices include aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, ittrium, zirconium, molybdenum, and silver. Examples include tantalum, a metal such as tungsten, or an alloy containing this as a main component. Further, a film containing these materials can be used as a single layer or as a laminated structure.
  • a single-layer structure of an aluminum film containing silicon a two-layer structure in which an aluminum film is laminated on a titanium film, a two-layer structure in which an aluminum film is laminated on a tungsten film, and a copper film on a copper-magnesium-aluminum alloy film.
  • a two-layer structure in which a copper film is laminated on a titanium film a two-layer structure in which a copper film is laminated on a tungsten film, a titanium film or a titanium nitride film, and an aluminum film or a copper film layered on top of the titanium film or a titanium nitride film.
  • An oxide such as indium oxide, tin oxide or zinc oxide may be used. Further, it is preferable to use copper containing manganese because the controllability of the shape by etching is improved.
  • Examples of the insulating material that can be used for each insulating layer include resins having an acrylic resin and epoxy resin, resins having a siloxane bond such as silicone, silicon oxide, silicon oxide nitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, and oxidation. Inorganic insulating materials such as aluminum can also be used.
  • the oxidative nitride refers to a material having a higher oxygen content than nitrogen as its composition
  • the nitride oxide refers to a material having a higher nitrogen content than oxygen as its composition.
  • the description of silicon oxide refers to a material having a higher oxygen content than nitrogen as its composition
  • the description of silicon nitride refers to a material having a higher nitrogen content than oxygen as its composition. Is shown.
  • the light emitting element is provided between a pair of insulating films having low water permeability.
  • impurities such as water can be suppressed from entering the light emitting element, and deterioration of the reliability of the device can be suppressed.
  • the insulating film having low water permeability examples include a film containing nitrogen and silicon such as a silicon nitride film and a silicon nitride film, and a film containing nitrogen and aluminum such as an aluminum nitride film. Further, a silicon oxide film, a silicon nitride film, an aluminum oxide film and the like may be used.
  • the water vapor permeation amount of the insulating film having low water permeability is 1 ⁇ 10 ⁇ 5 [g / (m 2 ⁇ day)] or less, preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 6 [g / (m 2 ⁇ day)] or less. It is more preferably 1 ⁇ 10 -7 [g / (m 2 ⁇ day)] or less, and further preferably 1 ⁇ 10 -8 [g / (m 2 ⁇ day)] or less.
  • Display module configuration example Hereinafter, a configuration example of a display module having a display device according to one aspect of the present invention will be described.
  • FIG. 18A is a schematic perspective view of the display module 280.
  • the display module 280 has a display device 200 and an FPC 290.
  • As the display device 200 each display device (display device 200A to display device 200D) exemplified in the above configuration example 2 can be applied.
  • the display module 280 has a substrate 201 and a substrate 202. Further, the display unit 281 is provided on the substrate 202 side.
  • the display unit 281 is an area for displaying an image in the display module 280, and is an area where light from each pixel provided in the pixel unit 284, which will be described later, can be visually recognized.
  • FIG. 18B shows a perspective view schematically showing the configuration on the substrate 201 side.
  • the substrate 201 has a configuration in which a circuit unit 282, a pixel circuit unit 283 on the circuit unit 282, and a pixel unit 284 on the pixel circuit unit 283 are laminated. Further, a terminal portion 285 for connecting to the FPC 290 is provided in a portion of the substrate 201 that does not overlap with the pixel portion 284. Further, the terminal portion 285 and the circuit portion 282 are electrically connected by a wiring portion 286 composed of a plurality of wirings.
  • the pixel unit 284 has a plurality of pixels 284a that are periodically arranged. An enlarged view of one pixel 284a is shown on the right side of FIG. 18B.
  • the pixel 284a has a light emitting element 120R, a light emitting element 120G, and a light emitting element 120B.
  • the pixel circuit unit 283 has a plurality of pixel circuits 283a arranged periodically.
  • the plurality of pixel circuits 283a may be arranged in a delta arrangement as shown in FIG. 18B. Since the delta array can arrange the pixel circuits at high density, it is possible to provide a high-definition display device.
  • One pixel circuit 283a is a circuit that controls the light emission of the three light emitting elements of one pixel 284a.
  • One pixel circuit 283a may be configured to be provided with three circuits for controlling light emission of one light emitting element.
  • the pixel circuit 283a may have at least one selection transistor, one current control transistor (driving transistor), and a capacitive element for each light emitting element. At this time, a gate signal is input to the gate of the selection transistor, and a source signal is input to either the source or the drain. As a result, an active matrix type display device is realized.
  • the circuit unit 282 has a circuit for driving each pixel circuit 283a of the pixel circuit unit 283.
  • a gate line drive circuit for example, it is preferable to have a gate line drive circuit, a source line drive circuit, and the like.
  • it may have an arithmetic circuit, a memory circuit, a power supply circuit, and the like.
  • the FPC 290 functions as wiring for supplying a video signal, a power supply potential, or the like to the circuit unit 282 from the outside. Further, the IC may be mounted on the FPC 290.
  • the aperture ratio (effective display area ratio) of the display unit 281 is extremely high.
  • the aperture ratio of the display unit 281 can be 40% or more and less than 100%, preferably 50% or more and 95% or less, and more preferably 60% or more and 95% or less.
  • the pixels 284a can be arranged at an extremely high density, and the definition of the display unit 281 can be extremely high.
  • pixels 284a may be arranged with a definition of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, further preferably 6000 ppi or more, and 20000 ppi or less, or 30,000 ppi or less. preferable.
  • a display module 280 Since such a display module 280 has extremely high definition, it can be suitably used for VR equipment such as a head-mounted display or glasses-type AR equipment. For example, even in the case of a configuration in which the display unit of the display module 280 is visually recognized through a lens, since the display module 280 has an extremely high-definition display unit 281, the pixels are not visually recognized even if the display unit is enlarged by the lens. , A highly immersive display can be performed. Further, the display module 280 is not limited to this, and can be suitably used for an electronic device having a relatively small display unit. For example, it can be suitably used for a display unit of a wearable electronic device such as a wristwatch.
  • This embodiment can be carried out by appropriately combining at least a part thereof with other embodiments described in the present specification.
  • the display device shown in FIG. 19A has a pixel unit 502, a drive circuit unit 504, a protection circuit 506, and a terminal unit 507.
  • the display device according to one aspect of the present invention may be configured not to be provided with the protection circuit 506.
  • the pixel unit 502 has a plurality of pixel circuits 501 arranged in X rows and Y columns (X and Y are independently two or more integers). Each pixel circuit 501 has a circuit for driving a display element.
  • the drive circuit unit 504 has a drive circuit such as a gate driver 504a that outputs a scanning signal to the gate line GL_1 to the gate line GL_X, and a source driver 504b that supplies a data signal to the data line DL_1 to the data line DL_Y.
  • the gate driver 504a may be configured to have at least a shift register.
  • the source driver 504b is configured by using, for example, a plurality of analog switches. Further, the source driver 504b may be configured by using a shift register or the like.
  • the terminal portion 507 refers to a portion provided with a terminal for inputting a power supply, a control signal, an image signal, etc. from an external circuit to the display device.
  • the protection circuit 506 is a circuit that makes the wiring and another wiring conductive when a potential outside a certain range is applied to the wiring to which the protection circuit 506 is connected.
  • the protection circuit 506 shown in FIG. 19A is used for various wirings such as a gate wire GL which is a wiring between the gate driver 504a and the pixel circuit 501, or a data line DL which is a wiring between the source driver 504b and the pixel circuit 501. Be connected.
  • the gate driver 504a and the source driver 504b may be provided on the same substrate as the pixel portion 502, respectively, or a substrate on which a gate driver circuit or a source driver circuit is separately formed (for example, a single crystal semiconductor or a polycrystal).
  • a drive circuit board made of a semiconductor may be mounted on the board by COG or TAB (Tape Automated Bonding).
  • the plurality of pixel circuits 501 shown in FIG. 19A can have the configuration shown in FIG. 19B, for example.
  • the pixel circuit 501 shown in FIG. 19B includes a transistor 552, a transistor 554, a capacitance element 562, and a light emitting element 57 2. Further, a data line DL_n (n is an integer of 1 or more and Y or less), a gate line GL_m (m is an integer of 1 or more and X or less), a potential supply line VL_a, a potential supply line VL_b, etc. are connected to the pixel circuit 501. ..
  • a high power supply potential VDD is given to one of the potential supply line VL_a and the potential supply line VL_b, and a low power supply potential VSS is given to the other.
  • This embodiment can be carried out by appropriately combining at least a part thereof with other embodiments described in the present specification.
  • FIG. 20A shows a circuit diagram of the pixel circuit 400.
  • the pixel circuit 400 includes a transistor M1, a transistor M2, a capacitance C1, and a circuit 401. Further, wiring S1, wiring S2, wiring G1 and wiring G2 are connected to the pixel circuit 400.
  • the gate is connected to the wiring G1
  • one of the source and drain is connected to the wiring S1
  • the other is connected to one electrode of the capacitance C1.
  • the transistor M2 connects the gate to the wiring G2, one of the source and the drain to the wiring S2, the other to the other electrode of the capacitance C1, and the circuit 401, respectively.
  • Circuit 401 is a circuit including at least one display element.
  • Various elements can be used as the display element, but typically, a light emitting element such as an organic EL element or an LED element can be used.
  • a liquid crystal element, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element, or the like can also be used.
  • the node connecting the transistor M1 and the capacitance C1 is referred to as a node N1
  • the node connecting the transistor M2 and the circuit 401 is referred to as a node N2.
  • the pixel circuit 400 can hold the potential of the node N1 by turning off the transistor M1. Further, by turning off the transistor M2, the potential of the node N2 can be maintained. Further, by writing a predetermined potential to the node N1 via the transistor M1 with the transistor M2 turned off, the potential of the node N2 is corresponding to the displacement of the potential of the node N1 by the capacitive coupling via the capacitance C1. Can be changed.
  • a transistor to which an oxide semiconductor, which is exemplified in the first embodiment, can be applied to one or both of the transistor M1 and the transistor M2. Therefore, the potential of the node N1 and the node N2 can be maintained for a long period of time due to the extremely low off current.
  • a transistor to which a semiconductor such as silicon is applied may be used.
  • FIG. 20B is a timing chart relating to the operation of the pixel circuit 400.
  • the effects of various resistances such as wiring resistance, parasitic capacitance such as transistors or wiring, and threshold voltage of transistors are not considered here.
  • one frame period is divided into a period T1 and a period T2.
  • the period T1 is a period for writing the potential to the node N2
  • the period T2 is a period for writing the potential to the node N1.
  • the potential V ref is given to the node N1 from the wiring S1 via the transistor M1. Further, the node N2 is given a first data potential V w from the wiring S2 via the transistor M2. Therefore, the potential difference V w ⁇ V ref is held in the capacitance C1.
  • the wiring G1 is given a potential for turning on the transistor M1, and the wiring G2 is given a potential for turning off the transistor M2. Further, a second data potential V data is supplied to the wiring S1.
  • a predetermined constant potential may be applied to the wiring S2, or the wiring S2 may be in a floating state.
  • a second data potential V data is given to the node N1 from the wiring S1 via the transistor M1.
  • the potential of the node N2 changes by the potential dV according to the second data potential V data . That is, the potential obtained by adding the first data potential V w and the potential dV is input to the circuit 401.
  • FIG. 20B shows that the potential dV is a positive value, it may be a negative value. That is, the second data potential V data may be lower than the potential V ref .
  • the potential dV is generally determined by the capacitance value of the capacitance C1 and the capacitance value of the circuit 401.
  • the potential dV becomes a potential close to the second data potential V data .
  • the pixel circuit 400 can generate a potential to be supplied to the circuit 401 including the display element by combining two types of data signals, it is possible to correct the gradation in the pixel circuit 400. Become.
  • the pixel circuit 400 can also generate a potential exceeding the maximum potential that can be supplied to the wiring S1 and the wiring S2.
  • HDR high dynamic range
  • a liquid crystal element is used, overdrive drive and the like can be realized.
  • the pixel circuit 400EL shown in FIG. 20C has a circuit 401EL.
  • the circuit 401EL has a light emitting element EL, a transistor M3, and a capacitance C2.
  • the transistor M3 is connected to one electrode of the node N2 and the capacitance C2 by the gate, a wiring in which one of the source and the drain gives the potential VH , and one electrode of the light emitting element EL in the other.
  • the capacitance C2 is connected to a wiring in which the other electrode gives a potential V com .
  • the light emitting element EL is connected to a wiring in which the other electrode gives the potential VL .
  • the transistor M3 has a function of controlling the current supplied to the light emitting element EL.
  • the capacity C2 functions as a holding capacity. The capacity C2 can be omitted if it is unnecessary.
  • the transistor M3 may be connected to the cathode side. At that time, the values of the potential V H and the potential VL can be changed as appropriate.
  • the pixel circuit 400EL can pass a large current through the light emitting element EL by applying a high potential to the gate of the transistor M3, for example, HDR display can be realized. Further, by supplying the correction signal to the wiring S1 or the wiring S2, it is possible to correct the variation in the electrical characteristics of the transistor M3 or the light emitting element EL.
  • circuit is not limited to the circuit illustrated in FIG. 20C, and a transistor or a capacitance may be added separately.
  • This embodiment can be carried out by appropriately combining at least a part thereof with other embodiments described in the present specification.
  • the display device and display module according to one aspect of the present invention can be applied to a display unit of an electronic device or the like having a display function.
  • electronic devices include, for example, electronic devices having a relatively large screen such as television devices, notebook personal computers, monitor devices, digital signage, pachinko machines, game machines, digital cameras, digital video cameras, and the like. Examples include digital photo frames, mobile phones, portable game machines, mobile information terminals, sound reproduction devices, and the like.
  • the display device and display module according to one aspect of the present invention can be suitably used for an electronic device having a relatively small display unit because the definition can be improved.
  • electronic devices include, for example, wristwatch-type and bracelet-type information terminals (wearable devices), VR devices such as head-mounted displays, glasses-type AR devices, and other wearable devices that can be worn on the head. Can be mentioned.
  • FIG. 21A shows a perspective view of the glasses-type electronic device 700.
  • the electronic device 700 has a pair of display panels 701, a pair of housings 702, a pair of optical members 703, a pair of mounting portions 704, and the like.
  • the electronic device 700 can project the image displayed on the display panel 701 onto the display area 706 of the optical member 703. Further, since the optical member 703 has translucency, the user can see the image displayed in the display area 706 by superimposing it on the transmitted image visually recognized through the optical member 703. Therefore, the electronic device 700 is an electronic device capable of AR display.
  • one housing 702 is provided with a camera 705 capable of taking an image of the front.
  • one of the housings 702 is provided with a wireless receiver or a connector to which a cable can be connected, and a video signal or the like can be supplied to the housing 702.
  • an acceleration sensor such as a gyro sensor
  • the housing 702 is provided with a battery, and the housing 702 can be charged wirelessly or by wire.
  • a display panel 701, a lens 711, and a reflector 712 are provided inside the housing 702. Further, the portion corresponding to the display area 706 of the optical member 703 has a reflecting surface 713 that functions as a half mirror.
  • the light 715 emitted from the display panel 701 passes through the lens 711 and is reflected by the reflector 712 toward the optical member 703. Inside the optical member 703, the light 715 repeats total internal reflection at the end surface of the optical member 703 and reaches the reflective surface 713, so that an image is projected on the reflective surface 713. Thereby, the user can visually recognize both the light 715 reflected by the reflecting surface 713 and the transmitted light 716 transmitted through the optical member 703 (including the reflecting surface 713).
  • FIG. 21 shows an example in which the reflector 712 and the reflector 713 each have a curved surface.
  • the degree of freedom in optical design can be increased and the thickness of the optical member 703 can be reduced as compared with the case where these are flat surfaces.
  • the reflector 712 and the reflection surface 713 may be flat.
  • the reflector 712 a member having a mirror surface can be used, and it is preferable that the reflectance is high. Further, as the reflecting surface 713, a half mirror utilizing the reflection of the metal film may be used, but if a prism or the like utilizing total reflection is used, the transmittance of the transmitted light 716 can be increased.
  • the housing 702 has a mechanism for adjusting the distance between the lens 711 and the display panel 701, or an angle thereof. This makes it possible to adjust the focus, enlarge or reduce the image, and the like.
  • the lens 711 and the display panel 701 may be configured to be movable in the optical axis direction.
  • the housing 702 has a mechanism that can adjust the angle of the reflector 712. By changing the angle of the reflector 712, it is possible to change the position of the display area 706 in which the image is displayed. This makes it possible to arrange the display area 706 at an optimum position according to the position of the user's eyes.
  • a display device or a display module according to one aspect of the present invention can be applied to the display panel 701. Therefore, it is possible to obtain an electronic device 700 capable of displaying extremely high definition.
  • 22A and 22B show perspective views of the goggle-type electronic device 750.
  • 22A is a perspective view showing the front surface, the plane, and the left side surface of the electronic device 750
  • FIG. 22B is a perspective view showing the back surface, the bottom surface, and the right side surface of the electronic device 750.
  • the electronic device 750 has a pair of display panels 751, a housing 752, a pair of mounting portions 754, a cushioning member 755, a pair of lenses 756, and the like.
  • the pair of display panels 751 are provided at positions inside the housing 752 that can be visually recognized through the lens 756.
  • the electronic device 750 is an electronic device for VR.
  • a user wearing the electronic device 750 can visually recognize the image displayed on the display panel 751 through the lens 756. Further, by displaying different images on the pair of display panels 751, it is possible to perform three-dimensional display using parallax.
  • an input terminal 757 and an output terminal 758 are provided on the back side of the housing 752.
  • a cable for supplying a video signal from a video output device or the like or power for charging a battery provided in the housing 752 can be connected to the input terminal 757.
  • the output terminal 758 functions as, for example, an audio output terminal, and earphones, headphones, and the like can be connected to it. If the audio data can be output by wireless communication, or if the audio is output from an external video output device, the audio output terminal may not be provided.
  • the housing 752 has a mechanism capable of adjusting the left and right positions of the lens 756 and the display panel 751 so as to be in the optimum positions according to the positions of the eyes of the user. .. Further, it is preferable to have a mechanism for adjusting the focus by changing the distance between the lens 756 and the display panel 751.
  • a display device or a display module according to one aspect of the present invention can be applied to the display panel 751. Therefore, it is possible to obtain an electronic device 750 capable of displaying extremely high definition. This makes the user feel highly immersive.
  • the cushioning member 755 is a part that comes into contact with the user's face (forehead, cheeks, etc.). When the cushioning member 755 is in close contact with the user's face, light leakage can be prevented and the immersive feeling can be further enhanced. It is preferable to use a soft material for the cushioning member 755 so that the cushioning member 755 is in close contact with the user's face when the user wears the electronic device 750.
  • a soft material for the cushioning member 755 so that the cushioning member 755 is in close contact with the user's face when the user wears the electronic device 750.
  • materials such as rubber, silicone rubber, urethane, and sponge can be used.
  • a sponge or the like is covered with cloth, leather (natural leather or synthetic leather), etc., a gap is unlikely to occur between the user's face and the cushioning member 755, and light leakage is suitably prevented.
  • a member that comes into contact with the user's skin is preferably configured to be removable because it can be easily cleaned or replaced.
  • This embodiment can be carried out by appropriately combining at least a part thereof with other embodiments described in the present specification.
  • Capacitive element 572: Light emitting element, 700: Electronic device, 701: Display panel, 702: Housing, 703: Optical member, 704: Mounting part, 705: Camera, 706: Display area, 711: Lens, 712: Reflection Plate, 713: Reflective surface, 715: Light, 716: Transmitted light, 750: Electronic device, 751: Display panel, 752: Housing, 754: Mounting part, 755: Buffer member, 756: Lens, 757: Input terminal, 758: Output terminal

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Abstract

高精細な表示装置およびその作製方法を提供する。 表示装置は、第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の、第1の発光素子および第2の発光素子と、第1の発光素子上に、かつ、第1の発光素子を覆うように配置された第3の絶縁層と、第2の発光素子上に、かつ、第2の発光素子を覆うように配置された第5の絶縁層と、を有する。第1の発光素子と、第2の発光素子とは、異なる色の光を呈する。第1の絶縁層の、第1の発光素子と第2の発光素子との間の領域に、第1の溝、および第2の溝が設けられている。第3の絶縁層の一部は、第1の溝に埋め込まれており、第5の絶縁層の一部は、第2の溝に埋め込まれている。

Description

表示装置、及び表示装置の作製方法
 本発明の一態様は、表示装置に関する。本発明の一様態は、表示装置の作製方法に関する。
 なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。なお、本明細書等において、半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指すものとする。
 近年、ディスプレイパネルの高精細化が求められている。高精細なディスプレイパネルが要求される機器として、例えば、仮想現実(VR:Virtual Reality)、拡張現実(AR:Augmented Reality)、代替現実(SR:Substitutional Reality)、または複合現実(MR:Mixed Reality)向けの機器が、近年盛んに開発されている。
 また、ディスプレイパネルに適用可能な表示装置としては、代表的には液晶表示装置、有機EL(Electro Luminescence)素子、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光素子を備える発光装置、電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパなどが挙げられる。
 例えば、有機EL素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟持したものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から発光を得ることができる。このような有機EL素子が適用された表示装置は、液晶表示装置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ低消費電力な表示装置を実現できる。例えば、有機EL素子を用いた表示装置の一例が、特許文献1に記載されている。
特開2002−324673号公報
 例えば、上述したVR、AR、SR、またはMR向けの装着型の機器では、目とディスプレイパネルとの間に焦点調整用のレンズを設ける必要がある。当該レンズにより画面の一部が拡大されるため、ディスプレイパネルの精細度が低いと、現実感及び没入感が薄れてしまうといった問題がある。
 また、ディスプレイパネルには、高い色再現性が求められる。特に上述したVR、AR、SR、またはMR向けの機器において、色再現性の高いディスプレイパネルを用いることによって、現実の物体色に近い表示を行うことができ、現実感及び没入感を高めることができる。
 本発明の一態様は、極めて高精細な表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、高い色再現性が実現された表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、高輝度な表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、上述した表示装置を製造する方法を提供することを課題の一とする。
 なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
 本発明の一態様は、第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の、第1の発光素子および第2の発光素子と、第1の発光素子上に、かつ、第1の発光素子を覆うように配置された第3の絶縁層と、第2の発光素子上に、かつ、第2の発光素子を覆うように配置された第5の絶縁層と、を有する表示装置である。第1の発光素子と、第2の発光素子とは、異なる色の光を呈し、第1の絶縁層の、第1の発光素子と第2の発光素子との間の領域に、第1の溝、および第2の溝が設けられており、第3の絶縁層の一部は、第1の溝に埋め込まれており、第5の絶縁層の一部は、第2の溝に埋め込まれている。
 また、本発明の一態様は、第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の、第1の発光素子および第2の発光素子と、第1の発光素子上に、かつ、第1の発光素子を覆うように配置された第3の絶縁層と、第2の発光素子上に、かつ、第2の発光素子を覆うように配置された第5の絶縁層と、を有する表示装置である。第1の発光素子と、第2の発光素子とは、異なる色の光を呈し、第1の絶縁層の、第1の発光素子と第2の発光素子との間の領域に、第1の溝、および第2の溝が設けられており、第3の絶縁層の一部は、第1の溝に埋め込まれており、第5の絶縁層の一部は、第2の溝に埋め込まれており、第1の発光素子は、第1の導電層と、第1の導電層上の、第1のEL層と、第1のEL層上の、第2の導電層と、を有し、第2の発光素子は、第3の導電層と、第3の導電層上の、第2のEL層と、第2のEL層上の、第4の導電層と、を有し、第1のEL層は、第1の導電層の側面および上面を覆うように配置され、第1のEL層は、第1の絶縁層と接する領域を有し、第2のEL層は、第3の導電層の側面および上面を覆うように配置され、第2のEL層は、第1の絶縁層と接する領域を有し、第1の発光素子から第2の発光素子に向かう方向における、第1の溝の幅は、第1のEL層の膜厚の2倍よりも大きく、第1の発光素子から第2の発光素子に向かう方向における、第2の溝の幅は、第2のEL層の膜厚の2倍よりも大きい。
 上記表示装置において、第1の溝は、第1の溝が延在する方向の、第1のEL層の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。
 また、上記表示装置において、第1の導電層の側面に接するように、第1の導電層と第1のEL層との間に第6の絶縁層が設けられ、第3の導電層の側面に接するように、第3の導電層と第2のEL層との間に第7の絶縁層が設けられている、ことが好ましい。
 また、本発明の他の一態様は、第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の、第1の発光素子および第2の発光素子と、第1の発光素子上に、かつ、第1の発光素子を覆うように配置された第3の絶縁層と、第2の発光素子上に、かつ、第2の発光素子を覆うように配置された第5の絶縁層と、を有する表示装置である。第1の発光素子と、第2の発光素子とは、異なる色の光を呈し、第1の絶縁層の、第1の発光素子と第2の発光素子との間の領域に、溝が設けられており、溝は、断面視において、下に凸の半円状の形状を有し、溝は、第1の領域と、第1の領域と重ならない第2の領域と、を有し、第1の領域は、第2の領域よりも、第1の発光素子側に位置し、第2の領域は、第1の領域よりも、第2の発光素子側に位置し、第3の絶縁層は、溝の第1の領域と重なる領域を有し、第5の絶縁層は、溝の第2の領域と重なる領域を有する。
 また、上記表示装置において、第1の発光素子は、第1の導電層と、第1の導電層上の、第1のEL層と、第1のEL層上の、第2の導電層と、を有し、第2の発光素子は、第3の導電層と、第3の導電層上の、第2のEL層と、第2のEL層上の、第4の導電層と、を有し、第1の導電層の端部および第3の導電層の端部を覆うように、第6の絶縁層が設けられている、ことが好ましい。
 また、上記表示装置において、溝は、溝が延在する方向の、第1のEL層の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。
 また、上記表示装置において、第3の絶縁層、および第5の絶縁層のそれぞれは、アルミニウムと、酸素と、を有することが好ましい。
 本発明の他の一態様は、第1の導電層、第1のEL層、および第2の導電層を含む第1の発光素子と、第3の導電層、第2のEL層、および第4の導電層を含む第2の発光素子と、を有し、第1の発光素子と、第2の発光素子とは、異なる色の光を呈する表示装置の作製方法であって、第1の絶縁層上に、第1の導電層、および第3の導電層を形成し、第1の絶縁層の、第1の導電層と第3の導電層との間の領域に、第1の溝および第2の溝を形成し、第2の溝および第3の導電層と重なる部分の、第1の絶縁層上および第3の導電層上に、第1のレジストマスクを形成し、第1の絶縁層上、第1の導電層上、および第1のレジストマスク上に、第1の発光性の化合物を含む膜、第1の導電膜を順に成膜することで、第1の導電層上に、第1のEL層および第2の導電層が形成され、かつ、第1の絶縁層上および第1のレジストマスク上に、第1の層および第5の導電層が形成され、第2の導電層上、および第5の導電層上に、第2の絶縁層を成膜し、第1の導電層および第1の溝と重なる部分の、第2の絶縁層上に第2のレジストマスクを形成し、第2のレジストマスクに覆われない第2の絶縁層を除去することで、第2の絶縁層から第3の絶縁層を形成し、第1のレジストマスクと、第2のレジストマスクと、第2のレジストマスクに覆われない、第5の導電層および第1の層と、を除去し、第1の溝および第1の導電層と重なる部分の、第3の絶縁層上および第1の絶縁層上に第3のレジストマスクを形成し、第1の絶縁層上、第3の導電層上、および第3のレジストマスク上に、第2の発光性の化合物を含む膜、第2の導電膜を順に成膜することで、第3の導電層上に、第2のEL層および第4の導電層が形成され、かつ、第1の絶縁層上および第3のレジストマスク上に、第2の層および第6の導電層が形成され、第4の導電層上、および第6の導電層上に、第4の絶縁層を成膜し、第3の導電層および第2の溝と重なる部分の、第4の絶縁層上に第4のレジストマスクを形成し、第4のレジストマスクに覆われない第4の絶縁層を除去することで、第4の絶縁層から第5の絶縁層を形成し、第3のレジストマスクと、第4のレジストマスクと、第4のレジストマスクに覆われない、第6の導電層および第2の層と、を除去する表示装置の作製方法である。
 上記表示装置の作製方法において、第1の発光素子から第2の発光素子に向かう方向における、第1の溝の幅は、第1のEL層の膜厚の2倍よりも大きく、第1の発光素子から第2の発光素子に向かう方向における、第2の溝の幅は、第2のEL層の膜厚の2倍よりも大きい、ことが好ましい。
 また、上記表示装置の作製方法において、第1の溝は、第1の溝が延在する方向の、第1のEL層の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。
 また、本発明の他の一態様は、第1の導電層、第1のEL層、および第2の導電層を含む第1の発光素子と、第3の導電層、第2のEL層、および第4の導電層を含む第2の発光素子と、を有し、第1の発光素子と、第2の発光素子とは、異なる色の光を呈する表示装置の作製方法であって、第1の絶縁層上に、第1の導電層、および第3の導電層を形成し、等方性エッチングを行うことで、第1の絶縁層の、第1の導電層と第3の導電層との間の領域に溝を形成し、第1の導電層の端部および第3の導電層の端部を覆う第6の絶縁層を形成し、溝の第1の領域および第3の導電層と重なる部分の、第3の導電層上および第6の絶縁層上に、第1のレジストマスクを形成し、第6の絶縁層上、第1の導電層上、および第1のレジストマスク上に、第1の発光性の化合物を含む膜、第1の導電膜を順に成膜することで、第1の導電層上に、第1のEL層および第2の導電層が形成され、かつ、第6の絶縁層上および第1のレジストマスク上に、第1の層および第5の導電層が形成され、第2の導電層上、及び第5の導電層上に、第2の絶縁層を成膜し、第1の導電層および溝の第2の領域と重なる部分の、第2の絶縁層上に第2のレジストマスクを形成し、第2のレジストマスクに覆われない第2の絶縁層を除去することで、第2の絶縁層から第3の絶縁層を形成し、第1のレジストマスクと、第2のレジストマスクと、第2のレジストマスクに覆われない、第5の導電層および第1の層と、を除去し、第3の絶縁層と重なる部分の、第3の絶縁層上および第6の絶縁層上に第3のレジストマスクを形成し、第6の絶縁層上、第3の導電層上、および第3のレジストマスク上に、第2の発光性の化合物を含む膜、第2の導電膜を順に成膜することで、第3の導電層上に、第2のEL層および第4の導電層が形成され、かつ、第6の絶縁層上および第3のレジストマスク上に、第2の層および第6の導電層が形成され、第4の導電層上、および第6の導電層上に、第4の絶縁層を成膜し、第3の導電層および溝の第2の領域と重なる部分の、第4の絶縁層上に第4のレジストマスクを形成し、第4のレジストマスクに覆われない第4の絶縁層を除去することで、第4の絶縁層から第5の絶縁層を形成し、第3のレジストマスクと、第4のレジストマスクと、第4のレジストマスクに覆われない、第6の導電層および第2の層と、を除去する表示装置の作製方法である。
 また、上記表示装置の作製方法において、溝は、溝が延在する方向の、第1のEL層の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。
 また、上記表示装置の作製方法において、第2の絶縁層、および第4の絶縁層は、ALD法によって成膜されることが好ましい。
 本発明の一態様によれば、極めて高精細な表示装置を提供できる。または、高い色再現性が実現された表示装置を提供できる。または、高輝度な表示装置を提供できる。または、信頼性の高い表示装置を提供できる。または、上述した表示装置を製造する方法を提供できる。
 なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
図1A及び図1Bは、表示装置の構成例を示す図である。
図2A及び図2Bは、表示装置の構成例を示す図である。
図3A及び図3Bは、表示装置の構成例を示す図である。
図4A乃至図4Dは、表示装置の構成例を示す図である。
図5A乃至図5Dは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図6A乃至図6Cは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図7A乃至図7Cは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図8A乃至図8Cは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図9A及び図9Bは、表示装置の構成例を示す図である。
図10A乃至図10Cは、表示装置の構成例を示す図である。
図11A乃至図11Dは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図12A乃至図12Cは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図13A乃至図13Cは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図14は、表示装置の構成例を示す図である。
図15は、表示装置の構成例を示す図である。
図16は、表示装置の構成例を示す図である。
図17は、表示装置の構成例を示す図である。
図18A及び図18Bは、表示モジュールの構成例を示す図である。
図19A及び図19Bは、表示装置の一例を示す回路図である。
図20A及び図20Cは、表示装置の一例を示す回路図である。図20Bは、表示装置の動作例を示すタイミングチャートである。
図21A及び図21Bは、電子機器の構成例を示す図である。
図22A及び図22Bは、電子機器の構成例を示す図である。
 以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
 なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
 なお、本明細書で説明する各図において、各構成要素の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
 なお、本明細書等における「第1」、「第2」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
 また、本明細書において、上限と下限の数値が規定されている場合は、上限の数値と下限の数値を自由に組み合わせる構成も開示されているものとする。
(実施の形態1)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置、及び表示装置の作製方法について説明する。
 本発明の一態様の表示装置は、異なる色の光を呈する発光素子(発光デバイスともいう)を備える。発光素子は、下部電極と、上部電極と、これらの間に発光性の化合物を含む層(発光層、またはEL層ともいう)を備える。発光素子としては、有機EL素子、無機EL素子などの電界発光素子を用いることが好ましい。その他、発光ダイオード(LED)を用いてもよい。
 EL素子として、OLED(Organic Light Emitting Diode)、またはQLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)などを用いることができる。EL素子が有する発光物質としては、蛍光を発する物質(蛍光材料)、燐光を発する物質(燐光材料)、無機化合物(量子ドット材料など)、熱活性化遅延蛍光を示す物質(熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料)などが挙げられる。
 発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、近赤外光を発する物質を用いてもよい。
 発光層は、発光物質(ゲスト材料)に加えて、1種または複数種の化合物(ホスト材料、アシスト材料)を有していてもよい。ホスト材料、アシスト材料としては、発光物質(ゲスト材料)のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いることができる。ホスト材料、アシスト材料としては、励起錯体を形成する化合物を組み合わせて用いることが好ましい。効率よく励起錯体を形成するためには、正孔を受け取りやすい化合物(正孔輸送性材料)と、電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性材料)とを組み合わせることが特に好ましい。
 発光素子には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物(量子ドット材料等)を含んでいてもよい。
 本発明の一態様の表示装置は、極めて高精度に異なる色の発光素子を作り分けることができる。そのため、従来の表示装置よりも高い精細度の表示装置を実現することができる。例えば、一つ以上の発光素子を有する画素が、2000ppi以上、好ましくは3000ppi以上、より好ましくは5000ppi以上、さらに好ましくは6000ppi以上であって、20000ppi以下、または30000ppi以下の精細度で配置される、極めて高精細な表示装置であることが好ましい。
 以下では、表示装置のより具体的な構成例及び作製方法例について、図面を参照して説明する。
[構成例1]
〔構成例1−1〕
 図1Aおよび図1Bは、本発明の一態様の表示装置を説明する図である。図1Aは、表示装置100Aの上面概略図であり、図1Bは、表示装置100Aの断面概略図である。ここで、図1Bは、図1AにA1−A2の一点鎖線で示す部位の断面図である。なお、図1Aの上面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いている。
 表示装置100Aは、絶縁層121、発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bを有する。発光素子120Rは赤色を呈する発光素子であり、発光素子120Gは緑色を呈する発光素子であり、発光素子120Bは青色を呈する発光素子である。別言すると、発光素子120Rと、発光素子120Gとは、異なる色の光を呈する。また、発光素子120Gと、発光素子120Bとは、異なる色の光を呈する。また、発光素子120Bと、発光素子120Rとは、異なる色の光を呈する。このように、発光素子ごとに、発光色(ここでは赤(R)、緑(G)、および青(B))を塗り分けする構造をSBS(Side By Side)構造と呼ぶ場合がある。
 なお、本明細書等において、各色の発光デバイス(ここでは青(B)、緑(G)、及び赤(R))で、発光層を作り分ける、または発光層を塗り分ける構造をSBS構造と呼ぶ場合がある。また、本明細書等において、白色光を発することのできる発光デバイスを白色発光デバイスと呼ぶ場合がある。なお、白色発光デバイスは、着色層(たとえば、カラーフィルタ)と組み合わせることで、フルカラー表示の表示装置を実現することができる。
 なお以下では、発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bに共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、発光素子120と表記して説明する場合がある。また、後述する導電層111R、導電層111G、及び導電層111Bも同様に、導電層111と表記して説明する場合がある。また、後述するEL層115R、EL層115G、及びEL層115Bも同様に、EL層115と表記して説明する場合がある。また、後述する導電層116R、導電層116G、及び導電層116Bも同様に、導電層116と表記して説明する場合がある。導電層111R、EL層115R、及び導電層116Rは、発光素子120Rに含まれる。同様に、導電層111G、EL層115G、及び導電層116Gは発光素子120Gに含まれ、導電層111B、EL層115B、及び導電層116Bは発光素子120Bに含まれる。
 また、発光素子120が発する光の色の組み合わせは、上記に限定されず、例えば、シアン、マゼンタ、黄などの色も用いてもよい。また、上記では、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3色の例を示したが、表示装置100Aに含まれる発光素子120が発する光の色の数は、2色としてもよいし、4色以上としてもよい。
 発光素子120は、下部電極として機能する導電層111、EL層115、及び上部電極として機能する導電層116を有する。導電層116は、可視光に対して透過性及び反射性を有する。EL層115は、発光性の化合物を含む。
 発光素子120は、導電層111と導電層116の間に電位差を与えることでEL層115に流れる電流により発光する機能を有する電界発光素子を用いることができる。特にEL層115に発光性の有機化合物を用いた有機EL素子を適用することが好ましい。また、発光素子120は、発光スペクトルが可視光領域に1つのピークを有する単色の光を発する素子であることが好ましい。なお、発光素子120は、発光スペクトルが可視光領域に2つ以上のピークを有する白色光を発する素子であってもよい。
 各発光素子120に設けられる導電層111には、発光素子120の発光の光量を制御する電位が独立に与えられる。導電層111は、例えば、画素電極として機能する。
 EL層115は、少なくとも発光性の化合物を含む層を有する。このほかに、電子注入層、電子輸送層、電荷発生層、正孔輸送層、および正孔注入層から選ばれる一または複数が積層された構成としてもよい。EL層115は、例えば蒸着法、またはインクジェット法等の液相法により形成することができる。
 導電層116は、可視光に対して透過性及び反射性を有するように形成する。例えば、可視光を透過する程度に薄い金属膜、または合金膜を用いることができる。またはこのような膜に透光性を有する導電膜(例えば金属酸化物膜)を積層してもよい。
 図1Aに示すA1−A2方向に隣接する2つの導電層111の間に位置する領域の絶縁層121には、2つの溝が設けられている。図1A、および図1Bに示すように、発光素子120Rと発光素子120Gとの間に設けられている2つの溝のうち、発光素子120R側の溝を溝170_1bとし、発光素子120G側の溝を溝170_2aとする。また、発光素子120Gと発光素子120Bとの間に設けられている2つの溝のうち、発光素子120G側の溝を溝170_2bとし、発光素子120B側の溝を溝170_3aとする。また、発光素子120Bと発光素子120Rとの間に設けられている2つの溝のうち、発光素子120B側の溝を溝170_3bとし、発光素子120R側の溝を溝170_1aとする。
 なお以下では、溝170_1a、溝170_1b、溝170_2a、溝170_2b、溝170_3a、及び溝170_3bに共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、溝170と表記して説明する場合がある。また、溝170_1a、溝170_2a、及び溝170_3aに共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、溝170_aと表記して説明する場合がある。また、溝170_1b、溝170_2b、及び溝170_3bに共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、溝170_bと表記して説明する場合がある。
 また、図1Aに示すように、表示装置100Aの上面視において、絶縁層121に設けられている溝170が延在する方向をx方向とし、x方向と垂直な方向をy方向とする。発光素子120(導電層111)の配置が図1Aに示すストライプ配列である場合、隣接する同じ色の発光素子はx方向に配列し、隣接する異なる色の発光素子はy方向に配列する。y方向は、図1Aに示すA1−A2方向と言い換えることができる。
 表示装置100Aは、隣接する異なる色の発光素子間において、溝170を利用して、EL層115と導電層116とが分断されている。これにより、隣接する異なる色の発光素子間で、EL層115を介して流れる電流(リーク電流ともいう)を防ぐことができる。したがって、当該リーク電流により生じる発光を抑制することができ、コントラストの高い表示を実現することができる。さらに、精細度を高めた場合でも、EL層115に導電性の高い材料を用いることができるため、材料の選択の幅を広げることができ、効率の向上、消費電力の低減、及び信頼性の向上を図ることが容易となる。
 EL層115及び導電層116は、メタルマスクなどのシャドーマスクを用いた成膜により、島状のパターンを形成してもよいが、特にメタルマスクを用いない加工方法を用いることが好ましい。これにより、極めて微細なパターンを形成することが可能となるため、メタルマスクを用いた形成法と比較して、精細度、及び開口率を向上させることができる。このような加工方法としては、代表的には、フォトリソグラフィ法を用いることができる。そのほか、ナノインプリント法、サンドブラスト法などの形成法を用いることもできる。
 本明細書等において、メタルマスク、またはFMM(ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク)を用いて作製されるデバイスをMM(メタルマスク)構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはFMMを用いることなく作製されるデバイスをMML(メタルマスクレス)構造のデバイスと呼称する場合がある。
 図2Aに、表示装置100Aの、溝170及びその近傍の断面概略図を示す。なお、図2Aの断面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いている。溝170のA1−A2方向の幅(図2Aに示す幅L1)は、EL層115の膜厚の2倍よりも大きいことが好ましい。例えばEL層115の膜厚が100nmである場合、幅L1は、200nmより大きく500nm以下、好ましくは200nmより大きく400nm以下、より好ましくは200nmより大きく300nm以下、具体的には、250nmとする。これにより、溝170によってEL層115に段切れが発生し、導電層111上にEL層115を形成することができる。このとき、図1Bに示すように、EL層115は、導電層111の側面および上面を覆うように配置される。また、EL層115は、絶縁層121と接する領域を有する。
 なお、隣接する溝の間隔(隣接する溝の端部間の最短距離。図2Aに示す間隔L2)、及び導電層から当該導電層と隣接する溝までの距離(導電層の端部から当該導電層と隣接する溝の端部までの最短距離。図2Aに示す距離L3)のそれぞれは、フォトリソグラフィ法を用いる場合の加工精度、EL層115の膜厚、導電層116の膜厚、後述する絶縁層118の膜厚等に合わせて適宜調整するとよい。例えば、間隔L2は、200nm以上800nm以下、好ましくは250nm以上700nm以下、より好ましくは350nm以上600nm以下とする。また、例えば、距離L3は、50nm以上400nm以下、好ましくは50nm以上200nm以下、より好ましくは50nm以上150nm以下とする。
 隣接する2つの異なる色の発光素子が有する導電層111の最短距離(図2Aに示す距離L4)は、A1−A2方向の溝170の幅(幅L1)、隣接する溝の間隔(間隔L2)、及び導電層から当該導電層と隣接する溝までの距離(距離L3)に依存する。上記構成にすることで、距離L4は、700nm以上2000nm以下、好ましくは900nm以上1600nm以下、より好ましくは1000nm以上1400nm以下となる。
 以上より、一つ以上の発光素子を有する画素が、2000ppi以上、好ましくは3000ppi以上、より好ましくは5000ppi以上、さらに好ましくは6000ppi以上であって、20000ppi以下、または30000ppi以下の精細度で配置される、極めて高精細な表示装置を実現することができる。
 なお、表示装置100Aにおいて、EL層115及び導電層116は、同じ色を呈する発光素子間では分断されずに連続するように、加工されることが好ましい。例えば、EL層115及び導電層116を、ストライプ状に加工することができる。これにより、全ての発光素子の導電層116がフローティング状態となることなく、所定の電位を与えることができる。
 図1Bおよび図2Aに示す表示装置100Aの断面視において、EL層115の端部は、導電層111の端部よりも外側に位置する。EL層115の端部は、導電層111の端部を覆う。EL層115の端部が導電層111の端部より外側に位置することにより、導電層111と導電層116のショートを抑制することができる。また、表示装置100Aの断面視において、導電層116の端部は、導電層111の端部よりも外側に位置する。
 表示装置100Aは、絶縁層118を有する。絶縁層118は、発光素子120上に、かつ、当該発光素子120を覆うように、配置される。なお、本明細書等において、絶縁層が発光素子を覆うとは、絶縁層が発光素子の端面の一部を覆っている状態、または、絶縁層が発光素子の端面を包むように完全に覆っている状態を指す。また、絶縁層118は、当該発光素子120に近接する2つの溝を埋め込むように設けられている。図1Bに示すように、発光素子120R上の絶縁層118は、溝170_1aおよび溝170_1bを埋め込むように設けられ、発光素子120G上の絶縁層118は、溝170_2aおよび溝170_2bを埋め込むように設けられ、発光素子120B上の絶縁層118は、溝170_3aおよび溝170_3bを埋め込むように設けられている。
 また、絶縁層118は、A1−A2方向の断面視において、発光素子120の外側で、絶縁層121と接する領域を有する。なお、本明細書等において、絶縁層118が発光素子120の外側で絶縁層121と接する領域を有することを、発光素子120は絶縁層118と絶縁層121とで封止されると呼ぶ場合がある。つまり、表示装置100Aでは、発光素子120B、発光素子120G、及び発光素子120Rのそれぞれは、絶縁層121と絶縁層118とで封止される。絶縁層118は、発光素子に水などの不純物が拡散することを防ぐ保護層として機能する。絶縁層118には酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化アルミニウム膜などの、透湿性の低い無機絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層118に酸化アルミニウムを用いる場合、絶縁層118は、アルミニウムと、酸素と、を有する絶縁層となる。
 なお、溝の形状によっては、絶縁層118と絶縁層121とが接する領域は、発光素子120の外側に位置するとは限らない。例えば、絶縁層118と絶縁層121とが接する領域は、発光素子120の下方に位置する場合がある。この場合も、発光素子120は絶縁層118と絶縁層121とで封止されると呼ぶ場合がある。また、本明細書等において、「封止する」は「取り囲む」と言い換えることができる。
 図2Bは、溝170の端部及びその近傍の上面概略図である。なお、図2Bの上面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いている。溝170_aおよび溝170_bは、x方向において、EL層115の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。図2Bでは、溝170_aおよび溝170_bの端部から、EL層115の端部までの距離を、距離L5として示している。当該構成にすることで、y方向に隣接するEL層を分離することができる。
 また、導電層116は、x方向において、溝170_aの端部および溝170_bの端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。別言すると、x方向において、溝170_aおよび溝170_bは、導電層116の端部よりも内側の領域に短縮していることが好ましい。図2Bでは、溝170_aおよび溝170_bの端部から、導電層116の端部までの距離を、距離L6として示している。
 絶縁層121は、単層、または2層以上の積層構造として設ける構成にする。例えば、絶縁層121を2層の積層構造とする場合、基板101側の層は、絶縁層121をエッチングして溝170を形成する際のエッチングストッパ膜として機能する絶縁体を選択することが好ましい。例えば、導電層111側の層に酸化シリコンまたは酸化窒化シリコンを用いる場合、基板101側の層は窒化シリコン、酸化アルミニウム、または酸化ハフニウムなどを用いるとよい。
 y方向に隣接する2つの導電層111の間に位置する領域の絶縁層121に設けられる溝の数は2つが好ましいが、1つ、または3つ以上であってもよい。なお、y方向に隣接する2つの導電層111の間に位置する領域の絶縁層121に1つの溝が設けられている表示装置については、後述する変形例で説明する。
 このような構成とすることで、異なる色の発光素子毎に、発光素子120が有するEL層を作り分けて、色再現性が高く、低消費電力のカラー表示を行うことができる。また、発光素子120が有するEL層の膜厚を発光スペクトルのピーク波長に合わせて調整することで、マイクロキャビティ構造(微小共振器構造)を付与し、高輝度な表示装置を実現することができる。また、発光素子120を極めて高密度に配置することが可能となる。例えば、精細度が2000ppiを超える表示装置を実現することができる。
 表示装置100Aは、半導体回路を備える基板101上に、上述の絶縁層121、発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bを備える。また、表示装置100Aは、プラグ131を有する。
 基板101は、トランジスタまたは配線などを有する回路基板を用いることができる。なお、パッシブマトリクス方式またはセグメント方式が適用できる場合には、基板101としてガラス基板などの絶縁性基板を用いることができる。また、基板101は、各発光素子を駆動するための回路(画素回路ともいう)、または当該画素回路を駆動するための駆動回路として機能する半導体回路が設けられた基板である。基板101のより具体的な構成例については後述する。
 基板101と、発光素子120の導電層111とは、プラグ131を介して電気的に接続されている。プラグ131は、絶縁層121に設けられた開口内に埋め込まれるように形成されている。また、導電層111は、プラグ131の上面に接して設けられている。
 図3Aの表示装置100Bに示すように、同じ色の発光素子間に溝を設けてもよい。例えば、図3Aに示すように、x方向に隣接する2つの発光素子120R間に溝171_1を設け、x方向に隣接する2つの発光素子120G間に溝171_2を設け、x方向に隣接する2つの発光素子120B間に溝171_3を設けてもよい。このとき、溝171_1は、溝170_1aおよび溝170_1bと交差しない(繋がらない)ことが好ましい。また、溝171_2は、溝170_2aおよび溝170_2bと交差しない(繋がらない)ことが好ましい。また、溝171_3は、溝170_3aおよび溝170_3bと交差しない(繋がらない)ことが好ましい。これにより、全ての発光素子の導電層116がフローティング状態となることなく、導電層116に所定の電位を与えることができる。
 発光素子120(導電層111)の配置はストライプ配列が好ましいが、ストライプ配列以外の配列であってもよい。例えば、発光素子120(導電層111)の配置としては、デルタ配列、およびモザイク配列などが挙げられる。図3Bの表示装置100Cは、配置がデルタ配列の導電層111(発光素子120)を有する。例えば、図3Bに示す溝170を設けることで、異なる色の発光素子120間を分離することができる。
〔構成例1−2〕
 図4Aは、表示装置100Dの断面概略図である。表示装置100Dは、絶縁層119を有する点で、表示装置100Aと異なる。図4Cに、導電層111、絶縁層119、及びその近傍の拡大図を示している。なお、図4Cの拡大図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いている。
 絶縁層119は、導電層111の側面に接するように、導電層111とEL層115との間に設けられている。絶縁層119を設けることで、導電層111の端部を被覆するEL層115の膜厚が薄くなる場合でも、導電層111の側端部において、導電層111と導電層116との距離を大きくすることができる。よって、導電層111と導電層116のショートを抑制し、表示装置の歩留まりを高めることができる。また、外方からの、水、水素などの不純物が導電層111に拡散することを防ぐことができる。
〔構成例1−3〕
 図4Bは、表示装置100Eの断面概略図である。表示装置100Eは、導電層111の構成が異なる点で、表示装置100Aと異なる。図4Dに、導電層111、及びその近傍の拡大図を示している。なお、図4Dの拡大図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いている。
 表示装置100Eは、導電層111が絶縁層121に設けられた開口内に埋め込まれるように形成されている。つまり、導電層111の上面と、絶縁層121の上面とが概略一致している。このような構成にすることで、平坦な面にEL層115を形成することができる。
 表示装置100Eは、平坦な面にEL層が形成されるため、EL層が導電層の端部を被覆しない構成となる。よって、EL層の膜厚が薄くなるのを防ぐことができ、発光素子の上部電極と下部電極のショートが生じるのを防ぐことができる。また、導電層111の端部を覆う絶縁体を設けない構成とすることができるため、隣接する発光素子同士の距離が広くなるのを防ぎ、表示装置の微細化を実現することができる。
[構成要素について]
〔発光素子〕
 発光素子120に用いることのできる発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、LED、有機EL素子、無機EL素子等を用いることができる。特に、有機EL素子を用いることが好ましい。
 発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いる。
 本発明の一態様では、特に被形成面側とは反対側に光を射出する、トップエミッション型またはデュアルエミッション型の発光素子を好適に用いることができる。
 EL層115は少なくとも発光層を有する。EL層115は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、電子ブロック材料、またはバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含む層をさらに有していてもよい。
 EL層115には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。EL層115を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
 陰極と陽極の間に、発光素子120の閾値電圧より高い電圧を印加すると、EL層115に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層115において再結合し、EL層115に含まれる発光物質が発光する。
 発光素子120として、白色発光の発光素子を適用する場合には、EL層115に2種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば2つ以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質、またはR、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、2以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長(例えば350nm乃至750nm)の範囲内に2つ以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
 EL層115は、一つの色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、EL層115における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料(例えばホスト材料、アシスト材料)を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。
 また、発光素子120は、EL層を1つ有するシングル素子であってもよいし、複数のEL層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
 シングル構造のデバイスは、一対の電極間に1つの発光ユニットを有し、当該発光ユニットは、1以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、2以上の発光層の各々の発光が補色の関係となるような発光層を選択すればよい。例えば、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光デバイス全体として白色発光する構成を得ることができる。また、発光層を3つ以上有する発光デバイスの場合も同様である。
 タンデム構造のデバイスは、一対の電極間に2以上の複数の発光ユニットを有し、各発光ユニットは、1以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、複数の発光ユニットの発光層からの光を合わせて白色発光が得られる構成とすればよい。なお、白色発光が得られる構成については、シングル構造の構成と同様である。なお、タンデム構造のデバイスにおいて、複数の発光ユニットの間には、電荷発生層などの中間層を設けると好適である。
 また、上述の白色発光デバイス(シングル構造またはタンデム構造)と、SBS構造の発光デバイスと、を比較した場合、SBS構造の発光デバイスは、白色発光デバイスよりも消費電力を低くすることができる。消費電力を低く抑えたい場合は、SBS構造の発光デバイスを用いると好適である。一方で、白色発光デバイスは、製造プロセスがSBS構造の発光デバイスよりも簡単であるため、製造コストを低くすることができる、又は製造歩留まりを高くすることができるため、好適である。
 導電層111等に用いることのできる、可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
 導電層111は、EL層115側に位置する部分に、上記可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。当該導電膜として例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。銀は可視光の反射率が高く、好ましい。また、アルミニウムは電極のエッチングが容易であるため加工しやすく、かつ、可視光および近赤外光の反射率が高く、好ましい。また、上記金属材料または合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。
 また導電層111を、可視光を反射する導電膜上に導電性金属酸化物膜を積層する構成としてもよい。このような構成とすることで、可視光を反射する導電膜の酸化または腐食などを抑制できる。例えば、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜または金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンまたは酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
 導電層111としてアルミニウムを用いる場合には、好ましくは40nm以上、より好ましくは70nm以上の厚さとすることにより、可視光などの反射率を充分に高くすることができる。また、導電層111として銀を用いる場合には、好ましくは70nm以上、より好ましくは100nm以上とすることにより、可視光などの反射率を充分に高くすることができる。
 導電層116に用いることのできる、透光性及び反射性を有する導電膜としては、上記可視光を反射する導電膜を、可視光が透過する程度に薄く形成した膜を用いることができる。また、当該導電膜と上記可視光を透過する導電膜との積層構造とすることで、導電性または機械的な強度などを高めることができる。
 透光性及び反射性を有する導電膜は、可視光に対する反射率(例えば400nm乃至700nmの範囲内の所定の波長の光に対する反射率)が、20%以上80%以下、好ましくは40%以上70%以下とすることが好ましい。また、反射性を有する導電膜の可視光に対する反射率は、40%以上100%以下、好ましくは70%以上100%以下とすることが好ましい。また、透光性を有する導電膜の可視光に対する反射率は、0%以上40%以下、好ましくは0%以上30%以下とすることが好ましい。
 下部電極として機能する導電層111としては、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等を用いることができる。これらはプラグ131の導電膜としても、好適に用いることができる。
 発光素子を構成する電極は、それぞれ、蒸着法またはスパッタリング法などを用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて形成することができる。
 なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、及び電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物、または高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。
 なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、第12族と第16族、第13族と第15族、または第14族と第16族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
 各発光素子は、その可視光を反射する反射層の表面と、可視光に対して透過性及び反射性を有する導電層116との間の光学距離が、その強度を強めたい光の波長λに対して、m×λ/2(mは1以上の整数)、またはその近傍となるように調整されていることが好ましい。
 なお、上述した光学距離は、厳密には反射層の反射面と透光性及び反射性を有する導電層116の反射面との間の物理的な距離と、これらの間に設けられる層の屈折率との積が関係するため、厳密に調整することは困難である。そのため、反射層の表面、及び透光性及び反射性を有する導電層116の表面を、それぞれ反射面と仮定して、光学距離を調整することが好ましい。
 プラグ131に用いることができる材料として、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、金、銀、白金、マグネシウム、鉄、コバルト、パラジウム、タンタル、またはタングステンなどの金属、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物などが挙げられる。また、プラグ131として、これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
[作製方法例]
 本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例について、図面を参照して説明する。
 なお、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法等を用いて形成することができる。CVD法としては、プラズマ化学気相堆積(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法、及び熱CVD法などがある。また、熱CVD法のひとつに、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organic CVD)法がある。
 また、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。
 また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いて加工することができる。それ以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
 フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の2つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
 フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、KrFレーザ光、またはArFレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外(EUV:Extreme Ultra−violet)光、またはX線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、X線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
 薄膜の加工には、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。また、レジストマスクの除去は、アッシングなどのドライエッチング処理、ウェットエッチング処理、ドライエッチング処理後のウェットエッチング処理、またはウェットエッチング処理後のドライエッチング処理で行うことができる。
 薄膜の平坦化処理としては、代表的には化学的機械研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)法等の研磨処理法を好適に用いることができる。その他、ドライエッチング処理、プラズマ処理を用いてもよい。なお、研磨処理、ドライエッチング処理、プラズマ処理は複数回行ってもよく、それらを組み合わせて行ってもよい。また、組み合わせて行う場合、工程順も特に限定されず、被処理面の凹凸状態に合わせて適宜設定すればよい。
 薄膜の厚みを所望の厚さになるように精度よく加工するには、例えば、CMP法を用いる。その場合、まず当該薄膜の上面の一部が露出するまで一定の加工速度で研磨する。その後、これよりも加工速度の遅い条件で当該薄膜が所望の厚さになるまで研磨を行うことで、高精度に加工することが可能となる。
 研磨の終了点を検出する方法としては、被処理面の表面に光を照射し、その反射光の変化を検出する光学的な方法、または加工装置が被処理面から受ける研磨抵抗の変化を検出する物理的な方法、被処理面に磁力線を当て、発生する渦電流による磁力線の変化を用いる方法などがある。
 当該薄膜の上面が露出した後、レーザ干渉計などを用いた光学的な方法により当該薄膜の厚さを監視しながら、遅い加工速度の条件で研磨処理を行なうことで、当該薄膜の厚さを高精度に制御することができる。なお、必要に応じて、当該薄膜が所望の厚さになるまで研磨処理を複数回行ってもよい。
〔作製方法例1〕
 以下では、本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例について、上記構成例で例示した、表示装置100Aを例に挙げて、説明する。
{基板101の準備}
 基板101としては、少なくとも後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する基板を用いることができる。基板101として、絶縁性基板を用いる場合には、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板などが挙げられる。また、シリコンまたは炭化シリコンなどを材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、SOI基板などの半導体基板を用いることができる。
 特に、基板101として、上記半導体基板または上記絶縁性基板上に、トランジスタなどの半導体素子を含む半導体回路が形成された基板を用いることが好ましい。当該半導体回路は、例えば画素回路、ゲート線駆動回路(ゲートドライバ)、ソース線駆動回路(ソースドライバ)などを構成していることが好ましい。また、上記に加えて演算回路、記憶回路などが構成されていてもよい。
 本実施の形態では、少なくとも画素回路が構成された基板を、基板101として用いる。
{絶縁層121、プラグ131、導電層111の形成}
 基板101上に絶縁層121となる絶縁膜を成膜する。続いて、絶縁層121の、プラグ131を形成する位置に基板101に達する開口を形成する。当該開口は、基板101に設けられた電極または配線に達する開口であることが好ましい。続いて、当該開口を埋めるように導電膜を成膜した後に、絶縁層121の上面が露出するように平坦化処理を行う。これにより、絶縁層121に埋め込まれたプラグ131を形成することができる。
 絶縁層121、及びプラグ131上に導電膜を成膜し、プラグ131に重なる部分を残し、不要な部分を除去することで、プラグ131と電気的に接続する導電層111を形成する(図5A参照。)。当該導電膜の不要な部分の除去には、例えば、エッチング法を用いるとよい。
{溝170の形成}
 絶縁層121に溝170を形成する。図5Aでは、絶縁層121の、導電層111Rと導電層111Gとの間の領域に溝170_1bおよび溝170_2aが形成され、導電層111Gと導電層111Bとの間の領域に溝170_2bおよび溝170_3aが形成され、導電層111Bと導電層111Rとの間の領域に溝170_3bおよび溝170_1aが形成される。溝170の形成はウェットエッチングを用いてもよいが、ドライエッチングを用いる方が微細加工には好ましい。
 なお、溝170の、A1−A2方向の幅は、発光性の化合物を含む膜から形成されるEL層の膜厚の2倍よりも大きいことが好ましい。これにより、後述するように、溝170によって発光性の化合物を含む膜に段切れが発生し、導電層111上にEL層115を形成することができる。
{発光素子120Rの形成}
 絶縁層121上、導電層111G上、および導電層111B上に、レジストマスク151を形成する。このとき、レジストマスク151は、溝170_2a、導電層111G、溝170_2b、溝170_3a、導電層111B、および溝170_3bと重なる部分に形成される。さらに、レジストマスク151の側面の一方は、溝170_1bと溝170_2aの間に位置し、レジストマスク151の側面の他方は、溝170_3bと溝170_1aの間に位置する(図5B参照。)。なお、レジストマスク151の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。なお、逆テーパ形状とは、層(ここでは、レジストマスク151に相当する。)の側面を断面(基板の表面と直交する面)方向から観察した際に、当該層の側面と底面がなす当該層内の角度が90°より大きい場合を指す。または、逆テーパ形状とは、底部よりも基板に平行な方向にせり出した側部、または上部を有した形状である。
 続いて、絶縁層121上、導電層111R上、及びレジストマスク151上に、第1の発光性の化合物を含む膜、導電層116Rとなる導電膜を順に成膜する。なお、当該第1の発光性の化合物を含む膜は、溝170が延在する方向の、溝170の端部よりも内側に成膜するとよい。別言すると、溝170は、溝170が延在する方向の当該第1の発光性の化合物を含む膜の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。また、当該導電膜は、溝170の、溝170が延在する方向の端部よりも外側にも成膜するとよい。
 このとき、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記第1の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。図5Bでは、溝170_1aおよび溝170_1bのそれぞれによって、上記第1の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。この結果、導電層111R上にEL層115Rが形成され、かつ、絶縁層121上及びレジストマスク151上にEL層115Rfが形成される。なお、上記第1の発光性の化合物を含む膜と同様に、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記導電層116Rとなる導電膜に段切れが発生する場合がある。このとき、EL層115R上に導電層116Rが形成され、かつ、EL層115Rf上に導電層116Rfが形成される。
 続いて、導電層116R上、及び導電層116Rf上に、絶縁層118fを成膜する。絶縁層118fは、スパッタリング法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法などを適宜用いて成膜することができる。本実施の形態では、絶縁層118fとして、ALD法によって、酸化アルミニウムを成膜する。絶縁層118fは、絶縁層121に設けられる溝170(ここでは溝170_1aおよび溝170_1b)の底面および側面に、被覆性良く成膜される必要がある。ALD法による成膜は、溝170の底面および側面において、原子の層を一層ずつ堆積させることができるため、絶縁層118fを溝170に対して良好な被覆性で成膜することができる。
 例えば、ALD法によって酸化アルミニウムを成膜する場合には、溶媒とアルミニウム前駆体化合物を含む液体(トリメチルアルミニウム(TMA、Al(CH)など)を気化させた原料ガスと、酸化剤としてHOの2種類のガスを用いる。また、他の材料としては、トリス(ジメチルアミド)アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、アルミニウムトリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)などがある。
 続いて、絶縁層118f上に、レジストマスク152を形成する。このとき、レジストマスク152は、溝170_1a、導電層111R、および溝170_1bと重なる部分に形成される。さらに、レジストマスク152の側面の一方は、溝170_3bと溝170_1aの間に位置し、レジストマスク152の側面の他方は、溝170_1bと溝170_2aの間に位置する(図5B参照。)。なお、レジストマスク152の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、レジストマスク152に覆われない絶縁層118fを除去することで、絶縁層118を形成することができる(図5C参照。)。絶縁層118fの一部の除去には、ドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いることができる。なお、レジストマスク152に覆われない導電層116Rfを除去してもよい。このとき、レジストマスク152に覆われない、絶縁層118f及び導電層116Rfの除去は、同じ条件で行ってもよいし、異なる条件で行ってもよい。
 続いて、レジストマスク152、及びレジストマスク151を除去する。このとき、レジストマスク152に覆われないEL層115Rfも除去される。なお、上記エッチングにてレジストマスク152に覆われない導電層116Rfが除去されない場合、レジストマスク152に覆われないEL層115Rfに加えて、レジストマスク152に覆われない導電層116Rfも除去される。
 以上より、絶縁層121と絶縁層118とで封止された発光素子120Rを形成することができる(図5D参照。)。なお、レジストマスク152と重なり、かつ、導電層111Rと重ならない部分の、導電層116Rf及びEL層115Rfは除去される場合がある。
{発光素子120Gの形成}
 絶縁層121上、導電層111B上、および絶縁層118上に、レジストマスク151を形成する。このとき、レジストマスク151は、絶縁層118、溝170_3a、導電層111B、および溝170_3bと重なる部分に形成される。さらに、レジストマスク151の側面の一方は、溝170_2bと溝170_3aの間に位置し、レジストマスク151の側面の他方は、溝170_1bと溝170_2aの間に位置する。(図6A参照。)。なお、レジストマスク151の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、絶縁層121上、導電層111G上、及びレジストマスク151上に、第2の発光性の化合物を含む膜、導電層116Gとなる導電膜を順に成膜する。なお、当該第2の発光性の化合物を含む膜は、溝170が延在する方向の、溝170の端部よりも内側に成膜するとよい。別言すると、溝170は、溝170が延在する方向の当該第2の発光性の化合物を含む膜の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。また、当該導電膜は、溝170の、溝170が延在する方向の端部よりも外側にも成膜するとよい。
 このとき、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記第2の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。図6Aでは、溝170_2aおよび溝170_2bのそれぞれによって、上記第2の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。この結果、導電層111G上にEL層115Gが形成され、かつ、絶縁層121上及びレジストマスク151上にEL層115Gfが形成される。なお、上記第2の発光性の化合物を含む膜と同様に、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記導電層116Gとなる導電膜に段切れが発生する場合がある。このとき、EL層115G上に導電層116Gが形成され、かつ、EL層115Gf上に導電層116Gfが形成される。
 続いて、導電層116G上、及び導電層116Gf上に、絶縁層118fを成膜する。絶縁層118fは、スパッタリング法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法などを適宜用いて成膜することができる。本実施の形態では、絶縁層118fとして、ALD法によって、酸化アルミニウムを成膜する。これにより、上述のとおり、絶縁層118fを溝170(ここでは溝170_2aおよび溝170_2b)に対して良好な被覆性で成膜することができる。
 続いて、絶縁層118f上に、レジストマスク152を形成する。このとき、レジストマスク152は、溝170_2a、導電層111G、および溝170_2bと重なる部分に形成される。さらに、レジストマスク152の側面の一方は、溝170_1bと溝170_2aの間に位置し、レジストマスク152の側面の他方は、溝170_2bと溝170_3aの間に位置する(図6A参照。)。なお、レジストマスク152の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、レジストマスク152に覆われない絶縁層118fを除去することで、絶縁層118を形成することができる(図6B参照。)。絶縁層118fの一部の除去には、ドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いることができる。なお、レジストマスク152に覆われない導電層116Gfを除去してもよい。このとき、レジストマスク152に覆われない、絶縁層118f及び導電層116Gfの除去は、同じ条件で行ってもよいし、異なる条件で行ってもよい。
 続いて、レジストマスク152、及びレジストマスク151を除去する。このとき、レジストマスク152に覆われないEL層115Gfも除去される。なお、上記エッチングにてレジストマスク152に覆われない導電層116Gfが除去されない場合、レジストマスク152に覆われないEL層115Gfに加えて、レジストマスク152に覆われない導電層116Gfも除去される。
 以上より、絶縁層121と絶縁層118とで封止された発光素子120Gを形成することができる(図6C参照。)。なお、レジストマスク152と重なり、かつ、導電層111Gと重ならない部分の、導電層116Gf及びEL層115Gfは除去される場合がある。
{発光素子120Bの形成}
 絶縁層121上、および絶縁層118上に、レジストマスク151を形成する。このとき、レジストマスク151は、絶縁層118と重なる部分に形成される。さらに、レジストマスク151の側面の一方は、溝170_3bと溝170_1aの間に位置し、レジストマスク151の側面の他方は、溝170_2bと溝170_3aとの間に位置する(図7A参照。)。なお、レジストマスク151の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、絶縁層121上、及びレジストマスク151上に、第3の発光性の化合物を含む膜、導電層116Bとなる導電膜を順に成膜する。なお、当該第3の発光性の化合物を含む膜は、溝170が延在する方向の、溝170の端部よりも内側に成膜するとよい。別言すると、溝170は、溝170が延在する方向の当該第3の発光性の化合物を含む膜の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。また、当該導電膜は、溝170の、溝170が延在する方向の端部よりも外側にも成膜するとよい。
 このとき、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記第3の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。図7Aでは、溝170_3aおよび溝170_3bのそれぞれによって、上記第3の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。この結果、導電層111B上にEL層115Bが形成され、かつ、絶縁層121上及びレジストマスク151上にEL層115Bfが形成される。なお、上記第3の発光性の化合物を含む膜と同様に、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記導電層116Bとなる導電膜に段切れが発生する場合がある。このとき、EL層115B上に導電層116Bが形成され、かつ、EL層115Bf上に導電層116Bfが形成される。
 続いて、導電層116B上、及び導電層116Bf上に、絶縁層118fを成膜する。絶縁層118fは、スパッタリング法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法などを適宜用いて成膜することができる。本実施の形態では、絶縁層118fとして、ALD法によって、酸化アルミニウムを成膜する。これにより、上述のとおり、絶縁層118fを溝170(ここでは溝170_3aおよび溝170_3b)に対して良好な被覆性で成膜することができる。
 続いて、絶縁層118f上に、レジストマスク152を形成する。このとき、レジストマスク152は、溝170_3a、導電層111B、および溝170_3bと重なる部分に形成される。さらに、レジストマスク152の側面の一方は、溝170_2bと溝170_3aの間に位置し、レジストマスク152の側面の他方は、溝170_3bと溝170_1aの間に位置する(図7A参照。)。なお、レジストマスク152の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、レジストマスク152に覆われない絶縁層118fを除去することで、絶縁層118を形成することができる(図7B参照。)。絶縁層118fの一部の除去には、ドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いることができる。なお、レジストマスク152に覆われない導電層116Bfを除去してもよい。このとき、レジストマスク152に覆われない、絶縁層118f及び導電層116Bfの除去は、同じ条件で行ってもよいし、異なる条件で行ってもよい。
 続いて、レジストマスク152、及びレジストマスク151を除去する。このとき、レジストマスク152に覆われないEL層115Bfも除去される。なお、上記エッチングにてレジストマスク152に覆われない導電層116Bfが除去されない場合、レジストマスク152に覆われないEL層115Bfに加えて、レジストマスク152に覆われない導電層116Bfも除去される。
 以上より、絶縁層121と絶縁層118とで封止された発光素子120Bを形成することができる(図7C参照。)。なお、レジストマスク152と重なり、かつ、導電層111Bと重ならない部分の、導電層116Bf及びEL層115Bfは除去される場合がある。
 以上により、発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bを形成することができる。なお、発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bの形成順は上記に限られない。例えば、発光素子120R、発光素子120B、及び発光素子120Gの順に形成してもよい。また、発光素子120Gから形成してもよいし、発光素子120Bから形成してもよい。
 また、表示装置100Aに含まれる発光素子120が発する光の色の数に合わせて、作製方法を適宜調整するとよい。例えば、表示装置100Aに含まれる発光素子120が発する光の色の数が2色である場合、2つの導電層111の一方、およびその近傍に設けられている溝と重なる部分にレジストマスク151を形成し、2つの導電層111の他方、およびその近傍に設けられている溝と重なる部分にレジストマスク152を形成するとよい。または、表示装置100Aに含まれる発光素子120が発する光の色の数が4色である場合、4つの導電層111のうち3つの導電層111、およびそれらの近傍に設けられている溝と重なる部分にレジストマスク151を形成し、残り1つの導電層111、およびその近傍に設けられている溝と重なる部分にレジストマスク152を形成するとよい。
 上記作製方法例によれば、EL層115は、絶縁層121と絶縁層118とで封止されることで、レジストマスクを除去する際に使用する薬液等に曝されない。よって、EL層115及び導電層116の成膜にメタルマスクを用いることなく、発光素子120を形成することができる。
 上記作製方法例によれば、EL層115の厚さによって、導電層111と導電層116との間の光学距離の差を精密に制御することができるため、各々の発光素子における色度のずれなどが生じにくく、色再現性に優れ、極めて表示品位の高い表示装置を簡便に作製することができる。
 また、発光素子120は、上面が平坦化された絶縁層121上に形成できる。さらに、発光素子120の下部電極(導電層111)が、プラグ131を介して基板101の画素回路等と電気的に接続される構成とすることができるため、極めて微細な画素を構成することが可能であり、極めて高精細な表示装置を実現することができる。また、発光素子120を画素回路または駆動回路と重ねて配置することができるため、開口率(有効発光面積率)の高い表示装置を実現できる。
〔作製方法例2〕
 以下では、上記構成例で例示した、表示装置100Dを例に挙げて、説明する。
 なお、以下では、上記作製方法例1と重複する部分についてはこれを援用し、説明を省略する場合がある。
{基板101の準備}
 上記と同様に、少なくとも画素回路が構成された基板を、基板101として用いる。
{絶縁層121、プラグ131、導電層111の形成}
 続いて、絶縁層121、プラグ131、及び導電層111を形成する(図8A参照。)。絶縁層121、プラグ131、及び導電層111は、上記と同様の方法により形成することができる。
{絶縁層119の形成}
 絶縁層121上及び導電層111上に、絶縁層119となる絶縁膜119fを成膜する(図8B参照。)。絶縁膜119fは、スパッタリング法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法などを適宜用いて成膜することができる。
 続いて、絶縁膜119fに異方性エッチングを行って、導電層111の側面に接する絶縁層119を形成する(図8C参照。)。ここで、絶縁膜119fの少なくとも一部が除去され、導電層111の上面の少なくとも一部が露出される。異方性エッチングには、例えばドライエッチング法などを用いるとよい。
{溝170の形成}
 続いて、絶縁層121に溝170を形成する。溝170は、上記と同様の方法により形成することができる。
{発光素子120R、発光素子120G、発光素子120Bの形成}
 続いて、絶縁層121上に、発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bを形成する。発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bは、上記と同様の方法により形成することができる。
 上記作製方法例によれば、EL層115の厚さによって、上述のとおり、極めて表示品位の高い表示装置を簡便に作製することができる。
 また、発光素子120は、上面が平坦化された絶縁層121上に形成できる。また、発光素子120の下部電極(導電層111)が、プラグ131を介して基板101の画素回路等と電気的に接続される構成とすることができるため、極めて微細な画素を構成することが可能であり、極めて高精細な表示装置を実現することができる。また、発光素子120を画素回路または駆動回路と重ねて配置することができるため、開口率(有効発光面積率)の高い表示装置を実現できる。
 なお、本発明の一態様の表示装置、又は表示装置の作製方法において、表示装置の表示部の画面率(アスペクト比)については、特に限定されない。例えば、表示装置としては、1:1(正方形)、3:4、16:9、16:10など様々な画面比率に対応することができる。
[変形例]
 以下では、上記表示装置とは一部の構成が異なる変形例について説明する。
 なお、以下では、上記構成例1と重複する部分についてはこれを援用し、説明を省略する場合がある。
〔変形例1〕
 図9A及び図9Bは、本発明の一態様の表示装置を説明する図である。図9Aは、表示装置100Fの上面概略図であり、図9Bは、表示装置100Fの断面概略図である。ここで、図9Bは、図9AにA1−A2の一点鎖線で示す部位の断面図である。なお、図9Aの上面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いている。
 表示装置100Fは、表示装置100Aと比較して、隣接する異なる色の発光素子間に設けられる溝の数が1つである点、及び絶縁層117を有する点で、主に相違している。
 図9Aに示すA1−A2方向(y方向)に隣接する2つの導電層111の間に位置する領域の絶縁層121には、1つの溝が設けられている。図9A及び図9Bに示すように、発光素子120Rと発光素子120Gとの間に溝175_2が設けられ、発光素子120Gと発光素子120Bとの間に溝175_3が設けられ、発光素子120Bと発光素子120Rとの間に溝175_1が設けられている。
 なお以下では、溝175_1、溝175_2、及び溝175_3に共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、溝175と表記して説明する場合がある。
 溝175の一部は、導電層111の下方に位置することが好ましい。例えば、溝175は、図9Bに示すように、表示装置100Fの断面視において、下に凸の半円状の形状を有することが好ましい。溝175をこのような形状にすることで、メタルマスクなどのシャドーマスクを用いることなく、隣接する異なる色の発光素子間において、EL層115および導電層116をそれぞれ分断することができる。これにより、隣接する異なる色の発光素子間で、リーク電流を防ぐことができる。したがって、当該リーク電流により生じる発光を抑制することができ、コントラストの高い表示を実現することができる。さらに、精細度を高めた場合でも、EL層115に導電性の高い材料を用いることができるため、材料の選択の幅を広げることができ、効率の向上、消費電力の低減、及び信頼性の向上を図ることが容易となる。
 溝175は、第1の領域と、第2の領域と、第1の領域および第2の領域の間に位置する第3の領域と、を有する。つまり、第1の領域と、第2の領域とは、重ならない。第1の領域は、隣接する2つの異なる色の発光素子の一方側に位置し、第2の領域は、隣接する2つの異なる色の発光素子の他方側に位置する。例えば、発光素子120Rと発光素子120Gとの間に設けられた溝175_2は、発光素子120R側に位置する第1の領域と、発光素子120G側に位置する第2の領域と、を有する。このとき、発光素子120R上の絶縁層118は、溝175_2の第1の領域と重なる領域を有し、発光素子120G上の絶縁層118は、溝175_2の第2の領域と重なる領域を有する。
 なお、A1−A2方向における、導電層111と重ならない領域の溝175の幅(図9Bに示す幅W1)は、フォトリソグラフィ法を用いる場合の加工精度、EL層115の膜厚、導電層116の膜厚等に合わせて適宜調整するとよい。例えば、A1−A2方向における、導電層111と重ならない領域の溝175の幅(幅W1)は、300nm以上1200nm以下、好ましくは400nm以上1000nm以下、より好ましくは500nm以上900nm以下とする。以上より、一つ以上の発光素子を有する画素が、2000ppi以上、好ましくは3000ppi以上、より好ましくは5000ppi以上、さらに好ましくは6000ppi以上であって、20000ppi以下、または30000ppi以下の精細度で配置される、極めて高精細な表示装置を実現することができる。なお、図9Bに示す表示装置100Fにおいては、幅W1は、互いに向かい合う導電層111の端部の最短距離と言い換えることができる。
 表示装置100Fでは、導電層111の間に、導電層111の端部を覆うように、絶縁層117が設けられている。絶縁層117は、バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる場合がある。絶縁層117は、導電層111の端部の段差によりEL層115が薄膜化するなどにより、導電層116が電気的に短絡することを防ぐ機能を有する。またEL層115の被覆性を高めるために、導電層111上に位置する絶縁層117の端部はテーパ形状を有していてもよい。絶縁層117は、隣り合う発光素子120の間に位置し、それぞれの発光素子120が有する導電層111の端部を覆っている。図9Bでは、絶縁層117は、発光素子120Rと発光素子120Gとの間に位置し、導電層111Rと導電層111Gのそれぞれの端部を覆っている。また、絶縁層117は、発光素子120Gと発光素子120Bの間に位置し、導電層111Gと導電層111Bのそれぞれの端部を覆っている。また、絶縁層117は、発光素子120Bと発光素子120Rの間に位置し、導電層111Bと導電層111Rのそれぞれの端部を覆っている。
 また、絶縁層118は、A1−A2方向の断面視において、発光素子120の下方で、絶縁層117を介して、絶縁層121と接する領域を有する。つまり、表示装置100Fにおいて、発光素子120は、絶縁層121、絶縁層117、及び絶縁層118で封止される。絶縁層118は、発光素子に水などの不純物が拡散することを防ぐ保護層として機能する。絶縁層118には酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化アルミニウム膜などの、透湿性の低い無機絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層118に酸化アルミニウムを用いる場合、絶縁層118は、アルミニウムと、酸素と、を有する絶縁層となる。
〔変形例2〕
 図10A及び図10Bはそれぞれ、表示装置100G及び表示装置100Hの断面概略図である。表示装置100G及び表示装置100Hは、絶縁層121に設けられる溝175の形状が異なる点で、表示装置100Fと異なる。
 溝175は、表示装置の断面視において、第1の幅を有する領域と、第2の幅を有する領域と、を有し、第1の幅は、互いに向かい合う導電層111の端部の最短距離よりも小さく、かつ、第2の幅は第1の幅よりも大きいことが好ましい。溝175をこのような形状にすることで、メタルマスクなどのシャドーマスクを用いることなく、隣接する異なる色の発光素子間において、EL層115および導電層116をそれぞれ分断することができる。これにより、隣接する異なる色の発光素子間で、リーク電流を防ぐことができる。したがって、上述のとおり、コントラストの高い表示を実現することができる。さらに、効率の向上、消費電力の低減、及び信頼性の向上を図ることが容易となる。
 図10Cに、表示装置100Gの、溝175及びその近傍の断面概略図を示す。なお、図10Cでは、図の明瞭化のために一部の要素を省いている。上記第1の幅は、図10Cに示す幅W2に相当し、上記第2の幅は、図10Cに示す幅W3に相当し、互いに向かい合う導電層111の端部の最短距離は、距離W4に相当する。上述したように、幅W2は距離W4よりも小さく、かつ、幅W3は幅W2よりも大きいことが好ましい。
 例えば、図10Aに示すように、表示装置100Gが有する溝175は、表示装置100Gの断面視において、十字形状を有するとよい。また、例えば、図10Bに示すように、表示装置100Hが有する溝175は、表示装置100Hの断面視において、逆T字の形状を有してもよい。
 なお、溝175の形状が、図10Aに示す十字形状、または図10Bに示す逆T字の形状を有する場合、溝175は、導電層111の下方に位置しなくてもよい。別言すると、上記第2の幅(幅W3)は、互いに向かい合う導電層111の端部の最短距離(距離W4)よりも小さくてもよい。すなわち、幅W3と距離W4の大小関係は問われない。
 図10A及び図10Bに示すように、絶縁層121は、絶縁層121a、絶縁層121b、及び絶縁層121cの積層構造とすることが好ましい。さらに、絶縁層121aおよび絶縁層121cに用いる材料と、絶縁層121bに用いる材料とは、エッチングレートが異なることが好ましい。このような構成にすることで、図10A及び図10Bに示す形状を有する溝175を形成することができる。
 なお、溝175の形状は、変形例1、及び変形例2で説明した形状に限られず、溝175の一部が導電層111の下方に位置するとよい。または、溝175が、幅の異なる領域を2つ以上有するとよい。例えば、溝175は、表示装置の断面視において、凹状の曲面形状を有してもよいし、底面が平坦、かつ、側壁が上記の下に凸の半円状の形状を有してもよいし、T字状の形状を有してもよい。溝175の形状によって、絶縁層121は、単層、または2層以上の積層構造として設ける構成にしてもよい。
〔作製方法例3〕
 以下では、本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例について、上記変形例で例示した、表示装置100Fを例に挙げて、説明する。
 なお、以下では、上記作製方法例1または上記作製方法例2と重複する部分についてはこれを援用し、説明を省略する場合がある。
{基板101の準備}
 上記と同様に、少なくとも画素回路が構成された基板を、基板101として用いる。
{絶縁層121、プラグ131、導電層111の形成}
 続いて、絶縁層121、プラグ131、及び導電層111を形成する(図8(A)参照。)。絶縁層121、プラグ131、及び導電層111は、上記と同様の方法により形成することができる。
{溝175の形成}
 続いて、絶縁層121に溝175を形成する(図11A参照。)。溝175の形成には、等方性のエッチング法を用いることができる。例えば、ウェットエッチング処理、または等方性のプラズマエッチング処理を用いることができる。特に、ウェットエッチング処理を用いることが好ましい。これにより、一部が導電層111の下方に位置する溝175を形成することができる。
 なお、溝175は、異なる色の発光素子間に1つ設けられる。図11Aに示すように、導電層111Rと導電層111Gとの間に溝175_2が設けられ、導電層111Gと導電層111Bとの間に溝175_3が設けられ、導電層111Bと導電層111Rとの間に、溝175_1が設けられる。
{絶縁層117の形成}
 続いて、導電層111及び絶縁層121を覆って絶縁膜を成膜し、当該絶縁膜の不要な部分を除去することで、導電層111の端部を覆う絶縁層117を形成する(図11A参照。)。当該絶縁膜の不要な部分の除去は、例えば、エッチング法を用いるとよい。絶縁層117の導電層111上の端部は、テーパ形状となるように加工されていることが好ましい。絶縁層117の端部のテーパ角(被形成面と端面との成す角)としては、0度より大きく60度以下、好ましくは5度以上45度以下、より好ましくは5度以上30度以下とすることが好ましい。
 絶縁層117は、有機絶縁膜または無機絶縁膜により形成することができる。特に超高細(例えば、2000ppi以上)の表示装置とする場合には、無機絶縁膜を用いることが好ましい。
{発光素子120Rの形成}
 絶縁層117上、導電層111G上、および導電層111B上に、レジストマスク151を形成する。このとき、レジストマスク151は、溝175_2の一部、導電層111G、溝175_3、導電層111B、および溝175_1の一部と重なる部分に形成される。さらに、溝175_2に位置するレジストマスク151の側面は、互いに向かい合う、導電層111Rの側面と導電層111Gの側面との最短距離の中間よりも導電層111G側に位置し、溝175_3に位置するレジストマスク151の側面は、互いに向かい合う、導電層111Bの側面と導電層111Rの側面との最短距離の中間よりも導電層111B側に位置する(図11B参照。)。なお、レジストマスク151の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、絶縁層117上、導電層111R上、及びレジストマスク151上に、第1の発光性の化合物を含む膜、導電層116Rとなる導電膜を順に成膜する。なお、当該第1の発光性の化合物を含む膜は、溝175が延在する方向の、溝175の端部よりも内側に成膜するとよい。別言すると、溝175は、溝175が延在する方向の当該第1の発光性の化合物を含む膜の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。また、当該導電膜は、溝175の、溝175が延在する方向の端部よりも外側にも成膜するとよい。
 このとき、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記第1の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。図11Bでは、溝175_1および溝175_2のそれぞれによって、上記第1の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。この結果、導電層111R上にEL層115Rが形成され、かつ、絶縁層117上及びレジストマスク151上にEL層115Rfが形成される。なお、上記第1の発光性の化合物を含む膜と同様に、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記導電層116Rとなる導電膜に段切れが発生する場合がある。このとき、EL層115R上に導電層116Rが形成され、かつ、EL層115Rf上に導電層116Rfが形成される。
 続いて、導電層116R上、及び導電層116Rf上に、絶縁層118fを成膜する。絶縁層118fは、スパッタリング法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法などを適宜用いて成膜することができる。本実施の形態では、絶縁層118fとして、ALD法によって、酸化アルミニウムを成膜する。絶縁層118fは、絶縁層121に設けられる溝175(ここでは溝175_1および溝175_2)の底面および側面に、絶縁層117を介して、被覆性良く成膜される必要がある。ALD法による成膜は、溝175の底面および側面において、原子の層を一層ずつ堆積させることができるので、絶縁層118fを溝175に対して良好な被覆性で成膜することができる。
 続いて、絶縁層118f上に、レジストマスク152を形成する。このとき、レジストマスク152は、溝175_1の一部、導電層111R、および溝175_2の一部と重なる部分に形成される。さらに、溝175_1に位置するレジストマスク152の側面は、互いに向かい合う、導電層111Bの側面と導電層111Rの側面との最短距離の中間よりも導電層111R側に位置し、溝175_2に位置するレジストマスク152の側面は、互いに向かい合う、導電層111Rの側面と導電層111Gの側面との最短距離の中間よりも導電層111R側に位置する(図11B参照。)。なお、レジストマスク152の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、レジストマスク152に覆われない絶縁層118fを除去することで、絶縁層118を形成することができる(図11C参照。)。絶縁層118fの一部の除去には、ドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いることができる。なお、レジストマスク152に覆われない導電層116Rfを除去してもよい。このとき、レジストマスク152に覆われない、絶縁層118f及び導電層116Rfの除去は、同じ条件で行ってもよいし、異なる条件で行ってもよい。
 続いて、レジストマスク152、及びレジストマスク151を除去する。このとき、レジストマスク152に覆われないEL層115Rfも除去される。なお、上記エッチングにてレジストマスク152に覆われない導電層116Rfが除去されない場合、レジストマスク152に覆われないEL層115Rfに加えて、レジストマスク152に覆われない導電層116Rfも除去される。
 以上より、絶縁層121、絶縁層117、及び絶縁層118で封止された発光素子120Rを形成することができる(図11D参照。)。なお、レジストマスク152と重なり、かつ、導電層111Rと重ならない部分の、導電層116Rf及びEL層115Rfは除去される場合がある。
{発光素子120Gの形成}
 絶縁層117上、導電層111B上、および絶縁層118上に、レジストマスク151を形成する。このとき、レジストマスク151は、溝175_3の一部、導電層111B、溝175_1、絶縁層118、および溝175_2の一部と重なる部分に形成される。さらに、溝175_3に位置するレジストマスク151の側面は、互いに向かい合う、導電層111Gの側面と導電層111Bの側面との最短距離の中間よりも導電層111B側に位置し、溝175_2に位置するレジストマスク151の側面は、互いに向かい合う、導電層111Rの側面と導電層111Gの側面との最短距離の中間よりも導電層111R側に位置する(図12A参照。)。なお、レジストマスク151の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、絶縁層117上、導電層111G上、及びレジストマスク151上に、第2の発光性の化合物を含む膜、導電層116Gとなる導電膜を順に成膜する。なお、当該第2の発光性の化合物を含む膜は、溝175が延在する方向の、溝175の端部よりも内側に成膜するとよい。別言すると、溝175は、溝175が延在する方向の当該第2の発光性の化合物を含む膜の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。また、当該導電膜は、溝175の、溝175が延在する方向の端部よりも外側にも成膜するとよい。
 このとき、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記第2の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。図12Aでは、溝175_2および溝175_3のそれぞれによって、上記第2の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。この結果、導電層111G上にEL層115Gが形成され、かつ、絶縁層117上及びレジストマスク151上にEL層115Gfが形成される。なお、上記第2の発光性の化合物を含む膜と同様に、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記導電層116Gとなる導電膜に段切れが発生する場合がある。このとき、EL層115G上に導電層116Gが形成され、かつ、EL層115Gf上に導電層116Gfが形成される。
 続いて、導電層116G上、及び導電層116Gf上に、絶縁層118fを成膜する。絶縁層118fは、スパッタリング法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法などを適宜用いて成膜することができる。本実施の形態では、絶縁層118fとして、ALD法によって、酸化アルミニウムを成膜する。これにより、上述のとおり、絶縁層118fを溝175(ここでは溝175_2および溝175_3)に対して良好な被覆性で成膜することができる。
 続いて、絶縁層118f上に、レジストマスク152を形成する。このとき、レジストマスク152は、溝175_2の一部、導電層111G、および溝175_3の一部と重なる部分に形成される。さらに、溝175_2に位置するレジストマスク152の側面は、互いに向かい合う、導電層111Rの側面と導電層111Gの側面との最短距離の中間よりも導電層111G側に位置し、溝175_3に位置するレジストマスク152の側面は、互いに向かい合う、導電層111Gの側面と導電層111Bの側面との最短距離の中間よりも導電層111G側に位置する(図12A参照。)。なお、レジストマスク152の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、レジストマスク152に覆われない絶縁層118fを除去することで、絶縁層118を形成することができる(図12B参照。)。絶縁層118fの一部の除去には、ドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いることができる。なお、レジストマスク152に覆われない導電層116Gfを除去してもよい。このとき、レジストマスク152に覆われない、絶縁層118f及び導電層116Gfの除去は、同じ条件で行ってもよいし、異なる条件で行ってもよい。
 続いて、レジストマスク152、及びレジストマスク151を除去する。このとき、レジストマスク152に覆われないEL層115Gfも除去される。なお、上記エッチングにてレジストマスク152に覆われない導電層116Gfが除去されない場合、レジストマスク152に覆われないEL層115Gfに加えて、レジストマスク152に覆われない導電層116Gfも除去される。
 以上より、絶縁層121、絶縁層117、及び絶縁層118で封止された発光素子120Gを形成することができる(図12C参照。)。なお、レジストマスク152と重なり、かつ、導電層111Gと重ならない部分の、導電層116Gf及びEL層115Gfは除去される場合がある。
{発光素子120Bの形成}
 絶縁層117上、および絶縁層118上に、レジストマスク151を形成する。このとき、レジストマスク151は、溝175_1の一部、絶縁層118、溝175_2、および溝175_3の一部と重なる部分に形成される。さらに、溝175_1に位置するレジストマスク151の側面は、互いに向かい合う、導電層111Bの側面と導電層111Rの側面との最短距離の中間よりも導電層111R側に位置し、溝175_3に位置するレジストマスク151の側面は、互いに向かい合う、導電層111Gの側面と導電層111Bの側面との最短距離の中間よりも導電層111G側に位置する(図13A参照。)。なお、レジストマスク151の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、絶縁層117上、導電層111B上、及びレジストマスク151上に、第3の発光性の化合物を含む膜、導電層116Bとなる導電膜を順に成膜する。なお、当該第3の発光性の化合物を含む膜は、溝175が延在する方向の、溝175の端部よりも内側に成膜するとよい。別言すると、溝175は、溝175が延在する方向の当該第3の発光性の化合物を含む膜の端部よりも外側の領域に延在していることが好ましい。また、当該導電膜は、溝175の、溝175が延在する方向の端部よりも外側にも成膜するとよい。
 このとき、レジストマスク151と重ならない領域の溝によって、上記第3の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。図13Aでは、溝175_3および溝175_1のそれぞれによって、上記第2の発光性の化合物を含む膜に段切れが発生する。この結果、導電層111B上にEL層115Bが形成され、かつ、絶縁層117上及びレジストマスク151上にEL層115Bfが形成される。なお、上記第3の発光性の化合物を含む膜と同様に、レジストマスク151と重ならない領域の溝において、上記導電層116Bとなる導電膜に段切れが発生する場合がある。このとき、EL層115B上に導電層116Bが形成され、かつ、EL層115Bf上に導電層116Bfが形成される。
 続いて、導電層116B上、及び導電層116Bf上に、絶縁層118fを成膜する。絶縁層118fは、スパッタリング法、CVD法、MBE法、PLD法、ALD法などを適宜用いて成膜することができる。本実施の形態では、絶縁層118fとして、ALD法によって、酸化アルミニウムを成膜する。これにより、上述のとおり、絶縁層118fを溝175(ここでは溝175_3および溝175_1)に対して良好な被覆性で成膜することができる。
 続いて、絶縁層118f上に、レジストマスク152を形成する。このとき、レジストマスク152は、溝175_3の一部、導電層111B、および溝175_1の一部と重なる部分に形成される。さらに、溝175_3に位置するレジストマスク152の側面は、互いに向かい合う、導電層111Gの側面と導電層111Bの側面との最短距離の中間よりも導電層111B側に位置し、溝175_1に位置するレジストマスク152の側面は、互いに向かい合う、導電層111Bの側面と導電層111Rの側面との最短距離の中間よりも導電層111B側に位置する(図13A参照。)。なお、レジストマスク152の端部は、逆テーパ形状を有してもよい。
 続いて、レジストマスク152に覆われない絶縁層118fを除去することで、絶縁層118を形成することができる(図13B参照。)。絶縁層118fの一部の除去には、ドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いることができる。なお、レジストマスク152に覆われない導電層116Bfを除去してもよい。このとき、レジストマスク152に覆われない、絶縁層118f及び導電層116Bfの除去は、同じ条件で行ってもよいし、異なる条件で行ってもよい。
 続いて、レジストマスク152、及びレジストマスク151を除去する。このとき、レジストマスク152に覆われないEL層115Bfも除去される。なお、上記エッチングにてレジストマスク152に覆われない導電層116Bfが除去されない場合、レジストマスク152に覆われないEL層115Bfに加えて、レジストマスク152に覆われない導電層116Bfも除去される。
 以上より、絶縁層121、絶縁層117、及び絶縁層118で封止された発光素子120Bを形成することができる(図13C参照。)。なお、レジストマスク152と重なり、かつ、導電層111Bと重ならない部分の、導電層116Bf及びEL層115Bfは除去される場合がある。
 以上により、発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bを形成することができる。なお、発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bの形成順は上記に限られない。例えば、発光素子120R、発光素子120B、及び発光素子120Gの順に形成してもよい。また、発光素子120Gから形成してもよいし、発光素子120Bから形成してもよい。
 上記作製方法例によれば、EL層115は、絶縁層121と絶縁層117と絶縁層118とで封止されることで、レジストマスクを除去する際に使用する薬液等に曝されない。よって、EL層115及び導電層116の成膜にメタルマスクを用いることなく、発光素子120を形成することができる。
 上記作製方法例によれば、EL層115の厚さによって、上述のとおり、極めて表示品位の高い表示装置を簡便に作製することができる。
 また、発光素子120は、上面が平坦化された絶縁層121上に形成できる。また、発光素子120の下部電極(導電層111)が、プラグ131を介して基板101の画素回路等と電気的に接続される構成とすることができるため、極めて微細な画素を構成することが可能であり、極めて高精細な表示装置を実現することができる。また、発光素子120を画素回路または駆動回路と重ねて配置することができるため、開口率(有効発光面積率)の高い表示装置を実現できる。
 以上が、変形例についての説明である。
[構成例2]
 以下では、トランジスタを有する表示装置の例について説明する。
〔構成例2−1〕
 図14は、表示装置200Aの断面概略図である。
 表示装置200Aは、基板201、発光素子120R、発光素子120G、発光素子120B、容量素子240、トランジスタ210等を有する。
 基板201から容量素子240までの積層構造が、上記構成例1および上記変形例における基板101に相当する。
 トランジスタ210は、基板201にチャネル領域が形成されるトランジスタである。基板201としては、例えば単結晶シリコン基板などの半導体基板を用いることができる。トランジスタ210は、基板201の一部、導電層211、低抵抗領域212、絶縁層213、絶縁層214等を有する。導電層211は、ゲート電極として機能する。絶縁層213は、基板201と導電層211の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域212は、基板201に不純物がドープされた領域であり、ソースまたはドレインの一方として機能する。絶縁層214は、導電層211の側面を覆って設けられ、絶縁層として機能する。
 また、基板201に埋め込まれるように、隣接する2つのトランジスタ210の間に素子分離層215が設けられている。
 また、トランジスタ210を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に容量素子240が設けられている。
 容量素子240は、導電層241と、導電層242と、これらの間に位置する絶縁層243とを有する。導電層241は容量素子240の一方の電極として機能し、導電層242は容量素子240の他方の電極として機能し、絶縁層243は容量素子240の誘電体として機能する。
 導電層241は絶縁層261上に設けられ、絶縁層261に埋め込まれたプラグ271によってトランジスタ210のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層243は導電層241を覆って設けられる。導電層242は、絶縁層243を介して導電層241と重なる領域に設けられている。
 容量素子240を覆って、絶縁層121が設けられ、絶縁層121上に発光素子120R、発光素子120G、発光素子120B等が設けられている。ここでは、発光素子120R、発光素子120G、発光素子120Bの構成として、構成例1−1及び図1Bで例示した構成を用いた例を示しているが、これに限られず、上記で例示した様々な構成を適用することができる。
 表示装置200Aでは、発光素子120上の絶縁層118を覆うように、絶縁層161、絶縁層162、及び絶縁層163がこの順に設けられている。これら3つの絶縁層は、発光素子120に水などの不純物が拡散することを防ぐ保護層として機能する。絶縁層161及び絶縁層163には酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの、透湿性の低い無機絶縁膜を用いることが好ましい。また、絶縁層162には、透光性の高い有機絶縁膜を用いることができる。絶縁層162に有機絶縁膜を用いることで、絶縁層162よりも下側の凹凸形状の影響を緩和し、絶縁層163の被形成面を滑らかな面とすることができる。これにより、絶縁層163にピンホールなどの欠陥が生じにくいため、保護層の透湿性をより高めることができる。なお、発光素子120を覆う保護層の構成はこれに限られず、単層、または2層構造としてもよいし、4層以上の積層構造としてもよい。
 絶縁層163上には、発光素子120Rと重なる着色層165R、発光素子120Gと重なる着色層165G、及び発光素子120Bと重なる着色層165Bが設けられている。例えば着色層165Rは赤色の光を透過し、着色層165Gは緑色の光を透過し、着色層165Bは青色の光を透過する。これにより、各発光素子からの光の色純度を高めることができ、より表示品位の高い表示装置を実現できる。また、絶縁層163上に各着色層を形成することで、後述する基板202上に着色層を形成する場合に比べて、各発光ユニットと各着色層との位置合わせが容易であり、極めて高精細な表示装置を実現できる。
 表示装置200Aは、視認側に基板202を有する。基板202と基板201とは、透光性を有する接着層164により貼り合されている。基板202としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、プラスチック基板などの、透光性を有する基板を用いることができる。
 このような構成とすることで、極めて高精細で、表示品位の高い表示装置を実現できる。
〔構成例2−2〕
 図15は、表示装置200Bの断面概略図である。表示装置200Bは、トランジスタの構成が異なる点で、上記表示装置200Aと主に相違している。
 トランジスタ220は、チャネルが形成される半導体層に、金属酸化物(酸化物半導体ともいう)が適用されたトランジスタである。
 トランジスタ220は、半導体層221、絶縁層223、導電層224、一対の導電層225、絶縁層226、導電層227等を有する。
 トランジスタ220が設けられる基板201としては、上述した絶縁性基板または半導体基板を用いることができる。
 基板201上に、絶縁層232が設けられている。絶縁層232は、基板201から水または水素などの不純物がトランジスタ220に拡散すること、及び半導体層221から基板201側に酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層232としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化シリコン膜よりも水素または酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
 絶縁層232上に導電層227が設けられ、導電層227を覆って絶縁層226が設けられている。導電層227は、トランジスタ220の第1のゲート電極として機能し、絶縁層226の一部は、第1のゲート絶縁層として機能する。絶縁層226の少なくとも半導体層221と接する部分には、酸化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層226の上面は、平坦化されていることが好ましい。
 半導体層221は、絶縁層226上に設けられる。半導体層221は、半導体特性を有する金属酸化物(酸化物半導体ともいう)膜を有することが好ましい。半導体層221に好適に用いることのできる材料の詳細については後述する。
 一対の導電層225は、半導体層221上に接して設けられ、ソース電極及びドレイン電極として機能する。
 また、一対の導電層225の上面及び側面、ならびに半導体層221の側面等を覆って絶縁層228が設けられ、絶縁層228上に絶縁層261bが設けられている。絶縁層228は、半導体層221に絶縁層261b等から水または水素などの不純物が拡散すること、及び半導体層221から酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層228としては、上記絶縁層232と同様の絶縁膜を用いることができる。
 絶縁層228及び絶縁層261bに、半導体層221に達する開口が設けられている。当該開口の内部において、絶縁層261b、絶縁層228、及び導電層225の側面、並びに半導体層221の上面に接する絶縁層223と、導電層224とが埋め込まれている。導電層224は、第2のゲート電極として機能し、絶縁層223は第2のゲート絶縁層として機能する。
 導電層224の上面、絶縁層223の上面、及び絶縁層261bの上面は、それぞれ高さが概略一致するように平坦化処理され、これらを覆って絶縁層229及び絶縁層261aが設けられている。
 絶縁層261a及び絶縁層261bは、層間絶縁層として機能する。また絶縁層229は、トランジスタ220に絶縁層261a等から水または水素などの不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層229としては、上記絶縁層228及び絶縁層232と同様の絶縁膜を用いることができる。
 一対の導電層225の一方と電気的に接続するプラグ271は、絶縁層261a、絶縁層229、及び絶縁層261bに埋め込まれるように設けられている。ここで、プラグ271は、絶縁層261a、絶縁層261b、絶縁層229、及び絶縁層228のそれぞれの開口の側面、及び導電層225の上面の一部を覆う導電層271aと、導電層271aの上面に接する導電層271bとを有することが好ましい。このとき、導電層271aとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電性材料を用いることが好ましい。
〔構成例2−3〕
 図16は、表示装置200Cの断面概略図である。表示装置200Cは、基板201にチャネルが形成されるトランジスタ210と、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むトランジスタ220とが積層された構成を有する。
 トランジスタ210を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に導電層251が設けられている。また導電層251を覆って絶縁層262が設けられ、絶縁層262上に導電層252が設けられている。導電層251及び導電層252は、それぞれ配線として機能する。また、導電層252を覆って絶縁層263、絶縁層232が設けられ、絶縁層232上にトランジスタ220が設けられている。また、トランジスタ220を覆って絶縁層265が設けられ、絶縁層265上に容量素子240が設けられている。容量素子240とトランジスタ220とは、プラグ274により電気的に接続されている。
 トランジスタ220は、画素回路を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ210は、画素回路を構成するトランジスタ、または当該画素回路を駆動するための駆動回路(ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路)を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ210及びトランジスタ220は、演算回路または記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
 このような構成とすることで、発光ユニットの直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示装置を小型化することが可能となる。
〔構成例2−4〕
 図17は、表示装置200Dの断面概略図である。表示装置200Dは、上記表示装置200Cに対して、酸化物半導体が適用されたトランジスタを2つ積層した点で、主に相違している。
 表示装置200Dは、トランジスタ210とトランジスタ220との間に、トランジスタ230を有する。トランジスタ230は、第1のゲート電極を有していない点以外は、トランジスタ220と同様の構成を有する。なお、トランジスタ230を第1のゲート電極を有する構成としてもよい。
 導電層252を覆って絶縁層263及び絶縁層231が設けられ、絶縁層231上にトランジスタ230が設けられている。トランジスタ230と導電層252とは、プラグ273、導電層253、及びプラグ272を介して電気的に接続されている。また、導電層253を覆って絶縁層264及び絶縁層232が設けられ、絶縁層232上にトランジスタ220が設けられている。
 例えば、トランジスタ220は、発光素子120に流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能する。また、トランジスタ230は、画素の選択状態を制御するための選択トランジスタとして機能する。また、トランジスタ210は、画素を駆動するための駆動回路を構成するトランジスタなどとして機能する。
 このように、トランジスタが形成される層を3層以上積層することで、画素の占有面積をさらに縮小することができ、高精細な表示装置を実現することができる。
 以下では、表示装置に適用可能なトランジスタ等の構成要素について説明する。
〔トランジスタ〕
 トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。
 なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
 トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
 以下では、特に金属酸化物膜をチャネルが形成される半導体層に用いるトランジスタについて説明する。
 トランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが2eV以上、好ましくは2.5eV以上、より好ましくは3eV以上である金属酸化物を用いることができる。代表的には、インジウムを含む金属酸化物などであり、例えば、後述するCAC−OSなどを用いることができる。
 シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア濃度の小さい金属酸化物が用いられたトランジスタは、その小さいオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。
 半導体層は、例えばインジウム、亜鉛及びM(Mはアルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属)を含むIn−M−Zn酸化物で表記される膜とすることができる。
 半導体層を構成する金属酸化物がIn−M−Zn酸化物の場合、In−M−Zn酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、In≧M、Zn≧Mを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:3、In:M:Zn=4:2:4.1、In:M:Zn=5:1:6、In:M:Zn=5:1:7、In:M:Zn=5:1:8等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス40%の変動を含む。
 半導体層としては、キャリア濃度の低い金属酸化物膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア濃度が1×1017cm−3以下、好ましくは1×1015cm−3以下、さらに好ましくは1×1013cm−3以下、より好ましくは1×1011cm−3以下、さらに好ましくは1×1010cm−3未満であり、1×10−9cm−3以上のキャリア濃度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。当該酸化物半導体は、欠陥準位密度が低く、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。
 なお、これらに限らず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性(電界効果移動度、しきい値電圧等)に応じて適切な組成の酸化物半導体を用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア濃度、不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
 半導体層を構成する金属酸化物において、第14族元素であるシリコンまたは炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、n型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンまたは炭素の濃度(二次イオン質量分析法により得られる濃度)を、2×1018atoms/cm以下、好ましくは2×1017atoms/cm以下とする。
 また、アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、1×1018atoms/cm以下、好ましくは2×1016atoms/cm以下にする。
 また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア濃度が増加し、n型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、5×1018atoms/cm以下にすることが好ましい。
 酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、CAAC−OS(c−axis−aligned crystalline oxide semiconductor)、多結晶酸化物半導体、nc−OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、擬似非晶質酸化物半導体(a−like OS:amorphous−like oxide semiconductor)、及び非晶質酸化物半導体などがある。
 また、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層には、CAC−OS(cloud−aligned composite oxide semiconductor)を用いてもよい。
 なお、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層は、上述した非単結晶酸化物半導体を好適に用いることができる。また、非単結晶酸化物半導体としては、nc−OSまたはCAAC−OSを好適に用いることができる。
 なお、本発明の一態様では、トランジスタの半導体層として、CAC−OSを用いると好ましい。CAC−OSを用いることで、トランジスタに高い電気特性または高い信頼性を付与することができる。
 なお、半導体層がCAAC−OSの領域、多結晶酸化物半導体の領域、nc−OSの領域、擬似非晶質酸化物半導体の領域、及び非晶質酸化物半導体の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。
<CAC−OSの構成>
 以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるCAC−OSの構成について説明する。
 CAC−OSとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
 なお、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
 例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OS(CAC−OSの中でもIn−Ga−Zn酸化物を、特にCAC−IGZOと呼称してもよい。)とは、インジウム酸化物(以下、InOX1(X1は0よりも大きい実数)とする。)、またはインジウム亜鉛酸化物(以下、InX2ZnY2Z2(X2、Y2、及びZ2は0よりも大きい実数)とする。)と、ガリウム酸化物(以下、GaOX3(X3は0よりも大きい実数)とする。)、またはガリウム亜鉛酸化物(以下、GaX4ZnY4Z4(X4、Y4、及びZ4は0よりも大きい実数)とする。)などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のInOX1、またはInX2ZnY2Z2が、膜中に均一に分布した構成(以下、クラウド状ともいう。)である。
 つまり、CAC−OSは、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第1の領域の元素Mに対するInの原子数比が、第2の領域の元素Mに対するInの原子数比よりも大きいことを、第1の領域は、第2の領域と比較して、Inの濃度が高いとする。
 なお、IGZOは通称であり、In、Ga、Zn、及びOによる1つの化合物をいう場合がある。代表例として、InGaO(ZnO)m1(m1は1以上の整数)、またはIn(1+x0)Ga(1−x0)(ZnO)m0(−1≦x0≦1、m0は任意数)で表される結晶性の化合物が挙げられる。
 上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはCAAC構造を有する。なお、CAAC構造とは、複数のIGZOのナノ結晶がc軸配向を有し、かつa−b面においては配向せずに連結した結晶構造である。
 一方、CAC−OSは、金属酸化物の材料構成に関する。CAC−OSとは、In、Ga、Zn、及びOを含む材料構成において、一部にGaを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、CAC−OSにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
 なお、CAC−OSは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Inを主成分とする膜と、Gaを主成分とする膜との2層からなる構造は、含まない。
 なお、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
 なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、CAC−OSは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
 CAC−OSは、例えば基板を加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、CAC−OSをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス(代表的にはアルゴン)、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を0%以上30%未満、好ましくは0%以上10%以下とすることが好ましい。
 CAC−OSは、X線回折(XRD:X−ray diffraction)測定法のひとつであるOut−of−plane法によるθ/2θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、X線回折測定から、測定領域のa−b面方向、及びc軸方向の配向は見られないことが分かる。
 またCAC−OSは、プローブ径が1nmの電子線(ナノビーム電子線ともいう。)を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、輝度の高いリング状の領域と、該リング状の領域内に複数の輝点と、が観測される。従って、電子線回折パターンから、CAC−OSの結晶構造が、平面方向、及び断面方向において、配向性を有さないnc(nano−crystal)構造を有することがわかる。
 また例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OSでは、エネルギー分散型X線分光法(EDX:Energy Dispersive X−ray spectroscopy)を用いて取得したEDXマッピングにより、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
 CAC−OSは、金属元素が均一に分布したIGZO化合物とは異なる構造であり、IGZO化合物と異なる性質を有する。つまり、CAC−OSは、GaOX3などが主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
 ここで、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域は、GaOX3などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度(μ)が実現できる。
 一方、GaOX3などが主成分である領域は、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、GaOX3などが主成分である領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
 従って、CAC−OSを半導体素子に用いた場合、GaOX3などに起因する絶縁性と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流(Ion)、及び高い電界効果移動度(μ)を実現することができる。
 また、CAC−OSを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、CAC−OSは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
 また、半導体層にCAC−OSを有するトランジスタは電界効果移動度が高く、且つ駆動能力が高いため、該トランジスタを、駆動回路、代表的にはゲート信号を生成する走査線駆動回路に用いることで、額縁幅の狭い(狭額縁ともいう)表示装置を提供することができる。また、該トランジスタを、表示装置が有する信号線駆動回路(とくに、信号線駆動回路が有するシフトレジスタの出力端子に接続されるデマルチプレクサ)に用いることで、表示装置に接続される配線数が少ない表示装置を提供することができる。
 また、半導体層にCAC−OSを有するトランジスタは低温ポリシリコンを用いたトランジスタとは異なり、レーザ結晶化工程が不要である。これのため、大面積基板を用いた表示装置であっても、製造コストを低減することが可能である。さらに、ウルトラハイビジョン(「4K解像度」、「4K2K」、「4K」)、スーパーハイビジョン(「8K解像度」、「8K4K」、「8K」)のよう高解像度であり、且つ大型の表示装置において、半導体層にCAC−OSを有するトランジスタを駆動回路及び表示部に用いることで、短時間での書き込みが可能であり、表示不良を低減することが可能であり好ましい。
 または、トランジスタのチャネルが形成される半導体にシリコンを用いてもよい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。
〔導電層〕
 トランジスタのゲート、ソース及びドレインのほか、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
〔絶縁層〕
 各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
 なお、本明細書中において、酸化窒化物とは、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。例えば、酸化窒化シリコンと記載した場合は、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
 また、発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。
 透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜、または窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
 例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、1×10−5[g/(m・day)]以下、好ましくは1×10−6[g/(m・day)]以下、より好ましくは1×10−7[g/(m・day)]以下、さらに好ましくは1×10−8[g/(m・day)]以下とする。
[表示モジュールの構成例]
 以下では、本発明の一態様の表示装置を有する表示モジュールの構成例について説明する。
 図18Aは、表示モジュール280の斜視概略図である。表示モジュール280は、表示装置200と、FPC290とを有する。表示装置200としては、上記構成例2で例示した各表示装置(表示装置200A乃至表示装置200D)を適用することができる。
 表示モジュール280は、基板201、および基板202を有する。また基板202側に表示部281を有する。表示部281は、表示モジュール280における画像を表示する領域であり、後述する画素部284に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
 図18Bに、基板201側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板201は、回路部282と、回路部282上に画素回路部283と、画素回路部283上に画素部284と、が積層された構成を有する。また、基板201上の画素部284と重ならない部分に、FPC290と接続するための端子部285を有する。また端子部285と回路部282とは、複数の配線により構成される配線部286により電気的に接続されている。
 画素部284は、周期的に配列した複数の画素284aを有する。図18Bの右側に、1つの画素284aの拡大図を示している。画素284aは、発光素子120R、発光素子120G、及び発光素子120Bを有する。
 画素回路部283は、周期的に配列した複数の画素回路283aを有する。複数の画素回路283aは、図18Bに示す、デルタ配列で配置してもよい。デルタ配列は、高密度に画素回路を配列することが出来るため、高精細な表示装置を提供できる。
 1つの画素回路283aは、1つの画素284aが有する3つの発光素子の発光を制御する回路である。1つの画素回路283aは、1つの発光素子の発光を制御する回路が3つ設けられる構成としてもよい。例えば、画素回路283aは、1つの発光素子につき、1つの選択トランジスタと、1つの電流制御用トランジスタ(駆動トランジスタ)と、容量素子と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースまたはドレインの一方にはソース信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置が実現されている。
 回路部282は、画素回路部283の各画素回路283aを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路等を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、電源回路等を有していてもよい。
 FPC290は、外部から回路部282にビデオ信号または電源電位等を供給するための配線として機能する。また、FPC290上にICが実装されていてもよい。
 表示モジュール280は、画素部284の下側に画素回路部283または回路部282等が積層された構成とすることができるため、表示部281の開口率(有効表示面積比)を極めて高くすることができる。例えば表示部281の開口率は、40%以上100%未満、好ましくは50%以上95%以下、より好ましくは60%以上95%以下とすることができる。また、画素284aを極めて高密度に配置することが可能で、表示部281の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部281には、2000ppi以上、好ましくは3000ppi以上、より好ましくは5000ppi以上、さらに好ましくは6000ppi以上であって、20000ppi以下、または30000ppi以下の精細度で、画素284aが配置されることが好ましい。
 このような表示モジュール280は、極めて高精細であることから、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、またはメガネ型のAR向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール280の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール280は極めて高精細な表示部281を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール280はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えば腕時計などの装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
 本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
(実施の形態2)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図19を用いて説明を行う。
 図19Aに示す表示装置は、画素部502と、駆動回路部504と、保護回路506と、端子部507と、を有する。なお、本発明の一態様の表示装置は、保護回路506を設けない構成としてもよい。
 画素部502は、X行Y列(X、Yはそれぞれ独立に2以上の整数)に配置された複数の画素回路501を有する。各画素回路501は、それぞれ表示素子を駆動する回路を有する。
 駆動回路部504は、ゲート線GL_1乃至ゲート線GL_Xに走査信号を出力するゲートドライバ504a、データ線DL_1乃至データ線DL_Yにデータ信号を供給するソースドライバ504bなどの駆動回路を有する。ゲートドライバ504aは、少なくともシフトレジスタを有する構成とすればよい。またソースドライバ504bは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。また、シフトレジスタなどを用いてソースドライバ504bを構成してもよい。
 端子部507は、外部の回路から表示装置に電源、制御信号、及び画像信号等を入力するための端子が設けられた部分をいう。
 保護回路506は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。図19Aに示す保護回路506は、例えば、ゲートドライバ504aと画素回路501の間の配線であるゲート線GL、またはソースドライバ504bと画素回路501の間の配線であるデータ線DL等の各種配線に接続される。
 また、ゲートドライバ504aとソースドライバ504bは、それぞれ画素部502と同じ基板上に設けられていてもよいし、ゲートドライバ回路またはソースドライバ回路が別途形成された基板(例えば、単結晶半導体または多結晶半導体で形成された駆動回路基板)をCOGまたはTAB(Tape Automated Bonding)によって基板に実装する構成としてもよい。
 特に、ゲートドライバ504aとソースドライバ504bを画素部502の下方に配置することが好ましい。
 また、図19Aに示す複数の画素回路501は、例えば、図19Bに示す構成とすることができる。
 図19Bに示す画素回路501は、トランジスタ552と、トランジスタ554と、容量素子562と、発光素子572と、を有する。また画素回路501には、データ線DL_n(nは1以上Y以下の整数)、ゲート線GL_m(mは1以上X以下の整数)、電位供給線VL_a及び電位供給線VL_b等が接続されている。
 なお、電位供給線VL_a及び電位供給線VL_bの一方には、高電源電位VDDが与えられ、他方には、低電源電位VSSが与えられる。トランジスタ554のゲートに与えられる電位に応じて、発光素子572に流れる電流が制御されることにより、発光素子572からの発光輝度が制御される。
 本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
(実施の形態3)
 以下では、本発明の一態様の表示装置に適用可能な画素に表示される階調を補正するためのメモリを備える画素回路と、これを有する表示装置について説明する。
[回路構成]
 図20Aに、画素回路400の回路図を示す。画素回路400は、トランジスタM1、トランジスタM2、容量C1、及び回路401を有する。また画素回路400には、配線S1、配線S2、配線G1、及び配線G2が接続される。
 トランジスタM1は、ゲートが配線G1と、ソース及びドレインの一方が配線S1と、他方が容量C1の一方の電極と、それぞれ接続する。トランジスタM2は、ゲートが配線G2と、ソース及びドレインの一方が配線S2と、他方が容量C1の他方の電極、及び回路401と、それぞれ接続する。
 回路401は、少なくとも一の表示素子を含む回路である。表示素子としては様々な素子を用いることができるが、代表的には有機EL素子またはLED素子などの発光素子を用いることができる。これ以外にも、液晶素子、またはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子等を用いることもできる。
 トランジスタM1と容量C1とを接続するノードをノードN1、トランジスタM2と回路401とを接続するノードをノードN2とする。
 画素回路400は、トランジスタM1をオフ状態とすることで、ノードN1の電位を保持することができる。また、トランジスタM2をオフ状態とすることで、ノードN2の電位を保持することができる。また、トランジスタM2をオフ状態とした状態で、トランジスタM1を介してノードN1に所定の電位を書き込むことで、容量C1を介した容量結合により、ノードN1の電位の変位に応じてノードN2の電位を変化させることができる。
 ここで、トランジスタM1、トランジスタM2のうちの一方または両方に、実施の形態1で例示した、酸化物半導体が適用されたトランジスタを適用することができる。そのため極めて低いオフ電流により、ノードN1及びノードN2の電位を長期間に亘って保持することができる。なお、各ノードの電位を保持する期間が短い場合(具体的には、フレーム周波数が30Hz以上である場合等)には、シリコン等の半導体を適用したトランジスタを用いてもよい。
[駆動方法例]
 続いて、図20Bを用いて、画素回路400の動作方法の一例を説明する。図20Bは、画素回路400の動作に係るタイミングチャートである。なおここでは説明を容易にするため、配線抵抗などの各種抵抗、トランジスタまたは配線などの寄生容量、及びトランジスタのしきい値電圧などの影響は考慮しない。
 図20Bに示す動作では、1フレーム期間を期間T1と期間T2とに分ける。期間T1はノードN2に電位を書き込む期間であり、期間T2はノードN1に電位を書き込む期間である。
〔期間T1〕
 期間T1では、配線G1と配線G2の両方に、トランジスタをオン状態にする電位を与える。また、配線S1には固定電位である電位Vrefを供給し、配線S2には第1データ電位Vを供給する。
 ノードN1には、トランジスタM1を介して配線S1から電位Vrefが与えられる。また、ノードN2には、トランジスタM2を介して配線S2から第1データ電位Vが与えられる。したがって、容量C1には電位差V−Vrefが保持された状態となる。
〔期間T2〕
 続いて期間T2では、配線G1にはトランジスタM1をオン状態とする電位を与え、配線G2にはトランジスタM2をオフ状態とする電位を与える。また、配線S1には第2データ電位Vdataを供給する。配線S2には所定の定電位を与える、またはフローティング状態としてもよい。
 ノードN1には、トランジスタM1を介して配線S1から第2データ電位Vdataが与えられる。このとき、容量C1による容量結合により、第2データ電位Vdataに応じてノードN2の電位が電位dVだけ変化する。すなわち、回路401には、第1データ電位Vと電位dVを足した電位が入力されることとなる。なお、図20Bでは電位dVが正の値であるように示しているが、負の値であってもよい。すなわち、第2データ電位Vdataが電位Vrefより低くてもよい。
 ここで、電位dVは、容量C1の容量値と、回路401の容量値によって概ね決定される。容量C1の容量値が回路401の容量値よりも十分に大きい場合、電位dVは第2データ電位Vdataに近い電位となる。
 このように、画素回路400は、2種類のデータ信号を組み合わせて表示素子を含む回路401に供給する電位を生成することができるため、画素回路400内で階調の補正を行うことが可能となる。
 また画素回路400は、配線S1及び配線S2に供給可能な最大電位を超える電位を生成することも可能となる。例えば発光素子を用いた場合では、ハイダイナミックレンジ(HDR)表示等を行うことができる。また、液晶素子を用いた場合では、オーバードライブ駆動等を実現できる。
[適用例]
 図20Cに示す画素回路400ELは、回路401ELを有する。回路401ELは、発光素子EL、トランジスタM3、及び容量C2を有する。
 トランジスタM3は、ゲートがノードN2及び容量C2の一方の電極と、ソース及びドレインの一方が電位Vを与える配線と、他方が発光素子ELの一方の電極と、それぞれ接続される。容量C2は、他方の電極が電位Vcomを与える配線と接続する。発光素子ELは、他方の電極が電位Vを与える配線と接続する。
 トランジスタM3は、発光素子ELに供給する電流を制御する機能を有する。容量C2は保持容量として機能する。容量C2は不要であれば省略することができる。
 なお、ここでは発光素子ELのアノード側がトランジスタM3と接続する構成を示しているが、カソード側にトランジスタM3を接続してもよい。そのとき、電位Vと電位Vの値を適宜変更することができる。
 画素回路400ELは、トランジスタM3のゲートに高い電位を与えることで、発光素子ELに大きな電流を流すことができるため、例えばHDR表示などを実現することができる。また、配線S1または配線S2に補正信号を供給することで、トランジスタM3または発光素子ELの電気特性のばらつきの補正を行うこともできる。
 なお、図20Cで例示した回路に限られず、別途トランジスタまたは容量などを追加した構成としてもよい。
 本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
(実施の形態4)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用した電子機器の構成例について説明する。
 本発明の一態様の表示装置及び表示モジュールは、表示機能を有する電子機器等の表示部に適用することができる。このような電子機器としては、例えばテレビジョン装置、ノート型のパーソナルコンピュータ、モニタ装置、デジタルサイネージ、パチンコ機、ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
 特に、本発明の一態様の表示装置及び表示モジュールは、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば腕時計型、ブレスレット型の情報端末機(ウェアラブル機器)、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、またはメガネ型のAR向け機器等、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
 図21Aに、メガネ型の電子機器700の斜視図を示す。電子機器700は、一対の表示パネル701、一対の筐体702、一対の光学部材703、一対の装着部704等を有する。
 電子機器700は、光学部材703の表示領域706に、表示パネル701で表示した画像を投影することができる。また、光学部材703は透光性を有するため、使用者は光学部材703を通して視認される透過像に重ねて、表示領域706に表示された画像を見ることができる。したがって電子機器700は、AR表示が可能な電子機器である。
 また一つの筐体702には、前方を撮像することのできるカメラ705が設けられている。また図示しないが、いずれか一方の筐体702には無線受信機、またはケーブルを接続可能なコネクタを備え、筐体702に映像信号等を供給することができる。また、筐体702に、ジャイロセンサなどの加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域706に表示することもできる。また、筐体702にはバッテリが設けられていることが好ましく、無線、または有線によって充電することができる。
 続いて、図21Bを用いて、電子機器700の表示領域706への画像の投影方法について説明する。筐体702の内部には、表示パネル701、レンズ711、反射板712が設けられている。また、光学部材703の表示領域706に相当する部分には、ハーフミラーとして機能する反射面713を有する。
 表示パネル701から発せられた光715は、レンズ711を通過し、反射板712により光学部材703側へ反射される。光学部材703の内部において、光715は光学部材703の端面で全反射を繰り返し、反射面713に到達することで、反射面713に画像が投影される。これにより、使用者は、反射面713に反射された光715と、光学部材703(反射面713を含む)を透過した透過光716の両方を視認することができる。
 図21では、反射板712及び反射面713がそれぞれ曲面を有する例を示している。これにより、これらが平面である場合に比べて、光学設計の自由度を高めることができ、光学部材703の厚さを薄くすることができる。なお、反射板712及び反射面713を平面としてもよい。
 反射板712としては、鏡面を有する部材を用いることができ、反射率が高いことが好ましい。また、反射面713としては、金属膜の反射を利用したハーフミラーを用いてもよいが、全反射を利用したプリズムなどを用いると、透過光716の透過率を高めることができる。
 ここで、筐体702は、レンズ711と表示パネル701との距離、またはこれらの角度を調整する機構を有していることが好ましい。これにより、ピント調整、画像の拡大、縮小などを行うことが可能となる。例えば、レンズ711または表示パネル701の一方または両方が、光軸方向に移動可能な構成とすればよい。
 また筐体702は、反射板712の角度を調整可能な機構を有していることが好ましい。反射板712の角度を変えることで、画像が表示される表示領域706の位置を変えることが可能となる。これにより、使用者の目の位置に応じて最適な位置に表示領域706を配置することが可能となる。
 表示パネル701には、本発明の一態様の表示装置、または表示モジュールを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器700とすることができる。
 図22A、図22Bに、ゴーグル型の電子機器750の斜視図を示す。図22Aは、電子機器750の正面、平面及び左側面を示す斜視図であり、図22Bは、電子機器750の背面、底面、及び右側面を示す斜視図である。
 電子機器750は、一対の表示パネル751、筐体752、一対の装着部754、緩衝部材755、一対のレンズ756等を有する。一対の表示パネル751は、筐体752の内部の、レンズ756を通して視認できる位置にそれぞれ設けられている。
 電子機器750は、VR向けの電子機器である。電子機器750を装着した使用者は、レンズ756を通して表示パネル751に表示される画像を視認することができる。また一対の表示パネル751に異なる画像を表示させることで、視差を用いた3次元表示を行うこともできる。
 また、筐体752の背面側には、入力端子757と、出力端子758とが設けられている。入力端子757には映像出力機器等からの映像信号、または筐体752内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。出力端子758としては、例えば音声出力端子として機能し、イヤフォン、ヘッドフォン等を接続することができる。なお、無線通信により音声データを出力可能な構成とする場合、または外部の映像出力機器から音声を出力する場合には、当該音声出力端子を設けなくてもよい。
 また、筐体752は、レンズ756及び表示パネル751が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ756と表示パネル751との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
 表示パネル751には、本発明の一態様の表示装置、または表示モジュールを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器750とすることができる。これにより、使用者に高い没入感を感じさせることができる。
 緩衝部材755は、使用者の顔(額、頬など)に接触する部分である。緩衝部材755が使用者の顔と密着することにより、光漏れを防ぐことができ、より没入感を高めることができる。緩衝部材755は、使用者が電子機器750を装着した際に使用者の顔に密着するよう、緩衝部材755としては柔らかな素材を用いることが好ましい。例えばゴム、シリコーンゴム、ウレタン、スポンジなどの素材を用いることができる。また、スポンジ等の表面を布、革(天然皮革または合成皮革)、などで覆ったものを用いると、使用者の顔と緩衝部材755との間に隙間が生じにくく光漏れを好適に防ぐことができる。また、このような素材を用いると、肌触りが良いことに加え、寒い季節などに装着した際に、使用者に冷たさを感じさせないため好ましい。緩衝部材755または装着部754などの、使用者の肌に触れる部材は、取り外し可能な構成とすると、クリーニングまたは交換が容易となるため好ましい。
 本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
100A:表示装置、100B:表示装置、100C:表示装置、100D:表示装置、100E:表示装置、100F:表示装置、100G:表示装置、100H:表示装置、101:基板、111:導電層、111B:導電層、111G:導電層、111R:導電層、115:EL層、115B:EL層、115Bf:EL層、115G:EL層、115Gf:EL層、115R:EL層、115Rf:EL層、116:導電層、116B:導電層、116Bf:導電層、116G:導電層、116Gf:導電層、116R:導電層、116Rf:導電層、117:絶縁層、118:絶縁層、118f:絶縁層、119:絶縁層、119f:絶縁膜、120:発光素子、120B:発光素子、120G:発光素子、120R:発光素子、121:絶縁層、121a:絶縁層、121b:絶縁層、121c:絶縁層、131:プラグ、151:レジストマスク、152:レジストマスク、161:絶縁層、162:絶縁層、163:絶縁層、164:接着層、165B:着色層、165G:着色層、165R:着色層、170:溝、170_a:溝、170_b:溝、170_1a:溝、170_1b:溝、170_2a:溝、170_2b:溝、170_3a:溝、170_3b:溝、171_1:溝、171_2:溝、171_3:溝、175:溝、175_1:溝、175_2:溝、175_3:溝、200:表示装置、200A:表示装置、200B:表示装置、200C:表示装置、200D:表示装置、201:基板、202:基板、210:トランジスタ、211:導電層、212:低抵抗領域、213:絶縁層、214:絶縁層、215:素子分離層、220:トランジスタ、221:半導体層、223:絶縁層、224:導電層、225:導電層、226:絶縁層、227:導電層、228:絶縁層、229:絶縁層、230:トランジスタ、231:絶縁層、232:絶縁層、240:容量素子、241:導電層、242:導電層、243:絶縁層、251:導電層、252:導電層、253:導電層、261:絶縁層、261a:絶縁層、261b:絶縁層、262:絶縁層、263:絶縁層、264:絶縁層、265:絶縁層、271:プラグ、271a:導電層、271b:導電層、272:プラグ、273:プラグ、274:プラグ、280:表示モジュール、281:表示部、282:回路部、283:画素回路部、283a:画素回路、284:画素部、284a:画素、285:端子部、286:配線部、290:FPC、400:画素回路、400EL:画素回路、401:回路、401EL:回路、501:画素回路、502:画素部、504:駆動回路部、504a:ゲートドライバ、504b:ソースドライバ、506:保護回路、507:端子部、552:トランジスタ、554:トランジスタ、562:容量素子、572:発光素子、700:電子機器、701:表示パネル、702:筐体、703:光学部材、704:装着部、705:カメラ、706:表示領域、711:レンズ、712:反射板、713:反射面、715:光、716:透過光、750:電子機器、751:表示パネル、752:筐体、754:装着部、755:緩衝部材、756:レンズ、757:入力端子、758:出力端子

Claims (14)

  1.  第1の絶縁層と、
     前記第1の絶縁層上の、第1の発光素子および第2の発光素子と、
     前記第1の発光素子上に、かつ、前記第1の発光素子を覆うように配置された第3の絶縁層と、
     前記第2の発光素子上に、かつ、前記第2の発光素子を覆うように配置された第5の絶縁層と、
     を有し、
     前記第1の発光素子と、前記第2の発光素子とは、異なる色の光を呈し、
     前記第1の絶縁層の、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子との間の領域に、第1の溝、および第2の溝が設けられており、
     前記第3の絶縁層の一部は、前記第1の溝に埋め込まれており、
     前記第5の絶縁層の一部は、前記第2の溝に埋め込まれている、
     表示装置。
  2.  第1の絶縁層と、
     前記第1の絶縁層上の、第1の発光素子および第2の発光素子と、
     前記第1の発光素子上に、かつ、前記第1の発光素子を覆うように配置された第3の絶縁層と、
     前記第2の発光素子上に、かつ、前記第2の発光素子を覆うように配置された第5の絶縁層と、
     を有し、
     前記第1の発光素子と、前記第2の発光素子とは、異なる色の光を呈し、
     前記第1の絶縁層の、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子との間の領域に、第1の溝、および第2の溝が設けられており、
     前記第3の絶縁層の一部は、前記第1の溝に埋め込まれており、
     前記第5の絶縁層の一部は、前記第2の溝に埋め込まれており、
     前記第1の発光素子は、
     第1の導電層と、
     前記第1の導電層上の、第1のEL層と、
     前記第1のEL層上の、第2の導電層と、
     を有し、
     前記第2の発光素子は、
     第3の導電層と、
     前記第3の導電層上の、第2のEL層と、
     前記第2のEL層上の、第4の導電層と、
     を有し、
     前記第1のEL層は、前記第1の導電層の側面および上面を覆うように配置され、
     前記第1のEL層は、前記第1の絶縁層と接する領域を有し、
     前記第2のEL層は、前記第3の導電層の側面および上面を覆うように配置され、
     前記第2のEL層は、前記第1の絶縁層と接する領域を有し、
     前記第1の発光素子から前記第2の発光素子に向かう方向における、前記第1の溝の幅は、前記第1のEL層の膜厚の2倍よりも大きく、
     前記第1の発光素子から前記第2の発光素子に向かう方向における、前記第2の溝の幅は、前記第2のEL層の膜厚の2倍よりも大きい、
     表示装置。
  3.  請求項2において、
     前記第1の溝は、前記第1の溝が延在する方向の、前記第1のEL層の端部よりも外側の領域に延在している、
     表示装置。
  4.  請求項2または請求項3において、
     前記第1の導電層の側面に接するように、前記第1の導電層と前記第1のEL層との間に第6の絶縁層が設けられ、
     前記第3の導電層の側面に接するように、前記第3の導電層と前記第2のEL層との間に第7の絶縁層が設けられている、
     表示装置。
  5.  第1の絶縁層と、
     前記第1の絶縁層上の、第1の発光素子および第2の発光素子と、
     前記第1の発光素子上に、かつ、前記第1の発光素子を覆うように配置された第3の絶縁層と、
     前記第2の発光素子上に、且つ、前記第2の発光素子を覆うように配置された第5の絶縁層と、
     を有し、
     前記第1の発光素子と、前記第2の発光素子とは、異なる色の光を呈し、
     前記第1の絶縁層の、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子との間の領域に、溝が設けられており、
     前記溝は、断面視において、下に凸の半円状の形状を有し、
     前記溝は、第1の領域と、前記第1の領域と重ならない第2の領域と、を有し、
     前記第1の領域は、前記第2の領域よりも、前記第1の発光素子側に位置し、
     前記第2の領域は、前記第1の領域よりも、前記第2の発光素子側に位置し、
     前記第3の絶縁層は、前記溝の第1の領域と重なる領域を有し、
     前記第5の絶縁層は、前記溝の第2の領域と重なる領域を有する、
     表示装置。
  6.  請求項5において、
     前記第1の発光素子は、
     第1の導電層と、
     前記第1の導電層上の、第1のEL層と、
     前記第1のEL層上の、第2の導電層と、
     を有し、
     前記第2の発光素子は、
     第3の導電層と、
     前記第3の導電層上の、第2のEL層と、
     前記第2のEL層上の、第4の導電層と、
     を有し、
     前記第1の導電層の端部および前記第3の導電層の端部を覆うように、第6の絶縁層が設けられている、
     表示装置。
  7.  請求項5または請求項6において、
     前記溝は、前記溝が延在する方向の、前記第1のEL層の端部よりも外側の領域に延在している、
     表示装置。
  8.  請求項1乃至請求項7のいずれか一項において、
     前記第3の絶縁層、および前記第5の絶縁層のそれぞれは、アルミニウムと、酸素と、を有する、
     表示装置。
  9.  第1の導電層、第1のEL層、および第2の導電層を含む第1の発光素子と、第3の導電層、第2のEL層、および第4の導電層を含む第2の発光素子と、を有し、前記第1の発光素子と、前記第2の発光素子とは、異なる色の光を呈する表示装置の作製方法であって、
     第1の絶縁層上に、前記第1の導電層、および前記第3の導電層を形成し、
     前記第1の絶縁層の、前記第1の導電層と前記第3の導電層との間の領域に、第1の溝および第2の溝を形成し、
     前記第2の溝および前記第3の導電層と重なる部分の、前記第1の絶縁層上および前記第3の導電層上に、第1のレジストマスクを形成し、
     前記第1の絶縁層上、前記第1の導電層上、および前記第1のレジストマスク上に、第1の発光性の化合物を含む膜、第1の導電膜を順に成膜することで、前記第1の導電層上に、前記第1のEL層および前記第2の導電層が形成され、かつ、前記第1の絶縁層上および前記第1のレジストマスク上に、第1の層および第5の導電層が形成され、
     前記第2の導電層上、および前記第5の導電層上に、第2の絶縁層を成膜し、
     前記第1の導電層および前記第1の溝と重なる部分の、前記第2の絶縁層上に第2のレジストマスクを形成し、
     前記第2のレジストマスクに覆われない前記第2の絶縁層を除去することで、前記第2の絶縁層から第3の絶縁層を形成し、
     前記第1のレジストマスクと、前記第2のレジストマスクと、前記第2のレジストマスクに覆われない、前記第5の導電層および前記第1の層と、を除去し、
     前記第1の溝および前記第1の導電層と重なる部分の、前記第3の絶縁層上および前記第1の絶縁層上に第3のレジストマスクを形成し、
     前記第1の絶縁層上、前記第3の導電層上、および前記第3のレジストマスク上に、第2の発光性の化合物を含む膜、第2の導電膜を順に成膜することで、前記第3の導電層上に、前記第2のEL層および前記第4の導電層が形成され、かつ、前記第1の絶縁層上および前記第3のレジストマスク上に、第2の層および第6の導電層が形成され、
     前記第4の導電層上、および前記第6の導電層上に、第4の絶縁層を成膜し、
     前記第3の導電層および前記第2の溝と重なる部分の、前記第4の絶縁層上に第4のレジストマスクを形成し、
     前記第4のレジストマスクに覆われない前記第4の絶縁層を除去することで、前記第4の絶縁層から第5の絶縁層を形成し、
     前記第3のレジストマスクと、前記第4のレジストマスクと、前記第4のレジストマスクに覆われない、前記第6の導電層および前記第2の層と、を除去する、
     表示装置の作製方法。
  10.  請求項9において、
     前記第1の発光素子から前記第2の発光素子に向かう方向における、前記第1の溝の幅は、前記第1のEL層の膜厚の2倍よりも大きく、
     前記第1の発光素子から前記第2の発光素子に向かう方向における、前記第2の溝の幅は、前記第2のEL層の膜厚の2倍よりも大きい、
     表示装置の作製方法。
  11.  請求項9または請求項10において、
     前記第1の溝は、前記第1の溝が延在する方向の、前記第1のEL層の端部よりも外側の領域に延在している、
     表示装置の作製方法。
  12.  第1の導電層、第1のEL層、および第2の導電層を含む第1の発光素子と、第3の導電層、第2のEL層、および第4の導電層を含む第2の発光素子と、を有し、前記第1の発光素子と、前記第2の発光素子とは、異なる色の光を呈する表示装置の作製方法であって、
     第1の絶縁層上に、前記第1の導電層、および前記第3の導電層を形成し、
     等方性エッチングを行うことで、前記第1の絶縁層の、前記第1の導電層と前記第3の導電層との間の領域に溝を形成し、
     前記第1の導電層の端部および前記第3の導電層の端部を覆う第6の絶縁層を形成し、
     前記溝の第1の領域および前記第3の導電層と重なる部分の、前記第3の導電層上および前記第6の絶縁層上に、第1のレジストマスクを形成し、
     前記第6の絶縁層上、前記第1の導電層上、および前記第1のレジストマスク上に、第1の発光性の化合物を含む膜、第1の導電膜を順に成膜することで、前記第1の導電層上に、前記第1のEL層および前記第2の導電層が形成され、かつ、前記第6の絶縁層上および前記第1のレジストマスク上に、第1の層および第5の導電層が形成され、
     前記第2の導電層上、及び前記第5の導電層上に、第2の絶縁層を成膜し、
     前記第1の導電層および前記溝の第2の領域と重なる部分の、前記第2の絶縁層上に第2のレジストマスクを形成し、
     前記第2のレジストマスクに覆われない前記第2の絶縁層を除去することで、前記第2の絶縁層から第3の絶縁層を形成し、
     前記第1のレジストマスクと、前記第2のレジストマスクと、前記第2のレジストマスクに覆われない、前記第5の導電層および前記第1の層と、を除去し、
     前記第3の絶縁層と重なる部分の、前記第3の絶縁層上および前記第6の絶縁層上に第3のレジストマスクを形成し、
     前記第6の絶縁層上、前記第3の導電層上、および前記第3のレジストマスク上に、第2の発光性の化合物を含む膜、第2の導電膜を順に成膜することで、前記第3の導電層上に、前記第2のEL層および前記第4の導電層が形成され、かつ、前記第6の絶縁層上および前記第3のレジストマスク上に、第2の層および第6の導電層が形成され、
     前記第4の導電層上、および前記第6の導電層上に、第4の絶縁層を成膜し、
     前記第3の導電層および前記溝の第2の領域と重なる部分の、前記第4の絶縁層上に第4のレジストマスクを形成し、
     前記第4のレジストマスクに覆われない前記第4の絶縁層を除去することで、前記第4の絶縁層から第5の絶縁層を形成し、
     前記第3のレジストマスクと、前記第4のレジストマスクと、前記第4のレジストマスクに覆われない、前記第6の導電層および前記第2の層と、を除去する、
     表示装置の作製方法。
  13.  請求項12において、
     前記溝は、前記溝が延在する方向の、前記第1のEL層の端部よりも外側の領域に延在している、
     表示装置の作製方法。
  14.  請求項9または請求項13のいずれか一項において、
     前記第2の絶縁層、および前記第4の絶縁層は、ALD法によって成膜される、
     表示装置の作製方法。
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