WO2022162495A1 - 表示装置、及び表示装置の作製方法 - Google Patents

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WO2022162495A1
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light
layer
film
emitting
display device
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山崎舜平
瀬尾哲史
岡崎健一
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株式会社半導体エネルギー研究所
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    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/60Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a display device.
  • One embodiment 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 field.
  • Technical fields of one embodiment of the present invention disclosed in this specification and the like include semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, memory devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input/output devices, and driving methods thereof. , or methods for producing them, can be mentioned as an example.
  • a semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics.
  • display devices have been used in various devices such as smartphones, tablet terminals, information terminal devices such as laptop PCs, television devices, and monitor devices.
  • display devices that have various functions in addition to displaying images, such as a function as a touch sensor or a function of capturing fingerprints for authentication.
  • a light-emitting device having a light-emitting element has been developed.
  • a light-emitting element also referred to as an EL element or an EL device
  • EL electroluminescence
  • Patent Document 1 discloses a flexible light-emitting device to which an organic EL element (also referred to as an organic EL device) is applied.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device having a function of detecting an object in contact with or in proximity to a display portion, and a manufacturing method thereof.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device having a function of performing authentication and a manufacturing method thereof.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with a high aperture ratio and a manufacturing method thereof.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a small display device and a manufacturing method thereof.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a highly reliable display device and a manufacturing method thereof.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a novel display device and a manufacturing method thereof.
  • the present invention includes a light-emitting element and a light-receiving element.
  • the light-emitting element includes a first pixel electrode, a first light-emitting layer over the first pixel electrode, and a light-emitting layer over the first light-emitting layer. a second light-emitting layer on the intermediate layer; a common layer on the second light-emitting layer; and a common electrode on the common layer; It has a light-receiving layer on the second pixel electrode, a common layer on the light-receiving layer, and a common electrode on the common layer, and the common layer serves as either a hole injection layer or an electron injection layer in the light emitting element. and the common layer functions as either a hole-transporting layer or an electron-transporting layer in the light-receiving element.
  • the first light-emitting layer and the second light-emitting layer may have the function of emitting light of the same color.
  • the first transistor and the second transistor are included, one of the source and the drain of the first transistor is electrically connected to the first pixel electrode, and the second transistor may be electrically connected to the second pixel electrode, and the first transistor and the second transistor may have silicon or metal oxide in channel formation regions.
  • one embodiment of the present invention is a first step of forming a first pixel electrode, a second pixel electrode, and a connection electrode, and forming a second pixel electrode over the first pixel electrode and the second pixel electrode.
  • the first light-emitting film, the second light-emitting film, and the light-receiving film may be formed by vapor deposition using a shielding mask.
  • the first sacrificial film and the second sacrificial film include the same metal film, alloy film, metal oxide film, semiconductor film, or inorganic insulating film
  • the first The light-emitting film and the second light-emitting film are etched by dry etching using an etching gas that does not contain oxygen as a main component
  • the first sacrificial layer and the second sacrificial layer are It may be removed by wet etching using a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, dilute hydrofluoric acid, oxalic acid, phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, or a mixed liquid thereof.
  • the first sacrificial film and the second sacrificial film may contain aluminum oxide.
  • the above aspect may have a tenth step of forming a protective layer on the common electrode after the ninth step.
  • a display device having a function of detecting an object in contact with or in proximity to a display portion and a manufacturing method thereof can be provided.
  • a display device having a function of performing authentication and a manufacturing method thereof can be provided.
  • a display device with a high aperture ratio and a manufacturing method thereof can be provided.
  • a small display device and a manufacturing method thereof can be provided.
  • a highly reliable display device and a manufacturing method thereof can be provided.
  • a novel display device and a manufacturing method thereof can be provided.
  • FIG. 1A to 1E are cross-sectional views showing configuration examples of a display device.
  • FIG. 1F is a diagram showing an example of a captured image.
  • 2A and 2B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 3A and 3B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • 5A and 5B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 6A to 6C are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 7A and 7B are top views showing configuration examples of the display device.
  • 8A and 8B are top views showing configuration examples of the display device.
  • FIG. 9A is a top view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 9A is a top view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 9B is a diagram showing the light receiving range of the light receiving element.
  • FIG. 10 is a top view showing a configuration example of a display device.
  • 11A to 11E are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 12A to 12D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 13A to 13C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 14A to 14D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 15A to 15C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • 22A and 22B are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • 23A and 23B are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • 24A to 24E are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • film and the term “layer” can be interchanged with each other.
  • conductive layer or “insulating layer” may be interchangeable with the terms “conductive film” or “insulating film.”
  • an EL layer refers to a layer provided between a pair of electrodes of a light-emitting element and containing at least a light-emitting substance (also referred to as a light-emitting layer) or a laminate including a light-emitting layer. .
  • a display panel which is one aspect of a display device, has a function of displaying (outputting) an image, for example, on a display surface. Therefore, the display panel is one aspect of the output device.
  • the substrate of the display panel is attached with a connector such as FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package), or an IC is sometimes called a display panel module, a display module, or simply a display panel.
  • a connector such as FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package)
  • an IC is sometimes called a display panel module, a display module, or simply a display panel.
  • a display device of one embodiment of the present invention includes a display portion in which pixels are arranged in matrix.
  • a pixel has a plurality of sub-pixels, and one light-emitting element (also referred to as a light-emitting device) is provided for each sub-pixel.
  • a plurality of sub-pixels provided in the same pixel can have a function of emitting lights of different colors.
  • Each light-emitting element has a pair of electrodes and a light-emitting layer therebetween.
  • the light-emitting element is preferably an organic EL element (organic electroluminescence element).
  • Two or more light-emitting elements that emit different colors have light-emitting layers each containing a different material.
  • a full-color display device can be realized by including three types of light-emitting elements that emit red (R), green (G), and blue (B) light.
  • a light-emitting layer is processed into a fine pattern without using a shadow mask such as a metal mask.
  • the sub-pixels can be miniaturized and the aperture ratio of the pixels can be increased as compared with the case where the light-emitting layers are separately formed by using the shadow mask.
  • the light-emitting layers can be separately formed, a display device with extremely vivid, high-contrast, and high-quality display can be realized.
  • a pixel can be provided with a sub-pixel having a light-receiving element (also referred to as a light-receiving device) in addition to the sub-pixel having a light-emitting element.
  • the display device of one embodiment of the present invention can prevent the pixel density from becoming small.
  • the pixel density can be 400 ppi or greater, 1000 ppi or greater, 3000 ppi or greater, or 5000 ppi or greater.
  • a light-receiving element included in the display device of one embodiment of the present invention functions as an optical sensor. Therefore, the display device of one embodiment of the present invention can display an image with a light-emitting element and detect an object that is in contact with or close to the display portion, for example, with a light-receiving element. For example, when a finger of a user of the display device is in contact with the display portion of the display device of one embodiment of the present invention, authentication can be performed based on the fingerprint of the finger.
  • the light-receiving element in the display unit, there is no need to externally attach the sensor to the display device. Therefore, since the number of parts of the display device can be reduced, the size and weight of the display device can be reduced.
  • the light-receiving element can detect light emitted by the light-emitting element, applied to an object, and reflected by the object. Therefore, for example, even in a dark place, it is possible to detect an object that is in contact with or close to the display unit, and to perform authentication such as fingerprint authentication.
  • devices manufactured using metal masks or FMM are sometimes referred to as devices with MM (metal mask) structures.
  • MM metal mask
  • a device manufactured without using a metal mask or FMM may be referred to as a device with an MML (metal maskless) structure.
  • a light-emitting element capable of emitting white light is sometimes referred to as a white light-emitting element.
  • a white light-emitting element can be combined with a colored layer (for example, a color filter) to realize a full-color display device.
  • the light-emitting element can be roughly classified into a single structure and a tandem structure.
  • a single-structure light-emitting element preferably has one light-emitting unit between a pair of electrodes, and the light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
  • the light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
  • the emission color of the first light-emitting layer and the emission color of the second light-emitting layer it is possible to obtain a configuration in which the entire light-emitting element emits white light.
  • a light-emitting element having three or more light-emitting layers are examples of the entire light-emitting element having three or more light-emitting layers.
  • a tandem-structured light-emitting element preferably has two or more light-emitting units between a pair of electrodes, and each light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
  • each light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
  • a structure in which white light emission is obtained by combining light from the light emitting layers of a plurality of light emitting units may be employed. Note that the structure for obtaining white light emission is the same as the structure of the single structure.
  • an intermediate layer such as a charge-generating layer is preferably provided between a plurality of light-emitting units.
  • the white light emitting element when comparing the white light emitting element (single structure or tandem structure) and the light emitting element having the SBS structure, the light emitting element having the SBS structure can consume less power than the white light emitting element. Therefore, when it is desired to suppress the power consumption of the display device, it is preferable to use a light-emitting element having an SBS structure.
  • the manufacturing process of the white light emitting element is simpler than that of the SBS structure light emitting element, so that the manufacturing cost can be reduced or the manufacturing yield can be increased.
  • FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views illustrating structural examples of a display device of one embodiment of the present invention.
  • a display device 10A shown in FIG. 1A has a layer 53 having light receiving elements and a layer 57 having light emitting elements between substrates 51 and 59 .
  • a display device 10B shown in FIG. 1B has a layer 55 having a transistor, a layer 53 having a light receiving element, and a layer 57 having a light emitting element between a substrate 51 and a substrate 59.
  • FIG. 1B A display device 10B shown in FIG. 1B has a layer 55 having a transistor, a layer 53 having a light receiving element, and a layer 57 having a light emitting element between a substrate 51 and a substrate 59.
  • the display device 10A and the display device 10B have a configuration in which red (R), green (G), and blue (B) lights are emitted from the layer 57 having light emitting elements.
  • a display device of one embodiment of the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix in a display portion.
  • One pixel has one or more sub-pixels.
  • One sub-pixel has one light-emitting element or one light-receiving element.
  • a pixel can have four sub-pixels.
  • one pixel can be configured to have a light-emitting element of three colors of R, G, and B and a light-receiving element, and yellow (Y), cyan (C), and magenta ( M) can be configured to have three color light-emitting elements and light-receiving elements.
  • the pixel can have a structure having five sub-pixels.
  • one pixel can be configured to have four-color light-emitting elements of R, G, B, and white (W) and a light-receiving element.
  • W white
  • a configuration including light emitting elements of four colors of R, G, B, and infrared (IR) and light receiving elements can be employed.
  • the light receiving element may be provided in all the pixels, or may be provided in some of the pixels.
  • one pixel may have a plurality of light receiving elements.
  • a display device of one embodiment of the present invention may have a function of detecting an object such as a finger in contact with the display device.
  • the finger 52 touching the display device 10B reflects the light emitted by the light emitting element in the layer 57 having the light emitting element, and the light receiving element in the layer 53 having the light receiving element reflects the light. Detect light.
  • the light emitted by the light emitting element in the layer 57 is reflected by the finger 52 close to the display device 10B, and the light receiving element in the layer 53 detects the reflected light.
  • the display device of one embodiment of the present invention can function as a touch sensor (also referred to as a direct touch sensor), or a near touch sensor (hover sensor, hover touch sensor, non-contact sensor, or touchless sensor). It can have the function as
  • the finger 52 can be detected when the finger 52 approaches the display device 10B even if the finger 52 does not touch the display device 10B.
  • the display device 10B can detect the finger 52 when the distance between the display device 10B and the finger 52 is 0.1 mm or more and 300 mm or less, preferably 3 mm or more and 50 mm or less.
  • the display device 10B can be operated without the finger 52 directly touching it, in other words, the display device 10B can be operated without contact (touchless).
  • the display device of one embodiment of the present invention can have a function of detecting the fingerprint of the finger 52, for example.
  • FIG. 1E schematically shows an enlarged view of the contact portion when the finger 52 is in contact with the substrate 59.
  • FIG. 1E shows how layers 57 having light emitting elements and layers 53 having light receiving elements are alternately arranged.
  • a fingerprint is formed on the finger 52 by concave portions and convex portions. Therefore, the convex portion of the fingerprint touches the substrate 59 as shown in FIG. 1E.
  • Specularly reflected light is highly directional light whose incident angle and reflected angle are the same, and diffusely reflected light is light with low angular dependence of intensity and low directivity.
  • the light reflected from the surface of the finger 52 is dominated by the diffuse reflection component of the specular reflection and the diffuse reflection.
  • the light reflected from the interface between the substrate 59 and the atmosphere is predominantly a specular reflection component.
  • the intensity of the light reflected by the contact surface or the non-contact surface between the finger 52 and the substrate 59 and incident on the layer 53 located directly below them is the sum of specularly reflected light and diffusely reflected light.
  • the specularly reflected light (indicated by the solid line arrow) is dominant. indicated by dashed arrows) becomes dominant. Therefore, the intensity of light received by the light-receiving element of the layer 53 located directly below the recess is higher than the intensity of light received by the light-receiving element of the layer 53 located directly below the protrusion. Therefore, the fingerprint of the finger 52 can be imaged using the light receiving element.
  • the arrangement interval of the light receiving elements of the layer 53 is set to be smaller than the distance between two protrusions of the fingerprint, preferably smaller than the distance between adjacent recesses and protrusions, so that a clear fingerprint image can be obtained. can be done. Since the distance between concave and convex portions of a human fingerprint is approximately 150 ⁇ m to 250 ⁇ m, for example, the array interval of light receiving elements is 400 ⁇ m or less, preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, and even more preferably 120 ⁇ m or less. More preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less. Although the arrangement interval is preferably as small as possible, it can be, for example, 1 ⁇ m or more, 10 ⁇ m or more, or 20 ⁇ m or more.
  • FIG. 1F is an example of a fingerprint image captured by the display device of one embodiment of the present invention.
  • the contour of the finger 52 is indicated by a dashed line in the region 65
  • the contour of the contact portion 69 is indicated by a dashed line.
  • a high-contrast fingerprint 67 can be imaged due to the difference in the amount of light incident on the light-receiving element.
  • the light-receiving element can detect light emitted by the light-emitting element, applied to an object such as the finger 52, and reflected by the object. Therefore, even in a dark place, for example, an object that is in contact with or close to the display can be detected, and authentication such as fingerprint authentication can be performed.
  • the light-receiving element in the display unit, it is no longer necessary to externally attach the sensor to the display device. Therefore, since the number of parts of the display device can be reduced, the size and weight of the display device can be reduced.
  • FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view of the display device 10 .
  • the display device 10 has a light-emitting element 550R that emits red light, a light-emitting element 550G that emits green light, a light-emitting element 550B that emits blue light, and a light-receiving element 560.
  • FIG. 550R shows a schematic cross-sectional view of the display device 10 .
  • the display device 10 has a light-emitting element 550R that emits red light, a light-emitting element 550G that emits green light, a light-emitting element 550B that emits blue light, and a light-receiving element 560.
  • the light-emitting element 550R has a structure in which two light-emitting units 512R (light-emitting unit 512R_1 and light-emitting unit 512R_2) are stacked between a pair of electrodes (electrode 501R, electrode 502) via an intermediate layer 531R.
  • the light-emitting element 550G has a structure in which two light-emitting units 512G (light-emitting unit 512G_1 and light-emitting unit 512G_2) are stacked between a pair of electrodes (electrode 501G, electrode 502) via an intermediate layer 531G. .
  • the light emitting element 550B has a structure in which two light emitting units 512B (light emitting unit 512B_1 and light emitting unit 512B_2) are stacked between a pair of electrodes (electrode 501B, electrode 502) with an intermediate layer 531B interposed therebetween.
  • the light receiving element 560 is provided with a light receiving unit 542 between a pair of electrodes (electrode 501PD, electrode 502).
  • the term "display device 10" is simply used. That is, the configuration and the like of the display device 10 can be applied to both the display device 10A shown in FIG. 1A and the display device 10B shown in FIG. 1B. The same is true for other elements.
  • the electrode 501 functions as a pixel electrode and is provided for each light emitting element 550 and each light receiving element 560 .
  • the electrode 502 functions as a common electrode and is provided in common to the plurality of light emitting elements 550 and light receiving elements 560 .
  • the light emitting unit 512R_1 includes layers 521, 522, 523R, 524, and the like.
  • the light-emitting unit 512R_2 includes a layer 522, a light-emitting layer 523R, a layer 524, and the like.
  • the light emitting element 550R has a layer 525R between the light emitting unit 512R_2 and the electrode 502, for example. Note that the layer 525R can also be considered part of the light emitting unit 512R_2.
  • the layer 521 has, for example, a layer (hole injection layer) containing a highly hole-injecting substance.
  • the layer 522 has, for example, a layer containing a substance with a high hole-transport property (hole-transport layer).
  • the layer 524 has, for example, a layer containing a highly electron-transporting substance (electron-transporting layer).
  • the layer 525 has, for example, a layer containing a highly electron-injecting substance (electron-injection layer).
  • the layer 521 may have an electron injection layer
  • the layer 522 may have an electron transport layer
  • the layer 524 may have a hole transport layer
  • the layer 525 may have a hole injection layer.
  • the layer 522, the light emitting layer 523R, and the layer 524 may have the same configuration (material, film thickness, etc.) in the light emitting unit 512R_1 and the light emitting unit 512R_2, or may have different configurations.
  • the present invention is not limited to this.
  • the layer 521 has a function of both a hole-injection layer and a hole-transport layer, or when the layer 521 has a function of both an electron-injection layer and an electron-transport layer , the layer 522 may be omitted.
  • the intermediate layer 531R has a function of injecting electrons into one of the light emitting unit 512R_1 and the light emitting unit 512R_2 and injecting holes into the other when a voltage is applied between the electrode 501 and the electrode 502. .
  • the intermediate layer 531R can also be called a charge generation layer.
  • the light-emitting unit 512R has been specified, but the same configuration can be applied to the light-emitting unit 512G and the light-emitting unit 512B.
  • the light-emitting layer 523R included in the light-emitting element 550R includes a light-emitting substance that emits red light
  • the light-emitting layer 523G included in the light-emitting element 550G includes a light-emitting substance that emits green light
  • the light-emitting element 550B includes the light-emitting layer 523G.
  • Layer 523B has a luminescent material that exhibits blue emission.
  • the light emitting element 550G and the light emitting element 550B each have a configuration in which the light emitting layer 523R of the light emitting element 550R is replaced with a light emitting layer 523G and a light emitting layer 523B, and other configurations are the same as those of the light emitting element 550R. .
  • the layers 521, 522, 524, and 525 may have the same configuration (material, film thickness, etc.) in the light emitting elements of each color, or may have different configurations.
  • a configuration in which a plurality of light-emitting units are connected in series via an intermediate layer 531, such as the light-emitting element 550R, the light-emitting element 550G, and the light-emitting element 550B, is called a tandem structure in this specification and the like.
  • a structure having one light-emitting unit between a pair of electrodes is called a single structure.
  • the structure is referred to as a tandem structure, but the structure is not limited to this.
  • the tandem structure may be referred to as a stack structure.
  • a light-emitting element capable of emitting light with high luminance can be obtained by adopting a tandem structure.
  • the tandem structure can reduce the current required to obtain the same luminance as compared with the single structure, so that the reliability of the display device can be improved.
  • a structure in which a light-emitting layer is separately formed for each light-emitting element is sometimes called an SBS structure.
  • the material and structure can be optimized for each light-emitting element, so the degree of freedom in selecting the material and structure increases, and it becomes easy to improve luminance and reliability.
  • the display device 10 of one embodiment of the present invention has a tandem structure and an SBS structure. Therefore, it is possible to have both the merit of the tandem structure and the merit of the SBS structure.
  • the display device 10 of one embodiment of the present invention may be referred to as a two-stage tandem structure because it has a structure in which two light-emitting units are arranged in series as illustrated in FIG. 2A. Further, in the two-stage tandem structure shown in FIG. 2A, the structure is such that the second light-emitting unit having the red light-emitting layer is stacked on the first light-emitting unit having the red light-emitting layer. Similarly, in the two-stage tandem structure shown in FIG.
  • the structure is such that the second light-emitting unit having a green light-emitting layer is stacked on the first light-emitting unit having a green light-emitting layer, and the blue light-emitting layer A second light-emitting unit having a blue light-emitting layer is stacked on the first light-emitting unit having .
  • a light-receiving unit 542 of the light-receiving element 560 has a layer 522, a light-receiving layer 543, a layer 524, and the like.
  • the light receiving unit 542 can be configured without a hole injection layer and an electron injection layer.
  • the layers 522 and 524 included in the light-receiving unit 542 may have the same configuration (material, film thickness, etc.) as the layers 522 and 524 included in the light-emitting unit 512, or may have different configurations.
  • FIG. 2B is a modification of the display device 10 shown in FIG. 2A.
  • the display device 10 shown in FIG. 2B is an example in which the layer 525 is commonly provided between the light emitting elements 550 and the light receiving elements 560 similarly to the electrodes 502 .
  • layer 525 can be referred to as a common layer.
  • the layer 525 functions as an electron injection layer for the light emitting element 550.
  • the light receiving element 560 it functions as an electron transport layer. Therefore, when the display device 10 has the configuration shown in FIG. 2B, the light receiving unit 542 does not need to be provided with the layer 524 functioning as an electron transport layer.
  • the display device 10 shown in FIG. 3A is an example in which three light emitting units are stacked.
  • the light emitting element 550R has a light emitting unit 512R_3 laminated on the light emitting unit 512R_2 via an intermediate layer 531R.
  • the light emitting unit 512R_3 has the same configuration as the light emitting unit 512R_2. The above is the same for the light-emitting unit 512G_3 included in the light-emitting element 550G and the light-emitting unit 512B_3 included in the light-emitting element 550B.
  • FIG. 3B shows an example of stacking n light-emitting units (n is an integer of 2 or more).
  • the luminance obtained from the light-emitting element with the same amount of current can be increased according to the number of stacked layers. Further, by increasing the number of stacked light-emitting units, the current required to obtain the same luminance can be reduced, so that the power consumption of the light-emitting element can be reduced according to the number of stacked layers.
  • FIG. 4 is a modification of the display device 10 shown in FIG. 2A.
  • the display device 10 shown in FIG. 4 is an example in which the light receiving element 560 has two light receiving units 542 (a light receiving unit 542_1 and a light receiving unit 542_2).
  • the light receiving unit 542_1 and the light receiving unit 542_2 are laminated via the intermediate layer 531PD.
  • FIG. 4 although the structure which laminated
  • the electrodes 502 are provided along the side surfaces of the light-emitting unit 512, the intermediate layer 531, the light-receiving unit 542, and the like. shows an example of
  • the intermediate layer 531 and the electrode 502 come into contact with each other, an electrical short may occur. Therefore, it is preferable to insulate the intermediate layer 531 and the electrode 502 .
  • FIG. 5A shows an example in which an insulating layer 541 is provided to cover the electrode 501, the side surface of each light emitting unit 512, the side surface of the intermediate layer 531, and the side surface of the light receiving unit 542.
  • the insulating layer 541 can be called a sidewall protective layer, a sidewall insulating film, or the like.
  • the intermediate layer 531 and the electrode 502 can be electrically insulated.
  • each light emitting unit 512, the side surface of the intermediate layer 531, and the side surface of the light receiving unit 542 are preferably perpendicular or substantially perpendicular to the formation surface.
  • the angle formed by the surface to be formed and these side surfaces be 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • FIG. 5B shows an example in which the layer 525 and the electrode 502 are provided along the side surface of the light emitting unit 512, the side surface of the intermediate layer 531, and the side surface of the light receiving unit 542. Furthermore, the side wall protective layer has a two-layer structure of an insulating layer 541 and an insulating layer 544 .
  • FIG. 6A is a modification of FIG. 5B.
  • 6B is an enlarged view of region 503 shown in FIG. 6A.
  • 6A and 5B differ in the shape of the end of the insulating layer 544.
  • the shape of the edge of the insulating layer 544 is different, and the layer 525 and the electrode 502 are formed along the shape of the insulating layer 544, so the shapes of the layer 525 and the electrode 502 are also different.
  • 6A and 5B are different in thickness of the insulating layer 541 and the insulating layer 544.
  • FIG. In FIG. 6A, the insulating layer 544 is thicker than the insulating layer 541 .
  • the shape of the end of the insulating layer 544 is round as shown in FIG.
  • the end portion of the insulating layer 544 is rounded as shown in FIG. Become.
  • the coverage of the layer 525 and the electrode 502 is improved, which is preferable.
  • the shape of the end portion may be easily rounded.
  • the insulating layer 541 and the insulating layer 544 that function as side wall protective layers can prevent electrical shorts between the electrode 502 and the intermediate layer 531 .
  • electrical shorting between the electrodes 501 and 502 can be prevented. This can prevent electrical short-circuiting at the four corners of the light-emitting element.
  • An inorganic insulating film is preferably used for each of the insulating layers 541 and 544 .
  • oxide or nitride films such as silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum oxynitride, or hafnium oxide can be used.
  • yttrium oxide, zirconium oxide, gallium oxide, tantalum oxide, magnesium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, neodymium oxide, or the like may be used.
  • the insulating layer 541 and the insulating layer 544 are formed by various film forming methods such as sputtering, vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), and atomic layer deposition (ALD). can be done.
  • the ALD method causes little film formation damage to a layer to be formed
  • the insulating layer 541 that is directly formed over the light-emitting unit and the intermediate layer 531 is preferably formed by the ALD method.
  • an aluminum oxide film formed by an ALD method can be used for the insulating layer 541, and a silicon nitride film formed by a sputtering method can be used for the insulating layer 544.
  • one or both of the insulating layer 541 and the insulating layer 544 have a function as a barrier insulating film against at least one of water and oxygen.
  • one or both of the insulating layer 541 and the insulating layer 544 preferably have a function of suppressing diffusion of at least one of water and oxygen.
  • one or both of the insulating layer 541 and the insulating layer 544 preferably have a function of capturing or fixing at least one of water and oxygen (also referred to as gettering).
  • a barrier insulating film indicates an insulating film having barrier properties.
  • barrier property refers to a function of suppressing diffusion of a corresponding substance (also referred to as low permeability).
  • the corresponding substance has a function of capturing or fixing (also called gettering).
  • Either one or both of the insulating layer 541 and the insulating layer 544 have the function of the barrier insulating film or the gettering function, so that impurities (typically water , or oxygen) can be suppressed. With such a structure, a highly reliable display device can be provided.
  • the display device 10 may be configured without the insulating layer 541 and the insulating layer 544 functioning as sidewall protective layers.
  • a layer 525 is provided on the side of each light emitting unit 512 , the side of the intermediate layer 531 and the side of the light receiving unit 542 .
  • each light-emitting element can be red, green, blue, cyan, magenta, yellow, white, or the like depending on the material forming the light-emitting layer 523 or the like.
  • the color purity can be further increased by providing the light-emitting element with a microcavity structure.
  • the light-emitting layer contains two or more kinds of light-emitting substances.
  • two or more kinds of light-emitting substances may be selected so that the light emission of each light-emitting substance has a complementary color relationship.
  • a light-emitting element that emits white light as a whole can be obtained.
  • the light-emitting layer preferably contains two or more light-emitting substances that emit light such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), or O (orange).
  • a light-emitting element has at least a light-emitting layer. Further, in the light-emitting element, layers other than the light-emitting layer include a substance with a high hole-injection property, a substance with a high hole-transport property, a hole-blocking material, a substance with a high electron-transport property, an electron-blocking material, and a substance with a high electron-injection property.
  • a layer containing a substance, a bipolar substance (a substance with high electron-transport properties and high hole-transport properties), or the like may be further included.
  • Either a low-molecular-weight compound or a high-molecular-weight compound can be used for the light-emitting element, and an inorganic compound may be included.
  • Each of the layers constituting the light-emitting element 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.
  • the light-emitting element can be configured to have one or more layers selected from a hole injection layer, a hole transport layer, a hole block layer, an electron block layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
  • the hole-injecting layer is a layer that injects holes from the anode into the hole-transporting layer, and contains a material with high hole-injecting properties.
  • highly hole-injecting materials include aromatic amine compounds and composite materials containing a hole-transporting material and an acceptor material (electron-accepting material).
  • the hole-transporting layer is a layer that transports holes injected from the anode to the light-emitting layer by means of the hole-injecting layer.
  • a hole-transporting layer is a layer containing a hole-transporting material.
  • the hole-transporting material a substance having a hole mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more is preferable. Note that substances other than these can be used as long as they have a higher hole-transport property than electron-transport property.
  • hole-transporting materials include ⁇ -electron-rich heteroaromatic compounds (e.g., carbazole derivatives, thiophene derivatives, furan derivatives, etc.), aromatic amines (compounds having an aromatic amine skeleton), and other hole-transporting materials. High material is preferred.
  • the electron-transporting layer is a layer that transports electrons injected from the cathode to the light-emitting layer by the electron-injecting layer.
  • the electron-transporting layer is a layer containing an electron-transporting material.
  • an electron-transporting material a substance having an electron mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more is preferable. Note that substances other than these substances can be used as long as they have a higher electron-transport property than hole-transport property.
  • electron-transporting materials include metal complexes having a quinoline skeleton, metal complexes having a benzoquinoline skeleton, metal complexes having an oxazole skeleton, metal complexes having a thiazole skeleton, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, ⁇ electrons containing oxazole derivatives, thiazole derivatives, phenanthroline derivatives, quinoline derivatives with quinoline ligands, benzoquinoline derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, pyrimidine derivatives, or other nitrogen-containing heteroaromatic compounds
  • a material having a high electron-transport property such as a deficient heteroaromatic compound can be used.
  • the electron injection layer is a layer that injects electrons from the cathode to the electron transport layer, and is a layer that contains a material with high electron injection properties.
  • Alkali metals, alkaline earth metals, or compounds thereof can be used as materials with high electron injection properties.
  • a composite material containing an electron-transporting material and a donor material (electron-donating material) can also be used as a material with high electron-injecting properties.
  • the electron injection layer examples include lithium, cesium, ytterbium, lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF x , X is an arbitrary number), and 8-(quinolinolato)lithium (abbreviation: Liq), 2-(2-pyridyl)phenoratritium (abbreviation: LiPP), 2-(2-pyridyl)-3-pyridinolatritium (abbreviation: LiPPy), 4-phenyl-2-(2-pyridyl)pheno Alkali metals such as latotium (abbreviation: LiPPP), lithium oxide (LiO x ), or cesium carbonate, alkaline earth metals, or compounds thereof can be used.
  • the electron injection layer may have a laminated structure of two or more layers. As the laminated structure, for example, lithium fluoride can be used for the first layer and ytterbium can be used for the second layer.
  • a material having an electron transport property may be used as the electron injection layer.
  • a compound having a lone pair of electrons and an electron-deficient heteroaromatic ring can be used as the electron-transporting material.
  • a compound having at least one of a pyridine ring, diazine ring (pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring), and triazine ring can be used.
  • the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the organic compound having an unshared electron pair is preferably -3.6 eV or more and -2.3 eV or less.
  • CV cyclic voltammetry
  • photoelectron spectroscopy optical absorption spectroscopy
  • inverse photoelectron spectroscopy and the like are used to determine the highest occupied molecular orbital (HOMO) level and LUMO level of an organic compound. can be estimated.
  • BPhen 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • NBPhen 2,9-bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • HATNA diquinoxalino [2,3-a:2′,3′-c]phenazine
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris[3′-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl]-1, 3,5-triazine
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris[3′-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl]-1, 3,5-triazine
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris[3′-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl]-1, 3,5-triazine
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris[3′-(pyridin-3-yl)biphenyl-3
  • a light-emitting layer is a layer containing a light-emitting substance.
  • the emissive layer can have one or more emissive materials.
  • As the light-emitting substance a substance emitting light of blue, purple, blue-violet, green, yellow-green, yellow, orange, red, or the like is used as appropriate.
  • a substance that emits near-infrared light can be used as the light-emitting substance.
  • Examples of light-emitting substances include fluorescent materials, phosphorescent materials, TADF materials, and quantum dot materials.
  • fluorescent materials include pyrene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene derivatives, fluorene derivatives, carbazole derivatives, dibenzothiophene derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, quinoxaline derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, phenanthrene derivatives, naphthalene derivatives, and the like. mentioned.
  • Examples of phosphorescent materials include organometallic complexes (especially iridium complexes) having a 4H-triazole skeleton, 1H-triazole skeleton, imidazole skeleton, pyrimidine skeleton, pyrazine skeleton, or pyridine skeleton, and phenylpyridine derivatives having an electron-withdrawing group.
  • organometallic complexes especially iridium complexes
  • platinum complexes, rare earth metal complexes, etc. which serve as ligands, may be mentioned.
  • the light-emitting layer may contain one or more organic compounds (host material, assist material, etc.) in addition to the light-emitting substance (guest material).
  • One or both of a hole-transporting material and an electron-transporting material can be used as the one or more organic compounds.
  • Bipolar materials or TADF materials may also be used as one or more organic compounds.
  • the light-emitting layer preferably includes, for example, a phosphorescent material and a combination of a hole-transporting material and an electron-transporting material that easily form an exciplex.
  • ExTET Exciplex-Triplet Energy Transfer
  • a combination that forms an exciplex that emits light that overlaps with the wavelength of the absorption band on the lowest energy side of the light-emitting substance energy transfer becomes smooth and light emission can be efficiently obtained. With this configuration, high efficiency, low-voltage driving, and long life of the light-emitting element can be realized at the same time.
  • a material that can be applied to an electron injection layer such as lithium
  • a material applicable to the hole injection layer can be preferably used.
  • a layer containing a hole-transporting material and an acceptor material can be used for the intermediate layer.
  • a layer containing an electron-transporting material and a donor material can be used for the intermediate layer.
  • the light-emitting material of the light-emitting layer is not particularly limited.
  • the light-emitting layer 523R included in the light-emitting unit 512R_1 includes a phosphorescent material
  • the light-emitting layer 523R included in the light-emitting unit 512R_2 includes a phosphorescent material
  • the light-emitting layer 523G included in the light-emitting unit 512G_1 includes
  • the light-emitting layer 523G of the light-emitting unit 512G_2 contains a fluorescent material
  • the light-emitting layer 523B of the light-emitting unit 512B_1 contains a fluorescent material
  • the light-emitting layer 523B of the light-emitting unit 512B_2 contains A configuration including a fluorescent material may be used.
  • the light-emitting layer 523R included in the light-emitting unit 512R_1 includes a phosphorescent material
  • the light-emitting layer 523R included in the light-emitting unit 512R_2 includes a phosphorescent material
  • the light-emitting layer 523G included in the light-emitting unit 512G_1 includes The light-emitting layer 523G of the light-emitting unit 512G_2 contains a phosphorescent material
  • the light-emitting layer 523B of the light-emitting unit 512B_1 contains a fluorescent material
  • the light-emitting layer 523B of the light-emitting unit 512B_2 contains A configuration including a fluorescent material may be used.
  • the display device of one embodiment of the present invention has a structure in which all the light-emitting layers of the display device 10 illustrated in FIG. 2A are made of a fluorescent material, or a structure in which all the light-emitting layers of the display device 10 illustrated in FIG. 2A are made of a phosphorescent material. may be
  • the display device of one embodiment of the present invention has a structure in which the light-emitting layer 523R included in the light-emitting unit 512R_1 is a phosphorescent material and the light-emitting layer 523R included in the light-emitting unit 512R_2 is a fluorescent material in the display device 10 illustrated in FIG.
  • the light-emitting layer 523R of the light-emitting unit 512R_1 is made of a fluorescent material
  • the light-emitting layer 523R of the light-emitting unit 512R_2 is made of a phosphorescent material.
  • a configuration different from the light-emitting material used may be used.
  • the light receiving layer 543 included in the light receiving element 560 contains a semiconductor.
  • the semiconductor include inorganic semiconductors such as silicon and organic semiconductors including organic compounds.
  • an organic semiconductor is used as the semiconductor included in the light-receiving layer 543 is shown.
  • the use of an organic semiconductor is preferable because the light-emitting layer 523 and the light-receiving layer 543 can be formed by the same method (eg, vacuum deposition method) and a manufacturing apparatus can be shared.
  • n-type semiconductor material included in the absorption layer 543 examples include electron-accepting organic semiconductor materials such as fullerene (for example, C60 or C70 ) and fullerene derivatives.
  • Fullerenes have a soccer ball-like shape, which is energetically stable.
  • Fullerene has both deep (low) HOMO and LUMO levels. Since fullerene has a deep LUMO level, it has an extremely high electron-accepting property (acceptor property).
  • acceptor property Normally, like benzene, when the ⁇ -electron conjugation (resonance) spreads in the plane, the electron-donating property (donor property) increases. , the electron acceptability becomes higher.
  • a high electron-accepting property is useful as a light-receiving element because charge separation occurs quickly and efficiently.
  • Both C 60 and C 70 have broad absorption bands in the visible light region, and C 70 is particularly preferable because it has a larger ⁇ -electron conjugate system than C 60 and has a wide absorption band in the long wavelength region.
  • [6,6]-Phenyl-C71-butylic acid methyl ester (abbreviation: PC70BM), [6,6]-Phenyl-C61-butylic acid methyl ester (abbreviation: PC60BM), or 1' , 1′′,4′,4′′-Tetrahydro-di[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2′,3′,56,60:2′′,3′′][5,6]fullerene -C60 (abbreviation: ICBA) and the like.
  • PC70BM [6,6]-Phenyl-C71-butylic acid methyl ester
  • PC60BM [6,6]-Phenyl-C61-butylic acid methyl ester
  • ICBA 1,6]fullerene -C60
  • Materials for the n-type semiconductor include metal complexes having a quinoline skeleton, metal complexes having a benzoquinoline skeleton, metal complexes having an oxazole skeleton, metal complexes having a thiazole skeleton, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, Oxazole derivatives, thiazole derivatives, phenanthroline derivatives, quinoline derivatives, benzoquinoline derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, pyrimidine derivatives, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, coumarin derivatives, rhodamine derivatives, triazine derivatives, or quinone derivatives etc.
  • Materials of the p-type semiconductor included in the absorption layer 543 include copper (II) phthalocyanine (CuPc), tetraphenyldibenzoperiflanthene (DBP), zinc phthalocyanine (ZnPc), and tin. Electron-donating organic semiconductor materials such as phthalocyanine (SnPc) and quinacridone are included.
  • Examples of p-type semiconductor materials include carbazole derivatives, thiophene derivatives, furan derivatives, and compounds having an aromatic amine skeleton.
  • materials for p-type semiconductors include naphthalene derivatives, anthracene derivatives, pyrene derivatives, triphenylene derivatives, fluorene derivatives, pyrrole derivatives, benzofuran derivatives, benzothiophene derivatives, indole derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, indolocarbazole derivatives, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, naphthalocyanine derivatives, quinacridone derivatives, polyphenylenevinylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, polythiophene derivatives and the like.
  • the HOMO level of the electron-donating organic semiconductor material is preferably shallower (higher) than the HOMO level of the electron-accepting organic semiconductor material.
  • the LUMO level of the electron-donating organic semiconductor material is preferably shallower (higher) than the LUMO level of the electron-accepting organic semiconductor material.
  • a spherical fullerene as the electron-accepting organic semiconductor material, and use an organic semiconductor material with a shape close to a plane as the electron-donating organic semiconductor material. Molecules with similar shapes tend to gather together, and when molecules of the same type aggregate, the energy levels of the molecular orbitals are close to each other, so the carrier transportability can be enhanced.
  • the absorption layer 543 is preferably formed by co-depositing an n-type semiconductor and a p-type semiconductor.
  • the absorption layer 543 may be formed by laminating an n-type semiconductor and a p-type semiconductor.
  • FIG. 7A is a schematic top view showing a configuration example of the display device 10.
  • the display device 10 has a plurality of light emitting elements 550R emitting red light, light emitting elements 550G emitting green light, light emitting elements 550B emitting blue light, and light receiving elements 560, respectively.
  • the light emitting regions of the light emitting elements 550 are labeled with R, G, and B.
  • the light-receiving region of each light-receiving element 560 is labeled with PD.
  • the light-emitting elements 550R, the light-emitting elements 550G, the light-emitting elements 550B, and the light-receiving elements 560 are arranged in a matrix.
  • FIG. 7A shows an example in which a light emitting element 550R, a light emitting element 550G, and a light emitting element 550B are arranged in the X direction, and a light receiving element 560 is arranged below them.
  • FIG. 7A also shows, as an example, a configuration in which light emitting elements 550 that emit light of the same color are arranged in the Y direction that intersects with the X direction.
  • a pixel 20 can be configured by a sub-pixel having a light-receiving element 560 .
  • FIG. 7A shows the connection electrode 501C.
  • the connection electrode 501C is provided outside the display section in which the light emitting elements 550 and the light receiving elements 560 are arranged.
  • connection electrode 501C can be provided along the outer periphery of the display section. For example, it may be provided along one side of the outer periphery of the display section, or may be provided over two or more sides of the outer periphery of the display section. That is, when the top surface shape of the display section is rectangular, the top surface shape of the connection electrode 501C can be strip-shaped, L-shaped, U-shaped (square bracket-shaped), frame-shaped, or the like.
  • FIG. 7B is a schematic top view showing a configuration example of the display device 10, which is a modification of the display device 10 shown in FIG. 7A.
  • the display device 10 shown in FIG. 7B is different from the display device 10 shown in FIG. 7A in that it has light emitting elements 550IR that emit infrared light.
  • the light emitting element 550IR can emit, for example, near-infrared light (light with a wavelength of 750 nm or more and 1300 nm or less).
  • the light emitting element 550IR is arranged in the X direction, and the light receiving element 560 is arranged thereunder. Further, the light receiving element 560 has a function of detecting infrared light.
  • FIG. 8A is a schematic top view showing a configuration example of the display device 10, which is a modification of the display device 10 shown in FIG. 7B.
  • the display device 10 shown in FIG. 8A differs from the display device 10 shown in FIG. 7B in that the light receiving elements 560 and the light emitting elements 550IR are alternately arranged in the X direction.
  • the light emitting elements 550R, 550G, and 550B and the light emitting elements 550IR are arranged in different rows. Therefore, the widths (the lengths in the X direction) of the light emitting elements 550R, 550G, and 550B can be increased, so that the luminance of light emitted from the pixel 20 can be increased.
  • FIG. 8B is a schematic top view showing a configuration example of the display device 10, which is a modification of the display device 10 shown in FIG. 8A.
  • the display device 10 shown in FIG. 8B is different from the display device 10 shown in FIG. 8A in that the light-emitting elements 550 are arranged in the order of G, B, and R in the X direction instead of the order of R, G, and B.
  • 8A in that the light receiving element 560 is provided under the light emitting element 550G and the light emitting element 550B, and the light emitting element 550IR is provided under the light emitting element 550R.
  • the area occupied by the light receiving element 560 in the display device 10 shown in FIG. 8B is larger than the area occupied by the light receiving element 560 in the display device 10 shown in FIG. 8A. Therefore, the light detection sensitivity of the light receiving element 560 can be enhanced. Therefore, for example, when the display device 10 has a function as a touch sensor or a near-touch sensor, an object that touches or approaches the display device 10 can be detected with high accuracy. In particular, when the display device 10 has a function as a near-touch sensor, the light detection sensitivity of the light receiving element 560 greatly affects the accuracy of object detection.
  • FIG. 9A is a schematic top view showing a configuration example of the display device 10, which is a modification of the display device 10 shown in FIG. 8B.
  • the display device 10 shown in FIG. 9A differs from the display device 10 shown in FIG. 8B in that the light receiving element 560 is provided under the light emitting element 550G and the light emitting element 550IR is provided under the light emitting elements 550B and 550R. different from
  • the area occupied by the light receiving element 560 in the display device 10 shown in FIG. 9A is smaller than the area occupied by the light receiving element 560 in the display device 10 shown in FIG. 8B.
  • the light receiving range of each light receiving element 560 can be narrowed.
  • overlapping of light receiving ranges between different light receiving elements 560, for example, between adjacent light receiving elements 560 can be reduced. Therefore, it is possible to prevent blurring of an image captured using the light receiving element 560 and failure to capture a clear image.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing changes in the light receiving range of the light receiving element 560 when the area occupied by the light receiving element 560, specifically the length in the X direction, is changed.
  • the light receiving element 560 is shown on the lower surface side of the layer 71
  • the light blocking layer 73 is shown on the upper surface side of the layer 71.
  • substrate 59 is also shown on layer 71 .
  • a light-receiving element having a length in the X direction approximately three times that of the light-receiving element 560 is referred to as a light-receiving element 560L.
  • light incident on the light receiving element 560 is designated as light 75 and indicated by a solid line.
  • Light 77 that does not enter the light receiving element 560 but does enter the light receiving element 560L is indicated by a broken line.
  • the light receiving range of one light receiving element 560 is defined as a light receiving range 80
  • the light receiving range of one light receiving element 560L is defined as a light receiving range 81 .
  • the light receiving range 80 of the light receiving element 560 is narrower than the light receiving range 81 of the light receiving element 560L.
  • the light receiving range per light receiving element becomes narrower, and the overlapping of light receiving ranges between different light receiving elements is reduced.
  • FIG. 9B shows an example in which the light receiving ranges 80 do not overlap between the adjacent light receiving elements 560 on the surface of the substrate 59, but the light receiving ranges 81 partially overlap between the adjacent light receiving elements 560L.
  • FIG. 10 is a schematic top view showing a configuration example of the display device 10, which is a modification of the display device 10 shown in FIG. 7A.
  • the display device 10 shown in FIG. 10 is different from the display device 10 shown in FIG. 7A in that only some of the pixels 20 are provided with light receiving elements 560 .
  • the driving frequency of the display device 10 can be increased. Therefore, for example, when the display device 10 has a function as a touch sensor or a near-touch sensor, it is possible to quickly detect the position of an object that contacts or approaches the display device 10 . Therefore, for example, the movement of an object that contacts or approaches the display device 10 can be detected at high speed and with high accuracy.
  • 11A is a cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line A1-A2 in FIG. 7A
  • FIG. 11B is a cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line B1-B2 in FIG. 7A
  • 11C is a cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line C1-C2 in FIG. 7A
  • FIG. 11D is a cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line D1-D2 in FIG. 7A
  • FIG. 11E is a cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line B3-B4 in FIG. 8A. 11A to 11E show configuration examples corresponding to FIG. 2A.
  • the light emitting element 550R, the light emitting element 550G, the light emitting element 550B, and the light receiving element 560 are provided on the substrate 101. Further, when the display device 10 has the light-emitting element 550IR, the light-emitting element 550IR is provided over the substrate 101 .
  • FIG. 11A shows a cross-sectional configuration example of a light-emitting element 550R, a light-emitting element 550G, and a light-emitting element 550B. Also, FIG. 11B shows a cross-sectional configuration example of the light receiving element 560 .
  • the light-emitting element 550R has the electrode 501R, the light-emitting unit 512R_1, the intermediate layer 531R, the light-emitting unit 512R_2, the layer 525R, and the electrode 502.
  • the light-emitting element 550G has an electrode 501G, a light-emitting unit 512G_1, an intermediate layer 531G, a light-emitting unit 512G_2, a layer 525G, and an electrode 502.
  • the light-emitting element 550B has an electrode 501B, a light-emitting unit 512B_1, an intermediate layer 531B, a light-emitting unit 512B_2, a layer 525B, and an electrode 502.
  • the light receiving element 560 has an electrode 501 PD, a light receiving unit 542 and an electrode 502 .
  • a gap is provided between the electrode 502 and the insulating layer 131 . This can prevent the electrode 502 from contacting the side surface of the light emitting unit 512 and the side surface of the light receiving unit 542 . As a result, a short circuit in the light emitting element 550 and a short circuit in the light receiving element 560 can be suppressed.
  • the distance is 1 ⁇ m or less, preferably 500 nm or less, more preferably 200 nm or less, 100 nm or less, 90 nm or less, 70 nm or less, 50 nm or less, 30 nm or less, 20 nm or less, 15 nm or less, or 10 nm or less, the gap is It can be formed suitably.
  • An insulating layer 131 is provided to cover the end of the electrode 501R, the end of the electrode 501G, the end of the electrode 501B, and the end of the electrode 501PD.
  • the ends of the insulating layer 131 are preferably tapered. Note that the insulating layer 131 may be omitted if unnecessary.
  • the light-emitting unit 512R_1, the light-emitting unit 512G_1, the light-emitting unit 512B_1, and the light-receiving unit 542 each have a region in contact with the upper surface of the electrode 501 and a region in contact with the surface of the insulating layer 131. Also, the end of the light emitting unit 512R_1, the end of the light emitting unit 512G_1, the end of the light emitting unit 512B_1, and the end of the light receiving unit 542 are located on the insulating layer 131.
  • a gap is provided between light-emitting elements 550 that emit light of different colors, for example, between two light-emitting units 512 .
  • the light emitting unit 512R_1, the light emitting unit 512G_1, and the light emitting unit 512B_1 are preferably provided so as not to contact each other.
  • the light emitting unit 512R_2, the light emitting unit 512G_2, and the light emitting unit 512B_2 are preferably provided so as not to contact each other. Accordingly, it is possible to preferably prevent current from flowing through the two adjacent light emitting units 512 and unintended light emission from occurring. Therefore, the contrast of the display device 10 can be increased, and thus the display quality of the display device 10 can be increased.
  • a protective layer 125 is provided on the electrode 502 .
  • the protective layer 125 has a function of preventing impurities such as water from diffusing into the light emitting element 550 and the light receiving element 560 from above.
  • the protective layer 125 can have, for example, a single layer structure or a laminated structure including at least an inorganic insulating film.
  • inorganic insulating films include oxide films and nitride films such as silicon oxide films, silicon oxynitride films, silicon nitride oxide films, silicon nitride films, aluminum oxide films, aluminum oxynitride films, and hafnium oxide films. be done.
  • a semiconductor material such as indium gallium oxide or indium gallium zinc oxide may be used as the protective layer 125 .
  • a silicon oxynitride film is a film containing more oxygen than nitrogen.
  • a silicon oxynitride film is a film containing more nitrogen than oxygen.
  • the protective layer 125 a laminated film of an inorganic insulating film and an organic insulating film can be used.
  • a structure in which an organic insulating film is sandwiched between a pair of inorganic insulating films is preferable.
  • the organic insulating film functions as a planarizing film. As a result, the upper surface of the organic insulating film can be flattened, so that the coverage of the inorganic insulating film thereon can be improved, and the barrier property can be enhanced.
  • the upper surface of the protective layer 125 is flat, when a structure (for example, a color filter, an electrode of a touch sensor, or a lens array) is provided above the protective layer 125, an uneven shape due to the structure below may be formed. This is preferable because it can reduce the impact.
  • a structure for example, a color filter, an electrode of a touch sensor, or a lens array
  • FIG. 11C shows a cross-sectional configuration example of the display device 10 in the Y direction, and specifically shows a cross-sectional configuration example of the light emitting element 550R and the light receiving element 560.
  • FIG. 11D shows the connection portion 130 where the connection electrode 501C and the electrode 502 are electrically connected.
  • electrode 502 is provided on connection electrode 501 ⁇ /b>C in contact with electrode 502
  • protective layer 125 is provided to cover electrode 502 .
  • an insulating layer 131 is provided to cover the end of the connection electrode 501C.
  • FIG. 11E shows a cross-sectional configuration example of the light-emitting element 550IR in addition to the cross-sectional configuration example of the light-receiving element 560.
  • FIG. Light-emitting element 550 IR has electrode 501 IR, light-emitting unit 512 IR_ 1 , intermediate layer 531 IR, light-emitting unit 512 IR_ 2 , layer 525 IR, and electrode 502 .
  • the light-emitting unit 512IR_1 and the light-emitting unit 512IR_2 of the light-emitting element 550IR include a light-emitting organic compound that emits light having intensity in at least the infrared wavelength range.
  • the light-emitting unit 512IR_1 and the light-emitting unit 512IR_2 include a light-emitting organic compound that emits light having an intensity in the near-infrared wavelength range.
  • the light receiving unit 542 included in the light receiving element 560 includes an organic compound having detection sensitivity in the wavelength range of infrared light, for example, near infrared light.
  • FIGS. 7A and 11A to 11D are schematic cross-sectional views in each step of a method for manufacturing a display device illustrated below.
  • 12A to 15C show a section corresponding to the dashed-dotted line A1-A2, a section corresponding to the dashed-dotted line B1-B2, and a section corresponding to the dashed-dotted line D1-D2 in FIG. 7A.
  • the thin films (insulating film, semiconductor film, conductive film, etc.) constituting the display device are formed by sputtering, CVD, vacuum deposition, pulsed laser deposition (PLD), ALD, or the like.
  • the CVD method includes a plasma enhanced CVD (PECVD) method, a thermal CVD method, or the like.
  • PECVD plasma enhanced CVD
  • thermal CVD thermal CVD
  • MOCVD metal organic CVD
  • thin films that make up the display device can be formed by spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, It can be formed by a method such as curtain coating or knife coating.
  • the thin film when processing the thin film that constitutes the display device, for example, a photolithography method can be used.
  • the thin film may be processed by a nanoimprint method, a sandblast method, a lift-off method, or the like.
  • a photolithography method there are typically the following two methods.
  • One is a method of forming a resist mask on a thin film to be processed, processing the thin film by etching, for example, and removing the resist mask.
  • the other is a method of forming a thin film having photosensitivity and then exposing and developing the thin film to process the thin film into a desired shape.
  • the light used for exposure can be, for example, i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or a mixture of these.
  • ultraviolet rays, KrF laser light, ArF laser light, or the like can also be used.
  • extreme ultraviolet (EUV: Extreme Ultra-violet) light, X-rays, or the like may be used.
  • An electron beam can also be used instead of the light used for exposure.
  • the use of extreme ultraviolet light, X-rays, or electron beams is preferable because extremely fine processing is possible.
  • a photomask is not necessary when exposure is performed by scanning a beam such as an electron beam.
  • a dry etching method, a wet etching method, a sandblasting method, or the like can be used to etch the thin film.
  • the substrate 101 is prepared.
  • a substrate having heat resistance enough to withstand at least heat treatment performed later can be used.
  • an insulating substrate is used as the substrate 101
  • a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, a ceramic substrate, an organic resin substrate, or the like can be used.
  • a semiconductor substrate such as a single crystal semiconductor substrate, a polycrystalline semiconductor substrate, a compound semiconductor substrate made of silicon germanium or the like, or an SOI substrate made of silicon, silicon carbide, or the like can be used.
  • an electrode 501R, an electrode 501G, an electrode 501B, an electrode 501PD, and a connection electrode 501C are formed on the substrate 101.
  • a conductive film is formed, a resist mask is formed by a photolithography method, and unnecessary portions of the conductive film are removed by etching. After that, by removing the resist mask, the electrode 501R, the electrode 501G, and the electrode 501B can be formed.
  • a material for example, silver or aluminum
  • a material that has as high a reflectance as possible over the entire wavelength range of visible light.
  • an insulating layer 131 is formed to cover the ends of the electrodes 501R, 501G, 501B, and 501PD (FIG. 12A).
  • an organic insulating film or an inorganic insulating film can be used as the insulating layer 131.
  • the insulating layer 131 preferably has a tapered end in order to improve the step coverage of a film to be formed later.
  • an organic insulating film it is preferable to use a photosensitive material because the shape of the end portion can be easily controlled depending on the exposure and development conditions.
  • an inorganic insulating film may be used as the insulating layer 131 .
  • the display device 10 can be a high-definition display device.
  • a layer 512Rf_1 that will later become the light emitting unit 512R_1 is formed.
  • a film to be the layer 521, a film to be the layer 522, a light-emitting film to be the light-emitting layer 523R, and a film to be the layer 524 are formed in this order.
  • an intermediate film 531Rf, which later becomes the intermediate layer 531R, is formed on the layer 512Rf_1.
  • a layer 512Rf_2 that will later become the light emitting unit 512R_2 is formed on the intermediate film 531Rf. Specifically, a film that will later become the layer 522, a light-emitting film that will later become the light-emitting layer 523R, and a film that will later become the layer 524 are formed. After that, a film 525Rf that will later become the layer 525R is formed on the layer 512Rf_2.
  • the film of the layer 512Rf_1, the intermediate film 531Rf, the film of the layer 512Rf_2, and the film 525Rf can be formed by, for example, vapor deposition, sputtering, or inkjet. Note that the method is not limited to this, and the film forming method described above can be used as appropriate.
  • the layer 512Rf_1, the intermediate film 531Rf, the layer 512Rf_2, and the film 525Rf are preferably formed so as not to be provided over the connection electrode 501C.
  • the film included in the layer 512Rf_1, the intermediate film 531Rf, the film included in the layer 512Rf_2, and the film 525Rf are formed by vapor deposition or sputtering
  • the film included in the layer 512Rf_1, the intermediate film 531Rf, and the layer 512Rf_2 are formed on the connection electrode 501C.
  • the film 525Rf are preferably formed using a shielding mask.
  • a sacrificial film 141a is formed on the film 525Rf. Also, the sacrificial film 141a can be provided in contact with the upper surface of the connection electrode 501C.
  • the sacrificial film 141a a film having high etching resistance to the film included in the film 525Rf, the layer 512Rf_2, the intermediate film 531Rf, and the layer 512Rf_1, that is, a film having a high etching selectivity can be used.
  • the sacrificial film 141a can be a film having a high etching selectivity with respect to a protective film such as a protective film 143a to be described later.
  • a film that can be removed by a wet etching method that causes less damage to the films included in the film 525Rf, the layer 512Rf_2, the intermediate film 531Rf, and the layer 512Rf_1 can be used.
  • the sacrificial film 141a for example, an inorganic film such as a metal film, an alloy film, a metal oxide film, a semiconductor film, or an inorganic insulating film can be used.
  • the sacrificial film 141a can be formed by various film formation methods such as a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, or an ALD method.
  • the sacrificial film 141a for example, metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, titanium, aluminum, yttrium, zirconium, and tantalum, or the metal materials can be used.
  • metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, titanium, aluminum, yttrium, zirconium, and tantalum, or the metal materials can be used.
  • a low melting point material such as aluminum or silver.
  • a metal oxide such as indium gallium zinc oxide (In--Ga--Zn oxide, also referred to as IGZO) can be used.
  • indium oxide, indium zinc oxide (In—Zn oxide), indium tin oxide (In—Sn oxide), indium titanium oxide (In—Ti oxide), indium tin zinc oxide (In—Sn -Zn oxide), indium titanium zinc oxide (In-Ti-Zn oxide), indium gallium tin zinc oxide (In-Ga-Sn-Zn oxide), or the like can be used.
  • indium tin oxide containing silicon or the like can be used.
  • element M is aluminum, silicon, boron, yttrium, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten , or one or more selected from magnesium).
  • an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide can be used.
  • the sacrificial film 141a it is preferable to use a material that can be dissolved in a chemically stable solvent at least for the film 525Rf.
  • a material that dissolves in water or alcohol can be suitably used for the sacrificial film 141a.
  • the solvent can be removed at a low temperature in a short time by performing heat treatment in a reduced-pressure atmosphere, so that thermal damage to the film 525Rf, the layer 512Rf_2, the intermediate film 531Rf, and the layer 512Rf_1 can be reduced. It is possible and preferable.
  • a wet film formation method that can be used to form the sacrificial film 141a includes spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, curtain coating, or the like. There are knife courts, etc.
  • an organic material such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, or alcohol-soluble polyamide resin can be used.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • polyvinyl butyral polyvinylpyrrolidone
  • polyethylene glycol polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • pullulan polyglycerin
  • pullulan water-soluble cellulose
  • alcohol-soluble polyamide resin water-soluble polyamide resin
  • a protective film 143a is formed on the sacrificial film 141a (FIG. 12B).
  • the protective film 143a is a film used as a hard mask when etching the sacrificial film 141a later. Further, the sacrificial film 141a is exposed when the protective film 143a is processed later. Therefore, the sacrificial film 141a and the protective film 143a are selected from a combination of films having a high etching selectivity. Therefore, a film that can be used for the protective film 143a can be selected according to the etching conditions for the sacrificial film 141a and the etching conditions for the protective film 143a.
  • a gas containing fluorine also referred to as a fluorine-based gas
  • An alloy containing molybdenum and niobium, an alloy containing molybdenum and tungsten, or the like can be used for the protective film 143a.
  • a film that can provide a high etching selectivity (that is, can slow down the etching rate) in dry etching using a fluorine-based gas there is, for example, a metal oxide film such as IGZO or ITO. can be used for the sacrificial film 141a.
  • the protective film 143a is not limited to this, and can be selected from various materials according to the etching conditions for the sacrificial film 141a and the etching conditions for the protective film 143a. For example, it can be selected from films that can be used for the sacrificial film 141a.
  • a nitride film for example, can be used as the protective film 143a.
  • nitrides such as silicon nitride, aluminum nitride, hafnium nitride, titanium nitride, tantalum nitride, tungsten nitride, gallium nitride, and germanium nitride can also be used.
  • an oxide film can be used as the protective film 143a.
  • an oxide film or an oxynitride film such as silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum oxynitride, hafnium oxide, or hafnium oxynitride can be used.
  • a resist mask 145a is formed on the protective film 143a at a position overlapping with the electrode 501R and a position overlapping with the connection electrode 501C (FIG. 12C).
  • the resist mask 145a can use a resist material containing a photosensitive resin, such as a positive resist material or a negative resist material.
  • the resist mask 145a is formed on the sacrificial film 141a without forming the protective film 143a, if a defect such as a pinhole exists in the sacrificial film 141a, the solvent of the resist material dissolves the film 525Rf, for example. There is a risk of Using the protective film 143a can prevent such a problem from occurring.
  • the resist mask 145a may be formed directly on the sacrificial film 141a without using the protective film 143a.
  • a portion of the protective film 143a not covered with the resist mask 145a is removed by etching to form a protective layer 149a.
  • the protective layer 149a is also formed on the connection electrode 501C at the same time.
  • etching the protective film 143a it is preferable to use etching conditions with a high selectivity so that the sacrificial film 141a is not removed by the etching.
  • Etching of the protective film 143a can be performed by wet etching or dry etching. By using dry etching, reduction of the pattern of the protective film 143a can be suppressed.
  • the removal of the resist mask 145a can be performed by wet etching or dry etching.
  • the resist mask 145a is preferably removed by dry etching (also referred to as plasma ashing) using an oxygen gas as an etching gas.
  • the removal of the resist mask 145a is performed with the sacrificial film 141a provided on the film 525Rf, so the effect on the film 525Rf, the layer 512Rf_2, the intermediate film 531Rf, and the layer 512Rf_1 is suppressed.
  • the electrical characteristics may be adversely affected, so this is suitable for etching using an oxygen gas such as plasma ashing.
  • a portion of the sacrificial film 141a not covered with the protective layer 149a is removed by etching to form a sacrificial layer 147a (FIG. 13A).
  • a sacrificial layer 147a is also formed on the connection electrode 501C at the same time.
  • Etching of the sacrificial film 141a can be performed by wet etching or dry etching, but it is preferable to use a dry etching method because pattern shrinkage can be suppressed.
  • the protective layer 149a is removed by etching, and portions of the film 525Rf, the layer 512Rf_2, the intermediate film 531Rf, and the layer 512Rf_1 that are not covered with the sacrificial layer 147a are removed by etching to remove the layer 525R, the light emitting unit 512R_2, and the intermediate layer 512R_2.
  • Form layer 531R and light emitting unit 512R_1 (FIG. 13B).
  • the film 525Rf, the layer 512Rf_2, the intermediate film 531Rf, and the layer 512Rf_1 are preferably etched by dry etching using an etching gas that does not contain oxygen as its main component. Accordingly, deterioration of the film 525Rf, the layer 512Rf_2, the intermediate film 531Rf, and the layer 512Rf_1 can be suppressed, and a highly reliable display device can be realized.
  • Etching gases containing no oxygen as a main component include, for example, CF 4 , C 4 F 8 , SF 6 , CHF 3 , Cl 2 , H 2 O, BCl 3 , H 2 , or noble gases. Helium, for example, can be used as the noble gas.
  • a mixed gas of the above gas and a diluent gas that does not contain oxygen can be used as an etching gas.
  • an intermediate film 531Gf that will later become the intermediate layer 531G and a light-emitting unit 512G_2.
  • a layer 512Gf_2 that will become a layer 512Gf_2 and a film 525Gf that will later become a layer 525G are formed in this order. At this time, it is preferable not to provide the layer 512Gf_1, the intermediate film 531Gf, the layer 512Gf_2, and the film 525Gf over the connection electrode 501C.
  • the method of forming the film of the layer 512Gf_1, the intermediate film 531Gf, the film of the layer 512Gf_2, and the film 525Gf are described in the film formation of the film of the layer 512Rf_1, the intermediate film 531Rf, the film of the layer 512Rf_2, and the film 525Rf. The description of the method and the like can be used.
  • a sacrificial film 141b is formed on the film 525Gf.
  • the sacrificial film 141b can be formed by a method similar to that of the sacrificial film 141a. In particular, it is preferable to use the same material as the sacrificial film 141a for the sacrificial film 141b.
  • a sacrificial film 141b is formed on the connection electrode 501C to cover the sacrificial layer 147a.
  • a protective film 143b is formed on the sacrificial film 141b.
  • the protective film 143b can be formed by the same method as the protective film 143a. In particular, it is preferable to use the same material as the protective film 143a for the protective film 143b.
  • a resist mask 145b is formed on the protective film 143b in a region overlapping with the electrode 501G and a region overlapping with the connection electrode 501C (FIG. 13C).
  • the resist mask 145b can be formed by a method similar to that of the resist mask 145a.
  • a portion of the protective film 143b that is not covered with the resist mask 145b is removed by etching to form a protective layer 149b.
  • the protective layer 149b is also formed on the connection electrode 501C at the same time.
  • the description of the protective film 143a can be used.
  • the resist mask 145b is removed (FIG. 14A).
  • the description of the resist mask 145a can be used.
  • a portion of the sacrificial film 141b not covered with the protective layer 149b is removed by etching to form a sacrificial layer 147b.
  • a sacrificial layer 147b is also formed on the connection electrode 501C at the same time.
  • a sacrificial layer 147a and a sacrificial layer 147b are laminated on the connection electrode 501C.
  • the above description of the sacrificial film 141a can be used.
  • the protective layer 149b is removed by etching, and portions of the film 525Gf, the layer 512Gf_2, the intermediate film 531Gf, and the layer 512Gf_1 that are not covered with the sacrificial layer 147b are removed by etching, and the layer 525G, the light emitting unit 512G_2, and the intermediate layer 525G are removed.
  • Layer 531G and light emitting unit 512G_1 are formed (FIG. 14B).
  • the description of the film 525Rf, the layer 512Gf_2, the intermediate film 531Gf, the layer 512Gf_1, and the protective layer 149b can be used.
  • the layer 525R, the light-emitting unit 512R_2, the intermediate layer 531R, and the light-emitting unit 512R_1 are protected by the sacrificial layer 147a, they are damaged during the etching process of the film 525Gf, the layer 512Gf_2, the intermediate film 531Gf, and the layer 512Gf_1. can be prevented.
  • the light-emitting unit 512R_1, the intermediate layer 531R, the light-emitting unit 512R_2, and the layer 525R and the light-emitting unit 512G_1, the intermediate layer 531G, the light-emitting unit 512G_2, and the layer 525G can be separately manufactured with high positional accuracy.
  • a light-emitting unit 512B_1, an intermediate layer 531B, a light-emitting unit 512B_2, a layer 525B, and a sacrificial layer 147c can be formed by steps similar to those described above (FIG. 14C).
  • a sacrificial layer 147a, a sacrificial layer 147b, and a sacrificial layer 147c are stacked on the connection electrode 501C.
  • the light-receiving unit 542 and the sacrificial layer 147d are formed (FIG. 14D).
  • a sacrificial layer 147a, a sacrificial layer 147b, a sacrificial layer 147c, and a sacrificial layer 147d are laminated on the connection electrode 501C.
  • the light-receiving unit 542 and the sacrificial layer 147d are formed.
  • a light emitting unit 512IR_1, an intermediate layer 531IR, a light emitting unit 512IR_2, a layer 525IR, and a sacrificial layer are formed by steps similar to those described above. In this case, five sacrificial layers are laminated on the connection electrode 501C.
  • sacrificial layer 147a, sacrificial layer 147b, sacrificial layer 147c, and sacrificial layer 147d are removed to expose the top surface of layer 525R, the top surface of layer 525G, the top surface of layer 525B, and the top surface of light receiving unit 542 (FIG. 15A).
  • the upper surface of the connection electrode 501C is also exposed at the same time.
  • the sacrificial layer 147a, the sacrificial layer 147b, the sacrificial layer 147c, and the sacrificial layer 147d can be removed by wet etching or dry etching. At this time, it is preferable to use a method that does not damage the light-emitting unit 512, the intermediate layer 531, the layer 525, and the light-receiving unit 542 as much as possible. In particular, it is preferable to use a wet etching method.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • sacrificial layer 147a it is preferable to remove the sacrificial layer 147a, the sacrificial layer 147b, the sacrificial layer 147c, and the sacrificial layer 147d by dissolving them in a solvent such as water or alcohol.
  • a solvent such as water or alcohol.
  • various alcohols such as ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol (IPA), or glycerin can be used as the alcohol capable of dissolving the sacrificial layers 147a, 147b, 147c, and 147d. can.
  • drying treatment is performed in order to remove water contained inside the light-emitting unit 512, the light-receiving unit 542, and the like, and water adsorbed to the surface.
  • heat treatment is preferably performed in an inert gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere.
  • the heat treatment can be performed at a substrate temperature of 50° C. to 200° C., preferably 60° C. to 150° C., more preferably 70° C. to 120° C.
  • a reduced-pressure atmosphere is preferable because drying can be performed at a lower temperature.
  • the light emitting unit 512R, the light emitting unit 512G, the light emitting unit 512B, the light receiving unit 542, etc. can be made separately.
  • electrodes 502 are formed on the layer 525R, the layer 525G, the layer 525B, the light receiving unit 542, and the connection electrode 501C (FIG. 15B). As mentioned above, an air gap can be formed between the electrode 502 and the insulating layer 131 .
  • the electrode 502 can be formed by a film forming method such as vapor deposition or sputtering. Alternatively, a film formed by an evaporation method and a film formed by a sputtering method may be stacked. Electrode 502 is preferably formed using a shielding mask.
  • the electrode 502 is electrically connected to the connection electrode 501C outside the display section.
  • a protective layer 125 is formed on the electrode 502 (FIG. 15C).
  • a sputtering method, a PECVD method, or an ALD method is preferably used for forming the inorganic insulating film used for the protective layer 125 .
  • the ALD method is preferable because it has excellent step coverage and hardly causes defects such as pinholes.
  • the display device 10 can be manufactured.
  • the light-emitting elements 550 can be manufactured separately without using a shadow mask such as a metal mask. Accordingly, the sub-pixels can be miniaturized and the aperture ratio of the pixels can be increased as compared with the case where the light-emitting elements 550 are separately formed using the shadow mask. In addition, since the light-emitting units 512 can be separately manufactured, a display device with extremely vivid, high-contrast, and high-quality display can be realized.
  • a pixel can be provided with a sub-pixel having a light-receiving element 560, and a pixel can be provided with a sub-pixel having a light-emitting element 550IR that emits infrared light.
  • the display device of one embodiment of the present invention can prevent the pixel density from becoming small even in the case where a sub-pixel that does not contribute to display is provided in a pixel.
  • the pixel density can be 400 ppi or greater, 1000 ppi or greater, 3000 ppi or greater, or 5000 ppi or greater.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a configuration example of the display device 100. As shown in FIG. The display device 100 has a structure in which a substrate 151 and a substrate 152 are bonded together. In FIG. 16, the substrate 152 is indicated by dashed lines.
  • the display device 100 has a display section 162, a circuit 164, wiring 165, and the like. Also, FIG. 16 shows an example in which an IC (integrated circuit) 173 and an FPC 172 are mounted on the display device 100 . Therefore, the configuration shown in FIG. 16 can also be called a display module having a display device, an IC, and an FPC.
  • the circuit 164 can be, for example, a gate driver.
  • circuit 164 can be supplied with signals and power through line 165 .
  • the signal and power can be input to the wiring 165 via the FPC 172 from the outside of the display device 10, for example.
  • the signal and power can be generated by IC 173 and output to wiring 165 .
  • FIG. 16 shows an example in which the IC 173 is provided on the substrate 151 by the COG (Chip On Glass) method, a TCP (Tape Carrier Package) method, a COF (Chip On Film) method, or the like may be used.
  • COG Chip On Glass
  • TCP Transmission Carrier Package
  • COF Chip On Film
  • FIG. 17 shows part of the area including the FPC 172, part of the area including the circuit 164, part of the area including the display section 162, and part of the area including the edge of the display device 100 shown in FIG. It is a figure which shows an example of a cross section. Note that the display device 100 shown in FIG. 17 is referred to as a display device 100A.
  • the display device 100A has a transistor 201, a transistor 141, a transistor 142, a light emitting element 550, a light receiving element 560, and the like between the substrate 151 and the substrate 152.
  • the substrate 152 and the insulating layer 214 are bonded via an adhesive layer 242 .
  • a solid sealing structure, a hollow sealing structure, or the like can be applied for sealing the light emitting element 550 and the light receiving element 560.
  • a space 143 surrounded by the substrate 152, the adhesive layer 242, and the insulating layer 214 is filled with an inert gas (nitrogen, argon, or the like) and has a hollow sealing structure.
  • the adhesive layer 242 may be provided so as to overlap with the light emitting element 550 .
  • a region surrounded by the substrate 152 , the adhesive layer 242 , and the insulating layer 214 may be filled with a resin different from the adhesive layer 242 .
  • the electrode 501 included in the light-emitting element 550 is electrically connected to the conductive layer 222b included in the transistor 141 through an opening provided in the insulating layer 214.
  • the transistor 142 has a function of controlling driving of the light emitting element 550 .
  • the electrode 501PD included in the light receiving element 560 is electrically connected to the conductive layer 222b included in the transistor 142 through an opening provided in the insulating layer 214.
  • the light emitted by the light emitting element 550 is emitted to the substrate 152 side.
  • a light shielding layer 148 is provided on the surface of the substrate 152 on the substrate 151 side.
  • the light shielding layer 148 has openings at positions overlapping with the light receiving element 560 and positions overlapping with the light emitting element 550 .
  • a filter 146 for cutting ultraviolet light is provided at a position overlapping the light receiving element 560 . Note that a configuration without the filter 146 is also possible.
  • the transistors 201 , 141 , and 142 are all formed over the substrate 151 . These transistors can be made with the same material and the same process.
  • An insulating layer 211, an insulating layer 213, an insulating layer 215, and an insulating layer 214 are provided on the substrate 151 in this order.
  • Part of the insulating layer 211 functions as a gate insulating layer of each transistor.
  • Part of the insulating layer 213 functions as a gate insulating layer of each transistor.
  • An insulating layer 215 is provided over the transistor.
  • An insulating layer 214 is provided over the transistor and functions as a planarization layer. Note that the number of gate insulating layers and the number of insulating layers covering a transistor are not limited, and each may have a single layer or two or more layers.
  • a material in which impurities such as water or hydrogen are difficult to diffuse for at least one insulating layer covering the transistor.
  • inorganic insulating films are preferably used.
  • the inorganic insulating film for example, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, a silicon oxide film, a silicon nitride oxide film, an aluminum oxide film, or an aluminum nitride film can be used.
  • a hafnium oxide film, an yttrium oxide film, a zirconium oxide film, a gallium oxide film, a tantalum oxide film, a magnesium oxide film, a lanthanum oxide film, a cerium oxide film, or a neodymium oxide film may be used.
  • two or more of the insulating films described above may be laminated and used.
  • An organic insulating film is preferably used for the insulating layer 214 that functions as a planarizing layer.
  • materials that can be used for the organic insulating film include acrylic resins, polyimide resins, epoxy resins, polyamide resins, polyimideamide resins, siloxane resins, benzocyclobutene-based resins, phenolic resins, precursors of these resins, and the like.
  • the organic insulating film preferably has openings near the ends of the display device 100A. Thereby, it is possible to suppress diffusion of impurities from the end portion of the display device 100A through the organic insulating film.
  • the organic insulating film may be formed so that the edges of the organic insulating film are positioned inside the edges of the display device 100A so that the organic insulating film is not exposed at the edges of the display device 100A.
  • An opening is formed in the insulating layer 214 in a region 228 shown in FIG. As a result, even when an organic insulating film is used for the insulating layer 214 , diffusion of impurities from the outside into the display section 162 through the insulating layer 214 can be suppressed. Therefore, the reliability of the display device 100A can be improved.
  • the transistor 201, the transistor 141, and the transistor 142 include a conductive layer 221 functioning as a gate, an insulating layer 211 functioning as a gate insulating layer, conductive layers 222a and 222b functioning as sources and drains, a semiconductor layer 231, and a gate insulating layer. It has an insulating layer 213 functioning as a gate and a conductive layer 223 functioning as a gate.
  • the same hatching pattern is applied to a plurality of layers obtained by processing the same conductive film.
  • the insulating layer 211 is located between the conductive layer 221 and the semiconductor layer 231 .
  • the insulating layer 213 is located between the conductive layer 223 and the semiconductor layer 231 .
  • the structure of the transistor included in the display device of this embodiment There is no particular limitation on the structure of the transistor included in the display device of this embodiment.
  • a planar transistor, a staggered transistor, an inverted staggered transistor, or the like can be used.
  • a top-gate transistor structure or a bottom-gate transistor structure may be used.
  • gates may be provided above and below a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • a structure in which a semiconductor layer in which a channel is formed is sandwiched between two gates is applied to the transistors 201 , 141 , and 142 .
  • a transistor may be driven by connecting two gates and applying the same signal to them.
  • one of the two gates may be supplied with a potential for controlling the threshold voltage of the transistor and the other may be supplied with a potential for driving.
  • crystallinity of a semiconductor material used for a transistor there is no particular limitation on the crystallinity of a semiconductor material used for a transistor, and an amorphous semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor having a crystallinity other than a single crystal (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, or a semiconductor having a crystal region in part) can be used. semiconductor) may be used. A single crystal semiconductor or a crystalline semiconductor is preferably used because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
  • a semiconductor layer of a transistor preferably includes a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor).
  • the semiconductor layer of the transistor may comprise silicon. Examples of silicon include amorphous silicon and crystalline silicon (low-temperature polysilicon, monocrystalline silicon, etc.).
  • the metal oxide preferably contains at least indium or zinc as described above. In particular, it preferably contains indium and zinc.
  • aluminum, gallium, yttrium, tin, or the like is preferably contained.
  • one or more selected from boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, cobalt, etc. may be contained. .
  • the transistors included in the circuit 164 and the transistors included in the display portion 162 may have the same structure or different structures.
  • the plurality of transistors included in the circuit 164 may all have the same structure, or may have two or more types.
  • the structures of the plurality of transistors included in the display portion 162 may all be the same, or may be of two or more types.
  • a connecting portion 204 is provided in a region on the substrate 151 where the substrate 152 does not overlap.
  • the wiring 165 is electrically connected to the FPC 172 via the conductive layer 166 and the connecting layer 244 .
  • a conductive layer 166 obtained by processing the same conductive film as the electrode 501 is exposed on the upper surface of the connecting portion 204 . Thereby, the connecting portion 204 and the FPC 172 can be electrically connected via the connecting layer 244 .
  • optical members can be arranged outside the substrate 152 .
  • optical members include polarizing plates, retardation plates, light diffusion layers (diffusion films, etc.), antireflection layers, and light collecting films.
  • an antistatic film that suppresses adhesion of dust, a water-repellent film that prevents adhesion of dirt, a hard coat film that suppresses the occurrence of scratches due to use, or a shock absorbing layer, etc. are arranged on the outside of the substrate 152 .
  • Glass, quartz, ceramics, sapphire, resin, or the like can be used for the substrates 151 and 152 .
  • various curable adhesives such as a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, a reaction curable adhesive, a thermosetting adhesive, or an anaerobic adhesive can be used.
  • these adhesives include epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, phenol resins, polyimide resins, imide resins, PVC (polyvinyl chloride) resins, PVB (polyvinyl butyral) resins, EVA (ethylene vinyl acetate) resins, and the like.
  • a material with low moisture permeability such as epoxy resin is preferable.
  • a two-liquid mixed type resin may be used.
  • an adhesive sheet may be used.
  • connection layer 244 an anisotropic conductive film (ACF), an anisotropic conductive paste (ACP), or the like can be used.
  • ACF anisotropic conductive film
  • ACP anisotropic conductive paste
  • materials that can be used for conductive layers such as various wirings and electrodes constituting display devices include aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, molybdenum, silver, Examples include metals such as tantalum and tungsten, and alloys containing these metals as main components. A film containing these materials can be used as a single layer structure or a laminated structure.
  • conductive oxides such as indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, and gallium-containing zinc oxide can be used, or graphene can be used.
  • metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, and titanium, and alloy materials containing these metal materials can be used.
  • a nitride of the metal material for example, titanium nitride
  • it is preferably thin enough to have translucency.
  • a stacked film of any of the above materials can be used as the conductive layer.
  • a laminated film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide because the conductivity can be increased.
  • These can also be used for various wirings and conductive layers such as electrodes that constitute a display device, and conductive layers (conductive layers functioning as pixel electrodes or common electrodes) included in display elements.
  • Examples of insulating materials that can be used for each insulating layer include resins such as acrylic resins and epoxy resins, and inorganic insulating materials such as silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, and aluminum oxide.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device 100B, which is a modification of the display device 100A.
  • the display device 100B differs from the display device 100A in that it has a substrate 153, an adhesive layer 155, and an insulating layer 212 instead of the substrate 151, and a substrate 154, an adhesive layer 156, and an insulating layer 158 instead of the substrate 152. different from
  • a substrate 153 and an insulating layer 212 are bonded together by an adhesive layer 155. Also, the substrate 154 and the insulating layer 158 are bonded together by an adhesive layer 156 .
  • a second manufacturing substrate provided with a filter 146 and the like is attached with an adhesive layer 242 .
  • a substrate 153 is attached using an adhesive layer 155 to the surface exposed by peeling the first fabrication substrate.
  • each component formed over the first manufacturing substrate is transferred to the substrate 153 .
  • a substrate 154 is attached using an adhesive layer 156 to the surface exposed by peeling the second formation substrate.
  • each component formed over the second manufacturing substrate is transferred to the substrate 154 .
  • each of the substrates 153 and 154 has flexibility. This allows the display device 100B to have flexibility. That is, the display device 100B can be used as a flexible display.
  • the inorganic insulating films that can be used for the insulating layers 211, 213, and 215 can be used for the insulating layers 212 and 158, respectively.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a configuration example of the display device 100C.
  • the display device 100C includes a substrate 301, a light emitting element 550, a light receiving element 560, a capacitor 240, and a transistor 310.
  • the substrate 301 corresponds to the substrate 151 in FIG. 16, for example.
  • a transistor 310 is a transistor having a channel formation region in the substrate 301 .
  • the substrate 301 for example, a semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate can be used.
  • Transistor 310 includes a portion of substrate 301 , conductive layer 311 , low resistance region 312 , insulating layer 313 and insulating layer 314 .
  • the conductive layer 311 functions as a gate electrode.
  • An insulating layer 313 is located between the substrate 301 and the conductive layer 311 and functions as a gate insulating layer.
  • the low resistance region 312 is a region in which the substrate 301 is doped with impurities and functions as a source or drain.
  • the insulating layer 314 is provided to cover the side surface of the conductive layer 311 .
  • a device isolation layer 315 is provided between two adjacent transistors 310 so as to be embedded in the substrate 301 .
  • An insulating layer 261 is provided to cover the transistor 310 , and a capacitor 240 is provided over the insulating layer 261 .
  • the capacitor 240 has a conductive layer 241, a conductive layer 245, and an insulating layer 243 positioned therebetween.
  • the conductive layer 241 functions as one electrode of the capacitor 240
  • the conductive layer 245 functions as the other electrode of the capacitor 240
  • the insulating layer 243 functions as the dielectric of the capacitor 240 .
  • the conductive layer 241 is provided on the insulating layer 261 and embedded in the insulating layer 254 .
  • the conductive layer 241 is electrically connected to one of the source and drain of the transistor 310 by a plug 271 embedded in the insulating layer 261 .
  • An insulating layer 243 is provided over the conductive layer 241 .
  • the conductive layer 245 is provided in a region overlapping with the conductive layer 241 with the insulating layer 243 provided therebetween.
  • An insulating layer 255 is provided to cover the capacitor 240 , and a light emitting element 550 , a light receiving element 560 and the like are provided on the insulating layer 255 .
  • a protective layer 125 is provided over the light-emitting element 550 and the light-receiving element 560 , and the substrate 420 is attached to the upper surface of the protective layer 125 with a resin layer 419 .
  • the substrate 420 corresponds to the substrate 152 in FIG. 16, for example.
  • the electrode 501 of the light-emitting element 550 and the electrode 501PD of the light-receiving element 560 are embedded in the insulating layer 255 and the plug 256 embedded in the insulating layer 243, the conductive layer 241 embedded in the insulating layer 254, and the insulating layer 261. It is electrically connected to one of the source and drain of the transistor 310 by a plug 271 .
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a configuration example of the display device 100D.
  • the display device 100D mainly differs from the display device 100C in that the transistor configuration is different. Note that the description of the same parts as those of the display device 100C may be omitted.
  • the transistor 320 is a transistor in which a metal oxide is applied to a semiconductor layer in which a channel is formed (hereinafter also referred to as an OS transistor).
  • the transistor 320 includes a semiconductor layer 321, an insulating layer 323, a conductive layer 324, a pair of conductive layers 325, an insulating layer 326, and a conductive layer 327.
  • the substrate 331 corresponds to the substrate 151 in FIG. 16, for example.
  • An insulating layer 332 is provided on the substrate 331 .
  • the insulating layer 332 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing from the substrate 331 into the transistor 320 and oxygen from the semiconductor layer 321 toward the insulating layer 332 side.
  • a film into which hydrogen or oxygen is less likely to diffuse than a silicon oxide film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon nitride film, can be used.
  • a conductive layer 327 is provided over the insulating layer 332 , and an insulating layer 326 is provided to cover the conductive layer 327 .
  • the conductive layer 327 functions as a first gate electrode of the transistor 320, and part of the insulating layer 326 functions as a first gate insulating layer.
  • An oxide insulating film such as a silicon oxide film is preferably used for at least a portion of the insulating layer 326 that is in contact with the semiconductor layer 321 .
  • the upper surface of the insulating layer 326 is preferably planarized.
  • the semiconductor layer 321 is provided on the insulating layer 326 .
  • the semiconductor layer 321 preferably has a metal oxide film having semiconductor properties.
  • a pair of conductive layers 325 are provided on and in contact with the semiconductor layer 321 and function as a source electrode and a drain electrode.
  • An insulating layer 328 is provided to cover the top and side surfaces of the pair of conductive layers 325, the side surface of the semiconductor layer 321, and the like, and the insulating layer 264 is provided over the insulating layer 328.
  • the insulating layer 328 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing into the semiconductor layer 321 from the insulating layer 264 or the like and oxygen from leaving the semiconductor layer 321 .
  • an insulating film similar to the insulating layer 332 can be used as the insulating layer 328.
  • An opening reaching the semiconductor layer 321 is provided in the insulating layer 328 and the insulating layer 264 .
  • the insulating layer 323 and the conductive layer 324 are buried in contact with the side surfaces of the insulating layer 264 , the insulating layer 328 , and the conductive layer 325 and the top surface of the semiconductor layer 321 .
  • the conductive layer 324 functions as a second gate electrode, and the insulating layer 323 functions as a second gate insulating layer.
  • the upper surface of the conductive layer 324, the upper surface of the insulating layer 323, and the upper surface of the insulating layer 264 are planarized so that their heights are approximately the same, and the insulating layers 329 and 265 are provided to cover them.
  • the insulating layers 264 and 265 function as interlayer insulating layers.
  • the insulating layer 329 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing into the transistor 320 from the insulating layer 265 or the like.
  • an insulating film similar to the insulating layers 328 and 332 can be used.
  • a plug 274 electrically connected to one of the pair of conductive layers 325 is provided so as to be embedded in the insulating layers 265 , 329 , 264 and 328 .
  • the plug 274 includes a conductive layer 274a that covers the side surfaces of the openings of the insulating layers 265, the insulating layers 329, the insulating layers 264, and the insulating layer 328 and part of the top surface of the conductive layer 325, and the conductive layer 274a. It is preferable to have a conductive layer 274b in contact with the top surface. At this time, a conductive material into which hydrogen and oxygen are difficult to diffuse is preferably used for the conductive layer 274a.
  • the configuration from the insulating layer 254 to the substrate 420 in the display device 100D is similar to that of the display device 100C.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a configuration example of the display device 100E.
  • the display device 100E has a structure in which a transistor 310 in which a channel is formed over a substrate 301 and a transistor 320 including a metal oxide in a semiconductor layer in which the channel is formed are stacked. It should be noted that descriptions of portions similar to those of the display device 100C or the display device 100D may be omitted.
  • An insulating layer 261 is provided to cover the transistor 310 , and a conductive layer 251 is provided over the insulating layer 261 .
  • An insulating layer 262 is provided to cover the conductive layer 251 , and the conductive layer 252 is provided over the insulating layer 262 .
  • the conductive layers 251 and 252 each function as wirings.
  • An insulating layer 263 and an insulating layer 332 are provided to cover the conductive layer 252 , and the transistor 320 is provided over the insulating layer 332 .
  • An insulating layer 265 is provided to cover the transistor 320 , and the capacitor 240 is provided over the insulating layer 265 . Capacitor 240 and transistor 320 are electrically connected by plug 274 .
  • the transistor 320 can be used as a transistor forming a pixel circuit. Further, the transistor 310 can be used as a transistor forming a pixel circuit or a transistor forming a driver circuit (a gate line driver circuit or a source line driver circuit) for driving the pixel circuit. Further, the transistors 310 and 320 can be used as transistors included in various circuits such as an arithmetic circuit and a memory circuit.
  • a pixel circuit not only a pixel circuit but also a driver circuit, for example, can be formed directly under the light-emitting element, so that the size of the display device can be reduced compared to the case where the driver circuit is provided around the display portion. becomes possible.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.
  • the metal oxide preferably contains at least indium or zinc. In particular, it preferably contains indium and zinc.
  • aluminum, gallium, yttrium, tin, or the like is preferably contained.
  • one or more selected from boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, cobalt, etc. may be contained. .
  • the metal oxide can be formed by sputtering, CVD such as MOCVD, or ALD.
  • Crystal structures of oxide semiconductors include amorphous (including completely amorphous), CAAC (c-axis-aligned crystalline), nc (nanocrystalline), CAC (cloud-aligned composite), single crystal, and polycrystal. (polycrystal) and the like.
  • the crystal structure of the film or substrate can be evaluated using an X-ray diffraction (XRD) spectrum.
  • XRD X-ray diffraction
  • it can be evaluated using an XRD spectrum obtained by GIXD (Grazing-Incidence XRD) measurement.
  • GIXD Gram-Incidence XRD
  • the GIXD method is also called a thin film method or a Seemann-Bohlin method.
  • the shape of the peak of the XRD spectrum is almost bilaterally symmetrical.
  • the peak shape of the XRD spectrum is left-right asymmetric.
  • the asymmetric shape of the peaks in the XRD spectra clearly indicates the presence of crystals in the film or substrate. In other words, the film or substrate cannot be said to be in an amorphous state unless the shape of the peaks in the XRD spectrum is symmetrical.
  • the crystal structure of the film or substrate can be evaluated by a diffraction pattern (also referred to as a nano beam electron diffraction pattern) observed by nano beam electron diffraction (NBED).
  • a diffraction pattern also referred to as a nano beam electron diffraction pattern
  • NBED nano beam electron diffraction
  • a halo is observed in the diffraction pattern of a quartz glass substrate, and it can be confirmed that the quartz glass is in an amorphous state.
  • a spot-like pattern is observed instead of a halo. Therefore, it is presumed that the IGZO film deposited at room temperature is neither crystalline nor amorphous, but in an intermediate state and cannot be concluded to be in an amorphous state.
  • oxide semiconductors may be classified differently from the above when their structures are focused. For example, oxide semiconductors are classified into single-crystal oxide semiconductors and non-single-crystal oxide semiconductors. Examples of non-single-crystal oxide semiconductors include the above CAAC-OS and nc-OS. Non-single-crystal oxide semiconductors include polycrystalline oxide semiconductors, amorphous-like oxide semiconductors (a-like OS), amorphous oxide semiconductors, and the like.
  • CAAC-OS is an oxide semiconductor that includes a plurality of crystal regions, and the c-axes of the plurality of crystal regions are oriented in a specific direction. Note that the specific direction is the thickness direction of the CAAC-OS film, the normal direction to the formation surface of the CAAC-OS film, or the normal direction to the surface of the CAAC-OS film.
  • a crystalline region is a region having periodicity in atomic arrangement. If the atomic arrangement is regarded as a lattice arrangement, the crystalline region is also a region with a uniform lattice arrangement.
  • CAAC-OS has a region where a plurality of crystal regions are connected in the a-b plane direction, and the region may have strain.
  • the strain refers to a portion where the orientation of the lattice arrangement changes between a region with a uniform lattice arrangement and another region with a uniform lattice arrangement in a region where a plurality of crystal regions are connected. That is, CAAC-OS is an oxide semiconductor that is c-axis oriented and has no obvious orientation in the ab plane direction.
  • each of the plurality of crystal regions is composed of one or more minute crystals (crystals having a maximum diameter of less than 10 nm).
  • the maximum diameter of the crystalline region is less than 10 nm.
  • the size of the crystal region may be about several tens of nanometers.
  • CAAC-OS contains indium (In) and oxygen.
  • a tendency to have a layered crystal structure also referred to as a layered structure in which a layer (hereinafter referred to as an In layer) and a layer containing the element M, zinc (Zn), and oxygen (hereinafter referred to as a (M, Zn) layer) are stacked.
  • the (M, Zn) layer may contain indium.
  • the In layer contains the element M.
  • the In layer may contain Zn.
  • the layered structure is observed as a lattice image in, for example, a high-resolution TEM (Transmission Electron Microscope) image.
  • a plurality of bright points are observed in the electron beam diffraction pattern of the CAAC-OS film.
  • a certain spot and another spot are observed at point-symmetrical positions with respect to the spot of the incident electron beam that has passed through the sample (also referred to as a direct spot) as the center of symmetry.
  • the lattice arrangement in the crystal region is basically a hexagonal lattice, but the unit cell is not always a regular hexagon and may be a non-regular hexagon. Moreover, the distortion may have a lattice arrangement of pentagons, heptagons, or the like. Note that in CAAC-OS, no clear crystal grain boundary can be observed even near the strain. That is, it can be seen that the distortion of the lattice arrangement suppresses the formation of grain boundaries. This is because the CAAC-OS can tolerate distortion due to the fact that the arrangement of oxygen atoms is not dense in the ab plane direction, or the bond distance between atoms changes due to the substitution of metal atoms. It is considered to be for
  • a crystal structure in which clear grain boundaries are confirmed is called a polycrystal.
  • a crystal grain boundary becomes a recombination center, traps carriers, and is highly likely to cause a decrease in on-state current of a transistor, a decrease in field-effect mobility, or the like. Therefore, a CAAC-OS in which no clear grain boundaries are observed is one of crystalline oxides having a crystal structure suitable for a semiconductor layer of a transistor.
  • a structure containing Zn is preferable for forming a CAAC-OS.
  • In--Zn oxide and In--Ga--Zn oxide are preferable because they can suppress the generation of grain boundaries more than In oxide.
  • CAAC-OS is an oxide semiconductor with high crystallinity and no clear crystal grain boundaries. Therefore, it can be said that the decrease in electron mobility due to grain boundaries is less likely to occur in CAAC-OS.
  • a CAAC-OS can be said to be an oxide semiconductor with few impurities and defects (such as oxygen vacancies). Therefore, an oxide semiconductor including CAAC-OS has stable physical properties. Therefore, an oxide semiconductor including CAAC-OS is resistant to heat and has high reliability.
  • CAAC-OS is also stable against high temperatures (so-called thermal budget) in the manufacturing process. Therefore, the use of the CAAC-OS for the OS transistor makes it possible to increase the degree of freedom in the manufacturing process.
  • nc-OS has periodic atomic arrangement in a minute region (eg, a region of 1 nm to 10 nm, particularly a region of 1 nm to 3 nm).
  • the nc-OS has minute crystals.
  • the size of the minute crystal is, for example, 1 nm or more and 10 nm or less, particularly 1 nm or more and 3 nm or less, the minute crystal is also called a nanocrystal.
  • nc-OS does not show regularity in crystal orientation between different nanocrystals. Therefore, no orientation is observed in the entire film.
  • an nc-OS may be indistinguishable from an a-like OS or an amorphous oxide semiconductor depending on the analysis method.
  • an nc-OS film is subjected to structural analysis using an XRD apparatus, out-of-plane XRD measurement using ⁇ /2 ⁇ scanning does not detect a peak indicating crystallinity.
  • an nc-OS film is subjected to electron beam diffraction (also referred to as selected area electron beam diffraction) using an electron beam with a probe diameter larger than that of nanocrystals (for example, 50 nm or more), a diffraction pattern such as a halo pattern is obtained. is observed.
  • an nc-OS film is subjected to electron diffraction (also referred to as nanobeam electron diffraction) using an electron beam with a probe diameter close to or smaller than the size of a nanocrystal (for example, 1 nm or more and 30 nm or less)
  • an electron beam diffraction pattern is obtained in which a plurality of spots are observed within a ring-shaped area centered on the direct spot.
  • An a-like OS is an oxide semiconductor having a structure between an nc-OS and an amorphous oxide semiconductor.
  • An a-like OS has void or low density regions. That is, the a-like OS has lower crystallinity than the nc-OS and CAAC-OS. In addition, the a-like OS has a higher hydrogen concentration in the film than the nc-OS and the CAAC-OS.
  • CAC-OS relates to material composition.
  • CAC-OS is, for example, one structure of a material in which elements constituting a metal oxide are unevenly distributed with a size of 0.5 nm or more and 10 nm or less, preferably 1 nm or more and 3 nm or less, or in the vicinity thereof.
  • one or more metal elements are unevenly distributed in the metal oxide, and the region having the metal element has a size of 0.5 nm or more and 10 nm or less, preferably 1 nm or more and 3 nm or less, or a size in the vicinity thereof.
  • the mixed state is also called a mosaic shape or a patch shape.
  • CAC-OS is a structure in which the material is separated into a first region and a second region to form a mosaic shape, and the first region is distributed in the film (hereinafter, also referred to as a cloud shape). ). That is, CAC-OS is a composite metal oxide in which the first region and the second region are mixed.
  • the atomic ratios of In, Ga, and Zn to the metal elements constituting the CAC-OS in the In--Ga--Zn oxide are denoted by [In], [Ga], and [Zn], respectively.
  • the first region is a region where [In] is larger than [In] in the composition of the CAC-OS.
  • the second region is a region in which [Ga] is larger than [Ga] in the CAC-OS composition.
  • the first region is a region in which [In] is larger than [In] in the second region and [Ga] is smaller than [Ga] in the second region.
  • the second region is a region in which [Ga] is larger than [Ga] in the first region and [In] is smaller than [In] in the first region.
  • the first region is a region whose main components are indium oxide, indium zinc oxide, and the like.
  • the second region is a region containing gallium oxide, gallium zinc oxide, and the like as main components. That is, the first region can be rephrased as a region containing In as a main component. Also, the second region can be rephrased as a region containing Ga as a main component.
  • a clear boundary between the first region and the second region may not be observed.
  • the CAC-OS in the In—Ga—Zn oxide means a region containing Ga as a main component and a region containing In as a main component in a material structure containing In, Ga, Zn, and O. Each region is a mosaic, and refers to a configuration in which these regions exist randomly. Therefore, CAC-OS is presumed to have a structure in which metal elements are unevenly distributed.
  • a CAC-OS can be formed, for example, by a sputtering method under the condition that the substrate is not intentionally heated.
  • a sputtering method one or more selected from inert gas (typically argon), oxygen gas, and nitrogen gas may be used as the film formation gas. good.
  • inert gas typically argon
  • oxygen gas oxygen gas
  • nitrogen gas nitrogen gas
  • a region containing In as a main component is obtained by EDX mapping obtained using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). It can be confirmed that the (first region) and the region (second region) containing Ga as the main component are unevenly distributed and have a mixed structure.
  • EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • the first region is a region with higher conductivity than the second region. That is, when carriers flow through the first region, conductivity as a metal oxide is developed. Therefore, by distributing the first region in the form of a cloud in the metal oxide, a high field effect mobility ( ⁇ ) can be realized.
  • the second region is a region with higher insulation than the first region.
  • the leakage current can be suppressed by distributing the second region in the metal oxide.
  • CAC-OS when used for a transistor, the conductivity caused by the first region and the insulation caused by the second region act in a complementary manner to provide a switching function (turning ON/OFF). functions) can be given to the CAC-OS.
  • a part of the material has a conductive function
  • a part of the material has an insulating function
  • the whole material has a semiconductor function.
  • CAC-OS is most suitable for various semiconductor devices including display devices.
  • Oxide semiconductors have a variety of structures, each with different characteristics.
  • An oxide semiconductor of one embodiment of the present invention includes two or more of an amorphous oxide semiconductor, a polycrystalline oxide semiconductor, an a-like OS, a CAC-OS, an nc-OS, and a CAAC-OS. may
  • an oxide semiconductor with low carrier concentration is preferably used for a transistor.
  • the carrier concentration of the oxide semiconductor is 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 or less, preferably 1 ⁇ 10 15 cm ⁇ 3 or less, more preferably 1 ⁇ 10 13 cm ⁇ 3 or less, more preferably 1 ⁇ 10 11 cm ⁇ 3 or less. 3 or less, more preferably less than 1 ⁇ 10 10 cm ⁇ 3 and 1 ⁇ 10 ⁇ 9 cm ⁇ 3 or more.
  • the impurity concentration in the oxide semiconductor film may be lowered to lower the defect level density.
  • a low impurity concentration and a low defect level density are referred to as high-purity intrinsic or substantially high-purity intrinsic.
  • an oxide semiconductor with a low carrier concentration is sometimes referred to as a highly purified intrinsic or substantially highly purified intrinsic oxide semiconductor.
  • the trap level density may also be low.
  • the charge trapped in the trap level of the oxide semiconductor takes a long time to disappear, and may behave as if it were a fixed charge. Therefore, a transistor whose channel formation region is formed in an oxide semiconductor with a high trap level density might have unstable electrical characteristics.
  • Impurities include hydrogen, nitrogen, alkali metals, alkaline earth metals, iron, nickel, and silicon.
  • the concentration of silicon or carbon in the oxide semiconductor and the concentration of silicon or carbon in the vicinity of the interface with the oxide semiconductor are 2 ⁇ 10 18 atoms/cm 3 or less, preferably 2 ⁇ 10 17 atoms/cm 3 or less.
  • the concentration of alkali metal or alkaline earth metal in the oxide semiconductor obtained by SIMS is set to 1 ⁇ 10 18 atoms/cm 3 or less, preferably 2 ⁇ 10 16 atoms/cm 3 or less.
  • the nitrogen concentration in the oxide semiconductor obtained by SIMS is less than 5 ⁇ 10 19 atoms/cm 3 , preferably 5 ⁇ 10 18 atoms/cm 3 or less, more preferably 1 ⁇ 10 18 atoms/cm 3 or less. , more preferably 5 ⁇ 10 17 atoms/cm 3 or less.
  • the oxide semiconductor reacts with oxygen that bonds to a metal atom to form water, which may cause oxygen vacancies.
  • oxygen vacancies When hydrogen enters the oxygen vacancies, electrons, which are carriers, may be generated.
  • part of hydrogen may bond with oxygen that bonds with a metal atom to generate an electron, which is a carrier. Therefore, a transistor including an oxide semiconductor containing hydrogen is likely to have normally-on characteristics. Therefore, hydrogen in the oxide semiconductor is preferably reduced as much as possible.
  • the hydrogen concentration obtained by SIMS is less than 1 ⁇ 10 20 atoms/cm 3 , preferably less than 1 ⁇ 10 19 atoms/cm 3 , more preferably less than 5 ⁇ 10 18 atoms/cm. Less than 3 , more preferably less than 1 ⁇ 10 18 atoms/cm 3 .
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be provided in various electronic devices.
  • electronic devices with relatively large screens such as televisions, desktop or notebook computers, tablet computers, monitors for computers, digital signage, large game machines such as pachinko machines, and digital cameras , a digital video camera, a digital photo frame, a portable game machine, a personal digital assistant, a sound player, or the like can be provided with the display device of one embodiment of the present invention.
  • FIGS. 22A, 22B, 23A, and 23B An example of a wearable device that can be worn on the head will be described with reference to FIGS. 22A, 22B, 23A, and 23B.
  • These wearable devices have one or both of a function of displaying AR (Augmented Reality) content and a function of displaying VR (Virtual Reality) content.
  • these wearable devices may have the function of displaying SR (Substitutional Reality) or MR (Mixed Reality) content.
  • SR Substitutional Reality
  • MR Mated Reality
  • the electronic device has a function of displaying content such as AR, VR, SR, or MR, it is possible to enhance the sense of immersion for the user of the electronic device.
  • Electronic device 700A shown in FIG. 22A and electronic device 700B shown in FIG. It has a control section (not shown), a sensor section 725 , a pair of optical members 753 , a frame 757 and a pair of nose pads 758 .
  • the sensor unit 725 can be provided in the housing 721, for example.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display panel 751 . Therefore, the electronic device can display images with extremely high definition.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B can each project an image displayed on the display panel 751 onto the display area 756 of the optical member 753. Since the optical member 753 has translucency, the user can see the image displayed in the display area superimposed on the transmitted image visually recognized through the optical member 753 . Therefore, the electronic device 700A and the electronic device 700B are electronic devices capable of AR display.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B may be provided with a camera capable of capturing an image in front as an imaging unit. Further, each of the electronic devices 700A and 700B includes an acceleration sensor such as a gyro sensor to detect the orientation of the user's head and display an image corresponding to the orientation in the display area 756. You can also
  • the communication unit has a wireless communication device, and can supply video signals, for example, with the wireless communication device.
  • a connector capable of connecting a cable to which the video signal and the power supply potential are supplied may be provided.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B are provided with batteries, and can be charged wirelessly and/or wiredly.
  • the sensor unit 725 has a function of detecting that the outer surface of the housing 721 is touched, for example.
  • the sensor unit 725 can detect a user's tap operation, slide operation, or the like, and execute various processes. For example, it is possible to perform processing such as pausing or resuming a moving image by a tap operation, and it is possible to perform fast-forward or fast-reverse processing by a slide operation. Further, by providing the sensor unit 725 in each of the two housings 721, the range of operations can be expanded.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the sensor portion 725 .
  • the sensor portion 725 can be provided with a light receiving element that can be included in the display device of one embodiment of the present invention.
  • a light receiving element can be manufactured using the method for manufacturing the display device of one embodiment of the present invention.
  • the sensor unit 725 can be a touch sensor having a light receiving element with a high aperture ratio. Therefore, the sensor unit 725 can be a touch sensor with high detection sensitivity.
  • Electronic device 800A shown in FIG. 23A and electronic device 800B shown in FIG. It has a pair of imaging units 825 and a pair of lenses 832 .
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 820 . Therefore, the electronic device can display images with extremely high definition. This allows the user to feel a high sense of immersion.
  • the display unit 820 is provided inside the housing 821 at a position where it can be viewed through the lens 832 . By displaying different images on the pair of display portions 820, three-dimensional display using parallax can be performed.
  • Each of the electronic device 800A and the electronic device 800B can be said to be an electronic device for VR.
  • a user wearing electronic device 800 ⁇ /b>A or electronic device 800 ⁇ /b>B can view an image displayed on display unit 820 through lens 832 .
  • the electronic device 800A and the electronic device 800B each have a mechanism that can adjust the left and right positions of the lens 832 and the display unit 820 so that they are optimally positioned according to the position of the user's eyes. preferably. Further, it is preferable to have a mechanism for adjusting focus by changing the distance between the lens 832 and the display portion 820 .
  • the wearing part 823 allows the user to wear the electronic device 800A or the electronic device 800B on the head.
  • the shape is illustrated as a temple of spectacles (also referred to as a joint, a temple, or the like), but the shape is not limited to this.
  • the mounting portion 823 may be worn by the user, and may be, for example, a helmet-type or band-type shape.
  • the imaging unit 825 has a function of acquiring external information. Data acquired by the imaging unit 825 can be output to the display unit 820 .
  • the imaging portion 825 can be provided with a light receiving element that can be included in the display device of one embodiment of the present invention.
  • a light-receiving element can be manufactured using the manufacturing method of the display device of one embodiment of the present invention. Accordingly, since a light receiving element with a high aperture ratio can be provided in the imaging section 825, the imaging section 825 can perform imaging with high sensitivity. Therefore, the imaging unit 825 can perform imaging with a high S/N ratio even under low illuminance, for example.
  • a distance measuring sensor capable of measuring the distance of an object
  • the imaging unit 825 is one aspect of the detection unit.
  • the detection unit for example, an image sensor or a distance image sensor such as LIDAR (Light Detection and Ranging) can be used.
  • LIDAR Light Detection and Ranging
  • the electronic device 800A may have a vibration mechanism that functions as bone conduction earphones.
  • a vibration mechanism that functions as bone conduction earphones.
  • one or more of the display portion 820, the housing 821, and the mounting portion 823 can be provided with the vibration mechanism.
  • the electronic device 800A and the electronic device 800B may each have an input terminal.
  • a video signal from a video output device and a cable for supplying power for charging a battery provided in the electronic device can be connected to the input terminal.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention may have a function of wirelessly communicating with the earphone 750.
  • Earphone 750 has a communication unit (not shown) and has a wireless communication function.
  • the earphone 750 can receive information (eg, audio data) from the electronic device by wireless communication function.
  • information eg, audio data
  • electronic device 700A shown in FIG. 22A has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • electronic device 800A shown in FIG. 23A has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • the electronic device may have an earphone section.
  • Electronic device 700B shown in FIG. 22B has earphone section 727 .
  • the earphone section 727 and the control section can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring connecting the earphone section 727 and the control section may be arranged inside the housing 721 or the mounting section 723 .
  • the electronic device 800B shown in FIG. 23B has an earphone section 827.
  • the earphone unit 827 and the control unit 824 can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring connecting the earphone section 827 and the control section 824 may be arranged inside the housing 821 or the mounting section 823 .
  • the earphone section 827 and the mounting section 823 may have magnets. Accordingly, the earphone section 827 can be fixed to the mounting section 823 by magnetic force, which is preferable because it facilitates storage.
  • the electronic device may have an audio output terminal to which earphones, headphones, or the like can be connected. Also, the electronic device may have one or both of an audio input terminal and an audio input mechanism.
  • the voice input mechanism for example, a sound collecting device such as a microphone can be used.
  • the electronic device may function as a so-called headset.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention includes both glasses type (electronic device 700A, electronic device 700B, etc.) and goggle type (electronic device 800A, electronic device 800B, etc.). preferred.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention can transmit information to the earphone by wire or wirelessly.
  • FIG. 24A is a diagram showing an example of the oxygen concentration meter 900.
  • the oximeter 900 has a housing 911 and a light emitting/receiving device 912 .
  • a housing 911 is provided with a cavity, and a light emitting/receiving device 912 is provided so as to be in contact with the wall surface of the cavity.
  • the light receiving and emitting device 912 has a function as a light source that emits light and a function as a sensor that detects light. For example, when an object is placed in the hollow portion of the housing 911, the light receiving/emitting device 912 can detect light emitted by the light emitting/receiving device 912, applied to the object, and reflected from the object.
  • the color of the blood changes depending on the oxygen saturation of the hemoglobin contained in the blood (the ratio of hemoglobin bound to oxygen). Therefore, when a finger is put into the hollow portion of the housing 911, the intensity of light reflected by the finger and detected by the light emitting/receiving device 912 changes. For example, the intensity of red light detected by the light receiving and emitting device 912 changes.
  • the oximeter 900 can measure the oxygen saturation by detecting the intensity of the reflected light with the light emitting/receiving device 912 .
  • the oximeter 900 can be, for example, a pulse oximeter.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the light receiving and emitting device 912 .
  • the light emitting/receiving device 912 has at least a light emitting element that emits red light (R).
  • the light receiving and emitting device 912 preferably has a light emitting element that emits infrared light (IR).
  • the red light (R) reflectance of hemoglobin bound to oxygen differs significantly from the red light (R) reflectance of hemoglobin not bound to oxygen.
  • the difference between the infrared light (IR) reflectance of hemoglobin bound with oxygen and the infrared light (IR) reflectance of hemoglobin not bound with oxygen is small.
  • the light receiving and emitting device 912 has not only a light emitting element that emits red light (R) but also a light emitting element that emits infrared light (IR), so that the oximeter 900 can measure the oxygen saturation with high accuracy. be able to.
  • the light emitting and receiving device 912 preferably has flexibility. Since the light emitting/receiving device 912 has flexibility, the light emitting/receiving device 912 can have a curved shape. As a result, for example, the finger can be irradiated with light with good uniformity, and oxygen saturation can be measured with high accuracy, for example.
  • FIG. 24B is a diagram showing an example of a portable data terminal 9100.
  • FIG. A portable data terminal 9100 includes a display portion 9110, a housing 9101, keys 9102, speakers 9103, and the like.
  • Portable data terminal 9100 may be, for example, a tablet.
  • a key such as the key 9102 can be a key for switching on/off of power, for example. That is, a key such as key 9102 can be, for example, a power switch.
  • the keys such as the key 9102 can be operation keys used for causing the electronic device to perform desired operations, for example.
  • the display unit 9110 can display information 9104, operation buttons (also referred to as operation icons or simply icons) 9105, and the like.
  • the display portion 9110 can function as a touch sensor or a near-touch sensor.
  • FIG. 24C is a diagram showing an example of the digital signage 9200.
  • the digital signage 9200 can be configured such that a display portion 9210 is attached to a pillar 9201 .
  • the display portion 9210 can function as a touch sensor or a near-touch sensor.
  • FIG. 24D is a diagram showing an example of a mobile information terminal 9300.
  • FIG. A mobile information terminal 9300 includes a display portion 9310, a housing 9301, a speaker 9302, a camera 9303, keys 9304, connection terminals 9305, 9306, and the like.
  • the mobile information terminal 9300 can be a smart phone, for example.
  • the connection terminal 9305 can be, for example, microUSB, lighting, Type-C, or the like.
  • the connection terminal 9306 can be an earphone jack, for example.
  • an operation button 9307 can be displayed on the display unit 9310.
  • Information 9308 can be displayed on the display portion 9310 .
  • An example of the information 9308 is a display that notifies an incoming e-mail, SNS (social networking service), or a phone call, the title of the e-mail or SNS, the name of the sender of the e-mail or SNS, the date and time, the battery remaining amount, radio wave strength, etc.
  • the display portion 9310 can function as a touch sensor or a near-touch sensor.
  • FIG. 24E is a diagram showing an example of a wristwatch-type mobile information terminal 9400.
  • FIG. A portable information terminal 9400 includes a display portion 9410, a housing 9401, a wristband 9402, keys 9403, connection terminals 9404, and the like.
  • the connection terminal 9404 can be, for example, microUSB, lighting, or Type-C, like the connection terminals 9305 and the like.
  • the display unit 9410 can display information 9406, operation buttons 9407, and the like.
  • FIG. 24E shows an example in which time is displayed on the display unit 9410 as information 9406 .
  • the display portion 9410 can function as a touch sensor or a near-touch sensor.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.

Abstract

表示部に接触、又は近接した物体を検出する機能を有する表示装置を提供する。 発光素子と、受光素子と、を有する表示装置。発光素子は、第1の画素電極と、第1の画素電極上の第1の発光層と、第1の発光層上の中間層と、中間層上の第2の発光層と、第2の発光層上の共通電極と、を有する。受光素子は、第2の画素電極と、第2の画素電極上の受光層と、受光層上の共通電極と、を有する。第1の発光層と、第2の発光層と、は同一の色の光を発する機能を有する。

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。本発明の一態様は、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。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。
 近年、表示装置は、スマートフォン、タブレット型端末、ラップトップPC等の情報端末機器、テレビジョン装置、及びモニタ装置等、様々な機器に用いられている。また、タッチセンサとしての機能、又は認証のために指紋を撮像する機能等、画像を表示するだけでなく、様々な機能が付加された表示装置が求められている。
 表示装置として、例えば、発光素子(発光デバイスともいう)を有する発光装置が開発されている。特に、エレクトロルミネッセンス(EL:Electroluminescence)現象を利用した発光素子(EL素子、又はELデバイスともいう)は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、及び直流定電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置に応用されている。例えば、特許文献1に、有機EL素子(有機ELデバイスともいう)が適用された、可撓性を有する発光装置が開示されている。
特開2014−197522号公報
 本発明の一態様は、表示部に接触、又は近接した物体を検出する機能を有する表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、認証を行う機能を有する表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、開口率が高い表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、小型の表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、信頼性が高い表示装置、及びその作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、新規な表示装置、及びその作製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、請求項等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、発光素子と、受光素子と、を有し、発光素子は、第1の画素電極と、第1の画素電極上の第1の発光層と、第1の発光層上の中間層と、中間層上の第2の発光層と、第2の発光層上の共通層と、共通層上の共通電極と、を有し、受光素子は、第2の画素電極と、第2の画素電極上の受光層と、受光層上の共通層と、共通層上の共通電極と、を有し、共通層は、発光素子において、正孔注入層又は電子注入層の一方としての機能を有し、共通層は、受光素子において、正孔輸送層又は電子輸送層の一方としての機能を有する表示装置である。
 又は、上記態様において、第1の発光層と、第2の発光層と、は同一の色の光を発する機能を有してもよい。
 又は、上記態様において、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有し、第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第1の画素電極と電気的に接続され、第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第2の画素電極と電気的に接続され、第1のトランジスタ、及び第2のトランジスタは、チャネル形成領域にシリコン、又は金属酸化物を有してもよい。
 又は、本発明の一態様は、第1の画素電極、第2の画素電極、及び接続電極を形成する第1の工程と、第1の画素電極上、及び第2の画素電極上に、第1の発光膜と、中間膜と、第2の発光膜と、を順に成膜する第2の工程と、第2の発光膜上、及び接続電極上に、第1の犠牲膜を形成する第3の工程と、第1の犠牲膜、第2の発光膜、中間膜、及び第1の発光膜をエッチングして、第2の画素電極を露出させ、且つ、第1の画素電極上に第1の発光層と、第1の発光層上の中間層と、中間層上の第2の発光層と、第2の発光層上、及び接続電極上の第1の犠牲層と、を形成する第4の工程と、第1の犠牲層上、及び第2の画素電極上に、受光膜を成膜する第5の工程と、受光膜上に、第2の犠牲膜を形成する第6の工程と、第2の犠牲膜、及び受光膜をエッチングして、第2の画素電極上の受光層と、受光層上の第2の犠牲層と、を形成する第7の工程と、第1の犠牲層、及び第2の犠牲層を除去する第8の工程と、接続電極と接する領域を有するように、第2の発光層上、及び受光層上に共通電極を形成する第9の工程と、を有する表示装置の作製方法である。
 又は、上記態様において、第1の発光膜、第2の発光膜、及び受光膜は、遮蔽マスクを用いた蒸着法により形成してもよい。
 又は、上記態様において、第1の犠牲膜と第2の犠牲膜は、同一の金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、又は無機絶縁膜を含み、第4の工程において、第1の発光膜、及び第2の発光膜は、酸素を主成分に含まないエッチングガスを用いたドライエッチングによりエッチングされ、第8の工程において、第1の犠牲層、及び第2の犠牲層は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いたウェットエッチングにより除去されてもよい。
 又は、上記態様において、第1の犠牲膜、及び第2の犠牲膜は、酸化アルミニウムを含んでもよい。
 又は、上記態様において、第9の工程より後に、共通電極上に保護層を形成する第10の工程を有してもよい。
 本発明の一態様により、表示部に接触、又は近接した物体を検出する機能を有する表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、認証を行う機能を有する表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、開口率が高い表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、小型の表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、信頼性が高い表示装置、及びその作製方法を提供することができる。本発明の一態様により、新規な表示装置、及びその作製方法を提供することができる。
 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、請求項等の記載から抽出することが可能である。
図1A乃至図1Eは、表示装置の構成例を示す断面図である。図1Fは、撮像した画像の例を示す図である。
図2A及び図2Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図3A及び図3Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図4は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図5A及び図5Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図6A乃至図6Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図7A及び図7Bは、表示装置の構成例を示す上面図である。
図8A及び図8Bは、表示装置の構成例を示す上面図である。
図9Aは、表示装置の構成例を示す上面図である。図9Bは、受光素子の受光範囲を示す図である。
図10は、表示装置の構成例を示す上面図である。
図11A乃至図11Eは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図12A乃至図12Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図13A乃至図13Cは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図14A乃至図14Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図15A乃至図15Cは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図16は、表示装置の構成例を示す斜視図である。
図17は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図18は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図19は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図20は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図21は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図22A及び図22Bは、電子機器の一例を示す図である。
図23A及び図23Bは、電子機器の一例を示す図である。
図24A乃至図24Eは、電子機器の一例を示す図である。
 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、ハッチング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、又は領域は、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」、及び「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、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」又は「絶縁層」という用語は、「導電膜」又は「絶縁膜」という用語に相互に交換することが可能な場合がある。
 なお、本明細書等において、EL層とは発光素子の一対の電極間に設けられ、少なくとも発光性の物質を含む層(発光層とも呼ぶ)、又は発光層を含む積層体を示すものとする。
 本明細書等において、表示装置の一態様である表示パネルは、表示面に例えば画像を表示(出力)する機能を有するものである。したがって表示パネルは出力装置の一態様である。
 また、本明細書等では、表示パネルの基板に、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Package)等のコネクタが取り付けられたもの、又は基板にCOG(Chip On Glass)方式等によりICが実装されたものを、表示パネルモジュール、表示モジュール、又は単に表示パネル等と呼ぶ場合がある。
(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の構成例、及び表示装置の作製方法の一例について説明する。
 本発明の一態様の表示装置は、画素がマトリクス状に配列された表示部を有する。画素は、複数の副画素を有し、副画素1つ当たり1つの発光素子(発光デバイスともいう)が設けられる。同一画素に設けられる複数の副画素は、互いに異なる色の光を射出する機能を有することができる。
 発光素子は、それぞれ一対の電極と、その間に発光層を有する。発光素子は、有機EL素子(有機電界発光素子)であることが好ましい。異なる色を発する2つ以上の発光素子は、それぞれ異なる材料を含む発光層を有する。例えば、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、又は青色(B)の光を発する3種類の発光素子を有することで、フルカラーの表示装置を実現できる。
 ここで、異なる色の発光素子間で発光層を作り分ける場合、メタルマスク等のシャドーマスクを用いた蒸着法により形成することが知られている。しかしながら、この方法では、メタルマスクの精度、メタルマスクと基板との位置ずれ、メタルマスクのたわみ、及び例えば蒸気の散乱による成膜される膜の輪郭の広がり等、様々な影響により、島状の有機膜の形状及び位置に設計からのずれが生じるため、高精細化、及び高開口率化が困難である。そのため、例えばペンタイル配列等の特殊な画素配列方式を適用することにより、疑似的に精細度(画素密度ともいう)を高める対策が取られていた。
 本発明の一態様は、発光層をメタルマスク等のシャドーマスクを用いることなく、微細なパターンに加工する。これにより、シャドーマスクを用いて発光層を作り分ける場合より、副画素を微細化することができ、画素の開口率を高めることができる。また、発光層を作り分けることができるため、極めて鮮やかで、コントラストが高く、表示品位の高い表示装置を実現できる。
 副画素を微細化することにより、表示に寄与しない副画素を画素に設けることができる。例えば、発光素子を有する副画素の他、受光素子(受光デバイスともいう)を有する副画素を、画素に設けることができる。この場合であっても、本発明の一態様の表示装置は、画素密度が小さな値となることを抑制できる。例えば、画素密度を400ppi以上とすることができ、1000ppi以上とすることができ、3000ppi以上とすることができ、又は5000ppi以上とすることができる。
 本発明の一態様の表示装置が有する受光素子は、光センサとしての機能を有する。よって、本発明の一態様の表示装置は、発光素子により画像を表示し、受光素子により、例えば表示部に接触又は近接する物体を検出することができる。また、本発明の一態様の表示装置は、例えば当該表示装置の使用者の指が表示部に接触している場合、当該指が有する指紋に基づき認証を行うことができる。
 受光素子を表示部に設けることにより、センサを表示装置に外付けする必要が無くなる。よって、表示装置の部品点数を少なくできるため、表示装置を小型化、及び軽量化することができる。
 また、本発明の一態様の表示装置は、発光素子が発し、物体に照射され、当該物体により反射された光を受光素子が検出することができる。よって、例えば暗い場所でも、表示部に接触又は近接する物体を検出することができ、また指紋認証等の認証を行うことができる。
 本明細書等において、メタルマスク、又は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、又は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。
 なお、本明細書等において、各色の発光素子(ここでは青(B)、緑(G)、及び赤(R))で、発光層を作り分ける、又は発光層を塗り分ける構造をSBS(Side By Side)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素子を白色発光素子と呼ぶ場合がある。なお、白色発光素子は、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。
 また、発光素子は、シングル構造と、タンデム構造とに大別することができる。シングル構造の発光素子は、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、発光素子全体として白色発光する構成を得ることができる。発光層を3つ以上有する発光素子の場合も同様である。
 タンデム構造の発光素子は、一対の電極間に2以上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、タンデム構造の発光素子において、複数の発光ユニットの間には、電荷発生層等の中間層を設けると好適である。
 また、上述の白色発光素子(シングル構造又はタンデム構造)と、SBS構造の発光素子と、を比較した場合、SBS構造の発光素子は、白色発光素子よりも消費電力を低くすることができる。よって、表示装置の消費電力を低く抑えたい場合においては、SBS構造の発光素子を用いると好適である。一方で、白色発光素子は、製造プロセスがSBS構造の発光素子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。
 図1A乃至図1Eは、本発明の一態様の表示装置の構成例を示す断面図である。
 図1Aに示す表示装置10Aは、基板51と基板59との間に、受光素子を有する層53と、発光素子を有する層57と、を有する。
 図1Bに示す表示装置10Bは、基板51と基板59との間に、トランジスタを有する層55、受光素子を有する層53、及び発光素子を有する層57を有する。
 表示装置10A及び表示装置10Bは、発光素子を有する層57から、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の光が射出される構成である。
 本発明の一態様の表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素が表示部に設けられる。1つの画素は、1つ以上の副画素を有する。1つの副画素は、1つの発光素子、又は1つの受光素子を有する。例えば、画素は、副画素を4つ有する構成とすることができる。具体的には、例えば1つの画素がR、G、Bの3色の発光素子と、受光素子と、を有する構成とすることができ、また黄色(Y)、シアン(C)、及びマゼンタ(M)の3色の発光素子と、受光素子と、を有する構成とすることができる。また、画素は、副画素を5つ有する構成とすることができる。具体的には、例えば1つの画素がR、G、B、及び白色(W)の4色の発光素子と、受光素子と、を有する構成とすることができる。又は、R、G、B、及び赤外(IR)の4色の発光素子と、受光素子と、を有する構成とすることができる。なお、受光素子は、全ての画素に設けられていてもよく、一部の画素に設けられていてもよい。また、1つの画素が複数の受光素子を有していてもよい。
 本発明の一態様の表示装置は、表示装置に接触している指等の対象物を検出する機能を有していてもよい。例えば、図1Cに示すように、発光素子を有する層57において発光素子が発した光を、表示装置10Bに接触した指52が反射することで、受光素子を有する層53における受光素子がその反射光を検出する。これにより、表示装置10Bに指52が接触したことを検出することができる。また、図1Dに示すように、層57において発光素子が発した光を、表示装置10Bに近接した指52が反射することで、層53における受光素子がその反射光を検出する。これにより、表示装置10Bに指52が近接したことを検出することができる。つまり、本発明の一態様の表示装置は、タッチセンサ(ダイレクトタッチセンサともいう)としての機能を有することができ、またニアタッチセンサ(ホバーセンサ、ホバータッチセンサ、非接触センサ、又はタッチレスセンサともいう)としての機能を有することができる。
 以上のように、例えば表示装置10Bがニアタッチセンサとしての機能を有する場合、表示装置10Bに指52が接触しなくても、近接すれば、指52を検出することができる。例えば、表示装置10Bと、指52との間の距離が0.1mm以上300mm以下、好ましくは3mm以上50mm以下の範囲で表示装置10Bが指52を検出できる構成であると好ましい。当該構成とすることで、表示装置10Bに指52が直接触れずに操作することが可能となる、別言すると非接触(タッチレス)で表示装置10Bを操作することが可能となる。上記構成とすることで、表示装置10Bに汚れ、又は傷がつくリスクを低減することができる。また、表示装置10Bに付着しうる汚れ(例えば、ゴミ、又はウィルス等)が指52に直接触れないようにしつつ、指52により表示装置10Bを操作することが可能となる。
 また、本発明の一態様の表示装置は、例えば指52の指紋を検出する機能を有することができる。図1Eは、基板59に指52が触れている状態における接触部の拡大図を模式的に示している。また、図1Eは、発光素子を有する層57と、受光素子を有する層53と、が交互に配列する様子を示している。
 指52は凹部及び凸部により指紋が形成されている。そのため、図1Eに示すように指紋の凸部が基板59に触れている。
 ある表面又は界面から反射される光には、正反射と拡散反射がある。正反射光は入射角と反射角が一致する、指向性の高い光であり、拡散反射光は強度の角度依存性が低い、指向性の低い光である。指52の表面から反射される光は、正反射と拡散反射のうち拡散反射の成分が支配的となる。一方、基板59と大気との界面から反射される光は、正反射の成分が支配的となる。
 指52と基板59との接触面又は非接触面で反射され、これらの直下に位置する層53に入射される光の強度は、正反射光と拡散反射光とを足し合わせたものとなる。上述のように指52の凹部では基板59と指52が接触しないため、正反射光(実線矢印で示す)が支配的となり、凸部ではこれらが接触するため、指52からの拡散反射光(破線矢印で示す)が支配的となる。したがって、凹部の直下に位置する層53が有する受光素子で受光する光の強度は、凸部の直下に位置する層53が有する受光素子で受光する光の強度よりも高くなる。よって、受光素子を用いて指52の指紋を撮像することができる。
 層53が有する受光素子の配列間隔は、指紋の2つの凸部間の距離、好ましくは隣接する凹部と凸部間の距離よりも小さい間隔とすることで、鮮明な指紋の画像を取得することができる。人の指紋の凹部と凸部の間隔は概ね150μmから250μmの間であることから、例えば受光素子の配列間隔は、400μm以下、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、さらに好ましくは120μm以下、さらに好ましくは100μm以下、さらに好ましくは50μm以下とする。配列間隔は小さいほど好ましいが、例えば1μm以上、10μm以上、又は20μm以上とすることができる。
 図1Fは、本発明の一態様の表示装置で撮像した指紋の画像の例である。図1Fでは、領域65に、指52の輪郭を破線で、接触部69の輪郭を一点鎖線で示している。領域65において、受光素子に入射する光量の違いによって、コントラストの高い指紋67を撮像することができる。
 以上のように、本発明の一態様の表示装置は、発光素子が発し、指52等の物体に照射され、当該物体により反射された光を受光素子が検出することができる。よって、例えば暗い場所でも、例えば表示部に接触又は近接する物体を検出することができ、また指紋認証等の認証を行うことができる。
 また、受光素子を表示部に設けることにより、センサを表示装置に外付けする必要が無くなる。よって、表示装置の部品点数を少なくできるため、表示装置を小型化、及び軽量化することができる。
<表示装置の構成例>
 図2Aに、表示装置10の断面概略図を示す。表示装置10は、赤色の光を発する発光素子550R、緑色の光を発する発光素子550G、青色の光を発する発光素子550B、及び受光素子560を有する。
 発光素子550Rは、一対の電極(電極501R、電極502)の間に、中間層531Rを介して2つの発光ユニット512R(発光ユニット512R_1、及び発光ユニット512R_2)が積層された構成を有する。同様に、発光素子550Gは、一対の電極(電極501G、電極502)の間に、中間層531Gを介して2つの発光ユニット512G(発光ユニット512G_1、及び発光ユニット512G_2)が積層された構成を有する。さらに、発光素子550Bは、一対の電極(電極501B、電極502)の間に、中間層531Bを介して2つの発光ユニット512B(発光ユニット512B_1、及び発光ユニット512B_2)が積層された構成を有する。
 受光素子560は、一対の電極(電極501PD、電極502)の間に、受光ユニット542が設けられる。
 本明細書等において、例えば表示装置10A、及び表示装置10Bに共通の事柄を説明する場合、又はこれらを区別する必要が無い場合、単に「表示装置10」と記載する。つまり、表示装置10の構成等は、図1Aに示す表示装置10A、及び図1Bに示す表示装置10Bの両方に適用することができる。他の要素についても同様である。
 電極501は、画素電極として機能し、発光素子550毎、及び受光素子560毎に設けられる。電極502は、共通電極として機能し、複数の発光素子550、及び受光素子560に共通に設けられる。
 発光ユニット512R_1は、層521、層522、発光層523R、及び層524等を有する。発光ユニット512R_2は、層522、発光層523R、及び層524等を有する。また、発光素子550Rは、発光ユニット512R_2と、電極502との間に例えば層525Rを有する。なお、層525Rを発光ユニット512R_2の一部とみなすこともできる。
 層521は、例えば正孔注入性の高い物質を含む層(正孔注入層)を有する。層522は、例えば正孔輸送性の高い物質を含む層(正孔輸送層)を有する。層524は、例えば電子輸送性の高い物質を含む層(電子輸送層)を有する。層525は、例えば電子注入性の高い物質を含む層(電子注入層)を有する。
 又は、層521が電子注入層を有し、層522が電子輸送層を有し、層524が正孔輸送層を有し、層525が正孔注入層を有する構成としてもよい。
 なお、層522、発光層523R、及び層524は、発光ユニット512R_1と発光ユニット512R_2とで同一の構成(材料、膜厚等)であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。
 なお、図2Aにおいては、層521と、層522と、を分けて明示したがこれに限定されない。例えば、層521が正孔注入層と、正孔輸送層との双方の機能を有する構成とする場合、あるいは層521が電子注入層と、電子輸送層との双方の機能を有する構成とする場合においては、層522を省略してもよい。
 また、中間層531Rは、電極501と電極502との間に電圧を印加したときに、発光ユニット512R_1及び発光ユニット512R_2のうち、一方に電子を注入し、他方に正孔を注入する機能を有する。中間層531Rは、電荷発生層と呼ぶこともできる。
以上の説明では発光ユニット512Rについて明示したが、発光ユニット512G、及び発光ユニット512Bについても同様の構成を適用することができる。
 なお、発光素子550Rが有する発光層523Rは、赤色の発光を示す発光物質を有し、発光素子550Gが有する発光層523Gは、緑色の発光を示す発光物質を有し、発光素子550Bが有する発光層523Bは、青色の発光を示す発光物質を有する。なお、発光素子550G、発光素子550Bは、それぞれ、発光素子550Rが有する発光層523Rを、発光層523G、発光層523Bに置き換えた構成を有し、そのほかの構成は、発光素子550Rと同様である。
 なお、層521、層522、層524、及び層525は、各色の発光素子で同一の構成(材料、膜厚等)であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。
 発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bのように、複数の発光ユニットが中間層531を介して直列に接続された構成を本明細書等ではタンデム構造と呼ぶ。一方、一対の電極間に一つの発光ユニットを有する構成を、シングル構造と呼ぶ。なお、本明細書等においては、タンデム構造として呼称するがこれに限定されず、例えばタンデム構造をスタック構造と呼んでもよい。なお、タンデム構造とすることで、高輝度発光が可能な発光素子とすることができる。また、タンデム構造は、シングル構造と比べて、同じ輝度を得るために必要な電流を低減できるため、表示装置の信頼性を高めることができる。
 また、発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bのように、発光素子ごとに発光層を作り分ける構造をSBS構造と呼ぶ場合がある。SBS構造は、発光素子ごとに材料及び構成を最適化することができるため、材料及び構成の選択の自由度が高まり、輝度の向上、信頼性の向上を図ることが容易となる。
 本発明の一態様の表示装置10は、タンデム構造であり、且つ、SBS構造であるといえる。そのため、タンデム構造のメリットと、SBS構造のメリットの両方を併せ持つことができる。なお、本発明の一態様の表示装置10は、図2Aに示すように、発光ユニットが直列に2段形成された構造であるため、2段タンデム構造と呼称してもよい。また、図2Aに示す2段タンデム構造においては、赤色の発光層を有する第1の発光ユニットの上に、赤色の発光層を有する第2の発光ユニットが積層された構造となる。同様に、図2Aに示す2段タンデム構造においては、緑色の発光層を有する第1の発光ユニットの上に緑色の発光層を有する第2の発光ユニットが積層された構造となり、青色の発光層を有する第1の発光ユニットの上に青色の発光層を有する第2の発光ユニットが積層された構造となる。
 受光素子560が有する受光ユニット542は、層522、受光層543、及び層524等を有する。受光ユニット542は、正孔注入層、及び電子注入層を有さない構成とすることができる。受光ユニット542が有する層522、及び層524は、発光ユニット512が有する層522、及び層524と同一の構成(材料、膜厚等)であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。
 図2Bは、図2Aに示す表示装置10の変形例である。図2Bに示す表示装置10は、層525を、電極502と同様に、各発光素子550間、及び受光素子560間で共通に設けた場合の例である。このとき、層525を共通層と呼ぶことができる。このように、各発光素子550間、及び各受光素子560間に1以上の共通層を設けることで、作製工程を簡略化できるため、製造コストを低減することができる。
 ここで、層525は、発光素子550にとっては、電子注入層としての機能を有する。一方、受光素子560にとっては、電子輸送層としての機能を有する。よって、表示装置10が図2Bに示す構成である場合、受光ユニット542には、電子輸送層としての機能を有する層524を設けなくてもよい。
 図3Aに示す表示装置10は、3つの発光ユニットを積層した場合の例である。図3Aにおいて、発光素子550Rは、発光ユニット512R_2上にさらに中間層531Rを介して発光ユニット512R_3が積層されている。発光ユニット512R_3は、発光ユニット512R_2と同様の構成を有する。以上は、発光素子550Gが有する発光ユニット512G_3、発光素子550Bが有する発光ユニット512B_3も同様である。
 図3Bでは、n個の発光ユニット(nは2以上の整数)を積層した場合の例を示している。
 このように、発光ユニットの積層数を増やすことにより、同じ電流量で発光素子から得られる輝度を、積層数に応じて高めることができる。また、発光ユニットの積層数を増やすことにより、同じ輝度を得るために必要な電流を低減できるため、発光素子の消費電力を、積層数に応じて低減することができる。
 図4は、図2Aに示す表示装置10の変形例である。図4に示す表示装置10は、受光素子560が、2つの受光ユニット542(受光ユニット542_1、及び受光ユニット542_2)を有する場合の例である。受光ユニット542_1と受光ユニット542_2は、中間層531PDを介して積層される。なお、図4では、2つの受光ユニットを積層する構成について例示したが、これに限定されない。例えば、3つ以上の受光ユニットを積層する構成としてもよい。
 図5Aに示す表示装置10は、隣接する2つの発光素子等が離隔し、且つ、電極502が発光ユニット512の側面、中間層531の側面、及び受光ユニット542の側面等に沿って設けられる場合の例を示している。
 ここで、中間層531と電極502とが接触すると、電気的にショートしてしまう場合がある。そのため、中間層531と電極502とを絶縁することが好ましい。
 図5Aでは、電極501、各発光ユニット512の側面、中間層531の側面、及び受光ユニット542の側面を覆って、絶縁層541が設けられている例を示している。絶縁層541は、側壁保護層、又はサイドウォール絶縁膜等と呼ぶことができる。絶縁層541を設けることで、中間層531と電極502とを電気的に絶縁することができる。
 また、各発光ユニット512の側面、中間層531の側面、及び受光ユニット542の側面は、被形成面に対して垂直又は概略垂直であることが好ましい。例えば、被形成面と、これらの側面との成す角度を、60度以上90度以下とすることが好ましい。
 図5Bは、層525及び電極502が、発光ユニット512の側面、中間層531の側面、及び受光ユニット542の側面に沿って設けられる場合の例を示している。さらに、側壁保護層として、絶縁層541と絶縁層544の2層構造としている。
 また、図6Aは、図5Bの変形例である。また、図6Bは、図6Aに示す領域503の拡大図である。図6Aと、図5Bとは、絶縁層544の端部の形状が異なる。また、絶縁層544の端部の形状が異なり、絶縁層544の形状に沿って、層525、及び電極502が形成されるため、層525、及び電極502の形状も異なる。また、図6Aと、図5Bとは、絶縁層541、及び絶縁層544の厚さが異なる。図6Aにおいては、絶縁層544の厚さの方が絶縁層541の厚さよりも厚い構成である。絶縁層544の端部の形状は、図6Bに示すようにラウンド状である。例えば、絶縁層544を形成する際に、ドライエッチング法を用い、異方性エッチングにて絶縁層544の上部をエッチングする場合、絶縁層544の端部は、図6Bに示すようにラウンド状となる。絶縁層544の端部の形状をラウンド状とすることで、層525、及び電極502の被覆性が高まり好適である。また、図6A、及び図6Bに示すように、絶縁層544の厚さを絶縁層541の厚さよりも厚くすることで、端部の形状をラウンド状にしやすい場合がある。
 側壁保護層として機能する絶縁層541、及び絶縁層544により、電極502と中間層531の電気的なショートを防ぐことができる。また、絶縁層541、及び絶縁層544が電極501の側面を覆うことで、電極501と電極502の電気的なショートを防ぐことができる。これにより、発光素子の四隅に位置する角部における、電気的ショートを防ぐことができる。
 絶縁層541及び絶縁層544には、それぞれ無機絶縁膜を用いることが好ましい。例えば、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、酸化窒化アルミニウム、又は酸化ハフニウム等の、酸化物又は窒化物膜を用いることができる。また、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、又は酸化ネオジム等を用いてもよい。
 絶縁層541及び絶縁層544は、例えばスパッタリング法、蒸着法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法等の各種成膜方法により形成することができる。特に、ALD法は被形成層に対する成膜ダメージが小さいため、発光ユニット及び中間層531に直接形成する絶縁層541は、ALD法を用いて形成することが好ましい。また、このとき、絶縁層544はスパッタリング法により形成すると、生産性を高めることができるため好ましい。
 例えば、絶縁層541にALD法により形成した酸化アルミニウム膜を用い、絶縁層544に、スパッタリング法により形成した窒化シリコン膜を用いることができる。
 また、絶縁層541、及び絶縁層544のいずれか一方又は双方は、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア絶縁膜としての機能を有すると好適である。又は、絶縁層541、及び絶縁層544のいずれか一方又は双方は、水及び酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有すると好適である。又は、絶縁層541、及び絶縁層544のいずれか一方又は双方は、水及び酸素の少なくとも一方を捕獲、又は固着する(ゲッタリングともいう)機能を有すると好適である。
 なお、本明細書等において、バリア絶縁膜とは、バリア性を有する絶縁膜のことを示す。また、本明細書等において、バリア性とは、対応する物質の拡散を抑制する機能(透過性が低いともいう)とする。又は、対応する物質を、捕獲、又は固着する(ゲッタリングともいう)機能とする。
 絶縁層541、及び絶縁層544のいずれか一方又は双方が、上述のバリア絶縁膜の機能、又はゲッタリング機能を有することで、外部から各発光素子に拡散しうる不純物(代表的には、水、又は酸素)の侵入を抑制することが可能な構成となる。当該構成とすることで、信頼性の優れた表示装置を提供することができる。
 なお、図6Cに示すように、表示装置10が、側壁保護層として機能する絶縁層541及び絶縁層544を有さない構成としてもよい。図6Cでは、層525が、各発光ユニット512の側面、中間層531の側面、及び受光ユニット542の側面に接して設けられている。
<発光素子の構成例>
 各発光素子の発光色は、発光層523等を構成する材料によって、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄、又は白等とすることができる。また、発光素子にマイクロキャビティ構造を付与することにより、色純度をさらに高めることができる。
 白色の光を発する発光素子とする場合には、発光層に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。白色発光を得るには、2種類以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるような発光物質を選択すればよい。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、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることができる。また、発光層を3つ以上有する発光素子の場合も同様である。
 発光層には、R(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、又はO(橙)等の発光を示す発光物質を2種類以上含むことが好ましい。
 ここで、発光素子の各層の具体的な例について説明する。
 発光素子は少なくとも発光層を有する。また、発光素子は、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、電子ブロック材料、電子注入性の高い物質、又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。
 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、無機化合物を含んでいてもよい。発光素子を構成する層は、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、又は塗布法等の方法で形成することができる。
 例えば、発光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち1層以上を有する構成とすることができる。
 正孔注入層は、陽極から正孔輸送層に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。正孔注入性の高い材料としては、芳香族アミン化合物、及び、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とを含む複合材料等が挙げられる。
 正孔輸送層は、正孔注入層によって、陽極から注入された正孔を発光層に輸送する層である。正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送性材料としては、1×10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物(例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、又はフラン誘導体等)、又は芳香族アミン(芳香族アミン骨格を有する化合物)等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。
 電子輸送層は、電子注入層によって、陰極から注入された電子を発光層に輸送する層である。電子輸送層は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送性材料としては、1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。電子輸送性材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、又はその他含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の、電子輸送性の高い材料を用いることができる。
 電子注入層は、陰極から電子輸送層に電子を注入する層であり、電子注入性の高い材料を含む層である。電子注入性の高い材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。電子注入性の高い材料としては、電子輸送性材料とドナー性材料(電子供与性材料)とを含む複合材料を用いることもできる。
 電子注入層としては、例えば、リチウム、セシウム、イッテルビウム、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF、Xは任意数)、8−(キノリノラト)リチウム(略称:Liq)、2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPP)、2−(2−ピリジル)−3−ピリジノラトリチウム(略称:LiPPy)、4−フェニル−2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPPP)、リチウム酸化物(LiO)、又は炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はこれらの化合物を用いることができる。また、電子注入層としては、2以上の積層構造としてもよい。当該積層構造としては、例えば、1層目にフッ化リチウムを用い、2層目にイッテルビウムを用いる構成とすることができる。
 又は、上述の電子注入層としては、電子輸送性を有する材料を用いてもよい。例えば、非共有電子対を備え、電子不足型複素芳香環を有する化合物を、電子輸送性を有する材料に用いることができる。具体的には、ピリジン環、ジアジン環(ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環)、トリアジン環の少なくとも一つを有する化合物を用いることができる。
 なお、非共有電子対を備える有機化合物の最低空軌道(LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)が、−3.6eV以上−2.3eV以下であると好ましい。また、一般にCV(サイクリックボルタンメトリ)、光電子分光法、光吸収分光法、及び逆光電子分光法等により、有機化合物の最高被占有軌道(HOMO:highest occupied Molecular Orbital)準位及びLUMO準位を見積もることができる。
 例えば、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:BPhen)、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:NBPhen)、ジキノキサリノ[2,3−a:2’,3’−c]フェナジン(略称:HATNA)、又は2,4,6−トリス[3’−(ピリジン−3−イル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジン(略称:TmPPPyTz)等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、NBPhenはBPhenと比較して、高いガラス転移点温度(Tg)を備え、耐熱性に優れる。
 発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、1種又は複数種の発光物質を有することができる。発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、又は赤色等の発光色を呈する物質を適宜用いる。また、発光物質として、近赤外光を発する物質を用いることもできる。
 発光物質としては、蛍光材料、燐光材料、TADF材料、又は量子ドット材料等が挙げられる。
 蛍光材料としては、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、又はナフタレン誘導体等が挙げられる。
 燐光材料としては、例えば、4H−トリアゾール骨格、1H−トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、又はピリジン骨格を有する有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、白金錯体、又は希土類金属錯体等が挙げられる。
 発光層は、発光物質(ゲスト材料)に加えて、1種又は複数種の有機化合物(ホスト材料、アシスト材料等)を有していてもよい。1種又は複数種の有機化合物としては、正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の一方又は双方を用いることができる。また、1種又は複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料、又はTADF材料を用いてもよい。
 発光層は、例えば、燐光材料と、励起錯体を形成しやすい組み合わせである正孔輸送性材料及び電子輸送性材料と、を有することが好ましい。このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質(燐光材料)へのエネルギー移動であるExTET(Exciplex−Triplet Energy Transfer)を用いた発光を効率よく得ることができる。発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光を得ることができる。この構成により、発光素子の高効率、低電圧駆動、長寿命を同時に実現できる。
 中間層としては、例えば、リチウム等の電子注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、中間層としては、例えば、正孔注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、中間層には、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とを含む層を用いることができる。また、中間層には、電子輸送性材料とドナー性材料とを含む層を用いることができる。このような層を有する中間層を形成することにより、発光ユニットが積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
 なお、図2Aに示す表示装置10において、発光層の発光材料は特に限定されない。例えば、図2Aに示す表示装置10において、発光ユニット512R_1が有する発光層523Rは燐光材料を有し、発光ユニット512R_2が有する発光層523Rは燐光材料を有し、発光ユニット512G_1が有する発光層523Gは蛍光材料を有し、発光ユニット512G_2が有する発光層523Gは蛍光材料を有し、発光ユニット512B_1が有する発光層523Bは蛍光材料を有し、発光ユニット512B_2が有する発光層523Bが有する発光層523Bは蛍光材料を有する構成とすればよい。
 又は、図2Aに示す表示装置10において、発光ユニット512R_1が有する発光層523Rは燐光材料を有し、発光ユニット512R_2が有する発光層523Rは燐光材料を有し、発光ユニット512G_1が有する発光層523Gは燐光材料を有し、発光ユニット512G_2が有する発光層523Gは燐光材料を有し、発光ユニット512B_1が有する発光層523Bは蛍光材料を有し、発光ユニット512B_2が有する発光層523Bが有する発光層523Bは蛍光材料を有する構成とすればよい。
 なお、本発明の一態様の表示装置は、図2Aに示す表示装置10の全ての発光層を蛍光材料とする構成、又は図2Aに示す表示装置10の全ての発光層を燐光材料とする構成としてもよい。
 又は、本発明の一態様の表示装置は、図2Aに示す表示装置10において、発光ユニット512R_1が有する発光層523Rを燐光材料とし、発光ユニット512R_2が有する発光層523Rを蛍光材料とする構成、又は発光ユニット512R_1が有する発光層523Rを蛍光材料とし、発光ユニット512R_2が有する発光層523Rを燐光材料とする構成、すなわち、1段目の発光層に用いられる発光材料と、2段目の発光層に用いられる発光材料と、が異なる構成としてもよい。なお、ここでの記載については、発光ユニット512R_1、及び発光ユニット512R_2について明示したが、発光ユニット512G_1、及び発光ユニット512G_2、並びに発光ユニット512B_1、及び発光ユニット512B_2についても同様の構成を適用することができる。
<受光素子の構成例>
 受光素子560が有する受光層543は、半導体を含む。当該半導体としては、シリコン等の無機半導体、及び、有機化合物を含む有機半導体が挙げられる。本実施の形態では、受光層543が有する半導体として、有機半導体を用いる例を示す。有機半導体を用いることで、発光層523と、受光層543と、を同じ方法(例えば、真空蒸着法)で形成することができ、製造装置を共通化できるため好ましい。
 受光層543が有するn型半導体の材料としては、フラーレン(例えばC60又はC70等)、又はフラーレン誘導体等の電子受容性の有機半導体材料が挙げられる。フラーレンは、サッカーボールのような形状を有し、当該形状はエネルギー的に安定である。フラーレンは、HOMO準位及びLUMO準位の双方が深い(低い)。フラーレンは、LUMO準位が深いため、電子受容性(アクセプター性)が極めて高い。通常、ベンゼンのように、平面にπ電子共役(共鳴)が広がると、電子供与性(ドナー性)が高くなるが、フラーレンは球体形状であるため、π電子が大きく広がっているにも関わらず、電子受容性が高くなる。電子受容性が高いと、電荷分離を高速に効率よく起こすため、受光素子として有益である。C60、及びC70ともに可視光領域に広い吸収帯を有しており、特にC70はC60に比べてπ電子共役系が大きく、長波長領域にも広い吸収帯を有するため好ましい。そのほか、フラーレン誘導体としては、[6,6]−Phenyl−C71−butyric acid methyl ester(略称:PC70BM)、[6,6]−Phenyl−C61−butyric acid methyl ester(略称:PC60BM)、又は1’,1’’,4’,4’’−Tetrahydro−di[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2’,3’,56,60:2’’,3’’][5,6]fullerene−C60(略称:ICBA)等が挙げられる。
 また、n型半導体の材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、クマリン誘導体、ローダミン誘導体、トリアジン誘導体、又はキノン誘導体等が挙げられる。
 受光層543が有するp型半導体の材料としては、銅(II)フタロシアニン(Copper(II) phthalocyanine;CuPc)、テトラフェニルジベンゾペリフランテン(Tetraphenyldibenzoperiflanthene;DBP)、亜鉛フタロシアニン(Zinc Phthalocyanine;ZnPc)、スズフタロシアニン(SnPc)、又はキナクリドン等の電子供与性の有機半導体材料が挙げられる。
 また、p型半導体の材料としては、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体、又は芳香族アミン骨格を有する化合物等が挙げられる。さらに、p型半導体の材料としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、ピロール誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンゾチオフェン誘導体、インドール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、又はポリチオフェン誘導体等が挙げられる。
 電子供与性の有機半導体材料のHOMO準位は、電子受容性の有機半導体材料のHOMO準位よりも浅い(高い)ことが好ましい。電子供与性の有機半導体材料のLUMO準位は、電子受容性の有機半導体材料のLUMO準位よりも浅い(高い)ことが好ましい。
 電子受容性の有機半導体材料として、球状のフラーレンを用い、電子供与性の有機半導体材料として、平面に近い形状の有機半導体材料を用いることが好ましい。似た形状の分子同士は集まりやすい傾向にあり、同種の分子が凝集すると、分子軌道のエネルギー準位が近いため、キャリア輸送性を高めることができる。
 例えば、受光層543は、n型半導体とp型半導体と共蒸着して形成することが好ましい。又は、受光層543は、n型半導体とp型半導体とを積層して形成してもよい。
<表示装置の上面構成例>
 図7Aは、表示装置10の構成例を示す上面概略図である。表示装置10は、赤色光を発する発光素子550R、緑色光を発する発光素子550G、青色光を発する発光素子550B、及び受光素子560をそれぞれ複数有する。図7Aでは、各発光素子550の区別を簡単にするため、各発光素子550の発光領域内にR、G、Bの符号を付している。また、各受光素子560の受光領域内にPDの符号を付している。
 発光素子550R、発光素子550G、発光素子550B、及び受光素子560は、それぞれマトリクス状に配列している。図7Aは、X方向に発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bが配列され、その下に受光素子560が配列される例である。また、図7Aには、X方向と交差するY方向に、同じ色の光を発する発光素子550が配列される構成を一例として示している。図7Aに示す表示装置10では、例えばX方向に配列される発光素子550Rを有する副画素、発光素子550Gを有する副画素、及び発光素子550Bを有する副画素と、これらの副画素の下に設けられる、受光素子560を有する副画素と、により、画素20を構成することができる。
 図7Aには、接続電極501Cを示している。接続電極501Cは、発光素子550、及び受光素子560が配列する表示部の外に設けられる。
 接続電極501Cは、表示部の外周に沿って設けることができる。例えば、表示部の外周の一辺に沿って設けられていてもよいし、表示部の外周の2辺以上にわたって設けられていてもよい。すなわち、表示部の上面形状が長方形である場合には、接続電極501Cの上面形状は、帯状、L字状、コの字状(角括弧状)、又は枠状等とすることができる。
 図7Bは、表示装置10の構成例を示す上面概略図であり、図7Aに示す表示装置10の変形例である。図7Bに示す表示装置10は、赤外光を発する発光素子550IRを有する点が、図7Aに示す表示装置10と異なる。発光素子550IRは、例えば近赤外光(波長750nm以上1300nm以下の光)を発することができる。
 図7Bに示す例では、X方向に発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bの他、発光素子550IRが配列され、その下に受光素子560が配列される。また、受光素子560は、赤外光を検出する機能を有する。
 図8Aは、表示装置10の構成例を示す上面概略図であり、図7Bに示す表示装置10の変形例である。図8Aに示す表示装置10は、受光素子560と発光素子550IRが、X方向に交互に配列される点が、図7Bに示す表示装置10と異なる。
 図8Aに示す表示装置10では、発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bと、発光素子550IRと、が異なる行に配置される。よって、発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bの幅(X方向の長さ)を長くすることができるため、画素20が射出する光の輝度を高くすることができる。
 図8Bは、表示装置10の構成例を示す上面概略図であり、図8Aに示す表示装置10の変形例である。図8Bに示す表示装置10は、発光素子550がX方向にR、G、Bの順ではなくG、B、Rの順に配列される点が、図8Aに示す表示装置10と異なる。また、受光素子560が、発光素子550G及び発光素子550Bの下に設けられ、発光素子550IRが、発光素子550Rの下に設けられる点が、図8Aに示す表示装置10と異なる。
 図8Bに示す表示装置10における受光素子560の占有面積は、図8Aに示す表示装置10における受光素子560の占有面積より広い。よって、受光素子560による光の検出感度を高めることができる。したがって、例えば表示装置10がタッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有する場合、表示装置10に接触又は近接する物体を高い精度で検出することができる。特に、表示装置10がニアタッチセンサとしての機能を有する場合は、受光素子560による光の検出感度が物体の検出精度に大きな影響を及ぼすため、受光素子560の占有面積を大きくすることが好ましい。
 図9Aは、表示装置10の構成例を示す上面概略図であり、図8Bに示す表示装置10の変形例である。図9Aに示す表示装置10は、受光素子560が、発光素子550Gの下に設けられ、発光素子550IRが、発光素子550B及び発光素子550Rの下に設けられる点が、図8Bに示す表示装置10と異なる。
 図9Aに示す表示装置10における受光素子560の占有面積は、図8Bに示す表示装置10における受光素子560の占有面積より狭い。受光素子560の占有面積を狭くすることにより、1個当たりの受光素子560の受光範囲を狭くすることができる。これにより、異なる受光素子560間、例えば隣接する受光素子560間での受光範囲の重複を少なくすることができる。したがって、受光素子560を用いて撮像された画像にボケが生じ、明瞭な撮像ができなくなることを抑制できる。以上より、例えば表示装置10が指紋認証等の認証を行う機能を有する場合は、受光素子560の占有面積を小さくすることで、例えば指紋を明瞭に撮像でき、認証の精度が高まるため好ましい。
 図9Bは、受光素子560の占有面積、具体的にはX方向の長さを変えた場合の、受光素子560の受光範囲の変化を示す断面図である。図9Bでは、層71の下面側に受光素子560を示し、層71の上面側に遮光層73を示している。また、層71上に基板59を示している。さらに、X方向の長さを受光素子560の約3倍とした受光素子を、受光素子560Lとしている。
 図9Bでは、受光素子560に入射される光を光75とし、実線で示している。また、受光素子560には入射されないが、受光素子560Lには入射される光を光77とし、破線で示している。そして、1個当たりの受光素子560の受光範囲を受光範囲80とし、1個当たりの受光素子560Lの受光範囲を受光範囲81としている。
 図9Bに示すように、受光素子560の受光範囲80は、受光素子560Lの受光範囲81より狭い。つまり、受光素子の占有面積が小さくなると、受光素子1個当たりの受光範囲が狭くなり、異なる受光素子間での受光範囲の重複が少なくなる。図9Bでは、基板59の表面において、隣接する受光素子560間で受光範囲80が重複しないが、隣接する受光素子560L間で受光範囲81の一部が重複する例を示している。
 図10は、表示装置10の構成例を示す上面概略図であり、図7Aに示す表示装置10の変形例である。図10に示す表示装置10は、一部の画素20にのみ受光素子560が設けられる点が、図7Aに示す表示装置10と異なる。
 表示装置10を図10に示す構成とすることにより、表示装置10の駆動周波数を高めることができる。よって、例えば表示装置10がタッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有する場合、表示装置10に接触、又は近接する物体の位置を素早く検出することができる。よって、例えば表示装置10に接触、又は近接する物体の動きを高速かつ高い精度で検出することができる。
<表示装置の断面構成例>
 図11Aは、図7A中の一点鎖線A1−A2に対応する断面図であり、図11Bは、図7A中の一点鎖線B1−B2に対応する断面図である。また、図11Cは、図7A中の一点鎖線C1−C2に対応する断面図であり、図11Dは、図7A中の一点鎖線D1−D2に対応する断面図である。さらに、図11Eは、図8A中の一点鎖線B3−B4に対応する断面図である。図11A乃至図11Eには、図2Aに対応する構成例を示している。
 発光素子550R、発光素子550G、発光素子550B、及び受光素子560は、基板101上に設けられる。また、表示装置10が発光素子550IRを有する場合、発光素子550IRは基板101上に設けられる。
 本明細書等において、例えば「A上のB」、又は「A下のB」という場合、必ずしもAとBが接する領域を有さなくてもよい。
 図11Aには、発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bの断面構成例を示している。また、図11Bには、受光素子560の断面構成例を示している。
 前述のように、発光素子550Rは、電極501R、発光ユニット512R_1、中間層531R、発光ユニット512R_2、層525R、及び電極502を有する。発光素子550Gは、電極501G、発光ユニット512G_1、中間層531G、発光ユニット512G_2、層525G、及び電極502を有する。発光素子550Bは、電極501B、発光ユニット512B_1、中間層531B、発光ユニット512B_2、層525B、及び電極502を有する。受光素子560は、電極501PD、受光ユニット542、及び電極502を有する。
 電極502と、絶縁層131と、の間には、空隙が設けられる。これにより、電極502が、発光ユニット512の側面、及び受光ユニット542の側面と接することを抑制できる。これにより、発光素子550におけるショート、及び受光素子560におけるショートを抑制できる。
 上記空隙は、例えば発光ユニット512間の距離が短いほど形成されやすくなる。例えば、当該距離を1μm以下、好ましくは500nm以下、さらに好ましくは、200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下、又は10nm以下とすると、上記空隙を好適に形成できる。
 電極501Rの端部、電極501Gの端部、電極501Bの端部、及び電極501PDの端部を覆って、絶縁層131が設けられる。絶縁層131の端部は、テーパー形状であることが好ましい。なお、絶縁層131は不要であれば設けなくてもよい。
 例えば発光ユニット512R_1、発光ユニット512G_1、発光ユニット512B_1、及び受光ユニット542は、それぞれ電極501の上面に接する領域と、絶縁層131の表面に接する領域と、を有する。また、発光ユニット512R_1の端部、発光ユニット512G_1の端部、発光ユニット512B_1の端部、及び受光ユニット542の端部は、絶縁層131上に位置する。
 図11Aに示すように、異なる色の光を発する発光素子550間において、例えば2つの発光ユニット512の間に隙間が設けられる。このように、例えば発光ユニット512R_1、発光ユニット512G_1、及び発光ユニット512B_1が、互いに接しないように設けられることが好ましい。また、例えば発光ユニット512R_2、発光ユニット512G_2、及び発光ユニット512B_2が、互いに接しないように設けられることが好ましい。これにより、隣接する2つの発光ユニット512を介して電流が流れ、意図しない発光が生じることを好適に防ぐことができる。そのため、表示装置10のコントラストを高めることができ、よって表示装置10の表示品位を高めることができる。
 電極502上には、保護層125が設けられる。保護層125は、上方から発光素子550、及び受光素子560に水等の不純物が拡散することを防ぐ機能を有する。
 保護層125としては、例えば、少なくとも無機絶縁膜を含む単層構造又は積層構造とすることができる。無機絶縁膜としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、及び酸化ハフニウム膜等の酸化物膜及び窒化物膜が挙げられる。又は、保護層125としてインジウムガリウム酸化物、又はインジウムガリウム亜鉛酸化物等の半導体材料を用いてもよい。
本明細書等において、酸化窒化シリコン膜とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い膜を示す。また、窒化酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い膜を示す。
 また、保護層125として、無機絶縁膜と、有機絶縁膜の積層膜を用いることもできる。例えば、一対の無機絶縁膜の間に、有機絶縁膜を挟んだ構成とすることが好ましい。さらに有機絶縁膜が平坦化膜として機能することが好ましい。これにより、有機絶縁膜の上面を平坦なものとすることができるため、その上の無機絶縁膜の被覆性が向上し、バリア性を高めることができる。また、保護層125の上面が平坦となるため、保護層125の上方に構造物(例えばカラーフィルタ、タッチセンサの電極、又はレンズアレイ等)を設ける場合に、下方の構造に起因する凹凸形状の影響を軽減できるため好ましい。
 図11Cには、Y方向における表示装置10の断面構成例を示しており、具体的には発光素子550R、及び受光素子560の断面構成例を示している。なお、発光素子550G、及び発光素子550Bも、発光素子550Rと同様にY方向に配列することができる。
 図11Dには、接続電極501Cと電極502とが電気的に接続する接続部130を示している。接続部130では、接続電極501C上に電極502が接して設けられ、電極502を覆って保護層125が設けられる。また、接続電極501Cの端部を覆って絶縁層131が設けられる。
 図11Eには、受光素子560の断面構成例の他、発光素子550IRの断面構成例を示している。発光素子550IRは、電極501IR、発光ユニット512IR_1、中間層531IR、発光ユニット512IR_2、層525IR、及び電極502を有する。
 発光素子550IRが有する発光ユニット512IR_1、及び発光ユニット512IR_2は、少なくとも赤外光の波長域に強度を有する光を発する発光性の有機化合物を有する。例えば、発光ユニット512IR_1、及び発光ユニット512IR_2は、近赤外光の波長域に強度を有する光を発する発光性の有機化合物を有する。表示装置10が発光素子550IRを有する場合、受光素子560が有する受光ユニット542は、例えば赤外光、例えば近赤外光の波長域に検出感度を有する有機化合物を有する。
<表示装置の作製方法例>
 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、図面を参照して説明する。ここでは、図7A、及び図11A乃至図11Dに示す表示装置10の作製方法を例に挙げて説明する。図12A乃至図15Cは、以下で例示する表示装置の作製方法の、各工程における断面概略図である。図12A乃至図15Cでは、図7A中の一点鎖線A1−A2に対応する断面、一点鎖線B1−B2に対応する断面、及び一点鎖線D1−D2に対応する断面を示している。
 なお、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、及び導電膜等)は、スパッタリング法、CVD法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、又はALD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、又は熱CVD法等がある。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、及び導電膜等)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、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、又は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、例えばフォトリソグラフィ法を用いることができる。それ以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、又はリフトオフ法等により薄膜を加工してもよい。
 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、例えばエッチング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、及び現像を行って、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)、又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、又は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、又はX線等を用いてもよい。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、又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、電子ビーム等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。
 薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、又はサンドブラスト法等を用いることができる。
 表示装置10を作製するには、まず、基板101を用意する。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、又は有機樹脂基板等を用いることができる。また、シリコン又は炭化シリコン等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、又はSOI基板等の半導体基板を用いることができる。
 続いて、基板101上に電極501R、電極501G、電極501B、電極501PD、及び接続電極501Cを形成する。まず、導電膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成し、導電膜の不要な部分をエッチングにより除去する。その後、レジストマスクを除去することで、電極501R、電極501G、及び電極501Bを形成することができる。
 上記導電膜として可視光に対して反射性を有する導電膜を用いる場合、可視光の波長域全域での反射率ができるだけ高い材料(例えば銀又はアルミニウム等)を適用することが好ましい。これにより、発光素子の光取り出し効率を高められるだけでなく、色再現性を高めることができる。
 続いて、電極501R、電極501G、電極501B、及び電極501PDの端部を覆って、絶縁層131を形成する(図12A)。絶縁層131としては、有機絶縁膜又は無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層131は、後の膜の段差被覆性を向上させるために、端部をテーパー形状とすることが好ましい。特に、有機絶縁膜を用いる場合には、感光性の材料を用いると、露光及び現像の条件により端部の形状を制御しやすいため好ましい。なお、絶縁層131として、無機絶縁膜を用いてもよい。絶縁層131として無機絶縁膜を用いることにより、表示装置10を高精細な表示装置とすることができる。
 続いて、電極501R、電極501G、電極501B、電極501PD、及び絶縁層131上に、後に発光ユニット512R_1となる層512Rf_1を形成する。具体的には、後に層521となる膜、層522となる膜、発光層523Rとなる発光膜、及び層524となる膜を順に成膜する。その後、層512Rf_1上に、後に中間層531Rとなる中間膜531Rfを成膜する。
 続いて、中間膜531Rf上に、後に発光ユニット512R_2となる層512Rf_2を形成する。具体的には、後に層522となる膜、発光層523Rとなる発光膜、及び層524となる膜を順に成膜する。その後、層512Rf_2上に、後に層525Rとなる膜525Rfを成膜する。
 層512Rf_1が有する膜、中間膜531Rf、層512Rf_2が有する膜、及び膜525Rfは、例えば蒸着法、スパッタリング法、又はインクジェット法等により形成することができる。なおこれに限られず、上述した成膜方法を適宜用いることができる。
 層512Rf_1、中間膜531Rf、層512Rf_2、及び膜525Rfは、接続電極501C上に設けないように形成することが好ましい。例えば、層512Rf_1が有する膜、中間膜531Rf、層512Rf_2が有する膜、及び膜525Rfを蒸着法、又はスパッタリング法により形成する場合、接続電極501C上に層512Rf_1が有する膜、中間膜531Rf、層512Rf_2が有する膜、及び膜525Rfが成膜されないように、遮蔽マスクを用いて形成することが好ましい。
 続いて、膜525Rf上に犠牲膜141aを成膜する。また、犠牲膜141aは、接続電極501Cの上面に接して設けることができる。
 犠牲膜141aは、膜525Rf、層512Rf_2が有する膜、中間膜531Rf、及び層512Rf_1が有する膜のエッチング処理に対する耐性の高い膜、すなわちエッチングの選択比の大きい膜を用いることができる。また、犠牲膜141aは、後述する保護膜143a等の保護膜とのエッチングの選択比の大きい膜を用いることができる。さらに、犠牲膜141aは、膜525Rf、層512Rf_2が有する膜、中間膜531Rf、及び層512Rf_1が有する膜へのダメージの少ないウェットエッチング法により除去可能な膜を用いることができる。
 犠牲膜141aとしては、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、又は無機絶縁膜等の無機膜を用いることができる。犠牲膜141aは、スパッタリング法、蒸着法、CVD法、又はALD法等の各種成膜方法により形成することができる。
 犠牲膜141aとしては、例えば金、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、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタル等の金属材料、又は該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウム又は銀等の低融点材料を用いることが好ましい。
 また、犠牲膜141aとしては、インジウムガリウム亜鉛酸化物(In−Ga−Zn酸化物、IGZOとも表記する)等の金属酸化物を用いることができる。さらに、酸化インジウム、インジウム亜鉛酸化物(In−Zn酸化物)、インジウムスズ酸化物(In−Sn酸化物)、インジウムチタン酸化物(In−Ti酸化物)、インジウムスズ亜鉛酸化物(In−Sn−Zn酸化物)、インジウムチタン亜鉛酸化物(In−Ti−Zn酸化物)、又はインジウムガリウムスズ亜鉛酸化物(In−Ga−Sn−Zn酸化物)等を用いることができる。又はシリコンを含むインジウムスズ酸化物等を用いることもできる。
 なお、上記ガリウムに代えて元素M(Mは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、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、又はマグネシウムから選ばれた一種又は複数種)を用いた場合にも適用できる。
 また、犠牲膜141aとしては、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、又は酸化シリコン等の無機絶縁材料を用いることができる。
 また、犠牲膜141aとして、少なくとも膜525Rfに対して、化学的に安定な溶媒に溶解しうる材料を用いることが好ましい。特に、水又はアルコールに溶解する材料を、犠牲膜141aに好適に用いることができる。犠牲膜141aを成膜する際には、水又はアルコール等の溶媒に溶解させた状態で、湿式の成膜方法で塗布した後に、溶媒を蒸発させるための加熱処理を行うことが好ましい。このとき、減圧雰囲気下での加熱処理を行うことで、低温且つ短時間で溶媒を除去できるため、膜525Rf、層512Rf_2、中間膜531Rf、及び層512Rf_1への熱的なダメージを低減することができ好ましい。
 犠牲膜141aの形成に用いることのできる湿式の成膜方法としては、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、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、又はナイフコート等がある。
 犠牲膜141aとしては、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、又はアルコール可溶性のポリアミド樹脂等の有機材料を用いることができる。
 続いて、犠牲膜141a上に、保護膜143aを形成する(図12B)。
 保護膜143aは、後に犠牲膜141aをエッチングする際のハードマスクとして用いる膜である。また、後の保護膜143aの加工時には、犠牲膜141aが露出する。したがって、犠牲膜141aと保護膜143aとは、互いにエッチングの選択比の大きい膜の組み合わせを選択する。そのため、犠牲膜141aのエッチング条件、及び保護膜143aのエッチング条件に応じて、保護膜143aに用いることのできる膜を選択することができる。
 例えば、保護膜143aのエッチングに、フッ素を含むガス(フッ素系ガスともいう)を用いたドライエッチングを用いる場合には、シリコン、窒化シリコン、酸化シリコン、タングステン、チタン、モリブデン、タンタル、窒化タンタル、モリブデンとニオブを含む合金、又はモリブデンとタングステンを含む合金等を、保護膜143aに用いることができる。ここで、上記フッ素系ガスを用いたドライエッチングに対して、エッチングの選択比を大きくとれる(すなわち、エッチング速度を遅くできる)膜としては、例えばIGZO又はITO等の金属酸化物膜があり、これを犠牲膜141aに用いることができる。
 なお、これに限られず、保護膜143aは、様々な材料の中から、犠牲膜141aのエッチング条件、及び保護膜143aのエッチング条件に応じて選択することができる。例えば、上記犠牲膜141aに用いることのできる膜の中から選択することもできる。
 また、保護膜143aとしては、例えば窒化物膜を用いることができる。具体的には、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化チタン、窒化タンタル、窒化タングステン、窒化ガリウム、又は窒化ゲルマニウム等の窒化物を用いることもできる。
 又は、保護膜143aとして、酸化物膜を用いることができる。代表的には、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ハフニウム、又は酸化窒化ハフニウム等の酸化物膜又は酸窒化物膜を用いることもできる。
 続いて、保護膜143a上であって、電極501Rと重なる位置、及び接続電極501Cと重なる位置に、それぞれレジストマスク145aを形成する(図12C)。
 レジストマスク145aは、ポジ型のレジスト材料、又はネガ型のレジスト材料等、感光性の樹脂を含むレジスト材料を用いることができる。
 ここで、保護膜143aを形成せずに、犠牲膜141a上にレジストマスク145aを形成する場合、犠牲膜141aにピンホール等の欠陥が存在すると、レジスト材料の溶媒によって、例えば膜525Rfが溶解してしまう恐れがある。保護膜143aを用いることで、このような不具合が生じることを防ぐことができる。
 なお、犠牲膜141aにピンホール等の欠陥が生じにくい膜を用いる場合には、保護膜143aを用いずに、犠牲膜141a上に直接、レジストマスク145aを形成してもよい。
 続いて、保護膜143aの、レジストマスク145aに覆われない一部をエッチングにより除去し、保護層149aを形成する。このとき同時に、接続電極501C上にも保護層149aが形成される。
 保護膜143aのエッチングの際、犠牲膜141aが当該エッチングにより除去されないように、選択比の高いエッチング条件を用いることが好ましい。保護膜143aのエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングにより行うことができるが、ドライエッチングを用いることで、保護膜143aのパターンが縮小することを抑制できる。
 続いて、レジストマスク145aを除去する(図12D)。
 レジストマスク145aの除去は、ウェットエッチング又はドライエッチングにより行うことができる。特に、酸素ガスをエッチングガスに用いたドライエッチング(プラズマアッシングともいう)により、レジストマスク145aを除去することが好ましい。
 このとき、レジストマスク145aの除去は、膜525Rf上に犠牲膜141aが設けられた状態で行われるため、膜525Rf、層512Rf_2、中間膜531Rf、及び層512Rf_1への影響が抑制されている。特に、層512Rf_1、及び層512Rf_2が酸素に触れると、電気特性に悪影響を及ぼす場合があるため、プラズマアッシング等の、酸素ガスを用いたエッチングを行う場合には好適である。
 続いて、保護層149aをマスクとして用いて、犠牲膜141aの保護層149aに覆われない一部をエッチングにより除去し、犠牲層147aを形成する(図13A)。このとき同時に、接続電極501C上にも犠牲層147aが形成される。
 犠牲膜141aのエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングにより行うことができるが、ドライエッチング法を用いると、パターンの縮小を抑制できるため好ましい。
 続いて、保護層149aをエッチングにより除去するとともに、犠牲層147aに覆われない膜525Rf、層512Rf_2、中間膜531Rf、及び層512Rf_1の一部をエッチングにより除去し、層525R、発光ユニット512R_2、中間層531R、及び発光ユニット512R_1を形成する(図13B)。
 特に、膜525Rf、層512Rf_2、中間膜531Rf、及び層512Rf_1のエッチングには、酸素を主成分に含まないエッチングガスを用いたドライエッチングを用いることが好ましい。これにより、膜525Rf、層512Rf_2、中間膜531Rf、及び層512Rf_1の変質を抑制し、信頼性の高い表示装置を実現できる。酸素を主成分に含まないエッチングガスとしては、例えばCF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、H、又は貴ガスが挙げられる。貴ガスとして、例えばヘリウムを用いることができる。また、上記ガスと、酸素を含まない希釈ガスとの混合ガスをエッチングガスに用いることができる。
 続いて、犠牲層147a上、絶縁層131上、電極501G上、電極501B上、及び電極501PD上に、後に発光ユニット512G_1となる層512Gf_1、後に中間層531Gとなる中間膜531Gf、後に発光ユニット512G_2となる層512Gf_2、及び後に層525Gとなる膜525Gfを順に成膜する。このとき、接続電極501C上には層512Gf_1、中間膜531Gf、層512Gf_2、及び膜525Gfを設けないことが好ましい。
 層512Gf_1が有する膜、中間膜531Gf、層512Gf_2が有する膜、及び膜525Gfの成膜方法等については、上記層512Rf_1が有する膜、中間膜531Rf、層512Rf_2が有する膜、及び膜525Rfの成膜方法等の記載を援用できる。
 続いて、膜525Gf上に、犠牲膜141bを形成する。犠牲膜141bは、上記犠牲膜141aと同様の方法で形成することができる。特に、犠牲膜141bは、犠牲膜141aと同一材料を用いることが好ましい。
 このとき同時に、接続電極501C上において、犠牲層147aを覆って犠牲膜141bが成膜される。
 続いて、犠牲膜141b上に、保護膜143bを形成する。保護膜143bは、上記保護膜143aと同様の方法で形成することができる。特に、保護膜143bは、上記保護膜143aと同一材料を用いることが好ましい。
 続いて、保護膜143b上であって、電極501Gと重なる領域、及び接続電極501Cと重なる領域に、レジストマスク145bを形成する(図13C)。
 レジストマスク145bは、上記レジストマスク145aと同様の方法で形成することができる。
 続いて、保護膜143bの、レジストマスク145bに覆われない一部をエッチングにより除去し、保護層149bを形成する。このとき同時に、接続電極501C上にも保護層149bが形成される。
 保護膜143bのエッチングについては、上記保護膜143aの記載を援用することができる。
 続いて、レジストマスク145bを除去する(図14A)。レジストマスク145bの除去については、上記レジストマスク145aの記載を援用することができる。
 続いて、保護層149bをマスクとして用いて、犠牲膜141bの保護層149bに覆われない一部をエッチングにより除去し、犠牲層147bを形成する。このとき同時に、接続電極501C上にも犠牲層147bが形成される。接続電極501C上には、犠牲層147aと犠牲層147bとが積層される。
 犠牲膜141bのエッチングについては、上記犠牲膜141aの記載を援用することができる。
 続いて、保護層149bをエッチングにより除去するとともに、犠牲層147bに覆われない膜525Gf、層512Gf_2、中間膜531Gf、及び層512Gf_1の一部をエッチングにより除去し、層525G、発光ユニット512G_2、中間層531G、及び発光ユニット512G_1を形成する(図14B)。
 膜525Gf、層512Gf_2、中間膜531Gf、層512Gf_1、及び保護層149bのエッチングについては、上記膜525Rf、層512Rf_2、中間膜531Rf、層512Rf_1、及び保護層149aの記載を援用することができる。
 このとき、層525R、発光ユニット512R_2、中間層531R、及び発光ユニット512R_1は、犠牲層147aに保護されているため、膜525Gf、層512Gf_2、中間膜531Gf、及び層512Gf_1のエッチング工程でダメージを受けることを防ぐことができる。
 このようにして、発光ユニット512R_1、中間層531R、発光ユニット512R_2、及び層525Rと、発光ユニット512G_1、中間層531G、発光ユニット512G_2、及び層525Gとを、高い位置精度で作り分けることができる。
 以上の工程と同様の工程により、発光ユニット512B_1、中間層531B、発光ユニット512B_2、層525B、及び犠牲層147cを形成することができる(図14C)。接続電極501C上には、犠牲層147a、犠牲層147b、及び犠牲層147cが積層される。
 発光ユニット512B_1、中間層531B、発光ユニット512B_2、層525B、及び犠牲層147cを形成した後、上記工程と同様の工程により、受光ユニット542、及び犠牲層147dを形成する(図14D)。接続電極501C上には、犠牲層147a、犠牲層147b、犠牲層147c、及び犠牲層147dが積層される。
 また、発光素子550IRを有する表示装置を作製する場合は、例えば発光ユニット512B_1、中間層531B、発光ユニット512B_2、層525B、及び犠牲層147cを形成した後、且つ受光ユニット542、及び犠牲層147dを形成する前に、上記工程と同様の工程により、発光ユニット512IR_1、中間層531IR、発光ユニット512IR_2、層525IR、及び犠牲層を形成する。この場合、接続電極501C上には、犠牲層が5層積層される。
 続いて、犠牲層147a、犠牲層147b、犠牲層147c、及び犠牲層147dを除去し、層525Rの上面、層525Gの上面、層525Bの上面、及び受光ユニット542の上面を露出させる(図15A)。このとき同時に、接続電極501Cの上面も露出される。
 犠牲層147a、犠牲層147b、犠牲層147c、及び犠牲層147dは、ウェットエッチング又はドライエッチングにより除去することができる。このとき、発光ユニット512、中間層531、層525、及び受光ユニット542にできるだけダメージを与えない方法を用いることが好ましい。特に、ウェットエッチング法を用いることが好ましい。例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いたウェットエッチングを用いることが好ましい。
 又は、犠牲層147a、犠牲層147b、犠牲層147c、及び犠牲層147dを、水又はアルコール等の溶媒で溶解させることで除去することが好ましい。ここで、犠牲層147a、犠牲層147b、犠牲層147c、及び犠牲層147dを溶解しうるアルコールとしては、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール(IPA)、又はグリセリン等、様々なアルコールを用いることができる。
 犠牲層147a、犠牲層147b、犠牲層147c、及び犠牲層147dを除去した後に、発光ユニット512、及び受光ユニット542等の内部に含まれる水、及び表面に吸着する水を除去するため、乾燥処理を行うことが好ましい。例えば、不活性ガス雰囲気又は減圧雰囲気下における加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理は、基板温度として50℃以上200℃以下、好ましくは60℃以上150℃以下、より好ましくは70℃以上120℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。
 このようにして、発光ユニット512R、発光ユニット512G、発光ユニット512B、及び受光ユニット542等を作り分けることができる。
 続いて、層525R上、層525G上、層525B上、受光ユニット542上、及び接続電極501C上に、電極502を形成する(図15B)。前述のように、電極502と、絶縁層131と、の間には、空隙を形成できる。
 電極502は、蒸着法又はスパッタリング法等の成膜方法により形成することができる。又は、蒸着法で形成した膜と、スパッタリング法で形成した膜を積層させてもよい。電極502は、遮蔽マスクを用いて形成することが好ましい。
 電極502は、表示部外において、接続電極501Cと電気的に接続される。
 続いて、電極502上に、保護層125を形成する(図15C)。保護層125に用いる無機絶縁膜の成膜には、スパッタリング法、PECVD法、又はALD法を用いることが好ましい。特にALD法は、段差被覆性に優れ、ピンホール等の欠陥が生じにくいため、好ましい。また、有機絶縁膜の成膜には、インクジェット法を用いると、所望のエリアに均一な膜を形成できるため好ましい。
 以上により、表示装置10を作製することができる。
 以上のように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、メタルマスク等のシャドーマスクを用いることなく、発光素子550を作り分けることができる。これにより、シャドーマスクを用いて発光素子550を作り分ける場合より、副画素を微細化することができ、画素の開口率を高めることができる。また、発光ユニット512を作り分けることができるため、極めて鮮やかで、コントラストが高く、表示品位の高い表示装置を実現できる。
 副画素を微細化することにより、表示に寄与しない副画素を画素に設けることができる。例えば、受光素子560を有する副画素を画素に設けることができ、また赤外光を発する発光素子550IRを有する副画素を画素に設けることができる。本発明の一態様の表示装置は、このような表示に寄与しない副画素を画素に設ける場合であっても、画素密度が小さな値となることを抑制できる。例えば、画素密度を400ppi以上とすることができ、1000ppi以上とすることができ、3000ppi以上とすることができ、又は5000ppi以上とすることができる。
 本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部を他の構成例、又は図面等と適宜組み合わせることができる。
 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の構成例について説明する。
[構成例1]
 図16は、表示装置100の構成例を示す斜視図である。表示装置100は、基板151と基板152が貼り合わされた構成を有する。図16では、基板152を破線で示している。
 表示装置100は、表示部162、回路164、及び配線165等を有する。また、図16では、表示装置100にIC(集積回路)173、及びFPC172が実装されている例を示している。したがって、図16に示す構成は、表示装置、IC、及びFPCを有する表示モジュールということもできる。
 回路164は、例えばゲートドライバとすることができる。例えば回路164には、配線165を介して信号及び電力を供給することができる。当該信号及び電力は、例えば表示装置10の外部から、FPC172を介して配線165に入力することができる。又は、当該信号及び電力は、IC173が生成し、配線165に出力することができる。
 図16では、COG(Chip On Glass)方式で基板151にIC173が設けられる例を示しているが、TCP(Tape Carrier Package)方式、又はCOF(Chip On Film)方式等を用いてもよい。
 図17は、図16で示した表示装置100におけるFPC172を含む領域の一部、回路164を含む領域の一部、表示部162を含む領域の一部、及び端部を含む領域の一部の断面の一例を示す図である。なお、図17に示す表示装置100を、表示装置100Aとする。
 表示装置100Aは、基板151と基板152の間に、トランジスタ201、トランジスタ141、トランジスタ142、発光素子550、及び受光素子560等を有する。
 基板152と絶縁層214は、接着層242を介して接着されている。発光素子550及び受光素子560の封止には、固体封止構造、又は中空封止構造等が適用できる。基板152、接着層242、及び絶縁層214に囲まれた空間143には不活性ガス(窒素、又はアルゴン等)が充填されており、中空封止構造が適用されている。接着層242は、発光素子550と重ねて設けられてもよい。また、基板152、接着層242、及び絶縁層214に囲まれた領域を、接着層242とは異なる樹脂で充填してもよい。
 発光素子550が有する電極501は、絶縁層214に設けられた開口を介して、トランジスタ141が有する導電層222bと電気的に接続される。トランジスタ142は、発光素子550の駆動を制御する機能を有する。受光素子560が有する電極501PDは、絶縁層214に設けられた開口を介して、トランジスタ142が有する導電層222bと電気的に接続される。
 発光素子550が発する光は、基板152側に射出される。また、受光素子560には、基板152及び空間143を介して光が入射する。基板152には、可視光及び赤外光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。
 基板152の基板151側の面には、遮光層148が設けられる。遮光層148は、受光素子560と重なる位置、及び発光素子550と重なる位置に開口を有する。また、受光素子560と重なる位置には、紫外光をカットするフィルタ146が設けられる。なお、フィルタ146を設けない構成とすることもできる。
 トランジスタ201、トランジスタ141、及びトランジスタ142は、いずれも基板151上に形成されている。これらのトランジスタは、同一の材料及び同一の工程により作製することができる。
 基板151上には、絶縁層211、絶縁層213、絶縁層215、及び絶縁層214がこの順で設けられる。絶縁層211は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層213は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層215は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層214は、トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても2層以上であってもよい。
 トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水、又は水素等の不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、表示装置の信頼性を高めることができる。
 絶縁層211、絶縁層213、及び絶縁層215としては、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、又は窒化アルミニウム膜を用いることができる。又は、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、又は酸化ネオジム膜を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を2以上積層して用いてもよい。
 平坦化層として機能する絶縁層214には、有機絶縁膜を用いることが好ましい。有機絶縁膜に用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。
 ここで、有機絶縁膜は、無機絶縁膜に比べて不純物に対するバリア性が低いことが多い。そのため、有機絶縁膜は、表示装置100Aの端部近傍に開口を有することが好ましい。これにより、表示装置100Aの端部から有機絶縁膜を介して不純物が拡散することを抑制することができる。又は、有機絶縁膜の端部が表示装置100Aの端部よりも内側に位置するように有機絶縁膜を形成し、表示装置100Aの端部に有機絶縁膜が露出しないようにしてもよい。
 図17に示す領域228では、絶縁層214に開口が形成されている。これにより、絶縁層214に有機絶縁膜を用いる場合であっても、絶縁層214を介して外部から表示部162に不純物が拡散することを抑制できる。したがって、表示装置100Aの信頼性を高めることができる。
 トランジスタ201、トランジスタ141、及びトランジスタ142は、ゲートとして機能する導電層221、ゲート絶縁層として機能する絶縁層211、ソース及びドレインとして機能する導電層222a及び導電層222b、半導体層231、ゲート絶縁層として機能する絶縁層213、並びにゲートとして機能する導電層223を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。絶縁層211は、導電層221と半導体層231との間に位置する。絶縁層213は、導電層223と半導体層231との間に位置する。
 本実施の形態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、スタガ型のトランジスタ、又は逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型又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。又は、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられてもよい。
 トランジスタ201、トランジスタ141、及びトランジスタ142には、チャネルが形成される半導体層を2つのゲートで挟持する構成が適用されている。2つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。又は、2つのゲートのうち、一方にトランジスタのしきい値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えてもよい。
 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、単結晶半導体、又は単結晶以外の結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、又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。単結晶半導体、又は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。
 トランジスタの半導体層は、金属酸化物(酸化物半導体ともいう)を有することが好ましい。又は、トランジスタの半導体層は、シリコンを有していてもよい。シリコンとしては、例えばアモルファスシリコン、結晶性のシリコン(低温ポリシリコン、又は単結晶シリコン等)が挙げられる。
 半導体層が金属酸化物を有する場合、金属酸化物は、前述のように少なくともインジウム又は亜鉛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、又はスズ等が含まれていることが好ましい。また、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、マグネシウム、コバルト等から選ばれた一種、又は複数種が含まれていてもよい。
 回路164が有するトランジスタ、及び表示部162が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路164が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、2種類以上あってもよい。同様に、表示部162が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、2種類以上あってもよい。
 基板151上で基板152が重ならない領域には、接続部204が設けられる。接続部204では、配線165が導電層166及び接続層244を介してFPC172と電気的に接続される。接続部204の上面は、電極501と同一の導電膜を加工して得られた導電層166が露出している。これにより、接続部204とFPC172を、接続層244を介して電気的に接続することができる。
 基板152の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層(拡散フィルム等)、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板152の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、又は衝撃吸収層等を配置してもよい。
 基板151及び基板152には、ガラス、石英、セラミック、サファイア、樹脂等を用いることができる。
 接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、又は嫌気型接着剤等の各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、又はEVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、例えば接着シートを用いてもよい。
 接続層244としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)、又は異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等を用いることができる。
 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等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、及びタングステン等の金属、並びに、当該金属を主成分とする合金等が挙げられる。これらの材料を含む膜を単層構造又は積層構造として用いることができる。
 また、透光性を有する導電材料としては、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、ガリウムを含む酸化亜鉛等の導電性酸化物を用いることができ、又はグラフェンを用いることができる。又は、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、及びチタン等の金属材料、並びに、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。又は、該金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等を用いてもよい。なお、金属材料、合金材料(又はそれらの窒化物)を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすることが好ましい。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、インジウムスズ酸化物と、の積層膜を用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線、電極等の導電層、及び表示素子が有する導電層(画素電極又は共通電極として機能する導電層)にも用いることができる。
 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、エポキシ樹脂等の樹脂、及び酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等の無機絶縁材料が挙げられる。
[構成例2]
 図18は、表示装置100Bの構成例を示す断面図であり、表示装置100Aの変形例である。表示装置100Bは、基板151の代わりに基板153、接着層155、及び絶縁層212を有する点、及び基板152の代わりに基板154、接着層156、及び絶縁層158を有する点が、表示装置100Aと異なる。
 表示装置100Bは、基板153と絶縁層212が接着層155によって貼り合わされている。また、基板154と絶縁層158が接着層156によって貼り合わされている。
 図18に示す表示装置100Bを作製する際は、まず、絶縁層212、各トランジスタ、発光素子550、及び受光素子560等が設けられる第1の作製基板と、絶縁層158、遮光層148、及びフィルタ146等が設けられる第2の作製基板と、を接着層242によって貼り合わせる。そして、第1の作製基板を剥離し露出した面に、接着層155を用いて基板153を貼る。これにより、第1の作製基板上に形成した各構成要素を、基板153に転置する。また、第2の作製基板を剥離し露出した面に、接着層156を用いて基板154を貼る。これにより、第2の作製基板上に形成した各構成要素を、基板154に転置する。基板153及び基板154は、それぞれ、可撓性を有することが好ましい。これにより、表示装置100Bが可撓性を有することができる。つまり、表示装置100Bを、フレキシブルディスプレイとすることができる。
 絶縁層212及び絶縁層158には、それぞれ、絶縁層211、絶縁層213、及び絶縁層215に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
[構成例3]
 図19は、表示装置100Cの構成例を示す断面図である。表示装置100Cは、基板301、発光素子550、受光素子560、容量240、及びトランジスタ310を有する。基板301は、例えば図16における基板151に相当する。
 トランジスタ310は、基板301にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板301としては、例えば単結晶シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。トランジスタ310は、基板301の一部、導電層311、低抵抗領域312、絶縁層313、及び絶縁層314を有する。導電層311は、ゲート電極として機能する。絶縁層313は、基板301と導電層311の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域312は、基板301に不純物がドープされた領域であり、ソース又はドレインとして機能する。絶縁層314は、導電層311の側面を覆って設けられる。
 また、基板301に埋め込まれるように、隣接する2つのトランジスタ310の間に素子分離層315が設けられる。
 また、トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に容量240が設けられる。
 容量240は、導電層241と、導電層245と、これらの間に位置する絶縁層243を有する。導電層241は容量240の一方の電極として機能し、導電層245は容量240の他方の電極として機能し、絶縁層243は容量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254に埋め込まれている。導電層241は、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310のソース又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245は、絶縁層243を介して導電層241と重なる領域に設けられる。
 容量240を覆って、絶縁層255が設けられ、絶縁層255上に発光素子550、及び受光素子560等が設けられる。発光素子550上、及び受光素子560上には保護層125が設けられており、保護層125の上面には、樹脂層419によって基板420が貼り合わされている。基板420は、例えば図16における基板152に相当する。
 発光素子550の電極501、及び受光素子560の電極501PDは、絶縁層255、及び絶縁層243に埋め込まれたプラグ256、絶縁層254に埋め込まれた導電層241、及び、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310のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。
[構成例4]
 図20は、表示装置100Dの構成例を示す断面図である。表示装置100Dは、トランジスタの構成が異なる点で、表示装置100Cと主に相違する。なお、表示装置100Cと同様の部分については説明を省略することがある。
 トランジスタ320は、チャネルが形成される半導体層に、金属酸化物が適用されたトランジスタ(以下、OSトランジスタともいう)である。
 トランジスタ320は、半導体層321、絶縁層323、導電層324、一対の導電層325、絶縁層326、及び導電層327を有する。
 基板331は、例えば図16における基板151に相当する。基板331としては、絶縁性基板又は半導体基板を用いることができる。
 基板331上に、絶縁層332が設けられる。絶縁層332は、基板331から水又は水素等の不純物がトランジスタ320に拡散すること、及び半導体層321から絶縁層332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332としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜等の、酸化シリコン膜よりも水素又は酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
 絶縁層332上に導電層327が設けられ、導電層327を覆って絶縁層326が設けられる。導電層327は、トランジスタ320の第1のゲート電極として機能し、絶縁層326の一部は、第1のゲート絶縁層として機能する。絶縁層326の少なくとも半導体層321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326の上面は、平坦化されていることが好ましい。
 半導体層321は、絶縁層326上に設けられる。半導体層321は、半導体特性を有する金属酸化物膜を有することが好ましい。
 一対の導電層325は、半導体層321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325の上面及び側面、並びに半導体層321の側面等を覆って絶縁層328が設けられ、絶縁層328上に絶縁層264が設けられる。絶縁層328は、半導体層321に絶縁層264等から水又は水素等の不純物が拡散すること、及び半導体層321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328としては、上記絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 絶縁層328及び絶縁層264に、半導体層321に達する開口が設けられる。当該開口の内部において、絶縁層264、絶縁層328、及び導電層325の側面、並びに半導体層321の上面に接する絶縁層323と、導電層324とが埋め込まれている。導電層324は、第2のゲート電極として機能し、絶縁層323は第2のゲート絶縁層として機能する。
 導電層324の上面、絶縁層323の上面、及び絶縁層264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329及び絶縁層265が設けられる。
 絶縁層264及び絶縁層265は、層間絶縁層として機能する。絶縁層329は、トランジスタ320に絶縁層265等から水又は水素等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329としては、上記絶縁層328及び絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 一対の導電層325の一方と電気的に接続するプラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、絶縁層264、及び絶縁層328に埋め込まれるように設けられる。ここで、プラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、絶縁層264、及び絶縁層328のそれぞれの開口の側面、及び導電層325の上面の一部を覆う導電層274aと、導電層274aの上面に接する導電層274bとを有することが好ましい。このとき、導電層274aとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電材料を用いることが好ましい。
 表示装置100Dにおける、絶縁層254から基板420までの構成は、表示装置100Cと同様である。
[構成例5]
 図21は、表示装置100Eの構成例を示す断面図である。表示装置100Eは、基板301にチャネルが形成されるトランジスタ310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320とが積層された構成を有する。なお、表示装置100C、又は表示装置100Dと同様の部分については説明を省略することがある。
 トランジスタ310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及び絶縁層332が設けられ、絶縁層332上にトランジスタ320が設けられる。また、トランジスタ320を覆って絶縁層265が設けられ、絶縁層265上に容量240が設けられる。容量240とトランジスタ320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320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310は、画素回路を構成するトランジスタ、又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310及びトランジスタ320は、演算回路又は記憶回路等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、発光素子の直下に画素回路だけでなく例えば駆動回路を形成することができるため、表示部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。
 本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部を他の構成例、又は図面等と適宜組み合わせることができる。
 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3)
 本実施の形態では、上記の実施の形態で説明したOSトランジスタに用いることができる金属酸化物について説明する。
 金属酸化物は、少なくともインジウム又は亜鉛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、又はスズ等が含まれていることが好ましい。また、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、マグネシウム、コバルト等から選ばれた一種、又は複数種が含まれていてもよい。
 また、金属酸化物は、スパッタリング法、MOCVD法等のCVD法、又は、ALD法等により形成することができる。
<結晶構造の分類>
 酸化物半導体の結晶構造としては、アモルファス(completely amorphousを含む)、CAAC(c−axis−aligned crystalline)、nc(nanocrystalline)、CAC(cloud−aligned composite)、単結晶(single crystal)、及び多結晶(polycrystal)等が挙げられる。
 なお、膜又は基板の結晶構造は、X線回折(XRD:X−Ray Diffraction)スペクトルを用いて評価することができる。例えば、GIXD(Grazing−Incidence XRD)測定で得られるXRDスペクトルを用いて評価することができる。なお、GIXD法は、薄膜法又はSeemann−Bohlin法ともいう。
 例えば、石英ガラス基板では、XRDスペクトルのピークの形状がほぼ左右対称である。一方で、結晶構造を有するIGZO膜では、XRDスペクトルのピークの形状が左右非対称である。XRDスペクトルのピークの形状が左右非対称であることは、膜中又は基板中の結晶の存在を明示している。別言すると、XRDスペクトルのピークの形状で左右対称でないと、膜又は基板は非晶質状態であるとは言えない。
 また、膜又は基板の結晶構造は、極微電子線回折法(NBED:Nano Beam Electron Diffraction)によって観察される回折パターン(極微電子線回折パターンともいう)にて評価することができる。例えば、石英ガラス基板の回折パターンでは、ハローが観察され、石英ガラスは、非晶質状態であることが確認できる。また、室温成膜したIGZO膜の回折パターンでは、ハローではなく、スポット状のパターンが観察される。このため、室温成膜したIGZO膜は、結晶状態でもなく、非晶質状態でもない、中間状態であり、非晶質状態であると結論することはできないと推定される。
<<酸化物半導体の構造>>
 なお、酸化物半導体は、構造に着目した場合、上記とは異なる分類となる場合がある。例えば、酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の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、例えば、上述のCAAC−OS、及びnc−OSがある。また、非単結晶酸化物半導体には、多結晶酸化物半導体、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等が含まれる。
 ここで、上述のCAAC−OS、nc−OS、及びa−like OSの詳細について、説明を行う。
[CAAC−OS]
 CAAC−OSは、複数の結晶領域を有し、当該複数の結晶領域はc軸が特定の方向に配向している酸化物半導体である。なお、特定の方向とは、CAAC−OS膜の厚さ方向、CAAC−OS膜の被形成面の法線方向、又はCAAC−OS膜の表面の法線方向である。また、結晶領域とは、原子配列に周期性を有する領域である。なお、原子配列を格子配列とみなすと、結晶領域とは、格子配列の揃った領域でもある。さらに、CAAC−OSは、a−b面方向において複数の結晶領域が連結する領域を有し、当該領域は歪みを有する場合がある。なお、歪みとは、複数の結晶領域が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。つまり、CAAC−OSは、c軸配向し、a−b面方向には明らかな配向をしていない酸化物半導体である。
 なお、上記複数の結晶領域のそれぞれは、1つ又は複数の微小な結晶(最大径が10nm未満である結晶)で構成される。結晶領域が1つの微小な結晶で構成されている場合、当該結晶領域の最大径は10nm未満となる。また、結晶領域が多数の微小な結晶で構成されている場合、当該結晶領域の大きさは、数十nm程度となる場合がある。
 また、In−M−Zn酸化物(元素Mは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、スズ、チタン等から選ばれた一種、又は複数種)において、CAAC−OSは、インジウム(In)、及び酸素を有する層(以下、In層)と、元素M、亜鉛(Zn)、及び酸素を有する層(以下、(M,Zn)層)とが積層した、層状の結晶構造(層状構造ともいう)を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Mは、互いに置換可能である。よって、(M,Zn)層にはインジウムが含まれる場合がある。また、In層には元素Mが含まれる場合がある。なお、In層にはZnが含まれる場合もある。当該層状構造は、例えば、高分解能TEM(Transmission Electron Microscope)像において、格子像として観察される。
 CAAC−OS膜に対し、例えば、XRD装置を用いて構造解析を行うと、θ/2θスキャンを用いたOut−of−plane XRD測定では、c軸配向を示すピークが2θ=31°又はその近傍に検出される。なお、c軸配向を示すピークの位置(2θの値)は、CAAC−OSを構成する金属元素の種類、又は組成等により変動する場合がある。
 また、例えば、CAAC−OS膜の電子線回折パターンにおいて、複数の輝点(スポット)が観測される。なお、あるスポットと別のスポットとは、試料を透過した入射電子線のスポット(ダイレクトスポットともいう)を対称中心として、点対称の位置に観測される。
 上記特定の方向から結晶領域を観察した場合、当該結晶領域内の格子配列は、六方格子を基本とするが、単位格子は正六角形とは限らず、非正六角形である場合がある。また、上記歪みにおいて、五角形、又は七角形等の格子配列を有する場合がある。なお、CAAC−OSにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界(グレインバウンダリー)を確認することはできない。即ち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、CAAC−OSが、a−b面方向において酸素原子の配列が稠密でないこと、又は金属原子が置換することで原子間の結合距離が変化すること等によって、歪みを許容することができるためと考えられる。
 なお、明確な結晶粒界が確認される結晶構造は、いわゆる多結晶(polycrystal)と呼ばれる。結晶粒界は、再結合中心となり、キャリアが捕獲されトランジスタのオン電流の低下、又は電界効果移動度の低下等を引き起こす可能性が高い。よって、明確な結晶粒界が確認されないCAAC−OSは、トランジスタの半導体層に好適な結晶構造を有する結晶性の酸化物の一つである。なお、CAAC−OSを構成するには、Znを有する構成が好ましい。例えば、In−Zn酸化物、及びIn−Ga−Zn酸化物は、In酸化物よりも結晶粒界の発生を抑制できるため好適である。
 CAAC−OSは、結晶性が高く、明確な結晶粒界が確認されない酸化物半導体である。よって、CAAC−OSは、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。また、酸化物半導体の結晶性は不純物の混入、欠陥の生成等によって低下する場合があるため、CAAC−OSは不純物及び欠陥(酸素欠損等)の少ない酸化物半導体ともいえる。従って、CAAC−OSを有する酸化物半導体は、物理的性質が安定する。そのため、CAAC−OSを有する酸化物半導体は熱に強く、信頼性が高い。また、CAAC−OSは、製造工程における高い温度(所謂サーマルバジェット)に対しても安定である。従って、OSトランジスタにCAAC−OSを用いると、製造工程の自由度を広げることが可能となる。
[nc−OS]
 nc−OSは、微小な領域(例えば、1nm以上10nm以下の領域、特に1nm以上3nm以下の領域)において原子配列に周期性を有する。別言すると、nc−OSは、微小な結晶を有する。なお、当該微小な結晶の大きさは、例えば、1nm以上10nm以下、特に1nm以上3nm以下であることから、当該微小な結晶をナノ結晶ともいう。また、nc−OSは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。従って、nc−OSは、分析方法によっては、a−like OS、又は非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。例えば、nc−OS膜に対し、XRD装置を用いて構造解析を行うと、θ/2θスキャンを用いたOut−of−plane XRD測定では、結晶性を示すピークが検出されない。また、nc−OS膜に対し、ナノ結晶よりも大きいプローブ径(例えば50nm以上)の電子線を用いる電子線回折(制限視野電子線回折ともいう。)を行うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、nc−OS膜に対し、ナノ結晶の大きさと近いかナノ結晶より小さいプローブ径(例えば1nm以上30nm以下)の電子線を用いる電子線回折(ナノビーム電子線回折ともいう。)を行うと、ダイレクトスポットを中心とするリング状の領域内に複数のスポットが観測される電子線回折パターンが取得される場合がある。
[a−like OS]
 a−like OSは、nc−OSと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半導体である。a−like OSは、鬆又は低密度領域を有する。即ち、a−like OSは、nc−OS及びCAAC−OSと比べて、結晶性が低い。また、a−like OSは、nc−OS及びCAAC−OSと比べて、膜中の水素濃度が高い。
<<酸化物半導体の構成>>
 次に、上述のCAC−OSの詳細について、説明を行う。なお、CAC−OSは材料構成に関する。
[CAC−OS]
 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3nm以下、又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、一つ又は複数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3nm以下、又はその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、又はパッチ状ともいう。
 さらに、CAC−OSとは、第1の領域と、第2の領域と、に材料が分離することでモザイク状となり、当該第1の領域が、膜中に分布した構成(以下、クラウド状ともいう。)である。つまり、CAC−OSは、当該第1の領域と、当該第2の領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。
 ここで、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OSを構成する金属元素に対するIn、Ga、及びZnの原子数比のそれぞれを、[In]、[Ga]、及び[Zn]と表記する。例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OSにおいて、第1の領域は、[In]が、CAC−OSの組成における[In]よりも大きい領域である。また、第2の領域は、[Ga]が、CAC−OSの組成における[Ga]よりも大きい領域である。又は、例えば、第1の領域は、[In]が、第2の領域における[In]よりも大きく、且つ、[Ga]が、第2の領域における[Ga]よりも小さい領域である。また、第2の領域は、[Ga]が、第1の領域における[Ga]よりも大きく、且つ、[In]が、第1の領域における[In]よりも小さい領域である。
 具体的には、上記第1の領域は、インジウム酸化物、及びインジウム亜鉛酸化物等が主成分である領域である。また、上記第2の領域は、ガリウム酸化物、及びガリウム亜鉛酸化物等が主成分である領域である。つまり、上記第1の領域を、Inを主成分とする領域と言い換えることができる。また、上記第2の領域を、Gaを主成分とする領域と言い換えることができる。
 なお、上記第1の領域と、上記第2の領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
 また、In−Ga−Zn酸化物における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を主成分とする領域と、一部にInを主成分とする領域とが、それぞれモザイク状であり、これらの領域がランダムに存在している構成をいう。よって、CAC−OSは、金属元素が不均一に分布した構造を有していると推測される。
 CAC−OSは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、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又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、成膜時の成膜ガスの総流量に対する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。
 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、Inを主成分とする領域(第1の領域)と、Gaを主成分とする領域(第2の領域)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。
 ここで、第1の領域は、第2の領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、第1の領域を、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、第1の領域が、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、第2の領域は、第1の領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、第2の領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制することができる。
 従って、CAC−OSをトランジスタに用いる場合、第1の領域に起因する導電性と、第2の領域に起因する絶縁性とが、相補的に作用することにより、スイッチングさせる機能(On/Offさせる機能)をCAC−OSに付与することができる。つまり、CAC−OSとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。導電性の機能と絶縁性の機能とを分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。よって、CAC−OSをトランジスタに用いることで、高いオン電流(Ion)、高い電界効果移動度(μ)、及び良好なスイッチング動作を実現することができる。
 また、CAC−OSを用いたトランジスタは、信頼性が高い。従って、CAC−OSは、表示装置をはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
 酸化物半導体は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様の酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、a−like OS、CAC−OS、nc−OS、CAAC−OSのうち、二種以上を有していてもよい。
<酸化物半導体を有するトランジスタ>
 続いて、上記酸化物半導体をトランジスタに用いる場合について説明する。
 上記酸化物半導体をトランジスタに用いることで、高い電界効果移動度のトランジスタを実現することができる。また、信頼性の高いトランジスタを実現することができる。
 トランジスタには、キャリア濃度の低い酸化物半導体を用いることが好ましい。例えば、酸化物半導体のキャリア濃度は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以上である。なお、酸化物半導体膜のキャリア濃度を低くする場合においては、酸化物半導体膜中の不純物濃度を低くし、欠陥準位密度を低くすればよい。本明細書等において、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低いことを高純度真性又は実質的に高純度真性と言う。なお、キャリア濃度の低い酸化物半導体を、高純度真性又は実質的に高純度真性な酸化物半導体と呼ぶ場合がある。
 また、高純度真性又は実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。
 また、酸化物半導体のトラップ準位に捕獲された電荷は、消失するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、トラップ準位密度の高い酸化物半導体にチャネル形成領域が形成されるトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。
 従って、トランジスタの電気特性を安定にするためには、酸化物半導体中の不純物濃度を低減することが有効である。また、酸化物半導体中の不純物濃度を低減するためには、近接する膜中の不純物濃度も低減することが好ましい。不純物としては、水素、窒素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、鉄、ニッケル、及びシリコン等がある。
<不純物>
 ここで、酸化物半導体中における各不純物の影響について説明する。
 酸化物半導体において、第14族元素の一つであるシリコン又は炭素が含まれると、酸化物半導体において欠陥準位が形成される。このため、酸化物半導体におけるシリコン又は炭素の濃度と、酸化物半導体との界面近傍のシリコン又は炭素の濃度(二次イオン質量分析法(SIMS:Secondary Ion Mass Spectrometry)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、酸化物半導体にアルカリ金属又はアルカリ土類金属が含まれると、欠陥準位を形成し、キャリアを生成する場合がある。従って、アルカリ金属又はアルカリ土類金属が含まれている酸化物半導体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、SIMSにより得られる酸化物半導体中のアルカリ金属又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、酸化物半導体において、窒素が含まれると、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酸化物半導体を半導体に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。又は、酸化物半導体において、窒素が含まれると、トラップ準位が形成される場合がある。この結果、トランジスタの電気特性が不安定となる場合がある。このため、SIMSにより得られる酸化物半導体中の窒素濃度を、5×1019atoms/cm未満、好ましくは5×1018atoms/cm以下、より好ましくは1×1018atoms/cm以下、さらに好ましくは5×1017atoms/cm以下にする。
 また、酸化物半導体に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になるため、酸素欠損を形成する場合がある。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合して、キャリアである電子を生成することがある。従って、水素が含まれている酸化物半導体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、酸化物半導体中の水素はできる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体において、SIMSにより得られる水素濃度を、1×1020atoms/cm未満、好ましくは1×1019atoms/cm未満、より好ましくは5×1018atoms/cm未満、さらに好ましくは1×1018atoms/cm未満にする。
 不純物が十分に低減された酸化物半導体をトランジスタのチャネル形成領域に用いることで、安定した電気特性を付与することができる。
 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4)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を有する電子機器について説明する。
 本発明の一態様の表示装置は、さまざまな電子機器に設けることができる。例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のコンピュータ、タブレット型のコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機等の大型ゲーム機等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、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置等に、本発明の一態様の表示装置を設けることができる。
 図22A、図22B、図23A、及び図23Bを用いて、頭部に装着可能なウェアラブル機器の一例を説明する。これらウェアラブル機器は、AR(Augmented Reality)のコンテンツを表示する機能、及びVR(Virtual Reality)のコンテンツを表示する機能の一方又は双方を有する。なお、これらウェアラブル機器は、AR、VRの他に、SR(Substitutional Reality)又はMR(Mixed Reality)のコンテンツを表示する機能を有していてもよい。電子機器が、AR、VR、SR、又はMR等のコンテンツを表示する機能を有することで、電子機器の使用者の没入感を高めることが可能となる。
 図22Aに示す電子機器700A、及び、図22Bに示す電子機器700Bは、それぞれ、一対の表示パネル751と、一対の筐体721と、通信部(図示しない)と、一対の装着部723と、制御部(図示しない)と、センサ部725と、一対の光学部材753と、フレーム757と、一対の鼻パッド758と、を有する。センサ部725は、例えば筐体721に設けることができる。
 表示パネル751には、本発明の一態様の表示装置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とすることができる。
 電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、光学部材753の表示領域756に、表示パネル751で表示した画像を投影することができる。光学部材753は透光性を有するため、使用者は光学部材753を通して視認される透過像に重ねて、表示領域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700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、AR表示が可能な電子機器である。
 電子機器700A、及び、電子機器700Bには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、ジャイロセンサ等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756に表示することもできる。
 通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により例えば映像信号を供給することができる。なお、無線通信機に代えて、又は無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。
 また、電子機器700A、及び、電子機器700Bには、バッテリが設けられており、無線及び有線の一方又は双方によって充電することができる。
 センサ部725は、例えば筐体721の外側の面がタッチされることを検出する機能を有する。センサ部725により、使用者のタップ操作又はスライド操作等を検出し、様々な処理を実行することができる。例えば、タップ操作によって動画の一時停止又は再開等の処理を実行することが可能となり、スライド操作により、早送り又は早戻しの処理を実行すること等が可能となる。また、2つの筐体721のそれぞれにセンサ部725を設けることで、操作の幅を広げることができる。
センサ部725として、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。具体的には、センサ部725に、本発明の一態様の表示装置が有することができる受光素子を設けることができる。また、センサ部725に、本発明の一態様の表示装置の作製方法を用いて、受光素子を作製することができる。これにより、センサ部725を、高開口率の受光素子を有するタッチセンサとすることができる。よって、センサ部725を、検出感度が高いタッチセンサとすることができる。
 図23Aに示す電子機器800A、及び、図23Bに示す電子機器800Bは、それぞれ、一対の表示部820と、筐体821と、通信部822と、一対の装着部823と、制御部824と、一対の撮像部825と、一対のレンズ832と、を有する。
 表示部820には、本発明の一態様の表示装置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。
 表示部820は、筐体821の内部の、レンズ832を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部820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。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、VR向けの電子機器ということができる。電子機器800A又は電子機器800Bを装着した使用者は、レンズ832を通して、表示部820に表示される画像を視認することができる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、レンズ832及び表示部820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832と表示部820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。
 装着部823により、使用者は電子機器800A又は電子機器800Bを頭部に装着することができる。なお、例えば図23Aにおいては、メガネのつる(ジョイント、又はテンプル等ともいう)のような形状として例示しているがこれに限定されない。装着部823は、使用者が装着できればよく、例えば、ヘルメット型又はバンド型の形状としてもよい。
 撮像部825は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部825が取得したデータは、表示部820に出力することができる。撮像部825には、本発明の一態様の表示装置が有することができる受光素子を設けることができる。また、撮像部825に、本発明の一態様の表示装置の作製方法を用いて、受光素子を作製することができる。これにより、高開口率の受光素子を撮像部825に設けることができるため、撮像部825は高い感度で撮像を行うことができる。よって、撮像部825は、例えば低照度下でも高いS/N比で撮像を行うことができる。
 なお、ここでは撮像部825を有する例を示したが、対象物の距離を測定することのできる測距センサ(以下、検知部とも呼ぶ)を設ければよい。すなわち、撮像部825は、検知部の一態様である。検知部としては、例えばイメージセンサ、又は、ライダー(LIDAR:Light Detection and Ranging)等の距離画像センサを用いることができる。カメラによって得られた画像と、距離画像センサによって得られた画像とを用いることにより、より多くの情報を取得し、より高精度なジェスチャー操作を可能とすることができる。
 電子機器800Aは、骨伝導イヤフォンとして機能する振動機構を有していてもよい。例えば、表示部820、筐体821、及び装着部823のいずれか一又は複数に、当該振動機構を有する構成を適用することができる。これにより、別途、ヘッドフォン、イヤフォン、又はスピーカ等の音響機器を必要とせず、電子機器800Aを装着しただけで映像と音声を楽しむことができる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には例えば映像出力機器からの映像信号、及び、電子機器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。
 本発明の一態様の電子機器は、イヤフォン750と無線通信を行う機能を有していてもよい。イヤフォン750は、通信部(図示しない)を有し、無線通信機能を有する。イヤフォン750は、無線通信機能により、電子機器から情報(例えば音声データ)を受信することができる。例えば、図22Aに示す電子機器700Aは、無線通信機能によって、イヤフォン750に情報を送信する機能を有する。また、例えば、図23Aに示す電子機器800Aは、無線通信機能によって、イヤフォン750に情報を送信する機能を有する。
 また、電子機器がイヤフォン部を有していてもよい。図22Bに示す電子機器700Bは、イヤフォン部727を有する。例えば、イヤフォン部727と制御部とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部727と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体721又は装着部723の内部に配置されていてもよい。
 同様に、図23Bに示す電子機器800Bは、イヤフォン部827を有する。例えば、イヤフォン部827と制御部824とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部827と制御部824とをつなぐ配線の一部は、筐体821又は装着部823の内部に配置されていてもよい。また、イヤフォン部827と装着部823とがマグネットを有していてもよい。これにより、イヤフォン部827を装着部823に磁力によって固定することができ、収納が容易となり好ましい。
 なお、電子機器は、イヤフォン又はヘッドフォン等を接続することができる音声出力端子を有していてもよい。また、電子機器は、音声入力端子及び音声入力機構の一方又は双方を有していてもよい。音声入力機構としては、例えば、マイク等の集音装置を用いることができる。電子機器が音声入力機構を有することで、電子機器に、いわゆるヘッドセットとしての機能を付与してもよい。
 このように、本発明の一態様の電子機器としては、メガネ型(電子機器700A、及び、電子機器700B等)と、ゴーグル型(電子機器800A、及び、電子機器800B等)と、のどちらも好適である。
 また、本発明の一態様の電子機器は、有線又は無線によって、イヤフォンに情報を送信することができる。
 図24Aは、酸素濃度計900の一例を示す図である。酸素濃度計900は、筐体911、及び受発光装置912を有する。筐体911には、空洞部が設けられており、空洞部の壁面と接するように受発光装置912が設けられる。
 受発光装置912は、光を発する光源としての機能と、光を検出するセンサとしての機能を有する。例えば、筐体911の空洞部に物体を入れた場合、受発光装置912が発し、物体に照射され、当該物体より反射された光を、受発光装置912が検出することができる。
 ここで、血液に含まれるヘモグロビンの酸素飽和度(酸素と結合したヘモグロビンの割合)により、血液の色が変化する。よって、筐体911の空洞部に指を入れた場合、受発光装置912が検出する、指による反射光の強度が変化する。例えば、受発光装置912が検出する、赤色光の強度が変化する。以上より、酸素濃度計900は、受発光装置912によって反射光の強度を検出することにより、酸素飽和度を測定することができる。酸素濃度計900は、例えばパルスオキシメータとすることができる。
 受発光装置912には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。この場合、受発光装置912は、少なくとも赤色光(R)を発する発光素子を有する。また、受発光装置912は、赤外光(IR)を発する発光素子を有することが好ましい。酸素と結合しているヘモグロビンの赤色光(R)反射率と、酸素と結合していないヘモグロビンの赤色光(R)反射率と、は大きく異なる。一方、酸素と結合しているヘモグロビンの赤外光(IR)反射率と、酸素と結合していないヘモグロビンの赤外光(IR)反射率と、の差は小さい。よって、受発光装置912が、赤色光(R)を発する発光素子だけでなく、赤外光(IR)を発する発光素子を有することにより、酸素濃度計900は酸素飽和度を高い精度で測定することができる。
 受発光装置912として本発明の一態様の表示装置を適用する場合、受発光装置912は、可撓性を有することが好ましい。受発光装置912が可撓性を有することにより、受発光装置912を湾曲した形状とすることができる。これにより、例えば指に対して均一性よく光を照射することができ、例えば酸素飽和度を高い精度で測定することができる。
 図24Bは、携帯データ端末9100の一例を示す図である。携帯データ端末9100は、表示部9110、筐体9101、キー9102、及びスピーカ9103等を有する。携帯データ端末9100は、例えばタブレットとすることができる。ここで、キー9102等のキーは、例えば電源のオンオフを切り替えるためのキーとすることができる。つまり、キー9102等のキーは、例えば電源スイッチとすることができる。また、キー9102等のキーは、例えば電子機器に所望の動作をさせるために用いる操作キーとすることができる。
 表示部9110には、情報9104、及び操作ボタン(操作アイコン、又は単にアイコンともいう)9105等を表示することができる。
 携帯データ端末9100に本発明の一態様の表示装置を設けることにより、表示部9110は、タッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有することができる。
 図24Cは、デジタルサイネージ9200の一例を示す図である。デジタルサイネージ9200は、柱9201に表示部9210が貼り付けられる構成とすることができる。
 デジタルサイネージ9200に本発明の一態様の表示装置を設けることにより、表示部9210は、タッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有することができる。
 図24Dは、携帯情報端末9300の一例を示す図である。携帯情報端末9300は、表示部9310、筐体9301、スピーカ9302、カメラ9303、キー9304、接続端子9305、及び接続端子9306等を有する。携帯情報端末9300は、例えばスマートフォンとすることができる。なお、接続端子9305は、例えばmicroUSB、lightning、又はType−C等とすることができる。また、接続端子9306は、例えばイヤホンジャックとすることができる。
 表示部9310には、例えば操作ボタン9307を表示することができる。また、表示部9310には、情報9308を表示することができる。情報9308の一例として、電子メール、SNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)、又は電話等の着信を知らせる表示、電子メール又はSNS等の題名、電子メール又はSNS等の送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度等がある。
 携帯情報端末9300に本発明の一態様の表示装置を設けることにより、表示部9310は、タッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有することができる。
 図24Eは、腕時計型の携帯情報端末9400の一例を示す図である。携帯情報端末9400は、表示部9410、筐体9401、リストバンド9402、キー9403、及び接続端子9404等を有する。なお、接続端子9404は、接続端子9305等と同様に、例えばmicroUSB、lightning、又はType−C等とすることができる。
 表示部9410には、情報9406、及び操作ボタン9407等を表示することができる。図24Eでは、情報9406として時刻を表示部9410に表示している例を示している。
 携帯情報端末9400に本発明の一態様の表示装置を設けることにより、表示部9410は、タッチセンサ、又はニアタッチセンサとしての機能を有することができる。
 本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部を他の構成例、又は図面等と適宜組み合わせることができる。
 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。
10:表示装置、10A:表示装置、10B:表示装置、20:画素、51:基板、52:指、53:層、55:層、57:層、59:基板、65:領域、67:指紋、69:接触部、71:層、73:遮光層、75:光、77:光、80:受光範囲、81:受光範囲、100:表示装置、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、101:基板、125:保護層、130:接続部、131:絶縁層、141:トランジスタ、141a:犠牲膜、141b:犠牲膜、142:トランジスタ、143:空間、143a:保護膜、143b:保護膜、145a:レジストマスク、145b:レジストマスク、146:フィルタ、147a:犠牲層、147b:犠牲層、147c:犠牲層、147d:犠牲層、148:遮光層、149a:保護層、149b:保護層、151:基板、152:基板、153:基板、154:基板、155:接着層、156:接着層、158:絶縁層、162:表示部、164:回路、165:配線、166:導電層、172:FPC、173:IC、201:トランジスタ、204:接続部、211:絶縁層、212:絶縁層、213:絶縁層、214:絶縁層、215:絶縁層、221:導電層、222a:導電層、222b:導電層、223:導電層、228:領域、231:半導体層、240:容量、241:導電層、242:接着層、243:絶縁層、244:接続層、245:導電層、251:導電層、252:導電層、254:絶縁層、255:絶縁層、256:プラグ、261:絶縁層、262:絶縁層、263:絶縁層、264:絶縁層、265:絶縁層、271:プラグ、274:プラグ、274a:導電層、274b:導電層、301:基板、310:トランジスタ、311:導電層、312:低抵抗領域、313:絶縁層、314:絶縁層、315:素子分離層、320:トランジスタ、321:半導体層、323:絶縁層、324:導電層、325:導電層、326:絶縁層、327:導電層、328:絶縁層、329:絶縁層、331:基板、332:絶縁層、419:樹脂層、420:基板、501:電極、501B:電極、501C:接続電極、501G:電極、501IR:電極、501PD:電極、501R:電極、502:電極、503:領域、512:発光ユニット、512B:発光ユニット、512B_1:発光ユニット、512B_2:発光ユニット、512B_3:発光ユニット、512G:発光ユニット、512G_1:発光ユニット、512G_2:発光ユニット、512G_3:発光ユニット、512Gf_1:層、512Gf_2:層、512IR_1:発光ユニット、512IR_2:発光ユニット、512R:発光ユニット、512R_1:発光ユニット、512R_2:発光ユニット、512R_3:発光ユニット、512Rf_1:層、512Rf_2:層、521:層、522:層、523:発光層、523B:発光層、523G:発光層、523R:発光層、524:層、525:層、525B:層、525G:層、525Gf:膜、525IR:層、525R:層、525Rf:膜、531:中間層、531B:中間層、531G:中間層、531Gf:中間膜、531IR:中間層、531PD:中間層、531R:中間層、531Rf:中間膜、541:絶縁層、542:受光ユニット、542_1:受光ユニット、542_2:受光ユニット、543:受光層、544:絶縁層、550:発光素子、550B:発光素子、550G:発光素子、550IR:発光素子、550R:発光素子、560:受光素子、560L:受光素子、700A:電子機器、700B:電子機器、721:筐体、723:装着部、725:センサ部、727:イヤフォン部、750:イヤフォン、751:表示パネル、753:光学部材、756:表示領域、757:フレーム、758:鼻パッド、800A:電子機器、800B:電子機器、820:表示部、821:筐体、822:通信部、823:装着部、824:制御部、825:撮像部、827:イヤフォン部、832:レンズ、900:酸素濃度計、911:筐体、912:受発光装置、9100:携帯データ端末、9101:筐体、9102:キー、9103:スピーカ、9104:情報、9110:表示部、9200:デジタルサイネージ、9201:柱、9210:表示部、9300:携帯情報端末、9301:筐体、9302:スピーカ、9303:カメラ、9304:キー、9305:接続端子、9306:接続端子、9307:操作ボタン、9308:情報、9310:表示部、9400:携帯情報端末、9401:筐体、9402:リストバンド、9403:キー、9404:接続端子、9406:情報、9407:操作ボタン、9410:表示部

Claims (9)

  1.  発光素子と、受光素子と、を有し、
     前記発光素子は、第1の画素電極と、前記第1の画素電極上の第1の発光層と、前記第1の発光層上の中間層と、前記中間層上の第2の発光層と、前記第2の発光層上の共通層と、前記共通層上の共通電極と、を有し、
     前記受光素子は、第2の画素電極と、前記第2の画素電極上の受光層と、前記受光層上の前記共通層と、前記共通層上の前記共通電極と、を有し、
     前記共通層は、前記発光素子において、正孔注入層又は電子注入層の一方としての機能を有し、
     前記共通層は、前記受光素子において、正孔輸送層又は電子輸送層の一方としての機能を有する表示装置。
  2.  請求項1において、
     前記第1の発光層と、前記第2の発光層と、は同一の色の光を発する機能を有する表示装置。
  3.  請求項1又は2において、
     第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有し、
     前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の画素電極と電気的に接続され、
     前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2の画素電極と電気的に接続され、
     前記第1のトランジスタ、及び前記第2のトランジスタは、チャネル形成領域にシリコンを有する表示装置。
  4.  請求項1又は2において、
     第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有し、
     前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の画素電極と電気的に接続され、
     前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2の画素電極と電気的に接続され、
     前記第1のトランジスタ、及び前記第2のトランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する表示装置。
  5.  第1の画素電極、第2の画素電極、及び接続電極を形成する第1の工程と、
     前記第1の画素電極上、及び前記第2の画素電極上に、第1の発光膜と、中間膜と、第2の発光膜と、を順に成膜する第2の工程と、
     前記第2の発光膜上、及び前記接続電極上に、第1の犠牲膜を形成する第3の工程と、
     前記第1の犠牲膜、前記第2の発光膜、前記中間膜、及び前記第1の発光膜をエッチングして、前記第2の画素電極を露出させ、且つ、前記第1の画素電極上に第1の発光層と、前記第1の発光層上の中間層と、前記中間層上の第2の発光層と、前記第2の発光層上、及び前記接続電極上の第1の犠牲層と、を形成する第4の工程と、
     前記第1の犠牲層上、及び前記第2の画素電極上に、受光膜を成膜する第5の工程と、
     前記受光膜上に、第2の犠牲膜を形成する第6の工程と、
     前記第2の犠牲膜、及び前記受光膜をエッチングして、前記第2の画素電極上の受光層と、前記受光層上の第2の犠牲層と、を形成する第7の工程と、
     前記第1の犠牲層、及び前記第2の犠牲層を除去する第8の工程と、
     前記接続電極と接する領域を有するように、前記第2の発光層上、及び前記受光層上に共通電極を形成する第9の工程と、を有する表示装置の作製方法。
  6.  請求項5において、
     前記第1の発光膜、前記第2の発光膜、及び前記受光膜は、遮蔽マスクを用いた蒸着法により形成する表示装置の作製方法。
  7.  請求項5又は6において、
     前記第1の犠牲膜と前記第2の犠牲膜は、同一の金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、又は無機絶縁膜を含み、
     前記第4の工程において、前記第1の発光膜、及び前記第2の発光膜は、酸素を主成分に含まないエッチングガスを用いたドライエッチングによりエッチングされ、
     前記第8の工程において、前記第1の犠牲層、及び前記第2の犠牲層は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いたウェットエッチングにより除去される表示装置の作製方法。
  8.  請求項7において、
     前記第1の犠牲膜、及び前記第2の犠牲膜は、酸化アルミニウムを含む表示装置の作製方法。
  9.  請求項5乃至8のいずれか一において、
     前記第9の工程より後に、前記共通電極上に保護層を形成する第10の工程を有する表示装置の作製方法。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013114805A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Canon Inc 有機el装置の製造方法
JP2013175414A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Canon Inc 表示装置の製造方法
JP2014133727A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Canon Inc 表示装置及び表示装置の製造方法、並びにこの表示装置の製造方法で用いられる有機化合物
JP2014150057A (ja) * 2013-01-11 2014-08-21 Canon Inc 有機発光装置及びその製造方法
US20180151819A1 (en) * 2016-11-30 2018-05-31 Lg Display Co., Ltd. Organic light-emitting device and organic light-emitting display device using the same
CN111682125A (zh) * 2020-07-06 2020-09-18 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 有机发光二极管显示器件、其制造方法以及显示面板
CN111755614A (zh) * 2020-06-17 2020-10-09 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 有机发光二极管显示器件及显示面板
US20210005669A1 (en) * 2019-07-05 2021-01-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display unit, display module, and electronic device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102079188B1 (ko) 2012-05-09 2020-02-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 전자 기기

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013114805A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Canon Inc 有機el装置の製造方法
JP2013175414A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Canon Inc 表示装置の製造方法
JP2014133727A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Canon Inc 表示装置及び表示装置の製造方法、並びにこの表示装置の製造方法で用いられる有機化合物
JP2014150057A (ja) * 2013-01-11 2014-08-21 Canon Inc 有機発光装置及びその製造方法
US20180151819A1 (en) * 2016-11-30 2018-05-31 Lg Display Co., Ltd. Organic light-emitting device and organic light-emitting display device using the same
US20210005669A1 (en) * 2019-07-05 2021-01-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display unit, display module, and electronic device
CN111755614A (zh) * 2020-06-17 2020-10-09 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 有机发光二极管显示器件及显示面板
CN111682125A (zh) * 2020-07-06 2020-09-18 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 有机发光二极管显示器件、其制造方法以及显示面板

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