WO2022248974A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2022248974A1
WO2022248974A1 PCT/IB2022/054596 IB2022054596W WO2022248974A1 WO 2022248974 A1 WO2022248974 A1 WO 2022248974A1 IB 2022054596 W IB2022054596 W IB 2022054596W WO 2022248974 A1 WO2022248974 A1 WO 2022248974A1
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WO
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layer
light
functional
functional layer
film
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PCT/IB2022/054596
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久保田大介
山下晃央
鎌田太介
中村太紀
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株式会社半導体エネルギー研究所
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Publication date
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Priority to CN202280034940.5A priority patent/CN117396937A/zh
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    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels

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, storage devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input/output devices, driving methods thereof, or methods for producing them can be cited 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 device As a display device, for example, a light-emitting device having a light-emitting device (also referred to as a light-emitting element) has been developed.
  • a light-emitting device also referred to as an EL device or an EL element
  • EL electroluminescence
  • Patent Document 1 discloses a flexible light-emitting device to which an organic EL device (also referred to as an organic EL element) is applied.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a high-definition display device having a light detection function.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device having a highly accurate photodetection function.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with a light detection function and low power consumption.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a highly reliable display device having a photodetection function.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a novel display device.
  • One aspect of the present invention is a display device that includes a light receiving device, a first light emitting device, and an insulating layer.
  • the light-receiving device has a first electrode, a light-receiving layer, and a common electrode stacked in this order.
  • the first light emitting device has a second electrode, a first EL layer, and a common electrode stacked in this order.
  • the absorption layer has a first functional layer, a second functional layer, and an active layer between the first functional layer and the second functional layer.
  • the first functional layer contains a first substance having hole-transport properties.
  • the second functional layer contains a second substance having electron transport properties. The edge of the active layer, the edge of the first functional layer and the edge of the second functional layer coincide or substantially coincide with each other.
  • the first EL layer has a third functional layer, a fourth functional layer, and a first light emitting layer between the third functional layer and the fourth functional layer.
  • the third functional layer contains a third substance having hole-transport properties.
  • the fourth functional layer contains a fourth substance having electron transport properties.
  • the insulating layer has regions in contact with the side surface of the light-receiving layer and the side surface of the first EL layer.
  • the first substance is preferably the same as the third substance.
  • the second substance is preferably the same as the fourth substance.
  • the active layer has a fifth substance
  • the first light-emitting layer has a sixth substance different from the fifth substance.
  • the side surface of the light-receiving layer is preferably perpendicular or substantially perpendicular to the surface on which the light-receiving layer is formed.
  • the side surface of the first EL layer is preferably perpendicular or substantially perpendicular to the formation surface of the first EL layer.
  • the edge of the first light-emitting layer, the edge of the third functional layer, and the edge of the fourth functional layer match or substantially match each other.
  • the thickness of the region of the first light-emitting layer that is in contact with the insulating layer is smaller than the thickness of the region that is not in contact with the insulating layer of the first light-emitting layer.
  • the edge of the first light-emitting layer is preferably located inside the edge of the third functional layer and the edge of the fourth functional layer.
  • the end of the light-receiving layer is preferably located inside the end of the first electrode.
  • the insulating layer preferably has a region in contact with the side surface of the light-receiving layer and the upper surface and side surface of the first electrode.
  • the end of the first EL layer is preferably located inside the end of the second electrode.
  • the insulating layer preferably has regions in contact with the side surfaces of the first EL layer and the top surface and side surfaces of the second electrode.
  • the active layer preferably has a region overlapping with the first electrode via the first functional layer.
  • the active layer preferably has a region overlapping with the first electrode via the second functional layer.
  • the first light-emitting layer preferably has a region that overlaps with the second electrode via the third functional layer.
  • the first light-emitting layer preferably has a region that overlaps with the second electrode via the third functional layer.
  • the display device described above preferably has a second light-emitting device.
  • the second light emitting device has a third electrode, a second EL layer, and a common electrode stacked in this order.
  • the second EL layer has a fifth functional layer, a sixth functional layer, and a second light emitting layer between the fifth functional layer and the sixth functional layer.
  • a fifth functional layer includes a third material.
  • a sixth functional layer includes a fourth material.
  • the display device described above preferably has a second light-emitting device.
  • the second light emitting device has a third electrode, a second EL layer, and a common electrode stacked in this order.
  • the second EL layer has a third functional layer, a fourth functional layer, and a second light emitting layer between the third functional layer and the fourth functional layer.
  • a high-definition display device having a photodetection function can be provided.
  • a display device having a highly accurate photodetection function can be provided.
  • a display device with a light detection function and low power consumption can be provided.
  • a highly reliable display device having a photodetection function can be provided.
  • One embodiment of the present invention can provide a novel display device.
  • FIG. 1A to 1D are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • FIG. 1E is a diagram showing an example of a captured image.
  • 2A to 2D 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. 4A is a top view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing a configuration example of the display device.
  • 5A to 5D 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 to 7C are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 8A to 8C are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 9A to 9C are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 10A to 10C are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 11A to 11C are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 12A to 12C are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 13A to 13C are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 14A to 14C are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 15A to 15C are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 16A to 16C are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 17A to 17C are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 18A to 18E are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 19A to 19D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 20A to 20E are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 21A to 21D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 22A and 22B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 23A to 23D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 24A to 24D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 25A to 25E are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 26A and 26B are top views showing configuration examples of the display device.
  • 27A and 27B are perspective views showing an example of a display device.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 34 is a perspective view showing an example of a display device; FIG.
  • 35A is a cross-sectional view showing an example of a display device
  • 35B and 35C are cross-sectional views showing examples of transistors.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • 37A to 37D are cross-sectional views showing configuration examples of light-emitting devices.
  • 38A to 38G are cross-sectional views showing configuration examples of light receiving and emitting devices.
  • 39A to 39E are diagrams showing examples of electronic devices.
  • film and “layer” can be used interchangeably.
  • conductive layer or “insulating layer” may be interchangeable with the terms “conductive film” or “insulating film.”
  • an EL layer indicates a layer provided between a pair of electrodes of a light-emitting device 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 or the like 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 mounted on the substrate by the COG (Chip On Glass) method, etc.
  • a connector such as FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package)
  • COG Chip On Glass
  • a display panel module a display module, or simply a display panel or the like.
  • a display device of one embodiment of the present invention includes a display portion, and the display portion includes a plurality of pixels arranged in a matrix.
  • a pixel has a light-emitting device and a light-receiving device (also referred to as a light-receiving element).
  • a light-emitting device functions as a display device (also referred to as a display element).
  • light-emitting devices are arranged in a matrix in a display portion, and an image can be displayed on the display portion. Further, the display device of one embodiment of the present invention has a function of detecting light using a light receiving device.
  • light-receiving devices are arranged in a matrix, and the display portion has one or both of an imaging function and a sensing function in addition to an image display function.
  • the display part can be used for an image sensor or a touch sensor. That is, by detecting light on the display portion, an image can be captured, or proximity or contact of an object (a finger, hand, pen, or the like) can be detected.
  • the display device of one embodiment of the present invention can use a light-emitting device as a light source of a sensor. Therefore, it is not necessary to provide a light receiving portion and a light source separately from the display device, and the number of parts of the electronic device can be reduced.
  • the display device can capture an image using the light receiving device.
  • the display device of this embodiment can be used as a scanner.
  • an image sensor can be used to acquire data related to biometric information such as fingerprints and palm prints. That is, the biometric authentication sensor can be incorporated in the display device.
  • the biometric authentication sensor can be incorporated into the display device.
  • the number of parts of the electronic device can be reduced compared to the case where the biometric authentication sensor is provided separately from the display device, and the electronic device can be small and lightweight. .
  • the display device can detect proximity or contact of an object using the light receiving device.
  • a device manufactured using a metal mask or FMM may be referred to as a device with an MM (metal mask) structure.
  • a device manufactured without using a metal mask or FMM may be referred to as a device with an MML (metal maskless) structure.
  • ⁇ Configuration example 1> 1A to 1D are cross-sectional views illustrating structural examples of display devices of one embodiment of the present invention.
  • the display device 100 shown in FIG. 1A has a layer 53 having light receiving devices and a layer 57 having light emitting devices between substrates 50 and 59 .
  • FIG. 1A shows a configuration in which red (R), green (G), and blue (B) lights are emitted from a layer 57 having light-emitting devices, and light is incident on a layer 53 having light-receiving devices.
  • R red
  • G green
  • B blue
  • FIG. 1A light emitted from the layer 57 and light incident on the layer 53 are indicated by arrows.
  • the wavelength region of blue (B) is 400 nm or more and less than 490 nm, and blue (B) light has at least one emission spectrum peak in this wavelength region.
  • the wavelength region of green (G) is 490 nm or more and less than 580 nm, and green (G) light has at least one emission spectrum peak in this wavelength region.
  • the wavelength region of red (R) is 580 nm or more and less than 700 nm, and red (R) light has at least one emission spectrum peak in this wavelength region.
  • the wavelength region of visible light is from 400 nm to less than 700 nm, and visible light has at least one emission spectrum peak in this wavelength region.
  • the infrared (IR) wavelength range is from 700 nm to less than 900 nm, and the infrared (IR) light has at least one emission spectrum peak in this wavelength range.
  • 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.
  • Each subpixel has a light emitting device or a light receiving device.
  • a pixel can have four sub-pixels.
  • one pixel includes a sub-pixel having a light-emitting device that emits red (R) light, a sub-pixel having a light-emitting device that emits green (G) light, and a sub-pixel having a light-emitting device that emits blue (B) light.
  • the light receiving device preferably has sensitivity in the visible light wavelength range.
  • the light-receiving device preferably has sensitivity in the wavelength regions of visible light and infrared light.
  • the combination of colors of light emitted by the light emitting device included in the pixel is not limited to red (R), green (G), and blue (B).
  • the combination of colors of light emitted by the light emitting device of the pixel can be, for example, yellow (Y), cyan (C), and magenta (M). Note that four or more colors of light emitted by the light-emitting device included in the pixel may be used.
  • a pixel may be configured to have five or more sub-pixels. Specifically, one pixel can be configured to have four types of light-emitting devices of red (R), green (G), blue (B), and white (W) and a light-receiving device. . Further, it is possible to adopt a configuration having four kinds of light emitting devices of red (R), green (G), blue (B), and infrared (IR) and a light receiving device. Note that the light receiving device may be provided in all the pixels, or may be provided in some of the pixels. Note that one pixel may have a plurality of light receiving devices. For example, one pixel may include three light emitting devices of red (R), green (G), and blue (B), a light receiving device sensitive to the visible wavelength range, and an infrared wavelength range. and a light receiving device having sensitivity.
  • a display device of one embodiment of the present invention can have a function of detecting an object in contact with the display device.
  • the object is not particularly limited, and can be a living body or an object.
  • the display device can have a function of detecting a finger or palm, for example.
  • FIG. 1B light emitted by a light-emitting device in layer 57 is reflected by finger 52 touching display device 100, and a light-receiving device in layer 53 detects the reflected light. Thereby, it is possible to detect that the finger 52 touches the display device 100 . That is, the display device of one embodiment of the present invention can function as a touch sensor (also referred to as a direct touch sensor). Further, as shown in FIG.
  • the display device of one embodiment of the present invention can function as a near-touch sensor (also referred to as a hover sensor, hover touch sensor, non-contact sensor, or touchless sensor).
  • the display device 100 has a function as a near-touch sensor, even if the finger 52 does not touch the display device 100, the finger 52 can be detected by approaching the display device 100. It is preferable that the display device 100 can detect the finger 52 when the distance between the display device 100 and the finger 52 is, for example, 0.1 mm or more and 300 mm or less, preferably 3 mm or more and 50 mm or less. With this configuration, it is possible to operate the display device 100 without directly touching the finger 52 , in other words, it is possible to operate the display device 100 in a non-contact (touchless) manner. With the above structure, the risk of staining or scratching the display device 100 can be reduced, or the finger 52 can directly touch stains (for example, dust or viruses) that may adhere to the display device 100. It is possible to operate the display device 100 without having to
  • a display device of one embodiment of the present invention can have a function of imaging an object that is in contact with the display device.
  • the display device may have the ability to detect the fingerprint of finger 52, for example.
  • FIG. 1D schematically shows an enlarged view of the contact portion when the finger 52 is in contact with the substrate 59.
  • FIG. 1D also shows that layers 57 having light-emitting devices and layers 53 having light-receiving devices are alternately arranged.
  • a fingerprint is formed on the finger 52 by concave portions and convex portions. Therefore, the raised portion of the fingerprint touches the substrate 59 as shown in FIG. 1D.
  • Specularly reflected light is highly directional light whose incident angle and reflected angle are the same, and diffusely reflected light is light with low angle 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 device of the layer 53 located directly below the recess is higher than the intensity of light received by the light-receiving device of the layer 53 located directly below the protrusion. Therefore, the fingerprint of the finger 52 can be imaged using the light receiving device.
  • the arrangement interval of the light-receiving devices included in 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, the array interval of light receiving devices is, for example, 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. 1E is an example of a fingerprint image captured by the display device of one embodiment of the present invention.
  • the outline of the finger 52 is indicated by a dashed line
  • the outline 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 device.
  • fingerprint authentication can be performed using the obtained fingerprint image.
  • the display device can detect a palm in contact with or in close proximity to the display.
  • the display device can capture an image of a palmprint, and can perform palmprint authentication using the acquired palmprint image.
  • the light-receiving device can detect light emitted by the light-emitting device, applied to the object, and reflected by the object. Therefore, even in a dark place, it is possible to detect an object that is in contact with or close to the display unit. Furthermore, the display device can perform authentication such as fingerprint authentication and palm print authentication.
  • the display device By providing the light receiving device in the display unit, there is no need to externally attach the sensor to the display device. Therefore, since the number of parts can be reduced, the display device can be small and lightweight.
  • a substrate having heat resistance that can withstand the formation of light emitting devices and light receiving devices can be used.
  • 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 can be used.
  • the substrate 50 it is preferable to use a substrate in which a semiconductor circuit including a semiconductor element such as a transistor is formed on the insulating substrate or semiconductor substrate described above.
  • the semiconductor circuit preferably constitutes, for example, a pixel circuit, a gate line driver circuit (gate driver), a source line driver circuit (source driver), and the like.
  • gate driver gate line driver
  • source driver source driver
  • an arithmetic circuit, a memory circuit, and the like may be configured.
  • FIG. 2A shows configurations of a light-emitting device 20R, a light-emitting device 20G, a light-emitting device 20B, and a light-receiving device 30PS that can be applied to a display device.
  • the light-emitting device 20R, the light-emitting device 20G, and the light-emitting device 20B each have a function of emitting light (hereinafter also referred to as a light-emitting function).
  • the light-emitting device 20R, the light-emitting device 20G, and the light-emitting device 20B preferably use EL elements such as OLEDs (Organic Light Emitting Diodes) or QLEDs (Quantum-dot Light Emitting Diodes).
  • Examples of light-emitting substances in EL devices include substances that emit fluorescence (fluorescent materials), substances that emit phosphorescence (phosphorescent materials), inorganic compounds (quantum dot materials, etc.), and substances that exhibit heat-activated delayed fluorescence (heat-activated delayed fluorescence (TADF: Thermally Activated Delayed Fluorescence) material) and the like.
  • TADF heat-activated delayed fluorescence
  • As the TADF material a material in which the singlet excited state and the triplet excited state are in thermal equilibrium may be used. Since such a TADF material has a short emission lifetime (excitation lifetime), it is possible to suppress a decrease in efficiency in a high-luminance region of a light-emitting device.
  • the light-emitting device 20R has an electrode 21a, an EL layer 25R, and an electrode 23.
  • the light emitting device 20G has an electrode 21b, an EL layer 25G, and an electrode 23.
  • the light-emitting device 20B has an electrode 21c, an EL layer 25B, and an electrode 23.
  • FIG. In the light-emitting device 20R the EL layer 25R sandwiched between the electrode 21a and the electrode 23 has at least a light-emitting layer.
  • the light-emitting layer has a light-emitting substance that emits light, and light is emitted from the EL layer 25R by applying a voltage between the electrodes 21a and 23.
  • the EL layer 25G has at least a light-emitting layer.
  • the light-emitting layer has a light-emitting substance that emits light, and light is emitted from the EL layer 25G by applying a voltage between the electrodes 21b and 23.
  • the EL layer 25B has at least a light emitting layer.
  • the light-emitting layer has a light-emitting substance that emits light, and light is emitted from the EL layer 25B by applying a voltage between the electrode 21c and the electrode 23.
  • Each of the EL layer 25R, the EL layer 25G, and the EL layer 25B further includes a layer containing a highly hole-injecting substance (hereinafter referred to as a hole-injecting layer) and a layer containing a highly hole-transporting substance (hereinafter referred to as a hole-transporting substance).
  • a hole transport layer a layer containing a highly electron-transporting substance (hereinafter referred to as an electron-transporting layer), a layer containing a highly electron-injecting substance (hereinafter referred to as an electron-injecting layer), a carrier block layer , an exciton blocking layer, and a charge generating layer.
  • the hole injection layer, hole transport layer, electron transport layer, electron injection layer, carrier block layer, exciton block layer, and charge generation layer can also be called functional layers.
  • the light emitting device 20 when describing matters common to the light emitting device 20R, the light emitting device 20G, and the light emitting device 20B, or when there is no need to distinguish them, the light emitting device 20 may be simply referred to.
  • constituent elements such as the EL layer 25R, the EL layer 25G, and the EL layer 25B, which are distinguished by letters, when describing items common to these elements, reference numerals with the letters omitted may be used. be.
  • the light receiving device 30PS has a function of detecting light (hereinafter also referred to as a light receiving function).
  • the light receiving device 30PS has a function of detecting visible light.
  • the light receiving device 30PS is sensitive to visible light. More preferably, the light receiving device 30PS has a function of detecting visible light and infrared light.
  • the light receiving device 30PS is preferably sensitive to visible light and infrared light.
  • a pn-type or pin-type photodiode can be used.
  • the light receiving device 30PS has an electrode 21d, a light receiving layer 35PS, and an electrode 23.
  • the light receiving layer 35PS sandwiched between the electrode 21d and the electrode 23 has at least an active layer.
  • the light-receiving device 30PS functions as a photoelectric conversion device, and can generate electric charge by light incident on the light-receiving layer 35PS and extract it as a current. At this time, a voltage may be applied between the electrode 21d and the electrode 23.
  • FIG. The amount of charge generated is determined based on the amount of light incident on the light receiving layer 35PS.
  • the light-receiving layer 35PS may further include one or more of a hole-transporting layer, an electron-transporting layer, a layer containing a bipolar substance (a substance with high electron-transporting and hole-transporting properties), and a carrier block layer. good.
  • the light receiving layer 35PS may have a layer containing a substance that can be used as a hole injection layer. In the light receiving device 30PS, this layer can function as a hole transport layer. Also, the light receiving layer 35PS may have a layer containing a substance that can be used as an electron injection layer. In the light receiving device 30PS, this layer can function as an electron transport layer. Note that a substance having a hole-injecting property can also be said to have a hole-transporting property.
  • a substance having an electron-injecting property can also be said to have an electron-transporting property. Therefore, in this specification and the like, a substance having a hole-injecting property is sometimes referred to as a substance having a hole-transporting property. Similarly, an electron-injecting substance is sometimes referred to as an electron-transporting substance.
  • the active layer contains a semiconductor.
  • the semiconductor include inorganic semiconductors such as silicon and organic semiconductors including organic compounds.
  • organic photodiode having a layer containing an organic semiconductor as the light receiving device 30PS.
  • Organic photodiodes can be easily made thinner, lighter, and larger, and have a high degree of freedom in shape and design, so that they can be applied to various display devices.
  • the EL layer of the light emitting device 20 and the light receiving layer of the light receiving device 30PS can be formed by the same method (eg, vacuum deposition method), and a common manufacturing apparatus can be used. It is preferable because it can be done.
  • the display device of one embodiment of the present invention can suitably use organic EL devices as the light-emitting devices 20R, 20G, and 20B, and organic photodiodes as the light-receiving devices 30PS.
  • An organic EL device and an organic photodiode can be formed on the same substrate. Therefore, an organic photodiode can be incorporated in a display device using an organic EL device.
  • a display device which is one embodiment of the present invention has one or both of an imaging function and a sensing function in addition to a function of displaying an image.
  • FIG. 2A shows a configuration in which electrode 21a, electrode 21b, electrode 21c, and electrode 21d are provided on substrate 50.
  • FIG. 2A shows a configuration in which electrode 21a, electrode 21b, electrode 21c, and electrode 21d are provided on substrate 50.
  • FIG. The same material can be used for the electrodes 21a, 21b, 21c, and 21d.
  • the electrode 21a, the electrode 21b, the electrode 21c, and the electrode 21d can be formed through the same process.
  • the electrodes 21a, 21b, 21c, and 21d can be formed by processing a conductive film formed on the substrate 50 into an island shape.
  • the electrodes 21a, 21b, 21c, and 21d may be formed in different steps.
  • the film thicknesses of the electrodes 21a, 21b, 21c, and 21d may be different. By varying the film thicknesses of the electrodes 21a, 21b, 21c, and 21d, they can be used as an optical adjustment layer.
  • the electrodes 21a, 21b, 21c, and 21d can be called pixel electrodes.
  • the electrode 23 is a layer common to the light emitting device 20R, the light emitting device 20G, the light emitting device 20B, and the light receiving device 30PS, and can be called a common electrode.
  • a conductive film that transmits visible light and infrared light is used for the electrode on the side from which light is emitted or from which light is incident, of the pixel electrode and the common electrode.
  • a conductive film that reflects visible light and infrared light is preferably used for the electrode on the side from which light is not emitted or incident.
  • FIG. 2A shows a configuration in which the electrodes 21a, 21b, 21c, and 21d function as anodes and the electrodes 23 function as cathodes in each of the light-emitting device 20R, the light-emitting device 20G, the light-emitting device 20B, and the light-receiving device 30PS. is schematically shown.
  • the circuit symbol of the light-emitting diode is shown on the left side of the light-emitting device 20R
  • the circuit symbol of the photodiode is shown on the right side of the light-receiving device 30PS, in order to make the orientation of the anode and cathode easier to understand.
  • electrons are indicated by circles with - (minus)
  • holes are indicated by circles with + (plus)
  • directions of flow of electrons and holes are schematically indicated by arrows.
  • the electrodes 21a, 21b, and 21c functioning as anodes are electrically connected to the first wiring that supplies the first potential.
  • the electrode 23 functioning as a cathode is electrically connected to the second wiring that supplies the second potential.
  • the second potential is lower than the first potential.
  • the electrode 21d functioning as an anode is electrically connected to a third wiring that supplies a third potential.
  • a reverse bias voltage is applied to the light receiving device 30PS. That is, the third potential is lower than the second potential.
  • FIG. 2B A specific example of the configuration shown in FIG. 2A is shown in FIG. 2B.
  • the EL layer 25R has a first functional layer 27a, a light-emitting layer 41R, and a second functional layer 29a laminated in this order.
  • the EL layer 25G has a first functional layer 27b, a light-emitting layer 41G, and a second functional layer 29b laminated in this order.
  • the EL layer 25B has a first functional layer 27c, a light-emitting layer 41B, and a second functional layer 29c laminated in this order.
  • the structure including the first functional layer 27a, the light-emitting layer 41R, and the second functional layer 29a provided between a pair of electrodes (electrode 21a and electrode 23) constitutes a single light-emitting unit.
  • the configuration of the light emitting device 20R may be referred to as a single configuration. The same applies to the light emitting device 20G and the light emitting device 20B.
  • the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c are the electrodes 21a, 21b, and 21c that function as anodes in the light-emitting device 20R, the light-emitting device 20G, and the light-emitting device 20B. located on the side.
  • the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c can each be a hole transport layer or a hole injection layer.
  • each of the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c may have a laminated structure of a hole injection layer and a hole transport layer on the hole injection layer. .
  • the hole injection layer may have a laminated structure
  • the hole transport layer may have a laminated structure
  • the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c may each contain a substance having a hole-transporting property and a substance having a hole-injecting property.
  • the same material can be used for the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c.
  • the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c can be formed through the same process.
  • the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c are made of films that become the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c. It can be formed by processing.
  • the productivity of the display device can be improved.
  • the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c are located on the side of the electrode 23 functioning as a cathode in the light emitting device 20R, the light emitting device 20G, and the light emitting device 20B.
  • the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c can each be an electron transport layer or an electron injection layer.
  • each of the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c may have a laminated structure of an electron transport layer and an electron injection layer on the electron transport layer.
  • the electron injection layer may have a laminated structure
  • the electron transport layer may have a laminated structure.
  • the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c may each contain an electron-transporting substance and an electron-injecting substance.
  • the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c can be used for the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c.
  • the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c can be formed through the same process.
  • the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c are made of films that become the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c. It can be formed by processing.
  • the productivity of the display device can be improved.
  • the light receiving layer 35PS has a third functional layer 37PS, an active layer 43PS, and a fourth functional layer 39PS laminated in this order.
  • the third functional layer 37PS located on the side of the electrode 21d functioning as the anode of the light receiving device 30PS can be a hole transport layer.
  • the hole-transporting substance contained in the third functional layer 37PS differs from the hole-transporting substance contained in the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c. good too.
  • the third functional layer 37PS included in the light-receiving device 30PS is formed in a process different from that of the layers forming the light-emitting device 20 (eg, the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c). preferably. By forming in a different process, a material more suitable for the light receiving device 30PS can be applied to the third functional layer 37PS. Similarly, materials more suitable for light emitting device 20 can be applied to first functional layer 27 .
  • the material that can be used for the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c can be used for the third functional layer 37PS.
  • the hole-transporting substance contained in the third functional layer 37PS differs from the hole-transporting substance contained in the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c. may be the same.
  • the third functional layer 37PS may have a laminated structure.
  • a substance having a hole-transporting property contained in the third functional layer 37PS and a substance having a hole-transporting property contained in the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c If different, a substance having the optimum hole-electron transport property for each device can be selected, which is preferable.
  • the fourth functional layer 39PS located on the side of the electrode 23 functioning as the cathode of the light receiving device 30PS can be an electron transport layer.
  • the substance having an electron-transporting property contained in the fourth functional layer 39PS may be different from the substance having an electron-transporting property contained in the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c.
  • the fourth functional layer 39PS of the light-receiving device 30PS is formed in a process different from that of the layers constituting the light-emitting device 20 (for example, the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c). preferably.
  • a material more suitable for the light receiving device 30PS can be applied to the fourth functional layer 39PS.
  • materials more suitable for light emitting device 20 can be applied to second functional layer 29a, second functional layer 29b, and second functional layer 29c.
  • the fourth functional layer 39PS materials that can be used for the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c can be used.
  • the substance having an electron-transporting property contained in the fourth functional layer 39PS may be different from the substance having an electron-transporting property contained in the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c. , may be the same.
  • the fourth functional layer 39PS may have a laminated structure.
  • the substance having an electron-transporting property contained in the fourth functional layer 39PS is different from the substance having an electron-transporting property contained in the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c , a substance having an optimum electron-transport property can be selected for each device, which is preferable.
  • the substance having an electron-transporting property contained in the fourth functional layer 39PS, the substance having an electron-transporting property contained in the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c is the same, it is possible to manufacture using a common apparatus (for example, a common vapor deposition apparatus), which is preferable because the manufacturing cost can be suppressed.
  • the third functional layer 37PS may have a layer that functions as a hole injection layer in the light emitting device, that is, a layer containing a substance with high hole injection properties.
  • a hole-injecting layer can function as a hole-transporting layer in a light-receiving device.
  • the fourth functional layer 39PS may have a layer that functions as an electron injection layer in the light emitting device, that is, a layer containing a substance with high electron injection properties.
  • An electron-injecting layer can function as an electron-transporting layer in a light-receiving device.
  • the EL layer 25R, the EL layer 25G, the EL layer 25B, and the light receiving layer 35PS do not have layers in common with each other. Moreover, it is preferable that the EL layer 25R, the EL layer 25G, the EL layer 25B, and the light-receiving layer 35PS do not have regions in contact with each other. That is, it is preferable that the EL layer 25R, the EL layer 25G, the EL layer 25B, and the light receiving layer 35PS are separated.
  • the occurrence of leak current between the light emitting devices 20 can be suppressed.
  • a phenomenon in which a device other than a desired light-emitting device emits light also referred to as crosstalk
  • a display device with high display quality can be obtained.
  • the light-receiving layer 35PS of the light-receiving device 30PS is separated from the EL layer 25 of the adjacent light-emitting device 20, so that leakage current (also referred to as side leak) flowing from the light-emitting device 20 to the light-receiving device 30PS can be suppressed. Therefore, the light-receiving device 30PS can have a high SN ratio (Signal to Noise Ratio) and high accuracy.
  • the distance between the light emitting device 20 and the light receiving device 30PS can be narrowed. That is, the ratio of the light emitting device 20 and the light receiving device 30PS to the pixel (hereinafter also referred to as aperture ratio) can be increased.
  • the pixel size can be reduced, and the definition of the display device can be improved. Therefore, a display device having a photodetection function and a high aperture ratio can be realized. Further, a high-definition display device having a photodetection function can be realized.
  • the resolution of the light receiving device 30PS should be 100 ppi or more, preferably 200 ppi or more, more preferably 300 ppi or more, more preferably 400 ppi or more, still more preferably 500 ppi or more, and 2000 ppi or less, 1000 ppi or less, or 600 ppi or less. can be done. In particular, by setting the resolution of the light receiving device 30PS to 200 ppi or more and 600 ppi or less, preferably 300 ppi or more and 600 ppi or less, it can be suitably used for fingerprint imaging.
  • the resolution of the light-receiving device 30PS is 500 ppi or more, it is preferable because it can conform to standards such as the US National Institute of Standards and Technology (NIST). Assuming that the resolution of the light-receiving device is 500 ppi, the size of one pixel is 50.8 ⁇ m, which is sufficient resolution to capture the width of a fingerprint (typically, 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less). I understand.
  • FIG. 2C A configuration different from that shown in FIGS. 2A and 2B is shown in FIG. 2C.
  • the electrodes 21a, 21b, and 21c function as anodes
  • the electrode 23 functions as a cathode
  • the light-receiving device 30PS It schematically shows a configuration in which the electrode 21d functions as a cathode and the electrode 23 functions as an anode.
  • the electrodes 21a, 21b, and 21c functioning as anodes are electrically connected to the first wiring that supplies the first potential.
  • An electrode 23 that functions as a cathode in the light-emitting device 20R, the light-emitting device 20G, and the light-emitting device 20B and functions as an anode in the light-receiving device 30PS is electrically connected to a second wiring that supplies a second potential. be. The second potential is lower than the first potential.
  • the electrode 21d functioning as a cathode is electrically connected to a third wiring that supplies a third potential. The third potential is a potential higher than the second potential.
  • the electrode 23 functioning as a common electrode functions as either an anode or a cathode in the light-emitting device 20R, the light-emitting device 20G, and the light-emitting device 20B, and functions as the other anode or cathode in the light-receiving device 30PS.
  • the potential difference between the pixel electrodes (electrodes 21a, 21b and 21c) of the light emitting device 20 and the pixel electrode (electrode 21d) of the light receiving device 30PS can be reduced. Leakage (hereinafter also referred to as side leak) can be suppressed. Therefore, the light-receiving device 30PS can have a high SN ratio and a high accuracy.
  • the first potential (the potential supplied to the electrodes 21a, 21b, and 21c) is 12 V
  • the second potential (the potential supplied to the electrode 23) is 0 V
  • the third potential (the potential supplied to the electrode 21d) is 12 V. potential) can be 4V.
  • the potential difference between the pixel electrodes (electrodes 21a, 21b and 21c) of the light emitting device 20 and the pixel electrode (electrode 21d) of the light receiving device 30PS can be reduced. A side leak with the device 30PS can be suppressed.
  • the display device can consume less power.
  • FIG. 2D A specific example of the configuration shown in FIG. 2C is shown in FIG. 2D.
  • the above description can be referred to, so detailed description thereof will be omitted.
  • the third functional layer 37PS located on the side of the electrode 21d functioning as the cathode of the light receiving device 30PS can be an electron transport layer.
  • the electron-transporting substance contained in the third functional layer 37PS may be different from the electron-transporting substance contained in the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c. .
  • the third functional layer 37PS can use a material that can be used for the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c.
  • the electron-transporting substance contained in the third functional layer 37PS is the same as the electron-transporting substance contained in the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c. good too.
  • the fourth functional layer 39PS located on the side of the electrode 23 functioning as the anode of the light receiving device 30PS can be a hole transport layer.
  • the hole-transporting substance contained in the fourth functional layer 39PS differs from the hole-transporting substance contained in the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c. good too.
  • materials that can be used for the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c can be used.
  • the hole-transporting substance contained in the fourth functional layer 39PS is the same as the hole-transporting substance contained in the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c. There may be.
  • the third functional layer 37PS may have a layer that functions as an electron injection layer in the light emitting device, that is, a layer containing a substance with high electron injection properties.
  • the fourth functional layer 39PS may have a layer that functions as a hole injection layer in the light emitting device, that is, a layer containing a substance with high hole injection properties.
  • the electrodes 21a, 21b, and 21c function as anodes and the electrode 23 functions as a cathode in the light-emitting device 20
  • the electrodes 21a, 21b, and 21c may function as cathodes
  • the electrode 23 may function as an anode.
  • the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c can be one or both of an electron transport layer and an electron injection layer.
  • Second functional layer 29a, second functional layer 29b, and second functional layer 29c can be one or both of a hole transport layer and a hole injection layer.
  • FIG. 3A A configuration different from that shown in FIG. 2B is shown in FIG. 3A.
  • Light-emitting device 20R, light-emitting device 20G, and light-emitting device 20B shown in FIG. 3A have first functional layer 27 instead of first functional layer 27a, first functional layer 27b, and first functional layer 27c.
  • it has a second functional layer 29 instead of the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c.
  • the first functional layer 27 is a layer common to the light emitting device 20R, the light emitting device 20G, and the light emitting device 20B, and can be called a first common layer.
  • the second functional layer 29 is a layer common to the light emitting device 20R, the light emitting device 20G, and the light emitting device 20B, and can be called a second common layer.
  • the first functional layer 27 located on the side of the electrodes 21a, 21b, and 21c functioning as anodes of the light-emitting device 20R, the light-emitting device 20G, and the light-emitting device 20B is a hole transport layer or It can be a hole injection layer.
  • the first functional layer 27 may have a layered structure of a hole injection layer and a hole transport layer on the hole injection layer.
  • the description of the first functional layer 27a, the first functional layer 27b, and the first functional layer 27c can be referred to, so detailed description thereof will be omitted.
  • the second functional layer 29 located on the electrode 23 side that functions as the cathode of the light emitting device 20R, the light emitting device 20G, and the light emitting device 20B can be an electron transport layer or an electron injection layer.
  • the second functional layer 29 may have a laminated structure of an electron transport layer and an electron injection layer on the electron transport layer.
  • the description of the second functional layer 29a, the second functional layer 29b, and the second functional layer 29c can be referred to, so detailed description thereof will be omitted.
  • a third common layer may be provided between the electrode 23 and the second functional layer 29 and between the electrode 23 and the fourth functional layer 39PS.
  • the third common layer has, for example, an electron injection layer.
  • the third common layer may have a laminate structure of an electron transport layer and an electron injection layer on the electron transport layer.
  • a third common layer is a layer common to the light emitting device 20R, the light emitting device 20G, the light emitting device 20B, and the light receiving device 30PS. Note that when an electron injection layer is used for the third common layer, the electron injection layer functions as an electron transport layer in the light receiving device 30PS.
  • the light receiving device 30PS may have a configuration in which the electrode 21d functions as a cathode and the electrode 23 functions as an anode.
  • a third common layer may be provided between the electrode 23 and the second functional layer 29 and between the electrode 23 and the fourth functional layer 39PS.
  • the above description can be referred to, so a detailed description is omitted. Note that when an electron injection layer is used for the third common layer, the electron injection layer does not have to have a specific function in the light receiving device 30PS.
  • 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).
  • a hole-transporting layer is a layer that transports holes injected from the anode to the light-emitting layer by means of a hole-injecting layer.
  • the hole-transporting layer is a layer that transports holes generated by incident light in the active layer to the anode.
  • a hole-transporting layer is a layer containing a hole-transporting material.
  • the hole-transporting material is preferably a substance having a hole mobility of 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more. Note that substances other than these can be used as long as they have a higher hole-transport property than electron-transport property.
  • the hole-transporting materials include materials with high hole-transporting properties such as ⁇ -electron-rich heteroaromatic compounds (e.g., carbazole derivatives, thiophene derivatives, furan derivatives, etc.) and aromatic amines (compounds having an aromatic amine skeleton). preferable.
  • ⁇ -electron-rich heteroaromatic compounds e.g., carbazole derivatives, thiophene derivatives, furan derivatives, etc.
  • aromatic amines compounds having an aromatic amine skeleton.
  • an 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 transport layer is a layer that transports electrons generated by incident light in the active layer to the cathode.
  • the electron-transporting layer is a layer containing an electron-transporting material.
  • the electron-transporting material is preferably a substance having an electron mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more. 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, and oxazole. derivatives, thiazole derivatives, phenanthroline derivatives, quinoline derivatives with quinoline ligands, benzoquinoline derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, pyrimidine derivatives, and other nitrogen-containing heteroaromatic compounds.
  • a material having a high electron-transport property such as a 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 includes, for example, lithium, cesium, ytterbium, lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), 8-(quinolinolato)lithium (abbreviation: Liq), 2-( 2-pyridyl)phenoratritium (abbreviation: LiPP), 2-(2-pyridyl)-3-pyridinolatritium (abbreviation: LiPPy), 4-phenyl-2-(2-pyridyl)phenoratritium (abbreviation: LiPPP) ), lithium oxide (LiO x ), alkali metals such as cesium carbonate, alkaline earth metals, or compounds thereof.
  • 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.
  • an electron-transporting material may be used for 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 etc. are used to determine the highest occupied molecular orbital (HOMO: Highest Occupied Molecular Orbital) level and LUMO level of an organic compound. can be estimated.
  • BPhen 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • NBPhen 2,9-di(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
  • charge generation layer materials applicable to the electron injection layer, such as lithium, can be suitably used.
  • a material applicable to the hole injection layer can be suitably used.
  • a layer containing a hole-transporting material and an acceptor material (electron-accepting material) can be used as the charge-generating layer.
  • a layer containing an electron-transporting material and a donor material can be used for the charge generation layer.
  • the active layer 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 active layer.
  • the light-emitting layer and the active layer can be formed by the same method (for example, a vacuum deposition method), and a manufacturing apparatus can be shared, which is preferable.
  • Electron-accepting organic semiconductor materials such as fullerenes (eg, C 60 , C 70 , etc.) and fullerene derivatives are examples of the n-type semiconductor material of the active layer.
  • 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). Normally, as in benzene, if the ⁇ -electron conjugation (resonance) spreads in the plane, the electron-donating property (donor property) increases. and the electron acceptability becomes higher.
  • a high electron-accepting property is useful as a light-receiving device 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 conjugated system than C 60 and has a wide absorption band in the long wavelength region.
  • [6,6]-Phenyl- C71 -butyric acid methyl ester (abbreviation: PC70 BM), [6,6]-Phenyl- C61 -butyric acid methyl ester (abbreviation: PC60 BM) ), 1′,1′′,4′,4′′-Tetrahydro-di[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2′,3′,56,60:2′′,3′′][5 , 6] fullerene-C 60 (abbreviation: ICBA) and the like.
  • PC70 BM [6,6]-Phenyl- C71 -butyric acid methyl ester
  • PC60 BM [6,6]-Phenyl- C61 -butyric acid methyl ester
  • ICBA fullerene-C 60
  • n-type semiconductor materials include perylenetetracarboxylic acid derivatives such as N,N'-dimethyl-3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid diimide (abbreviation: Me-PTCDI).
  • n-type semiconductor materials include 2,2′-(5,5′-(thieno[3,2-b]thiophene-2,5-diyl)bis(thiophene-5,2-diyl))bis( methane-1-yl-1-ylidene)dimalononitrile (abbreviation: FT2TDMN).
  • n-type semiconductor 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, 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, quinone derivatives, etc. .
  • Materials for the p-type semiconductor of the active layer include copper (II) phthalocyanine (CuPc), tetraphenyldibenzoperiflanthene (DBP), zinc phthalocyanine (ZnPc), tin phthalocyanine ( SnPc), quinacridone, rubrene, and other electron-donating organic semiconductor materials.
  • CuPc copper
  • DBP tetraphenyldibenzoperiflanthene
  • ZnPc zinc phthalocyanine
  • SnPc tin phthalocyanine
  • quinacridone quinacridone
  • rubrene and other electron-donating organic semiconductor materials.
  • Examples of p-type semiconductor materials include carbazole derivatives, thiophene derivatives, furan derivatives, and compounds having an aromatic amine skeleton. Furthermore, 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, and porphyrins.
  • phthalocyanine derivatives phthalocyanine derivatives, naphthalocyanine derivatives, quinacridone derivatives, rubrene derivatives, tetracene 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 active layer is preferably formed by co-depositing an n-type semiconductor and a p-type semiconductor.
  • the active layer may be formed by laminating an n-type semiconductor and a p-type semiconductor.
  • Both low-molecular-weight compounds and high-molecular-weight compounds can be used for the light-emitting device and the light-receiving device, and inorganic compounds may be included.
  • the layers constituting the light-emitting device and the light-receiving device can be formed by vapor deposition (including vacuum vapor deposition), transfer, printing, inkjet, coating, and the like.
  • polymer compounds such as poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonic acid) (PEDOT/PSS), molybdenum oxide, and iodide Inorganic compounds such as copper (CuI) can be used.
  • Inorganic compounds such as zinc oxide (ZnO) and organic compounds such as polyethyleneimine ethoxylate (PEIE) can be used as the electron-transporting material or the hole-blocking material.
  • the light receiving device may have, for example, a mixed film of PEIE and ZnO.
  • PBDB-T polymer compound such as a PBDB-T derivative
  • a method of dispersing an acceptor material in PBDB-T or a PBDB-T derivative can be used.
  • FIG. 4A is a schematic top view showing a structural example of a display device 100A of one embodiment of the present invention.
  • the display device 100A has a display section in which a plurality of pixels 103 are arranged in a matrix and a connection section 140 outside the display section.
  • Each pixel 103 has a plurality of sub-pixels.
  • FIG. 4A shows an example where pixel 103 has sub-pixel 120R, sub-pixel 120G, sub-pixel 120B, and sub-pixel .
  • Sub-pixel 120R has a light-emitting device 110R that emits red light.
  • Sub-pixel 120G has a light-emitting device 110G that emits green light.
  • Sub-pixel 120B has a light-emitting device 110B that emits blue light.
  • the subpixel 130 has a light receiving device 150 .
  • the light emitting regions of the light emitting device 110 are labeled R, G, and B for easy identification of each device.
  • the light-receiving region of the light-receiving device 150 is denoted by PS.
  • FIG. 4B shows a cross-sectional view corresponding to dashed-dotted line A1-A2 and dashed-dotted line D1-D2 in FIG. 4A.
  • Light emitting device 110 R, light emitting device 110 G, light emitting device 110 B, and light receiving device 150 are provided on substrate 101 .
  • the light emitting device 110R has an electrode 111a, a common electrode 123, and an EL layer 175R sandwiched between the electrode 111a and the common electrode 123.
  • the EL layer 175R has a first functional layer 115a, a second functional layer 116a, and a light emitting layer 112R sandwiched between the first functional layer 115a and the second functional layer 116a.
  • the light emitting device 110G has an electrode 111b, a common electrode 123, and an EL layer 175G sandwiched between the electrode 111b and the common electrode 123.
  • the EL layer 175G has a first functional layer 115b, a second functional layer 116b, and a light emitting layer 112G sandwiched between the first functional layer 115b and the second functional layer 116b.
  • the light-emitting device 110B has an electrode 111c, a common electrode 123, and an EL layer 175B sandwiched between the electrode 111c and the common electrode 123.
  • the EL layer 175B has a first functional layer 115c, a second functional layer 116c, and a light-emitting layer 112B sandwiched between the first functional layer 115c and the second functional layer 116c.
  • the light receiving device 150 has an electrode 111 d , a common electrode 123 , and a light receiving layer 177 sandwiched between the electrode 111 d and the common electrode 123 .
  • the absorption layer 177 has a third functional layer 155 , a fourth functional layer 156 , and an active layer 157 sandwiched between the third functional layer 155 and the fourth functional layer 156 .
  • the electrodes 111a, 111b, 111c, and 111d function as pixel electrodes of the light emitting device 110 or the light receiving device 150, respectively.
  • the configurations of the light emitting device 20R, the light emitting device 20G, and the light emitting device 20B described above can be applied to the light emitting device 110R, the light emitting device 110G, and the light emitting device 110B.
  • the light receiving device 150 can apply the configuration of the light receiving device 30PS described above.
  • the common electrode 123 is provided commonly to the light emitting device 110 and the light receiving device 150 . Elements other than the common electrode 123 that constitute the light-emitting device 110 and the light-receiving device 150 are not common to the light-emitting device 110 and the light-receiving device 150 and are provided separately.
  • the electrodes 111a, 111b, 111c, and 111d are not shared between the light emitting device 110 and the light receiving device 150, and are provided separately.
  • the first functional layer 115a, the first functional layer 115b, and the first functional layer 115c are not common in the light emitting device 110 and are provided separately.
  • the light-emitting layer 112R, the light-emitting layer 112G, and the light-emitting layer 112B are not common in the light-emitting device 110 and are provided separately.
  • the second functional layer 116a, the second functional layer 116b, and the second functional layer 116c are not common in the light emitting device 110 and are provided separately.
  • the third functional layer 155, active layer 157, and fourth functional layer 156 of the light receiving device 150 are not shared with the light emitting device 110 and are provided separately.
  • the third functional layer 155, the active layer 157, and the fourth functional layer 156 of the light-receiving device 150 separately from the light-emitting device 110, leakage current can be prevented from flowing from the light-emitting device 110 to the light-receiving device 150. can be suppressed. Therefore, the light-receiving device 150 can have a high SN ratio and high accuracy.
  • the third functional layer 155 of the light receiving device 150 is formed in a process different from the functional layers of the light emitting device 110 (eg, the first functional layer 115a, the first functional layer 115b, and the first functional layer 115c). preferably.
  • a material more suitable for the light receiving device 150 can be applied to the third functional layer 155 by forming it in a different process. That is, the third functional layer 155 can be configured to contain an organic compound different from the organic compound contained in the functional layers of the light emitting device 110 .
  • the fourth functional layer 156 included in the light receiving device 150 is different from the functional layers included in the light emitting device 110 (eg, the second functional layer 116a, the second functional layer 116b, and the second functional layer 116c). Forming in a process is preferable. A material more suitable for the light receiving device 150 can be applied to the fourth functional layer 156 by forming it in a different process. That is, the fourth functional layer 156 can be configured to contain an organic compound different from the organic compound contained in the functional layers of the light emitting device 110 .
  • the first functional layer 115a, the first functional layer 115b, the first functional layer 115c, and the third functional layer 155 each have a region in contact with the upper surface of the electrode 111.
  • a conductive film that is transparent to visible light is used for one of the electrodes 111 and the common electrode 123, and a conductive film that is reflective is used for the other.
  • the display device 100A can be a bottom emission display device.
  • the display device 100A can be a top emission display device.
  • the display device 100A can be a dual emission type display device.
  • the thicknesses of the electrodes 111a, 111b, 111c, and 111d may be varied and used as optical adjustment layers.
  • the light-emitting device 110 and the light-receiving device 150 having a microcavity structure can be obtained.
  • the electrode 111 has a laminated structure of a conductive layer that reflects visible light and a light-transmitting conductive layer (also referred to as an optical adjustment layer) on the conductive layer. can be used.
  • the respective optical path lengths can be made different.
  • a reflective and light-transmitting conductive film can be used for the common electrode 123 .
  • the light-emitting device 110R, the light-emitting device 110G, and the light-emitting device 110B can be made light-emitting devices with high color purity by intensifying light of specific wavelengths.
  • the light receiving device 150 can be a highly sensitive light receiving device in which light of a particular wavelength that is desired to be detected is enhanced.
  • an insulating layer 182 is provided to be embedded between two adjacent light emitting devices 110 and between the adjacent light emitting device 110 and light receiving device 150 .
  • the insulating layer 182 may be provided between the light receiving devices.
  • the insulating layer 182 is formed on side surfaces of the EL layer 175R, the EL layer 175G, the EL layer 175B, the light-receiving layer 177, the electrode 111a, the electrode 111b, the electrode 111c, and the electrode 111d. It is preferable to have a contact area.
  • the insulating layer 182 By providing the insulating layer 182, impurities can be prevented from entering from the side surfaces of the EL layer 175 and the light-receiving layer 177, so that the display device can have high reliability.
  • the insulating layer 182 preferably has regions in contact with the side surfaces of the light emitting layer 112 and the active layer 157 .
  • impurities include, for example, oxygen and water.
  • a common electrode 123 is provided on the insulating layer 182 .
  • the insulating layer 182 between the adjacent light emitting devices 110, the EL layer 175R, the EL layer 175G, and the EL layer 175G can be configured so as not to be in contact with each other. This can prevent current from flowing through two adjacent EL layers 175 and unintended light emission. Therefore, a display device with high contrast and high display quality can be obtained.
  • the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 are not in contact with each other. Thereby, it is possible to suppress leakage current (side leakage) from flowing into the light receiving device 150 from the adjacent light emitting device 110 . Therefore, the light-receiving device 150 can have a high SN ratio and high accuracy.
  • a step occurs between a region where the EL layer 175 is provided and a region where the EL layer 175 is not provided.
  • the step can be reduced and the step coverage of the common electrode 123 formed thereover can be improved. Therefore, it is possible to suppress poor connection due to step disconnection of the common electrode 123 .
  • the insulating layer 182 between the EL layers 175 that are adjacent to each other unevenness of the surface on which the common electrode 123 is formed can be reduced. , the step coverage of the common electrode 123 can be improved, and good conductivity of the common electrode 123 can be realized.
  • the step can be reduced and the step coverage of the common electrode 123 formed thereover can be improved.
  • the step between the top surface of the EL layer 175 and the top surface of the insulating layer 182 is reduced, that is, the height of the top surface of the EL layer 175 and the top surface of the insulating layer 182 are matched or substantially matched. Therefore, the step coverage of the common electrode 123 can be improved.
  • the step between the top surface of the light-receiving layer 177 and the insulating layer 182 is reduced, that is, the height of the top surface of the light-receiving layer 177 and the top surface of the insulating layer 182 are made equal or approximately equal. By matching, the step coverage of the common electrode 123 can be improved.
  • FIG. 4B shows a structure in which the height of the top surface of the insulating layer 182 matches or substantially matches the height of the top surface of the EL layer 175 and the light-receiving layer 177; It is not limited to this.
  • the height of the top surface of the insulating layer 182 does not have to match the height of the top surface of the EL layer 175 and the top surface of the light-receiving layer 177 .
  • the top surface of the insulating layer 182 may be higher or lower than the top surface of the EL layer 175 .
  • the top surface of the insulating layer 182 may be higher or lower than the top surface of the light-receiving layer 177 .
  • the insulating layer 182 may have a region in contact with the top surface of the EL layer 175 and may have a region in contact with the top surface of the light-receiving layer 177 .
  • the heights of the upper surfaces of the EL layer 175R, the EL layer 175G, the EL layer 175B, and the light-receiving layer 177 may be different. Further, the top surface of the insulating layer 182 may have different heights at the end of the EL layer 175R, the end of the EL layer 175G, the end of the EL layer 175B, and the end of the light-receiving layer 177, respectively.
  • the top surface of the EL layer 175R is higher than the top surface of the insulating layer 182
  • the top surface of the EL layer 175G is higher than the top surface of the insulating layer 182.
  • the top surface of the EL layer 175B is higher than the top surface of the EL layer 175B, and the top surface of the EL layer 175B matches or substantially matches the top surface of the insulating layer 182 at the end of the EL layer 175B. may be lower than the height of the top surface of the insulating layer 182 .
  • the insulating layer 182 can have a laminated structure of an insulating layer 182a and an insulating layer 182b on the insulating layer 182a.
  • the insulating layer 182 a preferably has regions in contact with the side surfaces of the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 .
  • the insulating layer 182a preferably has a region that contacts the side surface of the electrode 111 .
  • the insulating layer 182b is provided on the insulating layer 182a.
  • the insulating layer 182b is provided on and in contact with the insulating layer 182a so as to fill the concave portion of the insulating layer 182a in a cross-sectional view.
  • the insulating layer 182 a functions as a protective insulating layer for the EL layer 175 and light receiving layer 177 .
  • the insulating layer 182a preferably has a barrier property against at least one of oxygen and water. By providing the insulating layer 182a, it is possible to prevent oxygen, water, or their constituent elements from entering the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 from the side surfaces thereof, so that the display device can have high reliability.
  • the insulating layer 182a preferably covers the side surfaces of the light emitting layer 112 and the active layer 157 in particular.
  • the width (film thickness) of the insulating layer 182a in the region in contact with the side surface of the EL layer 175 or the light-receiving layer 177 is large, the distance between the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 increases, resulting in a low aperture ratio. Sometimes.
  • the width (film thickness) of the insulating layer 182a is small, the effect of suppressing the intrusion of oxygen, water, or their constituent elements from the side surfaces of the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 into the inside is reduced.
  • the width (film thickness) of the insulating layer 182a in the region in contact with the side surface of the EL layer 175 or the light-receiving layer 177 is preferably 3 nm or more and 200 nm or less, more preferably 3 nm or more and 150 nm or less, further preferably 5 nm or more and 150 nm or less. is preferably 5 nm or more and 100 nm or less, more preferably 10 nm or more and 100 nm or less, further preferably 10 nm or more and 50 nm or less.
  • the insulating layer 182a can be an insulating layer containing an inorganic material.
  • a single layer or a stacked layer of aluminum oxide, magnesium oxide, hafnium oxide, gallium oxide, indium gallium zinc oxide, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride, silicon nitride oxide, or the like can be used.
  • aluminum oxide is preferable because it has a high etching selectivity with respect to the EL layer 175 and has a function of protecting the EL layer 175 during formation of the insulating layer 182a described later.
  • the insulating layer 182a by using an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide which is formed by an ALD method as the insulating layer 182a, a film with few pinholes can be formed and the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 can be protected.
  • the insulating layer 182a can be an excellent insulating layer 182a.
  • an oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
  • a nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen.
  • silicon oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
  • silicon nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen.
  • the insulating layer 182a is formed by a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a molecular beam epitaxy (MBE) method, a pulsed laser deposition (PLD) method, an atomic layer deposition method. (ALD: Atomic Layer Deposition) method or the like can be used.
  • CVD chemical vapor deposition
  • MBE molecular beam epitaxy
  • PLD pulsed laser deposition
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • the insulating layer 182b provided on the insulating layer 182a has a function of filling the concave portions of the insulating layer 182a and improving the flatness of the insulating layer 182. By improving the flatness of the insulating layer 182, the step coverage of the common electrode 123 formed thereon can be improved.
  • An insulating layer containing an organic material can be preferably used as the insulating layer 182b.
  • the insulating layer 182b can be formed using one or more of an acrylic resin, a polyimide resin, an epoxy resin, a polyamide resin, a polyimideamide resin, a siloxane resin, a benzocyclobutene-based resin, a phenolic resin, and precursors of these resins.
  • a photosensitive resin can be used for the insulating layer 182b.
  • a positive material or a negative material can be used for the photosensitive resin.
  • a photoresist may be used as the photosensitive resin.
  • the insulating layer 182b can be produced only through the steps of exposure and development.
  • the insulating layer 182b may be formed using a negative photosensitive resin (for example, a resist material).
  • a material that absorbs visible light is preferably used.
  • the display device can have high display quality.
  • light (stray light) that may leak from the EL layer 175 to the adjacent light-receiving layer 177 can be suppressed. Therefore, the display device can have a high SN ratio and a highly accurate light receiving device 150 .
  • a colored material for example, a material containing a black pigment
  • a reflective film for example, a metal film containing one or more selected from silver, palladium, copper, titanium, and aluminum
  • a function of improving the light extraction efficiency by reflecting emitted light by the reflecting film may be imparted.
  • the upper surface of the insulating layer 182b is preferably as flat as possible, but the surface may have a gently curved shape.
  • the top surface of the insulating layer 182b may be, for example, convex, concave, or planar.
  • the upper surface of the insulating layer 182b may have, for example, a corrugated shape having concave portions and convex portions, as shown in FIG. 5A.
  • the insulating layer 182a is provided between the EL layer 175 and light-receiving layer 177 and the insulating layer 182b so that they do not contact each other.
  • the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 are in contact with the insulating layer 182b, the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 may be dissolved by a component (eg, organic solvent) contained in the insulating layer 182b.
  • a component eg, organic solvent
  • one of the insulating layers 182a and 182b may not be provided, that is, only one of the insulating layers 182a and 182b may be provided.
  • the insulating layer 182b may not be provided.
  • a protective layer 125 is provided on the common electrode 123 .
  • the protective layer 125 has a function of preventing impurities such as water from diffusing into each light emitting device from above.
  • the protective layer 125 can have a single-layer structure or a laminated structure including at least an inorganic insulating film.
  • the inorganic insulating film include oxide films or nitride films such as a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride oxide film, a silicon nitride film, an aluminum oxide film, an aluminum oxynitride film, and a hafnium oxide film.
  • a semiconductor material such as indium gallium oxide or indium gallium zinc oxide may be used for the protective layer 125 .
  • a laminated film of an inorganic insulating film and an organic insulating film can also be used as the protective layer 125 .
  • 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
  • the connecting portion 140 has a common electrode 123 and an electrode 111p electrically connected to the common electrode 123.
  • Connection portion 140 can be referred to as a cathode contact portion.
  • the electrode 111p can use the same material as the electrodes 111a, 111b, 111c, and 111d. Further, the electrode 111p can be formed through the same process as the electrodes 111a, 111b, 111c, and 111d.
  • a protective layer 125 is provided over the common electrode 123 .
  • an insulating layer 182 may be provided so as to surround the connecting portion 140 .
  • the insulating layer 182 preferably has a region in contact with the side surface of the electrode 111p.
  • a common electrode 123 is provided on the insulating layer 182 .
  • FIG. 4A shows an example in which the connecting portion 140 is positioned on the right side of the display portion when viewed from above, but the position of the connecting portion 140 is not particularly limited.
  • the connecting portion 140 may be provided at least one of the upper side, the right side, the left side, and the lower side of the display portion when viewed from above, and may be provided so as to surround the four sides of the display portion.
  • the number of connection parts 140 may be singular or plural.
  • the connecting portion 140 can be provided along the outer circumference of the display portion.
  • the connecting portion 140 may be provided, for example, along one side of the outer periphery of the display portion, or may be provided along two or more sides of the outer periphery of the display portion.
  • the shape of the upper surface of the connecting portion 140 is not particularly limited.
  • the top surface shape of the display portion is rectangular, the top surface shape of the connection portion 140 can be, for example, strip-shaped, L-shaped, bracket-shaped, or square-shaped.
  • edges of the EL layer 175 and the edge of the light-receiving layer 177 are aligned or substantially aligned with the edge of the electrode 111, which is one embodiment of the present invention. is not limited to this.
  • the edges of the EL layer 175 and the edges of the light-receiving layer 177 do not have to match the edges of the electrode 111 .
  • the edge of the EL layer 175 and the edge of the light-receiving layer 177 may each be located inside the edge of the electrode 111 .
  • the edge of the EL layer 175 and the edge of the light-receiving layer 177 may each be located outside the edge of the electrode 111 .
  • the ends match or roughly match means that at least part of the outline overlaps between the laminated layers when viewed from the top.
  • the upper layer and the lower layer may be processed with the same mask pattern or partially with the same mask pattern.
  • the contours do not overlap, and the upper contour may be positioned inside the lower contour, or the upper contour may be positioned outside the lower contour. “match or approximate match”.
  • FIG. 6A A configuration different from that shown in FIG. 5D is shown in FIG. 6A.
  • a tapered shape refers to a shape in which at least part of the side surface of the structure is inclined with respect to the substrate surface. For example, it is preferable to have a region where the angle formed by the inclined side surface and the substrate surface (also called taper angle) is less than 90 degrees.
  • FIG. 6B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 6A
  • FIG. 6C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 6B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 6C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the side surfaces of the electrodes 111a, 111b, 111c, 111d, and 111p each have a tapered shape.
  • Each of the taper angles of the electrodes 111a, 111b, 111c, 111d, and 111p is preferably less than 90 degrees, more preferably 80 degrees or less, further preferably 70 degrees or less, further preferably 50 degrees or less.
  • the side surfaces of the electrodes 111a, 111b, 111c, 111d, and 111p are each tapered, layers formed thereon (for example, the first functional layer 115 and the third functional layer 155), the step coverage is improved, and it is possible to suppress the occurrence of defects such as steps or voids in the layer.
  • the edge of the first functional layer 115c, the edge of the light-emitting layer 112B, and the edge of the second functional layer 116c match or substantially match each other.
  • the top surface shapes of the first functional layer 115c, the light-emitting layer 112B, and the second functional layer 116c match or substantially match each other.
  • a film to be the first functional layer 115c, a film to be the light-emitting layer 112B, and a film to be the second functional layer 116c are processed using the same mask to form the first functional layer 115c and the light-emitting layer. 112B, and a second functional layer 116c may be formed.
  • the area of the light-emitting layer 112B can be increased, and the area of the light-emitting region of the light-emitting device 110B can be increased. That is, the display device can have a high aperture ratio.
  • the edge of the first functional layer 115a, the edge of the light-emitting layer 112R, and the edge of the second functional layer 116a match or substantially match each other.
  • the top surface shapes of the first functional layer 115a, the light emitting layer 112R, and the second functional layer 116a match or substantially match each other.
  • a film to be the first functional layer 115, a film to be the light-emitting layer 112, and a film to be the second functional layer 116 are processed using the same mask to form the first functional layer 115 and the light-emitting layer. 112, and a second functional layer 116 may be formed. The same is true for the light emitting device 110G.
  • the edge of the third functional layer 155, the edge of the active layer 157, and the edge of the fourth functional layer 156 match or substantially match each other.
  • the top surface shapes of the third functional layer 155, the active layer 157, and the fourth functional layer 156 match or substantially match each other.
  • the third functional layer 155 and the active layer 156 are formed.
  • 157, and a fourth functional layer 156 may be formed.
  • the area of the active layer 157 can be increased, and the area of the light receiving region of the light receiving device 150 can be increased.
  • the display device can have a highly sensitive light receiving function.
  • the upper surface shapes match or roughly match means that at least part of the contours overlaps between the laminated layers.
  • the upper layer and the lower layer may be processed with the same mask pattern or partially with the same mask pattern. Strictly speaking, however, the contours do not overlap, and the upper layer may be located inside the lower layer, or the upper layer may be located outside the lower layer.
  • the light-receiving layer 177 of the light-receiving device 150 preferably has no layer in common with the EL layer 175B of the light-emitting device 110B, and preferably does not have a region in contact with the EL layer 175B. In other words, the light receiving layer 177 is preferably separated from the EL layer 175B.
  • FIG. 6B shows the light emitting device 110B as the light emitting device adjacent to the light receiving device 150, it is not limited to this. It is preferable that the light-receiving layer of the light-receiving device is separated from the EL layer of the light-emitting device adjacent to the light-receiving device. Similarly, when two light receiving devices are adjacent to each other, the light receiving layer of one light receiving device is preferably separated from the light receiving layer of the other light receiving device.
  • the EL layer 175G of the light-emitting device 110G preferably does not have layers in common with the EL layer 175R of the light-emitting device 110R, and preferably does not have a region in contact with the EL layer 175R. In other words, the EL layer 175G is preferably separated from the EL layer 175R.
  • FIG. 6C shows the light emitting device 110R as the light emitting device adjacent to the light emitting device 110G, the present invention is not limited to this.
  • the EL layer of a light-emitting device is preferably separated from the EL layer of a light-emitting device adjacent to the light-emitting device.
  • the side surface of the third functional layer 155 is preferably perpendicular or substantially perpendicular to the formation surface.
  • the angle ⁇ 155 between the side surface of the third functional layer 155 and the formation surface (here, the substrate 101) is preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the side surface of the first functional layer 115c is preferably perpendicular or substantially perpendicular to the formation surface.
  • the angle ⁇ 115c between the side surface of the first functional layer 115c and the formation surface is preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the side surface of the first functional layer 115a is preferably perpendicular or substantially perpendicular to the formation surface.
  • the angle ⁇ 115a between the side surface of the first functional layer 115a and the formation surface (here, the substrate 101) is preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the side surface of the first functional layer 115b is preferably perpendicular or substantially perpendicular to the formation surface.
  • the angle ⁇ 115b between the side surface of the first functional layer 115b and the formation surface (here, the substrate 101) is preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the light-emitting layer 112R, the light-emitting layer 112G, and the light-emitting layer 112B can each be formed using FMM.
  • the light-emitting layer 112 formed using FMM may have a thinner thickness closer to the edge.
  • the film thickness TE 112B at the edge of the light-emitting layer 112B may be thinner than the film thickness TC 112B in the region inside the edge.
  • the film thickness TE 112R at the edge of the light emitting layer 112R may be thinner than the film thickness TC 112R in the region inside the edge.
  • the film thickness TE 112G at the end of the light-emitting layer 112G may be thinner than the film thickness TC 112G in the region inside the end.
  • the film thickness TE 112R , the film thickness TE 112G , and the film thickness TE 112B at the edge of the light emitting layer 112 can be said to be the film thickness of the light emitting layer 112 in the region where the light emitting layer 112 and the insulating layer 182 are in contact with each other.
  • the film thickness TC 112R , the film thickness TC 112G , and the film thickness TC 112B of the light emitting layer 112 can be said to be the film thickness of the light emitting layer 112 in the region where the light emitting layer 112 and the insulating layer 182 are not in contact with each other.
  • the film thicknesses of the light-emitting layer 112R, the light-emitting layer 112G, and the light-emitting layer 112B may be different from each other.
  • FIG. 6A and the like show an example in which the film thickness of the light emitting layer 112R is thick and the film thickness of the light emitting layer 112B is thin. It is not limited to this.
  • the relationship between the thickness of the active layer 157 and the thicknesses of the light-emitting layers 112R, 112G, and 112B is not particularly limited.
  • the insulating layer 182 preferably has regions in contact with the side surfaces of the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 .
  • the insulating layer 182 so as to be in contact with the EL layer 175 and the light-receiving layer 177, the island-shaped EL layer 175 and the light-receiving layer 177 are fixed or adhered by the insulating layer 182.
  • FIG. This can prevent the EL layer 175 and the light-receiving layer 177 from peeling off.
  • the reliability of the light emitting device 110 and the light receiving device 150 can be improved.
  • the production yield of the light emitting device 110 and the light receiving device 150 can be increased.
  • the height of the top surface of the insulating layer 182 matches or substantially matches the height of the top surface at the end of the EL layer 175 and the height of the top surface at the end of the light-receiving layer 177 .
  • the surface on which the common electrode 123 is formed can be made flatter, and poor connection due to step disconnection of the common electrode 123 can be suppressed.
  • the upper surface of the insulating layer 182 preferably has a flat shape, but may have a convex portion, a convex curved surface, a concave curved surface, or a concave portion.
  • the height of the upper surface of the insulating layer 182 may be higher or lower than the height of the upper surface at the end of the EL layer 175 and the height of the upper surface at the end of the light-receiving layer 177 .
  • the insulating layer 182 covers at least the sides of the light emitting layer 112R and the sides of the active layer 157.
  • the height of the upper surface of the insulating layer 182 is preferably higher than the height of the upper surface at the edge of the light emitting layer 112 and the height of the upper surface at the edge of the active layer 157 .
  • FIG. 6A and the like show a structure in which the end portion of the EL layer 175 is positioned outside the end portion of the electrode 111 in the light-emitting device 110; however, one embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the edge of the EL layer 175 may be located inside the edge of the electrode 111 and may coincide or substantially coincide with the edge of the electrode 111 .
  • the edge of the light-emitting layer 112 is aligned or substantially aligned with the edge of the first functional layer 115 and the edge of the second functional layer 116, but the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • One aspect is not limited to this.
  • the edge of the light-emitting layer 112 may be located inside the edge of the first functional layer 115 and the edge of the second functional layer 116 .
  • the edge of the light-emitting layer 112 is positioned inside the edge of the electrode 111.
  • FIG. 6A and the like show a structure in which the end portions of the light-receiving layer 177 are positioned outside the end portions of the electrodes 111 in the light-receiving device 150; however, one embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the edge of the light-receiving layer 177 may be located inside the edge of the electrode 111 and may coincide or substantially coincide with the edge of the electrode 111 .
  • FIG. 6A shows a sacrificial layer 128p having a region in contact with the electrode 111p in the connecting portion 140.
  • FIG. The sacrificial layer 128p is a part of a layer provided when manufacturing the display device. Details of the sacrificial layer 128p will be described later.
  • FIG. 7A A configuration different from that shown in FIG. 6A is shown in FIG. 7A.
  • the light-emitting device 110R, the light-emitting device 110G, and the light-emitting device 110B shown in FIG. 7A each have an end portion of the light-emitting layer 112 located inside the end portions of the first functional layer 115 and the second functional layer 116. , which is mainly different from the configuration shown in FIG. 6A.
  • FIG. 7B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 7A
  • FIG. 7C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 7B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 7C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the edge of the light-emitting layer 112B is located inside the edge of the first functional layer 115c.
  • the edge of the light emitting layer 112B is located inside the edge of the second functional layer 116c.
  • the top and side surfaces of the light emitting layer 112B are in contact with the second functional layer 116c. That is, the top surface and side surfaces of the light emitting layer 112B are covered with the second functional layer 116c.
  • the impurities include, for example, metal components contained in the common electrode 123 .
  • the side surface of the light emitting layer 112B is preferably tapered.
  • the angle ⁇ 112B between the side surface of the light-emitting layer 112B and the formation surface (here, the first functional layer 115c) is preferably small.
  • the angle ⁇ 112B is preferably greater than 0 degrees and less than 90 degrees, more preferably greater than 0 degrees and less than 60 degrees, more preferably greater than 0 degrees and less than 50 degrees, and further preferably greater than 0 degrees and less than 40 degrees. Less than degrees is preferable, and more preferably more than 0 degrees and less than 30 degrees.
  • the angle ⁇ 112B By reducing the angle ⁇ 112B , the step coverage of a layer (for example, the second functional layer 116c) formed on the light-emitting layer 112B and the first functional layer 115c is improved, and the layer has a step or a void. It is possible to suppress the occurrence of such a problem. Also, the angle ⁇ 112B is preferably smaller than the angle ⁇ 115c .
  • the light-emitting layer 112B can be formed using FMM.
  • the light-emitting layer 112B formed using FMM has a thinner thickness closer to the edge, and the angle ⁇ 112B may be very small.
  • angle ⁇ 112B may be greater than 0 degrees and less than 30 degrees. Therefore, the side surface and the top surface of the light-emitting layer 112B are continuously connected, and it may be difficult to clearly distinguish between the side surface and the top surface.
  • the edge of the second functional layer 116c coincides or substantially coincides with the edge of the first functional layer 115c.
  • the second functional layer 116c matches or substantially matches the top surface shape of the first functional layer 115c.
  • a first film to be the first functional layer 115c and a second film to be the second functional layer 116c are processed using the same mask, thereby forming the first functional layer 115c and the second functional layer 116c.
  • Functional layer 116c may be formed.
  • the side surfaces of the first functional layer 115c and the second functional layer 116c are preferably perpendicular or substantially perpendicular to their formation surfaces.
  • the angle ⁇ 115c between the side surface of the first functional layer 115c and the formation surface (here, the substrate 101) is preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the angle ⁇ 116c between the side surface of the second functional layer 116c and the formation surface (here, the first functional layer 115c) is preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the light-emitting device 110B has been described as an example here, the same applies to the light-emitting device 110R and the light-emitting device 110B.
  • the description of the angle ⁇ 116c can be referred to for each of the angles ⁇ 116b formed by the functional layers 115b), and detailed description thereof will be omitted.
  • the edge of the third functional layer 155, the edge of the active layer 157, and the edge of the fourth functional layer 156 match or substantially match each other.
  • the top surface shapes of the third functional layer 155, the active layer 157, and the fourth functional layer 156 match or substantially match each other.
  • the third functional layer 155 and the active layer 156 are formed.
  • 157, and a fourth functional layer 156 may be formed.
  • the side surface of the third functional layer 155 is preferably perpendicular or substantially perpendicular to the formation surface.
  • the angle ⁇ 155 between the side surface of the third functional layer 155 and the formation surface (here, the substrate 101) is preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • FIG. 8A A configuration different from that shown in FIG. 7A is shown in FIG. 8A.
  • Light-emitting device 110R, light-emitting device 110G, and light-emitting device 110B shown in FIG. 8A mainly differ from the configuration shown in FIG.
  • FIG. 8B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 8A
  • FIG. 8C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 8B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 8C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the edges of the third functional layer 155, the active layer 157, and the fourth functional layer 156 are aligned or substantially aligned. Edges of the third functional layer 155, the active layer 157, and the fourth functional layer 156 are located outside the edge of the electrode 111d.
  • the edges of the first functional layer 115 and the second functional layer 116 are aligned or substantially aligned.
  • the ends of the first functional layer 115 and the second functional layer 116 are located outside the ends of the electrodes 111 .
  • the edge of the electrode 111 is located outside the edge of the light emitting layer 112 .
  • FIG. 9A A configuration different from that shown in FIG. 6A is shown in FIG. 9A.
  • the main difference from the configuration shown in FIG. 6A is that the portion is located inside the end of the electrode 111d.
  • FIG. 9B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 9A
  • FIG. 9C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 9B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 9C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the edge of the light-receiving layer 177 is located on the electrode 111d.
  • An end portion of the EL layer 175B is located on the electrode 111c.
  • the edge of the EL layer 175R is located on the electrode 111a.
  • An edge of the EL layer 175G is located on the electrode 111b.
  • the insulating layer 182 preferably has regions in contact with the side surfaces of the EL layer 175 , the side surface of the light-receiving layer 177 , and the top and side surfaces of the electrode 111 .
  • the insulating layer 182 between the electrode 111 and the common electrode 123, it is possible to prevent the electrode 111 and the common electrode 123 from coming into contact with each other and short-circuiting.
  • FIG. 10A A configuration different from that shown in FIG. 9A is shown in FIG. 10A.
  • the light-emitting device 110R, the light-emitting device 110G, and the light-emitting device 110B shown in FIG. which is mainly different from the configuration shown in FIG. 9A.
  • FIG. 10B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 10A
  • FIG. 10C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 10B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 10C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the edges of the third functional layer 155, the active layer 157, and the fourth functional layer 156 are aligned or substantially aligned.
  • the ends of the third functional layer 155, the active layer 157, and the fourth functional layer 156 are positioned inside the ends of the electrode 111d.
  • the edges of the first functional layer 115 and the second functional layer 116 are aligned or substantially aligned.
  • the ends of the first functional layer 115 and the second functional layer 116 are positioned inside the ends of the electrodes 111 .
  • the ends of the first functional layer 115 and the second functional layer 116 are located outside the ends of the light emitting layer 112 .
  • FIG. 11A A configuration different from that shown in FIG. 6A is shown in FIG. 11A.
  • the structure shown in FIG. 11A is different from the structure shown in FIG. 6A in that the insulating layer 182 has a region overlapping with the top surface of the EL layer 175R, the top surface of the EL layer 175G, the top surface of the EL layer 175B, and the top surface of the light-receiving layer 177. Mainly different.
  • FIG. 11B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 11A
  • FIG. 11C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 11B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 11C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the top surface of the insulating layer 182 has a region higher than the top surface of the absorption layer 177 .
  • the sacrificial layer 128 used for forming the light-receiving layer 177 may remain between the insulating layer 182 and the light-receiving layer 177 . Details of the sacrificial layer 128 will be described later.
  • one end of the sacrificial layer 128 coincides or substantially coincides with the end of the light-receiving layer 177 .
  • the other edge of sacrificial layer 128 coincides or nearly coincides with the edge of insulating layer 182 .
  • a first sacrificial layer to be the sacrificial layer 128 is formed on the film to be the light receiving layer 177 .
  • the film to be the light receiving layer 177 is processed to form the light receiving layer 177 .
  • a film to be the insulating layer 182a and an insulating layer 182b are formed.
  • the insulating layer 182a and the sacrificial layer 128 can be formed by processing the film to be the insulating layer 182a and the first sacrificial layer using the insulating layer 182b as a mask.
  • the upper surface of the insulating layer 182 has a region higher than the upper surface of the EL layer 175B. Further, the sacrificial layer 118c used for forming the EL layer 175B may remain between the insulating layer 182 and the EL layer 175B.
  • One end of the sacrificial layer 118c coincides or substantially coincides with the end of the EL layer 175B.
  • the other end of sacrificial layer 118 c coincides or nearly coincides with the end of insulating layer 182 .
  • a second sacrificial layer to be the sacrificial layer 118c is formed over the film to be the EL layer 175B.
  • the film to be the EL layer 175B is processed to form the EL layer 175B.
  • a film to be the insulating layer 182a and an insulating layer 182b are formed.
  • the film to be the insulating layer 182a and the second sacrificial layer are processed using the insulating layer 182b as a mask, so that the insulating layer 182a and the sacrificial layer 118c can be formed. Details of the sacrificial layer 118c will be described later.
  • the top surface of the insulating layer 182 has a region higher than the top surface of the EL layer 175R.
  • the sacrificial layer 118a used for forming the EL layer 175R may remain between the insulating layer 182 and the EL layer 175R.
  • the top surface of insulating layer 182 has a region that is higher than the top surface of EL layer 175G.
  • the sacrificial layer 118b used for forming the EL layer 175G may remain between the insulating layer 182 and the EL layer 175G.
  • the description of the sacrificial layer 118c can be referred to, so detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 12A A configuration different from that shown in FIG. 7A is shown in FIG. 12A.
  • the structure shown in FIG. 12A is different from the structure shown in FIG. 7A in that the insulating layer 182 has regions that overlap with the top surface of the EL layer 175R, the top surface of the EL layer 175G, the top surface of the EL layer 175B, and the top surface of the light-receiving layer 177. Mainly different.
  • FIG. 12B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 12A
  • FIG. 12C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 12B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 12C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the top surface of the insulating layer 182 has a region higher than the top surface of the absorption layer 177 .
  • the sacrificial layer 128 used for forming the light-receiving layer 177 may remain between the insulating layer 182 and the light-receiving layer 177 .
  • the top surface of the insulating layer 182 has a region higher than the top surface of the EL layer 175 .
  • the sacrificial layers 118a and 118b used for forming the EL layer 175R, the EL layer 175G, and the EL layer 175B are provided. 118c may remain.
  • FIG. 13A A configuration different from that shown in FIG. 6A is shown in FIG. 13A.
  • Light-emitting device 110R, light-emitting device 110G, and light-emitting device 110B shown in FIG. 13A have first functional layer 115 instead of first functional layer 115a, first functional layer 115b, and first functional layer 115c.
  • 6A mainly in that the second functional layer 116 is provided instead of the second functional layers 116a, 116b, and 116c.
  • the light-emitting device 110R has a first functional layer 115, a light-emitting layer 112R, and a second functional layer 116 stacked in this order as EL layers.
  • the light-emitting device 110G has a first functional layer 115, a light-emitting layer 112G, and a second functional layer 116 stacked in this order as EL layers.
  • the light-emitting device 110B has a first functional layer 115, a light-emitting layer 112B, and a second functional layer 116 stacked in this order as EL layers.
  • the first functional layer 115 is a layer common to the light emitting device 110R, the light emitting device 110G, and the light emitting device 110B, and can be called a first common layer.
  • second functional layer 116 can be referred to as a second common layer.
  • first functional layer 115 a material that can be used for the first functional layers 115a, 115b, and 115c can be used.
  • second functional layer 116 a material that can be used for the second functional layers 116a, 116b, and 116c can be used.
  • FIG. 13B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 13A
  • FIG. 13C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 13B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 13C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the light-receiving layer 177 of the light-receiving device 150 preferably has no layer in common with the EL layer 175B of the light-emitting device 110B, and preferably does not have a region in contact with the EL layer 175B.
  • the light-receiving layer 177 of the light-receiving device 150 is preferably separated from the EL layer 175 of the light-emitting device 110 adjacent to the light-receiving device 150 .
  • the light receiving layer 177 of one light receiving device 150 is preferably separated from the light receiving layer 177 of the other light receiving device 150 .
  • the edge of the second functional layer 116 coincides or substantially coincides with the edge of the first functional layer 115 .
  • the second functional layer 116 matches or substantially matches the top surface shape of the first functional layer 115 .
  • a functional layer 116 may be formed.
  • the side surfaces of the first functional layer 115 are preferably perpendicular or substantially perpendicular to their formation surfaces.
  • the angle ⁇ 115 between the side surface of the first functional layer 115 and the formation surface (here, the substrate 101) is preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • adjacent light emitting devices 110 have a first functional layer 115 and a second functional layer 116 in common.
  • the light-emitting layer 112R, the light-emitting layer 112G, and the light-emitting layer 112B share the light-emitting layer 112, the first functional layer 115, and the second functional layer 116 adjacent to each other.
  • FIG. 14A A configuration different from that shown in FIG. 13A is shown in FIG. 14A.
  • Light-emitting device 110R, light-emitting device 110G, and light-emitting device 110B shown in FIG. 14A mainly differ from the configuration shown in FIG. 13A in that they have regions where adjacent light-emitting layers 112 overlap.
  • FIG. 14B shows an enlarged view of region Q indicated by a dashed line in FIG. 14A
  • FIG. 14C shows an enlarged view of region R.
  • FIG. 14B shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • FIG. 14C shows light emitting device 110G on the left and light emitting device 110B on the right.
  • An enlarged view of region P can be seen in FIG. 13B.
  • the light emitting layer 112G has a region that overlaps with the light emitting layer 112R. Specifically, the light-emitting layer 112G has a region that covers the light-emitting layer 112R and is in contact with the edge of the light-emitting layer 112R.
  • light-emitting layer 112B has regions that overlap with light-emitting layer 112G. Specifically, the light-emitting layer 112B has a region that covers the light-emitting layer 112G and is in contact with the edge of the light-emitting layer 112G.
  • FIG. 14A and the like show a configuration in which the light-emitting layer 112R, the light-emitting layer 112G, and the light-emitting layer 112B are formed in this order, the light-emitting layer 112B covers the light-emitting layer 112G, and the light-emitting layer 112G covers the light-emitting layer 112R.
  • one aspect of the present invention is not limited to this.
  • the order of forming the light-emitting layer 112R, the light-emitting layer 112G, and the light-emitting layer 112B is not particularly limited, and a structure in which adjacent light-emitting layers 112 overlap each other can be employed. It can be confirmed by using, for example, a photoluminescence (PL) method that two adjacent light-emitting layers 112 have overlapping regions.
  • PL photoluminescence
  • the adjacent light-emitting layers 112 do not overlap.
  • the region where the adjacent light-emitting layers 112 overlap is a region that does not overlap with the electrode 111 .
  • the total film thickness of the light-emitting layers 112 is increased, so that the drive voltage is increased and the contribution to light emission may be reduced.
  • a structure in which the adjacent light-emitting layers 112 do not overlap with each other can suppress reduction in the area of the light-emitting region.
  • a step occurs between the region where the light-emitting layer 112 is provided and the region where the light-emitting layer 112 is not provided.
  • the display device of one embodiment of the present invention has a region where the adjacent light-emitting layers 112 overlap, so that the step can be reduced and the step coverage of the second functional layer 116 formed thereover can be improved. Therefore, disconnection of the second functional layer 116 can be suppressed.
  • FIG. 14A and the like show a structure in which the insulating layer 182 is provided between the light-receiving layer 177 and the adjacent EL layer 175 and the insulating layer 182 is not provided between the two adjacent EL layers 175; One aspect is not limited to this.
  • An insulating layer 182 may also be provided between two adjacent EL layers 175 . Note that when separating the first functional layer 115 and the second functional layer 116 between two adjacent light-emitting devices 110, a region where the adjacent light-emitting layers 112 are in contact may be removed or partially removed. .
  • FIG. 15A A configuration different from that shown in FIG. 6A is shown in FIG. 15A.
  • the configuration shown in FIG. 15A mainly differs from the configuration shown in FIG. 6A in that the insulating layer 182 is not provided.
  • FIG. 15B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 15A
  • FIG. 15C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 15B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 15C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the side surfaces of the electrodes 111a, 111b, and 111c are each covered with one or more of the first functional layer 115, the light-emitting layer 112, and the second functional layer 116. preferably. That is, the ends of the electrodes 111a, 111b, and 111c are each closer to one or more of the ends of the first functional layer 115, the light-emitting layer 112, and the second functional layer 116. An internal position is preferred.
  • the side surface of the electrode 111d is preferably covered with one or more of the third functional layer 155, the active layer 157, and the fourth functional layer 156.
  • the edge of the electrode 111d is preferably positioned inside any one or more of the edge of the third functional layer 155, the edge of the active layer 157, and the edge of the fourth functional layer 156.
  • Such a structure can prevent the electrode 111 and the common electrode 123 from coming into contact with each other and causing a short circuit.
  • FIG. 16A A configuration different from that shown in FIG. 13A is shown in FIG. 16A.
  • the light-emitting device 110R, the light-emitting device 110G, and the light-emitting device 110B shown in FIG. 16A differ from the configuration shown in FIG. different.
  • FIG. 16B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 16A
  • FIG. 16C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 16B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 16C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • a side surface of the first functional layer 115 has a tapered shape.
  • the angle ⁇ 115 between the side surface of the first functional layer 115 and the formation surface (here, the substrate 101) is preferably small.
  • the angle ⁇ 115 is preferably greater than 0 degrees and less than 90 degrees, more preferably greater than 0 degrees and less than 60 degrees, more preferably greater than 0 degrees and less than 50 degrees, and further preferably greater than 0 degrees and less than 40 degrees. Less than degrees is preferable, and more preferably more than 0 degrees and less than 30 degrees.
  • the step coverage of the layer (for example, the insulating layer 182) formed on the substrate 101 and the first functional layer 115 is improved, and defects such as disconnection or voids occur in the layer. can be suppressed.
  • the side surface of the second functional layer 116 may also have a tapered shape. Since the side surface of the second functional layer 116 has a tapered shape, the step coverage of a layer (for example, the insulating layer 182) formed on the first functional layer 115 and the second functional layer 116 is improved, It is possible to suppress the occurrence of defects such as disconnection or voids in the layer.
  • the end of the second functional layer 116 is located inside the end of the first functional layer 115.
  • the edge of the second functional layer 116 may be located outside the edge of the first functional layer 115 and may coincide or substantially coincide with the edge of the first functional layer 115 .
  • FIG. 16A and the like show a structure in which the end portion of the light-emitting layer 112 is positioned inside the end portions of the first functional layer 115 and the second functional layer 116; Not limited.
  • the edge of the light emitting layer 112 may be located outside the edge of the first functional layer 115 .
  • the edge of the light emitting layer 112 may be positioned outside the edge of the second functional layer 116 .
  • FIG. 17A A configuration different from that shown in FIG. 16A is shown in FIG. 17A.
  • the configuration shown in FIG. 17A mainly differs from the configuration shown in FIG. 16A in that the insulating layer 182 is not provided.
  • FIG. 17B shows an enlarged view of region P indicated by a dashed line in FIG. 17A
  • FIG. 17C shows an enlarged view of region Q.
  • FIG. 17B shows light emitting device 110B on the left and light receiving device 150 on the right.
  • FIG. 17C shows light emitting device 110R on the left and light emitting device 110G on the right.
  • the side surfaces of the electrodes 111a, 111b, and 111c are each covered with one or more of the first functional layer 115, the light-emitting layer 112, and the second functional layer 116. preferably. That is, the ends of the electrodes 111a, 111b, and 111c are each closer to one or more of the ends of the first functional layer 115, the light-emitting layer 112, and the second functional layer 116. An internal position is preferred.
  • the side surface of the electrode 111d is preferably covered with one or more of the third functional layer 155, the active layer 157, and the fourth functional layer 156.
  • the edge of the electrode 111d is preferably positioned inside any one or more of the edge of the third functional layer 155, the edge of the active layer 157, and the edge of the fourth functional layer 156.
  • Such a structure can prevent the electrode 111 and the common electrode 123 from coming into contact with each other and causing a short circuit.
  • the thin films (insulating film, semiconductor film, conductive film, etc.) constituting the display device can be formed by sputtering, chemical vapor deposition (CVD), vacuum deposition, pulsed laser deposition (PLD). ) method, Atomic Layer Deposition (ALD) method, 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 is the metal organic CVD (MOCVD) method.
  • Thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, etc.) that make up the display device can be processed by spin coating, dip coating, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, curtain coating, It can be formed by a method such as knife coating.
  • a photolithography method or the like can be used when processing the thin film that constitutes the display device.
  • the thin film may be processed by a nanoimprint method, a sandblast method, a lift-off method, or the like.
  • the photolithography method typically includes 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 or the like, and removing the resist mask. The other is a method of forming a photosensitive thin film, then performing exposure and development 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.
  • Electrodes 111a, 111b, 111c, 111d, and 111p are formed on the substrate 101 (FIG. 18A). First, 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 electrodes 111a, 111b, 111c, 111d, and 111p 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.
  • the side surfaces of the electrodes 111a, 111b, 111c, 111d, and 111p each have a tapered shape.
  • the side surfaces of the resist masks used for forming the electrodes 111a, 111b, 111c, 111d, and 111p preferably have tapered shapes.
  • a wet etching method can be suitably used for etching the conductive film.
  • At least one of the functional film 155f, the active film 157f, and the functional film 156f is formed using a polymer compound by a coating method or an inkjet method. By doing so, a light-receiving device with good characteristics can be produced.
  • the functional film 155f, active film 157f, and functional film 156f are preferably formed so as not to be provided on the electrode 111p.
  • a shielding mask is used to prevent the functional film 155f, the active film 157f, and the functional film 156f from being formed on the electrode 111p. can be formed using
  • sacrificial film 128f and sacrificial film 129f are formed in this order on the functional film 156f (FIG. 18B).
  • the sacrificial film 128f is provided in contact with the upper surface of the electrode 111p.
  • a film having high resistance to the etching process of the functional film 156f, the active film 157f, and the functional film 155f that is, a film having a high etching selectivity can be preferably used.
  • a film having a high etching selectivity with respect to the sacrificial film 129f, which will be described later can be preferably used.
  • the sacrificial film 128f uses a film that can be removed by a wet etching method that causes little damage to the functional film 156f, the active film 157f, and the functional film 155f.
  • 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 for the sacrificial film 128f.
  • the sacrificial film 128f can be formed by various film formation methods such as sputtering, vapor deposition, CVD, and ALD.
  • the sacrificial film 128f that is directly formed on the functional film 156f is preferably formed using the ALD method.
  • the sacrificial film 128f is, 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. In particular, it is preferable to use a low melting point material such as aluminum or silver.
  • a metal oxide such as indium gallium zinc oxide (In--Ga--Zn oxide, also abbreviated as IGZO) can be used for the sacrificial film 128f.
  • indium oxide, indium zinc oxide (In—Zn oxide), indium tin oxide (In—Sn oxide, also referred to as ITO), 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).
  • the element M is preferably one or more selected from gallium, aluminum, and yttrium.
  • oxides such as aluminum oxide, hafnium oxide, and silicon oxide, nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride, or oxynitrides such as silicon oxynitride can be used.
  • Such an inorganic insulating material can be formed using a sputtering method, a CVD method, an ALD method, or the like.
  • the sacrificial film 128f it is preferable to use a material that can be dissolved in a chemically stable solvent at least for the functional film 156f.
  • a material that dissolves in water or alcohol can be suitably used for the sacrificial film 128f.
  • the sacrificial film 128f is dissolved in a solvent such as water or alcohol and applied by a wet film formation method, and then heat treatment is performed to evaporate the solvent.
  • 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 functional film 156f, the active film 157f, and the functional film 155f can be reduced. ,preferable.
  • wet film formation methods that can be used to form the sacrificial film 128f include spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, curtain coating, and a knife court.
  • 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.
  • the sacrificial film 129f is used as a hard mask when etching the sacrificial film 128f later. Further, the sacrificial film 128f is exposed when the sacrificial film 129f is processed later. Therefore, for the sacrificial film 128f and the sacrificial film 129f, a combination of films having a high etching selectivity is selected. Therefore, a film that can be used for the sacrificial film 129f can be selected according to the etching conditions for the sacrificial film 128f and the etching conditions for the sacrificial film 129f.
  • a gas containing fluorine also referred to as a fluorine-based gas
  • 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 sacrificial film 129f.
  • a film capable of obtaining a large etching selectivity that is, capable of slowing the etching rate
  • a metal oxide film such as IGZO or ITO. It can be used for the sacrificial film 128f.
  • the sacrificial film 129f is not limited to this, and can be selected from various materials according to the etching conditions for the sacrificial film 128f and the etching conditions for the sacrificial film 129f. For example, it can be selected from films that can be used for the sacrificial film 128f.
  • an oxide film can be used as the sacrificial film 129f.
  • oxide films or oxynitride films such as silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum oxynitride, hafnium oxide, and hafnium oxynitride can be used.
  • a nitride film for example, can be used for the sacrificial film 129f.
  • nitrides such as silicon nitride, aluminum nitride, hafnium nitride, titanium nitride, tantalum nitride, tungsten nitride, gallium nitride, and germanium nitride can also be used.
  • metals such as tungsten, molybdenum, copper, aluminum, titanium, and tantalum, or alloys containing such metals may be used as the sacrificial film 129f.
  • an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide formed by ALD is used, and as the sacrificial film 129f, an indium gallium zinc oxide (In—Ga—Zn oxide) is formed by sputtering. It is preferable to use a metal oxide containing indium such as an oxide (also referred to as IGZO).
  • a material that can be used for the functional film 155f, the active film 157f, or the functional film 156f can be used for the sacrificial film 129f.
  • the use of such a material is preferable because a common deposition apparatus can be used.
  • the sacrificial film 129f can also be removed, thereby simplifying the process.
  • a resist mask 133 and a resist mask 133p are formed on the sacrificial film 129f in a region overlapping with the electrode 111d and on the sacrificial film 129f in a region overlapping with the connecting portion 140 (FIG. 18C).
  • a resist material containing a photosensitive resin such as a positive resist material or a negative resist material can be used.
  • the resist mask 133 and the resist mask 133p are formed on the sacrificial film 128f without forming the sacrificial film 129f, if a defect such as a pinhole exists in the sacrificial film 128f, the solvent of the resist material may damage the functional film. 156f and the like may dissolve. Using the sacrificial film 129f can prevent such a problem from occurring.
  • the resist masks 133 and 133p may be formed directly on the sacrificial film 128f without using the sacrificial film 129f.
  • the sacrificial film 129f in the region not covered with the resist mask 133 and the resist mask 133p is removed by etching to form the sacrificial layer 129 and the sacrificial layer 129p.
  • etching the sacrificial film 129f it is preferable to use etching conditions with a high selectivity so that the sacrificial film 128f is not removed by the etching.
  • the sacrificial film 129f can be etched by wet etching or dry etching. By using dry etching, reduction of the areas of the sacrificial layers 129 and 129p can be suppressed.
  • the removal of the resist mask 133 and the resist mask 133p can be performed by wet etching or dry etching.
  • the resist mask 133 is removed while the sacrificial film 128f is provided on the functional film 156f, so damage to the functional film 156f, the active film 157f, and the functional film 155f can be suppressed.
  • the active film 157f comes into contact with oxygen, the characteristics of the light receiving device may be adversely affected, so this is suitable for etching using oxygen gas such as plasma ashing.
  • the sacrificial film 128f in the region not covered with the sacrificial layer 129 and the sacrificial layer 129p is removed by etching to form the sacrificial layer 128 in the region overlapping with the electrode 111d.
  • a sacrificial layer 128p is formed in contact with the upper surface of the electrode 111p.
  • Etching of the sacrificial film 128f can be performed by wet etching or dry etching, but dry etching is preferable because reduction in the areas of the sacrificial layers 128 and 128p can be suppressed.
  • the process can be simplified, the productivity of the display device can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. can be done.
  • the functional film 156f, the active film 157f, and the functional film 155f are preferably etched by dry etching using an etching gas that does not contain oxygen (O 2 ) gas.
  • an etching gas that does not contain oxygen (O 2 ) gas As a result, deterioration of the functional film 156f, the active film 157f, and the functional film 155f can be suppressed, and a highly reliable display device can be realized.
  • Noble gases such as CF4 , C4F8 , SF6 , CHF3 , Cl2 , H2O , BCl3 , H2 or He can be suitably used as the etching gas.
  • a mixed gas of the above gas and a gas other than oxygen gas can be used as an etching gas.
  • the etching of the functional film 156f, the active film 157f, and the functional film 155f and the etching of the sacrificial layer 129 may be performed separately.
  • the functional film 156f, the active film 157f, and the functional film 155f may be etched, and then the sacrificial layer 129 may be etched.
  • the functional film 115f is formed to cover the substrate 101, the electrode 111a, the electrode 111b, the electrode 111c, the third functional layer 155, the active layer 157, the fourth functional layer 156, the sacrificial layer 128, and the sacrificial layer 128p. membrane (Fig. 19A).
  • the functional film 115f will later become the first functional layer 115a, the first functional layer 115b, and the first functional layer 115c.
  • the functional film 115f is preferably formed without using FMM.
  • the method that can be used for forming the above-described functional film 155f, active film 157f, and functional film 156f can be used. Note that the film formation method described above is not limited to this, and can be used as appropriate.
  • the light-emitting layer 112R is preferably formed by vacuum deposition using FMM. Note that the island-shaped light-emitting layer 112R may be formed by a sputtering method using FMM or an inkjet method.
  • FIG. 19B shows how the light emitting layer 112R is formed through the FMM 191R.
  • FIG. 19B shows how the light-emitting layer 112R is formed by a so-called face-down method, in which the substrate is turned over so that the surface on which the light-emitting layer 112R is to be formed faces downward.
  • the light emitting layer 112R can be deposited over a wider area than the opening of the FMM 191R. Further, the end portion of the light emitting layer 112R has a tapered shape.
  • FIG. 19B illustrates a structure in which the FMM 191R is not in contact with the formation surface of the light-emitting layer 112R
  • the FMM 191R may be in contact with the formation surface of the light emitting layer 112R (here, the functional film 115f).
  • the region that becomes the light receiving device 150, which is the highest from the substrate 101, that is, the region that overlaps with the electrode 111d contacts the FMM 191R.
  • the region can have the function of retaining FMM191R.
  • the regions can function as spacers that keep the distances between the FMM 191R and the electrodes 111a, 111b, and 111c. The same applies to the case of forming the light-emitting layer 112G and the light-emitting layer 112B.
  • FIG. 19C shows an example in which the light-emitting layer 112G is formed so that the light-emitting layer 112G does not have a region overlapping the light-emitting layer 112R, that is, the light-emitting layer 112G and the light-emitting layer 112R are separated.
  • One aspect of the invention is not limited to this.
  • the light-emitting layer 112G may be formed so that the light-emitting layer 112G has a region overlapping with the light-emitting layer 112R, that is, the light-emitting layer 112G and the light-emitting layer 112R are in contact with each other.
  • the FMM 191B is used to form the light-emitting layer 112B on the functional film 115f in the region overlapping the electrode 111c (FIG. 19D).
  • the end of the light emitting layer 112B has a tapered shape.
  • FIG. 19D shows an example in which the light-emitting layer 112B is formed so that the light-emitting layer 112B does not have a region overlapping with the light-emitting layer 112G, that is, the light-emitting layer 112B and the light-emitting layer 112G are separated.
  • One aspect of the invention is not limited to this.
  • the light-emitting layer 112B may be formed so that the light-emitting layer 112B has a region overlapping with the light-emitting layer 112G, that is, the light-emitting layer 112B and the light-emitting layer 112G are in contact with each other.
  • the formation order is not limited to this.
  • the functional film 116f is formed to cover the light emitting layer 112R, the light emitting layer 112G, the light emitting layer 112B, and the functional film 115f.
  • the functional film 116f will later become the second functional layer 116a, the second functional layer 116b, and the second functional layer 116c.
  • the method that can be used for forming the functional film 155f, the active film 157f, and the functional film 156f can be used. Note that the film formation method described above is not limited to this, and can be used as appropriate.
  • a sacrificial film 118f and a sacrificial film 119f are formed in this order on the functional film 116f (FIG. 20A).
  • the sacrificial film 118f a film having high resistance to the etching process of the functional film 116f and the functional film 115f, that is, a film having a high etching selectivity can be preferably used. Also, for the sacrificial film 118f, a film having a high etching selectivity with respect to the sacrificial film 119f, which will be described later, can be preferably used. Furthermore, the sacrificial film 118f can be a film that can be removed by a wet etching method that causes little damage to the functional films 156f and 155f.
  • a material that can be used for the sacrificial film 128f can be used for the sacrificial film 118f.
  • a method that can be used for forming the sacrificial film 128f can be used to form the sacrificial film 118f. Note that the film formation method described above is not limited to this, and can be used as appropriate.
  • the sacrificial film 118f preferably uses the same material as the sacrificial film 128f. Furthermore, the thickness of the sacrificial film 118f is preferably approximately the same as the thickness of the sacrificial film 128f.
  • the sacrificial film 119f is used as a hard mask when etching the sacrificial film 118f later. Moreover, the sacrificial film 118f is exposed when the sacrificial film 119f is processed later. Therefore, for the sacrificial film 118f and the sacrificial film 119f, a combination of films having a high etching selectivity is selected. Therefore, a film that can be used for the sacrificial film 119f can be selected according to the etching conditions for the sacrificial film 118f and the etching conditions for the sacrificial film 119f.
  • a material that can be used for the sacrificial film 129f can be used for the sacrificial film 119f.
  • a method that can be used for forming the sacrificial film 128f can be used to form the sacrificial film 118f. Note that the film formation method described above is not limited to this, and can be used as appropriate.
  • the sacrificial film 119f may use the same material as the sacrificial film 129f, or may use a different material.
  • the film thickness of the sacrificial film 118f may be approximately the same as the film thickness of the sacrificial film 128f, or may be different.
  • the description of the etching of the sacrificial film 129f can be referred to, so detailed description thereof will be omitted.
  • a resist mask 134a, a resist mask 134b, and a resist mask 134c are formed on the sacrificial film 119f in the region overlapping with the electrode 111a, the sacrificial film 119f in the region overlapping with the electrode 111b, and the sacrificial film 119f in the region overlapping with the electrode 111c. (FIG. 20B).
  • the resist mask 134a is made smaller than the light emitting layer 112R. That is, the edge of the resist mask 134a is located inside the edge of the light emitting layer 112R.
  • the resist mask 134b is made smaller than the light emitting layer 112G. That is, the edge of the resist mask 134b is located inside the edge of the light emitting layer 112G.
  • the resist mask 134c is made smaller than the light emitting layer 112B. That is, the edge of the resist mask 134c is located inside the edge of the light emitting layer 112B.
  • the description of the resist mask 133 can be referred to for the resist mask 134a, the resist mask 134b, and the resist mask 134c, so detailed description thereof will be omitted.
  • the resist mask 134a is made larger than the light emitting layer 112R. That is, the edge of the resist mask 134a is positioned outside the edge of the light emitting layer 112R.
  • the resist mask 134b is made larger than the light emitting layer 112G. That is, the edge of the resist mask 134b is positioned outside the edge of the light emitting layer 112G.
  • the resist mask 134c is made larger than the light emitting layer 112B. That is, the edge of the resist mask 134c is located outside the edge of the light emitting layer 112B.
  • the resist mask 134a, the resist mask 134b, and the resist mask 134c are formed on the sacrificial film 118f without forming the sacrificial film 119f, if a defect such as a pinhole exists in the sacrificial film 118f, the resist material may be damaged.
  • the solvent may dissolve the functional film 116f and the like. Using the sacrificial film 119f can prevent such a problem from occurring.
  • resist masks 134a, 134b, and 134c are formed directly on the sacrificial film 118f without using the sacrificial film 119f. You may
  • the sacrificial film 119f in a region not covered with any of the resist masks 134a, 134b, and 134c is removed by etching to form sacrificial layers 119a, 119b, and 119c.
  • etching the sacrificial film 119f it is preferable to use etching conditions with a high selectivity so that the sacrificial film 118f is not removed by the etching.
  • the sacrificial film 119f can be etched by wet etching or dry etching. By using dry etching, reduction in the areas of the sacrificial layers 119a, 119b, and 119c can be suppressed.
  • the removal of the resist mask 134a, the resist mask 134b, and the resist mask 134c is performed with the sacrificial film 118f provided on the functional film 116f. Damage to the layer 112B and the functional film 155f can be suppressed. In particular, if the light-emitting layer 112R, the light-emitting layer 112G, and the light-emitting layer 112B come into contact with oxygen, the characteristics of the light-emitting device may be adversely affected. is.
  • the sacrificial film 118f in a region not covered with any of the sacrificial layers 119a, 119b, and 119c is removed by etching.
  • Layer 118a, sacrificial layer 118b, and sacrificial layer 118c are formed.
  • the description of the etching of the sacrificial film 128f can be referred to, so detailed description thereof will be omitted.
  • first functional layers 115a to 115c and second functional layers 116a to 116c [Formation of first functional layers 115a to 115c and second functional layers 116a to 116c] Subsequently, the sacrificial layer 119a, the sacrificial layer 119b, and the sacrificial layer 119c are removed by etching, and the functional film 116f and the functional film in the region not covered with the sacrificial layer 118a, the sacrificial layer 118b, and the sacrificial layer 118c are removed. 115f is removed by etching to remove the second functional layer 116a, the second functional layer 116b, the second functional layer 116c, the first functional layer 115a, the first functional layer 115b, and the first functional layer 115c. Form (FIG. 20D).
  • the process can be simplified, the productivity of the display device can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. can be reduced.
  • dry etching using an etching gas that does not contain oxygen as a main component is preferably used for etching the functional film 116f and the functional film 115f. Accordingly, deterioration of the functional films 156f and 155f can be suppressed, and a highly reliable display device can be realized.
  • the etching of the functional films 116f and 115f and the etching of the sacrificial layers 119a, 119b and 119c may be performed separately.
  • the functional films 116f and 115f may be etched, and then the sacrificial layers 119a, 119b and 119c may be etched.
  • insulating film 182af and insulating layer 182b are formed to cover the sacrificial layers 118a, 118b, 118c, 128, 128p, and the substrate 101 .
  • the insulating film 182af functions as a barrier layer that prevents impurities from diffusing into the EL layer and the light receiving layer. Impurities include, for example, water.
  • the insulating film 182af is preferably formed by an ALD method, which has excellent step coverage, because the side surface of the EL layer and the side surface of the light-receiving layer can be preferably covered.
  • the insulating film 182af and the sacrificial layer 118 are preferably formed using an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide formed by an ALD method.
  • the material that can be used for the insulating film 182af is not limited to this, and a material that can be used for the sacrificial layer 128 can be used as appropriate.
  • FIG. 20E shows an example in which the insulating layer 182b is formed to have a width greater than the width between devices.
  • a photosensitive resin is preferably used as the insulating layer 182b.
  • the insulating layer 182b can be formed by first forming a resin film, exposing the resin film through a photomask, and then performing development treatment. Thereafter, the upper portion of the insulating layer 182b may be removed by ashing or the like to adjust the height of the upper surface of the insulating layer 182b (FIG. 21A).
  • the resin film is formed until the thickness becomes optimal and the surface of the sacrificial layer 118 and the sacrificial layer 128 is exposed by ashing.
  • the insulating layer 182b can be formed by removing the upper portion of the .
  • the insulating film 182af and the sacrificial layer 118a, sacrificial layer 118b, sacrificial layer 118c, sacrificial layer 128, and sacrificial layer 128p are preferably etched in the same step.
  • the etching of sacrificial layer 118a, sacrificial layer 118b, sacrificial layer 118c, sacrificial layer 128, and sacrificial layer 128p is effective for second functional layer 116a, second functional layer 116b, second functional layer 116c, and fourth functional layer 116c.
  • Wet etching that causes less etching damage to the functional layer 156 can be preferably used.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide aqueous solution
  • 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 insulating film 182af and the sacrificial layer 118 .
  • the etching time required for their removal be approximately the same.
  • the thicknesses of the sacrificial layers 118a to 118c and the sacrificial layers 128 and 128p be approximately the same.
  • the light-emitting layer 112 After removing the sacrificial layer 118a, the sacrificial layer 118b, the sacrificial layer 118c, the sacrificial layer 128, and the sacrificial layer 128p, the light-emitting layer 112, the active layer 157, the first functional layer 115, the second functional layer 116, and the third functional layer are formed.
  • a drying treatment For example, 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.
  • a common electrode 123 is formed covering the second functional layer 116a, the second functional layer 116b, the second functional layer 116c, the fourth functional layer 156, and the electrode 111p (FIG. 21C).
  • the common electrode 123 is electrically connected to the electrode 111p at the connecting portion 140 .
  • the common electrode 123 can be formed using a vapor deposition method or a sputtering method. Alternatively, the common electrode 123 may be formed by stacking a film formed by an evaporation method and a film formed by a sputtering method.
  • the common electrode 123 is preferably formed using a shielding mask. The shielding mask is preferably provided so that the common electrode 123 is not exposed at the edge of the display device 100 , that is, the edge of the common electrode 123 is positioned inside the edge of the display device 100 .
  • a shielding mask may not be used when forming the common electrode 123 .
  • a conductive layer 123f to be the common electrode 123 is formed.
  • a resist mask 135 is formed over the conductive layer 123f, the conductive layer 123f is processed, and the common electrode 123 can be formed.
  • the common electrode 123 is not exposed at the edge of the display device, that is, the edge of the common electrode 123 is processed so as to be inside the edge of the display device.
  • a protective layer 125 is formed over the common electrode 123 .
  • 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 shown in FIG. 6A can be manufactured.
  • the light-emitting layer of the light-emitting device can be formed using FMM, and the active layer of the light-receiving device can be formed without using FMM.
  • the display device can have a highly accurate photodetection function.
  • ⁇ Production method example 2> A method for manufacturing the display device shown in FIG. 11A will be described. 22A and 22B are schematic cross-sectional views in each step of the manufacturing method of the display device. Note that the description of the parts that overlap with the manufacturing method example 1 described above will be omitted, and the different parts will be described.
  • the insulating layer 182b is formed (FIG. 20E).
  • the sacrificial layer 118a may remain between the insulating layer 182a and the second functional layer 116a.
  • sacrificial layer 118b may remain between insulating layer 182a and second functional layer 116b.
  • a sacrificial layer 118c may remain between the insulating layer 182a and the second functional layer 116c.
  • a sacrificial layer 128 may remain between the insulating layer 182 a and the fourth functional layer 156 .
  • the light-emitting layer 112 After removing the sacrificial layer 118a, the sacrificial layer 118b, the sacrificial layer 118c, the sacrificial layer 128, and the sacrificial layer 128p, the light-emitting layer 112, the active layer 157, the first functional layer 115, the second functional layer 116, and the third functional layer are formed.
  • a drying treatment As for the drying process, the above description can be referred to, so detailed description thereof is omitted.
  • the common electrode 123 is formed covering the insulating layer 182a, the insulating layer 182b, the second functional layer 116, the fourth functional layer 156, and the electrode 111p (FIG. 22B). Since the above description can be referred to regarding the formation of the common electrode 123, detailed description thereof is omitted.
  • protective layer 125 is formed over the common electrode 123 . Since the above description can be referred to for forming the protective layer 125, detailed description thereof is omitted.
  • the display device shown in FIG. 11A can be manufactured.
  • ⁇ Production method example 3> A method for manufacturing the display device shown in FIG. 16A will be described.
  • 23A to 25E are schematic cross-sectional views in each step of the manufacturing method of the display device. Note that the description of the parts that overlap with the manufacturing method example 1 described above will be omitted, and the different parts will be described.
  • electrodes 111a, 111b, 111c, 111d, and 111p are formed on a substrate 101 (FIG. 18A).
  • the thickness of the sacrificial film 128f is preferably 10 nm or more and 3 ⁇ m or less, more preferably 10 nm or more and 2 ⁇ m or less, further preferably 10 nm or more and 1 ⁇ m or less, further preferably 20 nm or more and 1 ⁇ m or less, further preferably 20 nm or more and 500 nm or less.
  • the thickness of the sacrificial film 128f is preferably thicker than the thickness of the first functional layer 115 .
  • a resist mask 133 and a resist mask 133p are formed on the sacrificial film 129f in a region overlapping with the electrode 111d and on the sacrificial film 129f in a region overlapping with the connecting portion 140 (FIG. 23B).
  • the sacrificial film 129f in a region not covered with the resist mask 133 or the resist mask 133p is removed by etching to form sacrificial layers 129 and 129p.
  • the sacrificial film 128f in the region not covered with the sacrificial layer 129 and the sacrificial layer 129p is removed by etching to form the sacrificial layer 128 in the region overlapping with the electrode 111d.
  • a sacrificial layer 128p is formed in contact with the upper surface of the electrode 111p.
  • the process can be simplified, the productivity of the display device can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. can be reduced.
  • the etching of the functional film 156f, the active film 157f, and the functional film 155f can be referred to the above description, so detailed description thereof will be omitted.
  • first functional layer 115 [Formation of first functional layer 115] Subsequently, a first functional layer 115, a first functional layer 115d, and a first functional layer 115p.
  • a region where the first functional layer is not formed is formed between a region where the sacrificial layer 128 or the sacrificial layer 128p is provided and a region where neither the sacrificial layer 128 nor the sacrificial layer 128p is provided. That is, the first functional layers are provided separately in a region where the sacrificial layer 128 or the sacrificial layer 128p is provided and a region where the sacrificial layer 128 or the sacrificial layer 128p is not provided.
  • 24A shows, as first functional layers provided separately, a first functional layer 115d formed over the sacrificial layer 128, a first functional layer 115p formed over the sacrificial layer 128p, and The first functional layer 115 is shown to be deposited in a region where neither the sacrificial layer 128 nor the sacrificial layer 128p is provided. Note that the first functional layer 115 is provided in contact with top surfaces of the electrodes 111a, 111b, and 111c.
  • the film thickness of the sacrificial layer 128 or the sacrificial film 128f that becomes the sacrificial layer 128p is preferably within the range described above. If the thickness of the sacrificial film 128f is small, it may become impossible to separately provide the first functional layer 115, the first functional layer 115d, and the first functional layer 115p. Moreover, if the thickness of the sacrificial film 128f is large, it may become difficult to process the sacrificial film 128f.
  • the first functional layer 115, the first functional layer 115d, and the first functional layer 115p can be separately provided, and the sacrificial film 128f can be separated. Machining can be facilitated.
  • a light emitting layer 112G is formed on the first functional layer 115 in a region overlapping with the electrode 111b (FIG. 24C).
  • the light emitting layer 112B is formed on the first functional layer 115 in the region overlapping the electrode 111c (FIG. 24D).
  • the above description can be referred to, so detailed description thereof will be omitted.
  • the order of formation of the light-emitting layer 112R, the light-emitting layer 112G, and the light-emitting layer 112B is not particularly limited.
  • second functional layer 116 [Formation of second functional layer 116] Subsequently, the second functional layer 116, the second functional layer 116, the second A functional layer 116d and a second functional layer 116p are formed.
  • a region where the second functional layer is not formed is formed between a region where the sacrificial layer 128 or the sacrificial layer 128p is provided and a region where neither the sacrificial layer 128 nor the sacrificial layer 128p is provided. That is, the second functional layer is provided separately (also referred to as a discontinuity) in a region where the sacrificial layer 128 or the sacrificial layer 128p is provided and a region where the sacrificial layer 128 or the sacrificial layer 128p is not provided.
  • 25A shows, as second functional layers provided separately, a second functional layer 116d formed over the sacrificial layer 128, a second functional layer 116p formed over the sacrificial layer 128p, and A second functional layer 116 is shown which is deposited in a region where neither the sacrificial layer 128 nor the sacrificial layer 128p is provided.
  • the second functional layer 116d is provided in contact with the first functional layer 115d.
  • the second functional layer 116p is provided in contact with the first functional layer 115p.
  • the second functional layer 116 is provided in contact with the first functional layer 115 .
  • the end of the second functional layer 116 may be located inside the end of the first functional layer 115 .
  • the film thickness of the sacrificial layer 128 or the sacrificial film 128f that becomes the sacrificial layer 128p is preferably within the range described above. If the thickness of the sacrificial film 128f is small, it may become impossible to separate the second functional layer 116, the second functional layer 116d, and the second functional layer 116p. By setting the film thickness of the sacrificial film 128f within the above range, the second functional layer 116, the second functional layer 116d, and the second functional layer 116p can be separately provided.
  • Removal of sacrificial layer 128 and sacrificial layer 128p damages first functional layer 115, second functional layer 116, third functional layer 155, active layer 157, fourth functional layer 156, and electrode 111p as much as possible. It is preferable to use a method that does not give Wet etching can be preferably used to remove the sacrificial layer 128 and the sacrificial layer 128p. By dissolving the sacrificial layer 128, the first functional layer 115d and the second functional layer 116d on the sacrificial layer 128 are removed together (also referred to as lift-off).
  • the first functional layer 115p and the second functional layer 116p on the sacrificial layer 128p are also removed (lifted off).
  • the first functional layer 115d, the second functional layer 116d, the first functional layer 115p and the second functional layer 115p are removed without damaging the first functional layer 115 and the second functional layer 116.
  • Functional layer 116p may be removed.
  • the light emitting layer 112 After removing the sacrificial layer 128 and the sacrificial layer 128p, the light emitting layer 112, the active layer 157, the first functional layer 115, the second functional layer 116, the third functional layer 155, the fourth functional layer 156, and Drying treatment is preferably performed to remove water contained inside the electrode 111p and water adsorbed to the surface.
  • insulating film 182af and insulating layer 182b are formed covering the second functional layer 116, the fourth functional layer 156, the electrode 111p, and the substrate 101.
  • an insulating film 182af is formed covering the second functional layer 116, the fourth functional layer 156, the electrode 111p, and the substrate 101.
  • FIG. Since the above description can be referred to for the formation of the insulating film 182af, detailed description thereof is omitted.
  • insulating layers 182b are formed between two adjacent light-emitting devices and between adjacent light-emitting and light-receiving devices (FIG. 25C). Since the above description can be referred to for the formation of the insulating layer 182b, detailed description thereof is omitted.
  • a common electrode 123 is formed covering the second functional layer 116, the fourth functional layer 156, and the electrode 111p (FIG. 25E).
  • the common electrode 123 is electrically connected to the electrode 111p at the connecting portion 140 .
  • the display device shown in FIG. 16A can be manufactured.
  • a light-emitting device and a light-receiving device can be separately manufactured over the same substrate. Furthermore, the light-emitting device and the light-receiving device can be configured so as not to have common components other than the common electrode. As a result, the SN ratio of the light receiving device can be increased, and the display device having the highly accurate light receiving device can be obtained. In addition, a display device with low power consumption can be obtained.
  • ⁇ Pixel layout> A pixel layout will be described. There is no particular limitation on the arrangement of sub-pixels, and various methods can be applied. Examples of the arrangement of sub-pixels include stripe arrangement, S-stripe arrangement, matrix arrangement, delta arrangement, Bayer arrangement, and pentile arrangement.
  • top surface shapes of sub-pixels include triangles, quadrilaterals (including rectangles and squares), polygons such as pentagons, shapes with rounded corners of these polygons, ellipses, and circles.
  • the top surface shape of the sub-pixel corresponds to the top surface shape of the light emitting region of the light emitting device or the light receiving region of the light receiving device.
  • one pixel 103 is composed of 2 rows and 3 columns.
  • the pixel 103 has three sub-pixels (sub-pixels 120R, 120G, 120B) in the upper row (first row) and one sub-pixel (sub-pixel 130) in the lower row (second row).
  • sub-pixels 120R, 120G, 120B sub-pixels 120R, 120G, 120B
  • subpixel 120G subpixel 120G in the center column (second column)
  • subpixel 120G in the right column third column
  • It has pixels 120B and sub-pixels 130 over these three columns.
  • the horizontal direction (X direction) of the drawing is the row direction
  • the vertical direction (Y direction) is the column direction in order to explain the layout of pixels in an easy-to-understand manner. and columns can be interchanged. Therefore, in this specification and the like, one of the row direction and the column direction may be referred to as the first direction, and the other of the row direction and the column direction may be referred to as the second direction.
  • the second direction is orthogonal to the first direction.
  • the top surface shape of the display section is rectangular
  • the first direction and the second direction may not be parallel to the straight line portion of the outline of the display section.
  • the shape of the upper surface of the display portion is not limited to a rectangle, and may be a polygon or a curved shape (circle, ellipse, etc.). can be the direction of
  • the order of sub-pixels is shown from the left of the drawing in order to explain the layout of pixels in an easy-to-understand manner, but the order is not limited to this, and can be changed to the order from the right.
  • the order of sub-pixels is shown from the top of the drawing, it is not limited to this, and can be switched to the order from the bottom.
  • FIGS. 26A and 26B A pixel arrangement different from that in FIG. 4A is shown in FIGS. 26A and 26B.
  • a display device 100B shown in FIG. 26A has pixels 103 in a stripe arrangement.
  • the pixel 103 has a sub-pixel 120R, a sub-pixel 120G, a sub-pixel 120B, and a sub-pixel 130 in the row direction.
  • a matrix arrangement is applied to the pixels 103 in the display device 100C shown in FIG. 26B.
  • the pixel 103 is composed of two rows and two columns, has two sub-pixels (sub-pixels 120R and 120G) in the upper row (first row), and has two sub-pixels in the lower row (second row). (sub-pixels 120B and 130).
  • the pixel 103 has two sub-pixels (sub-pixels 120R, 130) in the left column (first column) and two sub-pixels (sub-pixels 120G, 120G, 130) in the right column (second column). 120B).
  • the position of each sub-pixel is not particularly limited.
  • the positions of the sub-pixel 120R and the sub-pixel 130 may be interchanged.
  • the areas of the light-emitting regions of the light-emitting devices included in each sub-pixel may be the same or different.
  • the area of the light emitting region can be determined according to the lifetime of the light emitting device. It is preferable that the area of the light-emitting region of the light-emitting device having a short lifetime be larger than the area of the light-emitting region of the other light-emitting devices.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.
  • the display device of this embodiment can be a high-definition display device. Therefore, the display device of the present embodiment includes, for example, wristwatch-type and bracelet-type information terminal devices (wearable devices), VR devices such as head-mounted displays, and eyeglass-type AR devices. It can be used for the display part of wearable devices that can be worn on the head, such as devices for smartphones.
  • wearable devices wearable devices
  • VR devices such as head-mounted displays
  • eyeglass-type AR devices eyeglass-type AR devices. It can be used for the display part of wearable devices that can be worn on the head, such as devices for smartphones.
  • the display device of this embodiment can be a high-resolution display device or a large-sized display device. Therefore, the display device of the present embodiment can be used, for example, in televisions, desktop or notebook personal computers, monitors for computers, digital signage, and relatively large screens such as large game machines such as pachinko machines. It can be used for display portions of digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, portable game machines, personal digital assistants, and sound reproducing devices, in addition to electronic devices equipped with
  • FIG. 27A A perspective view of the display module 280 is shown in FIG. 27A.
  • the display module 280 has a display device 100A and an FPC 290 .
  • the display device included in the display module 280 is not limited to the display device 100A, and may be any one of the display devices 100B to 100F, which will be described later.
  • the display module 280 has substrates 291 and 292 .
  • the display module 280 has a display section 281 .
  • the display unit 281 is an area for displaying an image in the display module 280, and is an area where light from each pixel provided in the pixel unit 284, which will be described later, can be visually recognized.
  • FIG. 27B shows a perspective view schematically showing the configuration on the substrate 291 side.
  • a circuit section 282 , a pixel circuit section 283 on the circuit section 282 , and a pixel section 284 on the pixel circuit section 283 are stacked on the substrate 291 .
  • a terminal portion 285 for connecting to the FPC 290 is provided on a portion of the substrate 291 that does not overlap with the pixel portion 284 .
  • the terminal portion 285 and the circuit portion 282 are electrically connected by a wiring portion 286 composed of a plurality of wirings.
  • the pixel section 284 has a plurality of pixels 284a arranged in a matrix. An enlarged view of one pixel 284a is shown on the right side of FIG. 27B.
  • the pixel 284a has a light-emitting device 110R that emits red light, a light-emitting device 110G that emits green light, a light-emitting device 110B that emits blue light, and a light-receiving device 150.
  • the pixel circuit section 283 has a plurality of pixel circuits 283a arranged in a matrix.
  • One pixel circuit 283a is a circuit that controls driving of a plurality of elements included in one pixel 284a.
  • One pixel circuit 283a may have a structure in which five circuits for controlling driving of elements are provided.
  • the pixel circuit 283a can have at least one selection transistor, one current control transistor (drive transistor), and a capacitor for each light emitting device. At this time, a gate signal is inputted to the gate of the selection transistor, and a source signal is inputted to the source thereof. This realizes an active matrix display device.
  • the circuit section 282 has a circuit that drives each pixel circuit 283 a of the pixel circuit section 283 .
  • a circuit that drives each pixel circuit 283 a of the pixel circuit section 283 For example, it is preferable to have one or both of a gate line driver circuit and a source line driver circuit.
  • at least one of an arithmetic circuit, a memory circuit, a power supply circuit, and the like may be provided.
  • the FPC 290 functions as wiring for supplying a video signal, power supply potential, or the like to the circuit section 282 from the outside. Also, an IC may be mounted on the FPC 290 .
  • the aperture ratio (effective display area ratio) of the display portion 281 is extremely high. can be raised.
  • the aperture ratio of the display section 281 can be 40% or more and less than 100%, preferably 50% or more and 95% or less, more preferably 60% or more and 95% or less.
  • the pixels 284a can be arranged at an extremely high density, and the definition of the display portion 281 can be extremely high.
  • the pixels 284a may be arranged with a resolution of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, and still more preferably 6000 ppi or more, and 20000 ppi or less, or 30000 ppi or less. preferable.
  • a display module 280 Since such a display module 280 has extremely high definition, it can be suitably used for devices for VR such as head-mounted displays, or glasses-type devices for AR. For example, even in the case of a configuration in which the display portion of the display module 280 is viewed through a lens, the display module 280 has an extremely high-definition display portion 281, so pixels cannot be viewed even if the display portion is enlarged with the lens. , a highly immersive display can be performed. Moreover, the display module 280 is not limited to this, and can be suitably used for electronic equipment having a relatively small display unit. For example, it can be suitably used for a display part of a wearable electronic device such as a wristwatch.
  • the substrate 301 corresponds to the substrate 291 in FIGS. 27A and 27B.
  • a laminated structure from the substrate 301 to the insulating layer 255b corresponds to the substrate 101 in the first embodiment.
  • 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 .
  • Conductive layer 241 is electrically connected to the source or drain of transistor 310 by plug 271 embedded in 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 255a is provided to cover the capacitor 240, and an insulating layer 255b is provided on the insulating layer 255a.
  • Various inorganic insulating films such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, and a nitride oxide insulating film can be preferably used for each of the insulating layers 255a and 255b.
  • an oxide insulating film or an oxynitride insulating film such as a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or an aluminum oxide film is preferably used.
  • a nitride insulating film such as a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film or a nitride oxide insulating film is preferably used for the insulating layer 255b.
  • a silicon oxide film as the insulating layer 255a and a silicon nitride film as the insulating layer 255b.
  • the insulating layer 255b preferably functions as an etching protection film.
  • a nitride insulating film or a nitride oxide insulating film may be used as the insulating layer 255a, and an oxide insulating film or an oxynitride insulating film may be used as the insulating layer 255b.
  • an example in which the insulating layer 255b is provided with the recessed portion is shown; however, the insulating layer 255b may not be provided with the recessed portion.
  • a light-emitting device 110R, a light-emitting device 110G, and a light-receiving device 150 are provided on the insulating layer 255b.
  • the light-emitting device 110R, the light-emitting device 110G, and the light-receiving device 150 can apply the configurations of the light-emitting device and the light-receiving device described in Embodiment 1, respectively.
  • An insulator is provided between adjacent light-emitting devices and between adjacent light-emitting and light-receiving devices.
  • FIG. 28 shows a structure in which an insulating layer 182a and an insulating layer 182b over the insulating layer 182a are provided in the region.
  • the electrodes 111a, 111b, and 111d of the light-emitting device are connected to the transistor by plugs 256 embedded in the insulating layers 255a, 255b, conductive layers 241 embedded in the insulating layers 254, and plugs 271 embedded in the insulating layers 261. It is electrically connected to the source or drain of 310 .
  • the height of the upper surface of the insulating layer 255b and the height of the upper surface of the plug 256 match or substantially match.
  • Various conductive materials can be used for the plug.
  • a protective layer 131 is provided on the light emitting device 110R, the light emitting device 110G, and the light receiving device 150.
  • a substrate 120 is bonded onto the protective layer 131 with a resin layer 122 .
  • Embodiment 1 can be referred to for details of the components from the light emitting device to the substrate 120 .
  • Substrate 120 corresponds to substrate 292 in FIG. 27A.
  • the upper surface end portions of the electrodes 111a, 111b, and 111d are not covered with an insulating layer. Therefore, the distance between adjacent light emitting devices can be extremely narrow. Therefore, a high-definition or high-resolution display device can be obtained.
  • FIG. 4B and the like show an example in which the light-emitting device 110R, the light-emitting device 110G, and the light-emitting device 110B each have different configurations of the EL layer 175R, the EL layer 175G, and the EL layer 175B. , and the EL layer 175B may have the same structure.
  • the light emitting device 110R, the light emitting device 110G, and the light emitting device 110B can all emit white light.
  • a colored layer may be provided in a region overlapping with the light emitting device 110 .
  • a colored layer that transmits red light in a region overlapping with the light emitting device 110R By providing a colored layer that transmits red light in a region overlapping with the light emitting device 110R, light emitted from the light emitting device 110R is extracted as red light to the outside of the display device through the colored layer.
  • a colored layer that transmits green light in a region overlapping with the light emitting device 110G light emitted from the light emitting device 110G is extracted as green light to the outside of the display device through the colored layer.
  • a colored layer that transmits blue light in a region overlapping with the light emitting device 110B By providing a colored layer that transmits blue light in a region overlapping with the light emitting device 110B, light emitted from the light emitting device 110B is extracted as
  • a display device 100B shown in FIG. 29 has a structure in which a transistor 310A and a transistor 310B each having a channel formed in a semiconductor substrate are stacked.
  • the description of the same parts as those of the previously described display device may be omitted.
  • the display device 100B has a configuration in which a substrate 301B provided with a transistor 310B, a capacitor 240, and a light emitting device and a substrate 301A provided with a transistor 310A are bonded together.
  • an insulating layer 345 on the lower surface of the substrate 301B.
  • an insulating layer 346 is preferably provided over the insulating layer 261 provided over the substrate 301A.
  • the insulating layers 345 and 346 are insulating layers that function as protective layers and can suppress diffusion of impurities into the substrates 301B and 301A.
  • an inorganic insulating film that can be used for the protective layer 131 or the insulating layer 332 can be used.
  • a plug 343 penetrating through the substrate 301B and the insulating layer 345 is provided on the substrate 301B.
  • the insulating layer 344 is an insulating layer that functions as a protective layer and can suppress diffusion of impurities into the substrate 301B.
  • An inorganic insulating film that can be used for the protective layer 131 can be used for the insulating layer 344 .
  • a conductive layer 342 is provided under the insulating layer 345 on the back surface side (surface opposite to the substrate 120 side) of the substrate 301B.
  • the conductive layer 342 is preferably embedded in the insulating layer 335 .
  • the lower surfaces of the conductive layer 342 and the insulating layer 335 are preferably planarized.
  • the conductive layer 342 is electrically connected with the plug 343 .
  • the conductive layer 341 is provided on the insulating layer 346 on the substrate 301A.
  • the conductive layer 341 is preferably embedded in the insulating layer 336 . It is preferable that top surfaces of the conductive layer 341 and the insulating layer 336 be planarized.
  • the substrates 301A and 301B are electrically connected.
  • the conductive layer 341 and the conductive layer 342 are bonded together. can be improved.
  • the conductive layers 341 and 342 preferably use the same conductive material.
  • a metal film containing an element selected from Al, Cr, Cu, Ta, Ti, Mo, and W, or a metal nitride film (titanium nitride film, molybdenum nitride film, tungsten nitride film) containing the above elements as components etc. can be used.
  • copper is preferably used for the conductive layers 341 and 342 .
  • a Cu—Cu (copper-copper) direct bonding technique (a technique for achieving electrical continuity by connecting Cu (copper) pads) can be applied.
  • a display device 100 ⁇ /b>C shown in FIG. 30 has a configuration in which a conductive layer 341 and a conductive layer 342 are bonded via bumps 347 .
  • the conductive layers 341 and 342 can be electrically connected.
  • the bumps 347 can be formed using a conductive material containing, for example, gold (Au), nickel (Ni), indium (In), tin (Sn), or the like. Also, for example, solder may be used as the bumps 347 . Further, an adhesive layer 348 may be provided between the insulating layer 345 and the insulating layer 346 . Further, when the bump 347 is provided, the insulating layer 335 and the insulating layer 336 may not be provided.
  • a display device 100D shown in FIG. 31 is mainly different from the display device 100A in that the configuration of transistors is different.
  • the transistor 320 is a transistor (hereinafter referred to as an OS transistor) in which a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) is applied to a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • a metal oxide also referred to as an oxide semiconductor
  • the transistor 320 has 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 291 in FIGS. 27A and 27B.
  • a laminated structure from the substrate 331 to the insulating layer 255b corresponds to the substrate 101 in the first embodiment.
  • An insulating substrate or a semiconductor substrate can be used for the substrate 331 .
  • 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 (oxide semiconductor) film having semiconductor properties.
  • a pair of conductive layers 325 is provided on and in contact with the semiconductor layer 321 and functions as a source electrode and a drain electrode.
  • An insulating layer 328 is provided covering the top and side surfaces of the pair of conductive layers 325 and the side surface of the semiconductor layer 321, and the insulating layer 264 is provided on 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 for 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 top surface of the conductive layer 324, the top surface of the insulating layer 323, and the top surface of the insulating layer 264 are planarized so that their heights are the same or substantially the same, and the insulating layers 329 and 265 are provided to cover them. ing.
  • 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 layer 265 , the insulating layer 329 , the insulating layer 264 and the insulating layer 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.
  • a display device 100E illustrated in FIG. 32 has a structure in which a transistor 320A and a transistor 320B each including an oxide semiconductor as a semiconductor in which a channel is formed are stacked.
  • the display device 100D described above can be used for the configuration of the transistor 320A, the transistor 320B, and their peripherals.
  • transistors each including an oxide semiconductor are stacked here, the structure is not limited to this.
  • a structure in which three or more transistors are stacked may be employed.
  • a display device 100F illustrated in FIG. 33 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.
  • 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 a 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.
  • FIG. 34 shows a perspective view of the display device 100G
  • FIG. 35A shows a cross-sectional view of the display device 100G.
  • the display device 100G has a configuration in which a substrate 152 and a substrate 151 are bonded together.
  • the substrate 152 is clearly indicated by dashed lines.
  • the display device 100G has a display section 162, a connection section 140, a circuit 164, wiring 165, and the like.
  • FIG. 34 shows an example in which an IC 173 and an FPC 172 are mounted on the display device 100G. Therefore, the configuration shown in FIG. 34 can also be said to be a display module including the display device 100G, an IC (integrated circuit), and an FPC.
  • connection part 140 is provided outside the display part 162 .
  • the connection portion 140 can be provided along one side or a plurality of sides of the display portion 162 .
  • the number of connection parts 140 may be singular or plural.
  • FIG. 34 shows an example in which connecting portions 140 are provided so as to surround the four sides of the display portion.
  • the connection part 140 the common electrode of the light emitting device and the conductive layer are electrically connected, and a potential can be supplied to the common electrode.
  • a scanning line driving circuit can be used.
  • the wiring 165 has a function of supplying signals and power to the display section 162 and the circuit 164 .
  • the signal and power are input to the wiring 165 from the outside through the FPC 172 or from the IC 173 .
  • FIG. 34 shows an example in which the IC 173 is provided on the substrate 151 by a COG (Chip On Glass) method, a COF (Chip on Film) method, or the like.
  • a COG Chip On Glass
  • COF Chip on Film
  • the IC 173 for example, an IC having a scanning line driver circuit or a signal line driver circuit can be applied.
  • the display device 100G and the display module may be configured without an IC.
  • the IC may be mounted on the FPC by the COF method or the like.
  • part of the area including the FPC 172, part of the circuit 164, part of the display part 162, part of the connection part 140, and part of the area including the end of the display device 100G are cut off.
  • An example of a cross section is shown.
  • a display device 100G shown in FIG. 35A has a transistor 201, a transistor 205, a light-emitting device 110R, a light-emitting device 110G, a light-receiving device 150, and the like between a substrate 151 and a substrate 152.
  • FIG. 35A shows a transistor 201, a transistor 205, a light-emitting device 110R, a light-emitting device 110G, a light-receiving device 150, and the like between a substrate 151 and a substrate 152.
  • Embodiment 1 can be referred to for the light emitting device 110R, the light emitting device 110G, and the light receiving device 150, except that the configurations of the pixel electrodes are different.
  • the light emitting device 110R has a conductive layer 113a, a conductive layer 126a on the conductive layer 113a, and a conductive layer 127a on the conductive layer 126a. All of the conductive layer 113a, the conductive layer 126a, and the conductive layer 127a can be called pixel electrodes, or part of them can be called a pixel electrode.
  • the light emitting device 110G has a conductive layer 113b, a conductive layer 126b on the conductive layer 113b, and a conductive layer 127b on the conductive layer 126b.
  • the light receiving device 150 has a conductive layer 113d, a conductive layer 126d on the conductive layer 113d, and a conductive layer 127d on the conductive layer 126d.
  • the conductive layer 113 a is connected to the conductive layer 222 b included in the transistor 205 through an opening provided in the insulating layer 214 .
  • the end of the conductive layer 126a is positioned outside the end of the conductive layer 113a.
  • the end of the conductive layer 126a and the end of the conductive layer 127a are aligned or substantially aligned.
  • a conductive layer functioning as a reflective electrode can be used for the conductive layers 113a and 126a
  • a conductive layer functioning as a transparent electrode can be used for the conductive layer 127a.
  • the conductive layer 113b, the conductive layer 126b, and the conductive layer 127b in the light emitting device 110G and the conductive layer 113d, the conductive layer 126d, and the conductive layer 127d in the light receiving device 150 are respectively the conductive layer 113a, the conductive layer 126a, and the conductive layer 127a. can be referred to, detailed description is omitted.
  • Concave portions are formed in the conductive layers 113 a , 113 b , and 113 d so as to cover the openings provided in the insulating layer 214 .
  • a layer 184 is embedded in the recess.
  • the layer 184 has a function of planarizing recesses of the conductive layers 113a, 113b, and 113d.
  • Conductive layers 126a, 126b, and 126d electrically connected to the conductive layers 113a, 113b, and 113d are provided over the conductive layers 113a, 113b, 113d, and the layer 184. . Therefore, regions overlapping with the recesses of the conductive layers 113a, 113b, and 113d can also be used as light-emitting regions, and the aperture ratio of the pixel can be increased.
  • the layer 184 may be an insulating layer or a conductive layer.
  • Various inorganic insulating materials, organic insulating materials, and conductive materials can be used for layer 184 as appropriate.
  • layer 184 is preferably formed using an insulating material.
  • An insulating layer containing an organic material can be suitably used for the layer 184 .
  • acrylic resin, polyimide resin, epoxy resin, polyamide resin, polyimideamide resin, siloxane resin, benzocyclobutene-based resin, phenolic resin, precursors of these resins, and the like can be applied.
  • a photosensitive resin can be used as the layer 184 .
  • a positive material or a negative material can be used for the photosensitive resin.
  • the layer 184 can be formed only through exposure and development steps, and the effects of dry etching, wet etching, or the like on the surfaces of the conductive layers 113a, 113b, and 113d are eliminated. can be reduced. Further, by forming the layer 184 using a negative photosensitive resin, the layer 184 can be formed using the same photomask (exposure mask) used for forming the opening of the insulating layer 214 in some cases. be.
  • FIG. 35A shows an example in which the top surface of the layer 184 has a flat portion
  • the upper surface of the layer 184 may have, for example, a shape in which the center and its vicinity are depressed in a cross-sectional view, that is, a shape having a concave curved surface.
  • the upper surface of the layer 184 may have a shape in which the center and the vicinity thereof bulge in a cross-sectional view, that is, have a convex curved surface.
  • the top surface of layer 184 may have one or both convex and concave curves.
  • the number of convex curved surfaces and concave curved surfaces that the upper surface of the layer 184 has is not limited, and can be one or more.
  • the height of the top surface of the layer 184 and the height of the top surface of the conductive layer 113 may match or substantially match, or may differ from each other.
  • the height of the top surface of layer 184 may be lower or higher than the height of the top surface of conductive layer 113 .
  • the top and side surfaces of the conductive layer 126a and the top and side surfaces of the conductive layer 127a are covered with the EL layer 175R.
  • the top and side surfaces of the conductive layer 126b and the top and side surfaces of the conductive layer 127b are covered with the EL layer 175G.
  • the top surface and side surfaces of the conductive layer 126 d and the top surface and side surfaces of the conductive layer 127 d are covered with the light receiving layer 177 . Therefore, the entire regions provided with the conductive layers 126a and 126b can be used as the light-emitting regions of the light-emitting devices 110R and 110G, so that the aperture ratio of the pixel can be increased. Similarly, since the entire region where the conductive layer 126d is provided can be used as the light receiving region of the light receiving device 150, the display device can have a highly sensitive light receiving function.
  • a sacrificial layer 118a is located between the EL layer 175R and the insulating layer 182a.
  • a sacrificial layer 118b is positioned between the EL layer 175G and the insulating layer 182a, and a sacrificial layer 128 is positioned between the light receiving layer 177 and the insulating layer 182a.
  • a common electrode 123 is provided over the EL layer 175R, the EL layer 175G, the light-receiving layer 177, the insulating layers 182a, and 182b. The common electrode 123 is a continuous film provided in common to the plurality of light emitting devices 110 and light receiving devices 150, respectively.
  • a protective layer 131 is provided on the light emitting device 110R, the light emitting device 110G, and the light receiving device 150, respectively.
  • the protective layer 131 and the substrate 152 are adhered via the adhesive layer 142 .
  • a solid sealing structure, a hollow sealing structure, or the like can be applied to sealing the light-emitting device.
  • the space between substrates 152 and 151 is filled with an adhesive layer 142 to apply a solid sealing structure.
  • the space may be filled with an inert gas (such as nitrogen or argon) to apply a hollow sealing structure.
  • the adhesive layer 142 may be provided so as not to overlap the light emitting device.
  • the space may be filled with a resin different from the adhesive layer 142 provided in a frame shape.
  • a conductive layer 186 is provided on the insulating layer 214 in the connecting portion 140 .
  • the conductive layer 186 is a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 113a, 113b, and 113d, and the same conductive film as the conductive layers 126a, 126b, and 126d. and a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 127a, 127b, and 127d.
  • the ends of the conductive layer 186 are covered with a sacrificial layer 128p, an insulating layer 182a, and an insulating layer 182b.
  • a common electrode 123 is provided over the conductive layer 186 .
  • Conductive layer 186 is electrically connected to common electrode 123 .
  • the conductive layer 186 and the common electrode 123 may be directly connected and electrically connected, or may be electrically connected via another conductive layer.
  • the display device 100G is of the top emission type. Light emitted by the light emitting device is emitted to the substrate 152 side. A material having high visible light transmittance is preferably used for the substrate 152 .
  • the pixel electrode contains a material that reflects visible light, and the counter electrode (common electrode 123) contains a material that transmits visible light.
  • a laminated structure from the substrate 151 to the insulating layer 214 corresponds to the substrate 101 in the first embodiment.
  • Both the transistor 201 and the transistor 205 are 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 and hydrogen are difficult to diffuse for at least one insulating layer covering the transistor.
  • an inorganic insulating film for each of the insulating layer 211, the insulating layer 213, and the insulating layer 215.
  • 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, an aluminum nitride film, or the like 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, a neodymium oxide film, or the like may be used.
  • two or more of the insulating films described above may be laminated and used.
  • An organic insulating layer is suitable for the insulating layer 214 that functions as a planarization layer.
  • Materials that can be used for the organic insulating layer include acrylic resins, polyimide resins, epoxy resins, polyamide resins, polyimideamide resins, siloxane resins, benzocyclobutene resins, phenolic resins, precursors of these resins, and the like.
  • the insulating layer 214 may have a laminated structure of an organic insulating layer and an inorganic insulating layer. The outermost layer of the insulating layer 214 preferably functions as an etching protective layer.
  • the insulating layer 214 may be provided with recesses when the conductive layer 113a, the conductive layer 126a, or the conductive layer 127a is processed.
  • the transistors 201 and 205 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 an insulating layer functioning as a gate insulating layer. It has a layer 213 and a conductive layer 223 that functions as a gate. Here, 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.
  • the transistor structure may be either a top-gate type or a bottom-gate type.
  • gates may be provided above and below the semiconductor layer in which the 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 and 205 .
  • a transistor may be driven by connecting two gates and applying the same signal to them.
  • the threshold voltage of the transistor may be controlled by applying a potential for controlling the threshold voltage to one of the two gates and applying a potential for driving to the other.
  • Crystallinity of a semiconductor material used for a transistor is not particularly limited, either an amorphous semiconductor or a semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor partially including a crystal region). may be used. It is preferable to use a crystalline semiconductor because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
  • a semiconductor layer of a transistor preferably includes a metal oxide (oxide semiconductor). That is, the display device of this embodiment preferably includes an OS transistor.
  • crystalline oxide semiconductors examples include CAAC (c-axis-aligned crystalline)-OS, nc (nanocrystalline)-OS, and the like.
  • a transistor using silicon for a channel formation region may be used.
  • silicon examples include monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, and the like.
  • a transistor including low temperature poly silicon (LTPS) in a semiconductor layer hereinafter also referred to as an LTPS transistor
  • the LTPS transistor has high field effect mobility and good frequency characteristics.
  • Si transistors such as LTPS transistors
  • circuits that need to be driven at high frequencies for example, source driver circuits
  • An OS transistor has extremely high field effect mobility compared to a transistor using amorphous silicon.
  • an OS transistor has extremely low source-drain leakage current (hereinafter also referred to as an off-state current) in an off state, and can retain charge accumulated in a capacitor connected in series with the transistor for a long time. is possible. Further, by using the OS transistor, power consumption of the display device can be reduced.
  • the off-current value of the OS transistor per 1 ⁇ m channel width at room temperature is 1 aA (1 ⁇ 10 ⁇ 18 A) or less, 1 zA (1 ⁇ 10 ⁇ 21 A) or less, or 1 yA (1 ⁇ 10 ⁇ 24 A) or less.
  • the off current value of the Si transistor per 1 ⁇ m channel width at room temperature is 1 fA (1 ⁇ 10 ⁇ 15 A) or more and 1 pA (1 ⁇ 10 ⁇ 12 A) or less. Therefore, it can be said that the off-state current of the OS transistor is about ten digits lower than the off-state current of the Si transistor.
  • the amount of current flowing through the light-emitting device included in the pixel circuit In order to increase the luminance of the light-emitting device included in the pixel circuit, it is necessary to increase the amount of current flowing through the light-emitting device. For this purpose, it is necessary to increase the source-drain voltage of the drive transistor included in the pixel circuit. Since the OS transistor has a higher breakdown voltage between the source and the drain than the Si transistor, a high voltage can be applied between the source and the drain of the OS transistor. Therefore, by using an OS transistor as the drive transistor included in the pixel circuit, the amount of current flowing through the light emitting device can be increased, and the light emission luminance of the light emitting device can be increased.
  • the OS transistor When the transistor operates in the saturation region, the OS transistor can reduce the change in the source-drain current with respect to the change in the gate-source voltage compared to the Si transistor. Therefore, by applying an OS transistor as a drive transistor included in a pixel circuit, the current flowing between the source and the drain can be finely determined according to the change in the voltage between the gate and the source. can be controlled. Therefore, it is possible to increase the gradation in the pixel circuit.
  • the OS transistor In the saturation characteristics of the current that flows when the transistor operates in the saturation region, the OS transistor can flow a more stable current (saturation current) than the Si transistor even when the source-drain voltage gradually increases. can. Therefore, by using the OS transistor as the driving transistor, a stable current can be supplied to the light-emitting device even when the current-voltage characteristics of the EL device vary, for example. That is, when the OS transistor operates in the saturation region, even if the source-drain voltage is increased, the source-drain current hardly changes, so that the light emission luminance of the light-emitting device can be stabilized.
  • an OS transistor as a driving transistor included in a pixel circuit, it is possible to suppress black floating, increase emission luminance, provide multiple gradations, and suppress variations in light emitting devices. can be planned.
  • the semiconductor layer includes, for example, indium and an element M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium , hafnium, tantalum, tungsten, and magnesium) and zinc.
  • M is preferably one or more selected from aluminum, gallium, yttrium, and tin.
  • an oxide also referred to as IGZO
  • IGZO oxide containing indium (In), gallium (Ga), and zinc
  • an oxide containing indium, tin, and zinc is preferably used.
  • oxides containing indium, gallium, tin, and zinc are preferably used.
  • an oxide containing indium (In), aluminum (Al), and zinc (Zn) is preferably used.
  • an oxide containing indium (In), aluminum (Al), gallium (Ga), and zinc (Zn) also referred to as IAGZO
  • IAGZO oxide containing indium (In), aluminum (Al), gallium (Ga), and zinc (Zn)
  • the atomic ratio of In in the In-M-Zn oxide is preferably equal to or higher than the atomic ratio of M.
  • the transistor included in the circuit 164 and the transistor 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.
  • All of the transistors in the display portion 162 may be OS transistors, all of the transistors in the display portion 162 may be Si transistors, or some of the transistors in the display portion 162 may be OS transistors and the rest may be Si transistors. good.
  • LTPS transistors and OS transistors in the display portion 162
  • a display device with low power consumption and high driving capability can be realized.
  • a structure in which an LTPS transistor and an OS transistor are combined is sometimes called an LTPO.
  • an OS transistor as a transistor or the like that functions as a switch for controlling conduction/non-conduction between wirings, and use an LTPS transistor as a transistor or the like that controls current.
  • one of the transistors included in the display portion 162 functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting device and can also be called a driving transistor.
  • One of the source and drain of the driving transistor is electrically connected to the pixel electrode of the light emitting device.
  • An LTPS transistor is preferably used as the driving transistor. This makes it possible to increase the current flowing through the light emitting device in the pixel circuit.
  • the other transistor included in the display unit 162 functions as a switch for controlling selection and non-selection of pixels, and can also be called a selection transistor.
  • the gate of the selection transistor is electrically connected to the gate line, and one of the source and the drain is electrically connected to the source line (signal line).
  • An OS transistor is preferably used as the selection transistor.
  • the display device of one embodiment of the present invention can have high aperture ratio, high definition, high display quality, and low power consumption.
  • 35B and 35C show other configuration examples of the transistor.
  • the transistor 209 and the transistor 210 each include a conductive layer 221 functioning as a gate, an insulating layer 211 functioning as a gate insulating layer, a semiconductor layer 231 having a channel formation region 231i and a pair of low-resistance regions 231n, and one of the pair of low-resistance regions 231n.
  • a conductive layer 222a connected to a pair of low-resistance regions 231n, a conductive layer 222b connected to the other of a pair of low-resistance regions 231n, an insulating layer 225 functioning as a gate insulating layer, a conductive layer 223 functioning as a gate, and an insulating layer 215 covering the conductive layer 223 have
  • the insulating layer 211 is located between the conductive layer 221 and the channel formation region 231i.
  • the insulating layer 225 is located at least between the conductive layer 223 and the channel formation region 231i.
  • an insulating layer 218 may be provided to cover the transistor.
  • the transistor 209 shown in FIG. 35B shows an example in which the insulating layer 225 covers the top surface and side surfaces of the semiconductor layer 231 .
  • the conductive layers 222a and 222b are connected to the low-resistance region 231n through openings provided in the insulating layers 225 and 215, respectively.
  • One of the conductive layers 222a and 222b functions as a source and the other functions as a drain.
  • the insulating layer 225 overlaps the channel formation region 231i of the semiconductor layer 231 and does not overlap the low resistance region 231n.
  • the insulating layer 215 is provided to cover the insulating layer 225 and the conductive layer 223, and the conductive layers 222a and 222b are connected to the low resistance region 231n through openings in the insulating layer 215, respectively.
  • a connecting portion 204 is provided in a region of 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 242 .
  • the conductive layer 166 is a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 113a, 113b, and 113d, and the same conductive film as the conductive layers 126a, 126b, and 126d. and a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 127a, 127b, and 127d.
  • the conductive layer 166 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 242 .
  • a light shielding layer 117 is preferably provided on the surface of the substrate 152 on the substrate 151 side.
  • the light shielding layer 117 can be provided between the adjacent light emitting devices, the connection portion 140, the circuit 164, and the like. Also, various optical members can be arranged outside the substrate 152 .
  • the protective layer 131 that covers the light-emitting device, it is possible to suppress the entry of impurities such as water into the light-emitting device and improve the reliability of the light-emitting device.
  • a material that can be used for the substrate 120 can be applied to each of the substrates 151 and 152 .
  • a material that can be used for the resin layer 122 can be applied to the adhesive layer 142 .
  • An anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conductive Film), an anisotropic conductive paste (ACP: Anisotropic Conductive Paste), or the like can be used for the connection layer 242 .
  • ACF Anisotropic Conductive Film
  • ACP Anisotropic Conductive Paste
  • the display device 100H differs from the display device 100G in that it has a substrate 153, an adhesive layer 159, and an insulating layer 212 instead of the substrate 151, and a substrate 154, an adhesive layer 160, and an insulating layer 158 instead of the substrate 152. Mainly different.
  • the display device 100 ⁇ /b>H has a substrate 153 and an insulating layer 212 bonded together by an adhesive layer 159 . Also, the substrate 154 and the insulating layer 158 are bonded together by an adhesive layer 160 .
  • FIG. 36 shows a configuration in which a filter 149 that cuts ultraviolet light is provided in a region overlapping the light receiving device 150.
  • a second manufacturing substrate provided with a filter 149 and the like is attached with an adhesive layer 142 .
  • a substrate 153 is attached using an adhesive layer 159 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 160 to the surface exposed by peeling the second manufacturing 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 100H to have flexibility. That is, the display device 100H 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.
  • the light emitting device has an EL layer 686 between a pair of electrodes (electrode 672, electrode 688).
  • the EL layer 686 can be composed of multiple layers such as a layer 4420, a light-emitting layer 4411, and a layer 4430.
  • the layer 4420 can have, for example, a layer containing a highly electron-injecting substance (electron-injecting layer), a layer containing a highly electron-transporting substance (electron-transporting layer), and the like.
  • the light-emitting layer 4411 contains, for example, a light-emitting compound.
  • the layer 4430 can have, for example, a layer containing a substance with high hole-injection properties (hole-injection layer) and a layer containing a substance with high hole-transport properties (hole-transport layer).
  • a structure having a layer 4420, a light-emitting layer 4411, and a layer 4430 provided between a pair of electrodes can function as a single light-emitting unit, and the structure of FIG. 37A is called a single structure in this specification.
  • FIG. 37B is a modification of the EL layer 686 of the light emitting device shown in FIG. 37A. Specifically, the light-emitting device shown in FIG. layer 4420-1, layer 4420-2 on layer 4420-1, and electrode 688 on layer 4420-2. For example, if electrode 672 were the anode and electrode 688 was the cathode, layer 4430-1 would function as a hole injection layer, layer 4430-2 would function as a hole transport layer, and layer 4420-1 would function as an electron transport layer. and layer 4420-2 functions as an electron injection layer.
  • layer 4430-1 functions as an electron-injecting layer
  • layer 4430-2 functions as an electron-transporting layer
  • layer 4420-1 functions as a hole-transporting layer. function
  • layer 4420-2 functions as a hole injection layer.
  • a configuration in which a plurality of light-emitting layers (light-emitting layers 4411, 4412, and 4413) are provided between layers 4420 and 4430 as shown in FIG. 37C is also a variation of the single structure.
  • tandem structure a structure in which a plurality of light-emitting units (EL layers 686a and 686b) are connected in series via an intermediate layer (charge generation layer) 4440 is referred to herein as a tandem structure.
  • the configuration shown in FIG. 37D is referred to as a tandem structure, but the configuration is not limited to this, and for example, the tandem structure may be referred to as a stack structure. Note that the tandem structure enables a light-emitting device capable of emitting light with high luminance.
  • the layers 4420 and 4430 may have a laminated structure consisting of two or more layers as shown in FIG. 37B.
  • the emission color of the light-emitting device can be red, green, blue, cyan, magenta, yellow, white, or the like, depending on the material forming the EL layer 686 . Further, the color purity can be further enhanced by providing the light-emitting device with a microcavity structure.
  • a light-emitting device that emits white light preferably has a structure in which two or more types of light-emitting substances are contained in the light-emitting layer.
  • the emission color of the first light-emitting layer and the emission color of the second light-emitting layer have a complementary color relationship, it is possible to obtain a light-emitting device that emits white light as a whole.
  • the light-emitting device as a whole may emit white light by combining the respective light-emitting colors. The same applies to light-emitting devices having three or more light-emitting layers.
  • 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), and O (orange). Alternatively, it preferably has two or more light-emitting substances, and light emitted from each light-emitting substance includes spectral components of two or more colors among R, G, and B.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.
  • a structure of a light emitting/receiving device that can be used for a display device of one embodiment of the present invention will be described.
  • a light emitting/receiving device may be added to the display device described above.
  • the light receiving device may be replaced with a light receiving and emitting device.
  • a display device of one embodiment of the present invention can have a structure including a light-emitting device, a light-receiving device, and a light-receiving and light-receiving device, for example.
  • the display device of one embodiment of the present invention can have a structure including a light-emitting device and a light-receiving and light-receiving device.
  • a light receiving and emitting device has a light emitting function and a light receiving function.
  • a light emitting/receiving device that emits red light and has a light receiving function will be described as an example.
  • the description of the method of manufacturing the light receiving device described above can be referred to, and detailed description thereof will be omitted.
  • the method for manufacturing the light-receiving and emitting device can refer to the description of the method for manufacturing the light-emitting device, detailed description thereof is omitted.
  • a display device of one embodiment of the present invention includes a top emission type in which light is emitted in a direction opposite to a substrate over which a light emitting device is formed, a bottom emission type in which light is emitted toward a substrate over which a light emitting device is formed, and a double-sided display device. It may be of any dual-emission type that emits light to .
  • a top emission type display device will be described as an example.
  • the light emitting/receiving device shown in FIG. 38A has an electrode 377, a hole injection layer 381, a hole transport layer 382, an active layer 373, a light emitting layer 383R, an electron transport layer 384, an electron injection layer 385, and an electrode 378 laminated in this order. and have.
  • the light-emitting layer 383R has a light-emitting material that emits red light.
  • the active layer 373 has an organic compound that absorbs visible light.
  • active layer 373 may comprise an organic compound that absorbs visible light and infrared light.
  • the active layer 373 may have an organic compound that absorbs visible light and an organic compound that absorbs infrared light. Note that the organic compound included in the active layer 373 preferably does not easily absorb at least the light emitted from the light emitting layer 383R.
  • red light is efficiently extracted from the light receiving and emitting device, and furthermore, light with a shorter wavelength than red (e.g., green light and blue light) and light with a longer wavelength than red (e.g., infrared light) can be detected with high accuracy.
  • red e.g., green light and blue light
  • red e.g., infrared light
  • FIG. 38A schematically shows how the light emitting/receiving device functions as a light emitting device.
  • arrows indicate red (R) light emitted from the light emitting/receiving device.
  • FIG. 38B schematically shows how the light emitting/receiving device functions as a light receiving device.
  • arrows indicate blue light (B) and green light (G) incident on the light emitting/receiving device.
  • the light emitting/receiving device can detect light incident on the light emitting/receiving device, generate electric charge, and extract it as a current.
  • the light emitting/receiving device can be said to have a configuration in which an active layer 373 is added to the light emitting device.
  • the light-receiving and emitting device can be formed in parallel with the formation of the light-emitting device simply by adding the step of forming the active layer 373 to the manufacturing steps of the light-emitting device.
  • the light-emitting device and the light-receiving and emitting device can be formed on the same substrate. Therefore, one or both of an imaging function and a sensing function can be imparted to the display portion without significantly increasing the number of manufacturing steps.
  • the stacking order of the light emitting layer 383R and the active layer 373 is not limited. 38A and 38B show an example in which an active layer 373 is provided on the hole transport layer 382 and a light emitting layer 383R is provided on the active layer 373. FIG. For example, the stacking order of the light emitting layer 383R and the active layer 373 may be changed.
  • the light emitting/receiving device may not have at least one of the hole injection layer 381, the hole transport layer 382, the electron transport layer 384, and the electron injection layer 385.
  • the light emitting and receiving device may also have other functional layers such as a hole blocking layer and an electron blocking layer.
  • a conductive film that transmits visible light is used for the electrode on the light extraction side.
  • a conductive film that reflects visible light is preferably used for the electrode on the side from which light is not extracted.
  • each layer constituting the light emitting/receiving device The functions and materials of each layer constituting the light emitting/receiving device are the same as the functions and materials of the layers constituting the light emitting device and the light receiving device, so detailed description thereof will be omitted.
  • 38C to 38G show examples of laminated structures of light receiving and emitting devices.
  • the light emitting/receiving device shown in FIG. 38C has an electrode 377, a hole injection layer 381, a hole transport layer 382, a light emitting layer 383R, an active layer 373, an electron transport layer 384, an electron injection layer 385, and an electrode 378.
  • FIG. 38C is an example in which a light emitting layer 383R is provided on the hole transport layer 382 and an active layer 373 is laminated on the light emitting layer 383R.
  • the active layer 373 and the light emitting layer 383R may be in contact with each other.
  • a buffer layer is preferably provided between the active layer 373 and the light emitting layer 383R.
  • the buffer layer preferably has hole-transporting properties and electron-transporting properties.
  • at least one of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a hole block layer, an electron block layer, and the like can be used as the buffer layer.
  • FIG. 38D shows an example of using a hole transport layer 382 as a buffer layer.
  • a buffer layer between the active layer 373 and the light emitting layer 383R By providing a buffer layer between the active layer 373 and the light emitting layer 383R, it is possible to suppress the transfer of excitation energy from the light emitting layer 383R to the active layer 373.
  • the buffer layer can also be used to adjust the optical path length (cavity length) of the microcavity structure. Therefore, a light emitting/receiving device having a buffer layer between the active layer 373 and the light emitting layer 383R can provide high light emitting efficiency.
  • FIG. 38E is an example having a laminated structure in which a hole transport layer 382-1, an active layer 373, a hole transport layer 382-2, and a light emitting layer 383R are stacked in this order on the hole injection layer 381.
  • the hole transport layer 382-2 functions as a buffer layer.
  • the hole transport layer 382-1 and the hole transport layer 281-2 may contain the same material, or may contain different materials. Further, the above layer that can be used for the buffer layer may be used instead of the hole-transport layer 281-2. Also, the positions of the active layer 373 and the light emitting layer 383R may be exchanged.
  • the light emitting/receiving device shown in FIG. 38F differs from the light emitting/receiving device shown in FIG. 38A in that it does not have a hole transport layer 382 .
  • the light emitting and receiving device need not have at least one of the hole injection layer 381 , the hole transport layer 382 , the electron transport layer 384 and the electron injection layer 385 .
  • the light emitting and receiving device may also have other functional layers such as a hole blocking layer and an electron blocking layer.
  • the light emitting/receiving device shown in FIG. 38G differs from the light emitting/receiving device shown in FIG. 38A in that it does not have an active layer 373 and a light emitting layer 383R, but has a layer 389 that serves both as a light emitting layer and an active layer.
  • Layers serving as both a light-emitting layer and an active layer include, for example, an n-type semiconductor that can be used for the active layer 373, a p-type semiconductor that can be used for the active layer 373, a light-emitting substance that can be used for the light-emitting layer 383R, A layer containing three materials can be used.
  • the absorption band on the lowest energy side of the absorption spectrum of the mixed material of the n-type semiconductor and the p-type semiconductor and the maximum peak of the emission spectrum (PL spectrum) of the light-emitting substance do not overlap each other. More preferably away.
  • 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. In addition to these, aluminum, gallium, yttrium, tin and the like are preferably contained. In addition, 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. .
  • Metal oxides are formed by chemical vapor deposition (CVD) methods such as sputtering, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), or atomic layer deposition (ALD). ) can be formed by the method, etc.
  • CVD chemical vapor deposition
  • MOCVD metal organic chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • Crystal structures of oxide semiconductors include amorphous (including completely amorphous), CAAC, nc, CAC (cloud-aligned composite), single crystal, poly crystal, 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 a 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.
  • Non-single-crystal oxide semiconductors include, for example, 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 is a layer containing indium (In) and oxygen ( It tends to have a layered crystal structure (also referred to as a layered structure) in which an In layer) and a layer containing the element M, zinc (Zn), and oxygen (hereinafter, a (M, Zn) layer) are laminated.
  • 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.
  • spots 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 CAAC-OS can tolerate strain due to the fact that the arrangement of oxygen atoms is not dense in the ab plane direction, the bond distance between atoms changes due to the substitution of metal atoms, and the like. It is considered to be for
  • a crystal structure in which clear grain boundaries are confirmed is called a polycrystal.
  • a grain boundary becomes a recombination center, and there is a high possibility that carriers are trapped and cause a decrease in the on-state current of a transistor, a decrease in field-effect mobility, and 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.
  • CAAC-OS since the crystallinity of an oxide semiconductor may be deteriorated by contamination of impurities, generation of defects, or the like, 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 film.
  • the second region is a region where [Ga] is greater than [Ga] in the composition of the CAC-OS film.
  • 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 component is indium oxide, indium zinc oxide, or the like.
  • the second region is a region containing gallium oxide, gallium zinc oxide, or the like as a main component. 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.
  • CAC-OS in 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. , and , are mosaic-like, and refer to a configuration in which these regions are randomly present. Therefore, CAC-OS is presumed to have a structure in which metal elements are unevenly distributed.
  • the CAC-OS can be formed, for example, by sputtering under the condition that the substrate is not heated.
  • one or more selected from inert gas (typically argon), oxygen gas, and nitrogen gas may be used as the film formation gas. good.
  • the lower the flow rate ratio of the oxygen gas to the total flow rate of the film formation gas during film formation, the better. is preferably 0% or more and 10% or less.
  • a region containing In as the main component (first 1 region) and a region containing Ga as a main component (second region) are unevenly distributed and can be confirmed to have a mixed structure.
  • 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 A transistor using CAC-OS is highly reliable. Therefore, 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.
  • a high-purity intrinsic or substantially high-purity intrinsic oxide semiconductor film has a low defect level density, so 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, silicon, and the like.
  • 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 equal to 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.
  • Hydrogen contained in an oxide semiconductor reacts with oxygen that bonds to a metal atom to form water, which may cause oxygen vacancies. When hydrogen enters the oxygen vacancies, electrons, which are carriers, may be generated. In addition, 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, computer monitors, 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.
  • Structural examples of electronic devices which can be provided with the display device of one embodiment of the present invention are described with reference to FIGS. 39A to 39E.
  • FIG. 39A 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 cavity of the housing 911, the light emitting/receiving device 912 can detect the light emitted by the light emitting/receiving device 912, applied to the object, and reflected from the object.
  • 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 device that emits red light (R).
  • the light receiving and emitting device 912 preferably has a light emitting device 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 includes not only a light emitting device that emits red light (R) but also a light emitting device that emits infrared light (IR), so that the oximeter 900 can measure 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, the finger or the like can be irradiated with light with good uniformity, and the oxygen saturation or the like can be measured with high accuracy.
  • FIG. 39B 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.
  • the key 9102 can be, for example, a key for switching on/off the power. That is, the key 9102 can be, for example, a power switch.
  • the key 9102 can be, for example, an operation key used to cause the electronic device to perform a desired operation.
  • 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. 39C is a diagram showing an example of 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. 39D is a diagram showing an example of a mobile information terminal 9300.
  • FIG. A portable 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 power, strength of antenna reception, etc.
  • the display portion 9310 can function as a touch sensor or a near-touch sensor.
  • FIG. 39E 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, a key 9403, connection terminals 9404, and the like.
  • the connection terminals 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. 39E shows an example of displaying time as information 9406 on the display unit 9410 .
  • 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.
  • 20B light-emitting device, 20G: light-emitting device, 20R: light-emitting device, 20: light-emitting device, 21a: electrode, 21b: electrode, 21c: electrode, 21d: electrode, 23: electrode, 25B: EL layer, 25G: EL layer, 25R: EL layer, 25: EL layer, 27a: first functional layer, 27b: first functional layer, 27c: first functional layer, 27: first functional layer, 29a: second functional layer, 29b: second functional layer, 29c: second functional layer, 29: second functional layer, 30PS: light receiving device, 35PS: light receiving layer, 37PS: third functional layer, 39PS: fourth functional layer, 41B: luminescent layer, 41G: luminescent layer, 41R: luminescent layer, 43PS: active layer, 50: substrate, 52: finger, 53: layer, 57: layer, 59: substrate, 65: region, 67: fingerprint, 69: Contact portion, 100A: display device, 100B: display device, 100C: display

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Abstract

精度の高い光検出機能を有する表示装置を提供する。 受光デバイスと、第1の発光デバイスと、絶縁層と、を有する表示装置とする。受光デバイスは、第1の電極と、受光層と、共通電極と、を有する。第1の発光デバイスは、第2の電極と、第1のEL層と、共通電極と、を有する。受光層は、第1の機能層と、第2の機能層と、これらの間の活性層と、を有する。第1の機能層は、正孔輸送性を有する第1の物質を含む。第2の機能層は、電子輸送性を有する第2の物質を含む。活性層の端部、第1の機能層の端部、及び第2の機能層の端部は、互いに一致または概略一致する。第1のEL層は、第3の機能層と、第4の機能層と、これらの間の第1の発光層と、を有する。第3の機能層は、正孔輸送性を有する第3の物質を含む。第4の機能層は、電子輸送性を有する第4の物質を含む。絶縁層は、受光層の側面及び第1のEL層の側面と接する領域を有する。

Description

表示装置
 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、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、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、発光デバイス(発光素子ともいう)を有する発光装置が開発されている。エレクトロルミネッセンス(EL:Electroluminescence)現象を利用した発光デバイス(ELデバイス、またはEL素子ともいう)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、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デバイス(有機EL素子ともいう)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、光検出機能を有し、精細度の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、精度の高い光検出機能を有する表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有し、消費電力の低い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、光検出機能を有し、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の一つとする。
 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、受光デバイスと、第1の発光デバイスと、絶縁層と、を有する表示装置である。受光デバイスは、第1の電極と、受光層と、共通電極と、をこの順に積層して有する。第1の発光デバイスは、第2の電極と、第1のEL層と、共通電極と、をこの順に積層して有する。受光層は、第1の機能層と、第2の機能層と、第1の機能層と第2の機能層の間の活性層と、を有する。第1の機能層は、正孔輸送性を有する第1の物質を含む。第2の機能層は、電子輸送性を有する第2の物質を含む。活性層の端部、第1の機能層の端部、及び第2の機能層の端部は、互いに一致または概略一致する。第1のEL層は、第3の機能層と、第4の機能層と、第3の機能層と第4の機能層の間の第1の発光層と、を有する。第3の機能層は、正孔輸送性を有する第3の物質を含む。第4の機能層は、電子輸送性を有する第4の物質を含む。絶縁層は、受光層の側面及び第1のEL層の側面と接する領域を有する。
 前述の表示装置において、第1の物質は、第3の物質と同じであることが好ましい。
 前述の表示装置において、第2の物質は、第4の物質と同じであることが好ましい。
 前述の表示装置において、活性層は、第5の物質を有し、第1の発光層は、第5の物質と異なる第6の物質を有することが好ましい。
 前述の表示装置において、受光層の側面は、受光層の被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。
 前述の表示装置において、第1のEL層の側面は、第1のEL層の被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。
 前述の表示装置において、第1の発光層の端部、第3の機能層の端部、及び第4の機能層の端部は、互いに一致または概略一致することが好ましい。
 前述の表示装置において、第1の発光層の絶縁層と接する領域における膜厚は、第1の発光層の絶縁層と接しない領域における膜厚より薄いことが好ましい。
 前述の表示装置において、第1の発光層の端部は、第3の機能層の端部、及び第4の機能層の端部より内側に位置することが好ましい。
 前述の表示装置において、受光層の端部は、第1の電極の端部より内側に位置することが好ましい。また、絶縁層は、受光層の側面、並びに第1の電極の上面及び側面と接する領域を有することが好ましい。
 前述の表示装置において、第1のEL層の端部は、第2の電極の端部より内側に位置することが好ましい。また、絶縁層は、第1のEL層の側面、並びに第2の電極の上面及び側面と接する領域を有することが好ましい。
 前述の表示装置において、活性層は、第1の機能層を介して第1の電極と重なる領域を有することが好ましい。
 前述の表示装置において、活性層は、第2の機能層を介して第1の電極と重なる領域を有することが好ましい。
 前述の表示装置において、第1の発光層は、第3の機能層を介して第2の電極と重なる領域を有することが好ましい。
 前述の表示装置において、第1の発光層は、第3の機能層を介して第2の電極と重なる領域を有することが好ましい。
 前述の表示装置において、第2の発光デバイスを有することが好ましい。第2の発光デバイスは、第3の電極と、第2のEL層と、共通電極と、をこの順に積層して有する。第2のEL層は、第5の機能層と、第6の機能層と、第5の機能層と第6の機能層の間の第2の発光層と、を有する。第5の機能層は、第3の物質を含む。第6の機能層は、第4の物質を含む。
 前述の表示装置において、第2の発光デバイスを有することが好ましい。第2の発光デバイスは、第3の電極と、第2のEL層と、共通電極と、をこの順に積層して有する。第2のEL層は、第3の機能層と、第4の機能層と、第3の機能層と第4の機能層の間の第2の発光層と、を有する。
 本発明の一態様により、光検出機能を有し、精細度の高い表示装置を提供することができる。本発明の一態様により、精度の高い光検出機能を有する表示装置を提供することができる。本発明の一態様により、光検出機能を有し、消費電力の低い表示装置を提供することができる。本発明の一態様により、光検出機能を有し、信頼性の高い表示装置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1Dは、表示装置の構成例を示す断面図である。図1Eは、撮像した画像の例を示す図である。
図2A乃至図2D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4Aは、表示装置の構成例を示す上面図である。図4Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図5A乃至図5D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乃至図7Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図8A乃至図8Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図9A乃至図9Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図10A乃至図10Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図11A乃至図11Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図12A乃至図12Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図13A乃至図13Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図14A乃至図14Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図15A乃至図15Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図16A乃至図16Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図17A乃至図17Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図18A乃至図18Eは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図19A乃至図19Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図20A乃至図20Eは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図21A乃至図21Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図22A及び図22Bは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図23A乃至図23Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図24A乃至図24Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図25A乃至図25Eは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図26A及び図26Bは、表示装置の構成例を示す上面図である。
図27A及び図27Bは、表示装置の一例を示す斜視図である。
図28は、表示装置の一例を示す断面図である。
図29は、表示装置の一例を示す断面図である。
図30は、表示装置の一例を示す断面図である。
図31は、表示装置の一例を示す断面図である。
図32は、表示装置の一例を示す断面図である。
図33は、表示装置の一例を示す断面図である。
図34は、表示装置の一例を示す斜視図である。
図35Aは、表示装置の一例を示す断面図である。図35B及び図35Cは、トランジスタの一例を示す断面図である。
図36は、表示装置の一例を示す断面図である。
図37A乃至図37Dは、発光デバイスの構成例を示す断面図である。
図38A乃至図38Gは、受発光デバイスの構成例を示す断面図である。
図39A乃至図39E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。
 以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
 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。
 本明細書等における「第1」、「第2」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
 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。
 本明細書等において、EL層とは発光デバイス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画像等を表示(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。
 本明細書等において、表示パネルの基板に、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Package)等のコネクター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について説明する。
 本発明の一態様の表示装置は表示部を有し、表示部はマトリクス状に配置された複数の画素を有する。画素は、発光デバイスと、受光デバイス(受光素子ともいう)と、を有する。発光デバイスは、表示デバイス(表示素子ともいう)として機能する。本発明の一態様の表示装置は、表示部に発光デバイスがマトリクス状に配置されており、当該表示部で画像を表示することができる。また、本発明の一態様の表示装置は、受光デバイスを用いて、光を検出する機能を有する。
 本発明の一態様の表示装置の表示部には、受光デバイスがマトリクス状に配置されており、表示部は、画像表示機能に加えて、撮像機能及びセンシング機能の一方または双方を有する。表示部は、イメージセンサまたはタッチセンサに用いることができる。つまり、表示部で光を検出することで、画像を撮像すること、または、対象物(指、手、またはペンなど)の近接もしくは接触を検出することができる。さらに、本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスをセンサの光源として利用することができる。したがって、表示装置と別に受光部及び光源を設けなくてもよく、電子機器の部品点数を削減することができる。
 受光デバイスをイメージセンサに用いる場合、表示装置は、受光デバイスを用いて、画像を撮像することができる。例えば、本実施の形態の表示装置は、スキャナとして用いることができる。
 例えば、イメージセンサを用いて、指紋、掌紋などの生体情報に係るデータを取得することができる。つまり、表示装置に、生体認証用センサを内蔵させることができる。表示装置が生体認証用センサを内蔵することで、表示装置とは別に生体認証用センサを設ける場合に比べて、電子機器の部品点数を少なくでき、小型、かつ軽量な電子機器とすることができる。
 受光デバイスをタッチセンサに用いる場合、表示装置は、受光デバイスを用いて、対象物の近接または接触を検出することができる。
 なお、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。
 以下ではより具体的な例について、図面を用いて説明する。
<構成例1>
 本発明の一態様の表示装置の構成例を示す断面図を、図1A乃至図1Dに示す。
 図1Aに示す表示装置100は、基板50と基板59との間に、受光デバイスを有する層53と、発光デバイスを有する層57と、を有する。
 図1Aは、発光デバイスを有する層57から、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の光が射出され、受光デバイスを有する層53に光が入射する構成を示している。なお、図1Aは、層57から射出する光、及び層53に入射する光をそれぞれ矢印で示している。
 なお、本明細書等において、青色(B)の波長領域は、400nm以上490nm未満であり、青色(B)の光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有する。緑色(G)の波長領域は、490nm以上580nm未満であり、緑色(G)の光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有する。赤色(R)の波長領域は、580nm以上700nm未満であり、赤色(R)の光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有する。また、本明細書等において、可視光の波長領域は、400nm以上700nm未満であり、可視光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有する。赤外(IR)の波長領域は、700nm以上900nm未満であり、赤外(IR)光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有する。
 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。それぞれの副画素は発光デバイス、又は受光デバイスを有する。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、1つの画素が、赤色(R)の光を射出する発光デバイスを有する副画素と、緑色(G)の光を射出する発光デバイスを有する副画素と、青色(B)の光を射出する発光デバイスを有する副画素と、受光デバイスを有する副画素と、を有する構成とすることができる。受光デバイスは、可視光の波長域に感度を有することが好ましい。または、受光デバイスは、可視光及び赤外光の波長域に感度を有することが好ましい。
 なお、画素が有する発光デバイスが射出する光の色の組み合わせは赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3種に限定されない。画素が有する発光デバイスが射出する光の色の組み合わせは、例えば、黄色(Y)、シアン色(C)、及びマゼンタ色(M)の3種とすることができる。なお、画素が有する発光デバイスが射出する光の色を4種以上としてもよい。
 画素は、副画素を5つ以上有する構成としてもよい。具体的には、1つの画素が、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、及び白色(W)の4種の発光デバイスと、受光デバイスと、を有する構成とすることができる。また、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、及び赤外(IR)の4種の発光デバイスと、受光デバイスと、を有する構成とすることができる。なお、受光デバイスは、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。なお、1つの画素が複数の受光デバイスを有していてもよい。例えば、1つの画素が、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3種の発光デバイスと、可視光の波長域に感度を有する受光デバイスと、赤外光の波長域に感度を有する受光デバイスとを有する構成とすることができる。
 本発明の一態様の表示装置は、表示装置に接触している対象物を検出する機能を有することができる。対象物は特に限定されず、生体または物体とすることができる。対象物が生体の場合、表示装置は、例えば、指、または掌を検出する機能を有することができる。図1Bに示すように、層57が有する発光デバイスが発した光を、表示装置100に接触した指52が反射し、層53が有する受光デバイスがその反射光を検出する。これにより、表示装置100に指52が接触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る。また、図1Cに示すように、層57が有する発光デバイスが発した光を、表示装置100に近接した指52が反射し、層53が有する受光デバイスがその反射光を検出する。これにより、表示装置100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、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、また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。
 表示装置100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100に指52が接触しなくても、近接することにより指52を検出することができる。表示装置100と指52との間の距離が、例えば、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100が指52を検出できる構成であることが好ましい。当該構成とすることで、表示装置100に指52を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100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100に汚れ、または傷がつくリスクを低減することができる、または、指52が表示装置100に付着しうる汚れ(例えば、ゴミ、またはウィルスなど)に直接触れずに、表示装置100を操作することが可能となる。
 本発明の一態様の表示装置は、表示装置に接触している対象物を撮像する機能を有することができる。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1D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1Dは、発光デバイスを有する層57と、受光デバイスを有する層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1D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、また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が有する受光デバイスで受光する光の強度は、凸部の直下に位置する層53が有する受光デバイスで受光する光の強度よりも高くなる。よって、受光デバイスを用いて指52の指紋を撮像することができる。
 層53が有する受光デバイスの配列間隔は、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、受光デバイスの配列間隔は、例えば、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1E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1E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、受光デバイス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。また、取得した指紋の画像を用いて、指紋認証を行うことができる。なお、ここでは対象物を指として指紋を撮像する例を挙げて説明したが、本発明の一態様はこれに限られない。例えば、表示装置は、表示部に接触又は近接する掌を検出することができる。また、表示装置は、掌紋を撮像することができ、取得した掌紋の画像を用いて、掌紋認証を行うことができる。
 以上のように、本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスが発し、対象物に照射され、当該対象物により反射された光を受光デバイスが検出することができる。よって、暗い場所でも、表示部に接触又は近接する対象物を検出することができる。さらに、表示装置は、例えば、指紋認証、及び掌紋認証等の認証を行うことができる。
 受光デバイス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、部品点数を少なくできるため、小型、かつ軽量の表示装置とすることができる。
 基板50は、発光デバイス、及び受光デバイスの形成に耐えうる耐熱性を有する基板を用いることができる。基板50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、有機樹脂基板などを用いることができる。また、シリコンまたは炭化シリコンなどを材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、SOI基板などの半導体基板を用いることができる。
 特に、基板50として、前述の絶縁性基板または半導体基板上に、トランジスタなどの半導体素子を含む半導体回路が形成された基板を用いることが好ましい。当該半導体回路は、例えば、画素回路、ゲート線駆動回路(ゲートドライバ)、ソース線駆動回路(ソースドライバ)などを構成していることが好ましい。また、上記に加えて演算回路、記憶回路などが構成されていてもよい。
<構成例2>
[構成例2−1]
 本発明の一態様の表示装置に適用できる発光デバイス、及び受光デバイスの構成について、説明する。本発明の一態様の表示装置の断面概略図を、図2Aに示す。図2Aは、表示装置に適用できる発光デバイス20R、発光デバイス20G、発光デバイス20B、及び受光デバイス30PSの構成を示している。
 発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bはそれぞれ、光を発する機能(以下、発光機能とも記す)を有する。発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bは、OLED(Organic Light Emitting Diode)、又はQLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)等のEL素子を用いることが好ましい。EL素子が有する発光物質として、蛍光を発する物質(蛍光材料)、燐光を発する物質(燐光材料)、無機化合物(量子ドット材料等)、熱活性化遅延蛍光を示す物質(熱活性化遅延蛍光(TADF:Thermally Activated Delayed Fluorescence)材料)等が挙げられる。なお、TADF材料として、一重項励起状態と三重項励起状態が熱平衡状態にある材料を用いてもよい。このようなTADF材料は発光寿命(励起寿命)が短くなるため、発光デバイスにおける高輝度領域での効率低下を抑制することができる。
 発光デバイス20Rは、電極21a、EL層25R、及び電極23を有する。発光デバイス20Gは、電極21b、EL層25G、及び電極23を有する。発光デバイス20Bは、電極21c、EL層25B、及び電極23を有する。発光デバイス20Rにおいて、電極21aと電極23との間に挟持されるEL層25Rは、少なくとも発光層を有する。当該発光層は光を発する発光物質を有し、電極21aと電極23との間に電圧を印加することにより、EL層25Rから光が射出される。同様に、EL層25Gは、少なくとも発光層を有する。当該発光層は、光を発する発光物質を有し、電極21bと電極23との間に電圧を印加することにより、EL層25Gから光が射出される。EL層25Bは、少なくとも発光層を有する。当該発光層は、光を発する発光物質を有し、電極21cと電極23との間に電圧を印加することにより、EL層25Bから光が射出される。
 EL層25R、EL層25G、及びEL層25Bはそれぞれ、さらに、正孔注入性の高い物質を含む層(以下、正孔注入層と記す)、正孔輸送性の高い物質を含む層(以下、正孔輸送層と記す)、電子輸送性の高い物質を含む層(以下、電子輸送層と記す)、電子注入性の高い物質を含む層(以下、電子注入層と記す)、キャリアブロック層、励起子ブロック層、及び電荷発生層の一または複数を有してもよい。正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、励起子ブロック層、及び電荷発生層は、機能層ともいうことができる。
 なお、本明細書等において、発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bに共通の事柄を説明する場合、またはこれらを区別する必要が無い場合、単に発光デバイス20と記す場合がある。同様に、EL層25R、EL層25G、及びEL層25Bなど、アルファベットで区別する構成要素についても、これらに共通する事項を説明する場合には、アルファベットを省略した符号を用いて説明する場合がある。
 受光デバイス30PSは、光を検出する機能(以下、受光機能とも記す)を有する。受光デバイス30PSは、可視光を検出する機能を有する。受光デバイス30PSは、可視光に感度を有する。受光デバイス30PSは、可視光及び赤外光を検出する機能を有するとさらに好ましい。受光デバイス30PSは、可視光、及び赤外光に感度を有することが好ましい。受光デバイス30PSは、例えば、pn型またはpin型のフォトダイオードを用いることができる。
 受光デバイス30PSは、電極21d、受光層35PS、及び電極23を有する。電極21dと電極23との間に挟持される受光層35PSは、少なくとも活性層を有する。受光デバイス30PSは、光電変換デバイスとして機能し、受光層35PSに入射する光によって電荷を発生させ、電流として取り出すことができる。この時、電極21dと電極23との間に電圧を印加してもよい。受光層35PSに入射する光量に基づき、発生する電荷量が決まる。
 受光層35PSは、さらに、正孔輸送層、電子輸送層、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)を含む層、及びキャリアブロック層の一または複数を有してもよい。受光層35PSは、正孔注入層に用いることができる物質を含む層を有してもよい。受光デバイス30PSにおいて、当該層は正孔輸送層として機能することができる。また、受光層35PSは、電子注入層に用いることができる物質を含む層を有してもよい。受光デバイス30PSにおいて、当該層は電子輸送層として機能することができる。なお、正孔注入性を有する物質は、正孔輸送性を有するとも言える。電子注入性を有する物質は、電子輸送性を有するとも言える。したがって、本明細書等において、正孔注入性を有する物質を、正孔輸送性を有する物質と記す場合がある。同様に、電子注入性を有する物質を、電子輸送性を有する物質と記す場合がある。
 活性層は、半導体を含む。当該半導体として、シリコンなどの無機半導体、及び、有機化合物を含む有機半導体が挙げられる。特に、受光デバイス30PSとして、有機半導体を含む層を有する有機フォトダイオードを用いることが好ましい。有機フォトダイオードは、薄型化、軽量化、及び大面積化が容易であり、また、形状及びデザインの自由度が高いため、様々な表示装置に適用できる。また、有機半導体を用いることで、発光デバイス20が有するEL層と、受光デバイス30PSが有する受光層と、を同じ方法(例えば、真空蒸着法)で形成することができ、共通の製造装置を使用できるため好ましい。
 本発明の一態様の表示装置は、発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bとして有機ELデバイスを用い、受光デバイス30PSとして有機フォトダイオードを好適に用いることができる。有機ELデバイス及び有機フォトダイオードは、同一基板上に形成することができる。したがって、有機ELデバイスを用いた表示装置に有機フォトダイオードを内蔵することができる。本発明の一態様である表示装置は、画像を表示する機能に加えて、撮像機能及びセンシング機能の一方または双方も有する。
 電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dは、同一面上に設けられる。図2Aは、電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dが基板50上に設けられる構成を示している。電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dは、同じ材料を用いることができる。また、電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dは、同じ工程を経て形成することができる。例えば、電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dは、基板50上に形成された導電膜を島状に加工することにより形成できる。電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dを同一の工程で形成することにより、表示装置の生産性を高めることができる。
 なお、電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dを異なる工程で形成してもよい。また、電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dで膜厚を異ならせてもよい。電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dの膜厚を異ならせることにより、光学調整層として用いることができる。
 電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dはそれぞれ、画素電極ということができる。電極23は、発光デバイス20R、発光デバイス20G、発光デバイス20B、及び受光デバイス30PSで共通する層であり、共通電極ということができる。画素電極と共通電極のうち、光を射出させる、または光を入射させる側の電極には、可視光及び赤外光を透過する導電膜を用いる。光を射出させない、または光を入射させない側の電極には、可視光及び赤外光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
 図2Aは、発光デバイス20R、発光デバイス20G、発光デバイス20B、及び受光デバイス30PSのそれぞれにおいて、電極21a、電極21b、電極21c、及び電極21dが陽極として機能し、電極23が陰極として機能する構成を模式的に示している。図2Aでは、陽極と陰極の向きを分かりやすくするため、発光デバイス20Rの左側に発光ダイオードの回路記号を示し、受光デバイス30PSの右側にフォトダイオードの回路記号を示している。また、電子を−(マイナス)を付した丸印で示し、ホールを+(プラス)を付した丸印で示し、電子及びホールの流れる向きを模式的に矢印で示している。
 発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bにおいて、陽極として機能する電極21a、電極21b、及び電極21cは、第1の電位を供給する第1の配線と電気的に接続される。発光デバイス20R、発光デバイス20G、発光デバイス20B、及び受光デバイス30PSにおいて、陰極として機能する電極23は、第2の電位を供給する第2の配線と電気的に接続される。第2の電位は、第1の電位より低い電位とする。受光デバイス30PSにおいて、陽極として機能する電極21dは、第3の電位を供給する第3の配線と電気的に接続される。ここで、受光デバイス30PSには逆バイアス電圧を印加する。つまり、第3の電位は、第2の電位より低い電位とする。
 図2Aに示す構成の具体例を、図2Bに示す。発光デバイス20Rにおいて、EL層25Rは、第1の機能層27aと、発光層41Rと、第2の機能層29aと、をこの順に積層して有する。発光デバイス20Gにおいて、EL層25Gは、第1の機能層27bと、発光層41Gと、第2の機能層29bと、をこの順に積層して有する。発光デバイス20Bにおいて、EL層25Bは、第1の機能層27cと、発光層41Bと、第2の機能層29cと、をこの順に積層して有する。
 なお、発光デバイス20Rにおいて、一対の電極(電極21a及び電極23)の間に設けられた第1の機能層27a、発光層41R、及び第2の機能層29aを有する構成は単一の発光ユニットとして機能することができ、本明細書等において発光デバイス20Rの構成をシングル構造と呼ぶ場合がある。発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bも同様である。
 第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cは、発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bにおいて、陽極として機能する電極21a、電極21b、及び電極21c側に位置する。第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cはそれぞれ、正孔輸送層または正孔注入層とすることができる。または、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cはそれぞれ、正孔注入層と、正孔注入層上の正孔輸送層と、の積層構造としてもよい。さらに、正孔注入層が積層構造を有してもよく、正孔輸送層が積層構造を有してもよい。または、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cはそれぞれ、正孔輸送性を有する物質、及び正孔注入性を有する物質を有してもよい。
 第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cは、同じ材料を用いることができる。また、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cは、同じ工程を経て形成することができる。例えば、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cは、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cとなる膜を加工することにより形成できる。第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cを同一の工程で形成することにより、表示装置の生産性を高めることができる。
 第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cは、発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bにおいて、陰極として機能する電極23側に位置する。第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cはそれぞれ、電子輸送層または電子注入層とすることができる。または、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cはそれぞれ、電子輸送層と、電子輸送層上の電子注入層と、の積層構造としてもよい。さらに、電子注入層が積層構造を有してもよく、電子輸送層が積層構造を有してもよい。または、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cはそれぞれ、電子輸送性を有する物質、及び電子注入性を有する物質を有してもよい。
 第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cは、同じ材料を用いることができる。また、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cは、同じ工程を経て形成することができる。例えば、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cは、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cとなる膜を加工することにより形成できる。第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cを同一の工程で形成することにより、表示装置の生産性を高めることができる。
 図2Bに示すように、受光デバイス30PSにおいて、受光層35PSは、第3の機能層37PSと、活性層43PSと、第4の機能層39PSと、をこの順に積層して有する。
 受光デバイス30PSの陽極として機能する電極21d側に位置する第3の機能層37PSは、正孔輸送層とすることができる。第3の機能層37PSが含む正孔輸送性を有する物質は、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cが含む正孔輸送性を有する物質と異なってもよい。受光デバイス30PSが有する第3の機能層37PSは、発光デバイス20を構成する層(例えば、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27c)と異なる工程で形成することが好ましい。異なる工程で形成することにより、受光デバイス30PSにより適した材料を第3の機能層37PSに適用することができる。同様に、発光デバイス20により適した材料を第1の機能層27に適用することができる。
 第3の機能層37PSは、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cに用いることができる材料を用いることができる。第3の機能層37PSが含む正孔輸送性を有する物質は、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cが含む正孔輸送性を有する物質と異なってもよく、同じであってもよい。第3の機能層37PSが積層構造を有してもよい。
 第3の機能層37PSが含む正孔輸送性を有する物質と、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cが含む正孔輸送性を有する物質と、が異なる場合、それぞれのデバイスに最適な正孔電子輸送性を有する物質を選択することができ、好適である。一方で、第3の機能層37PSが含む正孔輸送性を有する物質と、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cが含む正孔輸送性を有する物質と、が同じ場合、共通の装置(例えば、共通の蒸着装置)を用いて作製することができ、製造コストを抑制することができるため好適である。
 受光デバイス30PSの陰極として機能する電極23側に位置する第4の機能層39PSは、電子輸送層とすることができる。第4の機能層39PSが含む電子輸送性を有する物質は、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cが含む電子輸送性を有する物質と異なってもよい。受光デバイス30PSが有する第4の機能層39PSは、発光デバイス20を構成する層(例えば、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29c)と異なる工程で形成することが好ましい。異なる工程で形成することにより、受光デバイス30PSにより適した材料を第4の機能層39PSに適用することができる。同様に、発光デバイス20により適した材料を第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cに適用することができる。
 第4の機能層39PSは、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cに用いることができる材料を用いることができる。第4の機能層39PSが含む電子輸送性を有する物質は、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cが含む電子輸送性を有する物質と異なってもよく、同じであってもよい。第4の機能層39PSが積層構造を有してもよい。
 第4の機能層39PSが含む電子輸送性を有する物質と、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cが含む電子輸送性を有する物質と、が異なる場合、それぞれのデバイスに最適な電子輸送性を有する物質を選択することができ、好適である。一方で、第4の機能層39PSが含む電子輸送性を有する物質と、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cが含む電子輸送性を有する物質と、が同じ場合、共通の装置(例えば、共通の蒸着装置)を用いて作製することができ、製造コストを抑制することができるため好適である。
 なお、第3の機能層37PSは、発光デバイスにおいて正孔注入層として機能する層、つまり正孔注入性の高い物質を含む層を有してもよい。正孔注入層は、受光デバイスにおいて正孔輸送層として機能することができる。第4の機能層39PSは、発光デバイスにおいて電子注入層として機能する層、つまり電子注入性の高い物質を含む層を有してもよい。電子注入層は、受光デバイスにおいて電子輸送層として機能することができる。
 図2B等に示すように、EL層25R、EL層25G、EL層25B、及び受光層35PSは、互いに共通する層を有さないことが好ましい。また、EL層25R、EL層25G、EL層25B、及び受光層35PSは、互いに接する領域を有さないことが好ましい。つまり、EL層25R、EL層25G、EL層25B、及び受光層35PSは、分離していることが好ましい。
 隣接する2つの発光デバイス20のEL層25が分離していることにより、発光デバイス20間でリーク電流が発生することを抑制することができる。つまり、所望の発光デバイス以外が発光してしまう現象(クロストークともいう)を抑制することができ、表示品質の高い表示装置とすることができる。
 受光デバイス30PSの受光層35PSが、隣接する発光デバイス20のEL層25と分離していることにより、発光デバイス20から受光デバイス30PSにリーク電流が流れ込むこと(サイドリークともいう)を抑制できる。したがって、SN比(Signal to Noise Ratio)が高く、精度の高い受光デバイス30PSとすることができる。
 本発明の一態様の表示装置は、発光デバイス20と受光デバイス30PSとの間のサイドリークが抑制されることから、発光デバイス20と受光デバイス30PSの間隔を狭くすることができる。つまり、画素に占める発光デバイス20、及び受光デバイス30PSの割合(以下、開口率ともいう)をそれぞれ高めることができる。また、画素のサイズを小さくすることができ、表示装置の精細度を高めることができる。したがって、光検出機能を有し、高開口率の表示装置を実現することができる。また、光検出機能を有し、高精細の表示装置を実現することができる。
 受光デバイス30PSの精細度は、100ppi以上、好ましくは200ppi以上、より好ましくは300ppi以上、より好ましくは400ppi以上、さらに好ましくは500ppi以上であって、2000ppi以下、1000ppi以下、または600ppi以下などとすることができる。特に、受光デバイス30PSの精細度を200ppi以上600ppi以下、好ましくは300ppi以上600ppi以下とすることで、指紋の撮像に好適に用いることができる。
 本発明の一態様の表示装置を用いて指紋認証を行う場合、受光デバイス30PSの精細度を高くすることで、例えば、指紋の特徴点(Minutia)を高い精度で抽出でき、指紋認証の精度を高めることができる。また、精細度が500ppi以上であると、米国国立標準技術研究所(NIST:National Institute of Standards and Technology)などの規格に準拠できるため、好適である。なお、受光デバイスの精細度を500ppiと仮定した場合、1画素あたり50.8μmのサイズとなり、指紋の幅(代表的には、300μm以上500μm以下)を撮像するには、十分な精細度であることがわかる。
[構成例2−2]
 図2A及び図2Bに示す構成と異なる構成を、図2Cに示す。図2Cに示す表示装置は、発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bにおいて、電極21a、電極21b、及び電極21cが陽極として機能し、電極23が陰極として機能し、受光デバイス30PSにおいて、電極21dが陰極として機能し、電極23が陽極として機能する構成を模式的に示している。
 発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bにおいて、陽極として機能する電極21a、電極21b、及び電極21cは、第1の電位を供給する第1の配線と電気的に接続される。発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bにおいて、陰極として機能し、かつ受光デバイス30PSにおいて、陽極として機能する電極23は、第2の電位を供給する第2の配線と電気的に接続される。第2の電位は、第1の電位より低い電位とする。受光デバイス30PSにおいて、陰極として機能する電極21dは、第3の電位を供給する第3の配線と電気的に接続される。第3の電位は、第2の電位より高い電位とする。
 図2Cに示すように、共通電極として機能する電極23が、発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bにおいて陽極または陰極の一方として機能し、受光デバイス30PSにおいて陽極または陰極の他方として機能する構成とすることができる。このような構成とすることにより、発光デバイス20の画素電極(電極21a、電極21b及び電極21c)と、受光デバイス30PSの画素電極(電極21d)の電位差を小さくすることができ、画素電極間のリーク(以下、サイドリークともいう)を抑制することができる。したがって、SN比が高く、精度の高い受光デバイス30PSとすることができる。
 例えば、第1の電位(電極21a、電極21b及び電極21cに供給される電位)を12V、第2の電位(電極23に供給される電位)を0V、第3の電位(電極21dに供給される電位)を4Vとすることができる。このような構成とすることにより、発光デバイス20の画素電極(電極21a、電極21b及び電極21c)と受光デバイス30PSの画素電極(電極21d)の電位差を小さくすることができ、発光デバイス20と受光デバイス30PSとの間のサイドリークを抑制することができる。
 さらに、第1の電位、第2の電位、及び第3の電位の最も高い電位と最も低い電位の差を小さくすることができるため、消費電力の低い表示装置とすることができる。
 図2Cに示す構成の具体例を、図2Dに示す。発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bについては、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 受光デバイス30PSの陰極として機能する電極21d側に位置する第3の機能層37PSは、電子輸送層とすることができる。第3の機能層37PSが含む電子輸送性を有する物質は、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cが含む電子輸送性を有する物質と異なってもよい。なお、第3の機能層37PSは、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cに用いることができる材料を用いることができる。第3の機能層37PSが含む電子輸送性を有する物質は、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cが含む電子輸送性を有する物質と同じであってもよい。
 受光デバイス30PSの陽極として機能する電極23側に位置する第4の機能層39PSは、正孔輸送層とすることができる。第4の機能層39PSが含む正孔輸送性を有する物質は、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cが含む正孔輸送性を有する物質と異なってもよい。なお、第4の機能層39PSは、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cに用いることができる材料を用いることができる。第4の機能層39PSが含む正孔輸送性を有する物質は、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cが含む正孔輸送性を有する物質と同じであってもよい。
 なお、第3の機能層37PSは、発光デバイスにおいて電子注入層として機能する層、つまり電子注入性の高い物質を含む層を有してもよい。第4の機能層39PSは、発光デバイスにおいて正孔注入層として機能する層、つまり正孔注入性の高い物質を含む層を有してもよい。
 本実施の形態では、発光デバイス20において、電極21a、電極21b及び電極21cが陽極として機能し、電極23が陰極として機能する構成を説明したが、本発明の一態様はこれに限られない。発光デバイス20において、電極21a、電極21b及び電極21cが陰極として機能し、電極23が陽極として機能する構成とすることもできる。その場合、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cは、電子輸送層及び電子注入層の一または双方とすることができる。第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cは、正孔輸送層または正孔注入層の一または双方とすることができる。
[構成例2−3]
 図2Bに示す構成と異なる構成を、図3Aに示す。図3Aに示す発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bは、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cに代わり、第1の機能層27を有し、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cに代わり、第2の機能層29を有する。第1の機能層27は、発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bで共通する層であり、第1の共通層と呼ぶことができる。同様に、第2の機能層29は、発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bで共通する層であり、第2の共通層と呼ぶことができる。
 図3Aに示すように、発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bの陽極として機能する電極21a、電極21b、及び電極21c側に位置する第1の機能層27は、正孔輸送層または正孔注入層とすることができる。または、第1の機能層27は、正孔注入層と、正孔注入層上の正孔輸送層と、の積層構造としてもよい。第1の機能層27については、第1の機能層27a、第1の機能層27b、及び第1の機能層27cの記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bの陰極として機能する電極23側に位置する第2の機能層29は、電子輸送層または電子注入層とすることができる。または、第2の機能層29は、電子輸送層と、電子輸送層上の電子注入層と、の積層構造としてもよい。第2の機能層29については、第2の機能層29a、第2の機能層29b、及び第2の機能層29cの記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 なお、電極23と第2の機能層29との間、及び電極23と第4の機能層39PSとの間に、第3の共通層を設けてもよい。第3の共通層は、例えば、電子注入層を有する。または、第3の共通層は、電子輸送層と、電子輸送層上の電子注入層の積層構造としてもよい。第3の共通層は、発光デバイス20R、発光デバイス20G、発光デバイス20B、及び受光デバイス30PSに共通する層である。なお、第3の共通層に電子注入層を用いる場合、当該電子注入層は受光デバイス30PSにおいて電子輸送層として機能する。
 なお、図3Bに示すように、受光デバイス30PSにおいて、電極21dが陰極として機能し、電極23が陽極として機能する構成としてもよい。
 なお、電極23と第2の機能層29との間、及び電極23と第4の機能層39PSとの間に、第3の共通層を設けてもよい。第3の共通層は、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。なお、第3の共通層に電子注入層を用いる場合、当該電子注入層は受光デバイス30PSにおいて特定の機能を有さなくてもよい。
 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、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)とを含む複合材料などが挙げられる。
 発光デバイスにおいて、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。受光デバイスにおいて、正孔輸送層は、活性層において入射した光に基づき発生した正孔を陽極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。正孔輸送性材料は、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、フラン誘導体など)、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。
 発光デバイスにおいて、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。受光デバイスにおいて、電子輸送層は、活性層において入射した光に基づき発生した電子を陰極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、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、アルカリ金属、アルカリ土類金属、また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、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)、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)、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、またはこれらの化合物を用いることができる。また、電子注入層は、2以上の積層構造としてもよい。当該積層構造として、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設ける構成とすることができる。
 または、電子注入層は、電子輸送性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、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−ジ(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)、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(Tg)を備え、耐熱性に優れる。
 電荷発生層は、例えば、リチウムなど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、電荷発生層は、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、電荷発生層には、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、電荷発生層には、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電荷発生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。
 活性層は、半導体を含む。当該半導体として、シリコンなどの無機半導体、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、活性層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、発光層と、活性層と、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。
 活性層が有するn型半導体の材料として、フラーレン(例えばC60、C70等)、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電子共役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、受光デバイスとして有益である。C60、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、[6,6]−Phenyl−C71−butyric acid methyl ester(略称:PC70BM)、[6,6]−Phenyl−C61−butyric acid methyl ester(略称:PC60BM)、1’,1’’,4’,4’’−Tetrahydro−di[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2’,3’,56,60:2’’,3’’][5,6]fullerene−C60(略称:ICBA)などが挙げられる。
 n型半導体の材料として、例えば、N,N’−ジメチル−3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:Me−PTCDI)などのペリレンテトラカルボン酸誘導体が挙げられる。
 n型半導体の材料として、例えば、2,2’−(5,5’−(チエノ[3,2−b]チオフェン−2,5−ジイル)ビス(チオフェン−5,2−ジイル))ビス(メタン−1−イル−1−イリデン)ジマロノニトリル(略称:FT2TDMN)が挙げられる。
 n型半導体の材料として、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、キノン誘導体等が挙げられる。
 活性層が有するp型半導体の材料として、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)、キナクリドン、ルブレン等の電子供与性の有機半導体材料が挙げられる。
 p型半導体の材料として、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体、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、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、ルブレン誘導体、テトラセン誘導体、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、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、活性層は、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。または、活性層は、n型半導体とp型半導体とを積層して形成してもよい。
 発光デバイス及び受光デバイスには低分子化合物及び高分子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。発光デバイス及び受光デバイスを構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
 例えば、正孔輸送性材料または電子ブロック材料として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)などの高分子化合物、及び、モリブデン酸化物、ヨウ化銅(CuI)などの無機化合物を用いることができる。また、電子輸送性材料または正孔ブロック材料として、酸化亜鉛(ZnO)などの無機化合物、ポリエチレンイミンエトキシレート(PEIE)などの有機化合物を用いることができる。受光デバイスは、例えば、PEIEとZnOとの混合膜を有していてもよい。
 活性層に、ドナーとして機能するPoly[[4,8−bis[5−(2−ethylhexyl)−2−thienyl]benzo[1,2−b:4,5−b’]dithiophene−2,6−diyl]−2,5−thiophenediyl[5,7−bis(2−ethylhexyl)−4,8−dioxo−4H,8H−benzo[1,2−c:4,5−c’]dithiophene−1,3−diyl]]polymer(略称:PBDB−T)、または、PBDB−T誘導体などの高分子化合物を用いることができる。例えば、PBDB−TまたはPBDB−T誘導体にアクセプター材料を分散させる方法などが使用できる。
 本発明の一態様の表示装置のより具体的な構成例について、説明する。
<構成例3>
[構成例3−1]
 本発明の一態様の表示装置100Aの構成例を示す上面概略図を、図4Aに示す。表示装置100Aは、複数の画素103がマトリクス状に配置された表示部と、表示部の外側の接続部140と、を有する。
 それぞれの画素103は、複数の副画素を有する。図4Aは、画素103が、副画素120R、副画素120G、副画素120B、及び副画素130を有する例を示している。副画素120Rは、赤色の光を発する発光デバイス110Rを有する。副画素120Gは、緑色の光を発する発光デバイス110Gを有する。副画素120Bは、青色の光を発する発光デバイス110Bを有する。副画素130は、受光デバイス150を有する。図4Aでは、各デバイスの区別を簡単にするため、発光デバイス110の発光領域内にR、G、Bの符号を付している。また、受光デバイス150の受光領域内にPSの符号を付している。
 図4A中の一点鎖線A1−A2、及び一点鎖線D1−D2に対応する断面図を、図4Bに示す。発光デバイス110R、発光デバイス110G、発光デバイス110B、及び受光デバイス150は、基板101上に設けられる。
 なお、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。
 発光デバイス110Rは、電極111aと、共通電極123と、電極111aと共通電極123との間に挟持されるEL層175Rと、を有する。EL層175Rは、第1の機能層115aと、第2の機能層116aと、第1の機能層115aと第2の機能層116aとの間に挟持される発光層112Rと、を有する。
 発光デバイス110Gは、電極111bと、共通電極123と、電極111bと共通電極123との間に挟持されるEL層175Gと、を有する。EL層175Gは、第1の機能層115bと、第2の機能層116bと、第1の機能層115bと第2の機能層116bとの間に挟持される発光層112Gと、を有する。
 発光デバイス110Bは、電極111cと、共通電極123と、電極111cと共通電極123との間に挟持されるEL層175Bと、を有する。EL層175Bは、第1の機能層115cと、第2の機能層116cと、第1の機能層115cと第2の機能層116cとの間に挟持される発光層112Bと、を有する。
 受光デバイス150は、電極111dと、共通電極123と、電極111dと共通電極123との間に挟持される受光層177と、を有する。受光層177は、第3の機能層155と、第4の機能層156と、第3の機能層155と第4の機能層156との間に挟持される活性層157と、を有する。
 電極111a、電極111b、電極111c、及び電極111dはそれぞれ、発光デバイス110または受光デバイス150の画素電極として機能する。
 発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bは、前述の発光デバイス20R、発光デバイス20G、及び発光デバイス20Bの構成を適用することができる。受光デバイス150は、前述の受光デバイス30PSの構成を適用することができる。
 共通電極123は、発光デバイス110及び受光デバイス150に共通して設けられる。発光デバイス110及び受光デバイス150を構成する共通電極123以外の要素は、発光デバイス110及び受光デバイス150で共通せず、分離して設けられる。
 具体的には、電極111a、電極111b、電極111c、及び電極111dは、発光デバイス110及び受光デバイス150で共通せず、分離して設けられる。第1の機能層115a、第1の機能層115b、及び第1の機能層115cは、発光デバイス110で共通せず、分離して設けられる。同様に、発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bは、発光デバイス110で共通せず、分離して設けられる。同様に、第2の機能層116a、第2の機能層116b、及び第2の機能層116cは、発光デバイス110で共通せず、分離して設けられる。
 受光デバイス150が有する第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156はいずれも発光デバイス110と共通せず、分離して設けられる。受光デバイス150が有する第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156が発光デバイス110と分離して設けられることにより、発光デバイス110から受光デバイス150にリーク電流が流れ込むことを抑制できる。したがって、SN比が高く、精度の高い受光デバイス150とすることができる。
 受光デバイス150が有する第3の機能層155は、発光デバイス110が有する機能層(例えば、第1の機能層115a、第1の機能層115b、及び第1の機能層115c)と異なる工程で形成することが好ましい。異なる工程で形成することにより、受光デバイス150により適した材料を第3の機能層155に適用することができる。つまり、第3の機能層155は、発光デバイス110の機能層が有する有機化合物と異なる有機化合物を有する構成とすることができる。
 同様に、受光デバイス150が有する第4の機能層156は、発光デバイス110が有する機能層(例えば、第2の機能層116a、第2の機能層116b、及び第2の機能層116c)と異なる工程で形成することが好ましい。異なる工程で形成することにより、受光デバイス150により適した材料を第4の機能層156に適用することができる。つまり、第4の機能層156は、発光デバイス110の機能層が有する有機化合物と異なる有機化合物を有する構成とすることができる。
 第1の機能層115a、第1の機能層115b、第1の機能層115c、及び第3の機能層155はそれぞれ、電極111の上面に接する領域を有する。
 電極111と共通電極123のいずれか一方に可視光に対して透光性を有する導電膜を用い、他方に反射性を有する導電膜を用いる。電極111を透光性、共通電極123を反射性とすることで、表示装置100Aを下面射出型(ボトムエミッション型)の表示装置とすることができる。一方、電極111を反射性、共通電極123を透光性とすることで、表示装置100Aを上面射出型(トップエミッション型)の表示装置とすることができる。なお、電極111と共通電極123の双方を透光性とすることで、表示装置100Aを両面射出型(デュアルエミッション型)の表示装置とすることもできる。
 電極111a、電極111b、電極111c、及び電極111dの膜厚を異ならせ、光学調整層として用いてもよい。光学調整層を設けることにより、マイクロキャビティ構造(微小共振器構造)を有する発光デバイス110及び受光デバイス150とすることができる。マイクロキャビティ構造を適用する場合、例えば、電極111は、可視光に対して反射性を有する導電層と、当該導電層上の透光性を有する導電層(光学調整層ともいう)との積層構造を用いることができる。電極111a、電極111b、電極111c、及び電極111dで光学調整層の膜厚を異ならせることで、それぞれの光路長を異ならせることができる。共通電極123に、反射性及び透光性を有する導電膜を用いることができる。
 マイクロキャビティ構造を適用することにより、発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bは、特定の波長の光が強められ、色純度の高い発光デバイスとすることができる。受光デバイス150は、検出したい特定の波長の光が強められ、感度の高い受光デバイスとすることができる。
 図4Bに示すように、隣接する2つの発光デバイス110の間、及び隣接する発光デバイス110と受光デバイス150の間に埋め込まれるように、絶縁層182が設けられる。2つの受光デバイス150が隣接する構成とする場合も同様に、受光デバイスの間も絶縁層182を設けてもよい。絶縁層182は、EL層175Rの側面、EL層175Gの側面、EL層175Bの側面、受光層177の側面、電極111aの側面、電極111bの側面、電極111cの側面、及び電極111dの側面と接する領域を有することが好ましい。絶縁層182を設けることで、EL層175及び受光層177の側面から内部へ不純物が侵入することを抑制でき、信頼性の高い表示装置とすることができる。特に、絶縁層182は、発光層112、及び活性層157の側面と接する領域を有することが好ましい。当該不純物は、例えば、酸素、及び水が挙げられる。絶縁層182上に、共通電極123が設けられる。
 隣接する発光デバイス110間に絶縁層182を設けることにより、EL層175R、EL層175G、及びEL層175Gが、互いに接しない構成とすることができる。これにより、隣接する2つのEL層175を介して電流が流れ、意図しない発光が生じることを防ぐことができる。したがって、コントラストが高く、表示品位の高い表示装置とすることができる。
 同様に、隣接する発光デバイス110と受光デバイス150の間に絶縁層182を設けることにより、EL層175と受光層177が接しない構成とすることができる。これにより、隣接する発光デバイス110から受光デバイス150にリーク電流が流れ込むこと(サイドリーク)を抑制できる。したがって、SN比が高く、精度の高い受光デバイス150とすることができる。
 隣接する発光デバイス110間において、EL層175の端部近傍では、EL層175が設けられる領域と、EL層175が設けられない領域で段差が生じる。本発明の一態様の表示装置は、絶縁層182を設けることで当該段差を小さくし、その上に形成される共通電極123の段差被覆性を高めることができる。したがって、共通電極123の段切れによる接続不良を抑制することができる。または、段差によって共通電極123の膜厚が局所的に薄くなり、電気抵抗が上昇してしまうことを抑制することができる。
 本発明の一態様は、隣接して配置されるEL層175の間に絶縁層182を設けることにより、共通電極123の形成面の凹凸を小さくすることができるため、EL層175の端部近傍における共通電極123の段差被覆性を高めることができ、共通電極123の良好な導電性を実現することができる。
 同様に、隣接する発光デバイス110と受光デバイス150の間、及び隣接する受光デバイス150間においても、受光層177が設けられる領域と、受光層177が設けられない領域で段差が生じる。絶縁層182を設けることで当該段差を小さくし、その上に形成される共通電極123の段差被覆性を高めることができる。
 EL層175の端部において、EL層175の上面と絶縁層182の上面の段差を小さくする、つまり、EL層175の上面の高さと絶縁層182の上面の高さを一致または概略一致させることにより、共通電極123の段差被覆性を高めることができる。同様に、受光層177の端部において、受光層177の上面と絶縁層182の上面の段差を小さくする、つまり、受光層177の上面の高さと絶縁層182の上面の高さを一致または概略一致させることにより、共通電極123の段差被覆性を高めることができる。
 図4Bは、絶縁層182の上面の高さが、EL層175の上面の高さ、及び受光層177の上面の高さと一致または概略一致する構成を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。絶縁層182の上面の高さが、EL層175の上面の高さ、及び受光層177の上面の高さと一致していなくてもよい。絶縁層182の上面の高さが、EL層175の上面の高さより高くてもよく、低くてもよい。絶縁層182の上面の高さが、受光層177の上面の高さより高くてもよく、低くてもよい。また、絶縁層182が、EL層175の上面と接する領域を有してもよく、受光層177の上面と接する領域を有してよい。
 なお、EL層175R、EL層175G、EL層175B、及び受光層177の上面の高さがそれぞれ異なってもよい。また、EL層175Rの端部、EL層175Gの端部、EL層175Bの端部、及び受光層177の端部のそれぞれにおいて、絶縁層182の上面の高さが異なってもよい。例えば、EL層175Rの端部において、EL層175Rの上面の高さが絶縁層182の上面の高さより高く、EL層175Gの端部において、EL層175Gの上面の高さが絶縁層182の上面の高さより高く、EL層175Bの端部において、EL層175Bの上面の高さが絶縁層182の上面の高さと一致または概略一致し、受光層177の端部において、受光層177の上面の高さが絶縁層182の上面の高さより低くてもよい。
 絶縁層182は、絶縁層182aと、絶縁層182a上の絶縁層182bとの積層構造とすることができる。絶縁層182aは、EL層175の側面、及び受光層177の側面と接する領域を有することが好ましい。絶縁層182aは、電極111の側面と接する領域を有することが好ましい。絶縁層182bは、絶縁層182a上に設けられる。絶縁層182bは、断面視において、絶縁層182aの凹部を充填するように、絶縁層182a上に接して設けられる。
 絶縁層182aは、EL層175及び受光層177の保護絶縁層として機能する。絶縁層182aは、酸素及び水の少なくとも一方に対してバリア性を有することが好ましい。絶縁層182aを設けることにより、EL層175及び受光層177の側面から内部へ酸素、水、またはこれらの構成元素が侵入することを抑制でき、信頼性の高い表示装置とすることができる。絶縁層182aは、特に発光層112層、及び活性層157の側面を覆うことが好ましい。
 断面視において、EL層175または受光層177の側面と接する領域における絶縁層182aの幅(膜厚)が大きいと、EL層175及び受光層177の間隔が大きくなり、開口率が低くなってしまう場合がある。また、絶縁層182aの幅(膜厚)が小さいと、EL層175及び受光層177の側面から内部へ酸素、水、またはこれらの構成元素が侵入することを抑制する効果が小さくなってしまう場合がある。EL層175または受光層177の側面と接する領域における絶縁層182aの幅(膜厚)は、3nm以上200nm以下が好ましく、さらには3nm以上150nm以下が好ましく、さらには5nm以上150nm以下が好ましく、さらには5nm以上100nm以下が好ましく、さらには10nm以上100nm以下が好ましく、さらには10nm以上50nm以下が好ましい。絶縁層182aの幅(膜厚)を前述の範囲とすることで、高い開口率を有し、かつ信頼性の高い表示装置とすることができる。
 絶縁層182aは、無機材料を有する絶縁層とすることができる。絶縁層182aとして、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、インジウムガリウム亜鉛酸化物、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンなどを単層で、又は積層して用いることができる。特に、酸化アルミニウムは、エッチングにおいて、EL層175との選択比が高く、後述する絶縁層182aの形成において、EL層175を保護する機能を有するため、好ましい。特にALD法により形成した酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコンなどの無機絶縁材料を絶縁層182aとして用いることにより、ピンホールの少ない膜とすることができ、EL層175及び受光層177を保護する機能に優れた絶縁層182aとすることができる。
 なお、本明細書中において、酸化窒化物とは、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。例えば、酸化窒化シリコンと記載した場合は、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
 絶縁層182aの形成は、スパッタリング法、化学気相成長(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、分子線エピタキシー(MBE:Molecular Beam Epitaxy)法、パルスレーザ堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法などを用いることができる。絶縁層182aの形成は、被覆性が良好なALD法を好適に用いることができる。
 絶縁層182a上に設けられる絶縁層182bは、絶縁層182aの凹部を充填し、絶縁層182の平坦性を高める機能を有する。絶縁層182の平坦性を高めることにより、その上に形成される共通電極123の段差被覆性を高めることができる。絶縁層182bとして、有機材料を有する絶縁層を好適に用いることができる。例えば、絶縁層182bとして、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、及びこれらの樹脂の前駆体の一または複数を用いることができる。また、絶縁層182bとして、感光性の樹脂を用いることができる。感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる。感光性の樹脂として、フォトレジストを用いてもよい。
 絶縁層182bに感光性の樹脂を用いることにより、露光及び現像の工程のみで絶縁層182bを作製することができる。また、ネガ型の感光性樹脂(例えばレジスト材料など)を用いて絶縁層182bを形成してもよい。また、絶縁層182bとして、有機材料を有する絶縁層を用いる場合、可視光を吸収する材料を用いると好適である。絶縁層182bに可視光を吸収する材料を用いると、EL層175からの発光を絶縁層182bにより吸収することが可能となり、隣接するEL層175に漏れうる光(迷光)を抑制することができる。したがって、表示品位の高い表示装置とすることができる。同様に、EL層175から、隣接する受光層177に漏れうる光(迷光)を抑制することができる。したがって、SN比が高く、精度の高い受光デバイス150を有する表示装置とすることができる。
 絶縁層182bとして、着色された材料(例えば、黒色の顔料を含む材料など)を用いることで、隣接する画素からの迷光を遮断し、混色を抑制する機能を付与してもよい。また、絶縁層182aと、絶縁層182bとの間に、反射膜(例えば、銀、パラジウム、銅、チタン、及びアルミニウムなどの中から選ばれる一または複数を含む金属膜)を設け、発光層から射出される光を上記反射膜により反射させ、光取り出し効率を向上させる機能を付与してもよい。
 絶縁層182bの上面は、平坦であるほど好ましいが、表面が緩やかな曲面形状となる場合がある。絶縁層182bの上面は、例えば、凸面、凹面、または平面であってもよい。または、絶縁層182bの上面は、図5Aに示すように、例えば、凹部と凸部とを有する波型形状であってもよい。
 絶縁層182aは、EL層175及び受光層177層と絶縁層182bの間に設けられ、これらが接しない構造とすることができる。EL層175及び受光層177が絶縁層182bと接すると、絶縁層182bに含まれる成分(例えば、有機溶媒)によりEL層175及び受光層177が溶解してしまう可能性がある。絶縁層182aを設けることにより、EL層175の側面、及び受光層177の側面を保護することができる。なお、絶縁層182a及び絶縁層182bの一方を設けない、つまり、絶縁層182a及び絶縁層182bのいずれか一のみを設ける構成としてもよい。例えば、図5Bに示すように、絶縁層182bを設けない構成としてもよい。
 共通電極123上には、保護層125が設けられる。保護層125は、上方から各発光デバイス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は、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、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、酸化ハフニウム膜等の酸化物膜又は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、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。
 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。
 接続部140は、共通電極123と、共通電極123と電気的に接続される電極111pとを有する。接続部140は、カソードコンタクト部と呼ぶことができる。電極111pは、電極111a、電極111b、電極111c、及び電極111dと同じ材料を用いることができる。また、電極111pは、電極111a、電極111b、電極111c、及び電極111dと同じ工程を経て形成することができる。共通電極123を覆って、保護層125が設けられる。
 図4Bに示すように、接続部140を囲むように絶縁層182を設けてもよい。絶縁層182は、電極111pの側面と接する領域を有することが好ましい。絶縁層182上に、共通電極123が設けられる。
 なお、図4Aは、上面視において、接続部140が表示部の右側に位置する例を示すが、接続部140の位置は特に限定されない。接続部140は、上面視で、表示部の上側、右側、左側、下側の少なくとも一箇所に設けられていればよく、表示部の四辺を囲むように設けられていてもよい。また、接続部140は、単数であっても複数であってもよい。
 接続部140は、表示部の外周に沿って設けることができる。接続部140は、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。また、接続部140の上面形状は特に限定されない。表示部の上面形状が長方形である場合、接続部140の上面形状は、例えば、帯状、L字状、角括弧状、又は四角形とすることができる。
 図4B、図5A及び図5Bは、EL層175の端部、及び受光層177の端部がそれぞれ、電極111の端部と一致または概略一致する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。EL層175の端部、及び受光層177の端部が、電極111の端部と一致しなくてもよい。図5Cに示すように、EL層175の端部、及び受光層177の端部がそれぞれ、電極111の端部より内側に位置してもよい。図5Dに示すように、EL層175の端部、及び受光層177の端部がそれぞれ、電極111の端部より外側に位置してもよい。
 なお、本明細書等において、「端部が一致または概略一致」とは、上面視において、積層した層と層との間で少なくとも輪郭の一部が重なることをいう。例えば、上層と下層とが、同一のマスクパターン、または一部が同一のマスクパターンにより加工された場合を含む。ただし、厳密には輪郭が重ならず、上層の輪郭が下層の輪郭より内側に位置すること、または、上層の輪郭が下層の輪郭より外側に位置することもあり、この場合も「端部が一致または概略一致」という。
[構成例3−2]
 図5Dに示す構成と異なる構成を、図6Aに示す。図6Aに示す発光デバイス110R、発光デバイス110G、発光デバイス110B、及び受光デバイス150は、電極111a、電極111b、電極111c、電極111d、及び電極111pの側面がそれぞれ、テーパー形状を有する点で、図5Dに示す構成と主に異なる。
 なお、本明細書等において、テーパー形状とは、構造の側面の少なくとも一部が、基板面に対して傾斜して設けられている形状のことを指す。例えば、傾斜した側面と基板面とがなす角(テーパー角ともいう)が90度未満である領域を有することが好ましい。
 図6Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図6Bに示し、領域Qの拡大図を、図6Cに示す。図6Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図6Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 電極111a、電極111b、電極111c、電極111d、及び電極111pの側面がそれぞれ、テーパー形状を有することが好ましい。電極111a、電極111b、電極111c、電極111d、及び電極111pのテーパー角はそれぞれ、90度未満が好ましく、さらには80度以下が好ましく、さらには70度以下が好ましく、さらには50度以下が好ましい。電極111a、電極111b、電極111c、電極111d、及び電極111pの側面がそれぞれテーパー形状を有することにより、これらの上に形成される層(例えば、第1の機能層115、及び第3の機能層155)の段差被覆性が向上し、該層に段切れまたは鬆といった不具合が発生することを抑制できる。
 図6Bに示すように、発光デバイス110Bにおいて、第1の機能層115cの端部、発光層112Bの端部、及び第2の機能層116cの端部は、互いに一致または概略一致する。言い換えると、第1の機能層115c、発光層112B、及び第2の機能層116cは、互いに上面形状が一致または概略一致する。例えば、第1の機能層115cとなる膜、発光層112Bとなる膜、及び第2の機能層116cとなる膜を、同じマスクを用いて加工することにより、第1の機能層115c、発光層112B、及び第2の機能層116cを形成することができる。このような構成とすることにより、発光層112Bの面積を大きくすることができ、発光デバイス110Bの発光領域の面積を大きくすることができる。つまり、高開口率の表示装置とすることができる。
 図6Cに示すように、発光デバイス110Rにおいて、第1の機能層115aの端部、発光層112Rの端部、及び第2の機能層116aの端部は、互いに一致または概略一致する。言い換えると、第1の機能層115a、発光層112R、及び第2の機能層116aは、互いに上面形状が一致または概略一致する。例えば、第1の機能層115となる膜、発光層112となる膜、及び第2の機能層116となる膜を、同じマスクを用いて加工することにより、第1の機能層115、発光層112、及び第2の機能層116を形成することができる。発光デバイス110Gについても同様である。
 図6Bに示すように、受光デバイス150において、第3の機能層155の端部、活性層157の端部、及び第4の機能層156の端部は、互いに一致または概略一致する。言い換えると、第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156は、互いに上面形状が一致または概略一致する。例えば、第3の機能層155となる膜、活性層157となる膜、及び第4の機能層156となる膜を、同じマスクを用いて加工することにより、第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156を形成することができる。このような構成とすることにより、活性層157の面積を大きくすることができ、受光デバイス150の受光領域の面積を大きくすることができる。つまり、高感度の受光機能を有する表示装置とすることができる。
 なお、本明細書等において「上面形状が一致または概略一致」とは、積層した層と層との間で少なくとも輪郭の一部が重なることをいう。例えば、上層と下層とが、同一のマスクパターン、または一部が同一のマスクパターンにより加工された場合を含む。ただし、厳密には輪郭が重なり合わず、上層が下層の内側に位置すること、または、上層が下層の外側に位置することもあり、この場合も「上面形状が一致または概略一致」という。
 図6Bに示すように、受光デバイス150が有する受光層177は、発光デバイス110Bが有するEL層175Bと共通する層を有さず、また、EL層175Bと接する領域を有さないことが好ましい。つまり、受光層177は、EL層175Bと分離していることが好ましい。なお、図6Bは、受光デバイス150に隣接する発光デバイスとして発光デバイス110Bを示しているが、これに限定されない。受光デバイスが有する受光層は、当該受光デバイスと隣接する発光デバイスが有するEL層と分離していることが好ましい。なお、2つの受光デバイスが隣接する場合も同様に、一方の受光デバイスが有する受光層は、他方の受光デバイスが有する受光層と分離していることが好ましい。
 図6Cに示すように、発光デバイス110Gが有するEL層175Gは、発光デバイス110Rが有するEL層175Rと共通する層を有さず、また、EL層175Rと接する領域を有さないことが好ましい。つまり、EL層175Gは、EL層175Rと分離していることが好ましい。なお、図6Cは、発光デバイス110Gに隣接する発光デバイスとして発光デバイス110Rを示しているが、これに限定されない。発光デバイスが有するEL層は、当該発光デバイスと隣接する発光デバイスが有するEL層と分離していることが好ましい。
 図6Bに示すように、受光デバイス150において、第3の機能層155の側面は、被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、第3の機能層155の側面と、被形成面(ここでは、基板101)が成す角θ155は、60度以上90度以下が好ましい。
 図6Bに示すように、発光デバイス110Bにおいて、第1の機能層115cの側面は、被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、第1の機能層115cの側面と、被形成面(ここでは、基板101)が成す角θ115cは、60度以上90度以下が好ましい。
 同様に、図6Cに示すように、発光デバイス110Rにおいて、第1の機能層115aの側面は、被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、第1の機能層115aの側面と、被形成面(ここでは、基板101)が成す角θ115aは、60度以上90度以下が好ましい。発光デバイス110Gにおいて、第1の機能層115bの側面は、被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、第1の機能層115bの側面と、被形成面(ここでは、基板101)が成す角θ115bは、60度以上90度以下が好ましい。
 発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bはそれぞれ、FMMを用いて形成することができる。FMMを用いて形成された発光層112は、端部に近いほど厚さが薄くなる場合がある。図6Bに示すように、発光デバイス110Bにおいて、発光層112Bの端部の膜厚TE112Bは、当該端部よりも内側の領域の膜厚TC112Bより薄くなる場合がある。同様に、図6Cに示すように、発光デバイス110Rにおいて、発光層112Rの端部の膜厚TE112Rは、当該端部よりも内側の領域の膜厚TC112Rより薄くなる場合がある。発光デバイス110Gにおいて、発光層112Gの端部の膜厚TE112Gは、当該端部よりも内側の領域の膜厚TC112Gより薄くなる場合がある。なお、発光層112の端部の膜厚TE112R、膜厚TE112G、及び膜厚TE112Bはそれぞれ、発光層112と絶縁層182が接する領域における発光層112の膜厚ということができる。一方、発光層112の膜厚TC112R、膜厚TC112G、及び膜厚TC112Bはそれぞれ、発光層112と絶縁層182が接しない領域における発光層112の膜厚ということができる。
 発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bの膜厚が互いに異なってもよい。なお、図6A等は、発光層112Rの膜厚が厚く、発光層112Bの膜厚が薄い例を示しているが、発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bの膜厚の大小関係はこれに限られない。同様に、活性層157の膜厚と、発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bの膜厚の大小関係も特に限定されない。
 絶縁層182は、EL層175の側面、及び受光層177の側面と接する領域を有することが好ましい。絶縁層182をEL層175及び受光層177と接するように設けることで、島状のEL層175及び受光層177が絶縁層182によって固定される、又は、接着される効果を奏する。これにより、EL層175及び受光層177が剥がれることを防止することができる。発光デバイス110及び受光デバイス150の信頼性を高めることができる。また、発光デバイス110及び受光デバイス150の作製歩留まりを高めることができる。
 絶縁層182の上面の高さは、EL層175の端部における上面の高さ、及び受光層177の端部における上面の高さと一致または概略一致することが好ましい。このようにすることにより、共通電極123の被形成面をより平坦にすることができ、共通電極123の段切れによる接続不良を抑制することができる。または、段差によって共通電極123の膜厚が局所的に薄くなり、電気抵抗が上昇してしまうことを抑制することができる。なお、絶縁層182の上面は平坦な形状を有することが好ましいが、凸部、凸曲面、凹曲面、又は凹部を有していてもよい。
 なお、絶縁層182の上面の高さは、EL層175の端部における上面の高さ、及び受光層177の端部における上面の高さより高くてもよく、低くもよい。少なくとも、絶縁層182は、発光層112Rの側面、及び活性層157の側面を覆うことが好ましい。つまり、絶縁層182の上面の高さは、発光層112の端部における上面の高さ、及び活性層157の端部における上面の高さより高いことが好ましい。絶縁層182が発光層112Rの側面、及び活性層157の側面を覆うことにより、発光層112R、及び活性層157に不純物が拡散することを抑制できる。
 図6A等では、発光デバイス110において、EL層175の端部が、電極111の端部より外側に位置する構成を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。EL層175の端部が、電極111の端部より内側に位置してもよく、電極111の端部と一致または概略一致してもよい。また、EL層175において、発光層112の端部が、第1の機能層115の端部、及び第2の機能層116の端部と一致または概略一致する構成を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。発光層112の端部が、第1の機能層115の端部、及び第2の機能層116の端部より内側に位置してもよい。発光層112の端部が、第1の機能層115の端部、及び第2の機能層116の端部より内側に位置する場合、発光層112の端部が、電極111の端部より内側に位置してもよく、電極111の端部より外側に位置してもよく、電極111の端部と一致または概略一致してもよい。
 図6A等では、受光デバイス150において、受光層177の端部が、電極111の端部より外側に位置する構成を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。受光層177の端部が、電極111の端部より内側に位置してもよく、電極111の端部と一致または概略一致してもよい。
 図6(A)は、接続部140において、電極111pと接する領域を有する犠牲層128pを示している。犠牲層128pは、表示装置を作製する際に設けた層の一部が残存したものである。犠牲層128pの詳細については後述する。
[構成例3−3]
 図6Aに示す構成と異なる構成を、図7Aに示す。図7Aに示す発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bはそれぞれ、発光層112の端部が、第1の機能層115及び第2の機能層116の端部より内側に位置する点で、図6Aに示す構成と主に異なる。
 図7Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図7Bに示し、領域Qの拡大図を、図7Cに示す。図7Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図7Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 図6Bに示すように、発光デバイス110Bにおいて、発光層112Bの端部は、第1の機能層115cの端部より内側に位置する。また、発光層112Bの端部は、第2の機能層116cの端部より内側に位置する。発光層112Bの上面及び側面は、第2の機能層116cと接する。つまり、発光層112Bの上面および側面は、第2の機能層116cで覆われる。発光層112Bの上面および側面を第2の機能層116cで覆うことにより、発光層112Bに不純物が拡散することを抑制することができる。したがって、発光デバイス110Bの信頼性を高めることができる。当該不純物は、例えば、共通電極123に含まれる金属成分などがある。
 発光層112Bの側面は、テーパー形状であることが好ましい。発光層112Bの側面と、被形成面(ここでは、第1の機能層115c)が成す角θ112Bは、小さいことが好ましい。具体的には、角θ112Bは0度より大きく90度未満が好ましく、さらには0度より大きく60度未満が好ましく、さらには0度より大きく50度未満が好ましく、さらには0度より大きく40度未満が好ましく、さらには0度より大きく30度未満が好ましい。角θ112Bを小さくすることより、発光層112B及び第1の機能層115c上に形成される層(例えば、第2の機能層116c)の段差被覆性が向上し、該層に段切れまたは鬆といった不具合が発生することを抑制できる。また、角θ112Bは、角θ115cより小さいことが好ましい。
 なお、発光層112Bは、FMMを用いて形成することができる。FMMを用いて形成された発光層112Bは、端部に近いほど厚さが薄くなり、角θ112Bが極めて小さくなる場合がある。例えば、角θ112Bは、0度より大きく30度未満となる場合がある。そのため、発光層112Bは、その側面と上面が連続的につながり、側面と上面を明確に区別することが困難な場合がある。
 第2の機能層116cの端部は、第1の機能層115cの端部と一致または概略一致する。言い換えると、第2の機能層116cは、第1の機能層115cと上面形状が一致または概略一致する。例えば、第1の機能層115cとなる第1の膜、及び第2の機能層116cとなる第2の膜を、同じマスクを用いて加工することにより、第1の機能層115c及び第2の機能層116cを形成することができる。
 第1の機能層115c、及び第2の機能層116cの側面は、それぞれの被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、第1の機能層115cの側面と、被形成面(ここでは、基板101)が成す角θ115cは、60度以上90度以下が好ましい。第2の機能層116cの側面と、被形成面(ここでは、第1の機能層115c)が成す角θ116cは、60度以上90度以下が好ましい。
 なお、ここでは発光デバイス110Bを例に挙げて説明したが、発光デバイス110R、及び発光デバイス110Bも同様である。発光層112Rの側面と、被形成面(ここでは、第1の機能層115a)が成す角θ112R、及び発光層112Gの側面と、被形成面(ここでは、第1の機能層115b)が成す角θ112Gはそれぞれ、角θ112Bの記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。第2の機能層116aの側面と、被形成面(ここでは、第1の機能層115a)が成す角θ116a、及び第2の機能層116bの側面と、被形成面(ここでは、第1の機能層115b)が成す角θ116bはそれぞれ、角θ116cの記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 図7Bに示すように、受光デバイス150において、第3の機能層155の端部、活性層157の端部、及び第4の機能層156の端部は、互いに一致または概略一致する。言い換えると、第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156は、互いに上面形状が一致または概略一致する。例えば、第3の機能層155となる膜、活性層157となる膜、及び第4の機能層156となる膜を、同じマスクを用いて加工することにより、第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156を形成することができる。
 第3の機能層155の側面は、被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、第3の機能層155の側面と、被形成面(ここでは、基板101)が成す角θ155は、60度以上90度以下が好ましい。
[構成例3−4]
 図7Aに示す構成と異なる構成を、図8Aに示す。図8Aに示す発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bはそれぞれ、発光層112の端部が、電極111の端部より内側に位置する点で、図7Aに示す構成と主に異なる。
 図8Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図8Bに示し、領域Qの拡大図を、図8Cに示す。図8Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図8Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 図8Bに示すように、受光デバイス150において、第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156の端部が一致または概略一致する。第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156の端部は、電極111dの端部より外側に位置する。
 図8B及び図8Cに示すように、発光デバイス110において、第1の機能層115、及び第2の機能層116の端部が一致または概略一致する。第1の機能層115、及び第2の機能層116の端部は、電極111の端部より外側に位置する。電極111の端部は、発光層112の端部より外側に位置する。
[構成例3−5]
 図6Aに示す構成と異なる構成を、図9Aに示す。図9Aに示す発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bはそれぞれ、EL層175の端部が、電極111の端部より内側に位置する点で、受光デバイス150は、受光層177の端部が、電極111dの端部より内側に位置する点で、図6Aに示す構成と主に異なる。
 図9Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図9Bに示し、領域Qの拡大図を、図9Cに示す。図9Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図9Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 図9Bに示すように、受光層177の端部は、電極111d上に位置する。EL層175Bの端部は、電極111c上に位置する。図9Cに示すように、EL層175Rの端部は、電極111a上に位置する。EL層175Gの端部は、電極111b上に位置する。
 絶縁層182は、EL層175の側面、受光層177の側面、並びに電極111の上面及び側面と接する領域を有することが好ましい。特に、電極111と共通電極123の間に絶縁層182を設けることで、電極111と共通電極123が接し、ショートしてしまうことを抑制することができる。
[構成例3−6]
 図9Aに示す構成と異なる構成を、図10Aに示す。図10Aに示す発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bはそれぞれ、発光層112の端部が、第1の機能層115及び第2の機能層116の端部より内側に位置する点で、図9Aに示す構成と主に異なる。
 図10Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図10Bに示し、領域Qの拡大図を、図10Cに示す。図10Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図10Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 図10Bに示すように、受光デバイス150において、第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156の端部が一致または概略一致する。第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156の端部は、電極111dの端部より内側に位置する。
 図10B及び図10Cに示すように、発光デバイス110において、第1の機能層115、及び第2の機能層116の端部が一致または概略一致する。第1の機能層115、及び第2の機能層116の端部は、電極111の端部より内側に位置する。第1の機能層115、及び第2の機能層116の端部は、発光層112の端部より外側に位置する。
[構成例3−7]
 図6Aに示す構成と異なる構成を、図11Aに示す。図11Aに示す構成は、絶縁層182が、EL層175Rの上面、EL層175Gの上面、EL層175Bの上面、及び受光層177の上面と重なる領域を有する点で、図6Aに示す構成と主に異なる。
 図11Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図11Bに示し、領域Qの拡大図を、図11Cに示す。図11Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図11Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 図11Bに示すように、絶縁層182の上面は、受光層177の上面よりも高い領域を有する。また、絶縁層182と受光層177の間に、受光層177を形成する際に用いた犠牲層128が残存してもよい。犠牲層128の詳細は後述する。
 断面視において、犠牲層128の一方の端部は、受光層177の端部と一致または概略一致する。犠牲層128の他方の端部は、絶縁層182の端部と一致または概略一致する。例えば、受光層177となる膜上に、犠牲層128となる第1の犠牲層を形成する。続いて、第1の犠牲層をマスクに、受光層177となる膜を加工して受光層177を形成する。続いて、絶縁層182aとなる膜、及び絶縁層182bを形成する。続いて、絶縁層182bをマスクに、絶縁層182aとなる膜、及び第1の犠牲層を加工することにより、絶縁層182a、及び犠牲層128を形成することができる。
 絶縁層182の上面は、EL層175Bの上面よりも高い領域を有する。また、絶縁層182とEL層175Bの間に、EL層175Bを形成する際に用いた犠牲層118cが残存してもよい。
 犠牲層118cの一方の端部は、EL層175Bの端部と一致または概略一致する。犠牲層118cの他方の端部は、絶縁層182の端部と一致または概略一致する。例えば、EL層175Bとなる膜上に、犠牲層118cとなる第2の犠牲層を形成する。続いて、第2の犠牲層をマスクに、EL層175Bとなる膜を加工してEL層175Bを形成する。続いて、絶縁層182aとなる膜、及び絶縁層182bを形成する。続いて、絶縁層182bをマスクに、絶縁層182aとなる膜、及び第2の犠牲層を加工することにより、絶縁層182a、及び犠牲層118cを形成することができる。犠牲層118cの詳細は後述する。
 図11Cに示すように、絶縁層182の上面は、EL層175Rの上面よりも高い領域を有する。また、絶縁層182とEL層175Rの間に、EL層175Rを形成する際に用いた犠牲層118aが残存してもよい。同様に、絶縁層182の上面は、EL層175Gの上面よりも高い領域を有する。また、絶縁層182とEL層175Gの間に、EL層175Gを形成する際に用いた犠牲層118bが残存してもよい。犠牲層118a、及び犠牲層118bについては、犠牲層118cの記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
[構成例3−8]
 図7Aに示す構成と異なる構成を、図12Aに示す。図12Aに示す構成は、絶縁層182が、EL層175Rの上面、EL層175Gの上面、EL層175Bの上面、及び受光層177の上面と重なる領域を有する点で、図7Aに示す構成と主に異なる。
 図12Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図12Bに示し、領域Qの拡大図を、図12Cに示す。図12Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図12Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 図12Bに示すように、絶縁層182の上面は、受光層177の上面よりも高い領域を有する。また、絶縁層182と受光層177の間に、受光層177を形成する際に用いた犠牲層128が残存してもよい。
 図12B、及び図12Cに示すように、絶縁層182の上面は、EL層175の上面よりも高い領域を有する。また、絶縁層182と、EL層175R、EL層175G及びEL層175Bの間、EL層175R、EL層175G及びEL層175Bを形成する際に用いた犠牲層118a、犠牲層118b、及び犠牲層118cが残存してもよい。
[構成例3−9]
 図6Aに示す構成と異なる構成を、図13Aに示す。図13Aに示す発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bは、第1の機能層115a、第1の機能層115b、及び第1の機能層115cに代わり、第1の機能層115を有する点と、第2の機能層116a、第2の機能層116b、及び第2の機能層116cに代わり、第2の機能層116を有する点で、図6Aに示す構成と主に異なる。
 具体的には、発光デバイス110Rは、EL層として第1の機能層115と、発光層112Rと、第2の機能層116と、をこの順で積層して有する。発光デバイス110Gは、EL層として第1の機能層115と、発光層112Gと、第2の機能層116と、をこの順で積層して有する。発光デバイス110Bは、EL層として第1の機能層115と、発光層112Bと、第2の機能層116と、をこの順で積層して有する。
 第1の機能層115は、発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bで共通する層であり、第1の共通層と呼ぶことができる。同様に、第2の機能層116は、第2の共通層と呼ぶことができる。第1の機能層115は、第1の機能層115a、第1の機能層115b、及び第1の機能層115cに用いることができる材料を用いることができる。第2の機能層116は、第2の機能層116a、第2の機能層116b、及び第2の機能層116cに用いることができる材料を用いることができる。
 図13Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図13Bに示し、領域Qの拡大図を、図13Cに示す。図13Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図13Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 図13Bに示すように、受光デバイス150が有する受光層177は、発光デバイス110Bが有するEL層175Bと共通する層を有さず、また、EL層175Bと接する領域を有さないことが好ましい。つまり、受光デバイス150が有する受光層177は、当該受光デバイス150と隣接する発光デバイス110が有するEL層175と分離していることが好ましい。なお、2つの受光デバイス150が隣接する場合も同様に、一方の受光デバイス150が有する受光層177は、他方の受光デバイス150が有する受光層177と分離していることが好ましい。
 図13Bに示すように、第2の機能層116の端部は、第1の機能層115の端部と一致または概略一致する。言い換えると、第2の機能層116は、第1の機能層115と上面形状が一致または概略一致する。例えば、第1の機能層115となる第1の膜、及び第2の機能層116となる第2の膜を、同じマスクを用いて加工することにより、第1の機能層115及び第2の機能層116を形成することができる。
 第1の機能層115の側面は、それぞれの被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、第1の機能層115の側面と、被形成面(ここでは、基板101)が成す角θ115は、60度以上90度以下が好ましい。
 図13A、図13B及び図13Cに示すように、隣接する発光デバイス110は、第1の機能層115及び第2の機能層116を共通して有する。具体的には、発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bは、互いに隣接する発光層112と第1の機能層115及び第2の機能層116を共通して有する。
[構成例3−10]
 図13Aに示す構成と異なる構成を、図14Aに示す。図14Aに示す発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bは、隣接する発光層112が重なる領域を有する点で、図13Aに示す構成と主に異なる。
 図14Aの一点鎖線で示す領域Qの拡大図を、図14Bに示し、領域Rの拡大図を、図14Cに示す。図14Bは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。図14Cは、左側に発光デバイス110G、右側に発光デバイス110Bを示している。領域Pの拡大図は、図13Bを参照できる。
 図14Bに示すように、発光層112Gは、発光層112Rと重なる領域を有する。具体的には、発光層112Gは、発光層112Rを覆って設けられ、発光層112Rの端部と接する領域を有する。同様に、図14Cに示すように、発光層112Bは、発光層112Gと重なる領域を有する。具体的には、発光層112Bは、発光層112Gを覆って設けられ、発光層112Gの端部と接する領域を有する。
 なお、図14A等は、発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bをこの順に形成し、発光層112Bが発光層112Gを覆い、発光層112Gが発光層112Rを覆う構成を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bの形成の順は特に限定されず、隣接する発光層112が重なる領域を有する構成とすることができる。隣接する2つの発光層112が重なる領域を有することは、例えば、フォトルミネッセンス(PL:Photoluminescence)法を用いて確認することができる。
 電極111と重なる領域においては、隣接する発光層112が重ならないことが好ましい。つまり、隣接する発光層112が重なる領域は、電極111と重ならない領域であることが好ましい。隣接する発光層112が重なる領域は、発光層112の合計の膜厚が厚くなることにより、駆動電圧が高くなり、発光への寄与が小さくなってしまう場合がある。電極111と重なる領域においては、隣接する発光層112が重ならない構成とすることにより、発光領域の面積が小さくなることを抑制することができる。
 隣接する発光デバイス110間において、発光層112の端部近傍では、発光層112が設けられる領域と、発光層112が設けられない領域で段差が生じる。本発明の一態様の表示装置は、隣接する発光層112が重なる領域を有することで当該段差を小さくし、その上に形成される第2の機能層116の段差被覆性を高めることができる。したがって、第2の機能層116の段切れを抑制することができる。
 なお、図14A等は、受光層177と隣接するEL層175との間に絶縁層182を設け、隣接する2つのEL層175間に絶縁層182を設けない構成を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。隣接する2つのEL層175間も、絶縁層182を設けてもよい。なお、隣接する2つの発光デバイス110間で、第1の機能層115及び第2の機能層116を分離する場合、隣接する発光層112が接する領域が除去、または一部が除去されてもよい。
[構成例3−11]
 図6Aに示す構成と異なる構成を、図15Aに示す。図15Aに示す構成は、絶縁層182を有さない点で、図6Aに示す構成と主に異なる。
 図15Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図15Bに示し、領域Qの拡大図を、図15Cに示す。図15Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図15Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 図15B及び図15Cに示すように、電極111a、電極111b、及び電極111cの側面はそれぞれ、第1の機能層115、発光層112、及び第2の機能層116のいずれか一以上で覆われていることが好ましい。つまり、電極111a、電極111b、及び電極111cの端部はそれぞれ、第1の機能層115の端部、発光層112の端部、及び第2の機能層116の端部のいずれか一以上より内側に位置することが好ましい。同様に、電極111dの側面は、第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156のいずれか一以上で覆われていることが好ましい。つまり、電極111dの端部は、第3の機能層155の端部、活性層157の端部、及び第4の機能層156の端部のいずれか一以上より内側に位置することが好ましい。このような構成とすることにより、電極111と共通電極123が接し、ショートしてしまうことを抑制することができる。
[構成例3−12]
 図13Aに示す構成と異なる構成を、図16Aに示す。図16Aに示す発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bは、第1の機能層115の側面、及び第2の機能層116の側面の形状が異なる点で、図13Aに示す構成と主に異なる。
 図16Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図16Bに示し、領域Qの拡大図を、図16Cに示す。図16Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図16Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 第1の機能層115の側面は、テーパー形状を有する。第1の機能層115の側面と、被形成面(ここでは、基板101)が成す角θ115は小さいことが好ましい。具体的には、角θ115は0度より大きく90度未満が好ましく、さらには0度より大きく60度未満が好ましく、さらには0度より大きく50度未満が好ましく、さらには0度より大きく40度未満が好ましく、さらには0度より大きく30度未満が好ましい。角θ115を小さくすることより、基板101及び第1の機能層115上に形成される層(例えば、絶縁層182)の段差被覆性が向上し、該層に段切れまたは鬆といった不具合が発生することを抑制できる。第2の機能層116の側面も、テーパー形状を有してもよい。第2の機能層116の側面がテーパー形状を有することより、第1の機能層115及び第2の機能層116上に形成される層(例えば、絶縁層182)の段差被覆性が向上し、該層に段切れまたは鬆といった不具合が発生することを抑制できる。
 図16Bに示すように、第2の機能層116の端部は、第1の機能層115の端部より内側に位置する。または、第2の機能層116の端部は、第1の機能層115の端部より外側に位置してもよく、第1の機能層115の端部と一致または概略一致してもよい。
 なお、図16A等は、発光層112の端部が、第1の機能層115及び第2の機能層116の端部より内側に位置する構成を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。発光層112の端部が、第1の機能層115の端部より外側に位置してもよい。発光層112の端部が、第2の機能層116の端部より外側に位置してもよい。
[構成例3−13]
 図16Aに示す構成と異なる構成を、図17Aに示す。図17Aに示す構成は、絶縁層182を有さない点で、図16Aに示す構成と主に異なる。
 図17Aの一点鎖線で示す領域Pの拡大図を、図17Bに示し、領域Qの拡大図を、図17Cに示す。図17Bは、左側に発光デバイス110B、右側に受光デバイス150を示している。図17Cは、左側に発光デバイス110R、右側に発光デバイス110Gを示している。
 図17B及び図17Cに示すように、電極111a、電極111b、及び電極111cの側面はそれぞれ、第1の機能層115、発光層112、及び第2の機能層116のいずれか一以上で覆われていることが好ましい。つまり、電極111a、電極111b、及び電極111cの端部はそれぞれ、第1の機能層115の端部、発光層112の端部、及び第2の機能層116の端部のいずれか一以上より内側に位置することが好ましい。同様に、電極111dの側面は、第3の機能層155、活性層157、及び第4の機能層156のいずれか一以上で覆われていることが好ましい。つまり、電極111dの端部は、第3の機能層155の端部、活性層157の端部、及び第4の機能層156の端部のいずれか一以上より内側に位置することが好ましい。このような構成とすることにより、電極111と共通電極123が接し、ショートしてしまうことを抑制することができる。
<作製方法例1>
 以下では、本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例について、図面を参照して説明する。ここでは、図6Aに示す表示装置の作製方法を例に挙げて説明する。図18A乃至図21Dは、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。
 なお、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法等を用いて形成することができる。CVD法には、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。
 表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。
 表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いることができる。それ以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法等により薄膜を加工してもよい。
 フォトリソグラフィ法には、代表的には以下の2つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
 フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、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、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、サンドブラスト法等を用いることができる。
〔電極111a乃至電極111d、電極111pの形成〕
 基板101上に電極111a、電極111b、電極111c、電極111d、及び電極111pを形成する(図18A)。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111a、電極111b、電極111c、電極111d、及び電極111pを形成することができる。
 各画素電極に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)を適用することが好ましい。これにより、発光デバイス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。
 電極111a、電極111b、電極111c、電極111d、及び電極111pの側面がそれぞれテーパー形状を有することが好ましい。電極111a、電極111b、電極111c、電極111d、及び電極111pの形成に用いるレジストマスクの側面は、テーパー形状を有することが好ましい。導電膜のエッチングは、ウェットエッチング法を好適に用いることができる。
〔機能膜155f、活性膜157f、機能膜156fの形成〕
 続いて、電極111a、電極111b、電極111c、及び電極111d上に、後に第3の機能層155となる機能膜155f、活性層157となる活性膜157f、及び第4の機能層156となる機能膜156fをこの順に成膜する。機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156fはそれぞれ、例えば、蒸着法、スパッタリング法、塗布法、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。なお、本明細書等において、機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156fをまとめて、受光膜と記す場合がある。
 例えば、赤外光の波長域に感度を有する受光デバイスを作製する場合、機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156fの少なくとも一つを、塗布法またはインクジェット法により高分子化合物を用いて形成することで、良好な特性の受光デバイスを作製することができる。
 機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156fは、電極111p上に設けないように形成することが好ましい。例えば、機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156fを蒸着法又はスパッタリング法により形成する場合、電極111pに機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156f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できる。
〔犠牲膜128f、犠牲膜129fの形成〕
 続いて、機能膜156f上に、犠牲膜128fと、犠牲膜129fをこの順に形成する(図18B)。犠牲膜128fは、電極111pの上面に接して設けられる。
 犠牲膜128fは、機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155f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好適に用いることができる。また、犠牲膜128fは、後述する犠牲膜129fとのエッチングの選択比の大きい膜を好適に用いることができる。さらに、犠牲膜128fは、機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155f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特に好ましい。
 犠牲膜128fは、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、無機絶縁膜等の無機膜を用いることができる。犠牲膜128fは、スパッタリング法、蒸着法、CVD法、ALD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、機能膜156f上に直接形成する犠牲膜128fは、ALD法を用いて形成することが好ましい。
 犠牲膜128f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。
 犠牲膜128f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、ITOとも表記する)、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)、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。特に、元素Mは、ガリウム、アルミニウム、又はイットリウムから選ばれた一種又は複数種とすることが好ましい。
 犠牲膜128fは、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコンなどの酸化物、窒化シリコン、窒化アルミニウムなどの窒化物、または酸化窒化シリコンなどの酸窒化物を用いることができる。このような無機絶縁材料は、スパッタリング法、CVD法、またはALD法等を用いて形成することができる。
 犠牲膜128fとして、少なくとも機能膜156f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128fに好適に用いることができる。犠牲膜128f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、機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155f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128fの形成に用いることのできる湿式の成膜方法として、例えば、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、及びナイフコートがある。
 犠牲膜128f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。
 犠牲膜129fは、後に犠牲膜128fをエッチングする際のハードマスクとして用いる。また、後の犠牲膜129fの加工時には、犠牲膜128fが露出する。したがって、犠牲膜128fと犠牲膜129f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128fのエッチング条件、及び犠牲膜129fのエッチング条件に応じて、犠牲膜129f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、犠牲膜129f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、犠牲膜129f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、IGZO、ITO等の金属酸化物膜等があり、これを犠牲膜128fに用いることができる。
 なお、これに限られず、犠牲膜129fは、様々な材料の中から、犠牲膜128fのエッチング条件、及び犠牲膜129f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128f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。
 例えば、犠牲膜129f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、及び酸化窒化ハフニウムなどの酸化物膜または酸窒化物膜を用いることができる。
 犠牲膜129f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、窒化ゲルマニウム等の窒化物を用いることもできる。または、犠牲膜129fとして、タングステン、モリブデン、銅、アルミニウム、チタン、及びタンタルなどの金属または、当該金属を含む合金を用いてもよい。
 例えば、犠牲膜128fとして、ALD法により形成した酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコンなどの無機絶縁材料を用い、犠牲膜129fとして、スパッタリング法により形成した、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)などの、インジウムを含む金属酸化物を用いることが好ましい。
 犠牲膜129fは、例えば、機能膜155f、活性膜157f、または、機能膜156fに用いることができる材料を犠牲膜129fに用いることができる。このような材料を用いることで、成膜装置を共通に用いることができるため、好ましい。さらに、後に犠牲層をマスクとして機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156fをエッチングする際に、犠牲膜129fも除去でき、工程を簡略にすることができる。
〔犠牲層129、犠牲層128の形成〕
 続いて、電極111dと重なる領域の犠牲膜129f上、及び接続部140と重なる領域の犠牲膜129f上に、レジストマスク133及びレジストマスク133pを形成する(図18C)。
 レジストマスク133及びレジストマスク133p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、犠牲膜129fを形成せずに、犠牲膜128f上にレジストマスク133及びレジストマスク133pを形成する場合、犠牲膜128f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、機能膜156f等が溶解してしまう恐れがある。犠牲膜129f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128f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、犠牲膜129fを用いずに、犠牲膜128f上に直接、レジストマスク133及びレジストマスク133pを形成してもよい。
 続いて、レジストマスク133及びレジストマスク133pに覆われない領域の犠牲膜129fをエッチングにより除去し、犠牲層129及び犠牲層129pを形成する。
 犠牲膜129fのエッチングの際、犠牲膜128f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。犠牲膜129f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、犠牲層129及び犠牲層129pの面積が縮小することを抑制できる。
 続いて、レジストマスク133及びレジストマスク133pを除去する(図18D)。
 レジストマスク133及びレジストマスク133p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133及びレジストマスク133pを除去することが好ましい。
 このとき、レジストマスク133の除去は、機能膜156f上に犠牲膜128fが設けられた状態で行われるため、機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fへのダメージを抑制することができる。特に、活性膜157fが酸素に触れると、受光デバイスの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、犠牲層129及び犠牲層129pをマスクに、犠牲層129及び犠牲層129pのいずれにも覆われない領域の犠牲膜128fをエッチングにより除去し、電極111dと重なる領域に犠牲層128を形成するとともに、電極111pの上面に接する犠牲層128pを形成する。
 犠牲膜128f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、犠牲層128及び犠牲層128pの面積の縮小を抑制できるため好ましい。
〔第3の機能層155、活性層157、第4の機能層156の形成〕
 続いて、犠牲層129及び犠牲層129pをエッチングにより除去するとともに、犠牲層128及び犠牲層128pのいずれにも覆われない領域の機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fをエッチングにより除去し、第4の機能層156、活性層157、及び第3の機能層155を形成する(図18E)。
 機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fと、犠牲層129とを同一工程でエッチングすることにより、工程を簡略にすることができ、表示装置の生産性を高め、作製コストを削減することができる。
 特に、機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fのエッチングには、酸素(O)ガスを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、機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fの変質を抑制し、信頼性の高い表示装置を実現できる。エッチングガスとして、例えば、CF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、H又はHe等の貴ガスを好適に用いることができる。また、上記ガスと、酸素ガス以外の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。
 なお、機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fのエッチングと、犠牲層129のエッチングを、別々に行ってもよい。例えば、機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fをエッチングし、その後に犠牲層129をエッチングしてもよい。
〔機能膜115fの形成〕
 続いて、基板101、電極111a、電極111b、電極111c、第3の機能層155、活性層157、第4の機能層156、犠牲層128、及び犠牲層128pを覆って、機能膜115fを成膜する(図19A)。機能膜115fは、後に第1の機能層115a、第1の機能層115b、及び第1の機能層115cとなる。機能膜115fは、FMMを用いることなく成膜することが好ましい。
 機能膜115fの成膜は、前述の機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156fの成膜に用いることができる方法を用いることができる。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。
〔発光層112R、発光層112G、発光層112Bの形成〕
 続いて、電極111aと重なる領域の機能膜115f上に、島状の発光層112Rを形成する(図19B)。
 発光層112Rは、FMMを用いた真空蒸着法により形成することが好ましい。なお、FMMを用いたスパッタリング法、またはインクジェット法を用いて島状の発光層112Rを形成してもよい。
 図19Bは、FMM191Rを介して発光層112Rを形成している様子を示している。図19Bでは、発光層112Rの被形成面が下側になるように基板を反転した状態で成膜する、いわゆるフェイスダウン方式で発光層112Rを形成している様子を示している。
 FMMを用いた真空蒸着法では、FMMの開口部よりも広い範囲に蒸着される場合が多い。図19B中の破線で示すように、FMM191Rの開口部よりも広い範囲に発光層112Rが成膜されうる。また、発光層112Rの端部は、テーパー形状となる。
 なお、図19Bは、FMM191Rが発光層112Rの被形成面と接しない構成を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。FMM191Rが、発光層112Rの被形成面(ここでは、機能膜115f)と接してもよい。このとき、基板101からの高さが最も高くなる受光デバイス150となる領域、つまり電極111dと重なる領域がFMM191Rと接する。当該領域は、FMM191Rを保持する機能を有することができる。そして、当該領域は、FMM191Rと電極111a、電極111b、及び電極111cとの距離を保つスペーサとしての機能を有することができる。発光層112G、及び発光層112Bを形成する場合も同様である。
 続いて、FMM191Gを用いて、電極111bと重なる領域の機能膜115f上に、発光層112Gを形成する(図19C)。発光層112Gの端部は、テーパー形状となる。なお、図19Cは、発光層112Gが発光層112Rと重なる領域を有さない、つまり、発光層112Gと発光層112Rが分離するように、発光層112Gを形成する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。発光層112Gが発光層112Rと重なる領域を有する、つまり、発光層112Gと発光層112Rが接するように、発光層112Gを形成してもよい。
 続いて、FMM191Bを用いて、電極111cと重なる領域の機能膜115f上に、発光層112Bを形成する(図19D)。発光層112Bの端部は、テーパー形状となる。なお、図19Dは、発光層112Bが発光層112Gと重なる領域を有さない、つまり、発光層112Bと発光層112Gが分離するように、発光層112Bを形成する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。発光層112Bが発光層112Gと重なる領域を有する、つまり、発光層112Bと発光層112Gが接するように、発光層112Bを形成してもよい。
 電極111p上には、発光層112R、発光層112G及び発光層112Bを形成しないことが好ましい。
 なお、ここでは発光層112R、発光層112G、発光層112Bの順で形成したが、形成順はこれに限られない。
〔機能膜116f、犠牲膜118f、犠牲膜119fの形成〕
 続いて、発光層112R、発光層112G、発光層112B、及び機能膜115fを覆って、機能膜116fを形成する。機能膜116fは、後に第2の機能層116a、第2の機能層116b、及び第2の機能層116cとなる。機能膜116fの形成は、前述の機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156fの成膜に用いることができる方法を用いることができる。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。
 続いて、機能膜116f上に、犠牲膜118fと、犠牲膜119fをこの順に形成する(図20A)。
 犠牲膜118fは、機能膜116f、及び機能膜115f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好適に用いることができる。また、犠牲膜118fは、後述する犠牲膜119fとのエッチングの選択比の大きい膜を好適に用いることができる。さらに、犠牲膜118fは、機能膜156f、及び機能膜155f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118fは、犠牲膜128fに用いることができる材料を用いることができる。また、犠牲膜118fの形成は、犠牲膜128fの形成に用いることができる方法を用いることができる。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。
 犠牲膜118fは、犠牲膜128fと同じ材料を用いることが好ましい。さらに、犠牲膜118fの膜厚は、犠牲膜128fの膜厚と同程度とすることが好ましい。
 犠牲膜119fは、後に犠牲膜118fをエッチングする際のハードマスクとして用いる。また、後の犠牲膜119fの加工時には、犠牲膜118fが露出する。したがって、犠牲膜118fと犠牲膜119f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118fのエッチング条件、及び犠牲膜119fのエッチング条件に応じて、犠牲膜119fに用いることのできる膜を選択することができる。
 犠牲膜119fは、犠牲膜129fに用いることができる材料を用いることができる。また、犠牲膜118fの形成は、犠牲膜128fの形成に用いることができる方法を用いることができる。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。犠牲膜119fは、犠牲膜129fと同じ材料を用いてもよく、異なる材料を用いてもよい。また、犠牲膜118fの膜厚は、犠牲膜128fの膜厚と同程度であってもよく、異なってもよい。
 犠牲膜119fのエッチングは、犠牲膜129fのエッチングに関する記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
〔犠牲層119a乃至119c、犠牲層118a乃至118cの形成〕
 続いて、電極111aと重なる領域の犠牲膜119f上、電極111bと重なる領域の犠牲膜119f上、及び電極111cと重なる領域の犠牲膜119f上に、レジストマスク134a、レジストマスク134b、及びレジストマスク134cを形成する(図20B)。
 レジストマスク134aは、発光層112Rより小さくする。つまり、レジストマスク134aの端部は、発光層112Rの端部より内側に位置する。同様に、レジストマスク134bは、発光層112Gより小さくする。つまり、レジストマスク134bの端部は、発光層112Gの端部より内側に位置する。レジストマスク134cは、発光層112Bより小さくする。つまり、レジストマスク134cの端部は、発光層112Bの端部より内側に位置する。
 レジストマスク134a、レジストマスク134b、及びレジストマスク134cについては、レジストマスク133の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 なお、図7Aに示す表示装置を作製する場合は、レジストマスク134aは、発光層112Rより大きくする。つまり、レジストマスク134aの端部は、発光層112Rの端部より外側に位置する。同様に、レジストマスク134bは、発光層112Gより大きくする。つまり、レジストマスク134bの端部は、発光層112Gの端部より外側に位置する。レジストマスク134cは、発光層112Bより大きくする。つまり、レジストマスク134cの端部は、発光層112Bの端部より外側に位置する。
 ここで、犠牲膜119fを形成せずに、犠牲膜118f上にレジストマスク134a、レジストマスク134b、及びレジストマスク134cを形成する場合、犠牲膜118f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、機能膜116f等が溶解してしまう恐れがある。犠牲膜119f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118f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、犠牲膜119fを用いずに、犠牲膜118f上に直接、レジストマスク134a、レジストマスク134b、及びレジストマスク134cを形成してもよい。
 続いて、レジストマスク134a、レジストマスク134b、及びレジストマスク134cのいずれにも覆われない領域の犠牲膜119fをエッチングにより除去し、犠牲層119a、犠牲層119b、及び犠牲層119cを形成する。
 犠牲膜119fのエッチングの際、犠牲膜118f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。犠牲膜119f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、犠牲層119a、犠牲層119b、及び犠牲層119cの面積が縮小することを抑制できる。
 続いて、レジストマスク134a、レジストマスク134b、及びレジストマスク134cを除去する(図20C)。
 レジストマスク134a、レジストマスク134b、及びレジストマスク134cの除去は、レジストマスク133の除去と同様の用法を用いることができる。
 このとき、レジストマスク134a、レジストマスク134b、及びレジストマスク134cの除去は、機能膜116f上に犠牲膜118fが設けられた状態で行われるため、機能膜156f、発光層112R、発光層112G、発光層112B、及び機能膜155fへのダメージを抑制することができる。特に、発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bが酸素に触れると、発光デバイスの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、犠牲層119a、犠牲層119b、及び犠牲層119cをマスクに、犠牲層119a、犠牲層119b、及び犠牲層119cのいずれにも覆われない領域の犠牲膜118fをエッチングにより除去し、犠牲層118a、犠牲層118b、及び犠牲層118cを形成する。
 犠牲膜118fのエッチングは、犠牲膜128fのエッチングに関する記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
〔第1の機能層115a乃至115c、第2の機能層116a乃至116cの形成〕
 続いて、犠牲層119a、犠牲層119b、及び犠牲層119cをエッチングにより除去するとともに、犠牲層118a、犠牲層118b、及び犠牲層118cのいずれにも覆われない領域の機能膜116f、及び機能膜115fをエッチングにより除去し、第2の機能層116a、第2の機能層116b、第2の機能層116c、第1の機能層115a、第1の機能層115b、及び第1の機能層115cを形成する(図20D)。
 機能膜116f、及び機能膜115fと犠牲層119a、犠牲層119b、及び犠牲層119cとを同一工程でエッチングすることにより、工程を簡略にすることができ、表示装置の生産性を高め、作製コストを削減することができる。
 特に、機能膜116f、及び機能膜115f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、機能膜156f、及び機能膜155fの変質を抑制し、信頼性の高い表示装置を実現できる。
 なお、機能膜116f、及び機能膜115fのエッチングと、犠牲層119a、犠牲層119b、及び犠牲層119cのエッチングを、別々に行ってもよい。例えば、機能膜116f、及び機能膜115fをエッチングし、その後に犠牲層119a、犠牲層119b、及び犠牲層119cをエッチングしてもよい。
〔絶縁膜182af、絶縁層182bの形成〕
 続いて、犠牲層118a、犠牲層118b、犠牲層118c、犠牲層128、犠牲層128p、及び基板101を覆って、絶縁膜182afを形成する。
 絶縁膜182afは、EL層及び受光層に不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。不純物として、例えば、水がある。絶縁膜182afは、段差被覆性に優れたALD法により形成すると、EL層の側面及び受光層の側面を好適に被覆することができるため好ましい。
 絶縁膜182afは、犠牲層118と同じ膜を用いると、後に同じ工程でエッチングすることができるため好ましい。例えば、絶縁膜182afと、犠牲層118に、ALD法により形成した酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコンなどの無機絶縁材料を用いることが好ましい。
 なお、絶縁膜182afに用いることのできる材料はこれに限られず、犠牲層128に用いることのできる材料を適宜用いることができる。
 続いて、隣接する2つの発光デバイスの間、及び隣接する発光デバイスと受光デバイスの間に、絶縁層182bを形成する(図20E)。図20Eは、絶縁層182bをデバイス間の幅よりも大きな幅になるように形成した場合の例を示している。
 絶縁層182bとして、感光性の樹脂を用いることが好ましい。このとき、まず樹脂膜を成膜したのち、フォトマスクを介して樹脂膜を露光し、その後、現像処理を行うことにより、絶縁層182bを形成することができる。その後、アッシング等により絶縁層182bの上部を除去し、絶縁層182bの上面の高さを調整してもよい(図21A)。
 絶縁層182bとして、非感光性の樹脂を用いる場合には、樹脂膜を成膜した後に、厚さが最適になるまで、アッシングにより犠牲層118及び犠牲層128の表面が露出するまで、樹脂膜の上部を除去することで、絶縁層182bを形成することができる。
〔絶縁膜182af、犠牲層118、犠牲層128のエッチング〕
 続いて、絶縁層182bに覆われない領域の絶縁膜182af、犠牲層118a、犠牲層118b、犠牲層118c、犠牲層128、及び犠牲層128pをエッチングにより除去し、第2の機能層116の上面、第4の機能層156の上面、及び電極111pの上面を露出させる。また、絶縁層182bに覆われる領域に、絶縁層182aが形成される(図21B)。このとき、絶縁層182bの上部が除去され、絶縁層182bの上面の高さが低くなる場合がある。
 絶縁膜182afと犠牲層118a、犠牲層118b、犠牲層118c、犠牲層128、及び犠牲層128pのエッチングは同一工程で行うことが好ましい。特に、犠牲層118a、犠牲層118b、犠牲層118c、犠牲層128、及び犠牲層128pのエッチングは、第2の機能層116a、第2の機能層116b、第2の機能層116c、及び第4の機能層156へのエッチングダメージが小さいウェットエッチングを好適に用いることができる。例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(TMAH)、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、また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。
 または、絶縁膜182af及び犠牲層118のいずれか一方または双方を、水またはアルコールなどの溶媒に溶解させることで除去することが好ましい。ここで、絶縁膜182af及び犠牲層118を溶解しうるアルコールとして、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)、またはグリセリンなど、様々なアルコールを用いることができる。
 犠牲層118a乃至118cと、犠牲層128及び犠牲層128pを同じ工程で除去するため、これらの除去に要するエッチング時間が同程度であることが好ましい。例えば、犠牲層118a乃至118cと、犠牲層128及び犠牲層128pで同じ材料を適用することが好ましい。さらに、犠牲層118a乃至118cと、犠牲層128及び犠牲層128pで膜厚を同程度とすることが好ましい。
 犠牲層118a、犠牲層118b、犠牲層118c、犠牲層128、及び犠牲層128pを除去した後に、発光層112、活性層157、第1の機能層115、第2の機能層116、第3の機能層155、第4の機能層156、及び電極111p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。
〔共通電極123の形成〕
 続いて、第2の機能層116a、第2の機能層116b、第2の機能層116c、第4の機能層156、及び電極111pを覆って、共通電極123を形成する(図21C)。共通電極123は、接続部140において電極111pと電気的に接続される。
 共通電極123は、蒸着法、又はスパッタリング法を用いて形成することができる。又は、共通電極123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。共通電極123は、遮蔽マスクを用いて形成することが好ましい。遮蔽マスクは、表示装置100の端部に共通電極123が露出しない、つまり、共通電極123の端部が表示装置100の端部より内側になるように設けることが好ましい。
 なお、共通電極123の成膜の際に遮蔽マスクを使用しなくてもよい。図21Dに示すように、共通電極123となる導電層123fを形成する。続いて、導電層123f上にレジストマスク135を形成して、導電層123fを加工し、共通電極123を形成することができる。このとき、表示装置の端部に共通電極123が露出しない、つまり、共通電極123の端部が表示装置の端部より内側になるように加工することが好ましい。
〔保護層125の形成〕
 続いて、共通電極123上に、保護層125を形成する。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、所望の領域に均一な膜を形成できるため好ましい。
 以上により、図6Aに示す表示装置を作製することができる。
 本発明の一態様の表示装置において、発光デバイスの発光層はFMMを用いて形成し、受光デバイスの活性層はFMMを用いずに形成することができる。このような構成とすることにより、精度の高い光検出機能を有する表示装置とすることができる。
<作製方法例2>
 図11Aに示す表示装置の作製方法を説明する。図22A及び図22Bは、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。なお、前述の作製方法例1と重複する部分については説明を省略し、相違する部分について説明する。
 まず、作製方法例1と同様に、絶縁層182bまで形成する(図20E)。
〔絶縁膜182af、犠牲層118、犠牲層128のエッチング〕
 続いて、絶縁層182bに覆われない領域の絶縁膜182af、犠牲層118a、犠牲層118b、犠牲層118c、犠牲層128、及び犠牲層128pをエッチングにより除去し、第2の機能層116の上面、第4の機能層156の上面、及び電極111pの上面を露出させる。また、絶縁層182bに覆われる領域に、絶縁層182aが形成される(図22A)。
 このとき、絶縁層182aと第2の機能層116aの間に、犠牲層118aが残存してもよい。同様に、絶縁層182aと第2の機能層116bの間に、犠牲層118bが残存してもよい。絶縁層182aと第2の機能層116cの間に、犠牲層118cが残存してもよい。絶縁層182aと第4の機能層156の間に、犠牲層128が残存してもよい。絶縁膜182af、犠牲層118、及び犠牲層128のエッチングについては、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 犠牲層118a、犠牲層118b、犠牲層118c、犠牲層128、及び犠牲層128pを除去した後に、発光層112、活性層157、第1の機能層115、第2の機能層116、第3の機能層155、第4の機能層156、及び電極111p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。乾燥処理については前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
〔共通電極123の形成〕
 続いて、絶縁層182a、絶縁層182b、第2の機能層116、第4の機能層156、及び電極111pを覆って、共通電極123を形成する(図22B)。共通電極123の形成については前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
〔保護層125の形成〕
 続いて、共通電極123上に、保護層125を形成する。保護層125の形成については前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 以上により、図11Aに示す表示装置を作製することができる。
<作製方法例3>
 図16Aに示す表示装置の作製方法を説明する。図23A乃至図25Eは、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。なお、前述の作製方法例1と重複する部分については説明を省略し、相違する部分について説明する。
 まず、作製方法例1と同様に、基板101上に電極111a、電極111b、電極111c、電極111d、及び電極111pを形成する(図18A)。
〔機能膜155f、活性膜157f、機能膜156fの形成〕
 続いて、電極111a、電極111b、電極111c、電極111d、電極111p、及び基板101上に、後に第3の機能層155となる機能膜155f、活性層157となる活性膜157f、及び第4の機能層156となる機能膜156fをこの順に成膜する。機能膜155f、活性膜157f、及び機能膜156fの形成については、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
〔犠牲膜128f、犠牲膜129fの形成〕
 続いて、機能膜156f上に、犠牲膜128fと、犠牲膜129fをこの順に形成する(図23A)。
 犠牲膜128fの膜厚は、10nm以上3μm以下が好ましく、さらには10nm以上2μm以下が好ましく、さらには10nm以上1μm以下が好ましく、さらには20nm以上1μm以下が好ましく、さらには20nm以上500nm以下が好ましく、さらには30nm以上500nm以下が好ましく、さらには30nm以上400nm以下が好ましく、さらには40nm以上400nm以下が好ましく、さらには40nm以上300nm以下が好ましく、さらには50nm以上300nm以下が好ましく、さらには50nm以上200nm以下が好ましく、さらには50nm以上100nm以下が好ましい。さらに、犠牲膜128fの膜厚は、第1の機能層115の膜厚より厚いことが好ましい。
 犠牲膜129fについては、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
〔犠牲層129、犠牲層128の形成〕
 続いて、電極111dと重なる領域の犠牲膜129f上、及び接続部140と重なる領域の犠牲膜129f上に、レジストマスク133及びレジストマスク133pを形成する(図23B)。
 続いて、レジストマスク133及びレジストマスク133pのいずれにも覆われない領域の犠牲膜129fをエッチングにより除去し、犠牲層129及び犠牲層129pを形成する。
 続いて、レジストマスク133を除去する(図23C)。
 続いて、犠牲層129及び犠牲層129pをマスクに、犠牲層129及び犠牲層129pのいずれにも覆われない領域の犠牲膜128fをエッチングにより除去し、電極111dと重なる領域に犠牲層128を形成するとともに、電極111pの上面に接する犠牲層128pを形成する。
〔第3の機能層155、活性層157、第4の機能層156の形成〕
 続いて、犠牲層129及び犠牲層129pをエッチングにより除去するとともに、犠牲層128及び犠牲層128pのいずれにも覆われない領域の機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fをエッチングにより除去し、第4の機能層156、活性層157、及び第3の機能層155を形成する(図23D)。
 機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fと、犠牲層129及び犠牲層129pとを同一工程でエッチングすることにより、工程を簡略にすることができ、表示装置の生産性を高め、作製コストを削減することができる。
 特に、機能膜156f、活性膜157f、及び機能膜155fのエッチングについては、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
〔第1の機能層115の形成〕
 続いて、基板101、電極111a、電極111b、電極111c、電極111p、第3の機能層155、活性層157、第4の機能層156、犠牲層128、及び犠牲層128pを覆って、第1の機能層115、第1の機能層115d、及び第1の機能層115pを形成する。
 ここで、犠牲層128または犠牲層128pが設けられる領域と、犠牲層128及び犠牲層128pのいずれも設けられない領域の間に、第1の機能層が成膜されない領域が形成される。つまり、犠牲層128または犠牲層128pが設けられる領域と、犠牲層128または犠牲層128pが設けられない領域で、第1の機能層が分離して設けられる。図24Aは、分離して設けられた第1の機能層として、犠牲層128上に成膜される第1の機能層115d、犠牲層128p上に成膜される第1の機能層115p、及び犠牲層128及び犠牲層128pのいずれも設けられない領域に成膜される第1の機能層115を示している。なお、第1の機能層115は、電極111a、電極111b、及び電極111cの上面と接して設けられる。
 犠牲層128または犠牲層128pとなる犠牲膜128fの膜厚は、前述の範囲とすることが好ましい。犠牲膜128fの膜厚が薄いと、第1の機能層115、第1の機能層115d、及び第1の機能層115pを分離して設けることができなくなってしまう場合がある。また、犠牲膜128fの膜厚が厚いと、犠牲膜128fの加工が困難となってしまう場合がある。犠牲膜128fの膜厚を前述の範囲とすることで、第1の機能層115、第1の機能層115d、及び第1の機能層115pを分離して設けることができ、かつ犠牲膜128fの加工を容易にすることができる。
〔発光層112R、発光層112G、発光層112Bの形成〕
 続いて、電極111aと重なる領域の第1の機能層115上に、島状の発光層112Rを形成する(図24B)。発光層112Rの形成は、FMM191Rを用いることが好ましい。
 続いて、FMM191Gを用いて、電極111bと重なる領域の第1の機能層115上に、発光層112Gを形成する(図24C)。
 続いて、FMM191Bを用いて、電極111cと重なる領域の第1の機能層115上に、発光層112Bを形成する(図24D)。
 発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bの形成については、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 なお、発光層112R、発光層112G、及び発光層112Bの形成順は、特に限定されない。
〔第2の機能層116の形成〕
 続いて、発光層112R、発光層112G、発光層112B、第1の機能層115、第1の機能層115d、及び第1の機能層115pを覆って、第2の機能層116、第2の機能層116d、及び第2の機能層116pを形成する。
 ここで、犠牲層128または犠牲層128pが設けられる領域と、犠牲層128及び犠牲層128pのいずれも設けられない領域の間に、第2の機能層が成膜されない領域が形成される。つまり、犠牲層128または犠牲層128pが設けられる領域と、犠牲層128または犠牲層128pが設けられない領域で、第2の機能層が分離(段切れともいう)して設けられる。図25Aは、分離して設けられた第2の機能層として、犠牲層128上に成膜される第2の機能層116d、犠牲層128p上に成膜される第2の機能層116p、及び犠牲層128及び犠牲層128pのいずれも設けられない領域に成膜される第2の機能層116を示している。なお、第2の機能層116dは、第1の機能層115dに接して設けられる。第2の機能層116pは、第1の機能層115pに接して設けられる。第2の機能層116は、第1の機能層115に接して設けられる。このとき、第2の機能層116の端部は、第1の機能層115の端部より内側に位置してもよい。
 犠牲層128または犠牲層128pとなる犠牲膜128fの膜厚は、前述の範囲とすることが好ましい。犠牲膜128fの膜厚が薄いと、第2の機能層116、第2の機能層116d、及び第2の機能層116pを分離して設けることができなくなってしまう場合がある。犠牲膜128fの膜厚を前述の範囲とすることで、第2の機能層116、第2の機能層116d、及び第2の機能層116pを分離して設けることができる。
〔犠牲層128、犠牲層128pの除去〕
 続いて、犠牲層128、及び犠牲層128pを除去する。このとき、犠牲層128上の第1の機能層115d及び第2の機能層116d、並びに犠牲層128p上の第1の機能層115p及び第2の機能層116pも除去され、第4の機能層156の上面、及び電極111pの上面を露出させる(図25B)。
 犠牲層128、及び犠牲層128pの除去は、第1の機能層115、第2の機能層116、第3の機能層155、活性層157、第4の機能層156、及び電極111p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。犠牲層128、及び犠牲層128pの除去は、ウェットエッチングを好適に用いることができる。犠牲層128を溶解することにより、犠牲層128上の第1の機能層115d及び第2の機能層116dが併せて除去(リフトオフともいう)される。同様に、犠牲層128pを溶解することにより、犠牲層128p上の第1の機能層115p及び第2の機能層116pが併せて除去(リフトオフ)される。リフトオフを用いることにより、第1の機能層115及び第2の機能層116にダメージを与えることなく、第1の機能層115d、第2の機能層116d、第1の機能層115p及び第2の機能層116pを除去することができる。
 犠牲層128、及び犠牲層128pを除去した後に、発光層112、活性層157、第1の機能層115、第2の機能層116、第3の機能層155、第4の機能層156、及び電極111p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。
〔絶縁膜182af、絶縁層182bの形成〕
 続いて、第2の機能層116、第4の機能層156、電極111p、及び基板101を覆って、絶縁膜182afを形成する。絶縁膜182afの形成については、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 続いて、隣接する2つの発光デバイスの間、及び隣接する発光デバイスと受光デバイスの間に、絶縁層182bを形成する(図25C)。絶縁層182bの形成については、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
〔絶縁膜182afのエッチング〕
 続いて、絶縁層182bに覆われない領域の絶縁膜182afをエッチングにより除去し、第2の機能層116の上面、第4の機能層156の上面、及び電極111pの上面を露出させる。また、絶縁層182bに覆われる領域に、絶縁層182aが形成される(図25D)。絶縁膜182afのエッチングについては、前述の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
〔共通電極123の形成〕
 続いて、第2の機能層116、第4の機能層156、及び電極111pを覆って、共通電極123を形成する(図25E)。共通電極123は、接続部140において電極111pと電気的に接続される。
〔保護層125の形成〕
 続いて、共通電極123上に、保護層125を形成する。
 以上により、図16Aに示す表示装置を作製することができる。
 以上が、表示装置の作製方法の一例についての説明である。
 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、同一基板上に、発光デバイスと受光デバイスを作り分けることができる。さらに、発光デバイスと受光デバイスが、共通電極以外に共通する構成要素を有さない構成とすることができる。これにより、受光デバイスのSN比を高めることができ、精度の高い受光デバイスを有する表示装置とすることができる。また、消費電力の低い表示装置とすることができる。
<画素のレイアウト>
 画素のレイアウトについて、説明する。副画素の配列に特に限定はなく、様々な方法を適用することができる。副画素の配列として、例えば、ストライプ配列、Sストライプ配列、マトリクス配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列などが挙げられる。
 副画素の上面形状は、例えば、三角形、四角形(長方形、正方形を含む)、五角形などの多角形、これら多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などが挙げられる。ここで、副画素の上面形状は、発光デバイスの発光領域、または受光デバイスの受光領域の上面形状に相当する。
 図4Aに示す表示装置100Aは、1つの画素103が2行3列で構成されている。画素103は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素120R、120G、120B)を有し、下の行(2行目)に、1つの副画素(副画素130)を有する。言い換えると、画素103は、左の列(1列目)に、副画素120Rを有し、中央の列(2列目)に副画素120Gを有し、右の列(3列目)に副画素120Bを有し、さらに、この3列にわたって、副画素130を有する。
 本実施の形態等では、画素のレイアウトを分かりやすく説明するため、図面の横方向(X方向)を行方向、縦方向(Y方向)を列方向としているが、これに限定されず、行方向と列方向は入れ替えることができる。したがって、本明細書等において、行方向及び列方向の一方を、第1の方向を記し、行方向及び列方向の他方を、第2の方向と記す場合がある。第2の方向は、第1の方向と直交する。なお、表示部の上面形状が矩形の場合、第1の方向及び第2の方向はそれぞれ、表示部の輪郭の直線部分と平行でなくてもよい。また、表示部の上面形状は矩形に限定されず、多角形、または曲線を有する形状(円、楕円など)であってもよく、第1の方向及び第2の方向は表示部に対して任意の方向とすることができる。
 本実施の形態等では、画素のレイアウトを分かりやすく説明するため、図面の左から副画素の順序を示すが、これに限定されず、右からの順序に入れ替えることができる。同様に、図面の上から副画素の順序を示すが、これに限定されず、下からの順序に入れ替えることができる。
 図4Aと異なる画素の配列を、図26A及び図26Bに示す。
 図26Aに示す表示装置100Bは、画素103にストライプ配列が適用されている。画素103は、行方向に副画素120R、副画素120G、副画素120B、及び副画素130を有する。
 図26Bに示す表示装置100Cは、画素103にマトリクス配列が適用されている。画素103は2行2列で構成され、上の行(1行目)に、2つの副画素(副画素120R、120G)を有し、下の行(2行目)に、2つの副画素(副画素120B、130)を有する。言い換えると、画素103は、左の列(1列目)に、2つの副画素(副画素120R、130)を有し、右の列(2列目)に2つの副画素(副画素120G、120B)を有する。
 なお、各副画素の位置は特に限定されない。例えば、副画素120Rと副画素130の位置を入れ替えてもよい。
 各副画素が有する発光デバイスの発光領域の面積は互いに同じでもよく、互いに異なってもよい。例えば、発光領域の面積は、発光デバイスの寿命に応じて決めることができる。寿命が短い発光デバイスの発光領域の面積を、他の発光デバイスの発光領域の面積より大きくすることが好ましい。発光領域の面積を大きくすることにより、発光デバイスにかかる電流密度は低くなるため、当該発光デバイスの寿命を長くすることができる。つまり、信頼性の高い表示装置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について図27乃至図36を用いて説明する。
 本実施の形態の表示装置は、高精細な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、腕時計型、及び、ブレスレット型などの情報端末機(ウェアラブル機器)の表示部、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、及び、メガネ型のAR向け機器などの頭部に装着可能なウェアラブル機器の表示部に用いることができる。
 本実施の形態の表示装置は、高解像度な表示装置または大型な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、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パーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、及び、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、及び、音響再生装置の表示部に用いることができる。
<表示モジュール>
 図27Aに、表示モジュール280の斜視図を示す。表示モジュール280は、表示装置100Aと、FPC290と、を有する。なお、表示モジュール280が有する表示装置は表示装置100Aに限られず、後述する表示装置100B乃至表示装置100Fのいずれかであってもよい。
 表示モジュール280は、基板291及び基板292を有する。表示モジュール280は、表示部281を有する。表示部281は、表示モジュール280における画像を表示する領域であり、後述する画素部284に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
 図27Bに、基板291側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板291上には、回路部282と、回路部282上の画素回路部283と、画素回路部283上の画素部284と、が積層されている。また、基板291上の画素部284と重ならない部分に、FPC290と接続するための端子部285が設けられている。端子部285と回路部282とは、複数の配線により構成される配線部286により電気的に接続されている。
 画素部284は、マトリクス状に配列した複数の画素284aを有する。図27Bの右側に、1つの画素284aの拡大図を示している。画素284aは、赤色の光を発する発光デバイス110R、緑色の光を発する発光デバイス110G、青色の光を発する発光デバイス110B、及び受光デバイス150を有する。
 画素回路部283は、マトリクス状に配列した複数の画素回路283aを有する。
 1つの画素回路283aは、1つの画素284aが有する複数の素子の駆動を制御する回路である。1つの画素回路283aは、素子の駆動を制御する回路が5つ設けられる構成としてもよい。例えば、画素回路283aは、1つの発光デバイスにつき、1つの選択トランジスタと、1つの電流制御用トランジスタ(駆動トランジスタ)と、容量と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースにはソース信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置が実現されている。
 回路部282は、画素回路部283の各画素回路283aを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方または双方を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、及び電源回路等の少なくとも一つを有してもよい。
 FPC290は、外部から回路部282にビデオ信号または電源電位等を供給するための配線として機能する。また、FPC290上にICが実装されてもよい。
 表示モジュール280は、画素部284の下側に画素回路部283及び回路部282の一方または双方が積層された構成とすることができるため、表示部281の開口率(有効表示面積比)を極めて高くすることができる。例えば表示部281の開口率は、40%以上100%未満、好ましくは50%以上95%以下、より好ましくは60%以上95%以下とすることができる。また、画素284aを極めて高密度に配置することが可能で、表示部281の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部281には、2000ppi以上、好ましくは3000ppi以上、より好ましくは5000ppi以上、さらに好ましくは6000ppi以上であって、20000ppi以下、または30000ppi以下の精細度で、画素284aが配置されることが好ましい。
 このような表示モジュール280は、極めて高精細であることから、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、またはメガネ型のAR向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール280の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール280は極めて高精細な表示部281を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール280はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えば腕時計などの装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
<表示装置100A>
 図28に示す表示装置100Aは、基板301、発光デバイス110R、発光デバイス110G、受光デバイス150、容量240、及び、トランジスタ310を有する。
 基板301は、図27A及び図27Bにおける基板291に相当する。基板301から絶縁層255bまでの積層構造が、実施の形態1における基板101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は、例えば、単結晶シリコン基板などの半導体基板を用いることができる。トランジスタ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、ソースまた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。
 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が設けられている。
 トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に容量240が設けられている。
 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のソースまたはドレイン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ている。
 容量240を覆って、絶縁層255aが設けられ、絶縁層255a上に絶縁層255bが設けられている。
 絶縁層255a及び絶縁層255bはそれぞれ、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの各種無機絶縁膜を好適に用いることができる。絶縁層255aは、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層255bは、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を用いることが好ましい。より具体的には、絶縁層255aとして酸化シリコン膜を用い、絶縁層255bとして窒化シリコン膜を用いることが好ましい。絶縁層255bは、エッチング保護膜としての機能を有することが好ましい。または、絶縁層255aとして、窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を用い、絶縁層255bとして、酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用いてもよい。本実施の形態では、絶縁層255bに凹部が設けられている例を示すが、絶縁層255bに凹部が設けられていなくてもよい。
 絶縁層255b上に発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び受光デバイス150が設けられている。発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び、受光デバイス150はそれぞれ、実施の形態1に示した発光デバイス及び受光デバイスの構成を適用することができる。隣接する発光デバイスの間、及び隣接する発光デバイス及び受光デバイスの間に、絶縁物が設けられる。図28は、当該領域に絶縁層182aと、絶縁層182a上の絶縁層182bと、が設けられた構成を示している。
 発光デバイスの電極111a、電極111b、及び電極111dは、絶縁層255a、255b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のソースまたはドレインと電気的に接続されている。絶縁層255bの上面の高さと、プラグ256の上面の高さは、一致または概略一致している。プラグには各種導電材料を用いることができる。
 発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び、受光デバイス150上には保護層131が設けられている。保護層131上には、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。発光デバイスから基板120までの構成要素についての詳細は、実施の形態1を参照することができる。基板120は、図27Aにおける基板292に相当する。
 電極111a、電極111b、及び電極111dのそれぞれの上面端部は、絶縁層によって覆われていない。そのため、隣接する発光デバイスの間隔を極めて狭くすることができる。したがって、高精細、または、高解像度の表示装置とすることができる。
 図4B等では、発光デバイス110R、及び発光デバイス110G、発光デバイス110Bがそれぞれ、異なる構成のEL層175R、EL層175G、及びEL層175Bを有する例を示したが、EL層175R、EL層175G、及びEL層175Bは同一の構成であってもよい。
 例えば、発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び発光デバイス110Bがいずれも、白色の光を発する構成とすることができる。さらに、発光デバイス110と重なる領域に着色層を設けてもよい。発光デバイス110Rと重なる領域に、赤色の光を透過する着色層を設けることにより、発光デバイス110Rからの発光は、当該着色層を介して表示装置の外部に赤色の光として取り出される。同様に、発光デバイス110Gと重なる領域に、緑色の光を透過する着色層を設けることにより、発光デバイス110Gからの発光は、当該着色層を介して表示装置の外部に緑色の光として取り出される。発光デバイス110Bと重なる領域に、青色の光を透過する着色層を設けることにより、発光デバイス110Bからの発光は、当該着色層を介して表示装置の外部に青色の光として取り出される。
<表示装置100B>
 図29に示す表示装置100Bは、それぞれ半導体基板にチャネルが形成されるトランジスタ310Aと、トランジスタ310Bとが積層された構成を有する。なお、以降の表示装置の説明では、先に説明した表示装置と同様の部分については説明を省略することがある。
 表示装置100Bは、トランジスタ310B、容量240、発光デバイスが設けられた基板301Bと、トランジスタ310Aが設けられた基板301Aとが、貼り合された構成を有する。
 ここで、基板301Bの下面に絶縁層345を設けることが好ましい。また、基板301A上に設けられた絶縁層261の上に絶縁層346を設けることが好ましい。絶縁層345、346は、保護層として機能する絶縁層であり、基板301B及び基板301Aに不純物が拡散するのを抑制することができる。絶縁層345、及び絶縁層346は、保護層131または絶縁層332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。
 基板301Bには、基板301B及び絶縁層345を貫通するプラグ343が設けられる。ここで、プラグ343の側面を覆って絶縁層344を設けることが好ましい。絶縁層344は、保護層として機能する絶縁層であり、基板301Bに不純物が拡散するのを抑制することができる。絶縁層344は、保護層131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。
 基板301Bの裏面(基板120側とは反対側の表面)側、絶縁層345の下に、導電層342が設けられる。導電層342は、絶縁層335に埋め込まれるように設けられることが好ましい。また、導電層342と絶縁層335の下面は平坦化されていることが好ましい。ここで、導電層342はプラグ343と電気的に接続されている。
 一方、基板301Aには、絶縁層346上に導電層341が設けられている。導電層341は、絶縁層336に埋め込まれるように設けられることが好ましい。また、導電層341と絶縁層336の上面は平坦化されていることが好ましい。
 導電層341と、導電層342とが接合されることで、基板301Aと基板301Bとが電気的に接続される。ここで、導電層342と絶縁層335で形成される面と、導電層341と絶縁層336で形成される面の平坦性を向上させておくことで、導電層341と導電層342の貼り合わせを良好にすることができる。
 導電層341及び導電層342は、同じ導電材料を用いることが好ましい。例えば、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素を含む金属膜、又は上述した元素を成分とする金属窒化物膜(窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜)等を用いることができる。特に、導電層341及び導電層342に、銅を用いることが好ましい。これにより、Cu−Cu(カッパー・カッパー)直接接合技術(Cu(銅)のパッド同士を接続することで電気的導通を図る技術)を適用することができる。
<表示装置100C>
 図30に示す表示装置100Cは、導電層341と導電層342を、バンプ347を介して接合する構成を有する。
 図30に示すように、導電層341と導電層342の間にバンプ347を設けることで、導電層341と導電層342を電気的に接続することができる。バンプ347は、例えば、金(Au)、ニッケル(Ni)、インジウム(In)、錫(Sn)などを含む導電材料を用いて形成することができる。また例えば、バンプ347として半田を用いる場合がある。また、絶縁層345と絶縁層346の間に、接着層348を設けてもよい。また、バンプ347を設ける場合、絶縁層335及び絶縁層336を設けない構成にしてもよい。
<表示装置100D>
 図31に示す表示装置100Dは、トランジスタの構成が異なる点で、表示装置100Aと主に相違する。
 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(酸化物半導体ともいう)が適用されたトランジスタ(以下、OSトランジスタと記す)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、図27A及び図27Bにおける基板291に相当する。基板331から絶縁層255bまでの積層構造が、実施の形態1における基板101に相当する。基板331は、絶縁性基板または半導体基板を用いることができる。
 基板331上に、絶縁層332が設けられている。絶縁層332は、基板331から水または水素など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は、例えば、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化シリコン膜よりも水素または酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
 絶縁層332上に導電層327が設けられ、導電層327を覆って絶縁層326が設けられている。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(酸化物半導体)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。
 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が設けられている。絶縁層328は、半導体層321に絶縁層264等から水または水素などの不純物が拡散すること、及び半導体層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は、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ている。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、それぞれ高さが一致または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が設けられている。
 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等から水または水素などの不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層329は、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ている。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100E>
 図32に示す表示装置100Eは、それぞれチャネルが形成される半導体に酸化物半導体を有するトランジスタ320Aと、トランジスタ320Bとが積層された構成を有する。
 トランジスタ320A、トランジスタ320B、及びその周辺の構成については、上記表示装置100Dを援用することができる。
 なお、ここでは、酸化物半導体を有するトランジスタを2つ積層する構成としたが、これに限られない。例えば3つ以上のトランジスタを積層する構成としてもよい。
<表示装置100F>
 図33に示す表示装置100F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。
 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が設けられている。また導電層251を覆って絶縁層262が設けられ、絶縁層262上に導電層252が設けられている。導電層251及び導電層252は、それぞれ配線として機能する。また、導電層252を覆って絶縁層263及び絶縁層332が設けられ、絶縁層332上にトランジスタ320が設けられている。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が設けられている。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、または当該画素回路を駆動するための駆動回路(ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路)を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310及びトランジスタ320は、演算回路または記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
 このような構成とすることで、発光デバイスの直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示装置を小型化することが可能となる。
<表示装置100G>
 図34に、表示装置100Gの斜視図を示し、図35Aに、表示装置100Gの断面図を示す。
 表示装置100Gは、基板152と基板151とが貼り合わされた構成を有する。図34では、基板152を破線で明示している。
 表示装置100Gは、表示部162、接続部140、回路164、配線165等を有する。図34は、表示装置100GにIC173及びFPC172が実装されている例を示している。そのため、図34に示す構成は、表示装置100Gと、IC(集積回路)と、FPCと、を有する表示モジュールということもできる。
 接続部140は、表示部162の外側に設けられる。接続部140は、表示部162の一辺または複数の辺に沿って設けることができる。接続部140は、単数であっても複数であってもよい。図34では、表示部の四辺を囲むように接続部140が設けられている例を示す。接続部140では、発光デバイスの共通電極と、導電層とが電気的に接続されており、共通電極に電位を供給することができる。
 回路164は、例えば、走査線駆動回路を用いることができる。
 配線165は、表示部162及び回路164に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、FPC172を介して外部から、またはIC173から配線165に入力される。
 図34では、COG(Chip On Glass)方式またはCOF(Chip on Film)方式等により、基板151にIC173が設けられている例を示す。IC173は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するICを適用できる。なお、表示装置100G及び表示モジュールは、ICを設けない構成としてもよい。また、ICを、COF方式等により、FPCに実装してもよい。
 図35Aに、表示装置100Gの、FPC172を含む領域の一部、回路164の一部、表示部162の一部、接続部140の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
 図35Aに示す表示装置100Gは、基板151と基板152の間に、トランジスタ201、トランジスタ205、発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び受光デバイス150等を有する。
 発光デバイス110R、発光デバイス110G、及び受光デバイス150は、画素電極の構成が異なる点以外は、それぞれ実施の形態1を参照できる。
 発光デバイス110Rは、導電層113aと、導電層113a上の導電層126aと、導電層126a上の導電層127aと、を有する。導電層113a、導電層126a、及び導電層127aの全てを画素電極と呼ぶこともでき、一部を画素電極と呼ぶこともできる。
 発光デバイス110Gは、導電層113bと、導電層113b上の導電層126bと、導電層126b上の導電層127bと、を有する。
 受光デバイス150は、導電層113dと、導電層113d上の導電層126dと、導電層126d上の導電層127dと、を有する。
 導電層113aは、絶縁層214に設けられた開口を介して、トランジスタ205が有する導電層222bと接続されている。導電層113aの端部よりも外側に導電層126aの端部が位置している。導電層126aの端部と導電層127aの端部は、揃っている、または概略揃っている。例えば、導電層113a及び導電層126aに反射電極として機能する導電層を用い、導電層127aに、透明電極として機能する導電層を用いることができる。
 発光デバイス110Gにおける導電層113b、導電層126b、及び導電層127b、並びに受光デバイス150における導電層113d、導電層126d、及び導電層127dについてはそれぞれ、導電層113a、導電層126a、及び導電層127aの記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 導電層113a、導電層113b、及び導電層113dには、絶縁層214に設けられた開口を覆うように凹部が形成される。当該凹部には層184が埋め込まれている。
 層184は、導電層113a、導電層113b、及び導電層113dの凹部を平坦化する機能を有する。導電層113a、導電層113b、及び導電層113d及び層184上には、導電層113a、導電層113b、及び導電層113dと電気的に接続される導電層126a、126b、126dが設けられている。したがって、導電層113a、導電層113b、及び導電層113dの凹部と重なる領域も発光領域として使用でき、画素の開口率を高めることができる。
 層184は、絶縁層であってもよく、導電層であってもよい。層184には、各種無機絶縁材料、有機絶縁材料、及び導電材料を適宜用いることができる。特に、層184は、絶縁材料を用いて形成されることが好ましい。
 層184は、有機材料を有する絶縁層を好適に用いることができる。例えば、層184として、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を適用することができる。また、層184として、感光性の樹脂を用いることができる。感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる。
 感光性の樹脂を用いることにより、露光及び現像の工程のみで層184を作製することができ、ドライエッチング、あるいはウェットエッチング等による導電層113a、導電層113b、及び導電層113dの表面への影響を低減することができる。また、ネガ型の感光性樹脂を用いて層184を形成することにより、絶縁層214の開口の形成に用いるフォトマスク(露光マスク)と同一のフォトマスクを用いて、層184を形成できる場合がある。
 なお、図35Aは、層184の上面が平坦部を有する例を示すが、本発明の一態様はこれに限られない。層184の上面は、例えば、断面視において、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり、凹曲面を有する形状を有する構成としてもよい。または、層184の上面は、断面視において、中央及びその近傍が膨らんだ形状、つまり、凸曲面を有する形状を有する構成としてもよい。または、層184の上面は、凸曲面及び凹曲面の一方または双方を有してもよい。層184の上面が有する凸曲面及び凹曲面の数はそれぞれ限定されず、一つまたは複数とすることができる。
 層184の上面の高さと、導電層113の上面の高さと、は、一致または概略一致していてもよく、互いに異なってもよい。例えば、層184の上面の高さは、導電層113の上面の高さより低くてもよく、高くてもよい。
 導電層126aの上面及び側面と導電層127aの上面及び側面は、EL層175Rによって覆われている。同様に、導電層126bの上面及び側面と導電層127bの上面及び側面は、EL層175Gによって覆われている。また、導電層126dの上面及び側面と導電層127dの上面及び側面は、受光層177によって覆われている。したがって、導電層126a、及び導電層126bが設けられている領域全体を、発光デバイス110R、及び発光デバイス110Gの発光領域として用いることができるため、画素の開口率を高めることができる。同様に、導電層126dが設けられている領域全体を、受光デバイス150の受光領域として用いることができるため、高感度の受光機能を有する表示装置とすることができる。
 EL層175R、EL層175G、及び、受光層177の側面は、それぞれ、絶縁層182a、絶縁層182bによって覆われている。EL層175Rと絶縁層182aとの間には犠牲層118aが位置する。また、EL層175Gと絶縁層182aとの間には犠牲層118bが位置し、受光層177と絶縁層182aとの間には犠牲層128が位置する。EL層175R、EL層175G、受光層177、及び、絶縁層182a、絶縁層182b上に、共通電極123が設けられている。共通電極123は、それぞれ、複数の発光デバイス110及び受光デバイス150に共通して設けられるひとつなぎの膜である。
 発光デバイス110R、発光デバイス110G、受光デバイス150上にはそれぞれ、保護層131が設けられている。保護層131と基板152は接着層142を介して接着されている。発光デバイスの封止には、固体封止構造または中空封止構造などが適用できる。図35Aでは、基板152と基板151との間の空間が、接着層142で充填されており、固体封止構造が適用されている。または、当該空間を不活性ガス(窒素またはアルゴンなど)で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層142は、発光デバイスと重ならないように設けられもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層142とは異なる樹脂で充填してもよい。
 接続部140においては、絶縁層214上に導電層186が設けられている。導電層186は、導電層113a、導電層113b、及び導電層113dと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層126a、導電層126b、及び導電層126dと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層127a、導電層127b、及び導電層127dと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。導電層186の端部は、犠牲層128p、絶縁層182a、及び、絶縁層182bによって覆われている。また、導電層186上に共通電極123が設けられている。導電層186は、共通電極123と電気的に接続される。導電層186と共通電極123は直接接して電気的に接続されてもよく、他の導電層を介して電気的に接続されてもよい。
 表示装置100Gは、トップエミッション型である。発光デバイスが発する光は、基板152側に射出される。基板152には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。画素電極は可視光を反射する材料を含み、対向電極(共通電極123)は可視光を透過する材料を含む。
 基板151から絶縁層214までの積層構造が、実施の形態1における基板101に相当する。
 トランジスタ201及びトランジスタ205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ている。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、水及び水素など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は、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜として、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、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、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、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。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、有機絶縁層が好適である。有機絶縁層に用いることができる材料として、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。また、絶縁層214を、有機絶縁層と、無機絶縁層との積層構造にしてもよい。絶縁層214の最表層は、エッチング保護層としての機能を有することが好ましい。これにより、導電層113a、導電層126a、または導電層127aなどの加工時に、絶縁層214に凹部が形成されることを抑制することができる。または、絶縁層214には、導電層113a、導電層126a、または導電層127aなどの加工時に、凹部が設けられてもよい。
 トランジスタ201及びトランジスタ205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、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、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネル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及びトランジスタ205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。または、2つのゲートのうち、一方に閾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ることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。
 トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
 トランジスタの半導体層は、金属酸化物(酸化物半導体)を有することが好ましい。つまり、本実施の形態の表示装置は、OSトランジスタを有することが好ましい。
 結晶性を有する酸化物半導体として、CAAC(c−axis−aligned crystalline)−OS、nc(nanocrystalline)−OS等が挙げられる。
 または、シリコンをチャネル形成領域に用いたトランジスタ(Siトランジスタ)を用いてもよい。シリコンとして、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン等が挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン(LTPS:Low Temperature Poly Silicon)を有するトランジスタ(以下、LTPSトランジスタともいう)を用いることができる。LTPSトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
 LTPSトランジスタ等のSiトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路(例えばソースドライバ回路)を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、表示装置に実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
 OSトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、OSトランジスタは、オフ状態におけるソース−ドレイン間のリーク電流(以下、オフ電流ともいう)が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、OSトランジスタを適用することで、表示装置の消費電力を低減することができる。
 室温下における、チャネル幅1μmあたりのOSトランジスタのオフ電流値は、1aA(1×10−18A)以下、1zA(1×10−21A)以下、または1yA(1×10−24A)以下とすることができる。なお、室温下における、チャネル幅1μmあたりのSiトランジスタのオフ電流値は、1fA(1×10−15A)以上1pA(1×10−12A)以下である。したがって、OSトランジスタのオフ電流は、Siトランジスタのオフ電流よりも10桁程度低いともいえる。
 画素回路に含まれる発光デバイスの発光輝度を高くする場合、発光デバイスに流す電流量を大きくする必要がある。そのためには、画素回路に含まれている駆動トランジスタのソース−ドレイン間電圧を高くする必要がある。OSトランジスタは、Siトランジスタと比較して、ソース−ドレイン間において耐圧が高いため、OSトランジスタのソース−ドレイン間には高い電圧を印加することができる。したがって、画素回路に含まれる駆動トランジスタをOSトランジスタとすることで、発光デバイスに流れる電流量を大きくし、発光デバイスの発光輝度を高くすることができる。
 トランジスタが飽和領域で動作する場合において、OSトランジスタは、Siトランジスタよりも、ゲート−ソース間電圧の変化に対して、ソース−ドレイン間電流の変化を小さくすることができる。このため、画素回路に含まれる駆動トランジスタとしてOSトランジスタを適用することによって、ゲート−ソース間電圧の変化によって、ソース−ドレイン間に流れる電流を細かく定めることができるため、発光デバイスに流れる電流量を制御することができる。このため、画素回路における階調を大きくすることができる。
 トランジスタが飽和領域で動作するときに流れる電流の飽和特性において、OSトランジスタは、ソース−ドレイン間電圧が徐々に高くなった場合においても、Siトランジスタよりも安定した電流(飽和電流)を流すことができる。そのため、OSトランジスタを駆動トランジスタとして用いることで、例えば、ELデバイスの電流−電圧特性にばらつきが生じた場合においても、発光デバイスに安定した電流を流すことができる。つまり、OSトランジスタは、飽和領域で動作する場合において、ソース−ドレイン間電圧を高くしても、ソース−ドレイン間電流がほぼ変化しないため、発光デバイスの発光輝度を安定させることができる。
 上記のとおり、画素回路に含まれる駆動トランジスタにOSトランジスタを用いることで、「黒浮きの抑制」、「発光輝度の上昇」、「多階調化」、「発光デバイスのばらつきの抑制」などを図ることができる。
 半導体層は、例えば、インジウムと、元素M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、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、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種)と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Mは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。
 特に、半導体層として、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IGZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム、ガリウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IAZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IAGZOとも記す)を用いることが好ましい。
 半導体層がIn−M−Zn酸化物の場合、当該In−M−Zn酸化物におけるInの原子数比はMの原子数比以上であることが好ましい。このようなIn−M−Zn酸化物の金属元素の原子数比として、In:M:Zn=1:1:1またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:1:1.2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:4またはその近傍の組成、In:M:Zn=2:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=3:1:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:4.1またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:6またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:7またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:8またはその近傍の組成、In:M:Zn=6:1:6またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:2:5またはその近傍の組成、等が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±30%の範囲を含む。
 例えば、原子数比がIn:Ga:Zn=4:2:3またはその近傍の組成と記載する場合、Inの原子数比を4としたとき、Gaの原子数比が1以上3以下であり、Znの原子数比が2以上4以下である場合を含む。また、原子数比がIn:Ga:Zn=5:1:6またはその近傍の組成と記載する場合、Inの原子数比を5としたときに、Gaの原子数比が0.1より大きく2以下であり、Znの原子数比が5以上7以下である場合を含む。また、原子数比がIn:Ga:Zn=1:1:1またはその近傍の組成と記載する場合、Inの原子数比を1としたときに、Gaの原子数比が0.1より大きく2以下であり、Znの原子数比が0.1より大きく2以下である場合を含む。
 回路164が有するトランジスタと、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。
 表示部162が有するトランジスタの全てをOSトランジスタとしてもよく、表示部162が有するトランジスタの全てをSiトランジスタとしてもよく、表示部162が有するトランジスタの一部をOSトランジスタとし、残りをSiトランジスタとしてもよい。
 例えば、表示部162にLTPSトランジスタとOSトランジスタとの双方を用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い表示装置を実現することができる。また、LTPSトランジスタと、OSトランジスタとを、組み合わせる構成をLTPOと呼称する場合がある。なお、より好適な例として、配線間の導通、非導通を制御するためのスイッチとして機能するトランジスタ等にOSトランジスタを適用し、電流を制御するトランジスタ等にLTPSトランジスタを適用することが好ましい。
 例えば、表示部162が有するトランジスタの一は、発光デバイスに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能し、駆動トランジスタとも呼ぶことができる。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は、発光デバイスの画素電極と電気的に接続される。当該駆動トランジスタには、LTPSトランジスタを用いることが好ましい。これにより、画素回路において発光デバイスに流れる電流を大きくできる。
 一方、表示部162が有するトランジスタの他の一は、画素の選択、非選択を制御するためのスイッチとして機能し、選択トランジスタとも呼ぶことができる。選択トランジスタのゲートはゲート線と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は、ソース線(信号線)と電気的に接続される。選択トランジスタには、OSトランジスタを適用することが好ましい。これにより、フレーム周波数を著しく小さく(例えば1fps以下)しても、画素の階調を維持することができるため、静止画を表示する際にドライバを停止することで、消費電力を低減することができる。
 このように本発明の一態様の表示装置は、高い開口率と、高い精細度と、高い表示品位と、低い消費電力と、を兼ね備えることができる。
 図35B及び図35Cに、トランジスタの他の構成例を示す。
 トランジスタ209及びトランジスタ210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、チャネル形成領域231i及び一対の低抵抗領域231nを有する半導体層231、一対の低抵抗領域231nの一方と接続する導電層222a、一対の低抵抗領域231nの他方と接続する導電層222b、ゲート絶縁層として機能する絶縁層225、ゲートとして機能する導電層223、並びに、導電層223を覆う絶縁層215を有する。絶縁層211は、導電層221とチャネル形成領域231iとの間に位置する。絶縁層225は、少なくとも導電層223とチャネル形成領域231iとの間に位置する。さらに、トランジスタを覆う絶縁層218を設けてもよい。
 図35Bに示すトランジスタ209では、絶縁層225が半導体層231の上面及び側面を覆う例を示す。導電層222a及び導電層222bは、それぞれ、絶縁層225及び絶縁層215に設けられた開口を介して低抵抗領域231nと接続される。導電層222a及び導電層222bのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。
 一方、図35Cに示すトランジスタ210では、絶縁層225は、半導体層231のチャネル形成領域231iと重なり、低抵抗領域231nとは重ならない。例えば、導電層223をマスクとして絶縁層225を加工することで、図35Cに示す構造を作製できる。図35Cでは、絶縁層225及び導電層223を覆って絶縁層215が設けられ、絶縁層215の開口を介して、導電層222a及び導電層222bがそれぞれ低抵抗領域231nと接続されている。
 基板151の、基板152が重ならない領域には、接続部204が設けられている。接続部204では、配線165が導電層166及び接続層242を介してFPC172と電気的に接続されている。導電層166は、導電層113a、導電層113b、及び導電層113dと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層126a、導電層126b、及び導電層126dと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層127a、導電層127b、及び導電層127dと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。接続部204の上面では、導電層166が露出している。これにより、接続部204とFPC172とを接続層242を介して電気的に接続することができる。
 基板152の基板151側の面には、遮光層117を設けることが好ましい。遮光層117は、隣接する発光デバイスの間、接続部140、及び、回路164などに設けることができる。また、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。
 発光デバイスを覆う保護層131を設けることで、発光デバイスに水などの不純物が入り込むことを抑制し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 基板151及び基板152は、それぞれ、基板120に用いることができる材料を適用することができる。
 接着層142は、樹脂層122に用いることができる材料を適用することができる。
 接続層242は、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)などを用いることができる。
<表示装置100H>
 表示装置100Gの変形例を、図36に示す。表示装置100Hは、基板151の代わりに基板153、接着層159、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160、及び絶縁層158を有する点で表示装置100Gと主に異なる。
 表示装置100Hは、基板153と絶縁層212が接着層159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160によって貼り合わされている。
 図36は、受光デバイス150と重なる領域に、紫外光をカットするフィルタ149が設けられる構成を示している。なお、フィルタ149を設けない構成とすることもできる。
 図36に示す表示装置100Hを作製する際は、まず、絶縁層212、各トランジスタ、発光デバイス110、及び受光デバイス150等が設けられる第1の作製基板と、絶縁層158、遮光層117、及びフィルタ149等が設けられる第2の作製基板と、を接着層142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159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160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100Hが可撓性を有することができる。つまり、表示装置100H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。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態3)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる発光デバイスについて、説明する。
<発光デバイスの構成例>
 図37Aに示すように、発光デバイスは、一対の電極(電極672、電極688)の間に、EL層686を有する。EL層686は、層4420、発光層4411、層4430等の複数の層で構成することができる。層4420は、例えば電子注入性の高い物質を含む層(電子注入層)及び電子輸送性の高い物質を含む層(電子輸送層)等を有することができる。発光層4411は、例えば発光性の化合物を有する。層4430は、例えば正孔注入性の高い物質を含む層(正孔注入層)及び正孔輸送性の高い物質を含む層(正孔輸送層)を有することができる。
 一対の電極間に設けられた層4420、発光層4411及び層4430を有する構成は単一の発光ユニットとして機能することができ、本明細書では図37Aの構成をシングル構造と呼ぶ。
 図37Bは、図37Aに示す発光デバイスが有するEL層686の変形例である。具体的には、図37Bに示す発光デバイスは、電極672上の層4430−1と、層4430−1上の層4430−2と、層4430−2上の発光層4411と、発光層4411上の層4420−1と、層4420−1上の層4420−2と、層4420−2上の電極688と、を有する。例えば、電極672を陽極とし、電極688を陰極とした場合、層4430−1が正孔注入層として機能し、層4430−2が正孔輸送層として機能し、層4420−1が電子輸送層として機能し、層4420−2が電子注入層として機能する。又は、電極672を陰極とし、電極688を陽極とした場合、層4430−1が電子注入層として機能し、層4430−2が電子輸送層として機能し、層4420−1が正孔輸送層として機能し、層4420−2が正孔注入層として機能する。このような層構造とすることで、発光層4411に効率よくキャリアを注入し、発光層4411内におけるキャリアの再結合の効率を高めることが可能となる。
 なお、図37Cに示すように層4420と層4430との間に複数の発光層(発光層4411、発光層4412、発光層4413)が設けられる構成もシングル構造のバリエーションである。
 図37Dに示すように、複数の発光ユニット(EL層686a、EL層686b)が中間層(電荷発生層)4440を介して直列に接続された構成を本明細書ではタンデム構造と呼ぶ。なお、本明細書等においては、図37Dに示すような構成を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デバイスとすることができる。
 なお、図37C、及び図37Dにおいても、図37Bに示すように、層4420と、層4430とは、2層以上の層からなる積層構造としてもよい。
 発光デバイスの発光色は、EL層686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、発光デバイス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デバイスは、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、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることができる。3種類以上の発光物質を用いる場合は、各々の発光色が合わさることで、発光デバイス全体として白色発光する構成とすればよい。また、発光層を3つ以上有する発光デバイスの場合も同様である。
 発光層には、R(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質を2以上含むことが好ましい。又は、発光物質を2以上有し、それぞれの発光物質の発光は、R、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含むことが好ましい。
 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4)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる受発光デバイスの構成について、説明する。前述の表示装置に、受発光デバイスを加えた構成とすることができる。または、受光デバイスを受発光デバイスに置き換えた構成とすることができる。本発明の一態様の表示装置は、例えば、発光デバイスと、受光デバイスと、受発光デバイスとを有する構成とすることができる。または、本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスと、受発光デバイスとを有する構成とすることができる。
 受発光デバイスは、発光機能を有し、かつ受光機能を有する。ここでは、赤色の光を発し、かつ、受光機能を有する受発光デバイスを例に挙げて、説明する。なお、受発光デバイスの作製方法は、前述の受光デバイスの作製方法の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。または、受発光デバイスの作製方法は、前述の発光デバイスの作製方法の記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスが形成されている基板とは反対方向に光を射出するトップエミッション型、発光デバイスが形成されている基板側に光を射出するボトムエミッション型、両面に光を射出するデュアルエミッション型のいずれであってもよい。
 本実施の形態では、トップエミッション型の表示装置を例に挙げて説明する。
 図38Aに示す受発光デバイスは、電極377、正孔注入層381、正孔輸送層382、活性層373、発光層383R、電子輸送層384、電子注入層385、及び電極378をこの順で積層して有する。
 発光層383Rは、赤色の光を発する発光材料を有する。活性層373は、可視光を吸収する有機化合物を有する。または、活性層373は、可視光、及び赤外光を吸収する有機化合物を有してもよい。または、活性層373は、可視光を吸収する有機化合物、及び赤外光を吸収する有機化合物を有してもよい。なお、活性層373が有する有機化合物は、少なくとも発光層383Rが発する光を吸収しにくいことが好ましい。これにより、受発光デバイスからは赤色の光が効率よく取り出され、さらに、赤色よりも短波長の光(例えば、緑色の光、及び青色の光)、ならびに赤色よりも長波長の光(例えば、赤外光)の一または複数を高い精度で検出することができる。
 図38Aは、受発光デバイスが発光デバイスとして機能する様子を模式的に示している。図38Aでは、受発光デバイスから射出される赤色(R)の光を矢印で示している。
 図38Bは、受発光デバイスが受光デバイスとして機能する様子を模式的に示している。図38Bでは、受発光デバイスに入射する青色の光(B)と緑色の光(G)を矢印で示している。
 受発光デバイスは、電極377と電極378の間に電圧を印加することで、受発光デバイスに入射する光を検出し、電荷を発生させ、電流として取り出すことができる。
 受発光デバイスは、発光デバイスに活性層373を追加した構成ということができる。つまり、発光デバイスの作製工程に、活性層373を成膜する工程を追加するのみで、発光デバイスの形成と並行して受発光デバイスを形成することができる。また、発光デバイスと受発光デバイスとを同一基板上に形成することができる。したがって、作製工程を大幅に増やすことなく、表示部に撮像機能及びセンシング機能の一方または双方を付与することができる。
 発光層383Rと活性層373との積層順は限定されない。図38A、及び図38Bでは、正孔輸送層382上に活性層373が設けられ、活性層373上に発光層383Rが設けられている例を示している。例えば、発光層383Rと活性層373の積層順を入れ替えてもよい。
 受発光デバイスは、正孔注入層381、正孔輸送層382、電子輸送層384、及び電子注入層385のうち少なくとも1層を有していなくてもよい。また、受発光デバイスは、正孔ブロック層、電子ブロック層など、他の機能層を有していてもよい。
 受発光デバイスにおいて、光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
 受発光デバイスを構成する各層の機能及び材料は、発光デバイス及び受光デバイスを構成する各層の機能及び材料と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 図38C乃至図38Gに、受発光デバイスの積層構造の例を示す。
 図38Cに示す受発光デバイスは、電極377、正孔注入層381、正孔輸送層382、発光層383R、活性層373、電子輸送層384、電子注入層385、及び電極378を有する。
 図38Cは、正孔輸送層382上に発光層383Rが設けられ、発光層383R上に活性層373が積層された例である。
 図38A乃至図38Cに示すように、活性層373と発光層383Rは接していてもよい。
 活性層373と発光層383Rとの間には、バッファ層が設けられることが好ましい。このとき、バッファ層は、正孔輸送性及び電子輸送性を有することが好ましい。例えば、バッファ層には、バイポーラ性の物質を用いることが好ましい。または、バッファ層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、正孔ブロック層、及び電子ブロック層等のうち少なくとも1層を用いることができる。図38Dには、バッファ層として正孔輸送層382を用いる例を示す。
 活性層373と発光層383Rとの間にバッファ層を設けることで、発光層383Rから活性層373に励起エネルギーが移動することを抑制できる。また、バッファ層を用いて、マイクロキャビティ構造の光路長(キャビティ長)を調整することもできる。したがって、活性層373と発光層383Rとの間にバッファ層を有する受発光デバイスからは、高い発光効率を得ることができる。
 図38Eは、正孔注入層381上に正孔輸送層382−1、活性層373、正孔輸送層382−2、発光層383Rの順で積層された積層構造を有する例である。正孔輸送層382−2は、バッファ層として機能する。正孔輸送層382−1と正孔輸送層281−2とは、同じ材料を含んでいてもよいし、異なる材料を含んでいてもよい。また、正孔輸送層281−2の代わりに、上述したバッファ層に用いることのできる層を用いてもよい。また、活性層373と、発光層383Rの位置を入れ替えてもよい。
 図38Fに示す受発光デバイスは、正孔輸送層382を有さない点で、図38Aに示す受発光デバイスと異なる。このように、受発光デバイスは、正孔注入層381、正孔輸送層382、電子輸送層384、及び電子注入層385のうち少なくとも1層を有していなくてもよい。また、受発光デバイスは、正孔ブロック層、電子ブロック層など、他の機能層を有していてもよい。
 図38Gに示す受発光デバイスは、活性層373及び発光層383Rを有さず、発光層と活性層を兼ねる層389を有する点で、図38Aに示す受発光デバイスと異なる。
 発光層と活性層を兼ねる層として、例えば、活性層373に用いることができるn型半導体と、活性層373に用いることができるp型半導体と、発光層383Rに用いることができる発光物質と、の3つの材料を含む層を用いることができる。
 なお、n型半導体とp型半導体との混合材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側の吸収帯と、発光物質の発光スペクトル(PLスペクトル)の最大ピークと、は互いに重ならないことが好ましく、十分に離れていることがより好ましい。
 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5)
 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(酸化物半導体)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、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。
 金属酸化物は、スパッタリング法、有機金属化学気相成長(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法等の化学気相成長(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、又は、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)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、アモルファス(completely amorphousを含む)、CAAC、nc、CAC(cloud−aligned composite)、単結晶(single crystal)、及び多結晶(poly crystal)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。
 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には、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)、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。
 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、組成等により変動する場合がある。
 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、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、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、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膜の組成における[In]よりも大きい領域である。また、第2の領域は、[Ga]が、CAC−OS膜の組成における[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、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、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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。不純物は、水素、窒素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、鉄、ニッケル、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。
 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。
 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。
 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6)
 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。本発明の一態様の表示装置を設けることができる電子機器の構成例を、図39A乃至図39Eを用いて説明する。
 図39A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の空洞部に対象物を入れた場合、受発光装置912が発し、対象物に照射され、当該対象物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。
 例えば、筐体911の空洞部に指を入れた場合、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。これにより、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)を発する発光デバイスを有する。また、受発光装置912は、赤外光(IR)を発する発光デバイス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)を発する発光デバイスだけでなく、赤外光(IR)を発する発光デバイス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、指等に対して均一性よく光を照射することができ、酸素飽和度等を高い精度で測定することができる。
 図39B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は、例えば、電源スイッチとすることができる。また、キー9102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39C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39D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、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、アンテナ受信の強度等がある。
 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39E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、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39E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。
20B:発光デバイス、20G:発光デバイス、20R:発光デバイス、20:発光デバイス、21a:電極、21b:電極、21c:電極、21d:電極、23:電極、25B:EL層、25G:EL層、25R:EL層、25:EL層、27a:第1の機能層、27b:第1の機能層、27c:第1の機能層、27:第1の機能層、29a:第2の機能層、29b:第2の機能層、29c:第2の機能層、29:第2の機能層、30PS:受光デバイス、35PS:受光層、37PS:第3の機能層、39PS:第4の機能層、41B:発光層、41G:発光層、41R:発光層、43PS:活性層、50:基板、52:指、53:層、57:層、59:基板、65:領域、67:指紋、69:接触部、100A:表示装置、100B:表示装置、100C:表示装置、100D:表示装置、100E:表示装置、100F:表示装置、100G:表示装置、100H:表示装置、100:表示装置、101:基板、103:画素、110B:発光デバイス、110G:発光デバイス、110R:発光デバイス、110:発光デバイス、111a:電極、111b:電極、111c:電極、111d:電極、111p:電極、111:電極、112B:発光層、112G:発光層、112R:発光層、112:発光層、113a:導電層、113b:導電層、113d:導電層、113:導電層、115a:第1の機能層、115b:第1の機能層、115c:第1の機能層、115d:第1の機能層、115f:機能膜、115p:第1の機能層、115:第1の機能層、116a:第2の機能層、116b:第2の機能層、116c:第2の機能層、116d:第2の機能層、116f:機能膜、116p:第2の機能層、116:第2の機能層、117:遮光層、118a:犠牲層、118b:犠牲層、118c:犠牲層、118f:犠牲膜、118:犠牲層、119a:犠牲層、119b:犠牲層、119c:犠牲層、119f:犠牲膜、120B:副画素、120G:副画素、120R:副画素、120:基板、122:樹脂層、123f:導電層、123:共通電極、125:保護層、126a:導電層、126b:導電層、126d:導電層、127a:導電層、127b:導電層、127d:導電層、128f:犠牲膜、128p:犠牲層、128:犠牲層、129f:犠牲膜、129p:犠牲層、129:犠牲層、130:副画素、131:保護層、133p:レジストマスク、133:レジストマスク、134a:レジストマスク、134b:レジストマスク、134c:レジストマスク、135:レジストマスク、140:接続部、142:接着層、149:フィルタ、150:受光デバイス、151:基板、152:基板、153:基板、154:基板、155f:機能膜、155:第3の機能層、156f:機能膜、156:第4の機能層、157f:活性膜、157:活性層、158:絶縁層、159:接着層、160:接着層、162:表示部、164:回路、165:配線、166:導電層、172:FPC、173:IC、175B:EL層、175G:EL層、175R:EL層、175:EL層、177:受光層、182a:絶縁層、182af:絶縁膜、182b:絶縁層、182:絶縁層、184:層、186:導電層、191B:FMM、191G:FMM、191R:FMM、201:トランジスタ、204:接続部、205:トランジスタ、209:トランジスタ、210:トランジスタ、211:絶縁層、212:絶縁層、213:絶縁層、214:絶縁層、215:絶縁層、218:絶縁層、221:導電層、222a:導電層、222b:導電層、223:導電層、225:絶縁層、231i:チャネル形成領域、231n:低抵抗領域、231:半導体層、240:容量、241:導電層、242:接続層、243:絶縁層、245:導電層、251:導電層、252:導電層、254:絶縁層、255a:絶縁層、255b: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、274a:導電層、274b:導電層、274:プラグ、280:表示モジュール、281:表示部、282:回路部、283a:画素回路、283:画素回路部、284a:画素、284:画素部、285:端子部、286:配線部、290:FPC、291:基板、292:基板、301A:基板、301B:基板、301:基板、310A:トランジスタ、310B:トランジスタ、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、320A:トランジスタ、320B:トランジスタ、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、335:絶縁層、336:絶縁層、341:導電層、342:導電層、343:プラグ、344:絶縁層、345:絶縁層、346:絶縁層、347:バンプ、348:接着層、373:活性層、377:電極、378:電極、381:正孔注入層、382:正孔輸送層、383R:発光層、384:電子輸送層、385:電子注入層、389:層、672:電極、686a:EL層、686b:EL層、686:EL層、688:電極、911:筐体、912:受発光装置、4411:発光層、4412:発光層、4413:発光層、4420:層、4430:層、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 (17)

  1.  受光デバイスと、第1の発光デバイスと、絶縁層と、を有し、
     前記受光デバイスは、第1の電極と、受光層と、共通電極と、をこの順に積層して有し、
     前記第1の発光デバイスは、第2の電極と、第1のEL層と、前記共通電極と、をこの順に積層して有し、
     前記受光層は、第1の機能層と、第2の機能層と、前記第1の機能層と前記第2の機能層の間の活性層と、を有し、
     前記第1の機能層は、正孔輸送性を有する第1の物質を含み、
     前記第2の機能層は、電子輸送性を有する第2の物質を含み、
     前記活性層の端部、前記第1の機能層の端部、及び前記第2の機能層の端部は、互いに一致または概略一致し、
     前記第1のEL層は、第3の機能層と、第4の機能層と、前記第3の機能層と前記第4の機能層の間の第1の発光層と、を有し、
     前記第3の機能層は、正孔輸送性を有する第3の物質を含み、
     前記第4の機能層は、電子輸送性を有する第4の物質を含み、
     前記絶縁層は、前記受光層の側面及び前記第1のEL層の側面と接する領域を有する表示装置。
  2.  請求項1において、
     前記第1の物質は、前記第3の物質と同じである表示装置。
  3.  請求項1または請求項2において、
     前記第2の物質は、前記第4の物質と同じである表示装置。
  4.  請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
     前記活性層は、第5の物質を有し、
     前記第1の発光層は、前記第5の物質と異なる第6の物質を有する表示装置。
  5.  請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
     前記受光層の側面は、前記受光層の被形成面に対して垂直または概略垂直である表示装置。
  6.  請求項1乃至請求項5のいずれか一において、
     前記第1のEL層の側面は、前記第1のEL層の被形成面に対して垂直または概略垂直である表示装置。
  7.  請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
     前記第1の発光層の端部、前記第3の機能層の端部、及び前記第4の機能層の端部は、互いに一致または概略一致する表示装置。
  8.  請求項7において、
     前記第1の発光層の前記絶縁層と接する領域における膜厚は、前記第1の発光層の前記絶縁層と接しない領域における膜厚より薄い表示装置。
  9.  請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
     前記第1の発光層の端部は、前記第3の機能層の端部、及び前記第4の機能層の端部より内側に位置する表示装置。
  10.  請求項1乃至請求項9のいずれか一において、
     前記受光層の端部は、前記第1の電極の端部より内側に位置し、
     前記絶縁層は、前記受光層の側面、並びに前記第1の電極の上面及び側面と接する領域を有する表示装置。
  11.  請求項1乃至請求項10のいずれか一において、
     前記第1のEL層の端部は、前記第2の電極の端部より内側に位置し、
     前記絶縁層は、前記第1のEL層の側面、並びに前記第2の電極の上面及び側面と接する領域を有する表示装置。
  12.  請求項1乃至請求項11のいずれか一において、
     前記活性層は、前記第1の機能層を介して前記第1の電極と重なる領域を有する表示装置。
  13.  請求項1乃至請求項11のいずれか一において、
     前記活性層は、前記第2の機能層を介して前記第1の電極と重なる領域を有する表示装置。
  14.  請求項1乃至請求項13のいずれか一において、
     前記第1の発光層は、前記第3の機能層を介して前記第2の電極と重なる領域を有する表示装置。
  15.  請求項1乃至請求項13のいずれか一において、
     前記第1の発光層は、前記第3の機能層を介して前記第2の電極と重なる領域を有する表示装置。
  16.  請求項1乃至請求項15のいずれか一において、
     第2の発光デバイスを有し、
     前記第2の発光デバイスは、第3の電極と、第2のEL層と、前記共通電極と、をこの順に積層して有し、
     前記第2のEL層は、第5の機能層と、第6の機能層と、前記第5の機能層と前記第6の機能層の間の第2の発光層と、を有し、
     前記第5の機能層は、前記第3の物質を含み、
     前記第6の機能層は、前記第4の物質を含む表示装置。
  17.  請求項1乃至請求項15のいずれか一において、
     第2の発光デバイスを有し、
     前記第2の発光デバイスは、第3の電極と、第2のEL層と、前記共通電極と、をこの順に積層して有し、
     前記第2のEL層は、前記第3の機能層と、前記第4の機能層と、前記第3の機能層と前記第4の機能層の間の第2の発光層と、を有する表示装置。
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