WO2022263964A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2022263964A1
WO2022263964A1 PCT/IB2022/055176 IB2022055176W WO2022263964A1 WO 2022263964 A1 WO2022263964 A1 WO 2022263964A1 IB 2022055176 W IB2022055176 W IB 2022055176W WO 2022263964 A1 WO2022263964 A1 WO 2022263964A1
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WO
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layer
light
film
transistor
pixel
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PCT/IB2022/055176
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English (en)
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柳澤悠一
岡崎健一
浜田崇
笹川慎也
Original Assignee
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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    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • H10K59/8792Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a display device and a display module.
  • One embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing a display device.
  • one aspect of the present invention is not limited to the above technical field.
  • Technical fields of one embodiment of the present invention disclosed in this specification and the like include semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, memory devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input/output devices, and driving methods thereof. , or methods for producing them, can be mentioned as an example.
  • a semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics.
  • Display devices that can be applied to display panels typically include liquid crystal display devices, organic EL (Electro Luminescence) elements, light-emitting devices equipped with light-emitting elements such as light-emitting diodes (LEDs), and electrophoretic display devices.
  • Examples include electronic paper that performs display by, for example.
  • the basic structure of an organic EL device is to sandwich a layer containing a light-emitting organic compound between a pair of electrodes. By applying a voltage to this device, light can be obtained from the light-emitting organic compound.
  • a display device to which such an organic EL element is applied does not require a backlight, which is required in a liquid crystal display device or the like.
  • Patent Document 1 describes an example of a display device using an organic EL element.
  • Non-Patent Document 1 discloses a method for manufacturing an organic optoelectronic device using standard UV photolithography.
  • display panels are required to have high color reproducibility.
  • VR, AR, SR, or MR equipment by using a display panel with high color reproducibility, it is possible to display colors close to the actual colors of objects, and to enhance the sense of reality and immersion. can.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide an extremely high-definition display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with high color reproducibility.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a high-luminance display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a highly reliable display device.
  • Another object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing the above display device.
  • One embodiment of the present invention includes a first insulating layer, a first conductive layer provided inside an opening in the first insulating layer, a first conductive layer on the first conductive layer, and a first conductive layer on the first insulating layer. a second insulating layer in contact with the EL layer, the side surface of the first EL layer, and the top surface of the first insulating layer; a second insulating layer on the first EL layer and on the second insulating layer; and a conductive layer.
  • the first resin layer is provided over the second insulating layer, and the second insulating layer includes a first region sandwiched between the side surface of the first EL layer and the first resin layer; A second region sandwiched between the top surface of the first insulating layer and the first resin layer is provided, and the second conductive layer is on the top surface of the first EL layer and the top surface of the first resin layer. contact is preferred.
  • the above structure includes a first resin layer and a first layer, the first layer contains a material with high electron injection properties, and the first resin layer is formed on the second insulating layer.
  • the second insulating layer includes a first region sandwiched between the side surface of the first EL layer and the first resin layer, and a second region sandwiched between the top surface of the first insulating layer and the first resin layer.
  • the first layer is in contact with the top surface of the first EL layer and the first resin layer
  • the second conductive layer is in contact with the top surface of the first layer. is preferred.
  • one embodiment of the present invention includes a first light-emitting element, a second light-emitting element provided adjacent to the first light-emitting element, a first insulating layer, and a second insulating layer.
  • the first light emitting element includes a first conductive layer provided inside the first opening of the first insulating layer, and a first EL layer on the first conductive layer and on the first insulating layer and a common electrode on the first EL layer
  • the second light emitting element includes a second conductive layer provided inside the second opening of the first insulating layer, and the second conductive layer a second EL layer on the top and the first insulating layer; and a common electrode on the second EL layer, the second insulating layer on the sides of the first EL layer and on the second EL layer.
  • the display device has a third region that is in contact with the side surface of the EL layer and the top surface of the first insulating layer, the common electrode is located on the second insulating layer, and overlaps with the
  • a first resin layer is provided on the second insulating layer, the first insulating layer is provided in a fourth region between the first light emitting element and the second light emitting element,
  • the common electrode is preferably in contact with the top surface of the first EL layer, the top surface of the second EL layer, and the top surface of the first resin layer.
  • the first resin layer is provided on the second insulating layer, the first insulating layer is provided in a fourth region between the first EL layer and the second EL layer,
  • the common electrode is preferably in contact with the top surface of the first EL layer, the top surface of the second EL layer, and the top surface of the first resin layer.
  • the above structure includes a first resin layer and a common layer
  • the common layer contains a material with high electron injection properties
  • the first resin layer includes the first light emitting element and the second light emitting element.
  • the common layer is provided in a fourth region between the elements, the common layer is in contact with the top surface of the first EL layer, the top surface of the second EL layer, and the top surface of the first resin layer
  • the common electrode is: It preferably touches the top surface of the common layer.
  • a first resin layer and a common layer are included, the common layer contains a material with high electron injection properties, and the first resin layer includes the first EL layer and the second EL layer.
  • the common layer is provided in a fourth region between the layers, the common layer is in contact with the top surface of the first EL layer, the top surface of the second EL layer, and the top surface of the first resin layer; It preferably touches the top surface of the common layer.
  • an extremely high-definition display device can be provided.
  • a display device with high color reproducibility can be provided.
  • a display device with high brightness can be provided.
  • a highly reliable display device can be provided.
  • a method for manufacturing the display device described above can be provided.
  • 1A to 1C are diagrams showing configuration examples of a display device.
  • 2A to 2C are diagrams showing configuration examples of the display device.
  • 3A and 3B are diagrams showing configuration examples of the display device.
  • 4A to 4D are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 5A to 5D are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a display device.
  • 7A to 7E are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 8A to 8F are top views showing examples of pixels.
  • 9A to 9H are top views showing examples of pixels.
  • 10A to 10J are top views showing examples of pixels.
  • 11A to 11D are top views showing examples of pixels.
  • FIG. 11E to 11G are cross-sectional views showing an example of the display panel.
  • 12A and 12B are perspective views showing an example of a display panel.
  • 13A and 13B are cross-sectional views showing examples of display panels.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of the display panel.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example of the display panel.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing an example of the display panel.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing an example of the display panel.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing an example of the display panel.
  • FIG. 19A is a block diagram showing an example of a display panel.
  • 19B to 19D are diagrams showing examples of pixel circuits.
  • 20A to 20D are diagrams illustrating examples of transistors.
  • 21A to 21F are diagrams showing configuration examples of light-emitting devices.
  • 22A to 22D are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • 23A to 23F are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • 24A to 24G are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • film and the term “layer” can be interchanged with each other.
  • conductive layer or “insulating layer” may be interchangeable with the terms “conductive film” or “insulating film.”
  • an EL layer refers to a layer provided between a pair of electrodes of a light-emitting element and containing at least a light-emitting substance (also referred to as a light-emitting layer) or a laminate including a light-emitting layer.
  • a light-emitting element of one embodiment of the present invention includes a pixel electrode, an EL layer over the pixel electrode, and a common electrode over the EL layer.
  • the pixel electrode functions as a lower electrode
  • the common electrode functions as an upper electrode and is provided over a plurality of light emitting elements.
  • a common layer may be provided between the EL layer and the common electrode.
  • a common layer is provided over a plurality of light emitting elements.
  • 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 the substrate is mounted with a COG (Chip On Glass) method.
  • a connector such as FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package)
  • COG Chip On Glass
  • 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.
  • light-emitting elements of each color also referred to as light-emitting devices.
  • Light-emitting elements of each color are here blue (B), green (G), and red (R)), and separate light-emitting layers are prepared.
  • a structure in which the light-emitting layers are separately painted may be called an SBS (side-by-side) structure.
  • SBS side-by-side
  • the material and structure can be optimized for each light-emitting element, so the degree of freedom in selecting the material and structure increases, and it becomes easy to improve luminance and reliability.
  • a light-emitting element capable of emitting white light is sometimes referred to as a white light-emitting element.
  • the white light-emitting element can be combined with a colored layer (for example, a color filter) to provide a full-color display light-emitting element.
  • the light-emitting element can be roughly classified into a single structure and a tandem structure.
  • a single-structure device preferably has one light-emitting unit between a pair of electrodes, and the light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
  • two light emitting layers should be selected so that the light emitted from each of the two light emitting layers has a complementary color relationship.
  • the emission color of the first light-emitting layer and the emission color of the second light-emitting layer it is possible to obtain a configuration in which the entire light-emitting element emits white light.
  • the light-emitting device as a whole may emit white light by combining the respective light-emitting colors of the three or more light-emitting layers.
  • a tandem structure element preferably has two or more light-emitting units between a pair of electrodes, and each light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
  • each light-emitting unit preferably includes one or more light-emitting layers.
  • luminance per predetermined current can be increased, and a light-emitting element with higher reliability than a single structure can be obtained.
  • the white light emitting element when comparing the white light emitting element (single structure or tandem structure) and the light emitting element having the SBS structure, the light emitting element having the SBS structure can consume less power than the white light emitting element. When it is desired to keep power consumption low, it is preferable to use a light-emitting element having an SBS structure.
  • the white light emitting element is preferable because the manufacturing process is simpler than that of the SBS structure light emitting element, so that the manufacturing cost can be reduced or the manufacturing yield can be increased.
  • a display device of one embodiment of the present invention includes a light-emitting element (also referred to as a light-emitting device).
  • a light-emitting element includes a pair of electrodes and an EL layer or part of an EL layer therebetween.
  • the EL layer includes a light-emitting layer (also referred to as a layer containing a light-emitting compound).
  • Electroluminescence elements such as organic EL elements and inorganic EL elements are preferably used as the light emitting elements. Alternatively, a light emitting diode (LED) may be used.
  • the display device preferably has two or more light-emitting elements that emit different colors.
  • Light-emitting elements that emit different colors have EL layers containing different materials.
  • a full-color display device can be realized by using three types of light-emitting elements that emit red (R), green (G), and blue (B) light.
  • an OLED Organic Light Emitting Diode
  • a QLED Quadantum-dot Light Emitting Diode
  • Light-emitting compounds also called light-emitting substances
  • EL devices include substances that emit fluorescence (fluorescent materials), substances that emit phosphorescence (phosphorescent materials), inorganic compounds (quantum dot materials, etc.), and heat-activated delayed fluorescence. (thermally activated delayed fluorescence (TADF) material).
  • TADF thermalally activated delayed fluorescence
  • LEDs such as micro LED, can also be used as a light emitting element.
  • the luminescent substance substances exhibiting luminescent colors such as blue, purple, blue-violet, green, yellow-green, yellow, orange, and red are appropriately used.
  • a substance that emits near-infrared light may be used.
  • the light-emitting layer may contain one or more compounds (host material, assist material) in addition to the light-emitting substance (guest material).
  • the host material and the assist material one or a plurality of substances having an energy gap larger than that of the light-emitting substance (guest material) can be selected and used.
  • the host material and the assist material it is preferable to use a combination of compounds that form an exciplex. In order to efficiently form an exciplex, it is particularly preferable to combine a compound that easily accepts holes (hole-transporting material) and a compound that easily accepts electrons (electron-transporting material).
  • the light-emitting layer preferably includes, for example, a phosphorescent material and a combination of a hole-transporting material and an electron-transporting material that easily form an exciplex.
  • ExTET Exciplex-Triplet Energy Transfer
  • a combination that forms an exciplex that emits light that overlaps with the wavelength of the absorption band on the lowest energy side of the light-emitting substance energy transfer becomes smooth and light emission can be efficiently obtained. With this configuration, high efficiency, low-voltage driving, and long life of the light-emitting element can be realized at the same time.
  • Both low-molecular-weight compounds and high-molecular-weight compounds can be used in the light-emitting element, and inorganic compounds (quantum dot materials, etc.) may be included.
  • a lower electrode of a light-emitting element or at least a part of a conductive layer lower electrode functioning as a pixel electrode of a light-emitting element is formed so as to be embedded in an opening of an insulating layer.
  • the unevenness of the surface on which the layer is to be formed can be reduced.
  • the film thickness of the EL layer becomes thin, which may cause a short circuit between the lower electrode and the upper electrode.
  • the yield of the light-emitting element can be improved.
  • the display quality of the display device can be improved.
  • an island-shaped light-emitting layer can be formed by a vacuum deposition method using a metal mask (also called a shadow mask).
  • a metal mask also called a shadow mask
  • island-like structures are formed due to various influences such as precision of the metal mask, misalignment between the metal mask and the substrate, bending of the metal mask, and broadening of the contour of the deposited film due to vapor scattering.
  • the shape and position of the light-emitting layer in (1) deviate from the design, it is difficult to achieve high definition and high aperture ratio.
  • the layer profile may be blurred and the edge thickness may be reduced. In other words, the thickness of the island-shaped light-emitting layer may vary depending on the location.
  • the manufacturing yield will be low due to low dimensional accuracy of the metal mask and deformation due to heat or the like.
  • a first layer (which can be referred to as an EL layer or part of an EL layer) including a light-emitting layer that emits light of a first color is formed over one surface.
  • a first sacrificial layer is formed on the first layer.
  • a first resist mask is formed over the first sacrificial layer, and the first layer and the first sacrificial layer are processed using the first resist mask, thereby forming an island-shaped first layer.
  • a second layer (which can be called an EL layer or part of an EL layer) including a light-emitting layer that emits light of a second color is formed as a second sacrificial layer. and an island shape using a second resist mask.
  • the light-emitting layer is processed into an island shape
  • a structure in which a pattern is provided so as to overlap with the light-emitting layer using a photolithography method and processed is conceivable.
  • the light-emitting layer may be damaged (damage due to processing, etc.) and the reliability may be significantly impaired. Therefore, when a display panel of one embodiment of the present invention is manufactured, a layer located above the light-emitting layer (for example, a carrier-transport layer or a carrier-injection layer, more specifically an electron-transport layer or an electron-injection layer) etc.) to form a sacrificial layer or the like to process the light-emitting layer into an island shape.
  • a highly reliable display panel can be provided.
  • the island-shaped EL layer manufactured by the method for manufacturing a display panel of one embodiment of the present invention is not formed using a metal mask having a fine pattern, but the EL layer is formed over the entire surface. It is formed by processing after Therefore, it is possible to realize a high-definition display panel or a display panel with a high aperture ratio, which has hitherto been difficult to achieve. Furthermore, since the EL layer can be separately formed for each color, a display panel with extremely vivid, high-contrast, and high-quality display can be realized. Further, by providing the sacrificial layer over the EL layer, damage to the EL layer during the manufacturing process of the display panel can be reduced, and the reliability of the light-emitting element can be improved.
  • the distance between adjacent light emitting elements can be less than 10 ⁇ m, for example, by using a metal mask.
  • the interval between adjacent light emitting elements can be narrowed to 500 nm or less, 200 nm or less, 100 nm or less, or even 50 nm or less.
  • the aperture ratio can be brought close to 100%.
  • the aperture ratio can be 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, or even 90% or more, and less than 100%.
  • the pattern of the EL layer itself can be made extremely small compared to the case of using a metal mask.
  • the thickness varies between the center and the edge of the pattern, so the effective area that can be used as the light emitting region is smaller than the area of the entire pattern.
  • an island-shaped EL layer can be formed with a uniform thickness. Therefore, almost the entire area of even a fine pattern can be used as a light emitting region. Therefore, a display panel having both high definition and high aperture ratio can be manufactured.
  • a layer including a light-emitting layer (which can be referred to as an EL layer or part of the EL layer) is formed over one surface
  • a sacrificial layer is formed over the EL layer. preferably formed.
  • an island-shaped EL layer is preferably formed by forming a resist mask over the sacrificial layer and processing the EL layer and the sacrificial layer using the resist mask.
  • the first layer and the second layer each include at least a light-emitting layer, and preferably consist of a plurality of layers. Specifically, it is preferable to have one or more layers on the light-emitting layer. By providing another layer between the light-emitting layer and the sacrificial layer, exposure of the light-emitting layer to the outermost surface during the manufacturing process of the display panel can be suppressed, and damage to the light-emitting layer can be reduced. Thereby, the reliability of the light emitting element can be improved. Therefore, each of the first layer and the second layer preferably has a light-emitting layer and a carrier-transporting layer (electron-transporting layer or hole-transporting layer) on the light-emitting layer.
  • a carrier-transporting layer electron-transporting layer or hole-transporting layer
  • the layers included in the EL layer include a light emitting layer, a carrier injection layer (hole injection layer and electron injection layer), a carrier transport layer (hole transport layer and electron transport layer), and a carrier block layer (hole block layer and electron block layer).
  • a layer and a common electrode are formed in common (as one film) for each color.
  • a carrier injection layer and a common electrode can be formed in common for each color.
  • holes or electrons are sometimes referred to as "carriers".
  • the hole injection layer or electron injection layer is referred to as a "carrier injection layer”
  • the hole transport layer or electron transport layer is referred to as a “carrier transport layer”
  • the hole blocking layer or electron blocking layer is referred to as a "carrier It is sometimes called a block layer.
  • the carrier injection layer, the carrier transport layer, and the carrier block layer described above may not be clearly distinguished from each other due to their cross-sectional shape, characteristics, or the like.
  • one layer may serve as two or three functions of the carrier injection layer, the carrier transport layer, and the carrier block layer.
  • the carrier injection layer is often a layer with relatively high conductivity among the EL layers. Therefore, when the carrier injection layer is in contact with a side surface of a part of the EL layer formed in an island shape or a side surface of the pixel electrode, the light emitting element may be short-circuited. Note that even when the carrier-injection layer is provided in an island shape and the common electrode is formed commonly for each color, the light-emitting element is short-circuited when the common electrode is in contact with the side surface of the EL layer or the side surface of the pixel electrode. there is a risk of
  • the display panel of one embodiment of the present invention has an insulating layer covering at least the side surface of the island-shaped light-emitting layer.
  • the side surface of the island-shaped light-emitting layer as used herein refers to a surface of the interface between the island-shaped light-emitting layer and another layer that is not parallel to the substrate (or the surface on which the light-emitting layer is formed). Also, it is not necessarily a mathematically exact plane or curved surface.
  • the insulating layer preferably functions as a barrier insulating layer against at least one of water and oxygen. Further, the insulating layer preferably has a function of suppressing diffusion of at least one of water and oxygen. In addition, the insulating layer preferably has a function of capturing or fixing at least one of water and oxygen (also referred to as gettering).
  • a barrier insulating layer indicates an insulating layer having barrier properties.
  • barrier property refers to a function of suppressing diffusion of a corresponding substance (also referred to as low permeability).
  • the corresponding substance has a function of capturing or fixing (also called gettering).
  • an insulating layer having a function as a barrier insulating layer or a gettering function By using an insulating layer having a function as a barrier insulating layer or a gettering function, entry of impurities (typically, at least one of water and oxygen) that can diffuse into each light-emitting element from the outside can be suppressed. possible configuration. With such a structure, a highly reliable light-emitting element and a highly reliable display panel can be provided.
  • a display panel of one embodiment of the present invention includes a pixel electrode functioning as an anode, and an island-shaped hole-injection layer, a hole-transport layer, a light-emitting layer, and an electron layer provided in this order on the pixel electrode.
  • a common electrode provided on the electron injection layer and functioning as a cathode;
  • the display panel of one embodiment of the present invention includes a pixel electrode functioning as a cathode, and an island-shaped electron-injection layer, an electron-transport layer, a light-emitting layer, and a positive electrode which are provided in this order over the pixel electrode.
  • a hole injection layer or an electron injection layer is often a layer with relatively high conductivity among EL layers.
  • the side surfaces of these layers are covered with the insulating layer; therefore, contact with a common electrode or the like can be suppressed. Therefore, short-circuiting of the light-emitting element can be suppressed, and the reliability of the light-emitting element can be improved.
  • the insulating layer covering the side surface of the island-shaped EL layer may have a single-layer structure or a laminated structure.
  • the insulating layer can be used as a protective insulating layer for the EL layer. Thereby, the reliability of the display panel can be improved.
  • the first insulating layer is preferably formed using an inorganic insulating material because it is formed in contact with the EL layer.
  • an atomic layer deposition (ALD) method which causes less film damage.
  • the inorganic insulating layer is formed using a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or a plasma enhanced CVD (PECVD) method, which has a higher film formation rate than the ALD method. preferably formed. Accordingly, a highly reliable display panel can be manufactured with high productivity.
  • the second insulating layer is preferably formed using an organic material so as to planarize the concave portion formed in the first insulating layer.
  • an aluminum oxide film formed by an ALD method can be used as the first insulating layer, and an organic resin film can be used as the second insulating layer.
  • the organic solvent contained in the organic resin film may damage the EL layer.
  • an inorganic insulating film such as an aluminum oxide film formed by an ALD method as the first insulating layer, the organic resin film and the side surface of the EL layer are not in direct contact with each other. This can prevent the EL layer from being dissolved by the organic solvent.
  • the display panel of one embodiment of the present invention it is not necessary to provide an insulating layer covering the end portion of the pixel electrode between the pixel electrode and the EL layer; can. Therefore, it is possible to achieve high definition or high resolution of the display panel. Moreover, a mask for forming the insulating layer is not necessary, and the manufacturing cost of the display panel can be reduced.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can have extremely low viewing angle dependency. By reducing the viewing angle dependency, the visibility of the image on the display panel can be improved.
  • the viewing angle (the maximum angle at which a constant contrast ratio is maintained when the screen is viewed obliquely) is 100° or more and less than 180°, preferably 150°. It can be in the range of 170° or more. It should be noted that the above viewing angle can be applied to each of the vertical and horizontal directions.
  • FIG. 1A shows a schematic top view of display device 100 .
  • the display device 100 includes a plurality of pixels 103 arranged in a matrix, and the pixels 103 include a red light emitting element 110R, a green light emitting element 110G, and a blue light emitting element 110B.
  • the light emitting region of each light emitting element is labeled with R, G, and B. As shown in FIG.
  • each light-emitting element may be a light-emitting element exhibiting one color selected from blue, purple, blue-violet, green, yellow-green, yellow, orange, and red.
  • the three light-emitting elements may be light-emitting elements exhibiting three colors selected from blue, purple, blue-violet, green, yellow-green, yellow, orange, and red, or two or more of the three light-emitting elements exhibiting the same color. It may be a light emitting element.
  • the light emitting elements 110R, 110G, and 110B are arranged in a matrix.
  • FIG. 1A shows a stripe arrangement in which light emitting elements of the same color are arranged in one direction.
  • the arrangement method of the light emitting elements is not limited to this, and an arrangement method such as an S-stripe arrangement, a delta arrangement, a Bayer arrangement, or a zigzag arrangement may be applied, or a pentile arrangement, a diamond arrangement, or the like may be used.
  • EL elements such as OLED or QLED are preferably used as the light emitting element 110R, the light emitting element 110G, and the light emitting element 110B.
  • light-emitting substances that EL devices have 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) material) and the like.
  • fluorescent materials include pyrene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene derivatives, fluorene derivatives, carbazole derivatives, dibenzothiophene derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, quinoxaline derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, phenanthrene derivatives, and naphthalene derivatives. be done.
  • Examples of phosphorescent materials include organometallic complexes (especially iridium complexes) having a 4H-triazole skeleton, 1H-triazole skeleton, imidazole skeleton, pyrimidine skeleton, pyrazine skeleton, or pyridine skeleton, and phenylpyridine derivatives having an electron-withdrawing group.
  • organometallic complexes especially iridium complexes
  • platinum complexes, rare earth metal complexes, etc. which are used as ligands, can be mentioned.
  • FIG. 1A also shows a connection electrode 111C electrically connected to the common electrode 113 functioning as the upper electrode of the light emitting element 110.
  • FIG. A potential for example, an anode potential or a cathode potential for supplying the common electrode 113 is applied to the connection electrode 111C.
  • the connection electrode 111C is provided outside the display area where the light emitting elements 110R and the like are arranged. Further, in FIG. 1A, the common electrode 113 is indicated by a dashed line.
  • connection electrodes 111C can be provided along the periphery of the display area. For example, it may be provided along one side of the periphery of the display area, or may be provided over two or more sides of the periphery of the display area. That is, when the top surface shape of the display area is rectangular, the top surface shape of the connection electrode 111C can be strip-shaped, L-shaped, U-shaped (square bracket-shaped), square, or the like.
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view corresponding to the dashed-dotted line A1-A2 and the dashed-dotted line C1-C2 in FIG. 1A.
  • FIG. 1B shows a schematic cross-sectional view of the light emitting element 110R, the light emitting element 110G, and the connection electrode 111C.
  • the symbols added to the reference numerals may be omitted and the light emitting elements 110 may be used for description.
  • an EL layer 112R, an EL layer 112G, and an EL layer 112B which will be described later, may be described as an EL layer 112 in some cases.
  • the EL layer 112R is included in the light emitting element 110R.
  • EL layer 112G is included in light emitting element 110G
  • EL layer 112B is included in light emitting element 110B.
  • a conductive layer 111R, a conductive layer 111G, and a conductive layer 111B which will be described later, may also be described as the conductive layer 111 in some cases.
  • the conductive layer 111R is included in the light emitting element 110R.
  • conductive layer 111G is included in light emitting element 110G
  • conductive layer 111B is included in light emitting element 110B.
  • the light emitting element 110 has a conductive layer 111 that functions as a lower electrode of the light emitting element 110 , an EL layer 112 , and a common electrode 113 that functions as an upper electrode of the light emitting element 110 .
  • a common electrode 113 is commonly provided over the light emitting elements 110R, 110G, and 110B.
  • the common electrode 113 functions, for example, as an electrode to which a common potential is applied.
  • Common electrode 113 may be referred to as a common electrode.
  • the common electrode 113 is transmissive and reflective to visible light.
  • a potential for controlling the amount of light emitted by the light emitting element 110 is independently applied to the conductive layer 111 provided in each light emitting element 110 .
  • the conductive layer 111 functions as a pixel electrode.
  • the conductive layer 111 is reflective to visible light.
  • a conductive film that is transparent to visible light is used for one of the pixel electrodes and the common electrode 113, and a conductive film that is reflective is used for the other.
  • 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 pixel electrode is light-transmitting and the common electrode 113 is reflective, so that a bottom emission display device can be obtained.
  • the common electrode 113 light-transmitting, a top emission display device can be obtained. Note that by making both the pixel electrodes and the common electrode 113 transparent, a dual-emission display device can be obtained.
  • a protective layer 121 is provided on the common electrode 113 to cover the light emitting elements 110R, 110G, and 110B.
  • the protective layer 121 has a function of preventing impurities such as water from diffusing into each light emitting element from above. Further, by making both the pixel electrode and the common electrode translucent, external light can be transmitted through the light-emitting element, so that a display in which the background is transparent, that is, a so-called transparent display can be obtained.
  • the protective layer 121 can have, for example, a single layer structure or a laminated structure including at least an inorganic insulating film.
  • inorganic insulating films include oxide films and nitride films such as silicon oxide films, silicon oxynitride films, silicon nitride oxide films, silicon nitride films, aluminum oxide films, aluminum oxynitride films, and hafnium oxide films.
  • a semiconductor material such as indium gallium oxide or indium gallium zinc oxide may be used for the protective layer 121 .
  • the protective layer 121 includes In—Sn oxide (also referred to as ITO), In—Zn oxide, Ga—Zn oxide, Al—Zn oxide, or indium gallium zinc oxide (In—Ga—Zn oxide, An inorganic film containing IGZO) or the like can also be used.
  • the inorganic film preferably has a high resistance, and specifically, preferably has a higher resistance than the common electrode 113 .
  • the inorganic film may further contain nitrogen.
  • the protective layer 121 When the light emitted from the light emitting element is taken out through the protective layer 121, the protective layer 121 preferably has high transparency to visible light.
  • the protective layer 121 preferably has high transparency to visible light.
  • ITO, IGZO, and aluminum oxide are preferable because they are inorganic materials with high transparency to visible light.
  • the protective layer 121 for example, a stacked structure of an aluminum oxide film and a silicon nitride film over the aluminum oxide film, a stacked structure of an aluminum oxide film and an IGZO film over the aluminum oxide film, or the like can be used. .
  • impurities such as water and oxygen
  • the protective layer 121 a laminated film of an inorganic insulating film and an organic insulating film can be used.
  • a structure in which an organic insulating film is sandwiched between a pair of inorganic insulating films is preferable.
  • the organic insulating film functions as a planarizing film. As a result, the upper surface of the organic insulating film can be flattened, so that the coverage of the inorganic insulating film thereon can be improved, and the barrier property can be enhanced.
  • the protective layer 121 since the upper surface of the protective layer 121 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 121, an uneven shape due to the structure below may be formed. This is preferable because it can reduce the impact.
  • the organic insulating film used as the protective layer the description of the resin layer 131a may be referred to.
  • the protective layer 121 may have a two-layer structure formed using different film formation methods. Specifically, the first layer of the protective layer 121 may be formed using the ALD method, and the second layer of the protective layer 121 may be formed using the sputtering method.
  • the conductivity of the protective layer 121 does not matter. At least one of an insulating film, a semiconductor film, and a conductive film can be used as the protective layer 121 .
  • the protective layer 121 By including an inorganic film in the protective layer 121, deterioration of the light-emitting element is suppressed, such as prevention of oxidation of the common electrode 113 and entry of impurities (moisture, oxygen, etc.) into the light-emitting element. Reliability can be improved.
  • a common layer 114 may be provided between the EL layer 112 and the common electrode 113 .
  • the common layer 114 is provided over a plurality of light emitting elements, like the common electrode 113 .
  • a common layer 114 is provided to cover the EL layer 112R, the EL layer 112G, and the EL layer 112B.
  • the common layer 114 and the common electrode 113 can be formed continuously without intervening a process such as etching. Therefore, the interface between the common layer 114 and the common electrode can be made a clean surface, and favorable characteristics can be obtained in the light-emitting element.
  • the common layer 114 is preferably in contact with one or more upper surfaces of the EL layer 112R, the EL layer 112G, and the EL layer 112B.
  • the common layer 114 is preferably a layer containing one or more of, for example, an electron injection layer, an electron transport layer, a hole injection layer, or a hole transport layer.
  • a structure including an electron injection layer or a structure including both an electron injection layer and an electron transport layer can be used as the common layer 114.
  • the hole-injecting layer is a layer that injects holes from the anode into the hole-transporting layer, and contains a material with high hole-injecting properties.
  • highly hole-injecting materials include aromatic amine compounds and composite materials containing a hole-transporting material and an acceptor material (electron-accepting material).
  • the hole-transporting layer is a layer that transports holes injected from the anode to the light-emitting layer by means of the hole-injecting layer.
  • a hole-transporting layer is a layer containing a hole-transporting material.
  • a substance having a hole mobility of 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more is preferable as the hole-transporting material. Note that materials other than these can also be used as long as they have higher hole-transport properties than electron-transport properties. Examples of hole-transporting materials include ⁇ -electron-rich heteroaromatic compounds (e.g., carbazole derivatives, thiophene derivatives, furan derivatives, etc.), aromatic amines (compounds having an aromatic amine skeleton), and other highly hole-transporting materials. is preferred.
  • the electron-transporting layer is a layer that transports electrons injected from the cathode to the light-emitting layer by the electron-injecting layer.
  • the electron-transporting layer is a layer containing an electron-transporting material.
  • an electron-transporting material a substance having an electron mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more is preferable. Note that materials other than these can also be used as long as they have higher electron-transport properties than hole-transport properties.
  • 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, ⁇ electron deficient including 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 type 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.
  • a material with high electron injection properties is a material with a small difference in the value of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level compared to the value of the work function of the material used for the common electrode. is less than or equal to 0.5 eV is preferred.
  • LUMO lowest unoccupied molecular orbital
  • the electron injection layer examples include lithium, cesium, ytterbium, lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF x , X is an arbitrary number), and 8-(quinolinolato)lithium (abbreviation: Liq), 2-(2-pyridyl)phenoratritium (abbreviation: LiPP), 2-(2-pyridyl)-3-pyridinolatritium (abbreviation: LiPPy), 4-phenyl-2-(2-pyridyl)pheno Alkali metals such as latolithium (abbreviation: LiPPP), lithium oxide (LiO x ), cesium carbonate, alkaline earth metals, or compounds thereof can be used.
  • the electron injection layer may have a laminated structure of two or more layers. As the laminated structure, for example, lithium fluoride can be used for the first layer and ytterbium can be used for the second layer.
  • an electron-transporting material may be used as the electron injection layer.
  • a compound having a lone pair of electrons and an electron-deficient heteroaromatic ring can be used as the electron-transporting material.
  • a compound having at least one of a pyridine ring, diazine ring (pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring), and triazine ring can be used.
  • the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the organic compound having a lone pair of electrons 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 for example, materials applicable to the electron injection layer, such as lithium, can be suitably used.
  • a material applicable to the hole injection layer can be preferably 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 EL layer 112 contains a luminescent compound.
  • the EL layer 112 has at least the light-emitting layer included in the light-emitting element 110 .
  • the light-emitting element 110 can be an electroluminescent element that emits light by current flowing through the EL layer 112 by applying a potential difference between the conductive layer 111 and the common electrode 113 .
  • the EL layer 112 has at least a light-emitting layer (a layer containing a light-emitting organic compound).
  • the light-emitting layer may contain one or more compounds (host material, assist material) in addition to the light-emitting substance (guest material).
  • the host material and the assist material one or a plurality of substances having an energy gap larger than that of the light-emitting substance (guest material) can be selected and used.
  • the host material and the assist material it is preferable to use a combination of compounds that form an exciplex. In order to efficiently form an exciplex, it is particularly preferable to combine a compound that easily accepts holes (hole-transporting material) and a compound that easily accepts electrons (electron-transporting material). Bipolar materials or TADF materials may also be used as one or more organic compounds.
  • Both low-molecular-weight compounds and high-molecular-weight compounds can be used in the light-emitting element, and inorganic compounds (quantum dot materials, etc.) may be included.
  • the EL layer 112 is a layer other than the light-emitting layer, which includes a material with a high hole-injection property, a material with a high hole-transport property, a hole-blocking material, a material with a high electron-transport property, a material with a high electron-injection property, or a bipolar material. (a material with high electron-transporting and hole-transporting properties) and the like.
  • Either a low-molecular-weight compound or a high-molecular-weight compound can be used for the EL layer 112, and an inorganic compound may be included.
  • Each of the layers forming the EL layer 112 can be formed by a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), a transfer method, a printing method, an inkjet method, a coating method, or the like.
  • the light-emitting layer each contain quantum dots.
  • Inorganic compounds such as or polymeric compounds (oligomers, dendrimers, polymers, etc.).
  • quantum dots by using quantum dots in the light-emitting layer, it can function as a light-emitting material.
  • quantum dot materials colloidal quantum dot materials, alloy quantum dot materials, core-shell quantum dot materials, core quantum dot materials, etc. can be used. Also, materials containing element groups of groups 12 and 16, 13 and 15, or 14 and 16 may be used. Alternatively, quantum dot materials containing elements such as cadmium, selenium, zinc, sulfur, phosphorus, indium, tellurium, lead, gallium, arsenic, and aluminum may be used.
  • the EL layer 112 used for the light emitting element 110B is referred to as an EL layer 112B, the EL layer 112 used for the light emitting element 110G as an EL layer 112G, and the EL layer 112 used for the light emitting element 110R as an EL layer 112R.
  • the EL layer 112B contains a light-emitting substance that emits B (blue) light.
  • the EL layer 112G includes a light-emitting substance that emits G (green) light.
  • the EL layer 112R includes a light-emitting substance that emits R (red) light.
  • SBS structure a structure in which a light-emitting layer is formed separately or a light-emitting layer is painted separately for each light-emitting element.
  • the conductive layer 111 is reflective to visible light.
  • a display device 100 includes a substrate 101 having a semiconductor circuit and a light emitting element 110 on the substrate 101 . 1B, the display device 100 includes an insulating layer 255a over the substrate 101, an insulating layer 255b over the insulating layer 255a, and the light emitting element 110 over the insulating layer 255b.
  • a circuit board having transistors, wiring, and the like can be used as the substrate 101 .
  • an insulating substrate such as a glass substrate can be used as the substrate 101 when a passive matrix method or a segment method can be applied.
  • the substrate 101 is a substrate provided with a circuit for driving each light-emitting element (also referred to as a pixel circuit) and a semiconductor circuit functioning as a driver circuit for driving the pixel circuit. A more specific configuration example of the substrate 101 will be described later.
  • the substrate 101 and the conductive layer 111 of the light emitting element 110 are electrically connected through the plug 256.
  • Plug 256 is formed to be embedded in an opening provided in insulating layer 255a.
  • the conductive layer 111 is formed to be embedded in the opening provided in the insulating layer 255b.
  • a conductive layer 111 is provided over the plug 256 .
  • the conductive layer 111 and the plug 256 are electrically connected.
  • the conductive layer 111 is preferably in contact with the top surface of the plug 256 .
  • the EL layer can be formed over a flat surface by forming the conductive layer functioning as the lower electrode of the light-emitting element so as to be embedded in the opening of the insulating layer.
  • the film thickness of the EL layer may become thin when covering the end portion of the conductive layer.
  • a short circuit may occur between the upper electrode and the lower electrode of the light emitting element, reducing the yield of the display device.
  • Such a short circuit can be suppressed by providing an insulator (sometimes referred to as a bank, partition, barrier, embankment, etc.) that covers the end of the conductive layer.
  • the EL layer can be formed over a flat surface in the display device of one embodiment of the present invention, an insulator covering the end portion of the conductive layer can be omitted.
  • etching residue may be deposited in recesses formed by steps of the conductive layer. Such residue may cause defects such as short circuits, and may reduce the yield of display devices.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be miniaturized with high yield.
  • the EL layer 112 may be formed into an island pattern by film formation using a shadow mask such as a metal mask, but it is particularly preferable to use a processing method that does not use a metal mask. As a result, it is possible to form an extremely fine pattern, so that the definition and the aperture ratio can be improved as compared with the formation method using a metal mask.
  • a processing method typically, a photolithography method can be used.
  • a forming method such as a nanoimprint method, a sandblast method, a lift-off method, or the like can also be used.
  • the end of the EL layer 112 is located outside the end of the conductive layer 111.
  • Edges of the EL layer 112 cover edges of the conductive layer 111 .
  • a slit 120 is preferably provided between adjacent light emitting elements.
  • the slit 120 corresponds to an etched portion of the EL layer 112 positioned between adjacent light emitting elements.
  • the bottom surface of the slit 120 has, for example, a region where the top surface of the insulating layer 255b is exposed.
  • the slit 120 is provided with an insulating layer 131b and a resin layer 131a.
  • the insulating layer 131b is provided along the side walls and bottom surface of the slit 120 . Since the insulating layer 131b is provided along the side wall and bottom surface of the slit 120, it may be provided so as to fill the recess.
  • the insulating layer 131b preferably has a region in contact with the top surface of the insulating layer 255b.
  • the resin layer 131a is provided on the insulating layer 131b, fills the concave portion positioned in the slit 120, and has a function of flattening the upper surface thereof.
  • the coverage of the common electrode 113, the common layer 114, and the protective layer 121 can be improved.
  • the common layer 114 contacts, for example, the upper surface of the resin layer 131a.
  • the common electrode 113 is in contact with the upper surface of the resin layer 131a, for example.
  • the slits 120 can be formed at the same time as the openings of the external connection terminals such as the connection electrodes 111C are formed, these can be formed without increasing the number of steps.
  • the slit 120 has the insulating layer 131b and the resin layer 131a, it has the effect of preventing a short circuit between the conductive layer 111 and the common electrode 113.
  • the resin layer 131a has the effect of improving the adhesion of the common layer 114. As shown in FIG. That is, since the adhesion of the common layer 114 is improved by providing the resin layer 131a, peeling of the common layer 114 can be suppressed.
  • the insulating layer 131b is provided in contact with the side surface of the EL layer 112, a structure in which the EL layer 112 and the resin layer 131a are not in contact can be employed.
  • the EL layer 112 and the resin layer 131a are in contact with each other, the EL layer 112 may be dissolved by an organic solvent or the like contained in the resin layer 131a. Therefore, by providing the insulating layer 131b between the EL layer 112 and the resin layer 131a as shown in this embodiment mode, the side surface of the EL layer 112 can be protected.
  • the slit 120 has a structure capable of dividing at least one or more of the hole injection layer, the hole transport layer, the electron blocking layer, the light emitting layer, the active layer, the hole blocking layer, the electron transport layer, and the electron injection layer. If it is
  • the insulating layer 131b has, for example, a region sandwiched between the side surface of the EL layer 112 and the resin layer 131a.
  • the insulating layer 131b has, for example, a region sandwiched between the upper surface of the insulating layer 255b and the resin layer 131a.
  • the insulating layer 131b can be an insulating layer containing an inorganic material.
  • an inorganic insulating film such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, or a nitride oxide insulating film can be used, for example.
  • the insulating layer 131b may have a single-layer structure or a laminated structure.
  • the oxide insulating film includes a silicon oxide film, an aluminum oxide film, a magnesium oxide film, an indium gallium zinc oxide film, a gallium oxide film, a germanium oxide film, an yttrium oxide film, a zirconium oxide film, a lanthanum oxide film, a neodymium oxide film, and an oxide film.
  • Examples include a hafnium film and a tantalum oxide film.
  • Examples of the nitride insulating film include a silicon nitride film and an aluminum nitride film.
  • As the oxynitride insulating film a silicon oxynitride film, an aluminum oxynitride film, or the like can be given.
  • nitride oxide insulating film a silicon nitride oxide film, an aluminum nitride oxide film, or the like can be given.
  • a metal oxide film such as a hafnium oxide film, or an inorganic insulating film such as a silicon oxide film to the insulating layer 131b, pinholes are reduced and the EL layer can be protected.
  • An excellent insulating layer 131b can be formed.
  • oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
  • nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. point to the material.
  • 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. indicates
  • a sputtering method, a CVD method, a PLD method, an ALD method, or the like can be used to form the insulating layer 131b.
  • the insulating layer 131b is preferably formed using an ALD method with good coverage.
  • An insulating layer containing an organic material can be suitably used as the resin layer 131a.
  • acrylic resin, polyimide resin, epoxy resin, imide resin, polyamide resin, polyimideamide resin, silicone resin, siloxane resin, benzocyclobutene-based resin, phenolic resin, and precursors of these resins are applied as the resin layer 131a. can do.
  • an organic material such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, or alcohol-soluble polyamide resin may be used as the resin layer 131a.
  • a photosensitive resin can be used as the resin layer 131a.
  • a photoresist may be used as the photosensitive resin.
  • a positive material or a negative material can be used for the photosensitive resin.
  • a colored material for example, a material containing a black pigment
  • a function of blocking stray light from adjacent pixels and suppressing color mixture may be imparted.
  • a reflective film for example, a metal film containing one or more selected from silver, palladium, copper, titanium, and aluminum
  • a reflective film is provided between the insulating layer 131b and the resin layer 131a so that A function of improving the light extraction efficiency by reflecting emitted light by the reflecting film may be imparted.
  • the upper surface of the resin layer 131a is preferably as flat as possible, but the surface may have a gently curved shape.
  • FIG. 1B and the like show an example in which the upper surface of the resin layer 131a has a corrugated shape having concave portions and convex portions, the present invention is not limited to this.
  • the top surface of the resin layer 131a may be convex, concave, or flat.
  • a conductive film that reflects the visible light is preferably used for the portion located on the EL layer 112 side.
  • metal materials such as aluminum, gold, platinum, silver, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, or palladium, or alloys containing these metal materials can be used. Copper has a high reflectance of visible light and is preferred.
  • aluminum is preferable because it is easy to process because the electrode can be easily etched, and has high reflectance for visible light and near-infrared light.
  • lanthanum, neodymium, germanium, or the like may be added to the metal material or alloy.
  • an alloy containing titanium, nickel, or neodymium and aluminum may be used.
  • An alloy containing copper, palladium, magnesium, and silver may also be used.
  • An alloy containing silver and copper is preferred because of its high heat resistance.
  • the conductive layer 111 may have a structure in which a conductive metal oxide film is stacked over a conductive film that reflects visible light.
  • oxidation and corrosion of the conductive film that reflects visible light can be suppressed.
  • materials for such metal films and metal oxide films include titanium and titanium oxide.
  • a conductive film that transmits visible light and a film made of a metal material may be stacked.
  • a laminated film of silver and indium tin oxide, a laminated film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide, or the like can be used.
  • a conductive layer 117R may be provided between the conductive layer 111R and the EL layer 112R in the light emitting element 110R, and a conductive layer 117G may be provided between the conductive layer 111G and the EL layer 112G in the light emitting element 110G.
  • a conductive layer 117B may be provided between the conductive layer 111B and the EL layer 112B in the light-emitting element 110B.
  • the conductive layer 117 has a function of transmitting visible light.
  • the conductive layer 117 can function as a pixel electrode of the light emitting element 110 .
  • a combination of the conductive layer 111 and the conductive layer 117 is sometimes called a pixel electrode.
  • the end of the conductive layer 117 is preferably tapered. Thereby, the step coverage of the EL layer 112 can be improved.
  • the end of the object being tapered means that the angle formed by the surface and the surface to be formed is greater than 0 degree and less than 90 degrees in the region of the end, and It refers to having a cross-sectional shape that continuously increases in thickness.
  • a conductive layer 117 included in each light-emitting element 110 included in the display device 100 shown in FIG. 1C is arranged between the conductive layer 111 and the EL layer 112 .
  • Conductive layer 117 is located on conductive layer 111 .
  • Conductive layer 117 also has a region located on insulating layer 255b.
  • the EL layer 112 is preferably provided so as to cover the end portion of the conductive layer 117 .
  • the conductive layer 117 can function as an optical adjustment layer.
  • light of a specific wavelength can be intensified by using a microcavity structure (microresonator structure) to vary the optical path length.
  • a microcavity structure microresonator structure
  • the optical path length inside each light-emitting element is, for example, the sum of the thickness of the conductive layer 117 and the thickness of the layer provided below the light-emitting layer in the EL layer 112. corresponds to
  • the optical distance between the surface of the conductive layer 111 that reflects visible light and the common electrode 113 that is semi-transmissive and semi-reflective with respect to visible light is the wavelength of light whose intensity is to be increased.
  • may be adjusted to be m ⁇ /2 (m is a positive integer) or its vicinity.
  • a microcavity structure can be realized.
  • the thickness of the EL layer 112 in each light emitting element by varying the thickness of the EL layer 112 in each light emitting element, a microcavity structure can be realized.
  • the EL layer 112R of the light emitting element 110R that emits light with the longest wavelength may be the thickest
  • the EL layer 112B of the light emitting element 110B that emits light with the shortest wavelength may be the thinnest.
  • the thickness of each EL layer can be adjusted in consideration of the wavelength of light emitted from each light-emitting element, the optical characteristics of the layers forming the light-emitting element, the electrical characteristics of the light-emitting element, and the like. .
  • the EL layer 112R of the light emitting element 110R that emits light with the longest wavelength is the thickest
  • the EL layer 112B of the light emitting element 110B that emits light with the shortest wavelength is the thinnest.
  • the EL layer 112B may be the thickest.
  • FIG. 2C shows an example of a cross section when the EL layer 112B is thicker than the EL layers 112R and 112G in FIG. 1B.
  • the drawings and the like in this specification may not show clearly different thicknesses of the EL layer 112 and the conductive layer 117 in each light-emitting element, but the thickness is adjusted as appropriate in each light-emitting element. It is preferable to intensify the light of the wavelength corresponding to each light emitting element.
  • a conductive film that transmits visible light and can be used as the conductive layer 117 or the like can be formed using, for example, indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, gallium-added zinc oxide, or the like. can be done.
  • metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, alloys containing these metal materials, or nitrides of these metal materials (for example, Titanium nitride) or the like can also be used by forming it thin enough to have translucency.
  • a stacked film of any of the above materials can be used as the conductive layer.
  • graphene or the like may be used.
  • the conductive film having transmissive and reflective properties that can be used for the common electrode 113 a film obtained by forming the above-described conductive film that reflects visible light thin enough to transmit visible light can be used. Further, with the stacked structure of the conductive film and the conductive film that transmits visible light, conductivity and mechanical strength can be increased.
  • Materials that can be used for plug 256 include metals such as aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, molybdenum, gold, silver, platinum, magnesium, iron, cobalt, palladium, tantalum, or tungsten. Examples include alloys containing materials, nitrides of these metal materials, and the like. As the plug 256, a film containing these materials can be used as a single layer or as a laminated structure.
  • a single-layer structure of an aluminum film containing silicon a two-layer structure in which an aluminum film is stacked over a titanium film, a two-layer structure in which an aluminum film is stacked over a tungsten film, and a copper film over a copper-magnesium-aluminum alloy film.
  • the conductive layer 111 has a two-layer structure.
  • the case where the conductive layer 111 shown in FIG. 1B and the like has a two-layer laminated structure is considered.
  • a conductive film that reflects visible light is preferably used as the upper layer in the two-layer structure of the conductive layer 111 (hereinafter referred to as the upper layer of the conductive layer 111).
  • the reflectance of the lower layer of the two-layer structure of the conductive layer 111 (hereinafter referred to as the lower layer of the conductive layer 111) may be lower than that of the upper layer of the conductive layer 111.
  • a highly conductive material may be used for the lower layer of the conductive layer 111 .
  • a material having excellent workability may be used for the lower layer of the conductive layer 111 .
  • the upper layer of the conductive layer 111 it is preferable to apply the materials and configurations that can be used for the conductive layer 111, which are listed above.
  • the lower layer of the conductive layer 111 for example, metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, titanium, yttrium, zirconium, or tantalum, and these metal materials are used.
  • An alloy containing these metal materials, or a nitride of these metal materials can be used.
  • the thickness is preferably 40 nm or more, more preferably 70 nm or more, so that the reflectance of visible light can be sufficiently increased.
  • the reflectance of visible light can be sufficiently increased by setting the thickness to preferably 70 nm or more, more preferably 100 nm or more.
  • tungsten can be used as the lower layer of the conductive layer 111
  • aluminum or an aluminum alloy can be used as the upper layer of the conductive layer 111, respectively.
  • the upper layer of the conductive layer 111 may have a structure in which titanium oxide is provided in contact with the upper portion of aluminum or an aluminum alloy.
  • the upper layer of the conductive layer 111 may be configured such that titanium is provided in contact with the upper portion of aluminum or an aluminum alloy, and titanium oxide is provided in contact with the upper portion of titanium.
  • materials and configurations selected from the materials and configurations that can be used for the conductive layer 111 listed above may be used for both the lower layer and the upper layer of the conductive layer 111 .
  • the conductive layer 111 may be a laminated film of three or more layers.
  • indium tin oxide also referred to as In—Sn oxide, ITO
  • In—Si—Sn oxide also referred to as ITSO
  • indium zinc oxide In—Zn oxide
  • In—W— Zn oxides aluminum-containing alloys (aluminum alloys) such as alloys of aluminum, nickel, and lanthanum (Al-Ni-La)
  • Al-Ni-La aluminum-containing alloys
  • Al-Ni-La aluminum-containing alloys
  • alloys of silver, palladium and copper Ag-Pd-Cu, also referred to as APC
  • elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table of elements not exemplified above e.g., lithium (Li), cesium (Cs), calcium (Ca), strontium (Sr)), europium (Eu), ytterbium
  • Yb rare earth metal
  • an alloy containing an appropriate combination thereof, graphene, or the like can be used.
  • Conductive layer 257 can be formed using a dual damascene method. By using the dual damascene method, the formation of the plug and the formation of the conductive layer can be performed at the same time, so the process can be simplified.
  • either the insulating layer 255a or the insulating layer 255b can be omitted. In such a case, the conductive layer 257 can be embedded in only one of the insulating layers. .
  • Materials that can be used for the conductive layer 257 can refer to materials that can be used for the conductive layer 111 and the plug 256 .
  • a conductive film that reflects visible light is preferably used as the conductive layer 257 .
  • copper can be used as the conductive layer 257 .
  • a concave portion may be formed on the surface where the EL layer 112 or the common electrode 113 is not provided.
  • recesses are formed by etching the insulating layer 255 in the etching process for forming the EL layer 112 and the common electrode 113 .
  • the insulating layer 255 has a two-layer structure, and the upper layer is made of a material with a low etching rate when the EL layer 112 is formed and when the common electrode 113 is formed, thereby suppressing the formation of concave portions.
  • the semi-transmissive and semi-reflective conductive film has a reflectance for visible light (for example, a reflectance for light with a predetermined wavelength in the range of 400 nm to 700 nm) of 20% or more and 80% or less, preferably 40% or more and 70%. % or less. Further, the reflectance of the conductive film having reflectivity to visible light is preferably 40% or more and 100% or less, preferably 70% or more and 100% or less. In addition, the reflectance of the light-transmitting conductive film to visible light is preferably 0% to 40%, preferably 0% to 30%.
  • the electrodes that constitute the light-emitting element may be formed using a vapor deposition method, such as a vacuum vapor deposition method or a sputtering method.
  • a vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method or a sputtering method.
  • it can be formed using an ejection method such as an inkjet method, a printing method such as a screen printing method, or a plating method.
  • a light-emitting substance that emits white light may be used as the EL layer 112 included in the light-emitting element 110 .
  • the EL layer 112 preferably contains two or more kinds of light-emitting substances.
  • white light emission can be obtained by selecting light-emitting substances such that the light emitted from each of two or more light-emitting substances has a complementary color relationship.
  • luminescent substances exhibiting luminescence such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), and O (orange), respectively, or spectral components of two or more colors of R, G, and B
  • two or more of the light-emitting substances exhibiting light emission containing are included.
  • a light-emitting element in which the spectrum of light emitted from the light-emitting element has two or more peaks within the wavelength range of visible light (eg, 350 nm to 750 nm).
  • the emission spectrum of the material having a peak in the yellow wavelength region is preferably a material having spectral components in the green and red wavelength regions as well.
  • the EL layer 112 can have a structure in which a light-emitting layer containing a light-emitting material that emits light of one color and a light-emitting layer containing a light-emitting material that emits light of another color are laminated.
  • a plurality of light-emitting layers in the EL layer 112 may be stacked in contact with each other, or may be stacked via a region that does not contain any light-emitting material.
  • a configuration in which a region is provided between a fluorescent-emitting layer and a phosphorescent-emitting layer and contains the same material as the fluorescent-emitting layer or the phosphorescent-emitting layer (e.g., host material, assist material) and does not contain any of the emitting materials. good too. This facilitates fabrication of the light-emitting element and reduces the driving voltage.
  • a full-color display device can be realized by using three kinds of colored layers that transmit red (R), green (G), or blue (B) light for light-emitting elements that emit white light.
  • the light-emitting element 110 may have a single structure having one EL layer, or may have a tandem structure in which a plurality of EL layers are laminated via a charge generation layer.
  • a white light-emitting material is used as the EL layer 112
  • a continuous EL layer 112 may be provided over a plurality of light-emitting elements 110 .
  • the conductive layer 117 provided in each light emitting element 110 has a different thickness for each light emitting element.
  • the conductive layer 117 preferably has a different thickness for each light-emitting element so that the optical path length is different.
  • the conductive layer 117B is the thinnest and the conductive layer 117R is the thickest.
  • the distance between the upper surface of the conductive layer 111 and the lower surface of the common electrode 113 (that is, the interface between the common electrode 113 and the EL layer 112) in each light emitting element is the largest in the light emitting element 110R and the smallest in the light emitting element 110B.
  • the light emitting element 110R has the longest optical path length, so it emits the light R in which the light of the longest wavelength is the most intensified.
  • the light emitting element 110B has the shortest optical path length, it emits the light B in which the light of the shortest wavelength is intensified.
  • the light-emitting element 110G emits light G in which the intermediate wavelength light is intensified.
  • light R may be red-enhanced light
  • light G may be green-enhanced light
  • light B may be blue-enhanced light.
  • the optical distance between the surface of the conductive layer 111 that reflects visible light and the common electrode 113 that is semi-transmissive and semi-reflective to visible light is the wavelength of the light whose intensity is to be increased. It is preferable that ⁇ is adjusted to be m ⁇ /2 (m is a positive integer) or its vicinity.
  • the optical distance described above is the physical distance between the reflective surface of the conductive layer 111 and the reflective surface of the common electrode 113 having semi-transmissive and semi-reflective properties, and the distance between the layers provided therebetween. It is difficult to precisely adjust the optical distance because the product with the refractive index is involved. Therefore, it is preferable to adjust the optical distance by assuming that the surface of the conductive layer 111 and the surface of the common electrode 113 having semi-transmissive and semi-reflective properties are respectively reflecting surfaces.
  • a common layer can be used as the EL layer 112R, the EL layer 112G, and the EL layer 112B.
  • FIG. 2B shows a configuration in which the display device 100 has a substrate 128, colored layers 129a, 129b, 129c, and a black matrix 129d.
  • a resin layer 122 is provided between the protective layer 121 and the substrate 128 .
  • the resin layer 122 has a function of bonding the light emitting element 110 provided on the substrate 101 and the colored layers 129a, 129b, 129c and the black matrix 129d provided on the substrate 128 together.
  • various curable adhesives such as photocurable adhesives such as ultraviolet curable adhesives, reaction curable adhesives, thermosetting adhesives, and anaerobic adhesives can be used.
  • These adhesives include epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, phenol resins, polyimide resins, imide resins, PVC (polyvinyl chloride) resins, PVB (polyvinyl butyral) resins, EVA (ethylene vinyl acetate) resins, and the like.
  • a material with low moisture permeability such as epoxy resin is preferable.
  • a two-liquid mixed type resin may be used.
  • an adhesive sheet or the like may be used.
  • the colored layer 129a, the colored layer 129b, and the colored layer 129c have a function of transmitting lights of different colors.
  • the colored layer 129a has a different wavelength range of light to be transmitted from the colored layer 129b.
  • the colored layer 129b for example, has a different wavelength range of transmitted light from that of the colored layer 129c.
  • the colored layer 129c has a different wavelength range of transmitted light from the colored layer 129a.
  • the colored layer 129a has a function of transmitting red light
  • the colored layer 129b has a function of transmitting green light
  • the colored layer 129c has a function of transmitting blue light. Accordingly, the display device 100 can perform full-color display.
  • the colored layer 129a, the colored layer 129b, and the colored layer 129c may have a function of transmitting any one of cyan, magenta, and yellow light.
  • the symbol added to the reference numeral may be omitted and the colored layer 129 may be used for description.
  • the adjacent colored layers 129 may have areas where the adjacent colored layers 129 overlap, for example, in areas that do not overlap with the light emitting elements 110 .
  • the colored layers 129 can function as a light shielding layer in a region where the colored layers 129 overlap. Therefore, it is possible to suppress leakage of light emitted from the light emitting element 110 to adjacent sub-pixels. For example, it is possible to prevent light emitted from the light emitting element 110R overlapping the colored layer 129a from entering the colored layer 129b. Therefore, the contrast of an image displayed on the display device can be increased, and a display device with high display quality can be realized.
  • the black matrix 129 d can be provided, for example, on the surface of the substrate 128 on the resin layer 122 side. Also, the colored layer 129 may be provided on the surface of the substrate 128 on the resin layer 122 side.
  • the black matrix is sometimes called a black layer.
  • the thickness of layers and films may be shown thick for easier viewing. Also, in the enlarged drawing, the distances between the constituent elements of the display device may be different.
  • end portion of the EL layer 112 may be positioned inside the end portion of the conductive layer 111 .
  • FIG. 3A shows an enlarged view of the area surrounded by the two-dot chain line shown in FIG. 1C.
  • the edge of EL layer 112 is located outside the edge of conductive layer 111 .
  • the configuration shown in FIG. 3B is mainly different from that in FIG. 3A in that the end of the EL layer 112 is located inside the end of the conductive layer 111 .
  • an edge portion of the EL layer 112 may be substantially aligned with an edge portion of the conductive layer 111 .
  • one end of the EL layer 112 may be positioned outside the conductive layer 111 and the other may be substantially aligned with the end of the conductive layer 111 .
  • one end of the EL layer 112 may be positioned inside the conductive layer 111 and the other may be substantially aligned with the end of the conductive layer 111 .
  • one end of the EL layer 112 may be positioned outside the conductive layer 111 and the other end may be positioned inside the conductive layer 111 .
  • a sacrificial layer formed when the EL layer 112 is processed into an island shape may remain between the EL layer 112 and the insulating layer 131b.
  • a sacrificial layer 145R is provided between the EL layer 112R and the insulating layer 131b
  • a sacrificial layer 145G is provided between the EL layer 112G and the insulating layer 131b
  • a sacrificial layer 145G is provided between the EL layer 112B and the insulating layer 131b.
  • An example in which the sacrificial layer 145B remains is shown. Details of the sacrificial layer 145R, the sacrificial layer 145G, and the sacrificial layer 145B will be described later.
  • the thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, etc.) that make up the display device can be formed by sputtering, chemical vapor deposition (CVD), vacuum deposition, pulsed laser deposition (PLD), atomic It can be formed using a layer deposition (ALD) method or the like.
  • CVD methods include plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) methods, thermal CVD methods, and the like. Also, one of the thermal CVD methods is the metal organic CVD (MOCVD) method.
  • the thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, etc.) that make up the display device can be applied by spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife, slit coating, roll coating, curtain coating. , knife coating, or the like.
  • the processing can be performed using a photolithography method or the like.
  • the thin film may be processed by a nanoimprint method, a sandblast method, a lift-off method, or the like.
  • an island-shaped thin film may be directly formed by a film formation method using a shielding mask such as a metal mask.
  • a photolithography method there are typically the following two methods.
  • One is a method of forming a resist mask on a thin film to be processed, processing the thin film by etching 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 can be used. KrF laser light, ArF laser light, or the like can also be used.
  • extreme ultraviolet light EUV: Extreme Ultra-violet
  • 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.
  • a polishing treatment method such as a chemical mechanical polishing (CMP) method can be suitably used.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • a reflow method of heat-treating the conductive layer to make it fluid can be preferably used.
  • the reflow method and the CMP method may be used in combination.
  • dry etching treatment or plasma treatment may be used. Note that the polishing treatment, the dry etching treatment, and the plasma treatment may be performed multiple times, or may be performed in combination.
  • the order of processes is not particularly limited, and may be appropriately set according to the unevenness of the surface to be processed.
  • the CMP method is used to precisely process the thin film to the desired thickness.
  • the thin film is polished at a constant processing rate until part of the upper surface of the thin film is exposed. After that, polishing is performed until the thin film reaches a desired thickness under conditions with a slower processing speed than this, thereby enabling highly accurate processing.
  • a method for detecting the polishing end point there is an optical method of irradiating the surface to be processed with light and detecting changes in the reflected light, or by detecting changes in the polishing resistance received by the processing apparatus from the surface to be processed.
  • the thickness of the thin film is reduced by performing a polishing process at a slow processing speed while monitoring the thickness of the thin film by an optical method using a laser interferometer or the like. It can be controlled with high precision. In addition, if necessary, the polishing process may be performed multiple times until the thin film has a desired thickness.
  • FIG. 1B An example of a method for manufacturing the display device illustrated in FIG. 1B is described with reference to FIGS. 4A to 5D.
  • the EL layer 112 can be processed without using a metal mask.
  • substrate 101 a substrate having heat resistance enough to withstand at least heat treatment performed later can be used.
  • a substrate having heat resistance enough to withstand at least heat treatment performed later can be used.
  • a substrate having heat resistance enough to withstand at least heat treatment performed later can be used.
  • a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, a ceramic 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 101 it is preferable to use a substrate in which a semiconductor circuit including a semiconductor element such as a transistor is formed on the above semiconductor substrate or insulating substrate.
  • 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.
  • a substrate on which at least pixel circuits are formed is used as the substrate 101 .
  • insulating layer 255a, plug 256, insulating layer 255b, and conductive layer 111 An insulating film to be the insulating layer 255 a is formed over the substrate 101 . Subsequently, an opening reaching the substrate 101 is formed in the insulating layer 255a at the position where the plug 256 is to be formed. The openings are preferably openings that reach electrodes or wirings provided on the substrate 101 . Subsequently, after a conductive film is formed so as to fill the opening, planarization treatment is performed so that the upper surface of the insulating layer 255a is exposed. Thereby, a plug 256 embedded in the insulating layer 255a can be formed.
  • An insulating film that will be the insulating layer 255b is formed on the insulating layer 255a and the plug 256 .
  • the insulating film that becomes the insulating layer 255 b preferably covers the plug 256 .
  • an opening reaching the plug 256 is formed in the insulating film to be the insulating layer 255b at the position where the conductive layer 111 is to be formed.
  • planarization treatment is performed so that the upper surface of the insulating layer 255b is exposed. Thereby, the conductive layer 111 embedded in the insulating layer 255b can be formed (FIG. 4A).
  • Conductive layer 111 is electrically connected to plug 256 .
  • the upper surface of the insulating layer 255b is substantially aligned with the upper surface of the conductive layer 111.
  • the top surface of the conductive layer 111 is lower than the top surface of the insulating layer 255b, and the conductive layer 111 is recessed below the insulating layer 255b in some cases.
  • the difference in height between the upper surface of the insulating layer 255b and the upper surface of the conductive layer 111 is less than 0.1 times the film thickness of the conductive layer 111, for example.
  • an EL film 112Rf is formed over the conductive layer 111 and the insulating layer 255b.
  • the EL film 112Rf is a film that becomes the EL layer 112R of the light emitting element 110R. Note that although an example in which the EL layer 112R, the EL layer 112G, and the EL layer 112B are formed in this order is shown here, the order in which the three EL layers 112 are formed is not limited to this.
  • a layer that becomes the EL film 112Rf has at least a film containing a light-emitting compound.
  • films functioning as an electron injection layer, an electron transport layer, a charge generation layer, a hole transport layer, or a hole injection layer may be stacked.
  • a layer to be the EL layer 112R can be formed, for example, by an evaporation method, a sputtering method, an inkjet method, or the like. Note that the method is not limited to this, and the film forming method described above can be used as appropriate.
  • the sacrificial film 144R serves as the sacrificial layer 145R, and the sacrificial film 146R serves as the sacrificial layer 147R.
  • the sacrificial film 144G is a film that becomes the sacrificial layer 145G
  • the sacrificial film 146G is a film that becomes the sacrificial layer 147G.
  • the sacrificial film 144B is a film that becomes the sacrificial layer 145B
  • the sacrificial film 146B is a film that becomes the sacrificial layer 147B.
  • the sacrificial film 144R is formed to cover the EL film 112Rf. Also, the sacrificial film 144R is provided in contact with the upper surface of the connection electrode 111C. Subsequently, a sacrificial film 146R is formed on the sacrificial film 144R.
  • a sputtering method for example, a sputtering method, an ALD method (thermal ALD method, PEALD method), or a vacuum deposition method can be used.
  • a formation method that causes little damage to the EL layer is preferable, and the sacrificial film 144R is formed directly on the EL film 112Rf by using an ALD method or a vacuum evaporation method rather than a sputtering method. preferred.
  • Inorganic films such as metal films, alloy films, metal oxide films, semiconductor films, and inorganic insulating films can be suitably used as the sacrificial film 144R.
  • an oxide film can be used as the sacrificial film 144R.
  • an oxide film or an oxynitride film such as silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum oxynitride, hafnium oxide, or hafnium oxynitride can be used.
  • a nitride film for example, can be used as the sacrificial film 144R.
  • nitrides such as silicon nitride, aluminum nitride, hafnium nitride, titanium nitride, tantalum nitride, tungsten nitride, gallium nitride, and germanium nitride can also be used.
  • Such an inorganic insulating material can be formed using a film formation method such as a sputtering method, a CVD method, or an ALD method. It is preferable to use
  • metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, titanium, aluminum, yttrium, zirconium, and tantalum, or the metals
  • An alloy material containing material can be used.
  • a metal oxide such as indium gallium zinc oxide (In--Ga--Zn oxide, also referred to as IGZO) can be used as the sacrificial film 144R.
  • indium oxide, indium zinc oxide (In—Zn oxide), indium tin oxide (In—Sn oxide), indium titanium oxide (In—Ti oxide), indium tin zinc oxide (In—Sn -Zn oxide), indium titanium zinc oxide (In-Ti-Zn oxide), indium gallium tin zinc oxide (In-Ga-Sn-Zn oxide), and 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).
  • M is preferably one or more selected from gallium, aluminum, and yttrium.
  • the materials that can be used as the sacrificial film 144R listed above can be used.
  • one material can be selected for the sacrificial film 144R and the other material can be selected for the sacrificial film 146R from the above materials that can be used for the sacrificial film 144R.
  • one or a plurality of materials are selected for the sacrificial film 144R from among the materials that can be used for the sacrificial film 144R listed above, and materials other than those selected for the sacrificial film 144R are selected for the sacrificial film 146R. materials can be used.
  • a film having high resistance to the etching process of each EL film such as the EL film 112Rf, that is, a film having a high etching selectivity can be used.
  • a material that can be dissolved in a chemically stable solvent may be used for at least the film positioned at the top of the EL film 112Rf.
  • a material that dissolves in water or alcohol can be suitably used for the sacrificial film 144R.
  • the sacrificial film 144R is dissolved in a solvent such as water or alcohol and then applied by a wet film formation method, followed by heat treatment for evaporating the solvent. At this time, 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 EL film 112Rf can be reduced, which is preferable.
  • Wet film formation methods that can be used to form the sacrificial film 144R include spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, curtain coating, and knife coating. There are coats.
  • an organic material such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, or alcohol-soluble polyamide resin can be used.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • polyvinyl butyral polyvinylpyrrolidone
  • polyethylene glycol polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • pullulan polyglycerin
  • pullulan water-soluble cellulose
  • alcohol-soluble polyamide resin water-soluble polyamide resin
  • a film having a large selectivity with respect to the sacrificial film 144R may be used for the sacrificial film 146R.
  • An inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide formed by ALD is used as the sacrificial film 144R, and an indium gallium zinc oxide (In—Ga—Zn oxide , IGZO) is particularly preferred.
  • an organic film that can be used for the EL film 112Rf or the like may be used as the sacrificial film 146R.
  • the same organic film as the EL film 112Rf, EL film 112Gf, or EL film 112Bf can be used as the sacrificial film 146R.
  • a deposition apparatus can be used in common with the EL film 112Rf and the like, which is preferable.
  • the sacrificial layer 147R can be removed at the same time when the EL film 112Rf and the like are etched, the process can be simplified.
  • 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 146R.
  • a film capable of obtaining a high etching selectivity that is, capable of slowing the etching rate
  • metal oxide films such as IGZO and ITO. can be used for the sacrificial film 144R.
  • FIG. 4B shows an example in which the EL film 112Rf is not formed on the connection electrode 111C.
  • a metal mask can be used to shield the region above the connection electrode 111C. Since the metal used at this time does not need to shield the pixel region of the display section, there is no need to use a high-definition mask.
  • the resist mask 143a can use a resist material containing a photosensitive resin, such as a positive resist material or a negative resist material.
  • the solvent of the resist material may dissolve the EL film 112Rf.
  • an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide formed by the ALD method as the sacrificial film 144R, it is possible to obtain a film with few pinholes, thereby preventing such a problem from occurring. .
  • a portion of the sacrificial film 146R is removed by etching using the resist mask 143a to form a sacrificial layer 147R, then the resist mask 143a is removed and the sacrificial film 144R is etched using the sacrificial layer 147R as a hard mask. is preferred.
  • etching the sacrificial film 146R it is preferable to use etching conditions with a high selectivity with respect to the sacrificial film 144R. Wet etching or dry etching can be used for the etching for forming the hard mask. By using dry etching, pattern shrinkage can be suppressed.
  • the sacrificial film 144R an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide formed by ALD is used, and as the sacrificial film 146R, indium gallium zinc oxide (In—Ga—Zn oxide) formed by sputtering is used. In the case of using a metal oxide containing indium such as IGZO), the sacrificial film 146R formed by a sputtering method is etched here to form a hard mask.
  • the removal of the resist mask 143a can be performed by wet etching or dry etching.
  • the resist mask 143a is preferably removed by dry etching (also referred to as plasma ashing) using an oxygen gas as an etching gas.
  • the resist mask 143a can be removed while the EL film 112Rf is covered with the sacrificial film 144R.
  • the electrical characteristics may be adversely affected, so it is suitable for etching using oxygen gas such as plasma ashing.
  • the sacrificial film 144R is removed by etching to form an island-shaped or strip-shaped sacrificial layer 145R. Note that in the method for manufacturing a display device of one embodiment of the present invention, either the sacrificial layer 145R or the sacrificial layer 147R may be omitted.
  • the EL film 112Rf is preferably etched by dry etching using an etching gas that does not contain oxygen as its main component.
  • Etching gases that do not contain oxygen as a main component include, for example, noble gases such as CF 4 , C 4 F 8 , SF 6 , CHF 3 , Cl 2 , H 2 O, BCl 3 and He.
  • a mixed gas of the above gas and a diluent gas that does not contain oxygen can be used as an etching gas.
  • part of the sacrificial layer 145(1)a may be removed in the etching of the EL film 112Rf.
  • the sacrificial film 144 (1) a has a two-layer structure, with an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide formed by ALD as the lower layer, and indium gallium zinc formed by sputtering as the upper layer.
  • an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide formed by ALD
  • indium gallium zinc formed by sputtering
  • the upper layer may be etched here in the etching of the EL film 112Rf.
  • the etching of the EL film 112Rf is not limited to the above, and may be performed by dry etching using another gas, or may be performed by wet etching.
  • etching gas containing oxygen gas or dry etching using oxygen gas is used for etching the EL film 112Rf, the etching rate can be increased. Therefore, etching can be performed under low-power conditions while maintaining a sufficiently high etching rate, so that damage due to etching can be reduced. Furthermore, problems such as adhesion of reaction products that occur during etching can be suppressed.
  • an etching gas obtained by adding oxygen gas to the above etching gas that does not contain oxygen as a main component can be used.
  • an EL film 112Gf to be the EL layer 112G is formed on the sacrificial layer 145(1)R.
  • the description of the EL film 112Rf can be referred to.
  • a sacrificial film 144G is formed on the EL film 112Gf.
  • the description of the sacrificial film 144R can be referred to for the sacrificial film 144G.
  • a sacrificial film 146G is formed on the sacrificial film 144G.
  • the description of the sacrificial film 146R can be referred to for the sacrificial film 146G.
  • a resist mask 143b is formed on the sacrificial film 146G (FIG. 4C).
  • a sacrificial layer 145G, a sacrificial layer 147G and an EL layer 112G are formed.
  • the formation of the sacrificial layer 145G, the sacrificial layer 147G, and the EL layer 112G can refer to the formation of the sacrificial layer 145R, the sacrificial layer 147R, and the EL layer 112R.
  • an EL film 112Bf that becomes the EL layer 112B is formed on the sacrificial layers 147R and 147G.
  • the description of the EL film 112Rf can be referred to for the EL film 112Bf.
  • a sacrificial film 144B is formed on the EL film 112Bf.
  • the description of the sacrificial film 144R can be referred to for the sacrificial film 144B.
  • a sacrificial film 146B is formed on the sacrificial film 144B.
  • the description of the sacrificial film 146R can be referred to for the sacrificial film 146B.
  • a resist mask 143c is formed on the sacrificial film 146B (FIG. 4D).
  • a sacrificial layer 145B, a sacrificial layer 147B and an EL layer 112B are formed.
  • the formation of the sacrificial layer 145B, the sacrificial layer 147B, and the EL layer 112B can refer to the formation of the sacrificial layer 145R, the sacrificial layer 147R, and the EL layer 112R.
  • the sacrificial layer 147R, the sacrificial layer 147G, and the sacrificial layer 147B are removed using etching or the like (FIG. 5A).
  • the etching of the sacrificial layer 147 is preferably performed under conditions with a high selectivity with respect to the sacrificial layer 145R, the sacrificial layer 145G, and the sacrificial layer 145B (hereinafter collectively referred to as sacrificial layer 145). Note that the sacrificial layer 147 may not be removed.
  • an insulating film 131bf to be the insulating layer 131b is formed.
  • a film containing an inorganic material is preferably used for the insulating film 131bf.
  • a single layer or a stacked layer of a film containing 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. .
  • a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a molecular beam epitaxy (MBE) method, a pulse laser deposition (PLD) method, an atomic layer deposition (ALD) method, or the like can be used to form the insulating film 131bf.
  • CVD chemical vapor deposition
  • MBE molecular beam epitaxy
  • PLD pulse laser deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • insulating film 131bf 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 112 and has a function of protecting the EL layer 112 during formation of the insulating layer 131b described later.
  • the insulating film 131bf By forming the insulating film 131bf by the ALD method, it is possible to obtain a film with few pinholes, and the insulating layer 131b having an excellent function of protecting the EL layer 112 can be obtained.
  • the film formation temperature of the insulating film 131bf is preferably lower than the heat-resistant temperature of the EL layer 112 .
  • the insulating film 131bf aluminum oxide is formed by ALD.
  • the formation temperature of the insulating film 131bf by the ALD method is preferably 60° C. or higher and 150° C. or lower, more preferably 70° C. or higher and 115° C. or lower, and even more preferably 80° C. or higher and 100° C. or lower.
  • a resin film 131af that will become the resin layer 131a is formed (FIG. 5B).
  • the resin film 131af is provided so as to fill the concave portion of the insulating film 131bf.
  • the resin film 131af is provided so as to cover the sacrificial layer 145, the EL layer 112, and the conductive layer 111.
  • FIG. The resin film 131af is preferably a planarizing film.
  • An insulating film containing an organic material is preferably applied as the resin film 131af, and resin is preferably used as the organic material.
  • Examples of materials that can be used for the resin film 131af include acrylic resins, polyimide resins, epoxy resins, polyamide resins, polyimideamide resins, siloxane resins, benzocyclobutene resins, phenolic resins, precursors of these resins, and the like.
  • a photosensitive resin can be used as the resin film 131af.
  • a positive material or a negative material can be used for the photosensitive resin.
  • the resin film 131af By forming the resin film 131af using a photosensitive resin, the resin film 131af can be formed only through the steps of exposure and development, and damage to each layer forming the light-emitting element 110, particularly the EL layer, is reduced. can do.
  • the resin film 131af may have gentle unevenness reflecting the unevenness of the formation surface.
  • the influence of unevenness on the surface on which the resin film 131af is formed is small and the flatness is higher than in FIG. 5B.
  • a resin layer 131a is formed.
  • the resin layer 131a can be formed without providing an etching mask such as a resist mask or a hard mask.
  • the photosensitive resin can be processed only by exposure and development steps, the resin layer 131a can be formed without using a dry etching method or the like. Therefore, the process can be simplified.
  • damage to the EL layer due to etching of the resin film 131af can be reduced.
  • the height of the surface may be adjusted by etching part of the upper portion of the resin layer 131a.
  • the resin layer 131a may be formed by substantially uniformly etching the upper surface of the resin film 131af. Such uniform etching and flattening is also called etch back.
  • the exposure and development process and the etchback process may be used in combination.
  • the insulating film 131bf and the sacrificial layer 145 are etched (FIG. 5C). At this time, it is preferable to use a method that damages the EL layer 112R, the EL layer 112G, and the EL layer 112B as little as possible. Thus, an insulating layer 131b covering the side surfaces of the EL layer 112R, the EL layer 112G, and the EL layer 112B is formed.
  • etching can be performed at the same time, and the process can be simplified in some cases.
  • a dry etching method or a wet etching method can be used for etching the insulating film 131bf.
  • etching may be performed by ashing using oxygen plasma or the like.
  • chemical mechanical polishing CMP may be used as the etching of the insulating film 131bf.
  • the insulating film 131bf when the insulating film 131bf is etched, it is preferable to suppress damage to the EL layer 112 due to etching. Therefore, for example, a material having a high etching selectivity with respect to the EL layer 112 is preferably used for the insulating film 131bf.
  • the selectivity with respect to the EL layer 112 may be increased.
  • 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 is used. be able to.
  • aluminum oxide is preferable because it has a high etching selectivity with respect to the EL layer 112 and has a function of protecting the EL layer 112 during formation of the insulating layer 131b described later.
  • the insulating layer 131b by using an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide formed by an ALD method for the insulating layer 131b, a film with few pinholes can be obtained, and the insulating layer 131b has an excellent function of protecting the EL layer 112. It can be layer 131b.
  • an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide formed by an ALD method for the insulating layer 131b.
  • the height of the upper surface of each can be adjusted by the amount of etching.
  • the surface flatness of the resin film 131af containing an organic material may change depending on the unevenness of the formation surface and the sparseness and density of the pattern formed on the formation surface. Further, the flatness of the resin film 131af may change depending on the viscosity of the material used for the resin film 131af. For example, the thickness of the resin film 131af in a region that does not overlap with the EL layer 112 may be smaller than the thickness of the resin film 131af in a region that overlaps with the EL layer 112 . In such a case, for example, the height of the top surface of the resin layer 131a may become lower than the height of the top surface of the sacrificial layer 145 by etching back the resin film 131af.
  • the resin film 131af may have a shape having a concave curved surface (concave shape), a shape having a convex curved surface (bulging shape), or the like in a region between the plurality of EL layers 112 .
  • a common layer 114 is formed. Note that in the case of a structure without the common layer 114, the common electrode 113 may be formed to cover the EL layers 112R, 112G, and 112B.
  • a common electrode 113 is formed on the common layer 114 .
  • the common electrode 113 can be formed, for example, by a vapor deposition method, more specifically, for example, a sputtering method or a vacuum vapor deposition method.
  • a metal mask that shields the connection electrode 111C may be used in forming the common layer 114.
  • the light-emitting element 110R, the light-emitting element 110G, and the light-emitting element 110B can be manufactured.
  • a protective layer 121 is formed on the common electrode 113 (FIG. 5D).
  • a sputtering method, a PECVD method, or an ALD method is preferably used for forming the inorganic insulating film used for the protective layer 121 .
  • the ALD method is preferable because it has excellent step coverage and hardly causes defects such as pinholes.
  • the display device 100 shown in FIG. 1B can be manufactured.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the display device.
  • FIG. 6 shows a cross section in which the light emitting elements 110R, 110G, and 110B are arranged in this order, and a cross section of a region including the connection electrode 111C.
  • a conductive layer 161 and a resin layer 126 are provided below the conductive layer 111 of each light emitting element 110 .
  • the conductive layer 161 is provided on the insulating layer 255 and the substrate 101 .
  • the conductive layer 161 has a portion penetrating through the insulating layer 255 in an opening provided in the insulating layer 255 .
  • the conductive layer 161 functions as a wiring or an electrode that electrically connects a wiring, a transistor, an electrode, or the like provided over the substrate 101 to the conductive layer 111 .
  • the conductive layer 161 has recesses formed in the portions located in the openings of the insulating layer 255 .
  • the resin layer 126 is provided so as to fill the recess and functions as a planarizing film.
  • the upper surface of the resin layer 126 is preferably as flat as possible, the surface may have a gently curved shape.
  • FIG. 6 and the like show an example in which the upper surface of the resin layer 126 has a corrugated shape having concave portions and convex portions, the present invention is not limited to this.
  • the top surface of resin layer 126 may be convex, concave, or flat.
  • a conductive layer 111 is provided on the conductive layer 161 .
  • a conductive layer 115R is provided on the conductive layer 111R, a conductive layer 115G is provided on the conductive layer 111G, a conductive layer 115B is provided on the conductive layer 111B, and a conductive layer 115C is provided on the conductive layer 111C. It is In the following description, when describing items common to the conductive layer 115R, the conductive layer 115G, the conductive layer 115B, and the conductive layer 115C, the symbols added to the reference numerals are omitted and the conductive layer 115 is used for description. There is
  • a resin layer 140 is provided so as to fill recesses caused by steps of the conductive layers 161 , 111 and 115 .
  • the EL layer 112 can be formed on a flat surface.
  • the upper surface of the resin layer 140 is preferably as flat as possible, the surface may have a gently curved shape.
  • FIG. 6 and the like show an example in which the upper surface of the resin layer 140 has a gentle concave portion, the present invention is not limited to this.
  • the upper surface of the resin layer 140 may have a corrugated shape with convex portions.
  • the upper surface of the resin layer 140 may be convex, concave, or flat.
  • An insulating layer 255 is deposited on the substrate 101 as shown in FIG. 7A. Subsequently, an opening reaching the substrate 101 is formed in the insulating layer 255 . Subsequently, a conductive film is formed along the bottom and side surfaces of the opening. Subsequently, part of the conductive film is removed by etching or the like to form a conductive layer 161 .
  • a resin layer 126 is formed so as to fill the concave portions of the conductive layer 161 .
  • the method for forming the resin layer 126 can refer to the method for forming the resin layer 131a.
  • a conductive film to be the conductive layer 111 is formed over the conductive layer 161 and the resin layer 126 .
  • a conductive film to be the conductive layer 115 is formed over the conductive layer 111 .
  • part of the conductive film to be the conductive layer 111 and part of the conductive film to be the conductive layer 115 are removed by etching or the like to form the conductive layers 115 and 111 (FIG. 7A).
  • a resin layer 140 is formed so as to fill recesses caused by steps of the conductive layers 161, 111 and 115 (FIG. 7B).
  • the method for forming the resin layer 140 can refer to the method for forming the resin layer 131a.
  • an EL film 112Rf, a sacrificial film 144R, and a sacrificial film 146R are formed on the conductive layer 115 and the resin layer 140 in this order.
  • a resist mask 143a is formed on the sacrificial film 146R (FIG. 7C).
  • portions of the sacrificial films 146R and 144R that are not covered with the resist mask 143a are removed by etching to form sacrificial layers 145R and 147R.
  • a portion of the EL film 112Rf that is not covered with the sacrificial layer 145R is removed by etching to form the EL layer 112R (FIG. 7D).
  • an EL film 112Gf, a film to be a sacrificial layer 145G, and a sacrificial film to be a sacrificial layer 147G are formed in this order on the conductive layer 115 and the resin layer 126 .
  • the film to be the sacrificial layer 145G and part of the sacrificial film to be the sacrificial layer 147G are removed by etching to form the sacrificial layers 145G and 147G.
  • part of the EL film 112Gf is removed by etching to form the EL layer 112G.
  • an EL film 112Bf, a sacrificial film to be the sacrificial layer 145B, and a sacrificial film to be the sacrificial layer 147B are formed in this order over the conductive layer 115 and the resin layer 126 .
  • the sacrificial film to be the sacrificial layer 145B and part of the sacrificial film to be the sacrificial layer 147B are removed by etching to form the sacrificial layers 145B and 147B.
  • part of the EL film 112Bf is removed by etching to form the EL layer 112B (FIG. 7E).
  • an insulating layer 131b, a resin layer 131a, a common layer 114, a common electrode 113, and a protective layer 121 are formed to form the display device 100C shown in FIG.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.
  • the arrangement of sub-pixels includes, for example, a stripe arrangement, an S-stripe arrangement, a matrix arrangement, a delta arrangement, a Bayer arrangement, and a pentile arrangement.
  • Each sub-pixel has, for example, a light-emitting element. Further, each sub-pixel has, for example, a light-emitting element and a colored layer provided so as to overlap with the light-emitting element.
  • 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 element.
  • the S-stripe arrangement is applied to the pixels 110 shown in FIG. 8A.
  • the pixel 110 shown in FIG. 8A is composed of three sub-pixels, sub-pixels 110a, 110b and 110c.
  • the sub-pixel 110a may be the blue sub-pixel B
  • the sub-pixel 110b may be the red sub-pixel R
  • the sub-pixel 110c may be the green sub-pixel G.
  • Sub-pixels B, R, and G have, for example, the light-emitting elements 110B, 110R, and 110G described in the previous embodiments, respectively.
  • the pixel 110 shown in FIG. 8B includes a subpixel 110a having a substantially trapezoidal top surface shape with rounded corners, a subpixel 110b having a substantially triangular top surface shape with rounded corners, and a substantially square or substantially hexagonal top surface shape with rounded corners. and a sub-pixel 110c having Also, the sub-pixel 110a has a larger light emitting area than the sub-pixel 110b.
  • the shape and size of each sub-pixel can be determined independently. For example, sub-pixels having more reliable light-emitting elements can be made smaller.
  • the sub-pixel 110a may be the green sub-pixel G
  • the sub-pixel 110b may be the red sub-pixel R
  • the sub-pixel 110c may be the blue sub-pixel B.
  • FIG. 8C shows an example in which pixels 124a having sub-pixels 110a and 110b and pixels 124b having sub-pixels 110b and 110c are alternately arranged.
  • the sub-pixel 110a may be the red sub-pixel R
  • the sub-pixel 110b may be the green sub-pixel G
  • the sub-pixel 110c may be the blue sub-pixel B.
  • Pixel 124a has two sub-pixels (sub-pixels 110a and 110b) in the upper row (first row) and one sub-pixel (sub-pixel 110c) in the lower row (second row).
  • Pixel 124b has one sub-pixel (sub-pixel 110c) in the upper row (first row) and two sub-pixels (sub-pixels 110a and 110b) in the lower row (second row).
  • sub-pixel 110a may be red sub-pixel R
  • sub-pixel 110b may be green sub-pixel G
  • sub-pixel 110c may be blue sub-pixel B, as shown in FIG. 10D.
  • FIG. 8D is an example in which each sub-pixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
  • FIG. 8E is an example in which each sub-pixel has a circular top surface shape.
  • FIG. 8F is an example in which sub-pixels of each color are arranged in a zigzag pattern. Specifically, when viewed from above, the positions of the upper sides of two sub-pixels (for example, sub-pixel 110a and sub-pixel 110b or sub-pixel 110b and sub-pixel 110c) aligned in the column direction are shifted.
  • sub-pixel 110a may be red sub-pixel R
  • sub-pixel 110b may be green sub-pixel G
  • sub-pixel 110c may be blue sub-pixel B, as shown in FIG. 10E.
  • the top surface shape of the sub-pixel may be a polygonal shape with rounded corners, an elliptical shape, a circular shape, or the like.
  • the EL layer is processed into an island shape using a resist mask.
  • the resist film formed on the EL layer needs to be cured at a temperature lower than the heat resistance temperature of the EL layer. Therefore, depending on the heat resistance temperature of the EL layer material and the curing temperature of the resist material, curing of the resist film may be insufficient.
  • a resist film that is insufficiently hardened may take a shape away from the desired shape during processing.
  • the top surface shape of the EL layer may be a polygon with rounded corners, an ellipse, or a circle. For example, when a resist mask having a square top surface is formed, a resist mask having a circular top surface is formed, and the EL layer may have a circular top surface.
  • a technique for correcting the mask pattern in advance so that the design pattern and the transfer pattern match.
  • OPC Optical Proximity Correction
  • a pattern for correction is added to a corner portion of a figure on a mask pattern.
  • the pixel 110 to which the stripe arrangement shown in FIG. 1A is applied for example, as shown in FIG. can be the blue sub-pixel B.
  • the pixel can have four types of sub-pixels.
  • a stripe arrangement is applied to the pixels 110 shown in FIGS. 9A to 9C.
  • FIG. 9A is an example in which each sub-pixel has a rectangular top surface shape
  • FIG. 9B is an example in which each sub-pixel has a top surface shape connecting two semicircles and a rectangle
  • FIG. This is an example where the sub-pixel has an elliptical top surface shape.
  • a matrix arrangement is applied to the pixels 110 shown in FIGS. 9D to 9F.
  • FIG. 9D is an example in which each subpixel has a square top surface shape
  • FIG. 9E is an example in which each subpixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
  • FIG. 9F is an example in which each subpixel has a square top surface shape. , which have a circular top shape.
  • 9G and 9H show an example in which one pixel 110 is composed of 2 rows and 3 columns.
  • the pixel 110 shown in FIG. 9G has three sub-pixels (sub-pixels 110a, 110b, 110c) in the upper row (first row) and one sub-pixel ( sub-pixel 110d).
  • pixel 110 has sub-pixel 110a in the left column (first column), sub-pixel 110b in the middle column (second column), and sub-pixel 110b in the right column (third column). It has pixels 110c and sub-pixels 110d over these three columns.
  • the pixel 110 shown in FIG. 9H has three sub-pixels (sub-pixels 110a, 110b, 110c) in the upper row (first row) and three sub-pixels 110d in the lower row (second row). have In other words, pixel 110 has sub-pixels 110a and 110d in the left column (first column), sub-pixels 110b and 110d in the center column (second column), and sub-pixels 110b and 110d in the middle column (second column).
  • a column (third column) has a sub-pixel 110c and a sub-pixel 110d.
  • a pixel 110 shown in FIGS. 9A to 9H is composed of four sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d.
  • the sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d have light-emitting elements that emit light of different colors.
  • As the sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d four-color sub-pixels of R, G, B, and white (W), four-color sub-pixels of R, G, B, and Y, or R, G, and B , infrared light (IR) sub-pixels, and the like.
  • subpixels 110a, 110b, 110c, and 110d can be red, green, blue, and white subpixels, respectively.
  • a display panel of one embodiment of the present invention may include a light-receiving element in a pixel.
  • three may be configured with light-emitting elements, and the remaining one may be configured with light-receiving elements.
  • the sub-pixels 110a, 110b, and 110c may be sub-pixels of three colors of R, G, and B, and the sub-pixel 110d may be a sub-pixel having a light receiving element.
  • the pixels shown in FIGS. 11A and 11B have sub-pixels G, sub-pixels B, sub-pixels R, and sub-pixels PS. Note that the arrangement order of the sub-pixels is not limited to the illustrated configuration, and can be determined as appropriate. For example, the positions of sub-pixel G and sub-pixel R may be exchanged.
  • a stripe arrangement is applied to the pixels shown in FIG. 11A.
  • a matrix arrangement is applied to the pixels shown in FIG. 11B.
  • the sub-pixel R has a light-emitting element that emits red light.
  • the sub-pixel G has a light-emitting element that emits green light.
  • Sub-pixel B has a light-emitting element that emits blue light.
  • the sub-pixel PS has a light receiving element.
  • the wavelength of light detected by the sub-pixel PS is not particularly limited.
  • the sub-pixel PS can be configured to detect one or both of visible light and infrared light.
  • the pixels shown in FIGS. 11C and 11D have sub-pixel G, sub-pixel B, sub-pixel R, sub-pixel X1, and sub-pixel X2. Note that the arrangement order of the sub-pixels is not limited to the illustrated configuration, and can be determined as appropriate. For example, the positions of sub-pixel G and sub-pixel R may be exchanged.
  • FIG. 11C shows an example in which one pixel is provided over 2 rows and 3 columns. Three sub-pixels (sub-pixel G, sub-pixel B, and sub-pixel R) are provided in the upper row (first row). In FIG. 11C, two sub-pixels (sub-pixel X1 and sub-pixel X2) are provided in the lower row (second row).
  • FIG. 11D shows an example in which one pixel is composed of 3 rows and 2 columns.
  • the first row has sub-pixels G
  • the second row has sub-pixels R
  • the two rows have sub-pixels B.
  • the third row has two sub-pixels (sub-pixel X1 and sub-pixel X2).
  • the pixel shown in FIG. 11D has three sub-pixels (sub-pixel G, sub-pixel R, and sub-pixel X2) in the left column (first column) and the right column (second column). has two sub-pixels (sub-pixel B and sub-pixel X1).
  • the layout of sub-pixels R, G, and B shown in FIG. 11C is a stripe arrangement. Also, the layout of the sub-pixels R, G, and B shown in FIG. 11D is a so-called S-stripe arrangement. Thereby, high display quality can be realized.
  • At least one of the sub-pixel X1 and the sub-pixel X2 preferably has a light receiving element (it can also be said to be a sub-pixel PS).
  • the layout of the pixels having the sub-pixels PS is not limited to the configurations of FIGS. 11A to 11D.
  • the sub-pixel PS For the sub-pixel X1 or the sub-pixel X2, for example, a configuration having a light-emitting element that emits infrared light (IR) can be applied. At this time, the sub-pixel PS preferably detects infrared light. For example, while an image is displayed using the sub-pixels R, G, and B, one of the sub-pixels X1 and X2 is used as a light source, and the other of the sub-pixels X1 and X2 emits light from the light source. Reflected light can be detected.
  • IR infrared light
  • a configuration having a light receiving element can be applied to both the sub-pixel X1 and the sub-pixel X2.
  • the wavelength ranges of light detected by the sub-pixel X1 and the sub-pixel X2 may be the same, different, or partly common.
  • one of the sub-pixel X1 and the sub-pixel X2 may mainly detect visible light, and the other may mainly detect infrared light.
  • the light receiving area of the sub-pixel X1 is smaller than the light receiving area of the sub-pixel X2.
  • the smaller the light-receiving area the narrower the imaging range, which makes it possible to suppress the blurring of the imaging result and improve the resolution. Therefore, by using the sub-pixel X1, high-definition or high-resolution imaging can be performed as compared with the case of using the light receiving element of the sub-pixel X2.
  • the sub-pixel X1 can be used to capture an image for personal authentication using a fingerprint, palm print, iris, pulse shape (including vein shape and artery shape), face, or the like.
  • the light-receiving element included in the sub-pixel PS preferably detects visible light, and preferably detects one or more of colors such as blue, purple, blue-violet, green, yellow-green, yellow, orange, and red. . Further, the light receiving element included in the sub-pixel PS may detect infrared light.
  • the sub-pixel X2 is a touch sensor (also called a direct touch sensor) or a near touch sensor (also called a hover sensor, a hover touch sensor, a non-contact sensor, or a touchless sensor). It can be used for such as
  • the sub-pixel X2 can appropriately determine the wavelength of light to be detected according to the application. For example, sub-pixel X2 preferably detects infrared light. This enables touch detection even in dark places.
  • the touch sensor or near-touch sensor can detect the proximity or contact of an object (finger, hand, pen, etc.).
  • a touch sensor can detect an object by bringing the display panel into direct contact with the object.
  • the near-touch sensor can detect the target even if the target does not touch the display panel.
  • the display panel can detect the target when the distance between the display panel and the target is 0.1 mm or more and 300 mm or less, preferably 3 mm or more and 50 mm or less.
  • the display panel can be operated without direct contact with the object, in other words, the display panel can be operated without contact.
  • the risk of staining or scratching the display panel can be reduced, or the object can be displayed without directly touching stains (for example, dust or viruses) adhering to the display panel. It becomes possible to operate the panel.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can have a variable refresh rate.
  • the power consumption can be reduced by adjusting the refresh rate (for example, in the range of 1 Hz to 240 Hz) according to the content displayed on the display panel.
  • the drive frequency of the touch sensor or the near-touch sensor may be changed according to the refresh rate. For example, when the refresh rate of the display panel is 120 Hz, the driving frequency of the touch sensor or the near-touch sensor can be higher than 120 Hz (typically 240 Hz). With this structure, low power consumption can be achieved and the response speed of the touch sensor or the near touch sensor can be increased.
  • the display device 100 shown in FIGS. 11E to 11G has a layer 353 having a light receiving element, a functional layer 355, and a layer 357 having a light emitting element between a substrate 351 and a substrate 359.
  • FIG. 11E to 11G has a layer 353 having a light receiving element, a functional layer 355, and a layer 357 having a light emitting element between a substrate 351 and a substrate 359.
  • the functional layer 355 has a circuit for driving the light receiving element and a circuit for driving the light emitting element.
  • the functional layer 355 can be provided with switches, transistors, capacitors, resistors, wirings, terminals, and the like. Note that when the light-emitting element and the light-receiving element are driven by a passive matrix method, a structure in which the switch and the transistor are not provided may be employed.
  • a finger 352 in contact with the display device 100 reflects light emitted by a light emitting element in a layer 357 having a light emitting element, so that a light receiving element in a layer 353 having a light receiving element reflects the light. Detect light. Thereby, it is possible to detect that the finger 352 touches the display device 100 .
  • FIGS. 11F and 11G it may have a function of detecting or imaging an object that is close to (not in contact with) the display panel.
  • FIG. 11F shows an example of detecting a human finger
  • FIG. 11G shows an example of detecting information around, on the surface of, or inside the human eye (number of blinks, eyeball movement, eyelid movement, etc.).
  • the light-receiving element can be used to capture an image around the eye, the surface of the eye, or the inside of the eye (such as the fundus) of the user of the wearable device. Therefore, the wearable device can have a function of detecting any one or more selected from the user's blink, black eye movement, and eyelid movement.
  • various layouts can be applied to pixels each including subpixels each including a light-emitting element.
  • a structure in which a pixel includes both a light-emitting element and a light-receiving element can be applied to the display panel of one embodiment of the present invention. Also in this case, various layouts can be applied.
  • the display panel of this embodiment can be a high-definition display panel. Therefore, the display panel of the present embodiment can be used, for example, in information terminal devices (wearable devices) such as wristwatch-type and bracelet-type display units, 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.
  • information terminal 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 panel of this embodiment can be a high-resolution display panel or a large-sized display panel. Therefore, the display panel of the present embodiment can be used for relatively large screens such as televisions, desktop or notebook personal computers, computer monitors, digital signage, and 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
  • the display panel of the present embodiment since the light emitting elements are separately manufactured for each emission color, the change in chromaticity is small between light emission at low luminance and light emission at high luminance.
  • the display panel of this embodiment mode since the EL layer included in each light-emitting element is separated, crosstalk between adjacent subpixels can be suppressed even in a high-definition display panel. can. Therefore, a display panel with high definition and high display quality can be realized.
  • the display panel of this embodiment can be used for one or both of the wearable display device and the terminal in the display system of one embodiment of the present invention.
  • Display module A perspective view of the display module 280 is shown in FIG. 12A.
  • the display module 280 has a display device 100A and an FPC 290 .
  • the display panel included in the display module 280 is not limited to the display device 100A, and may be any one of 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. 12B 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 periodically arranged pixels 284a. An enlarged view of one pixel 284a is shown on the right side of FIG. 12B.
  • the pixel 284a has a light emitting element 110R that emits red light, a light emitting element 110G that emits green light, and a light emitting element 110B that emits blue light.
  • the pixel circuit section 283 has a plurality of periodically arranged pixel circuits 283a.
  • One pixel circuit 283a is a circuit that controls light emission of three light emitting elements included in one pixel 284a.
  • One pixel circuit 283a may have a structure in which three circuits for controlling light emission of one light-emitting element are provided.
  • the pixel circuit 283a can have at least one selection transistor, one current control transistor (driving transistor), and a capacitive element for each light emitting element. At this time, a gate signal is inputted to the gate of the selection transistor, and a source signal is inputted to the source thereof. This realizes an active matrix display panel.
  • 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 higher.
  • 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.
  • a display device 100A illustrated in FIG. 13A includes a substrate 301, light-emitting elements 110R, 110G, and 110B, a capacitor 240, and a transistor 310.
  • the display device 100A illustrated in FIG. 13A includes a substrate 301, light-emitting elements 110R, 110G, and 110B, a capacitor 240, and a transistor 310.
  • the display device 100A illustrated in FIG. 13A includes a substrate 301, light-emitting elements 110R, 110G, and 110B, a capacitor 240, and a transistor 310.
  • the substrate 301 corresponds to the substrate 291 in FIGS. 12A and 12B.
  • a stacked structure from the substrate 301 to the capacitor 240 corresponds to the substrate 101 including the transistor in the first embodiment.
  • 12A and 12B show an example in which the configuration shown in FIG. 1B is applied as the light emitting elements 110R, 110G, and 110B, but FIGS. 1C, 2A, 2B, 2C, 6, etc. show Configuration can be applied.
  • 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 either a source or a drain.
  • the insulating layer 314 is provided to cover the side surface of the conductive layer 311 and functions as an insulating layer.
  • 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 one of 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 as the insulating layer 255a and the insulating layer 255b, respectively.
  • 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 stacked-layer structure can be used for the insulating layer 255a.
  • an oxide insulating film or an oxynitride insulating film can be used as the lower layer of the stacked structure, and a nitride insulating film such as a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film or a nitride oxide insulating film can be used as the upper layer. More specifically, a silicon oxide film is preferably used as the lower layer of the insulating layer 255a, and a silicon nitride film is preferably used as the upper layer.
  • the upper layer of the insulating layer 255a preferably functions as an etching protection film.
  • FIG. 13A shows an example in which the light emitting element 110R, the light emitting element 110G, and the light emitting element 110B have the laminated structure shown in FIG. 1B.
  • An insulator is provided in a region between adjacent light emitting elements.
  • an insulating layer 131b and a resin layer 131a over the insulating layer 131b are provided in the region.
  • the conductive layer 111 functioning as a pixel electrode of the light-emitting element is formed by a plug 256 embedded in the insulating layers 255a and 255b, a conductive layer 241 embedded in the insulating layer 254, and a plug 271 embedded in the insulating layer 261. It is electrically connected to one of the source and drain of transistor 310 .
  • the description in Embodiment 1 can be referred to for the conductive layer 111 and the plug 256 .
  • a protective layer 121 is provided over the light emitting elements 110R, 110G, and 110B.
  • a substrate 128 is bonded onto the protective layer 121 with a resin layer 122 .
  • Embodiment 1 can be referred to for details of the components of the light-emitting element.
  • a colored layer may be provided so as to overlap with the light emitting element 110 .
  • a light shielding layer may be provided on the surface of the substrate 128 on the resin layer 122 side.
  • various optical members can be arranged outside the substrate 128 .
  • optical members include polarizing plates, retardation plates, light diffusion layers (diffusion films, etc.), antireflection layers, light collecting films, and the like.
  • an antistatic film that suppresses the adhesion of dust, a water-repellent film that prevents the adhesion of dirt, a hard coat film that suppresses the occurrence of scratches due to use, a shock absorbing layer, etc. Layers may be arranged.
  • a glass layer or a silica layer (SiO x layer) as a surface protective layer, because surface contamination and scratching can be suppressed.
  • the surface protective layer DLC (diamond-like carbon), aluminum oxide (AlO x ), polyester-based material, polycarbonate-based material, or the like may be used.
  • a material having a high visible light transmittance is preferably used for the surface protective layer.
  • Glass, quartz, ceramic, sapphire, resin, metal, alloy, semiconductor, etc. can be used for the substrate 128 .
  • a material that transmits the light is used for the substrate on the side from which the light from the light-emitting element is extracted.
  • Using a flexible material for the substrate 128 can increase the flexibility of the display panel.
  • a polarizing plate may be used as the substrate 128 .
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyacrylonitrile resins, acrylic resins, polyimide resins, polymethyl methacrylate resins, polycarbonate (PC) resins, polyethersulfone (PES) resins, respectively.
  • resin polyamide resin (nylon, aramid, etc.), polysiloxane resin, cycloolefin resin, polystyrene resin, polyamideimide resin, polyurethane resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polypropylene resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) Resin, ABS resin, cellulose nanofiber, etc.
  • glass having a thickness that is flexible may be used.
  • a substrate having high optical isotropy has small birefringence (it can be said that the amount of birefringence is small).
  • the absolute value of the retardation (retardation) value of the substrate with high optical isotropy is preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less, and even more preferably 10 nm or less.
  • Films with high optical isotropy include triacetyl cellulose (TAC, also called cellulose triacetate) films, cycloolefin polymer (COP) films, cycloolefin copolymer (COC) films, and acrylic films.
  • TAC triacetyl cellulose
  • COP cycloolefin polymer
  • COC cycloolefin copolymer
  • a film having a low water absorption rate as the substrate.
  • various curable adhesives such as photocurable adhesives such as ultraviolet curable adhesives, reaction curable adhesives, thermosetting adhesives, and anaerobic adhesives can be used.
  • These adhesives include epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, phenol resins, polyimide resins, imide resins, PVC (polyvinyl chloride) resins, PVB (polyvinyl butyral) resins, EVA (ethylene vinyl acetate) resins, and the like.
  • a material with low moisture permeability such as epoxy resin is preferable.
  • a two-liquid mixed type resin may be used.
  • an adhesive sheet or the like may be used.
  • the display device 100A has the light-emitting elements 110R, 110G, and 110B, the display panel of the present embodiment may further have light-receiving elements.
  • the display panel shown in FIG. 13B is an example having light emitting elements 110R and 110G and a light receiving element 150.
  • FIG. The light receiving element 150 has a conductive layer 111S, an active layer 112S, a common layer 114, and a common electrode 113 which are laminated.
  • the conductive layer 111S can be manufactured using a material and a manufacturing method similar to those of the conductive layer 111 in Embodiment 1.
  • FIG. A photoelectric conversion element also referred to as a photoelectric conversion device
  • One or both of an inorganic semiconductor and an organic semiconductor can be used for the active layer of the photoelectric conversion element.
  • a display device 100B shown in FIG. 14 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 panel may be omitted.
  • the display device 100B has a structure in which a substrate 301B provided with a transistor 310B, a capacitor 240, and a light emitting element 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 121 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 121 can be used.
  • a conductive layer 342 is provided under the insulating layer 345 on the back surface side (surface opposite to the substrate 128 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 . Further, 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 same conductive material is preferably used for the conductive layers 341 and 342 .
  • 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. 15 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.
  • Display device 100D A display device 100D shown in FIG. 16 is mainly different from the display device 100A in that the configuration of transistors is different.
  • the transistor 320 is a transistor (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 crystalline oxide semiconductor is preferably used for a channel formation region of the 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 as the transistor 320 .
  • a transistor using polycrystalline silicon, amorphous silicon, or the like for a channel formation region may be used as the transistor 320 .
  • a transistor including low-temperature polysilicon (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
  • the external circuit mounted on the display panel can be simplified, and the parts cost and mounting cost can be reduced.
  • 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 panel can be reduced.
  • the off current value of the OS transistor per 1 ⁇ m of 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 element is necessary to increase the amount of current flowing through the light emitting element.
  • the OS transistor when the transistor operates in the saturation region, the OS transistor can reduce the change in the current between the source and the drain with respect to the change in the voltage between the gate and the source compared to the Si transistor. Therefore, by applying an OS transistor as a driving 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, the number of gradations in the pixel circuit can be increased.
  • the OS transistor flows a more stable current (saturation current) than the Si transistor even when the source-drain voltage gradually increases. be able to. Therefore, by using the OS transistor as the driving transistor, a stable current can be supplied to the light-emitting element even when the current-voltage characteristics of the EL device vary. 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 element can be stabilized.
  • an OS transistor as a drive transistor included in a pixel circuit, it is possible to suppress black floating, increase luminance of emitted light, increase multiple gradations, and suppress variations in light emitting elements. can be planned.
  • the semiconductor layer includes, for example, indium and M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, one or more selected from 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 transistors included in the circuit section 282 and the transistors included in the pixel circuit section 283 may have the same structure or different structures.
  • the structures of the plurality of transistors included in the circuit portion 282 may all be the same, or may be of two or more types.
  • the structures of the plurality of transistors included in the pixel circuit portion 283 may all be the same, or may be of two or more types.
  • All of the transistors in the pixel circuit section 283 may be OS transistors, all of the transistors in the pixel circuit section 283 may be Si transistors, some of the transistors in the pixel circuit section 283 may be OS transistors, and the rest may be Si transistors. A transistor may be used.
  • LTPS transistors and OS transistors are combined in the pixel circuit section 283, a display panel 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 pixel circuit portion 283 functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting element, 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 element.
  • An LTPS transistor is preferably used as the driving transistor. This makes it possible to increase the current flowing through the light emitting element in the pixel circuit.
  • the other transistor included in the pixel circuit section 283 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 panel of one embodiment of the present invention can have high aperture ratio, high definition, high display quality, and low power consumption.
  • the display panel of one embodiment of the present invention includes an OS transistor and a light-emitting element with an MML (metal maskless) structure.
  • MML metal maskless
  • leakage current that can flow through the transistor and leakage current that can flow between adjacent light-emitting elements also referred to as lateral leakage current, side leakage current, or the like
  • an observer can observe one or more of image sharpness, image sharpness, high saturation, and high contrast ratio.
  • the leakage current that can flow in the transistor and the lateral leakage current between light-emitting elements are extremely low, so that light leakage that can occur during black display can be minimized.
  • the configuration of the transistors used in the display panel may be appropriately selected according to the size of the screen of the display panel.
  • a single-crystal Si transistor is used as a display panel transistor, it can be applied to a screen size with a diagonal size of 0.1 inch or more and 3 inches or less.
  • an LTPS transistor is used as a display panel transistor, it can be applied to a screen having a diagonal size of 0.1 inch or more and 30 inches or less, preferably 1 inch or more and 30 inches or less.
  • LTPO a structure in which an LTPS transistor and an OS transistor are combined
  • the diagonal size is 0.1 inch or more and 50 inches or less, preferably 1 inch or more and 50 inches or less. can do.
  • an OS transistor is used as a transistor of a display panel, it can be applied to a screen with a diagonal size of 0.1 inch or more and 200 inches or less, preferably 50 inches or more and 100 inches or less.
  • the LTPS transistor uses a laser crystallizer in the manufacturing process, it is difficult to cope with an increase in size (typically, a screen size exceeding 30 inches in diagonal size).
  • the OS transistor is free from restrictions on the use of a laser crystallization apparatus or the like in the manufacturing process, or can be manufactured at a relatively low process temperature (typically 450° C. or lower), and thus has a relatively large area. (Typically, it is possible to correspond to a display panel of 50 inches or more and 100 inches or less in diagonal size).
  • LTPO is applied to the size of the display panel in the region between the case where the LTPS transistor is used and the case where the OS transistor is used (typically, the diagonal size is 1 inch or more and 50 inches or less). becomes possible.
  • 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. 12A and 12B.
  • a stacked structure from the substrate 331 to the capacitor 240 corresponds to the substrate 101 including the transistor in Embodiment 1.
  • 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 includes a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) film having semiconductor characteristics.
  • 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 as the insulating layer 328.
  • An opening reaching the semiconductor layer 321 is provided in the insulating layer 328 and the insulating layer 264 .
  • the insulating layer 323 and the conductive layer 324 are buried in contact with the side surfaces of the insulating layer 264 , the insulating layer 328 , and the conductive layer 325 and the top surface of the semiconductor layer 321 .
  • the conductive layer 324 functions as a second gate electrode, and the insulating layer 323 functions as a second gate insulating layer.
  • the 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 layers 265 , 329 and 264 .
  • 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. 17 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. 18 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.
  • a pixel circuit not only a pixel circuit but also a driver circuit and the like can be formed directly under the light-emitting element, so that the size of the display panel can be reduced compared to the case where the driver circuit is provided around the display region. becomes possible.
  • One embodiment of the present invention is a display panel including a light-emitting element and a pixel circuit.
  • the display panel can realize a full-color display panel by having, for example, three types of light-emitting elements that respectively emit red (R), green (G), and blue (B) light.
  • a transistor including silicon in a semiconductor layer in which a channel is formed for all transistors included in a pixel circuit that drives a light emitting element.
  • silicon include monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon.
  • an LTPS transistor for the semiconductor layer.
  • the LTPS transistor has high field effect mobility and good frequency characteristics.
  • circuits that need to be driven at high frequencies can be built on the same substrate as the display section.
  • source driver circuits for example, source driver circuits
  • At least one of the transistors included in the pixel circuit is preferably a transistor including a metal oxide (hereinafter also referred to as an oxide semiconductor) as a semiconductor in which a channel is formed (hereinafter also referred to as an OS transistor).
  • OS transistors have much higher field-effect mobility than transistors 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 panel can be reduced.
  • an OS transistor is preferably used as a transistor that functions as a switch for controlling conduction/non-conduction between wirings
  • an LTPS transistor is preferably used as a transistor that controls current.
  • one of the transistors provided in the pixel circuit functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting element 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 element.
  • An LTPS transistor is preferably used as the driving transistor. This makes it possible to increase the current flowing through the light emitting element in the pixel circuit.
  • the other transistor provided in the pixel circuit functions as a switch for controlling selection/non-selection of the pixel, 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.
  • Display panel configuration example 2 A block diagram of the display panel 400 is shown in FIG. 19A.
  • the display panel 400 includes a display portion 404, a driver circuit portion 402, a driver circuit portion 403, and the like.
  • the display unit 404 has a plurality of pixels 430 arranged in a matrix.
  • Pixel 430 has sub-pixel 405R, sub-pixel 405G, and sub-pixel 405B.
  • the sub-pixel 405R, sub-pixel 405G, and sub-pixel 405B each have a light-emitting element functioning as a display device.
  • the pixel 430 is electrically connected to the wiring GL, the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB.
  • the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB are each electrically connected to the driver circuit portion 402 .
  • the wiring GL is electrically connected to the driver circuit portion 403 .
  • the driver circuit portion 402 functions as a source line driver circuit (also referred to as a source driver), and the driver circuit portion 403 functions as a gate line driver circuit (also referred to as a gate driver).
  • the wiring GL functions as a gate line
  • the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB each function as a source line.
  • the sub-pixel 405R has a light-emitting element that emits red light.
  • the sub-pixel 405G has a light-emitting element that emits green light.
  • the sub-pixel 405B has a light-emitting element that emits blue light. Accordingly, the display panel 400 can perform full-color display.
  • the pixel 430 may have sub-pixels having light-emitting elements that emit light of other colors. For example, in addition to the above three sub-pixels, the pixel 430 may have a sub-pixel having a light-emitting element that emits white light, a sub-pixel that has a light-emitting element that emits yellow light, or the like.
  • the wiring GL is electrically connected to the sub-pixels 405R, 405G, and 405B arranged in the row direction (the extending direction of the wiring GL).
  • the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB are electrically connected to the sub-pixels 405R, 405G, or 405B (not shown) arranged in the column direction (the direction in which the wiring SLR and the like extend). .
  • FIG. 19B shows an example of a circuit diagram of a pixel 405 that can be applied to the sub-pixel 405R, sub-pixel 405G, and sub-pixel 405B.
  • the pixel 405 has a transistor M1, a transistor M2, a transistor M3, a capacitor C1, and a light emitting element EL.
  • a wiring GL and a wiring SL are electrically connected to the pixel 405 .
  • the wiring SL corresponds to one of the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB illustrated in FIG. 19A.
  • the transistor M1 has a gate electrically connected to the wiring GL, one of its source and drain electrically connected to the wiring SL, and the other electrically connected to one electrode of the capacitor C1 and the gate of the transistor M2. be.
  • One of the source and the drain of the transistor M2 is electrically connected to the wiring AL, and the other of the source and the drain is connected to one electrode of the light emitting element EL, the other electrode of the capacitor C1, and one of the source and the drain of the transistor M3. electrically connected.
  • the transistor M3 has a gate electrically connected to the wiring GL and the other of its source and drain electrically connected to the wiring RL.
  • the other electrode of the light emitting element EL is electrically connected to the wiring CL.
  • a data potential D is applied to the wiring SL.
  • a selection signal is applied to the wiring GL.
  • the selection signal includes a potential that makes the transistor conductive and a potential that makes the transistor non-conductive.
  • a reset potential is applied to the wiring RL.
  • An anode potential is applied to the wiring AL.
  • a cathode potential is applied to the wiring CL.
  • the anode potential is higher than the cathode potential.
  • the reset potential applied to the wiring RL can be a potential such that the potential difference between the reset potential and the cathode potential is smaller than the threshold voltage of the light emitting element EL.
  • the reset potential can be a potential higher than the cathode potential, the same potential as the cathode potential, or a potential lower than the cathode potential.
  • the transistor M1 and the transistor M3 function as switches.
  • the transistor M2 functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting element EL.
  • the transistor M1 functions as a selection transistor and the transistor M2 functions as a driving transistor.
  • LTPS transistors it is preferable to apply LTPS transistors to all of the transistors M1 to M3. Alternatively, it is preferable to use an OS transistor for the transistors M1 and M3 and an LTPS transistor for the transistor M2.
  • OS transistors may be applied to all of the transistors M1 to M3.
  • one or more of the plurality of transistors included in the driver circuit portion 402 and the plurality of transistors included in the driver circuit portion 403 can be an LTPS transistor, and the other transistors can be OS transistors.
  • the transistors provided in the display portion 404 can be OS transistors
  • the transistors provided in the driver circuit portions 402 and 403 can be LTPS transistors.
  • a transistor using an oxide semiconductor which has a wider bandgap and a lower carrier density than silicon, can achieve extremely low off-current. Therefore, with the small off-state current, charge accumulated in the capacitor connected in series with the transistor can be held for a long time. Therefore, it is preferable to use a transistor including an oxide semiconductor, particularly for the transistor M1 and the transistor M3 which are connected in series to the capacitor C1.
  • a transistor including an oxide semiconductor as the transistor M1 and the transistor M3
  • the charge held in the capacitor C1 can be prevented from leaking through the transistor M1 or the transistor M3.
  • the charge held in the capacitor C1 can be held for a long time, a still image can be displayed for a long time without rewriting the data of the pixel 405 .
  • transistors are shown as n-channel transistors in FIG. 19B, p-channel transistors can also be used.
  • each transistor included in the pixel 405 is preferably formed side by side over the same substrate.
  • a transistor having a pair of gates that overlap with each other with a semiconductor layer interposed therebetween can be used as the transistor included in the pixel 405 .
  • a configuration in which the pair of gates are electrically connected to each other and supplied with the same potential has the advantage of increasing the on current of the transistor and improving saturation characteristics.
  • a potential for controlling the threshold voltage of the transistor may be applied to one of the pair of gates.
  • the stability of the electrical characteristics of the transistor can be improved.
  • one gate of the transistor may be electrically connected to a wiring to which a constant potential is applied, or may be electrically connected to its own source or drain.
  • a pixel 405 shown in FIG. 19C is an example in which transistors having a pair of gates are applied to the transistor M1 and the transistor M3. A pair of gates of the transistor M1 and the transistor M3 are electrically connected to each other. With such a structure, the period for writing data to the pixel 405 can be shortened.
  • a pixel 405 shown in FIG. 19D is an example in which a transistor having a pair of gates is applied to the transistor M2 in addition to the transistors M1 and M3. A pair of gates of the transistor M2 are electrically connected.
  • the saturation characteristic is improved, so that it becomes easy to control the light emission luminance of the light emitting element EL, and the display quality can be improved.
  • Transistor configuration example An example of a cross-sectional structure of a transistor that can be applied to the display panel is described below.
  • FIG. 20A is a cross-sectional view including transistor 410 .
  • a transistor 410 is a transistor provided on the substrate 401 and using polycrystalline silicon for a semiconductor layer.
  • transistor 410 corresponds to transistor M2 of pixel 405 . That is, FIG. 20A shows an example in which one of the source and drain of the transistor 410 is electrically connected to the conductive layer 161 of the light emitting element.
  • a transistor 410 includes a semiconductor layer 411, an insulating layer 412, a conductive layer 413, and the like.
  • the semiconductor layer 411 has a channel formation region 411i and a low resistance region 411n.
  • Semiconductor layer 411 comprises silicon.
  • Semiconductor layer 411 preferably comprises polycrystalline silicon.
  • Part of the insulating layer 412 functions as a gate insulating layer.
  • Part of the conductive layer 413 functions as a gate electrode.
  • the semiconductor layer 411 can also have a structure containing a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) exhibiting semiconductor characteristics.
  • the transistor 410 can be called an OS transistor.
  • the low resistance region 411n is a region containing an impurity element.
  • the transistor 410 is an n-channel transistor, phosphorus, arsenic, or the like may be added to the low-resistance region 411n.
  • boron, aluminum, or the like may be added to the low resistance region 411n.
  • the impurity described above may be added to the channel formation region 411i.
  • An insulating layer 421 is provided on the substrate 401 .
  • the semiconductor layer 411 is provided over the insulating layer 421 .
  • the insulating layer 412 is provided to cover the semiconductor layer 411 and the insulating layer 421 .
  • the conductive layer 413 is provided over the insulating layer 412 so as to overlap with the semiconductor layer 411 .
  • An insulating layer 422 is provided to cover the conductive layer 413 and the insulating layer 412 .
  • a conductive layer 414 a and a conductive layer 414 b are provided over the insulating layer 422 .
  • the conductive layers 414 a and 414 b are electrically connected to the low-resistance region 411 n through openings provided in the insulating layers 422 and 412 .
  • Part of the conductive layer 414a functions as one of the source and drain electrodes, and part of the conductive layer 414b functions as the other of the source and drain electrodes.
  • An insulating layer 423 is provided to cover the conductive layers 414 a , 414 b , and the insulating layer 422 .
  • a conductive layer 161 functioning as a pixel electrode is provided on the insulating layer 423 .
  • the conductive layer 161 is provided over the insulating layer 423 and electrically connected to the conductive layer 414 b through an opening provided in the insulating layer 423 .
  • a conductive layer, an EL layer, and a common electrode included in the light-emitting element can be stacked over the conductive layer 161 .
  • FIG. 20B shows a transistor 410a with a pair of gate electrodes.
  • a transistor 410a illustrated in FIG. 20B is mainly different from FIG. 20A in that a conductive layer 415 and an insulating layer 416 are included.
  • the conductive layer 415 is provided on the insulating layer 421 .
  • An insulating layer 416 is provided to cover the conductive layer 415 and the insulating layer 421 .
  • the semiconductor layer 411 is provided so that at least a channel formation region 411i overlaps with the conductive layer 415 with the insulating layer 416 interposed therebetween.
  • part of the conductive layer 413 functions as a first gate electrode and part of the conductive layer 415 functions as a second gate electrode.
  • part of the insulating layer 412 functions as a first gate insulating layer, and part of the insulating layer 416 functions as a second gate insulating layer.
  • the conductive layer 413 and the conductive layer 413 are electrically conductive in a region (not shown) through openings provided in the insulating layers 412 and 416 .
  • the layer 415 may be electrically connected.
  • a conductive layer is formed through openings provided in the insulating layers 422, 412, and 416 in a region (not shown).
  • the conductive layer 414a or the conductive layer 414b and the conductive layer 415 may be electrically connected.
  • the transistor 410 illustrated in FIG. 20A or the transistor 410a illustrated in FIG. 20B can be used.
  • the transistor 410a may be used for all the transistors included in the pixel 405
  • the transistor 410 may be used for all the transistors, or the transistor 410a and the transistor 410 may be used in combination. .
  • FIG. 20C A cross-sectional schematic diagram including transistor 410a and transistor 450 is shown in FIG. 20C.
  • Configuration Example 1 For the transistor 410a, Configuration Example 1 can be used. Note that although an example using the transistor 410a is shown here, a structure including the transistors 410 and 450 may be employed, or a structure including all of the transistors 410, 410a, and 450 may be employed.
  • a transistor 450 is a transistor in which a metal oxide is applied to a semiconductor layer.
  • the configuration shown in FIG. 20C is an example in which, for example, the transistor 450 corresponds to the transistor M1 of the pixel 405 and the transistor 410a corresponds to the transistor M2. That is, FIG. 20C shows an example in which one of the source and drain of the transistor 410a is electrically connected to the conductive layer 161.
  • FIG. 20C shows an example in which one of the source and drain of the transistor 410a is electrically connected to the conductive layer 161.
  • FIG. 20C shows an example in which the transistor 450 has a pair of gates.
  • the transistor 450 includes a conductive layer 455, an insulating layer 422, a semiconductor layer 451, an insulating layer 452, a conductive layer 453, and the like.
  • a portion of conductive layer 453 functions as a first gate of transistor 450 and a portion of conductive layer 455 functions as a second gate of transistor 450 .
  • part of the insulating layer 452 functions as a first gate insulating layer of the transistor 450 and part of the insulating layer 422 functions as a second gate insulating layer of the transistor 450 .
  • the conductive layer 455 is provided on the insulating layer 412 .
  • An insulating layer 422 is provided to cover the conductive layer 455 .
  • the semiconductor layer 451 is provided over the insulating layer 422 .
  • the insulating layer 452 is provided to cover the semiconductor layer 451 and the insulating layer 422 .
  • the conductive layer 453 is provided over the insulating layer 452 and has regions that overlap with the semiconductor layer 451 and the conductive layer 455 .
  • An insulating layer 426 is provided to cover the insulating layer 452 and the conductive layer 453 .
  • a conductive layer 454 a and a conductive layer 454 b are provided over the insulating layer 426 .
  • the conductive layers 454 a and 454 b are electrically connected to the semiconductor layer 451 through openings provided in the insulating layers 426 and 452 .
  • Part of the conductive layer 454a functions as one of the source and drain electrodes, and part of the conductive layer 454b functions as the other of the source and drain electrodes.
  • An insulating layer 423 is provided to cover the conductive layers 454 a , 454 b , and the insulating layer 426 .
  • the conductive layers 414a and 414b electrically connected to the transistor 410a are preferably formed by processing the same conductive film as the conductive layers 454a and 454b.
  • the conductive layer 414a, the conductive layer 414b, the conductive layer 454a, and the conductive layer 454b are formed over the same surface (that is, in contact with the upper surface of the insulating layer 426) and contain the same metal element. showing.
  • the conductive layers 414 a and 414 b are electrically connected to the low-resistance region 411 n through the insulating layers 426 , 452 , 422 , and openings provided in the insulating layer 412 . This is preferable because the manufacturing process can be simplified.
  • the conductive layer 413 functioning as the first gate electrode of the transistor 410a and the conductive layer 455 functioning as the second gate electrode of the transistor 450 are preferably formed by processing the same conductive film.
  • FIG. 20C shows a configuration in which the conductive layer 413 and the conductive layer 455 are formed on the same surface (that is, in contact with the upper surface of the insulating layer 412) and contain the same metal element. This is preferable because the manufacturing process can be simplified.
  • the insulating layer 452 functioning as a first gate insulating layer of the transistor 450 covers the edge of the semiconductor layer 451.
  • the transistor 450a shown in FIG. It may be processed so that the top surface shape matches or substantially matches that of the layer 453 .
  • the upper surface shapes roughly match means that at least a 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 transistor 410a corresponds to the transistor M2 and is electrically connected to the pixel electrode
  • the present invention is not limited to this.
  • the transistor 450 or the transistor 450a may correspond to the transistor M2.
  • transistor 410a may correspond to transistor M1, transistor M3, or some other transistor.
  • the light-emitting device has an EL layer 786 between a pair of electrodes (lower electrode 772, upper electrode 788).
  • EL layer 786 can be composed of multiple layers such as layer 4420 , light-emitting layer 4411 , and layer 4430 .
  • the layer 4420 can have, for example, a layer containing a substance with high electron-injection properties (electron-injection layer) and a layer containing a substance with high electron-transport properties (electron-transporting layer).
  • 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. 21A is called a single structure in this specification.
  • FIG. 21B is a modification of the EL layer 786 included in the light emitting device shown in FIG. 21A.
  • the light-emitting device shown in FIG. It has a top layer 4422 and a top electrode 788 on layer 4422 .
  • layer 4431 functions as a hole injection layer
  • layer 4432 functions as a hole transport layer
  • layer 4421 functions as an electron transport layer
  • Layer 4422 functions as an electron injection layer.
  • layer 4431 functions as an electron injection layer
  • layer 4432 functions as an electron transport layer
  • layer 4421 functions as a hole transport layer
  • layer 4421 functions as a hole transport layer
  • 4422 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 FIGS. 21C and 21D is also a variation of the single structure.
  • tandem structure a structure in which a plurality of light-emitting units (EL layers 786a and 786b) are connected in series via a charge generation layer 4440 is referred to as a tandem structure in this specification.
  • the tandem structure may also be called a stack structure. Note that the tandem structure enables a light-emitting device capable of emitting light with high luminance.
  • the light-emitting layers 4411, 4412, and 4413 may be made of light-emitting materials that emit light of the same color, or even the same light-emitting materials.
  • the light-emitting layers 4411, 4412, and 4413 may be formed using a light-emitting material that emits blue light.
  • a color conversion layer may be provided as the layer 785 shown in FIG. 21D.
  • light-emitting materials that emit light of different colors may be used for the light-emitting layers 4411, 4412, and 4413, respectively.
  • white light emission can be obtained.
  • a color filter also referred to as a colored layer
  • a desired color of light can be obtained by passing the white light through the color filter.
  • the light-emitting layer 4411 and the light-emitting layer 4412 may be made of a light-emitting material that emits light of the same color, or even the same light-emitting material.
  • light-emitting materials that emit light of different colors may be used for the light-emitting layers 4411 and 4412 .
  • white light emission can be obtained.
  • FIG. 21F shows an example in which an additional layer 785 is provided. As the layer 785, one or both of a color conversion layer and a color filter (colored layer) can be used.
  • the layer 4420 and the layer 4430 may have a laminated structure of two or more layers as shown in FIG. 21B.
  • a structure that separates the emission colors (for example, blue (B), green (G), and red (R)) for each light emitting device is sometimes called an SBS structure.
  • 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 786 . 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.
  • two or more light-emitting substances may be selected so that the light emission of each light-emitting substance has a complementary color relationship.
  • 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 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).
  • the light-emitting layer has two or more light-emitting substances, and the light emission of each light-emitting substance includes spectral components of two or more colors among R, G, and B.
  • the electronic device of this embodiment can be used for the display system of one embodiment of the present invention.
  • the electronic device can be used as a wearable display device or a terminal in the display system of one embodiment of the present invention.
  • the electronic device of this embodiment includes the display panel of one embodiment of the present invention in a display portion.
  • a display panel of one embodiment of the present invention can easily achieve high definition and high resolution, and can achieve high display quality. Therefore, it can be used for display portions of various electronic devices.
  • Examples of electronic devices include televisions, desktop or notebook personal computers, monitors for computers, digital signage, large game machines such as pachinko machines, and other electronic devices with relatively large screens. Examples include cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, mobile game machines, mobile information terminals, and sound reproducing devices.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can have high definition, it can be suitably used for electronic devices having a relatively small display portion.
  • electronic devices include wristwatch-type and bracelet-type information terminals (wearable devices), VR devices such as head-mounted displays, glasses-type AR devices, and MR devices.
  • wearable devices include wristwatch-type and bracelet-type information terminals (wearable devices), VR devices such as head-mounted displays, glasses-type AR devices, and MR devices.
  • a wearable device that can be attached to a part is exemplified.
  • a display panel of one embodiment of the present invention includes HD (1280 ⁇ 720 pixels), FHD (1920 ⁇ 1080 pixels), WQHD (2560 ⁇ 1440 pixels), WQXGA (2560 ⁇ 1600 pixels), 4K (2560 ⁇ 1600 pixels), 3840 ⁇ 2160) and 8K (7680 ⁇ 4320 pixels).
  • the resolution it is preferable to set the resolution to 4K, 8K, or higher.
  • the pixel density (definition) of the display panel of one embodiment of the present invention is preferably 100 ppi or more, preferably 300 ppi or more, more preferably 500 ppi or more, more preferably 1000 ppi or more, more preferably 2000 ppi or more, and 3000 ppi or more.
  • the display panel can accommodate various screen ratios such as 1:1 (square), 4:3, 16:9, and 16:10.
  • the electronic device of this embodiment includes sensors (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, number of revolutions, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current, voltage , power, radiation, flow, humidity, gradient, vibration, odor or infrared).
  • the electronic device of this embodiment can have various functions. For example, functions to display various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display, touch panel functions, functions to display calendars, dates or times, functions to execute various software (programs), wireless communication function, a function of reading a program or data recorded on a recording medium, and the like.
  • FIGS. 22A to 22D An example of a wearable device that can be worn on the head will be described with reference to FIGS. 22A to 22D.
  • These wearable devices have one or both of the function of displaying AR content and the function of displaying VR content. Note that these wearable devices may have a function of displaying SR or MR content in addition to AR and VR. If the electronic device has a function of displaying at least one of AR, VR, SR, and MR content, it is possible to enhance the user's sense of immersion.
  • the electronic devices illustrated in FIGS. 22A to 22D are suitable as wearable display devices in the display system of one embodiment of the present invention.
  • Electronic device 700A shown in FIG. 22A and electronic device 700B shown in FIG. It has a control section (not shown), an imaging section (not shown), a pair of optical members 753 , a frame 757 and a pair of nose pads 758 .
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display panel 751 . Therefore, the electronic device can display images with extremely high definition.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B can each project an image displayed on the display panel 751 onto the display area 756 of the optical member 753. Since the optical member 753 has translucency, the user can see the image displayed in the display area superimposed on the transmitted image visually recognized through the optical member 753 . Therefore, the electronic device 700A and the electronic device 700B are electronic devices capable of AR display.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B may be provided with a camera capable of capturing an image in front as an imaging unit. Further, the electronic devices 700A and 700B each include an acceleration sensor such as a gyro sensor to detect the orientation of the user's head and display an image corresponding to the orientation in the display area 756. You can also
  • the communication unit has a wireless communication device, and can supply video signals, etc. by the wireless communication device.
  • a connector to which a cable to which a video signal and a power supply potential are supplied may be provided.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B are provided with batteries, and can be charged wirelessly and/or wiredly.
  • the housing 721 may be provided with a touch sensor module.
  • the touch sensor module has a function of detecting that the outer surface of the housing 721 is touched.
  • the touch sensor module can detect a user's tap operation or slide operation and execute various processes. For example, it is possible to perform processing such as pausing or resuming a moving image by a tap operation, and fast-forward or fast-reverse processing can be performed by a slide operation. Further, by providing a touch sensor module for each of the two housings 721, the range of operations can be expanded.
  • Various touch sensors can be applied as the touch sensor module.
  • various methods such as a capacitance method, a resistive film method, an infrared method, an electromagnetic induction method, a surface acoustic wave method, and an optical method can be adopted.
  • a photoelectric conversion element (also referred to as a photoelectric conversion device) can be used as a light receiving element (light receiving device).
  • a photoelectric conversion element also referred to as a photoelectric conversion device
  • One or both of an inorganic semiconductor and an organic semiconductor can be used for the active layer of the photoelectric conversion device.
  • Electronic device 800A shown in FIG. 22C and electronic device 800B shown in FIG. It has a pair of imaging units 825 and a pair of lenses 832 .
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 820 . Therefore, the electronic device can display images with extremely high definition. This allows the user to feel a high sense of immersion.
  • the display unit 820 is provided inside the housing 821 at a position where it can be viewed through the lens 832 . By displaying different images on the pair of display portions 820, three-dimensional display using parallax can be performed.
  • Each of the electronic device 800A and the electronic device 800B can be said to be an electronic device for VR.
  • a user wearing electronic device 800 ⁇ /b>A or electronic device 800 ⁇ /b>B can view an image displayed on display unit 820 through lens 832 .
  • the electronic device 800A and the electronic device 800B each have a mechanism that can adjust the left and right positions of the lens 832 and the display unit 820 so that they are optimally positioned according to the position of the user's eyes. preferably. Further, it is preferable to have a mechanism for adjusting focus by changing the distance between the lens 832 and the display portion 820 .
  • the wearing section 823 allows the user to wear the electronic device 800A or the electronic device 800B on the head.
  • the shape is illustrated as a temple of spectacles (also referred to as a joint, a temple, etc.), but the shape is not limited to this.
  • the mounting portion 823 may be worn by the user, and may be, for example, a helmet-type or band-type shape.
  • the imaging unit 825 has a function of acquiring external information. Data acquired by the imaging unit 825 can be output to the display unit 820 . An image sensor can be used for the imaging unit 825 . Also, a plurality of cameras may be provided so as to be able to deal with a plurality of angles of view such as telephoto and wide angle.
  • a distance measuring sensor capable of measuring the distance to an object
  • the imaging unit 825 is one aspect of the detection unit.
  • the detection unit for example, an image sensor or a distance image sensor such as LIDAR (Light Detection and Ranging) can be used.
  • LIDAR Light Detection and Ranging
  • the electronic device 800A may have a vibration mechanism that functions as a bone conduction earphone.
  • a vibration mechanism that functions as a bone conduction earphone.
  • one or more of the display portion 820, the housing 821, and the mounting portion 823 can be provided with the vibration mechanism.
  • the electronic device 800A and the electronic device 800B may each have an input terminal.
  • the input terminal can be connected to a cable that supplies a video signal from a video output device or the like, power for charging a battery provided in the electronic device, or the like.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention may have a function of wirelessly communicating with the earphone 750.
  • Earphone 750 has a communication unit (not shown) and has a wireless communication function.
  • the earphone 750 can receive information (eg, audio data) from the electronic device by wireless communication function.
  • information eg, audio data
  • electronic device 700A shown in FIG. 22A has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • electronic device 800A shown in FIG. 22C has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • the electronic device may have an earphone unit.
  • Electronic device 700B shown in FIG. 22B has earphone section 727 .
  • the earphone unit 727 and the control unit can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring connecting the earphone section 727 and the control section may be arranged inside the housing 721 or the mounting section 723 .
  • the electronic device 800B shown in FIG. 22D has an earphone section 827.
  • the earphone unit 827 and the control unit 824 can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring that connects the earphone section 827 and the control section 824 may be arranged inside the housing 821 or the mounting section 823 .
  • the earphone part 827 and the mounting part 823 may have magnets.
  • the earphone section 827 can be fixed to the mounting section 823 by magnetic force, which facilitates storage, which is preferable.
  • the electronic device may have an audio output terminal to which earphones or headphones can be connected. Also, the electronic device may have one or both of an audio input terminal and an audio input mechanism.
  • the voice input mechanism for example, a sound collecting device such as a microphone can be used. By providing the electronic device with a voice input mechanism, the electronic device may function as a so-called headset.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention includes both glasses type (electronic device 700A, electronic device 700B, etc.) and goggle type (electronic device 800A, electronic device 800B, etc.). preferred.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention can transmit information to the earphone by wire or wirelessly.
  • FIGS. 23 and 24 are suitable as terminals in the display system of one embodiment of the present invention.
  • An electronic device 6500 shown in FIG. 23A is a mobile information terminal that can be used as a smartphone.
  • the electronic device 6500 has a housing 6501, a display unit 6502, a power button 6503, a button 6504, a speaker 6505, a microphone 6506, a camera 6507, a light source 6508, and the like.
  • a display portion 6502 has a touch panel function.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 6502 .
  • FIG. 23B is a schematic cross-sectional view including the end of the housing 6501 on the microphone 6506 side.
  • a light-transmitting protective member 6510 is provided on the display surface side of the housing 6501, and a display panel 6511, an optical member 6512, a touch sensor panel 6513, and a printer are placed in a space surrounded by the housing 6501 and the protective member 6510.
  • a substrate 6517, a battery 6518, and the like are arranged.
  • a display panel 6511, an optical member 6512, and a touch sensor panel 6513 are fixed to the protective member 6510 with an adhesive layer (not shown).
  • a portion of the display panel 6511 is folded back in a region outside the display portion 6502, and the FPC 6515 is connected to the folded portion.
  • An IC6516 is mounted on the FPC6515.
  • the FPC 6515 is connected to terminals provided on the printed circuit board 6517 .
  • the flexible display of one embodiment of the present invention can be applied to the display panel 6511 . Therefore, an extremely lightweight electronic device can be realized. In addition, since the display panel 6511 is extremely thin, the thickness of the electronic device can be reduced and the large-capacity battery 6518 can be mounted. In addition, by folding back part of the display panel 6511 and arranging a connection portion with the FPC 6515 on the back side of the pixel portion, an electronic device with a narrow frame can be realized.
  • a television set 7100 has a display portion 7000 incorporated in a housing 7101 .
  • a configuration in which a housing 7101 is supported by a stand 7103 is shown.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 .
  • the operation of the television apparatus 7100 shown in FIG. 23C can be performed using operation switches provided on the housing 7101 and a separate remote control operation device 7111 .
  • the display portion 7000 may be provided with a touch sensor, and the television device 7100 may be operated by touching the display portion 7000 with a finger or the like.
  • the remote controller 7111 may have a display section for displaying information output from the remote controller 7111 .
  • a channel and a volume can be operated with operation keys or a touch panel provided in the remote controller 7111 , and an image displayed on the display portion 7000 can be operated.
  • the television device 7100 is configured to include a receiver, a modem, and the like.
  • the receiver can receive general television broadcasts. Also, by connecting to a wired or wireless communication network via a modem, one-way (from the sender to the receiver) or two-way (between the sender and the receiver, or between the receivers, etc.) information communication is performed. is also possible.
  • FIG. 23D shows an example of a notebook personal computer.
  • a notebook personal computer 7200 has a housing 7211, a keyboard 7212, a pointing device 7213, an external connection port 7214, and the like.
  • the display portion 7000 is incorporated in the housing 7211 .
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 .
  • FIGS. 23E and 23F An example of digital signage is shown in FIGS. 23E and 23F.
  • a digital signage 7300 shown in FIG. 23E includes a housing 7301, a display unit 7000, speakers 7303, and the like. Furthermore, it can have an LED lamp, an operation key (including a power switch or an operation switch), connection terminals, various sensors, a microphone, and the like.
  • FIG. 23F is a digital signage 7400 attached to a cylindrical post 7401.
  • a digital signage 7400 has a display section 7000 provided along the curved surface of a pillar 7401 .
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 in FIGS. 23E and 23F.
  • the wider the display unit 7000 the more information can be provided at once.
  • the wider the display unit 7000 the more conspicuous it is, and the more effective the advertisement can be, for example.
  • a touch panel By applying a touch panel to the display unit 7000, not only can images or moving images be displayed on the display unit 7000, but also the user can intuitively operate the display unit 7000, which is preferable. Further, when used for providing information such as route information or traffic information, usability can be enhanced by intuitive operation.
  • the digital signage 7300 or the digital signage 7400 is preferably capable of cooperating with the information terminal device 7311 or the information terminal device 7411 such as a smartphone possessed by the user through wireless communication.
  • advertisement information displayed on the display unit 7000 can be displayed on the screen of the information terminal 7311 or the information terminal 7411 .
  • display on the display portion 7000 can be switched.
  • the digital signage 7300 or the digital signage 7400 can execute a game using the screen of the information terminal 7311 or 7411 as an operation means (controller). This allows an unspecified number of users to simultaneously participate in and enjoy the game.
  • the electronic device shown in FIGS. 24A to 24G includes a housing 9000, a display unit 9001, a speaker 9003, operation keys 9005 (including a power switch or an operation switch), connection terminals 9006, sensors 9007 (force, displacement, position, speed , acceleration, angular velocity, number of rotations, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substances, sound, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, smell, or infrared rays function), a microphone 9008, and the like.
  • the electronic devices shown in FIGS. 24A to 24G have various functions. For example, a function to display various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a calendar, a function to display the date or time, a function to control processing by various software (programs), It can have a wireless communication function, a function of reading and processing programs or data recorded on a recording medium, and the like. Note that the functions of the electronic device are not limited to these, and can have various functions.
  • the electronic device may have a plurality of display units.
  • the electronic device is equipped with a camera, etc., and has the function of capturing still images or moving images and storing them in a recording medium (external or built into the camera), or the function of displaying the captured image on the display unit, etc. good.
  • FIGS. 24A to 24G Details of the electronic devices shown in FIGS. 24A to 24G will be described below.
  • FIG. 24A is a perspective view showing a mobile information terminal 9101.
  • the mobile information terminal 9101 can be used as a smart phone, for example.
  • the portable information terminal 9101 may be provided with a speaker 9003, a connection terminal 9006, a sensor 9007, and the like.
  • the mobile information terminal 9101 can display text and image information on its multiple surfaces.
  • FIG. 24A shows an example in which three icons 9050 are displayed.
  • Information 9051 indicated by a dashed rectangle can also be displayed on another surface of the display portion 9001 . Examples of the information 9051 include notification of incoming e-mail, SNS, telephone call, title of e-mail or SNS, sender name, date and time, remaining battery power, radio wave intensity, and the like.
  • an icon 9050 or the like may be displayed at the position where the information 9051 is displayed.
  • FIG. 24B is a perspective view showing the mobile information terminal 9102.
  • the portable information terminal 9102 has a function of displaying information on three or more sides of the display portion 9001 .
  • information 9052, information 9053, and information 9054 are displayed on different surfaces.
  • the user can confirm the information 9053 displayed at a position where the mobile information terminal 9102 can be viewed from above the mobile information terminal 9102 while the mobile information terminal 9102 is stored in the chest pocket of the clothes.
  • the user can check the display without taking out the portable information terminal 9102 from the pocket, and can determine, for example, whether to receive a call.
  • FIG. 24C is a perspective view showing the tablet terminal 9103.
  • the tablet terminal 9103 can execute various applications such as mobile phone, e-mail, reading and creating text, playing music, Internet communication, and computer games.
  • the tablet terminal 9103 has a display portion 9001, a camera 9002, a microphone 9008, and a speaker 9003 on the front of the housing 9000, operation keys 9005 as operation buttons on the left side of the housing 9000, and connection terminals on the bottom. 9006.
  • FIG. 24D is a perspective view showing a wristwatch-type mobile information terminal 9200.
  • the mobile information terminal 9200 can be used as a smart watch (registered trademark), for example.
  • the display portion 9001 has a curved display surface, and display can be performed along the curved display surface.
  • the mobile information terminal 9200 can also make hands-free calls by mutual communication with a headset capable of wireless communication, for example.
  • the portable information terminal 9200 can transmit data to and from another information terminal through the connection terminal 9006, and can be charged. Note that the charging operation may be performed by wireless power supply.
  • FIGS. 24E to 24G are perspective views showing a foldable personal digital assistant 9201.
  • FIG. 24E is a state in which the portable information terminal 9201 is unfolded
  • FIG. 24G is a state in which it is folded
  • FIG. 24F is a perspective view in the middle of changing from one of FIGS. 24E and 24G to the other.
  • the portable information terminal 9201 has excellent portability in the folded state, and has excellent display visibility due to a seamless wide display area in the unfolded state.
  • a display portion 9001 included in the portable information terminal 9201 is supported by three housings 9000 connected by hinges 9055 .
  • the display portion 9001 can be bent with a curvature radius of 0.1 mm or more and 150 mm or less.

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Abstract

高精細な表示装置を提供する。高い色再現性が実現された表示装置を提供する。高輝度な表示装置を提供する。信頼性の高い表示装置を提供する。 第1の絶縁層と、第1の絶縁層の開口の内部に設けられる第1の導電層と、第1の導電層上、及び第1の絶縁層上の第1のEL層と、第1のEL層の側面と、第1の絶縁層の上面と、に接する第2の絶縁層と、第1のEL層上、及び第2の絶縁層上の第2の導電層と、を有する表示装置である。

Description

表示装置
 本発明の一態様は、表示装置、及び表示モジュールに関する。本発明の一様態は、表示装置の作製方法に関する。
 なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。なお、本明細書等において、半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指すものとする。
 近年、ディスプレイパネルの高精細化が求められている。高精細なディスプレイパネルが要求される機器として、例えば、仮想現実(VR:Virtual Reality)、拡張現実(AR:Augmented Reality)、代替現実(SR:Substitutional Reality)、または複合現実(MR:Mixed Reality)向けの機器が、近年盛んに開発されている。
 また、ディスプレイパネルに適用可能な表示装置としては、代表的には液晶表示装置、有機EL(Electro Luminescence)素子、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光素子を備える発光装置、電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパなどが挙げられる。
 例えば、有機EL素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟持したものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から発光を得ることができる。このような有機EL素子が適用された表示装置は、液晶表示装置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ低消費電力な表示装置を実現できる。例えば、有機EL素子を用いた表示装置の一例が、特許文献1に記載されている。
 また、AR、またはVR用の表示装置、あるいはHMDの表示部には、有機ELデバイスが用いられる場合がある。有機ELデバイスの一つとして、非特許文献1には、標準的なUVフォトリソグラフィを使用した有機光電子デバイスの製造方法が開示されている。
特開2002−324673号公報
B.Lamprecht et al.,"Organic optoelectronic device fabrication using standard UV photolithography"phys.stat.sol.(RRL)2,No.1,p.16−18(2008)
 例えば、上述したVR、AR、SR、またはMR向けの装着型の機器では、目とディスプレイパネルとの間に焦点調整用のレンズを設ける必要がある。当該レンズにより画面の一部が拡大されるため、ディスプレイパネルの精細度が低いと、現実感及び没入感が薄れてしまうといった問題がある。
 また、ディスプレイパネルには、高い色再現性が求められる。特に上述したVR、AR、SR、またはMR向けの機器において、色再現性の高いディスプレイパネルを用いることによって、現実の物体色に近い表示を行うことができ、現実感及び没入感を高めることができる。
 本発明の一態様は、極めて高精細な表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、高い色再現性が実現された表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、高輝度な表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、上述した表示装置を製造する方法を提供することを課題の一とする。
 なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
 本発明の一態様は、第1の絶縁層と、第1の絶縁層の開口の内部に設けられる第1の導電層と、第1の導電層上、及び第1の絶縁層上の第1のEL層と、第1のEL層の側面と、第1の絶縁層の上面と、に接する第2の絶縁層と、第1のEL層上、及び第2の絶縁層上の第2の導電層と、を有する表示装置である。
 また上記構成において、第2の絶縁層上の第1の樹脂層を有し、第2の絶縁層は、第1のEL層の側面と第1の樹脂層に挟まれる第1領域と、第1の絶縁層の上面と第1の樹脂層に挟まれる第2領域と、を有し、第2の導電層は、第1のEL層の上面と、第1の樹脂層の上面と、に接することが好ましい。
 また上記構成において、第1の樹脂層と、第1の層と、を有し、第1の層は、電子注入性の高い材料を含み、第1の樹脂層は、第2の絶縁層上に設けられ、第2の絶縁層は、第1のEL層の側面と第1の樹脂層に挟まれる第1領域と、第1の絶縁層の上面と第1の樹脂層に挟まれる第2領域と、を有し、第1の層は、第1のEL層の上面と、第1の樹脂層の上面と、に接し、第2の導電層は、第1の層の上面に接することが好ましい。
 または、本発明の一態様は、第1の発光素子と、第1の発光素子に隣接して配置された第2の発光素子と、第1の絶縁層と、第2の絶縁層と、を有し、第1の発光素子は、第1の絶縁層の第1開口の内部に設けられる第1の導電層と、第1の導電層上及び第1の絶縁層上の第1のEL層と、第1のEL層上の共通電極と、を有し、第2の発光素子は、第1の絶縁層の第2開口の内部に設けられる第2の導電層と、第2の導電層上及び第1の絶縁層上の第2のEL層と、第2のEL層上の共通電極と、を有し、第2の絶縁層は、第1のEL層の側面と、第2のEL層の側面と、第1の絶縁層の上面と、に接し、共通電極は、第2の絶縁層上に位置し、第2の絶縁層と重畳する第3領域を有する表示装置である。
 また上記構成において、第2の絶縁層上の第1の樹脂層を有し、第1の絶縁層は、第1の発光素子と第2の発光素子との間の第4領域に設けられ、共通電極は、第1のEL層の上面と、第2のEL層の上面と、第1の樹脂層の上面と、に接することが好ましい。
 また上記構成において、第2の絶縁層上の第1の樹脂層を有し、第1の絶縁層は、第1のEL層と第2のEL層との間の第4領域に設けられ、共通電極は、第1のEL層の上面と、第2のEL層の上面と、第1の樹脂層の上面と、に接することが好ましい。
 また上記構成において、第1の樹脂層と、共通層と、を有し、共通層は、電子注入性の高い材料を含み、第1の樹脂層は、第1の発光素子と第2の発光素子との間の第4領域に設けられ、共通層は、第1のEL層の上面と、第2のEL層の上面と、第1の樹脂層の上面と、に接し、共通電極は、共通層の上面に接することが好ましい。
 また上記構成において、第1の樹脂層と、共通層と、を有し、共通層は、電子注入性の高い材料を含み、第1の樹脂層は、第1のEL層と第2のEL層との間の第4領域に設けられ、共通層は、第1のEL層の上面と、第2のEL層の上面と、第1の樹脂層の上面と、に接し、共通電極は、共通層の上面に接することが好ましい。
 本発明の一態様によれば、極めて高精細な表示装置を提供できる。または、高い色再現性が実現された表示装置を提供できる。または、高輝度な表示装置を提供できる。また、信頼性の高い表示装置を提供できる。または、上述した表示装置を製造する方法を提供できる。
 なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
図1A乃至図1Cは、表示装置の構成例を示す図である。
図2A乃至図2Cは、表示装置の構成例を示す図である。
図3A及び図3Bは、表示装置の構成例を示す図である。
図4A乃至図4Dは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図5A乃至図5Dは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図6は、表示装置の構成例を説明する図である。
図7A乃至図7Eは、表示装置の作製方法例を説明する図である。
図8A乃至図8Fは、画素の一例を示す上面図である。
図9A乃至図9Hは、画素の一例を示す上面図である。
図10A乃至図10Jは、画素の一例を示す上面図である。
図11A乃至図11Dは、画素の一例を示す上面図である。図11E乃至図11Gは、表示パネルの一例を示す断面図である。
図12A及び図12Bは、表示パネルの一例を示す斜視図である。
図13A及び図13Bは、表示パネルの一例を示す断面図である。
図14は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図15は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図16は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図17は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図18は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図19Aは、表示パネルの一例を示すブロック図である。図19B乃至図19Dは、画素回路の一例を示す図である。
図20A乃至図20Dは、トランジスタの一例を示す図である。
図21A乃至図21Fは、発光デバイスの構成例を示す図である。
図22A乃至図22Dは、電子機器の一例を示す図である。
図23A乃至図23Fは、電子機器の一例を示す図である。
図24A乃至図24Gは、電子機器の一例を示す図である。
 以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
 なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
 なお、本明細書で説明する各図において、各構成要素の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
 なお、本明細書等における「第1」、「第2」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
 なお、以下では「上」、「下」などの向きを示す表現は、基本的には図面の向きと合わせて用いるものとする。しかしながら、説明を容易にするためなどの目的で、明細書中の「上」または「下」が意味する向きが、図面とは一致しない場合がある。一例としては、積層体等の積層順(または形成順)などを説明する場合に、図面において当該積層体が設けられる側の面(被形成面、支持面、接着面、平坦面など)が当該積層体よりも上側に位置していても、その向きを下、これとは反対の向きを上、などと表現する場合がある。
 また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」または「絶縁層」という用語は、「導電膜」または「絶縁膜」という用語に相互に交換することが可能な場合がある。
 なお、本明細書において、EL層とは発光素子の一対の電極間に設けられ、少なくとも発光性の物質を含む層(発光層とも呼ぶ)、または発光層を含む積層体を示すものとする。本発明の一態様の発光素子は、画素電極と、画素電極上のEL層と、EL層上の共通電極と、を有する。画素電極は下部電極として機能する、共通電極は上部電極として機能し、複数の発光素子にわたって設けられる。EL層と共通電極の間に共通層が設けられてもよい。共通層は、複数の発光素子にわたって設けられる。
 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。
 また、本明細書等では、表示パネルの基板に、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Package)などのコネクターが取り付けられたもの、または基板に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、または単に表示パネルなどと呼ぶ場合がある。
 本明細書等において、メタルマスク、またはFMM(ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク)を用いて作製されるデバイスをMM(メタルマスク)構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはFMMを用いることなく作製されるデバイスをMML(メタルマスクレス)構造のデバイスと呼称する場合がある。
 なお、本明細書等において、各色の発光素子(発光デバイスともいう。各色の発光素子は、ここでは青(B)、緑(G)、及び赤(R))で、発光層を作り分ける、または発光層を塗り分ける構造をSBS(Side By Side)構造と呼ぶ場合がある。SBS構造は、発光素子ごとに材料及び構成を最適化することができるため、材料及び構成の選択の自由度が高まり、輝度の向上及び信頼性の向上を図ることが容易となる。また、本明細書等において、白色光を発することのできる発光素子を白色発光素子と呼ぶ場合がある。なお、白色発光素子は、着色層(たとえば、カラーフィルタ)と組み合わせることで、フルカラー表示の発光素子とすることができる。
 また、発光素子は、シングル構造と、タンデム構造とに大別することができる。シングル構造のデバイスは、一対の電極間に1つの発光ユニットを有し、当該発光ユニットは、1以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。シングル構造で白色発光を得るには、2つの発光層の各々の発光が補色の関係となるような発光層を選択すればよい。例えば、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する構成を得ることができる。また、発光層を3つ以上用いて白色発光を得る場合、3以上の発光層のそれぞれ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ことができる構成とすればよい。
 タンデム構造の素子は、一対の電極間に2以上の複数の発光ユニットを有し、各発光ユニットは、1以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。各発光ユニットにおいて、同じ色の光を発する発光層を用いることで、所定の電流当たりの輝度が高められ、且つ、シングル構造と比較して信頼性の高い発光素子とすることができる。タンデム構造で白色発光を得るには、複数の発光ユニットの発光層からの光を合わせて白色発光が得られる構成とすればよい。なお、白色発光が得られる発光色の組み合わせについては、シングル構造の構成と同様である。なお、タンデム構造のデバイスにおいて、複数の発光ユニットの間には、電荷発生層などの中間層を設けると好適である。
 また、上述の白色発光素子(シングル構造またはタンデム構造)と、SBS構造の発光素子と、を比較した場合、SBS構造の発光素子は、白色発光素子よりも消費電力を低くすることができる。消費電力を低く抑えたい場合においては、SBS構造の発光素子を用いると好適である。一方で、白色発光素子は、製造プロセスがSBS構造の発光素子よりも簡単であるため、製造コストを低くすることができる、又は製造歩留まりを高くすることができるため、好適である。
(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、及び表示装置の作製方法について説明する。
 本発明の一態様の表示装置は、発光素子(発光デバイスともいう)を備える。発光素子は一対の電極と、その間に、EL層、またはEL層の一部を備える。EL層は発光層(発光性の化合物を含む層ともいう)を含む。発光素子としては、有機EL素子、無機EL素子などの電界発光素子を用いることが好ましい。その他、発光ダイオード(LED)を用いてもよい。
 また、表示装置は、異なる色を発する2つ以上の発光素子を有することが好ましい。異なる色を発する発光素子は、それぞれ異なる材料を含むEL層を有する。例えば、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)の光を発する3種類の発光素子を有することで、フルカラーの表示装置を実現できる。
 EL素子として、OLED(Organic Light Emitting Diode)、またはQLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)などを用いることができる。EL素子が有する発光性の化合物(発光物質ともいう)としては、蛍光を発する物質(蛍光材料)、燐光を発する物質(燐光材料)、無機化合物(量子ドット材料など)、熱活性化遅延蛍光を示す物質(熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料)などが挙げられる。また、発光素子として、マイクロLEDなどのLEDを用いることもできる。
 発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、近赤外光を発する物質を用いてもよい。
 発光層は、発光物質(ゲスト材料)に加えて、1種または複数種の化合物(ホスト材料、アシスト材料)を有していてもよい。ホスト材料、アシスト材料としては、発光物質(ゲスト材料)のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いることができる。ホスト材料、アシスト材料としては、励起錯体を形成する化合物を組み合わせて用いることが好ましい。効率よく励起錯体を形成するためには、正孔を受け取りやすい化合物(正孔輸送性材料)と、電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性材料)とを組み合わせることが特に好ましい。
 発光層は、例えば、燐光材料と、励起錯体を形成しやすい組み合わせである正孔輸送性材料及び電子輸送性材料と、を有することが好ましい。このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質(燐光材料)へのエネルギー移動であるExTET(Exciplex−Triplet Energy Transfer)を用いた発光を効率よく得ることができる。発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光を得ることができる。この構成により、発光素子の高効率、低電圧駆動、長寿命を同時に実現できる。
 発光素子には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物(量子ドット材料等)を含んでいてもよい。
 本発明の一態様においては、発光素子の下部電極を、あるいは、発光素子の画素電極として機能する導電層下部電極の少なくとも一部を、絶縁層の開口部に埋め込むように形成することにより、EL層を形成する被形成面の凹凸を小さくすることができる。
 EL層を形成する被形成面の凹凸が大きい場合には例えば、EL層の膜厚が薄くなり、下部電極と、上部電極とがショートする懸念がある。
 EL層を形成する被形成面の凹凸を小さくすることにより、発光素子の歩留まりを向上させることができる。また、表示装置の表示品位を向上させることができる。
 発光色がそれぞれ異なる複数の発光素子を有する表示パネルを作製する場合、発光色が異なる発光層をそれぞれ島状に形成する必要がある。
 例えば、メタルマスク(シャドーマスクともいう)を用いた真空蒸着法により、島状の発光層を成膜することができる。しかし、この方法では、メタルマスクの精度、メタルマスクと基板との位置ずれ、メタルマスクのたわみ、及び、蒸気の散乱などによる成膜される膜の輪郭の広がりなど、様々な影響により、島状の発光層の形状及び位置に設計からのずれが生じるため、高精細化、及び高開口率化が困難である。また、蒸着の際に、層の輪郭がぼやけて、端部の厚さが薄くなることがある。つまり、島状の発光層は場所によって厚さにばらつきが生じることがある。また、大型、高解像度、または高精細な表示パネルを作製する場合、メタルマスクの寸法精度の低さ、及び、熱等による変形により、製造歩留まりが低くなる懸念がある。
 本発明の一態様の表示パネルの作製方法では、第1の色の光を発する発光層を含む第1の層(EL層、またはEL層の一部、ということができる)を一面に形成した後、第1の層上に第1の犠牲層を形成する。そして、第1の犠牲層上に第1のレジストマスクを形成し、第1のレジストマスクを用いて、第1の層と第1の犠牲層を加工することで、島状の第1の層を形成する。続いて、第1の層と同様に、第2の色の光を発する発光層を含む第2の層(EL層、またはEL層の一部、ということができる)を、第2の犠牲層及び第2のレジストマスクを用いて、島状に形成する。
 なお、上記発光層を島状に加工する場合、フォトリソグラフィ法を用いて、発光層と重畳するようにパターンを設け、加工する構造が考えられる。当該構造の場合、発光層にダメージ(加工によるダメージなど)が入り、信頼性が著しく損なわれる場合がある。そこで本発明の一態様の表示パネルを作製する際には、発光層よりも上方に位置する層(例えば、キャリア輸送層、またはキャリア注入層、より具体的には電子輸送層、または電子注入層など)の上にて、犠牲層などを形成し、発光層を島状に加工する方法を用いることが好ましい。当該方法を適用することで、信頼性の高い表示パネルを提供することができる。
 このように、本発明の一態様の表示パネルの作製方法で作製される島状のEL層は、精細なパターンを有するメタルマスクを用いて形成されるのではなく、EL層を一面に成膜した後に加工することで形成される。したがって、これまで実現が困難であった高精細な表示パネルまたは高開口率の表示パネルを実現することができる。さらに、EL層を各色で作り分けることができるため、極めて鮮やかでコントラストが高く、表示品位の高い表示パネルを実現できる。また、EL層上に犠牲層を設けることで、表示パネルの作製工程中にEL層が受けるダメージを低減し、発光素子の信頼性を高めることができる。
 隣り合う発光素子の間隔について、例えばメタルマスクを用いた形成方法では10μm未満にすることは困難であるが、上記方法によれば、10μm未満、5μm以下、3μm以下、2μm以下、または、1μm以下にまで狭めることができる。また、例えばLSI向けの露光装置を用いることで、500nm以下、200nm以下、100nm以下、さらには50nm以下にまで、隣り合う発光素子の間隔を狭めることもできる。これにより、2つの発光素子間に存在しうる非発光領域の面積を大幅に縮小することができ、開口率を100%に近づけることが可能となる。例えば、開口率は、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、さらには90%以上であって、100%未満を実現することもできる。
 また、EL層自体のパターンについても、メタルマスクを用いた場合に比べて極めて小さくすることができる。また、例えばEL層の作り分けにメタルマスクを用いた場合では、パターンの中央と端で厚さのばらつきが生じるため、パターン全体の面積に対して、発光領域として使用できる有効な面積は小さくなる。一方、上記作製方法では、均一な厚さに成膜した膜を加工するため、島状のEL層を均一の厚さで形成することができる。したがって、微細なパターンであっても、そのほぼ全域を発光領域として用いることができる。そのため、高い精細度と高い開口率を兼ね備えた表示パネルを作製することができる。
 また、本発明の一態様の表示パネルの作製方法では、発光層を含む層(EL層、またはEL層の一部、ということができる)を一面に形成した後、EL層上に犠牲層を形成することが好ましい。そして、犠牲層上にレジストマスクを形成し、レジストマスクを用いて、EL層と犠牲層を加工することで、島状のEL層を形成することが好ましい。
 EL層上に犠牲層を設けることで、表示パネルの作製工程中にEL層が受けるダメージを低減し、発光素子の信頼性を高めることができる。
 ここで、第1の層及び第2の層は、それぞれ、少なくとも発光層を含み、好ましくは複数の層からなる。具体的には、発光層上に1層以上の層を有することが好ましい。発光層と犠牲層との間に他の層を有することで、表示パネルの作製工程中に発光層が最表面に露出することを抑制し、発光層が受けるダメージを低減することができる。これにより、発光素子の信頼性を高めることができる。したがって、第1の層及び第2の層は、それぞれ、発光層と、発光層上のキャリア輸送層(電子輸送層または正孔輸送層)と、を有することが好ましい。
 なお、それぞれ異なる色を発する発光素子において、EL層を構成する全ての層を作り分ける必要はなく、一部の層は同一工程で成膜することができる。ここで、EL層が有する層としては、発光層、キャリア注入層(正孔注入層及び電子注入層)、キャリア輸送層(正孔輸送層及び電子輸送層)、及び、キャリアブロック層(正孔ブロック層及び電子ブロック層)などが挙げられる。本発明の一態様の表示パネルの作製方法では、EL層を構成する一部の層を色ごとに島状に形成した後、犠牲層の少なくとも一部を除去し、EL層を構成する残りの層と、共通電極(上部電極ともいえる)と、を各色に共通して(一つの膜として)形成する。例えば、キャリア注入層と、共通電極と、を各色に共通して形成することができる。
 本明細書等において、正孔又は電子を、「キャリア」といって示す場合がある。具体的には、正孔注入層又は電子注入層を「キャリア注入層」といい、正孔輸送層又は電子輸送層を「キャリア輸送層」といい、正孔ブロック層又は電子ブロック層を「キャリアブロック層」という場合がある。なお、上述のキャリア注入層、キャリア輸送層、及びキャリアブロック層は、それぞれ、断面形状、または特性などによって明確に区別できない場合がある。また、1つの層が、キャリア注入層、キャリア輸送層、及びキャリアブロック層のうち2つまたは3つの機能を兼ねる場合がある。
 一方で、キャリア注入層は、EL層の中では、比較的導電性が高い層であることが多い。そのため、キャリア注入層が、島状に形成されたEL層の一部の層の側面、または、画素電極の側面に接することで、発光素子がショートする恐れがある。なお、キャリア注入層を島状に設け、共通電極を各色に共通して形成する場合についても、共通電極と、EL層の側面、または、画素電極の側面とが接することで、発光素子がショートする恐れがある。
 そこで、本発明の一態様の表示パネルは、少なくとも島状の発光層の側面を覆う絶縁層を有する。なお、ここでいう島状の発光層の側面とは、島状の発光層と他の層との界面のうち、基板(または発光層の被形成面)に平行でない面をいう。また、必ずしも数学的に厳密な平面及び曲面のいずれか一方でなくてもよい。
 これにより、島状に形成されたEL層の少なくとも一部の層、及び、画素電極が、キャリア注入層または共通電極と接することを抑制することができる。したがって、発光素子のショートを抑制し、発光素子の信頼性を高めることができる。
 また、当該絶縁層は、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア絶縁層としての機能を有することが好ましい。また、当該絶縁層は、水及び酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。また、当該絶縁層は、水及び酸素の少なくとも一方を捕獲、または固着する(ゲッタリングともいう)機能を有することが好ましい。
 なお、本明細書等において、バリア絶縁層とは、バリア性を有する絶縁層のことを示す。また、本明細書等において、バリア性とは、対応する物質の拡散を抑制する機能(透過性が低いともいう)とする。または、対応する物質を、捕獲、または固着する(ゲッタリングともいう)機能とする。
 バリア絶縁層としての機能、またはゲッタリング機能を有する絶縁層を用いることで、外部から各発光素子に拡散しうる不純物(代表的には、水及び酸素の少なくとも一方)の侵入を抑制することが可能な構成となる。当該構成とすることで、信頼性の高い発光素子、さらには、信頼性の高い表示パネルを提供することができる。
 本発明の一態様の表示パネルは、陽極として機能する画素電極と、画素電極上にこの順で設けられた、それぞれ島状の、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層と、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層のそれぞれの側面を覆うように設けられた絶縁層と、電子輸送層上に設けられた電子注入層と、電子注入層上に設けられ、陰極として機能する共通電極と、を有する。
 または、本発明の一態様の表示パネルは、陰極として機能する画素電極と、画素電極上にこの順で設けられた、それぞれ島状の、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び、正孔輸送層と、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び、正孔輸送層のそれぞれの側面を覆うように設けられた絶縁層と、正孔輸送層上に設けられた正孔注入層と、正孔注入層上に設けられ、陽極として機能する共通電極と、を有する。
 正孔注入層または電子注入層などは、EL層の中では、比較的導電性が高い層であることが多い。本発明の一態様の表示パネルでは、これらの層の側面が絶縁層で覆われるため、共通電極などと接することを抑制することができる。したがって、発光素子のショートを抑制し、発光素子の信頼性を高めることができる。
 島状のEL層の側面を覆う絶縁層は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
 例えば、無機材料を用いた単層構造の絶縁層を形成することで、当該絶縁層をEL層の保護絶縁層として用いることができる。これにより、表示パネルの信頼性を高めることができる。
 また、積層構造の絶縁層を用いる場合、1層目の絶縁層は、EL層に接して形成されるため、無機絶縁材料を用いて形成することが好ましい。特に、成膜ダメージが小さい原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法を用いて形成することが好ましい。そのほか、ALD法よりも成膜速度が速い、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、または、プラズマ化学気相堆積(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法を用いて無機絶縁層を形成することが好ましい。これにより、信頼性の高い表示パネルを生産性高く作製することができる。また、2層目の絶縁層は、1層目の絶縁層に形成された凹部を平坦化するように、有機材料を用いて形成することが好ましい。
 例えば、絶縁層の1層目に、ALD法により形成した酸化アルミニウム膜を用い、絶縁層の2層目に、有機樹脂膜を用いることができる。
 EL層の側面と、有機樹脂膜とが、直接接する場合、有機樹脂膜に含まれうる有機溶媒などがEL層にダメージを与える可能性がある。絶縁層の1層目に、ALD法により形成した酸化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることで、有機樹脂膜と、EL層の側面とが直接接しない構成とすることができる。これにより、EL層が有機溶媒により溶解することなどを抑制することができる。
 また、本発明の一態様の表示パネルでは、画素電極とEL層との間に、画素電極の端部を覆う絶縁層を設ける必要が無いため、隣り合う発光素子の間隔を極めて狭くすることができる。したがって、表示パネルの高精細化、または、高解像度化を図ることができる。また、当該絶縁層を形成するためのマスクも不要となり、表示パネルの製造コストを削減することができる。
 また、画素電極とEL層との間に、画素電極の端部を覆う絶縁層を設けない構成、別言すると、画素電極とEL層との間に絶縁層が設けられない構成とすることで、EL層からの発光を効率よく取り出すことができる。したがって、本発明の一態様の表示パネルは、視野角依存性を極めて小さくすることができる。視野角依存性を小さくすることで、表示パネルにおける画像の視認性を高めることができる。例えば、本発明の一態様の表示パネルにおいては、視野角(斜め方向から画面を見たときの、一定のコントラスト比が維持される最大の角度)を100°以上180°未満、好ましくは150°以上170°以下の範囲とすることができる。なお、上記の視野角については、上下、及び左右のそれぞれに適用することができる。
 以下では、より具体的な構成例、及び作製方法例について、図面を参照して説明する。
[構成例1]
 図1Aは、表示装置100の上面概略図を示す。表示装置100はマトリックス状に配列された画素103を複数有し、画素103は、赤色を呈する発光素子110R、緑色を呈する発光素子110G、及び青色を呈する発光素子110Bを有する。図1Aでは、各発光素子の区別を簡単にするため、各発光素子の発光領域内にR、G、Bの符号を付している。
 なお、図1A等では各発光素子の区別を簡単にするため一例として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色を呈する発光素子とし、R、G、Bの符号を付しているが、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bは、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色を呈する発光素子には限られない。例えば、各発光素子はそれぞれ、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色から選ばれる1色を呈する発光素子とすればよい。また、3つの発光素子を青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色から選ばれる3色を呈する発光素子としてもよいし、3つの発光素子の2以上が同じ色を呈する発光素子であってもよい。
 発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bは、それぞれマトリクス状に配列している。図1Aは、一方向に同一の色の発光素子が配列する、ストライプ配列を示している。なお、発光素子の配列方法はこれに限られず、Sストライプ配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ジグザグ配列などの配列方法を適用してもよいし、ペンタイル配列、ダイヤモンド配列などを用いることもできる。
 発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bとしては、OLED、またはQLEDなどの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は、蛍光を発する物質(蛍光材料)、燐光を発する物質(燐光材料)、無機化合物(量子ドット材料など)、熱活性化遅延蛍光を示す物質(熱活性化遅延蛍光(TADF)材料)などが挙げられる。
 蛍光材料としては、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。
 燐光材料としては、例えば、4H−トリアゾール骨格、1H−トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、またはピリジン骨格を有する有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、白金錯体、希土類金属錯体等が挙げられる。
 また、図1Aには、発光素子110の上部電極として機能する共通電極113と電気的に接続する接続電極111Cを示している。接続電極111Cは共通電極113に供給するための電位(例えばアノード電位、またはカソード電位)が与えられる。接続電極111Cは、発光素子110Rなどが配列する表示領域の外に設けられる。また図1Aには、共通電極113を破線で示している。
 接続電極111Cは、表示領域の外周に沿って設けることができる。例えば、表示領域の外周の一辺に沿って設けられていてもよいし、表示領域の外周の2辺以上にわたって設けられていてもよい。すなわち、表示領域の上面形状が長方形である場合には、接続電極111Cの上面形状は、帯状、L字状、コの字状(角括弧状)、または四角形などとすることができる。
 図1Bは図1A中の一点鎖線A1−A2及び一点鎖線C1−C2に対応する断面概略図である。図1Bには、発光素子110R、発光素子110G、及び接続電極111Cの断面概略図を示す。
 なお以下では、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bに共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、発光素子110と表記して説明する場合がある。また、後述するEL層112R、EL層112G、及びEL層112Bも同様に、EL層112と表記して説明する場合がある。EL層112Rは、発光素子110Rに含まれる。同様に、EL層112Gは発光素子110Gに含まれ、EL層112Bは発光素子110Bに含まれる。また、後述する導電層111R、導電層111G、及び導電層111Bも同様に、導電層111と表記して説明する場合がある。導電層111Rは、発光素子110Rに含まれる。同様に、導電層111Gは発光素子110Gに含まれ、導電層111Bは発光素子110Bに含まれる。
 発光素子110は、発光素子110の下部電極として機能する導電層111、EL層112、及び発光素子110の上部電極として機能する共通電極113を有する。
 図1Bに示す表示装置100の断面において、共通電極113が発光素子110R、発光素子110G、発光素子110Bにわたって、共通に設けられている。共通電極113は、例えば、共通電位が与えられる電極として機能する。共通電極113は、共通電極と呼ばれる場合がある。共通電極113を共通に設けることで、発光素子110の作製手順を削減することができ、好ましい。共通電極113は、可視光に対して透過性及び反射性を有する。
 また、各発光素子110に設けられる導電層111には、発光素子110の発光の光量を制御する電位が独立に与えられる。導電層111は画素電極として機能する。導電層111は、可視光に対して反射性を有する。
 各画素電極と共通電極113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。
 発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
 本発明の一態様では、各画素電極を透光性、共通電極113を反射性とすることで、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、反対に各画素電極を反射性、共通電極113を透光性とすることで、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、各画素電極と共通電極113の双方を透光性とすることで、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。
 共通電極113上には、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bを覆って、保護層121が設けられている。保護層121は、上方から各発光素子に水などの不純物が拡散することを防ぐ機能を有する。また、画素電極と共通電極の双方を透光性とすることにより発光素子を外光が透過することができるため、背景の透けるディスプレイ、すなわち、いわゆる透明ディスプレイとすることもできる。
 保護層121としては、例えば、少なくとも無機絶縁膜を含む単層構造または積層構造とすることができる。無機絶縁膜としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜などの酸化物膜または窒化物膜が挙げられる。または、保護層121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などの半導体材料を用いてもよい。保護層121には、In−Sn酸化物(ITOともいう)、In−Zn酸化物、Ga−Zn酸化物、Al−Zn酸化物、またはインジウムガリウム亜鉛酸化物(In−Ga−Zn酸化物、IGZOともいう)等を含む無機膜を用いることもできる。当該無機膜は、高抵抗であることが好ましく、具体的には、共通電極113よりも高抵抗であることが好ましい。当該無機膜は、さらに窒素を含んでいてもよい。
 発光素子の発光を、保護層121を介して取り出す場合、保護層121は、可視光に対する透過性が高いことが好ましい。例えば、ITO、IGZO、及び、酸化アルミニウムは、それぞれ、可視光に対する透過性が高い無機材料であるため、好ましい。
 保護層121として例えば、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上の窒化シリコン膜と、の積層構造、または、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上のIGZO膜と、の積層構造等を用いることができる。当該積層構造を用いることで、EL層側に入り込む不純物(水及び酸素等)を抑制することができる。
 また、保護層121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121の上面が平坦となるため、保護層121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、またはレンズアレイなど)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。保護層として用いる有機絶縁膜として、樹脂層131aの記載を参照してもよい。
 保護層121は、異なる成膜方法を用いて形成された2層構造であってもよい。具体的には、ALD法を用いて保護層121の第1層目を形成し、スパッタリング法を用いて保護層121の第2層目を形成してもよい。
 保護層121の導電性は問わない。保護層121としては、絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜の少なくとも一種を用いることができる。
 保護層121が無機膜を有することで、共通電極113の酸化を防止する、発光素子に不純物(水分及び酸素等)が入り込むことを抑制する、等、発光素子の劣化を抑制し、表示パネルの信頼性を高めることができる。
 また、EL層112と共通電極113の間に共通層114が設けられてもよい。共通層114は、共通電極113と同様、複数の発光素子にわたって設けられる。共通層114は、EL層112R、EL層112G、及びEL層112Bを覆って設けられている。共通層114を有する構成とすることで、作製工程を簡略化できるため、作製コストを低減できる。共通層114と共通電極113は、間にエッチングなどの工程を挟まずに連続して形成することができる。よって、共通層114と共通電極の界面を清浄な面とすることができ、発光素子において、良好な特性を得ることができる。
 共通層114は、EL層112R、EL層112G、及びEL層112Bの上面の一以上と接することが好ましい。
 共通層114は例えば、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、または正孔輸送層のうち、一以上を含む層とすることが好ましい。画素電極をアノード、共通電極をカソードとした発光素子においては、共通層114として例えば、電子注入層を含む構成、または電子注入層と電子輸送層の2つを含む構成を、用いることができる。
 正孔注入層は、陽極から正孔輸送層に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。正孔注入性の高い材料としては、芳香族アミン化合物、及び、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とを含む複合材料などが挙げられる。
 正孔輸送層は、正孔注入層によって、陽極から注入された正孔を発光層に輸送する層である。正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送性材料としては、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材料であれば、これら以外のものも用いることができる。正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物(例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、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。
 電子輸送層は、電子注入層によって、陰極から注入された電子を発光層に輸送する層である。電子輸送層は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送性材料としては、1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い材料であれば、これら以外のものも用いることができる。電子輸送性材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、その他含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い材料を用いることができる。
 電子注入層は、陰極から電子輸送層に電子を注入する層であり、電子注入性の高い材料を含む層である。電子注入性の高い材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、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は、電子輸送性材料とドナー性材料(電子供与性材料)とを含む複合材料を用いることもできる。なお、電子注入性の高い材料は、共通電極に用いる材料の仕事関数の値と比較して、最低空軌道(LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)準位の値の差が小さい材料、例えば値の差が0.5eV以下である材料が好ましい。
 電子注入層としては、例えば、リチウム、セシウム、イッテルビウム、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF、Xは任意数)、8−(キノリノラト)リチウム(略称:Liq)、2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPP)、2−(2−ピリジル)−3−ピリジノラトリチウム(略称:LiPPy)、4−フェニル−2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPPP)、リチウム酸化物(LiO)、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、電子注入層としては、2以上の積層構造としてもよい。当該積層構造としては、例えば、1層目にフッ化リチウムを用い、2層目にイッテルビウムを設ける構成とすることができる。
 または、電子注入層としては、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1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)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、高いガラス転移温度(Tg)を備え、耐熱性に優れる。
 電荷発生層としては、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、電荷発生層としては、例えば、正孔注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、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。
 EL層112は、発光性の化合物を含む。EL層112は、発光素子110が有する発光層を、少なくとも有する。
 発光素子110は、導電層111と共通電極113の間に電位差を与えることでEL層112に流れる電流により発光する機能を有する電界発光素子を用いることができる。特にEL層112に発光性の有機化合物を用いた有機EL素子を適用することが好ましい。
 EL層112は少なくとも発光層(発光性の有機化合物を含む層)を有する。発光層は、発光物質(ゲスト材料)に加えて、1種または複数種の化合物(ホスト材料、アシスト材料)を有していてもよい。ホスト材料、アシスト材料としては、発光物質(ゲスト材料)のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いることができる。ホスト材料、アシスト材料としては、励起錯体を形成する化合物を組み合わせて用いることが好ましい。効率よく励起錯体を形成するためには、正孔を受け取りやすい化合物(正孔輸送性材料)と、電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性材料)とを組み合わせることが特に好ましい。また、1種または複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料、またはTADF材料を用いてもよい。
 発光素子には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物(量子ドット材料等)を含んでいてもよい。
 EL層112は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い材料、正孔輸送性の高い材料、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い材料、電子注入性の高い材料、またはバイポーラ性の材料(電子輸送性及び正孔輸送性が高い材料)等を含む層をさらに有していてもよい。
 EL層112には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。EL層112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。
 なお、発光層、ならびに正孔注入性の高い材料、正孔輸送性の高い材料、電子輸送性の高い材料、及び電子注入性の高い材料、バイポーラ性の材料等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物または高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。
 量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、12族と16族、13族と15族、または14族と16族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
 陰極と陽極の間に、発光素子110の閾値電圧より高い電圧を印加すると、EL層112に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層112において再結合し、EL層112に含まれる発光物質が発光する。
 ここで、発光素子110Bに用いるEL層112をEL層112B、発光素子110Gに用いるEL層112をEL層112G、発光素子110Rに用いるEL層112をEL層112Rとそれぞれ表す。EL層112Bは、B(青)の発光を示す発光物質を有する。EL層112Gは、G(緑)の発光を示す発光物質を有する。EL層112Rは、R(赤)の発光を示す発光物質を有する。このように、発光素子ごとに、発光層を作り分ける、または発光層を塗り分ける構造をSBS構造と呼ぶ場合がある。
 導電層111は、可視光に対して反射性を有する。
 表示装置100は、半導体回路を備える基板101と、基板101上の発光素子110を備える。また、図1Bに示す表示装置100の断面において、基板101上の絶縁層255aと、絶縁層255a上の絶縁層255bと、絶縁層255b上の発光素子110と、を備える。
 基板101は、トランジスタ及び配線などを有する回路基板を用いることができる。なお、パッシブマトリクス方式またはセグメント方式が適用できる場合には、基板101としてガラス基板などの絶縁性基板を用いることができる。また、基板101は、各発光素子を駆動するための回路(画素回路ともいう)、及び当該画素回路を駆動するための駆動回路として機能する半導体回路が設けられた基板である。基板101のより具体的な構成例については後述する。
 図1Bに示す表示装置100の断面において、基板101と、発光素子110の導電層111とは、プラグ256を介して電気的に接続されている。プラグ256は絶縁層255aに設けられた開口内に埋め込められるように形成されている。導電層111は、絶縁層255bに設けられた開口内に埋め込まれるように形成されている。導電層111は、プラグ256上に設けられる。導電層111とプラグ256は電気的に接続される。また、導電層111は、プラグ256の上面と接することが好ましい。
 本発明の一態様の表示装置において、発光素子の下部電極として機能する導電層を絶縁層の開口内に埋め込まれるように形成することにより、平坦な面にEL層を形成することができる。
 導電層を絶縁層上に形成する場合には、導電層に起因する凹凸が生じる。このような場合には、導電層の端部を被覆する際にEL層の膜厚が薄くなる場合がある。
 EL層の被覆膜厚が薄くなると、発光素子の上部電極と下部電極のショートが生じて表示装置の歩留まりが低下する懸念がある。導電層の端部を覆う絶縁体(バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる場合がある)を設けることにより、このようなショートを抑制できる。
 しかしながら、隣接する発光素子の間に、該絶縁体を設けることにより、隣接する発光素子同士の距離が広くなってしまい、微細化が難しい場合がある。
 本発明の一態様の表示装置は、平坦な面にEL層を形成することができるため、導電層の端部を覆う絶縁体を設けない構成とすることができる。
 また、導電層の段差により生じる凹部に、エッチングの残渣物が堆積する場合がある。このような残渣物は、ショートなどの不良を招く懸念があり、表示装置の歩留まり低下を招く場合がある。本発明の一態様の表示装置の構成を用いることにより、発光素子の作製工程において、EL層の加工、及び上部電極の加工における不良を抑制することができる。よって、表示装置の歩留まりを高めることができる。
 本発明の一態様の表示装置は、高い歩留まりにおいて微細化を実現することができる。
 EL層112は、メタルマスクなどのシャドーマスクを用いた成膜により、島状のパターンを形成してもよいが、特にメタルマスクを用いない加工方法を用いることが好ましい。これにより、極めて微細なパターンを形成することが可能となるため、メタルマスクを用いた形成法と比較して、精細度、及び開口率を向上させることができる。このような加工方法としては、代表的には、フォトリソグラフィ法を用いることができる。そのほか、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などの形成法を用いることもできる。
 図1Bに示す表示装置100の断面において、EL層112の端部は、導電層111の端部よりも外側に位置する。EL層112の端部は、導電層111の端部を覆う。EL層112の端部が導電層111の端部より外側に位置することにより、導電層111と共通電極113のショートを抑制することができる。また、図1Bに示す表示装置100の断面において、共通電極113の端部は、導電層111の端部よりも外側に位置する。
 隣接する発光素子の間には、スリット120を設けることが好ましい。スリット120は、隣接する発光素子間に位置するEL層112をエッチングした部分に相当する。スリット120の底面は例えば、絶縁層255bの上面が露出する領域を有する。
 スリット120には、絶縁層131bと、樹脂層131aが設けられている。絶縁層131bは、スリット120の側壁及び底面に沿って設けられている。絶縁層131bはスリット120の側壁及び底面に沿って設けられているため、凹部を埋めるように設けられる場合がある。また絶縁層131bは、絶縁層255bの上面に接する領域を有することが好ましい。また、樹脂層131aは、絶縁層131b上に設けられ、スリット120に位置する凹部を埋め、その上面を平坦化する機能を有する、樹脂層131aにより、スリット120の凹部を平坦化することで、共通電極113、共通層114、及び保護層121の被覆性を高めることができる。共通層114は例えば、樹脂層131aの上面に接する。また、表示装置100が共通層114を有さない構成の場合には、共通電極113は例えば、樹脂層131aの上面に接する。
 また、スリット120は、接続電極111Cなどの外部接続端子の開口部の形成と同時に形成できるため、工程を増やすことなく、これらを形成できる。また、スリット120は、絶縁層131b、及び樹脂層131aを有するため、導電層111と、共通電極113との間の短絡を防止する効果を奏する。また、樹脂層131aは、共通層114の密着性を向上させる効果を奏する。すなわち、樹脂層131aを設けることで、共通層114の密着性が向上するため、共通層114の膜剥がれを抑制することができる。
 絶縁層131bは、EL層112の側面に接して設けられるため、EL層112と、樹脂層131aとが接しない構造とすることができる。EL層112と、樹脂層131aとが接すると、樹脂層131aに含まれる有機溶媒などによりEL層112が溶解する可能性がある。そのため、本実施の形態に示すように、EL層112と樹脂層131aとの間に絶縁層131bを設ける構成とすることで、EL層112の側面を保護することが可能となる。なお、スリット120は、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層、電子抑止層、発光層、活性層、正孔抑止層、電子輸送層、及び電子注入層のいずれか一または複数を分断できる構成であればよい。
 また、絶縁層131bは例えば、EL層112の側面と、樹脂層131aと、に挟まれる領域を有する。
 また、絶縁層131bは例えば、絶縁層255bの上面と、樹脂層131aと、に挟まれる領域を有する。
 絶縁層131bとしては、無機材料を有する絶縁層とすることができる。絶縁層131bには、例えば、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無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層131bは単層構造であってもよく積層構造であってもよい。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜、インジウムガリウム亜鉛酸化物膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、窒化酸化アルミニウム膜などが挙げられる。特にALD法により形成した酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜などの酸化金属膜、または酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を絶縁層131bに適用することで、ピンホールが少なく、EL層を保護する機能に優れた絶縁層131bを形成することができる。
 なお、本明細書などにおいて、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131bの形成は、スパッタリング法、CVD法、PLD法、ALD法などを用いることができる。絶縁層131bは、被覆性が良好なALD法を用いて形成することが好ましい。
 樹脂層131aとしては、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、樹脂層131aとして、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シリコーン樹脂、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、樹脂層131aとして、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラル、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、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂などの有機材料を用いてもよい。
 また、樹脂層131aとして、感光性の樹脂を用いることができる。感光性の樹脂としてはフォトレジストを用いてもよい。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。
 また、樹脂層131a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131bと、樹脂層131a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。
 樹脂層131a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。図1B等では、樹脂層131aの上面が凹部と凸部とを有する波型形状を有する例を示しているが、これに限られない。例えば樹脂層131aの上面は、凸面、凹面、または平面であってもよい。
 導電層111は、EL層112側に位置する部分に、上記可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。導電層111として例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。銅は可視光の反射率が高く、好ましい。また、アルミニウムは電極のエッチングが容易であるため加工しやすく、かつ、可視光及び近赤外光の反射率が高く、好ましい。また、上記金属材料または合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。
 また導電層111を、可視光を反射する導電膜上に導電性金属酸化物膜を積層する構成としてもよい。このような構成とすることで可視光を反射する導電膜の酸化及び腐食を抑制できる。例えば、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜または金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンまたは酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。
 また、図1Cに示すように、発光素子110Rにおいて導電層111RとEL層112Rの間に導電層117Rを設けてもよく、発光素子110Gにおいて導電層111GとEL層112Gの間に導電層117Gを設けてもよく、発光素子110Bにおいて導電層111BとEL層112Bの間に導電層117Bを設けてもよい。なお以下では、導電層117R、導電層117G、及び導電層117Bに共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、導電層117と表記して説明する場合がある。導電層117は可視光を透過する機能を有する。導電層117は、発光素子110の画素電極として機能することができる。導電層111と導電層117を合わせて画素電極と呼ぶ場合がある。導電層117の端部は、テーパー形状であることが好ましい。これにより、EL層112の段差被覆性を高めることができる。なお、本明細書等において、対象物の端部がテーパー形状であるとは、その端部の領域において表面と被形成面との成す角度が0度より大きく90度未満であり、端部から連続的に厚さが増加するような断面形状を有することをいう。
 図1Cに示す表示装置100が有する各発光素子110に備わる導電層117は、導電層111とEL層112の間に配置される。導電層117は、導電層111上に位置する。また導電層117は、絶縁層255b上に位置する領域を有する。EL層112は、導電層117の端部を覆うように設けられることが好ましい。
 導電層117は光学調整層として機能することができる。
 発光素子において、マイクロキャビティ構造(微小共振器構造)を用いて光路長を異ならせることにより、特定の波長の光を強めることができる。これにより、色純度が高められた表示装置を実現することができる。
 マイクロキャビティ構造を用いて光路長を異ならせる場合において、各発光素子の内部における光路長は例えば、導電層117の厚さと、EL層112において発光層より下層に設けられる層の厚さと、の和に対応する。
 各発光素子において、その可視光を反射する導電層111の表面と、可視光に対して半透過、半反射性を有する共通電極113との間の光学距離は、その強度を強めたい光の波長λに対して、mλ/2(mは正の整数)、またはその近傍となるように調整すればよい。
 例えば、各発光素子において、導電層117の厚さを異ならせることにより、マイクロキャビティ構造を実現することができる。
 また例えば、各発光素子において、EL層112の厚さを異ならせることにより、マイクロキャビティ構造を実現することができる。例えば、最も波長の長い光を発する発光素子110RのEL層112Rを最も厚く、最も波長の短い光を発する発光素子110BのEL層112Bが最も薄い構成とすることができる。なお、これに限られず、各発光素子が発する光の波長、発光素子を構成する層の光学特性、及び発光素子の電気特性などを考慮して、各EL層の厚さを調整することができる。
 なお、3つの各発光素子がそれぞれ赤色、緑色、及び青色を呈する場合において、導電層117の厚さを共通とし、mλ/2(mは正の整数)におけるmを共通とする場合には例えば、最も波長の長い光を発する発光素子110RのEL層112Rを最も厚く、最も波長の短い光を発する発光素子110BのEL層112Bが最も薄い構成とすればよい。一方、各発光素子におけるmの値が異なる場合には、これに限らない。例えば、EL層112Bが最も厚くなる場合がある。図2Cは、図1Bにおいて、EL層112Bの厚さがEL層112R及びEL層112Gよりも厚い場合の断面の例を示す。
 簡略化のため、本明細書の図などにおいてそれぞれの発光素子におけるEL層112及び導電層117の厚さが明瞭に異なる記載を行わない場合があるが、各発光素子において適宜、厚さを調整し、それぞれの発光素子に対応する波長の光を強めることが好ましい。
 導電層117等に用いることのできる、可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
 共通電極113に用いることのできる、透過性及び反射性を有する導電膜としては、上記可視光を反射する導電膜を、可視光が透過する程度に薄く形成した膜を用いることができる。また、当該導電膜と上記可視光を透過する導電膜との積層構造とすることで、導電性及び機械的な強度を高めることができる。
 プラグ256に用いることができる材料として、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、金、銀、白金、マグネシウム、鉄、コバルト、パラジウム、タンタル、またはタングステンなどの金属、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物などが挙げられる。また、プラグ256として、これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
 導電層111を2層構成とする例について説明する。ここでは例として、図1B等に示す導電層111が2層積層構造を有する場合を考える。図1B等において、導電層111の2層積層構造における上層(以下、導電層111の上層と呼ぶ)として、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。また、図1B等において、導電層111の2層積層構造における下層(以下、導電層111の下層と呼ぶ)の反射率は導電層111の上層よりも低くてもよい。導電層111の下層として、導電性の高い材料を用いればよい。また、導電層111の下層として、加工性に優れる材料を用いればよい。
 導電層111の上層として、上記に挙げた、導電層111に用いることのできる材料、及び構成を適用することが好ましい。導電層111の下層としては例えば、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、イットリウム、ジルコニウム、またはタンタル等の金属材料、これら金属材料を含む合金、またはこれら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等を用いることができる。
 導電層111または導電層111の上層としてアルミニウムを用いる場合には、好ましくは40nm以上、より好ましくは70nm以上の厚さとすることにより、可視光などの反射率を充分に高くすることができる。また、導電層111または導電層111の上層として銀を用いる場合には、好ましくは70nm以上、より好ましくは100nm以上とすることにより、可視光などの反射率を充分に高くすることができる。
 一例として、導電層111の下層としてタングステンを、導電層111の上層としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を、それぞれ用いることができる。また導電層111の上層は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の上部に接して酸化チタンが設けられる構成としてもよい。あるいは、導電層111の上層は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の上部に接してチタンが設けられ、チタンの上部に接して酸化チタンが設けられる構成としてもよい。
 あるいは、導電層111の下層、上層、ともに、上記に挙げた導電層111に用いることのできる材料及び構成から選ばれた、材料及び構成を用いてもよい。
 また導電層111を3層以上の積層膜としてもよい。
 発光素子の一対の電極(画素電極と共通電極)を形成する材料としては、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、インジウムスズ酸化物(In−Sn酸化物、ITOともいう)、In−Si−Sn酸化物(ITSOともいう)、インジウム亜鉛酸化物(In−Zn酸化物)、In−W−Zn酸化物、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金(Al−Ni−La)等のアルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)、及び、銀とパラジウムと銅の合金(Ag−Pd−Cu、APCとも記す)が挙げられる。その他、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、スズ(Sn)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、パラジウム(Pd)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、イットリウム(Y)、ネオジム(Nd)などの金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第1族または第2族に属する元素(例えば、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr))、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)などの希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等を用いることができる。
 また、図2Aに示すように、導電層111とプラグ256を兼ねる導電層257を設ける構成としてもよい。導電層257は、デュアルダマシン法を用いて形成することができる。デュアルダマシン法を用いることにより、プラグの形成と、導電層の形成を一緒に行うことができるため、工程を簡略化することができる。なお、図2Aに示す構成においては、絶縁層255aまたは絶縁層255bのいずれかを設けない構成とすることができ、そのような場合には一方のみの絶縁層に、導電層257を埋め込めばよい。
 導電層257として用いることのできる材料は、導電層111及びプラグ256として用いることのできる材料を参照することができる。導電層257として、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。また、導電層257として例えば、銅を用いることができる。
 なお絶縁層255において、EL層112あるいは共通電極113が設けられない表面に凹部が形成される場合がある。例えば、EL層112の形成時、及び共通電極113の形成時のエッチング工程において、絶縁層255がエッチングされることにより凹部が形成される。ここで、絶縁層255を2層の積層構造とし、上層として、EL層112の形成時、及び共通電極113の形成時のエッチングにおいて、エッチングレートが低い材料とすることにより、凹部の形成が抑制される場合がある。絶縁層255の上層として例えば、酸化ハフニウムまたは酸化アルミニウムを用いることができる。
 半透過、半反射性を有する導電膜は、可視光に対する反射率(例えば400nm乃至700nmの範囲内の所定の波長の光に対する反射率)が、20%以上80%以下、好ましくは40%以上70%以下とすることが好ましい。また、反射性を有する導電膜の可視光に対する反射率は、40%以上100%以下、好ましくは70%以上100%以下とすることが好ましい。また、透光性を有する導電膜の可視光に対する反射率は、0%以上40%以下、好ましくは0%以上30%以下とすることが好ましい。
 発光素子を構成する電極は、それぞれ、蒸着法、例えば真空蒸着法またはスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて形成することができる。
 発光素子110が有するEL層112として、白色発光の発光物質を適用してもよい。EL層112として白色発光の発光物質を適用する場合には、EL層112に2種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば2以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質、またはR、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、2以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長(例えば350nm乃至750nm)の範囲内に2以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
 EL層112は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることができる。例えば、EL層112における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料(例えばホスト材料、アシスト材料)を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。
 異なる発光素子に異なる色の光を透過する着色層を重畳させることにより、白色光を発する発光素子からの光を、着色層を介して発することができる。例えば、白色光を発する発光素子にそれぞれ赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)の光を透過する3種類の着色層を用いることで、フルカラーの表示装置を実現できる。
 また、発光素子110は、EL層を1つ有するシングル構造を有してもよいし、複数のEL層が電荷発生層を介して積層されたタンデム構造を有してもよい。
 EL層112として白色発光の発光物質を適用する場合には、各発光素子において、発光層の塗り分けを行う必要がない。また、複数の発光素子110にわたって、ひと続きのEL層112を設けてもよい。
 図2Bに示す表示装置100においては、各発光素子110に備わる導電層117は、発光素子ごとに異なる厚みを有する。例えば、EL層112として白色発光の発光物質を適用する場合には、導電層117を、発光素子ごとに異なる厚みが異なる構成とすることにより、光路長を異ならせることが好ましい。図2Bにおいて、3つの導電層117のうち、導電層117Bの厚さが最も薄く、導電層117Rの厚さが最も厚い。ここで各発光素子における導電層111の上面と共通電極113の下面(すなわち共通電極113とEL層112との界面)との距離は、発光素子110Rにおいて最も大きく、発光素子110Bにおいて最も小さい。それぞれの発光素子において、導電層111の上面と共通電極113の下面の距離を変化させることにより、それぞれの発光素子における光学距離(光路長)を変化させることができる。
 3つの発光素子のうち、発光素子110Rは最も光路長が長いため、最も長波長の光が強められた光Rを射出する。一方、発光素子110Bは、最も光路長が短いため、最も短波長の光が強められた光Bを射出する。発光素子110Gは、その中間の波長の光が強められた光Gを射出する。例えば、光Rは赤色の光が強められた光であり、光Gは緑色の光が強められた光であり、光Bは青色の光が強められた光とすることができる。
 このような構成とすることで、異なる色の発光素子毎に、発光素子110が有するEL層を作り分ける必要がなく、同じ構成の素子を用いて、色再現性の高いカラー表示を行うことができる。また、発光素子110を極めて高密度に配置することが可能となる。例えば、精細度が5000ppiを超える表示装置を実現することができる。
 各発光素子は、その可視光を反射する導電層111の表面と、可視光に対して半透過、半反射性を有する共通電極113との間の光学距離は、その強度を強めたい光の波長λに対して、mλ/2(mは正の整数)、またはその近傍となるように調整されていることが好ましい。
 なお、上述した光学距離は、厳密には導電層111の反射面と半透過、半反射性を有する共通電極113の反射面との間の物理的な距離と、これらの間に設けられる層の屈折率との積が関係するため、光学距離を厳密に調整することは困難である。そのため、導電層111の表面、及び半透過、半反射性を有する共通電極113の表面を、それぞれ反射面と仮定して、光学距離を調整することが好ましい。
 EL層112として白色発光を呈するEL層を適用する場合には例えば、EL層112R、EL層112G、及びEL層112Bとして共通の層を用いることができる。
 また、発光素子110と重なる着色層を設けることにより、発光素子からの光の色純度を高めることができる。図2Bにおいては、表示装置100が基板128、着色層129a、129b、129c、及びブラックマトリックス129dを有する構成を示す。
 保護層121と基板128の間には、樹脂層122が設けられる。樹脂層122は、基板101上に設けられた発光素子110と、基板128上に設けられた着色層129a、129b、129c、及びブラックマトリックス129dとを貼り合わせる機能を有する。
 樹脂層122としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
 着色層129a、着色層129b、及び着色層129cは、互いに異なる色の光を透過する機能を有する。着色層129aは例えば、着色層129bとは透過させる光の波長域が異なる。また、着色層129bは例えば、着色層129cとは透過させる光の波長域が異なる。また、着色層129cは例えば、着色層129aとは透過させる光の波長域が異なる。例えば、着色層129aは赤色の光を透過する機能を有し、着色層129bは緑色の光を透過する機能を有し、着色層129cは青色の光を透過する機能を有する。これにより、表示装置100は、フルカラー表示を行うことができる。なお、着色層129a、着色層129b、及び着色層129cは、シアン、マゼンタ、及び黄色の光のいずれかを透過する機能を有してもよい。なお以下では、着色層129a、着色層129b、及び着色層129cに共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、着色層129と表記して説明する場合がある。
 ここで、隣接する着色層129は例えば、発光素子110と重ならない領域において、隣接する着色層129が重なる領域を有する場合がある。異なる色の光を透過する着色層129が重なることで、着色層129が重なる領域において、着色層129を遮光層として機能させることができる。よって、発光素子110が発する光が隣接する副画素に漏れることを抑制できる。例えば、着色層129aと重なる発光素子110Rが発する光が、着色層129bに入射されることを抑制できる。よって、表示装置に表示される画像のコントラストを高めることができ、表示品位の高い表示装置を実現できる。
 なお、隣接する着色層129が重なる領域を有さなくてもよい。この場合、発光素子110と重ならない領域に、ブラックマトリックス129dを設けることが好ましい。ブラックマトリックス129dは、例えば基板128の樹脂層122側の面に設けることができる。また、着色層129を、基板128の樹脂層122側の面に設けてもよい。
 ブラックマトリックスは、黒色層と呼ばれる場合がある。
 本明細書等において、拡大前の図面においては、見やすくするために、層及び膜の厚さを厚く記載する場合がある。また、拡大後の図面においては、表示装置が有する各構成要素の間の距離などが異なる場合がある。
 なお、EL層112の端部が導電層111の端部よりも内側に位置する構成であってもよい。
 図3Aには、図1Cに示す二点鎖線で囲む領域の拡大図を示す。図3Aにおいては、EL層112の端部が導電層111の端部よりも外側に位置する。一方、図3Bに示す構成は、図3Aと比較して、EL層112の端部が導電層111の端部よりも内側に位置する点が、主に異なる。なお、EL層112の端部が導電層111の端部と概略揃う構成としてもよい。また、EL層112の端部の一方が導電層111より外側に位置し、他方が導電層111の端部と概略揃う構成としてもよい。また、EL層112の端部の一方が導電層111より内側に位置し、他方が導電層111の端部と概略揃う構成としてもよい。また、EL層112の端部の一方が導電層111より外側に位置し、他方が導電層111の端部より内側に位置する構成としてもよい。
 なお、EL層112と絶縁層131bとの間に、EL層112を島状に加工する際に形成する犠牲層が残存する場合がある。図3A及び図3Bにおいて、EL層112Rと絶縁層131bの間には犠牲層145Rが、EL層112Gと絶縁層131bの間には犠牲層145Gが、EL層112Bと絶縁層131bの間には犠牲層145Bが、それぞれ残存する例を示す。犠牲層145R、犠牲層145G、及び犠牲層145Bの詳細については後述する。
[作製方法例1]
 本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例について、図面を参照して説明する。
 なお、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD)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)法等を用いて形成することができる。CVD法としては、プラズマ化学気相堆積(PECVD)法、及び熱CVD法などがある。また、熱CVD法のひとつに、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organic CVD)法がある。
 また、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。
 また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いて加工することができる。それ以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
 フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の2つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
 フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線を用いることができる。また、KrFレーザ光、またはArFレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外光(EUV:Extreme Ultra−violet)またはX線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、X線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
 薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
 薄膜の平坦化処理としては、代表的には化学的機械研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)法等の研磨処理法を好適に用いることができる。また、導電層に加熱処理を行い流動化させるリフロー法を好適に用いることができる。また、リフロー法とCMP法を組み合わせて用いてもよい。その他、ドライエッチング処理、プラズマ処理を用いてもよい。なお、研磨処理、ドライエッチング処理、プラズマ処理は複数回行ってもよく、それらを組み合わせて行ってもよい。また、組み合わせて行う場合、工程順も特に限定されず、被処理面の凹凸状態に合わせて適宜設定すればよい。
 薄膜の厚みを所望の厚さになるように精度よく加工するには、例えば、CMP法を用いる。その場合、まず当該薄膜の上面の一部が露出するまで一定の加工速度で研磨する。その後、これよりも加工速度の遅い条件で当該薄膜が所望の厚さになるまで研磨を行うことで、高精度に加工することが可能となる。
 研磨の終了点を検出する方法としては、被処理面の表面に光を照射し、その反射光の変化を検出する光学的な方法、または加工装置が被処理面から受ける研磨抵抗の変化を検出する物理的な方法、被処理面に磁力線を当て、発生する渦電流による磁力線の変化を用いる方法などがある。
 当該薄膜の上面が露出した後、レーザ干渉計などを用いた光学的な方法により当該薄膜の厚さを監視しながら、遅い加工速度の条件で研磨処理を行なうことで、当該薄膜の厚さを高精度に制御することができる。なお、必要に応じて、当該薄膜が所望の厚さになるまで研磨処理を複数回行ってもよい。
 図1Bに示す表示装置の作製方法の一例について、図4A乃至図5Dを用いて説明する。図4A乃至図5Dに示す作製方法を用いることにより、メタルマスクを用いることなくEL層112の加工を行うことができる。
〔基板101の準備〕
 基板101としては、少なくとも後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する基板を用いることができる。基板101として、絶縁性基板を用いる場合には、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板などが挙げられる。また、シリコンまたは炭化シリコンなどを材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、SOI基板などの半導体基板を用いることができる。
 特に、基板101として、上記半導体基板または絶縁性基板上に、トランジスタなどの半導体素子を含む半導体回路が形成された基板を用いることが好ましい。当該半導体回路は、例えば画素回路、ゲート線駆動回路(ゲートドライバ)、ソース線駆動回路(ソースドライバ)などを構成していることが好ましい。また、上記に加えて演算回路、記憶回路などが構成されていてもよい。
 本実施の形態では、少なくとも画素回路が構成された基板を、基板101として用いる。
〔絶縁層255a、プラグ256、絶縁層255b、導電層111の形成〕
 基板101上に絶縁層255aとなる絶縁膜を成膜する。続いて、絶縁層255aの、プラグ256を形成する位置に基板101に達する開口を形成する。当該開口は、基板101に設けられた電極または配線に達する開口であることが好ましい。続いて、当該開口を埋めるように導電膜を成膜した後に、絶縁層255aの上面が露出するように平坦化処理を行う。これにより、絶縁層255aに埋め込まれたプラグ256を形成することができる。
 絶縁層255a、及びプラグ256上に絶縁層255bとなる絶縁膜を成膜する。絶縁層255bとなる絶縁膜は、プラグ256を覆うことが好ましい。続いて、絶縁層255bとなる絶縁膜の、導電層111を形成する位置にプラグ256に達する開口を形成する。続いて、当該開口を埋めるように導電膜を成膜した後に、絶縁層255bの上面が露出するように平坦化処理を行う。これにより、絶縁層255bに埋め込まれた導電層111を形成することができる(図4A)。導電層111は、プラグ256と電気的に接続する。
 絶縁層255bの上面は、導電層111の上面と概略揃うことが好ましい。また、導電層111の上面は、絶縁層255bの上面よりも低い場合があり、導電層111が絶縁層255bよりも窪んだ形状となる場合がある。
 あるいは、絶縁層255bの上面と、導電層111の上面は、その高さの差が例えば、導電層111の膜厚の0.1倍未満である。
〔EL層112の形成〕
 続いて、導電層111及び絶縁層255b上に、EL膜112Rfを成膜する。EL膜112Rfは発光素子110RのEL層112Rとなる膜である。なお、ここではEL層112R、EL層112G、EL層112Bをこの順に形成する例を示すが、3つのEL層112の作製順は、これに限らない。
 EL膜112Rfとなる層は、少なくとも発光性の化合物を含む膜を有する。このほかに、電子注入層、電子輸送層、電荷発生層、正孔輸送層、または正孔注入層として機能する膜のうち、一以上が積層された構成としてもよい。EL層112Rとなる層は、例えば蒸着法、スパッタリング法、また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。
〔犠牲膜の形成〕
 続いて、犠牲膜の成膜工程について説明する。
 以下では、2層構造の犠牲層を用いる例を示す。
 犠牲膜144Rは犠牲層145Rとなる膜であり、犠牲膜146Rは犠牲層147Rとなる膜である。犠牲膜144Gは犠牲層145Gとなる膜であり、犠牲膜146Gは犠牲層147Gとなる膜である。犠牲膜144Bは犠牲層145Bとなる膜であり、犠牲膜146Bは犠牲層147Bとなる膜である。
 犠牲膜の成膜工程としてはまず、EL膜112Rfを覆って犠牲膜144Rを形成する。また、犠牲膜144Rは、接続電極111Cの上面に接して設けられる。続いて、犠牲膜144R上に犠牲膜146Rを形成する。
 犠牲膜144R及び犠牲膜146Rの形成には、例えば、スパッタリング法、ALD法(熱ALD法、PEALD法)または真空蒸着法を用いることができる。なお、EL層へのダメージが少ない形成方法が好ましく、EL膜112Rf上に直接形成する犠牲膜144Rには、スパッタリング法よりも、ALD法、または真空蒸着法を用いて、犠牲膜144Rを形成すると好適である。
 犠牲膜144Rとして、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、無機絶縁膜などの無機膜を好適に用いることができる。
 また、犠牲膜144R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、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もできる。また、犠牲膜144Rとして、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、窒化ゲルマニウムなどの窒化物を用いることもできる。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法等の成膜方法を用いて形成することができるが、EL膜112Rf上に直接形成する犠牲膜144Rには、特にALD法を用いることが好ましい。
 また、犠牲膜144Rとして、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、及びタンタルなどの金属材料、また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、アルミニウムまたは銀などの低融点材料を用いることが好ましい。
 また、犠牲膜144Rとして、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)などの金属酸化物を用いることができる。さらに、酸化インジウム、インジウム亜鉛酸化物(In−Zn酸化物)、インジウムスズ酸化物(In−Sn酸化物)、インジウムチタン酸化物(In−Ti酸化物)、インジウムスズ亜鉛酸化物(In−Sn−Zn酸化物)、インジウムチタン亜鉛酸化物(In−Ti−Zn酸化物)、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物(In−Ga−Sn−Zn酸化物)などを用いることができる。またはシリコンを含むインジウムスズ酸化物など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、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種)を用いた場合にも適用できる。特に、Mは、ガリウム、アルミニウム、またはイットリウムから選ばれた一種または複数種とすることが好ましい。
 犠牲膜144(2)Rとして、上記に挙げた犠牲膜144Rとして用いることができる材料を用いることができる。また、上記に挙げた犠牲膜144Rとして用いることができる材料から、犠牲膜144Rとして一を選択し、犠牲膜146Rとして他の一を選択することができる。また、上記に挙げた犠牲膜144Rとして用いることができる材料のうち、犠牲膜144Rには一または複数の材料を選択し、犠牲膜146Rには、犠牲膜144Rとして選択された材料以外から選択された材料を用いることができる。
 犠牲膜144Rは、EL膜112Rfなどの各EL膜のエッチング処理に対する耐性の高い膜、すなわちエッチングの選択比の大きい膜を用いることができる。また、犠牲膜144Rは、各EL膜へのダメージの少ないウェットエッチング法により除去可能な膜を用いることが特に好ましい。
 また、犠牲膜144Rとして、少なくともEL膜112Rfの最上部に位置する膜に対して、化学的に安定な溶媒に溶解しうる材料を用いてもよい。特に、水またはアルコールに溶解する材料を、犠牲膜144Rに好適に用いることができる。犠牲膜144Rを成膜する際には、水またはアルコールなど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、EL膜112Rf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144Rの形成に用いることのできる湿式の成膜方法としては、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコートなどがある。
 犠牲膜144Rとしては、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂などの有機材料を用いることができる。
 犠牲膜146Rには、犠牲膜144Rとの選択比の大きい膜を用いればよい。
 犠牲膜144R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146R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特に好ましい。
 また、犠牲膜146Rとして、EL膜112Rfなどに用いることのできる有機膜を用いてもよい。例えば、EL膜112Rf、EL膜112Gf、またはEL膜112Bfに用いる有機膜と同じ膜を、犠牲膜146Rとして用いることができる。このような有機膜を用いることで、EL膜112Rfなどと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、EL膜112Rf等をエッチングする際に、犠牲層147Rを同時に除去できるため、工程を簡略化できる。
 例えば、犠牲膜144R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、またはモリブデンとタングステンを含む合金などを、犠牲膜146Rに用いることができる。ここで、上記フッ素系ガスを用いたドライエッチングに対して、エッチングの選択比を大きくとれる(すなわち、エッチング速度を遅くできる)膜としては、IGZO、ITOなどの金属酸化物膜などがあり、これを犠牲膜144Rに用いることができる。
〔レジストマスク143aの形成〕
 続いて、犠牲膜146R上にレジストマスク143aを形成する(図4B)。なお、図4Bには、接続電極111C上にEL膜112Rfの成膜を行わない例を示す。EL膜112Rfの成膜において、接続電極111C上の領域を遮蔽する場合には、メタルマスクを用いることができる。この際に用いるメタルでは表示部の画素領域の遮蔽は行わなくてもよいため、高精細なマスクを用いる必要がない。
 レジストマスク143aは、ポジ型のレジスト材料、またはネガ型のレジスト材料など、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146R上にレジストマスク143aを形成する場合、犠牲膜146Rにピンホールなどの欠陥が存在すると、レジスト材料の溶媒によって、EL膜112Rfが溶解してしまう恐れがある。犠牲膜144R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ることにより、ピンホールの少ない膜とすることができ、このような不具合が生じることを防ぐことができる。
〔犠牲膜144R及び犠牲膜146Rのエッチング〕
 続いて、犠牲膜146R及び犠牲膜144Rの、レジストマスク143aに覆われない一部をエッチングにより除去し、島状または帯状の犠牲層145R及び犠牲層147Rを形成する。ここでは、犠牲層145R及び犠牲層147Rは導電層111R上と、接続電極111C上と、に形成される。
 ここで、レジストマスク143aを用いて犠牲膜146Rの一部をエッチングにより除去し、犠牲層147Rを形成した後、レジストマスク143aを除去し、犠牲層147Rをハードマスクとして、犠牲膜144Rをエッチングすることが好ましい。犠牲膜146Rのエッチングには、犠牲膜144Rとの選択比の高いエッチング条件を用いることが好ましい。ハードマスク形成のエッチングにはウェットエッチングまたはドライエッチングを用いることができるが、ドライエッチングを用いることで、パターンの縮小を抑制できる。例えば犠牲膜144R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146R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場合には、ここで、スパッタリング法により形成された犠牲膜146Rのエッチングを行い、ハードマスクとする。
 レジストマスク143aの除去は、ウェットエッチングまた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143aを除去することが好ましい。
 犠牲層147Rをハードマスクとして犠牲膜144Rをエッチングすることにより、レジストマスク143aの除去は、EL膜112Rfを犠牲膜144Rに覆われた状態で行うことができる。特に、EL膜112Rfが酸素に触れると、電気特性に悪影響を及ぼす場合があるため、プラズマアッシングなどの、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147Rをマスクとして用いて、犠牲膜144Rをエッチングにより除去し、島状または帯状の犠牲層145Rを形成する。なお、本発明の一態様の表示装置の作製方法において、犠牲層145R及び犠牲層147Rのうち、いずれかを用いない構成としてもよい。
〔EL膜112Rfのエッチング〕
 続いて、犠牲層145Rに覆われないEL膜112Rfの一部をエッチングにより除去し、島状または帯状のEL層112Rを形成する。
 EL膜112Rf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、EL膜112Rfの変質を抑制し、信頼性の高い表示装置を実現できる。酸素を主成分に含まないエッチングガスとしては、例えばCF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、またはHeなどの貴ガスが挙げられる。また、上記ガスと、酸素を含まない希釈ガスとの混合ガスをエッチングガスに用いることができる。ここで、EL膜112Rfのエッチングにおいて、犠牲層145(1)aの一部を除去してもよい。例えば犠牲膜144(1)aを2層構造とし、下層として、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、上層として、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場合には、ここで、EL膜112Rfのエッチングにおいて、上層をエッチングしてもよい。
 なお、EL膜112Rfのエッチングは上記に限られず、他のガスを用いたドライエッチングにより行ってもよいし、ウェットエッチングにより行ってもよい。
 また、EL膜112Rfのエッチングに酸素ガスを含むエッチングガス、または酸素ガスを用いたドライエッチングを用いると、エッチング速度を高めることができる。そのため、エッチング速度を十分な速さに維持しつつ、低パワーの条件でのエッチングが可能なため、エッチングによるダメージを低減できる。さらに、エッチング時に生じる反応生成物の付着などの不具合を抑制することができる。例えば、上記酸素を主成分に含まないエッチングガスに、酸素ガスを加えたエッチングガスを用いることができる。
〔EL層112G、EL層112Bの形成〕
 続いて、犠牲層145(1)R上にEL層112GとなるEL膜112Gfを成膜する。EL膜112Gfについては、EL膜112Rfの記載を参照することができる。
 続いて、EL膜112Gf上に犠牲膜144Gを成膜する。犠牲膜144Gについては、犠牲膜144Rの記載を参照することができる。
 続いて、犠牲膜144G上に犠牲膜146Gを成膜する。犠牲膜146Gについては、犠牲膜146Rの記載を参照することができる。
 続いて、犠牲膜146G上にレジストマスク143bを形成する(図4C)。
 続いて、犠牲層145G、犠牲層147G及びEL層112Gを形成する。犠牲層145G、犠牲層147G及びEL層112Gの形成は、犠牲層145R、犠牲層147R及びEL層112Rの形成を参照することができる。
 続いて、犠牲層147R、及び犠牲層147G上にEL層112BとなるEL膜112Bfを成膜する。EL膜112Bfについては、EL膜112Rfの記載を参照することができる。
 続いて、EL膜112Bf上に犠牲膜144Bを成膜する。犠牲膜144Bについては、犠牲膜144Rの記載を参照することができる。
 続いて、犠牲膜144B上に犠牲膜146Bを成膜する。犠牲膜146Bについては、犠牲膜146Rの記載を参照することができる。
 続いて、犠牲膜146B上にレジストマスク143cを形成する(図4D)。
 続いて、犠牲層145B、犠牲層147B及びEL層112Bを形成する。犠牲層145B、犠牲層147B及びEL層112Bの形成は、犠牲層145R、犠牲層147R及びEL層112Rの形成を参照することができる。
 続いて、犠牲層147R、犠牲層147G、及び犠牲層147B(以下、まとめて犠牲層147と呼ぶ)を、エッチング等を用いて、除去する(図5A)。犠牲層147のエッチングには、犠牲層145R、犠牲層145G、及び犠牲層145B(以下、まとめて犠牲層145と呼ぶ)との選択比が高い条件を用いることが好ましい。なお、犠牲層147の除去を行わなくてもよい。
〔樹脂層131a及び絶縁層131bの形成〕
 続いて、絶縁層131bとなる絶縁膜131bfを形成する。絶縁膜131bfは無機材料を有する膜を適用することが好ましい。例えば、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有する膜を単層で又は積層して用いることができる。
 絶縁膜131bfの形成は、スパッタリング法、化学気相成長(CVD)法、分子線エピタキシー(MBE)法、パルスレーザ堆積(PLD)法、原子層堆積(ALD)法などを用いることができる。絶縁膜131bf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。
 絶縁膜131bf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112との選択比が高く、後述する絶縁層131bの形成において、EL層112を保護する機能を有するため、好ましい。
 絶縁膜131bfをALD法により形成することにより、ピンホールの少ない膜とすることができ、EL層112を保護する機能に優れた絶縁層131bとすることができる。
 絶縁膜131bfの成膜温度は、EL層112の耐熱温度よりも低い温度で形成することが好ましい。
 ここでは、絶縁膜131bfとして、ALD法により酸化アルミニウムを形成する。ALD法による絶縁膜131bfの形成温度は、60℃以上150℃以下が好ましく、70℃以上115℃以下がより好ましく、80℃以上100℃以下がさらに好ましい。このような温度で絶縁膜131bfを形成することにより、緻密な絶縁膜を得ることができ、かつ、EL層112へのダメージを低くすることができる。
 続いて、樹脂層131aとなる樹脂膜131afを形成する(図5B)。樹脂膜131afは、絶縁膜131bfの凹部を埋めるように設けられる。また、樹脂膜131afは、犠牲層145、EL層112、導電層111を覆うように設けられる。樹脂膜131afは、平坦化膜であることが好ましい。
 樹脂膜131afとして、有機材料を有する絶縁膜を適用することが好ましく、有機材料としては樹脂を用いることが好ましい。
 樹脂膜131afに用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。また、樹脂膜131af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。
 樹脂膜131afを、感光性の樹脂を用いて形成することにより、露光及び現像の工程のみで樹脂膜131afを作製することができ、発光素子110を構成する各層、特にEL層へのダメージを低減することができる。
 樹脂膜131afは、図5Bに示すように、被形成面の凹凸を反映した、なだらかな凹凸を有する場合がある。あるいは、樹脂膜131afの被形成面の凹凸の影響が小さく、図5Bに比べて、より平坦性が高い場合がある。
 続いて、樹脂層131aを形成する。ここで、樹脂膜131afとして感光性の樹脂を用いることにより、レジストマスク、ハードマスク等のエッチングマスクを設けることなく、樹脂層131aを形成することができる。また、感光性の樹脂は露光及び現像の工程のみで加工が可能であるため、ドライエッチング法などを用いることなく樹脂層131aが形成できる。よって、工程の簡略化が可能となる。また、樹脂膜131afのエッチングによるEL層のダメージを低減することができる。なお、さらに樹脂層131aの上部の一部をエッチングし、表面の高さを調整してもよい。
 また、樹脂膜131afの上面に対し、略均一にエッチングを施すことにより、樹脂層131aを形成してもよい。このように均一にエッチングして平坦化することをエッチバックともいう。
 樹脂層131aの形成において、露光及び現像の工程と、エッチバック工程と、を組み合わせて用いてもよい。
 続いて、絶縁膜131bf及び犠牲層145のエッチングを行う(図5C)。このとき、EL層112R、EL層112G、及びEL層112B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。これにより、EL層112R、EL層112G、及びEL層112Bの側面を覆う、絶縁層131bが形成される。
 絶縁膜131bfと犠牲層145として、同じ材料を用いることにより、エッチングを同時に行うことができ、工程を簡略化できる場合がある。
 絶縁膜131bfのエッチングは、ドライエッチング法、ウェットエッチング法を用いることができる。また、酸素プラズマを用いたアッシング、等によりエッチングを行ってもよい。また絶縁膜131bfのエッチングとして、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Poliching)を用いてもよい。
 なお、絶縁膜131bfのエッチングを行う際には、エッチングによるEL層112へのダメージを抑制することが好ましい。よって例えば、EL層112とエッチングの選択比が高い材料を絶縁膜131bfとして用いることが好ましい。
 絶縁膜131bfとして無機材料を用いることにより、EL層112との選択比を高くできる場合がある。また、絶縁層131b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112との選択比が高く、後述する絶縁層131bの形成において、EL層112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131b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112を保護する機能に優れた絶縁層131bとすることができる。
 樹脂膜131af及び絶縁膜131bfの形成の際、エッチング量により、それぞれの上面の高さを調整することができる。ここでは絶縁層131bがEL層112の側面を覆うように、エッチング量を調整することが好ましい。特に、絶縁層131bが、EL層112が有する発光層の側面を覆うように、エッチング量を調整することが好ましい。
 なお、有機材料を有する樹脂膜131afは、被形成面の凹凸、及び被形成面に形成されるパターンの疎密により、表面の平坦性が変化する場合がある。また、樹脂膜131afとして用いる材料の粘度等により、樹脂膜131afの平坦性が変化する場合がある。例えば、EL層112上に重なる領域の樹脂膜131afの膜厚と比較して、EL層112と重ならない領域の樹脂膜131afの膜厚が小さくなる場合がある。このような場合には例えば、樹脂膜131afのエッチバックを行うことにより、樹脂層131aの上面の高さは、犠牲層145の上面の高さよりも低くなる場合がある。
 また、樹脂膜131afは複数のEL層112の間の領域において凹曲面を有する形状(くぼんだ形状)、凸曲面を有する形状(膨らんだ形状)、等になる場合がある。
〔共通層114の形成〕
 続いて、共通層114の形成を行う。なお、共通層114を有さない構成の場合には、EL層112R、EL層112G、及びEL層112Bを覆って、共通電極113を形成すればよい。
〔共通電極113の形成〕
 続いて、共通層114上に共通電極113を形成する。共通電極113は、例えば蒸着法、より具体的には例えばスパッタリング法または真空蒸着法などにより形成することができる。なお、接続電極111C上に共通層114を設けない構成とする場合には、共通層114の成膜において、接続電極111C上を遮蔽するメタルマスクを用いればよい。この際に用いるメタルマスクでは表示部の画素領域の遮蔽は行わなくてもよいため、高精細なマスクを用いる必要がない。
 以上の工程により、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bを作製することができる。
〔保護層121の形成〕
 続いて、共通電極113上に、保護層121を形成する(図5D)。保護層121に用いる無機絶縁膜の成膜には、スパッタリング法、PECVD法、または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、ピンホールなどの欠陥が生じにくいため、好ましい。また、有機絶縁膜の成膜には、インクジェット法を用いると、所望のエリアに均一な膜を形成できるため好ましい。
 以上の工程により、図1Bに示す表示装置100を作製することができる。
[構成例2]
 以下では、本発明の一態様の表示装置の、さらなる構成例について説明する。
 図6は表示装置の断面概略図である。図6では、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bがこの順に配列する断面、及び接続電極111Cを含む領域の断面を示している。
 それぞれの発光素子110が有する導電層111の下方には、導電層161及び樹脂層126が設けられている。
 導電層161は、絶縁層255上及び基板101上に設けられている。導電層161は、絶縁層255に設けられた開口において、絶縁層255を貫通する部分を有する。導電層161は、基板101に設けられる配線、トランジスタ、または電極などと、導電層111とを電気的に接続する配線または電極として機能する。
 導電層161は、絶縁層255の開口に位置する部分に凹部が形成される。樹脂層126は、当該凹部を埋めるように設けられ、平坦化膜として機能する。樹脂層126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。図6等では、樹脂層126の上面が凹部と凸部とを有する波型形状を有する例を示しているが、これに限られない。例えば樹脂層126の上面は、凸面、凹面、または平面であってもよい。
 導電層161上に、導電層111が設けられている。
 導電層111R上には、導電層115Rが、導電層111G上には、導電層115Gが、導電層111B上には、導電層115Bが、導電層111C上には、導電層115Cが、それぞれ設けられている。なお以下では、導電層115R、導電層115G、導電層115B、及び導電層115Cに共通の事項を説明する場合には、符号に付加する記号を省略し、導電層115と表記して説明する場合がある。
 導電層161、導電層111及び導電層115の段差により生じる凹部を埋めるように樹脂層140が設けられる。樹脂層140を設けることにより、平坦な面にEL層112を形成することができる。樹脂層140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。図6等では、樹脂層140の上面がなだらかな凹部を有する例を示しているが、これに限らない。例えば樹脂層140の上面は、凸部と凸部とを有する波型形状を有してもよい。また例えば樹脂層140の上面は、凸面、凹面、または平面であってもよい。
[作製方法例2]
 図7A乃至図7Eを用いて、図6に示す表示装置100Cの作製方法について説明する。
 図7Aに示すように、基板101上に絶縁層255を成膜する。続いて、絶縁層255に、基板101に達する開口を形成する。続いて、当該開口の底面及び側面に沿って導電膜を成膜する。続いて、該導電膜の一部をエッチング等により除去し、導電層161を形成する。
 続いて、導電層161の凹部を埋めるように樹脂層126を形成する。樹脂層126の形成方法は、樹脂層131aの形成方法を参照することができる。
 続いて、導電層161上及び樹脂層126上に、導電層111となる導電膜を形成する。続いて、導電層111上に、導電層115となる導電膜を形成する。続いて、導電層111となる導電膜の一部と、導電層115となる導電膜の一部と、をエッチング等により除去し、導電層115及び導電層111を形成する(図7A)。
 続いて、導電層161、導電層111及び導電層115の段差により生じる凹部を埋めるように樹脂層140を形成する(図7B)。樹脂層140の形成方法は、樹脂層131aの形成方法を参照することができる。
 続いて、導電層115上及び樹脂層140上にEL膜112Rf、犠牲膜144R、及び犠牲膜146Rを順に成膜する。
 続いて、犠牲膜146R上にレジストマスク143aを形成する(図7C)。
 続いて、犠牲膜146R及び犠牲膜144Rの、レジストマスク143aに覆われない一部をエッチングにより除去し、犠牲層145R及び犠牲層147Rを形成する。続いて、犠牲層145Rに覆われないEL膜112Rfの一部をエッチングにより除去し、EL層112Rを形成する(図7D)。
 続いて、導電層115上及び樹脂層126上にEL膜112Gf、犠牲層145Gとなる膜、及び犠牲層147Gとなる犠牲膜を順に成膜する。続いて、レジストマスクを用いて、犠牲層145Gとなる膜、及び犠牲層147Gとなる犠牲膜の一部をエッチングにより除去し、犠牲層145G及び犠牲層147Gを形成する。続いて、EL膜112Gfの一部をエッチングにより除去し、EL層112Gを形成する。
 続いて、導電層115上及び樹脂層126上にEL膜112Bf、犠牲層145Bとなる犠牲膜、及び犠牲層147Bとなる犠牲膜を順に成膜する。続いて、レジストマスクを用いて、犠牲層145Bとなる犠牲膜、及び犠牲層147Bとなる犠牲膜の一部をエッチングにより除去し、犠牲層145B及び犠牲層147Bを形成する。続いて、EL膜112Bfの一部をエッチングにより除去し、EL層112Bを形成する(図7E)。
 続いて、絶縁層131b、樹脂層131a、共通層114、共通電極113、及び保護層121を形成し、図6に示す表示装置100Cを形成する。
 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パネルについて図8乃至図11を用いて説明する。
[画素のレイアウト]
 本実施の形態では、主に、図1Aとは異なる画素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は、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。
 各々の副画素は例えば、発光素子を有する。また、各々の副画素は例えば、発光素子と、発光素子に重畳して設けられる着色層と、を有する。
 また、副画素の上面形状としては、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、発光素子の発光領域の上面形状に相当する。
 図8Aに示す画素110には、Sストライプ配列が適用されている。図8Aに示す画素110は、副画素110a、110b、110cの、3つの副画素から構成される。例えば、図10Aに示すように、副画素110aを青色の副画素Bとし、副画素110bを赤色の副画素Rとし、副画素110cを緑色の副画素Gとしてもよい。副画素B、R、及びGはそれぞれ例えば、先の実施の形態に示す発光素子110B、110R、及び110Gを有する。
 図8Bに示す画素110は、角が丸い略台形の上面形状を有する副画素110aと、角が丸い略三角形の上面形状を有する副画素110bと、角が丸い略四角形または略六角形の上面形状を有する副画素110cと、を有する。また、副画素110aは、副画素110bよりも発光面積が広い。このように、各副画素の形状及びサイズはそれぞれ独立に決定することができる。例えば、信頼性の高い発光素子を有する副画素ほど、サイズを小さくすることができる。例えば、図10Bに示すように、副画素110aを緑色の副画素Gとし、副画素110bを赤色の副画素Rとし、副画素110cを青色の副画素Bとしてもよい。
 図8Cに示す画素124a、124bには、ペンタイル配列が適用されている。図8Cでは、副画素110a及び副画素110bを有する画素124aと、副画素110b及び副画素110cを有する画素124bと、が交互に配置されている例を示す。例えば、図10Cに示すように、副画素110aを赤色の副画素Rとし、副画素110bを緑色の副画素Gとし、副画素110cを青色の副画素Bとしてもよい。
 図8D及び図8Eに示す画素124a、124bは、デルタ配列が適用されている。画素124aは上の行(1行目)に、2つの副画素(副画素110a、110b)を有し、下の行(2行目)に、1つの副画素(副画素110c)を有する。画素124bは上の行(1行目)に、1つの副画素(副画素110c)を有し、下の行(2行目)に、2つの副画素(副画素110a、110b)を有する。例えば、図10Dに示すように、副画素110aを赤色の副画素Rとし、副画素110bを緑色の副画素Gとし、副画素110cを青色の副画素Bとしてもよい。
 図8Dは、各副画素が、角が丸い略四角形の上面形状を有する例であり、図8Eは、各副画素が、円形の上面形状を有する例である。
 図8Fは、各色の副画素がジグザグに配置されている例である。具体的には、上面視において、列方向に並ぶ2つの副画素(例えば、副画素110aと副画素110b、または、副画素110bと副画素110c)の上辺の位置がずれている。例えば、図10Eに示すように、副画素110aを赤色の副画素Rとし、副画素110bを緑色の副画素Gとし、副画素110cを青色の副画素Bとしてもよい。
 フォトリソグラフィ法では、加工するパターンが微細になるほど、光の回折の影響を無視できなくなるため、露光によりフォトマスクのパターンを転写する際に忠実性が損なわれ、レジストマスクを所望の形状に加工することが困難になる。そのため、フォトマスクのパターンが矩形であっても、角が丸まったパターンが形成されやすい。したがって、副画素の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などになることがある。
 さらに、本発明の一態様の表示パネルの作製方法では、レジストマスクを用いてEL層を島状に加工する。EL層上に形成したレジスト膜は、EL層の耐熱温度よりも低い温度で硬化する必要がある。そのため、EL層の材料の耐熱温度及びレジスト材料の硬化温度によっては、レジスト膜の硬化が不十分になる場合がある。硬化が不十分なレジスト膜は、加工時に所望の形状から離れた形状をとることがある。その結果、EL層の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などになることがある。例えば、上面形状が正方形のレジストマスクを形成しようとした場合に、円形の上面形状のレジストマスクが形成され、EL層の上面形状が円形になることがある。
 なお、EL層の上面形状を所望の形状とするために、設計パターンと、転写パターンとが、一致するように、あらかじめマスクパターンを補正する技術(OPC(Optical Proximity Correction:光近接効果補正)技術)を用いてもよい。具体的には、OPC技術では、マスクパターン上の図形コーナー部などに補正用のパターンを追加する。
 なお、図1Aに示すストライプ配列が適用された画素110において、例えば、図10Fに示すように、副画素110Rを赤色の副画素Rとし、副画素110Gを緑色の副画素Gとし、副画素110Bを青色の副画素Bとすることができる。
 図9A乃至図9Hに示すように、画素は副画素を4種類有する構成とすることができる。
 図9A乃至図9Cに示す画素110は、ストライプ配列が適用されている。
 図9Aは、各副画素が、長方形の上面形状を有する例であり、図9Bは、各副画素が、2つの半円と長方形をつなげた上面形状を有する例であり、図9Cは、各副画素が、楕円形の上面形状を有する例である。
 図9D乃至図9Fに示す画素110は、マトリクス配列が適用されている。
 図9Dは、各副画素が、正方形の上面形状を有する例であり、図9Eは、各副画素が、角が丸い略正方形の上面形状を有する例であり、図9Fは、各副画素が、円形の上面形状を有する例である。
 図9G及び図9Hでは、1つの画素110が、2行3列で構成されている例を示す。
 図9Gに示す画素110は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素110a、110b、110c)を有し、下の行(2行目)に、1つの副画素(副画素110d)を有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110aを有し、中央の列(2列目)に副画素110bを有し、右の列(3列目)に副画素110cを有し、さらに、この3列にわたって、副画素110dを有する。
 図9Hに示す画素110は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素110a、110b、110c)を有し、下の行(2行目)に、3つの副画素110dを有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110a及び副画素110dを有し、中央の列(2列目)に副画素110b及び副画素110dを有し、右の列(3列目)に副画素110c及び副画素110dを有する。図9Hに示すように、上の行と下の行との副画素の配置を揃える構成とすることで、製造プロセスで生じうるゴミなどを効率よく除去することが可能となる。したがって、表示品位の高い表示パネルを提供することができる。
 図9A乃至図9Hに示す画素110は、副画素110a、110b、110c、110dの、4つの副画素から構成される。副画素110a、110b、110c、110dは、それぞれ異なる色の光を発する発光素子を有する。副画素110a、110b、110c、110dとしては、R、G、B、白色(W)の4色の副画素、R、G、B、Yの4色の副画素、または、R、G、B、赤外光(IR)の副画素などが挙げられる。例えば、図10G乃至図10Jに示すように、副画素110a、110b、110c、110dは、それぞれ、赤色、緑色、青色、白色の副画素とすることができる。
 本発明の一態様の表示パネルは、画素に、受光素子を有していてもよい。
 図10G乃至図10Jに示す画素103が有する4つの副画素のうち、3つを、発光素子を有する構成とし、残りの1つを、受光素子を有する構成としてもよい。
 例えば、副画素110a、110b、110cが、R、G、Bの3色の副画素であり、副画素110dが、受光素子を有する副画素であってもよい。
 図11A及び図11Bに示す画素は、副画素G、副画素B、副画素R、及び、副画素PSを有する。なお、副画素の並び順は図示した構成に限定されず、適宜決定することができる。例えば、副画素Gと副画素Rの位置を交換してもよい。
 図11Aに示す画素には、ストライプ配列が適用されている。図11Bに示す画素には、マトリクス配列が適用されている。
 副画素Rは、赤色の光を発する発光素子を有する。副画素Gは、緑色の光を発する発光素子を有する。副画素Bは、青色の光を発する発光素子を有する。
 副画素PSは、受光素子を有する。副画素PSが検出する光の波長は特に限定されない。副画素PSは、可視光及び赤外光の一方または双方を検出する構成とすることができる。
 図11C及び図11Dに示す画素は、副画素G、副画素B、副画素R、副画素X1、及び副画素X2を有する。なお、副画素の並び順は図示した構成に限定されず、適宜決定することができる。例えば、副画素Gと副画素Rの位置を交換してもよい。
 図11Cでは、1つの画素が、2行3列にわたって設けられている例を示す。上の行(1行目)には、3つの副画素(副画素G、副画素B、及び副画素R)が設けられている。図11Cでは、下の行(2行目)に、2つの副画素(副画素X1及び副画素X2)が設けられている。
 図11Dでは、1つの画素が、3行2列で構成されている例を示す。図11Dでは、1行目に副画素Gを有し、2行目に副画素Rを有し、この2行にわたって副画素Bを有する。また、3行目に、2つの副画素(副画素X1及び副画素X2)を有する。言い換えると、図11Dに示す画素は、左の列(1列目)に、3つの副画素(副画素G、副画素R、及び副画素X2)を有し、右の列(2列目)に、2つの副画素(副画素B及び副画素X1)を有する。
 図11Cに示す副画素R、G、Bのレイアウトは、ストライプ配列となっている。また、図11Dに示す副画素R、G、Bのレイアウトは、いわゆるSストライプ配列となっている。これにより、高い表示品位を実現することができる。
 副画素X1及び副画素X2のうち少なくとも一方が、受光素子を有する(副画素PSである、ともいえる)ことが好ましい。
 なお、副画素PSを有する画素のレイアウトは図11A乃至図11Dの構成に限られない。
 副画素X1または副画素X2としては、例えば、赤外光(IR)を発する発光素子を有する構成を適用することができる。このとき、副画素PSは、赤外光を検出することが好ましい。例えば、副画素R、G、Bを用いて画像を表示しながら、副画素X1及び副画素X2の一方を光源として用いて、副画素X1及び副画素X2の他方にて当該光源が発する光の反射光を検出することができる。
 また、副画素X1及び副画素X2の双方に、受光素子を有する構成を適用することができる。このとき、副画素X1及び副画素X2の検出する光の波長域は同じであってもよく、異なっていてもよく、一部共通であってもよい。例えば、副画素X1及び副画素X2のうち、一方が主に可視光を検出し、他方が主に赤外光を検出してもよい。
 副画素X1の受光面積は、副画素X2の受光面積よりも小さい。受光面積が小さいほど、撮像範囲が狭くなり、撮像結果のボケの抑制、及び、解像度の向上が可能となる。そのため、副画素X1を用いることで、副画素X2が有する受光素子を用いる場合に比べて、高精細または高解像度の撮像を行うことができる。例えば、副画素X1を用いて、指紋、掌紋、虹彩、脈形状(静脈形状、動脈形状を含む)、または顔などを用いた個人認証のための撮像を行うことができる。
 副画素PSが有する受光素子は、可視光を検出することが好ましく、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの色のうち一つまたは複数を検出することが好ましい。また、副画素PSが有する受光素子は、赤外光を検出してもよい。
 また、副画素X2に受光素子を有する構成を適用する場合、当該副画素X2は、タッチセンサ(ダイレクトタッチセンサともいう)また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、タッチレスセンサともいう)などに用いることができる。副画素X2は、用途に応じて、検出する光の波長を適宜決定することができる。例えば、副画素X2は、赤外光を検出することが好ましい。これにより、暗い場所でも、タッチ検出が可能となる。
 ここで、タッチセンサまたはニアタッチセンサは、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。
 タッチセンサは、表示パネルと、対象物とが、直接接することで、対象物を検出できる。また、ニアタッチセンサは、対象物が表示パネルに接触しなくても、当該対象物を検出することができる。例えば、表示パネルと、対象物との間の距離が0.1mm以上300mm以下、好ましくは3mm以上50mm以下の範囲で表示パネルが当該対象物を検出できる構成であると好ましい。当該構成とすることで、表示パネルに対象物が直接触れずに操作することが可能となる、別言すると非接触(タッチレス)で表示パネルを操作することが可能となる。上記構成とすることで、表示パネルに汚れ、または傷がつくリスクを低減することができる、または対象物が表示パネルに付着した汚れ(例えば、ゴミ、またはウィルスなど)に直接触れずに、表示パネルを操作することが可能となる。
 また、本発明の一態様の表示パネルは、リフレッシュレートを可変にすることができる。例えば、表示パネルに表示されるコンテンツに応じてリフレッシュレートを調整(例えば、1Hz以上240Hz以下の範囲で調整)して消費電力を低減させることができる。また、当該リフレッシュレートに応じて、タッチセンサ、またはニアタッチセンサの駆動周波数を変化させてもよい。例えば、表示パネルのリフレッシュレートが120Hzの場合、タッチセンサ、またはニアタッチセンサの駆動周波数を120Hzよりも高い周波数(代表的には240Hz)とする構成とすることができる。当該構成とすることで、低消費電力が実現でき、且つタッチセンサ、またはニアタッチセンサの応答速度を高めることが可能となる。
 図11E乃至図11Gに示す表示装置100は、基板351と基板359との間に、受光素子を有する層353、機能層355、及び、発光素子を有する層357を有する。
 機能層355は、受光素子を駆動する回路、及び、発光素子を駆動する回路を有する。機能層355には、スイッチ、トランジスタ、容量、抵抗、配線、端子などを設けることができる。なお、発光素子及び受光素子をパッシブマトリクス方式で駆動させる場合には、スイッチ及びトランジスタを設けない構成としてもよい。
 例えば、図11Eに示すように、発光素子を有する層357において発光素子が発した光を、表示装置100に接触した指352が反射することで、受光素子を有する層353における受光素子がその反射光を検出する。これにより、表示装置100に指352が接触したことを検出することができる。
 また、図11F及び図11Gに示すように、表示パネルに近接している(接触していない)対象物を検出または撮像する機能を有していてもよい。図11Fでは、人の指を検出する例を示し、図11Gでは人の目の周辺、表面、または内部の情報(瞬きの回数、眼球の動き、瞼の動きなど)を検出する例を示す。
 本実施の形態の表示パネルでは、受光素子を用いて、ウェアラブル機器の使用者の、目の周辺、目の表面、または目の内部(眼底など)の撮像を行うことができる。したがって、ウェアラブル機器は、使用者の瞬き、黒目の動き、及び瞼の動きの中から選ばれるいずれか一または複数を検出する機能を備えることができる。
 以上のように、本発明の一態様の表示パネルは、発光素子を有する副画素からなる構成の画素について、様々なレイアウトを適用することができる。また、本発明の一態様の表示パネルは、画素に発光素子と受光素子との双方を有する構成を適用することができる。この場合においても、様々なレイアウトを適用することができる。
 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パネルについて図12乃至図18を用いて説明する。
 本実施の形態の表示パネルは、高精細な表示パネルとすることができる。したがって、本実施の形態の表示パネルは、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。
 また、本実施の形態の表示パネルは、高解像度な表示パネルまたは大型な表示パネルとすることができる。したがって、本実施の形態の表示パネルは、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。
 本実施の形態の表示パネルでは、発光色ごとに、発光素子を作り分けているため、低輝度での発光と高輝度での発光で色度の変化が小さい。また、本実施の形態の表示パネルでは、各発光素子が有するEL層が分離されているため、高精細な表示パネルであっても、隣接する副画素間におけるクロストークの発生を抑制することができる。したがって、高精細であり、かつ、表示品位の高い表示パネルを実現することができる。
 以上のことから、本実施の形態の表示パネルは、本発明の一態様の表示システムにおける、装着型の表示装置、及び、端末機の一方または双方に用いることができる。
[表示モジュール]
 図12A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が有する表示パネルは表示装置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12B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、周期的に配列した複数の画素284aを有する。図12B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素子110R、緑色の光を発する発光素子110G、及び、青色の光を発する発光素子110Bを有する。
 画素回路部283は、周期的に配列した複数の画素回路283aを有する。
 1つの画素回路283aは、1つの画素284aが有する3つの発光素子の発光を制御する回路である。1つの画素回路283aは、1つの発光素子の発光を制御する回路が3つ設けられる構成としてもよい。例えば、画素回路283aは、1つの発光素子につき、1つの選択トランジスタと、1つの電流制御用トランジスタ(駆動トランジスタ)と、容量素子と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースにはソース信号が、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パネルが実現されている。
 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いてもよい。
 FPC290は、外部から回路部282にビデオ信号または電源電位等を供給するための配線として機能する。また、FPC290上にICが実装されていてもよい。
 表示モジュール280は、画素部284の下側に画素回路部283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13Aに示す表示装置100Aは、基板301、発光素子110R、110G、110B、容量240、及び、トランジスタ310を有する。
 基板301は、図12A及び図12Bにおける基板291に相当する。基板301から容量240までの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む基板101に相当する。なお、図12A及び図12Bにおいては、発光素子110R、110G、及び110Bとして図1Bに示す構成を適用する例を示すが、図1C、図2A、図2B、図2C、図6、等に示す構成を適用することができる。
 トランジスタ310は、基板301にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板301としては、例えば単結晶シリコン基板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の一方として機能する。絶縁層314は、導電層311の側面を覆って設けられ、絶縁層として機能する。
 また、基板301に埋め込まれるように、隣接する2つのトランジスタ310の間に素子分離層315が設けられている。
 また、トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に容量240が設けられている。
 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の一方と電気的に接続されている。絶縁層243は導電層241を覆って設けられる。導電層245は、絶縁層243を介して導電層241と重なる領域に設けられている。
 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としては、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及び絶縁層255bとしては、それぞれ、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。また絶縁層255aとして積層構造を用いることができる。例えば、積層構造の下層として酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用い、上層として、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できる。より具体的には、絶縁層255aの下層として酸化シリコン膜を用い、上層として窒化シリコン膜を用いることが好ましい。絶縁層255aの上層は、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。
 絶縁層255b上に発光素子110R、発光素子110G、及び、発光素子110Bが設けられている。図13Aでは、発光素子110R、発光素子110G、及び、発光素子110Bが図1Bに示す積層構造を有する例を示す。
 隣り合う発光素子の間の領域には、絶縁物が設けられる。図13Aなどでは、当該領域に絶縁層131bと、絶縁層131b上の樹脂層131aと、が設けられている。
 発光素子の画素電極として機能する導電層111は、絶縁層255a及び絶縁層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の一方と電気的に接続されている。導電層111及びプラグ256については、実施の形態1の記載を参照することができる。
 また、発光素子110R、発光素子110G、及び、発光素子110B上には保護層121が設けられている。保護層121上には、樹脂層122によって基板128が貼り合わされている。発光素子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。
 また、実施の形態1に示すように、発光素子110と重畳するように着色層が設けられてもよい。
 基板128の樹脂層122側の面には、遮光層を設けてもよい。また、基板128の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層(拡散フィルムなど)、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板128の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等の表面保護層を配置してもよい。例えば、表面保護層として、ガラス層またはシリカ層(SiO層)を設けることで、表面汚染及び傷の発生を抑制することができ、好ましい。また、表面保護層としては、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、酸化アルミニウム(AlO)、ポリエステル系材料、またはポリカーボネート系材料などを用いてもよい。なお、表面保護層には、可視光に対する透過率が高い材料を用いることが好ましい。また、表面保護層には、硬度が高い材料を用いることが好ましい。
 基板128には、ガラス、石英、セラミック、サファイア、樹脂、金属、合金、半導体などを用いることができる。発光素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。基板128に可撓性を有する材料を用いると、表示パネルの可撓性を高めることができる。また、基板128として偏光板を用いてもよい。
 基板128としては、それぞれ、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂(ナイロン、アラミド等)、ポリシロキサン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ABS樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。基板128に、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。
 なお、表示パネルに円偏光板を重ねる場合、表示パネルが有する基板には、光学等方性の高い基板を用いることが好ましい。光学等方性が高い基板は、複屈折が小さい(複屈折量が小さい、ともいえる)。
 光学等方性が高い基板のリタデーション(位相差)値の絶対値は、30nm以下が好ましく、20nm以下がより好ましく、10nm以下がさらに好ましい。
 光学等方性が高いフィルムとしては、トリアセチルセルロース(TAC、セルローストリアセテートともいう)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、シクロオレフィンコポリマー(COC)フィルム、及びアクリルフィルム等が挙げられる。
 また、基板としてフィルムを用いる場合、フィルムが吸水することで、表示パネルにしわが発生するなどの形状変化が生じる恐れがある。そのため、基板には、吸水率の低いフィルムを用いることが好ましい。例えば、吸水率が1%以下のフィルムを用いることが好ましく、0.1%以下のフィルムを用いることがより好ましく、0.01%以下のフィルムを用いることがさらに好ましい。
 樹脂層122としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
 表示装置100Aでは、発光素子110R、110G、110Bを有する例を示したが、本実施の形態の表示パネルは、さらに、受光素子を有していてもよい。
 図13Bに示す表示パネルは、発光素子110R、110G、及び、受光素子150を有する例である。受光素子150は、導電層111Sと、活性層112Sと、共通層114と、共通電極113と、を積層して有する。導電層111Sについては、実施の形態1の導電層111と同様な材料、及び同様な作製方法を用いて作製することができる。受光素子150として光電変換素子(光電変換デバイスともいう)を用いることができる。光電変換素子の活性層には、無機半導体及び有機半導体の一方または双方を用いることができる。
[表示装置100B]
 図14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、以降の表示パネルの説明では、先に説明した表示パネル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、発光素子が設けられた基板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、346としては、保護層121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としては、保護層121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。
 また、基板301Bの裏面(基板128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としては、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15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15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16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(OSトランジスタ)である。OSトランジスタのチャネル形成領域には、結晶性を有する酸化物半導体を用いることが好ましい。
 結晶性を有する酸化物半導体としては、CAAC(c−axis−aligned crystalline)−OS、nc(nanocrystalline)−OS等が挙げられる。
 または、トランジスタ320として、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。例えばトランジスタ320として、多結晶シリコン、非晶質シリコン等をチャネル形成領域に用いたトランジスタを用いてもよい。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、表示パネル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、表示パネルの消費電力を低減することができる。
 また、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。
 また、画素回路に含まれる発光素子の発光輝度を高くする場合、発光素子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、発光素子に流れる電流量を大きくし、発光素子の発光輝度を高くすることができる。
 また、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、発光素子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数を多くすることができる。
 また、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、発光素子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、発光素子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」、「発光素子のばらつきの抑制」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、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。
 回路部282が有するトランジスタと、画素回路部283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。回路部282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、画素回路部283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。
 画素回路部283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、画素回路部283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、画素回路部283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、画素回路部283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パネル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は、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、画素回路部283が有するトランジスタの一は、発光素子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、駆動トランジスタもと呼ぶことができる。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は、発光素子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素子に流れる電流を大きくできる。
 一方、画素回路部283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パネルは、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。
 なお、本発明の一態様の表示パネルは、OSトランジスタを有し、且つMML(メタルマスクレス)構造の発光素子を有する構成である。当該構成とすることで、トランジスタに流れうるリーク電流、及び隣接する発光素子間に流れうるリーク電流(横リーク電流、サイドリーク電流などともいう)を、極めて低くすることができる。また、上記構成とすることで、表示パネルに画像を表示した場合に、観察者が画像のきれ、画像のするどさ、高い彩度、及び高いコントラスト比のいずれか一または複数を観測できる。なお、トランジスタに流れうるリーク電流、及び発光素子間の横リーク電流が極めて低い構成とすることで、黒表示時に生じうる光漏れなどが限りなく少ない表示とすることができる。
 また、表示パネルの画面のサイズに応じて、表示パネルに用いるトランジスタの構成を適宜選択すればよい。例えば、表示パネルのトランジスタとして、単結晶Siトランジスタを用いる場合、対角のサイズが0.1インチ以上3インチ以下の画面サイズに適用することができる。また、表示パネルのトランジスタとして、LTPSトランジスタを用いる場合、対角のサイズが0.1インチ以上30インチ以下、好ましくは1インチ以上30インチ以下の画面サイズに適用することができる。また、表示パネルにLTPO(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)を用いる場合、対角のサイズを0.1インチ以上50インチ以下、好ましくは1インチ以上50インチ以下の画面サイズに適用することができる。また、表示パネルのトランジスタとして、OSトランジスタを用いる場合、対角のサイズを0.1インチ以上200インチ以下、好ましくは50インチ以上100インチ以下の画面サイズに適用することができる。
 なお、単結晶Siトランジスタは、単結晶Si基板の大きさより、大型化が非常に困難である。また、LTPSトランジスタは、製造工程にてレーザ結晶化装置を用いるため、大型化(代表的には、対角のサイズにて30インチを超える画面サイズ)への対応が難しい。一方でOSトランジスタは、製造工程にてレーザ結晶化装置などを用いる制約がない、または比較的低温のプロセス温度(代表的には450℃以下)で製造することが可能なため、比較的大面積(代表的には、対角のサイズにて50インチ以上100インチ以下)の表示パネルまで対応することが可能である。また、LTPOについては、LTPSトランジスタを用いる場合と、OSトランジスタを用いる場合との間の領域の表示パネルのサイズ(代表的には、対角のサイズにて1インチ以上50インチ以下)に適用することが可能となる。
 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12A及び図12Bにおける基板291に相当する。基板331から容量240までの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む基板101に相当する。基板331としては、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としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化シリコン膜よりも水素または酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
 絶縁層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(酸化物半導体ともいう)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としては、上記絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 絶縁層328及び絶縁層264に、半導体層321に達する開口が設けられている。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としては、上記絶縁層328及び絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 一対の導電層325の一方と電気的に接続するプラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、及び絶縁層264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17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18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、発光素子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、表示パネルを小型化することが可能となる。
 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4)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルに適用することのできるトランジスタの構成例について説明する。特に、チャネルが形成される半導体にシリコンを含むトランジスタを用いる場合について説明する。
 本発明の一態様は、発光素子と、画素回路と、を有する表示パネルである。表示パネルは、例えば、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)の光を発する3種類の発光素子を有することで、フルカラーの表示パネルを実現できる。
 発光素子を駆動する画素回路に含まれるトランジスタの全てに、チャネルが形成される半導体層にシリコンを有するトランジスタを用いることが好ましい。シリコンとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンなどが挙げられる。特に、半導体層にLTPSトランジスタを用いることが好ましい。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トランジスタなどのシリコンを用いた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、表示パネル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。
 また、画素回路に含まれるトランジスタの少なくとも一に、チャネルが形成される半導体に金属酸化物(以下、酸化物半導体ともいう)を有するトランジスタ(以下、OSトランジスタともいう)を用いることが好ましい。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、表示パネルの消費電力を低減することができる。
 画素回路に含まれるトランジスタの一部に、LTPSトランジスタを用い、他の一部にOSトランジスタを用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い表示パネルを実現することができる。より好適な例としては、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などにOSトランジスタを適用し、電流を制御するトランジスタなどにLTPSトランジスタを適用することが好ましい。
 例えば、画素回路に設けられるトランジスタの一は、発光素子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、発光素子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素子に流れる電流を大きくできる。
 一方、画素回路に設けられ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。
 以下では、より具体的な構成例について、図面を参照して説明する。
[表示パネルの構成例2]
 図19Aに、表示パネル400のブロック図を示す。表示パネル400は、表示部404、駆動回路部402、駆動回路部403などを有する。
 表示部404は、マトリクス状に配置された複数の画素430を有する。画素430は、副画素405R、副画素405G、及び副画素405Bを有する。副画素405R、副画素405G、及び副画素405Bは、それぞれ表示デバイスとして機能する発光素子を有する。
 画素430は、配線GL、配線SLR、配線SLG、及び配線SLBと電気的に接続されている。配線SLR、配線SLG、及び配線SLBは、それぞれ駆動回路部402と電気的に接続されている。配線GLは、駆動回路部403と電気的に接続されている。駆動回路部402は、ソース線駆動回路(ソースドライバともいう)として機能し、駆動回路部403は、ゲート線駆動回路(ゲートドライバともいう)として機能する。配線GLは、ゲート線として機能し、配線SLR、配線SLG、及び配線SLBは、それぞれソース線として機能する。
 副画素405Rは、赤色の光を呈する発光素子を有する。副画素405Gは、緑色の光を呈する発光素子を有する。副画素405Bは、青色の光を呈する発光素子を有する。これにより、表示パネル400はフルカラーの表示を行うことができる。なお、画素430は、他の色の光を呈する発光素子を有する副画素を有していてもよい。例えば画素430は、上記3つの副画素に加えて、白色の光を呈する発光素子を有する副画素、または黄色の光を呈する発光素子を有する副画素などを有していてもよい。
 配線GLは、行方向(配線GLの延伸方向)に配列する副画素405R、副画素405G、及び副画素405Bと電気的に接続されている。配線SLR、配線SLG、及び配線SLBは、それぞれ、列方向(配線SLR等の延伸方向)に配列する副画素405R、副画素405G、または副画素405B(図示しない)と電気的に接続されている。
〔画素回路の構成例〕
 図19Bに、上記副画素405R、副画素405G、及び副画素405Bに適用することのできる画素405の回路図の一例を示す。画素405は、トランジスタM1、トランジスタM2、トランジスタM3、容量C1、及び発光素子ELを有する。また、画素405には、配線GL及び配線SLが電気的に接続される。配線SLは、図19Aで示した配線SLR、配線SLG、及び配線SLBのうちのいずれかに対応する。
 トランジスタM1は、ゲートが配線GLと電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が配線SLと電気的に接続され、他方が容量C1の一方の電極、及びトランジスタM2のゲートと電気的に接続される。トランジスタM2は、ソース及びドレインの一方が配線ALと電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が発光素子ELの一方の電極、容量C1の他方の電極、及びトランジスタM3のソース及びドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタM3は、ゲートが配線GLと電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が配線RLと電気的に接続される。発光素子ELは、他方の電極が配線CLと電気的に接続される。
 配線SLには、データ電位Dが与えられる。配線GLには、選択信号が与えられる。当該選択信号には、トランジスタを導通状態とする電位と、非導通状態とする電位が含まれる。
 配線RLには、リセット電位が与えられる。配線ALには、アノード電位が与えられる。配線CLには、カソード電位が与えられる。画素405において、アノード電位はカソード電位よりも高い電位とする。また、配線RLに与えられるリセット電位は、リセット電位とカソード電位との電位差が、発光素子ELのしきい値電圧よりも小さくなるような電位とすることができる。リセット電位は、カソード電位よりも高い電位、カソード電位と同じ電位、または、カソード電位よりも低い電位とすることができる。
 トランジスタM1及びトランジスタM3は、スイッチとして機能する。トランジスタM2は、発光素子ELに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能する。例えば、トランジスタM1は選択トランジスタとして機能し、トランジスタM2は、駆動トランジスタとして機能するともいえる。
 ここで、トランジスタM1乃至トランジスタM3の全てに、LTPSトランジスタを適用することが好ましい。または、トランジスタM1及びトランジスタM3にOSトランジスタを適用し、トランジスタM2にLTPSトランジスタを適用することが好ましい。
 または、トランジスタM1乃至トランジスタM3のすべてに、OSトランジスタを適用してもよい。このとき、駆動回路部402が有する複数のトランジスタ、及び駆動回路部403が有する複数のトランジスタのうち、一以上にLTPSトランジスタを適用し、他のトランジスタにOSトランジスタを適用する構成とすることができる。例えば、表示部404に設けられるトランジスタにはOSトランジスタを適用し、駆動回路部402及び駆動回路部403に設けられるトランジスタにはLTPSトランジスタを適用することもできる。
 シリコンよりもバンドギャップが広く、かつキャリア密度の小さい酸化物半導体を用いたトランジスタは、極めて小さいオフ電流を実現することができる。そのため、その小さいオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量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。そのため、特に容量C1に直列に接続されるトランジスタM1及びトランジスタM3には、それぞれ、酸化物半導体が適用されたトランジスタを用いることが好ましい。トランジスタM1及びトランジスタM3として酸化物半導体を有するトランジスタを適用することで、容量C1に保持される電荷が、トランジスタM1またはトランジスタM3を介してリークされることを防ぐことができる。また、容量C1に保持される電荷を長時間に亘って保持できるため、画素405のデータを書き換えることなく、静止画を長期間に亘って表示することが可能となる。
 なお、図19Bにおいて、トランジスタをnチャネル型のトランジスタとして表記しているが、pチャネル型のトランジスタを用いることもできる。
 また、画素405が有する各トランジスタは、同一基板上に並べて形成されることが好ましい。
 画素405が有するトランジスタとして、半導体層を介して重なる一対のゲートを有するトランジスタを適用することができる。
 一対のゲートを有するトランジスタにおいて、一対のゲートが互いに電気的に接続され、同じ電位が与えられる構成とすることで、トランジスタのオン電流が高まること、及び飽和特性が向上するといった利点がある。また、一対のゲートの一方に、トランジスタのしきい値電圧を制御する電位を与えてもよい。また、一対のゲートの一方に、定電位を与えることで、トランジスタの電気特性の安定性を向上させることができる。例えば、トランジスタの一方のゲートを、定電位が与えられる配線と電気的に接続する構成としてもよいし、自身のソースまたはドレインと電気的に接続する構成としてもよい。
 図19Cに示す画素405は、トランジスタM1及びトランジスタM3に、一対のゲートを有するトランジスタを適用した場合の例である。トランジスタM1及びトランジスタM3は、それぞれ一対のゲートが電気的に接続されている。このような構成とすることで、画素405へのデータの書き込み期間を短縮することができる。
 図19Dに示す画素405は、トランジスタM1及びトランジスタM3に加えて、トランジスタM2にも、一対のゲートを有するトランジスタを適用した例である。トランジスタM2は、一対のゲートが電気的に接続されている。トランジスタM2に、このようなトランジスタを適用することで、飽和特性が向上するため、発光素子ELの発光輝度の制御が容易となり、表示品位を高めることができる。
[トランジスタの構成例]
 以下では、上記表示パネルに適用することのできるトランジスタの断面構成例について説明する。
〔構成例1〕
 図20Aは、トランジスタ410を含む断面図である。
 トランジスタ410は、基板401上に設けられ、半導体層に多結晶シリコンを適用したトランジスタである。例えばトランジスタ410は、画素405のトランジスタM2に対応する。すなわち、図20Aは、トランジスタ410のソース及びドレインの一方が、発光素子の導電層161と電気的に接続されている例である。
 トランジスタ410は、半導体層411、絶縁層412、導電層413等を有する。半導体層411は、チャネル形成領域411i及び低抵抗領域411nを有する。半導体層411は、シリコンを有する。半導体層411は、多結晶シリコンを有することが好ましい。絶縁層412の一部は、ゲート絶縁層として機能する。導電層413の一部は、ゲート電極として機能する。
 なお、半導体層411は、半導体特性を示す金属酸化物(酸化物半導体ともいう)を含む構成とすることもできる。このとき、トランジスタ410は、OSトランジスタと呼ぶことができる。
 低抵抗領域411nは、不純物元素を含む領域である。例えばトランジスタ410をnチャネル型のトランジスタとする場合には、低抵抗領域411nにリン、ヒ素などを添加すればよい。一方、pチャネル型のトランジスタとする場合には、低抵抗領域411nにホウ素、アルミニウムなどを添加すればよい。また、トランジスタ410のしきい値電圧を制御するため、チャネル形成領域411iに、上述した不純物が添加されていてもよい。
 基板401上に、絶縁層421が設けられている。半導体層411は、絶縁層421上に設けられている。絶縁層412は、半導体層411及び絶縁層421を覆って設けられている。導電層413は、絶縁層412上の、半導体層411と重なる位置に設けられている。
 また、導電層413及び絶縁層412を覆って絶縁層422が設けられる。絶縁層422上には、導電層414a及び導電層414bが設けられる。導電層414a及び導電層414bは、絶縁層422及び絶縁層412に設けられた開口部において、低抵抗領域411nと電気的に接続されている。導電層414aの一部は、ソース電極及びドレイン電極の一方として機能し、導電層414bの一部は、ソース電極及びドレイン電極の他方として機能する。また、導電層414a、導電層414b、及び絶縁層422を覆って、絶縁層423が設けられている。
 絶縁層423上には、画素電極として機能する導電層161が設けられる。導電層161は、絶縁層423上に設けられ、絶縁層423に設けられた開口において、導電層414bと電気的に接続されている。ここでは省略するが、導電層161上には、発光素子が有する導電層、EL層及び共通電極を積層することができる。
〔構成例2〕
 図20Bには、一対のゲート電極を有するトランジスタ410aを示す。図20Bに示すトランジスタ410aは、導電層415、及び絶縁層416を有する点で、図20Aと主に相違している。
 導電層415は、絶縁層421上に設けられている。また、導電層415及び絶縁層421を覆って、絶縁層416が設けられている。半導体層411は、少なくともチャネル形成領域411iが、絶縁層416を介して導電層415と重なるように設けられている。
 図20Bに示すトランジスタ410aにおいて、導電層413の一部が第1のゲート電極として機能し、導電層415の一部が第2のゲート電極として機能する。またこのとき、絶縁層412の一部が第1のゲート絶縁層として機能し、絶縁層416の一部が第2のゲート絶縁層として機能する。
 ここで、第1のゲート電極と、第2のゲート電極とを電気的に接続する場合、図示しない領域において、絶縁層412及び絶縁層416に設けられた開口部を介して導電層413と導電層415とを電気的に接続すればよい。また、第2のゲート電極と、ソースまたはドレインとを電気的に接続する場合、図示しない領域において、絶縁層422、絶縁層412、及び絶縁層416に設けられた開口部を介して、導電層414aまたは導電層414bと、導電層415とを電気的に接続すればよい。
 画素405を構成するトランジスタの全てに、LTPSトランジスタを適用する場合、図20Aで例示したトランジスタ410、または図20Bで例示したトランジスタ410aを適用することができる。このとき、画素405を構成する全てのトランジスタに、トランジスタ410aを用いてもよいし、全てのトランジスタにトランジスタ410を適用してもよいし、トランジスタ410aと、トランジスタ410とを組み合わせて用いてもよい。
〔構成例3〕
 以下では、半導体層にシリコンが適用されたトランジスタと、半導体層に金属酸化物が適用されたトランジスタの両方を有する構成の例について説明する。
 図20Cに、トランジスタ410a及びトランジスタ450を含む、断面概略図を示している。
 トランジスタ410aについては、上記構成例1を援用できる。なお、ここではトランジスタ410aを用いる例を示したが、トランジスタ410とトランジスタ450とを有する構成としてもよいし、トランジスタ410、トランジスタ410a、トランジスタ450の全てを有する構成としてもよい。
 トランジスタ450は、半導体層に金属酸化物を適用したトランジスタである。図20Cに示す構成は、例えばトランジスタ450が画素405のトランジスタM1に対応し、トランジスタ410aがトランジスタM2に対応する例である。すなわち、図20Cは、トランジスタ410aのソース及びドレインの一方が、導電層161と電気的に接続されている例である。
 また、図20Cには、トランジスタ450が一対のゲートを有する例を示している。
 トランジスタ450は、導電層455、絶縁層422、半導体層451、絶縁層452、導電層453等を有する。導電層453の一部は、トランジスタ450の第1のゲートとして機能し、導電層455の一部は、トランジスタ450の第2のゲートとして機能する。このとき、絶縁層452の一部はトランジスタ450の第1のゲート絶縁層として機能し、絶縁層422の一部は、トランジスタ450の第2のゲート絶縁層として機能する。
 導電層455は、絶縁層412上に設けられている。絶縁層422は、導電層455を覆って設けられている。半導体層451は、絶縁層422上に設けられている。絶縁層452は、半導体層451及び絶縁層422を覆って設けられている。導電層453は、絶縁層452上に設けられ、半導体層451及び導電層455と重なる領域を有する。
 また、絶縁層426が絶縁層452及び導電層453を覆って設けられている。絶縁層426上には、導電層454a及び導電層454bが設けられる。導電層454a及び導電層454bは、絶縁層426及び絶縁層452に設けられた開口部において、半導体層451と電気的に接続されている。導電層454aの一部は、ソース電極及びドレイン電極の一方として機能し、導電層454bの一部は、ソース電極及びドレイン電極の他方として機能する。また、導電層454a、導電層454b、及び絶縁層426を覆って、絶縁層423が設けられている。
 ここで、トランジスタ410aと電気的に接続する導電層414a及び導電層414bは、導電層454a及び導電層454bと、同一の導電膜を加工して形成することが好ましい。図20Cでは、導電層414a、導電層414b、導電層454a、及び導電層454bが、同一面上に(すなわち絶縁層426の上面に接して)形成され、且つ、同一の金属元素を含む構成を示している。このとき、導電層414a及び導電層414bは、絶縁層426、絶縁層452、絶縁層422、及び絶縁層412に設けられた開口を介して、低抵抗領域411nと電気的に接続する。これにより、作製工程を簡略化できるため好ましい。
 また、トランジスタ410aの第1のゲート電極として機能する導電層413と、トランジスタ450の第2のゲート電極として機能する導電層455とは、同一の導電膜を加工して形成することが好ましい。図20Cでは、導電層413と導電層455とが、同一面上に(すなわち絶縁層412の上面に接して)形成され、且つ、同一の金属元素を含む構成を示している。これにより、作製工程を簡略化できるため好ましい。
 図20Cでは、トランジスタ450の第1のゲート絶縁層として機能する絶縁層452が、半導体層451の端部を覆う構成としたが、図20Dに示すトランジスタ450aのように、絶縁層452が、導電層453と上面形状が一致または概略一致するように加工されていてもよい。
 なお、本明細書等において「上面形状が概略一致」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「上面形状が概略一致」という。
 なお、ここではトランジスタ410aが、トランジスタM2に対応し、画素電極と電気的に接続する例を示したが、これに限られない。例えば、トランジスタ450またはトランジスタ450aが、トランジスタM2に対応する構成としてもよい。このとき、トランジスタ410aは、トランジスタM1、トランジスタM3、またはその他のトランジスタに対応する。
 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5)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルに用いることができる発光デバイスについて説明する。
 図21Aに示すように、発光デバイスは、一対の電極(下部電極772、上部電極788)の間に、EL層786を有する。EL層786は、層4420、発光層4411、層4430など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)など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21Aの構成をシングル構造と呼ぶ。
 また、図21Bは、図21Aに示す発光デバイスが有するEL層786の変形例である。具体的には、図21Bに示す発光デバイスは、下部電極772上の層4431と、層4431上の層4432と、層4432上の発光層4411と、発光層4411上の層4421と、層4421上の層4422と、層4422上の上部電極788と、を有する。例えば、下部電極772を陽極とし、上部電極788を陰極とした場合、層4431が正孔注入層として機能し、層4432が正孔輸送層として機能し、層4421が電子輸送層として機能し、層4422が電子注入層として機能する。または、下部電極772を陰極とし、上部電極788を陽極とした場合、層4431が電子注入層として機能し、層4432が電子輸送層として機能し、層4421が正孔輸送層として機能し、層4422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21C、図21D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、4412、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。
 また、図21E、図21Fに示すように、複数の発光ユニット(EL層786a、EL層786b)が電荷発生層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、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。
 図21C、図21Dにおいて、発光層4411、発光層4412、及び発光層4413に、同じ色の光を発する発光材料、さらには、同じ発光材料を用いてもよい。例えば、発光層4411、発光層4412、及び発光層4413に、青色の光を発する発光材料を用いてもよい。図21Dに示す層785として、色変換層を設けてもよい。
 また、発光層4411、発光層4412、及び発光層4413に、それぞれ異なる色の光を発する発光材料を用いてもよい。発光層4411、発光層4412、及び発光層4413がそれぞれ発する光が補色の関係である場合、白色発光が得られる。図21Dに示す層785として、カラーフィルタ(着色層ともいう)を設けてもよい。白色光がカラーフィルタを透過することで、所望の色の光を得ることができる。
 また、図21E、図21Fにおいて、発光層4411と、発光層4412とに、同じ色の光を発する発光材料、さらには、同じ発光材料を用いてもよい。または、発光層4411と、発光層4412とに、異なる色の光を発する発光材料を用いてもよい。発光層4411が発する光と、発光層4412が発する光が補色の関係である場合、白色発光が得られる。図21Fには、さらに層785を設ける例を示している。層785としては、色変換層及びカラーフィルタ(着色層)の一方または双方を用いることができる。
 なお、図21C、図21D、図21E、図21Fにおいても、図21B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。
 発光デバイスごとに、発光色(例えば、青(B)、緑(G)、及び赤(R))を作り分ける構造をSBS構造と呼ぶ場合がある。
 発光デバイスの発光色は、EL層786を構成する材料によって、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄または白など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以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるような発光物質を選択すればよい。例えば、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光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。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。または、発光層が発光物質を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6)
 本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について、図22乃至図24を用いて説明する。
 本実施の形態の電子機器は、本発明の一態様の表示システムに用いることができる。具体的には、当該電子機器は、本発明の一態様の表示システムにおいて、装着型の表示装置、または、端末機として用いることができる。
 本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示パネルを有する。本発明の一態様の表示パネルは、高精細化及び高解像度化が容易であり、また、高い表示品位を実現できる。したがって、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
 電子機器としては、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、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、音響再生装置、などが挙げられる。
 特に、本発明の一態様の表示パネルは、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば、腕時計型及びブレスレット型の情報端末機(ウェアラブル機器)、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、メガネ型のAR向け機器、及び、MR向け機器など、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
 本発明の一態様の表示パネルは、HD(画素数1280×720)、FHD(画素数1920×1080)、WQHD(画素数2560×1440)、WQXGA(画素数2560×1600)、4K(画素数3840×2160)、8K(画素数7680×4320)といった極めて高い解像度を有していることが好ましい。特に4K、8K、またはそれ以上の解像度とすることが好ましい。また、本発明の一態様の表示パネルにおける画素密度(精細度)は、100ppi以上が好ましく、300ppi以上が好ましく、500ppi以上がより好ましく、1000ppi以上がより好ましく、2000ppi以上がより好ましく、3000ppi以上がより好ましく、5000ppi以上がより好ましく、7000ppi以上がさらに好ましい。このように高い解像度及び高い精細度の一方または双方を有する表示パネルを用いることで、携帯型または家庭用途などのパーソナルユースの電子機器において、臨場感及び奥行き感などをより高めることが可能となる。また、本発明の一態様の表示パネルの画面比率(アスペクト比)については、特に限定はない。例えば、表示パネルは、1:1(正方形)、4:3、16:9、16:10など様々な画面比率に対応することができる。
 本実施の形態の電子機器は、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)を有していてもよい。
 本実施の形態の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
 図22A乃至図22Dを用いて、頭部に装着可能なウェアラブル機器の一例を説明する。これらウェアラブル機器は、ARのコンテンツを表示する機能、及びVRのコンテンツを表示する機能の一方または双方を有する。なお、これらウェアラブル機器は、AR、VRの他に、SRまたはMRのコンテンツを表示する機能を有していてもよい。電子機器が、AR、VR、SR、及びMRなどのうち少なくとも一つのコンテンツを表示する機能を有することで、使用者の没入感を高めることが可能となる。図22A乃至図22Dに示す電子機器は、本発明の一態様の表示システムにおける装着型の表示装置として好適である。
 図22Aに示す電子機器700A、及び、図22Bに示す電子機器700Bは、それぞれ、一対の表示パネル751と、一対の筐体721と、通信部(図示しない)と、一対の装着部723と、制御部(図示しない)と、撮像部(図示しない)と、一対の光学部材753と、フレーム757と、一対の鼻パッド758と、を有する。
 表示パネル751には、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。
 電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、光学部材753の表示領域756に、表示パネル751で表示した画像を投影することができる。光学部材753は透光性を有するため、使用者は光学部材753を通して視認される透過像に重ねて、表示領域に表示された画像を見ることができる。したがって、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、AR表示が可能な電子機器である。
 電子機器700A、及び、電子機器700Bには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、ジャイロセンサなどの加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域756に表示することもできる。
 通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により映像信号等を供給することができる。なお、無線通信機に代えて、または無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。
 また、電子機器700A、及び、電子機器700Bには、バッテリが設けられており、無線及び有線の一方または双方によって充電することができる。
 筐体721には、タッチセンサモジュールが設けられていてもよい。タッチセンサモジュールは、筐体721の外側の面がタッチされることを検出する機能を有する。タッチセンサモジュールにより、使用者のタップ操作またはスライド操作などを検出し、様々な処理を実行することができる。例えば、タップ操作によって動画の一時停止または再開などの処理を実行することが可能となり、スライド操作により、早送りまたは早戻しの処理を実行することなどが可能となる。また、2つの筐体721のそれぞれにタッチセンサモジュールを設けることで、操作の幅を広げることができる。
 タッチセンサモジュールとしては、様々なタッチセンサを適用することができる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式、光学方式等、種々の方式を採用することができる。特に、静電容量方式または光学方式のセンサを、タッチセンサモジュールに適用することが好ましい。
 光学方式のタッチセンサを用いる場合には、受光素子(受光デバイス)として、光電変換素子(光電変換デバイスともいう)を用いることができる。光電変換デバイスの活性層には、無機半導体及び有機半導体の一方または双方を用いることができる。
 図22Cに示す電子機器800A、及び、図22Dに示す電子機器800Bは、それぞれ、一対の表示部820と、筐体821と、通信部822と、一対の装着部823と、制御部824と、一対の撮像部825と、一対のレンズ832と、を有する。
 表示部820には、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。これにより、使用者に高い没入感を感じさせることができる。
 表示部820は、筐体821の内部の、レンズ832を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部820に異なる画像を表示させることで、視差を用いた3次元表示を行うこともできる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、VR向けの電子機器ということができる。電子機器800Aまたは電子機器800Bを装着した使用者は、レンズ832を通して、表示部820に表示される画像を視認することができる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、レンズ832及び表示部820が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ832と表示部820との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
 装着部823により、使用者は電子機器800Aまたは電子機器800Bを頭部に装着することができる。なお、図22Cなどにおいては、メガネのつる(ジョイント、テンプルなどともいう)のような形状として例示しているがこれに限定されない。装着部823は、使用者が装着できればよく、例えば、ヘルメット型またはバンド型の形状としてもよい。
 撮像部825は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部825が取得したデータは、表示部820に出力することができる。撮像部825には、イメージセンサを用いることができる。また、望遠、広角などの複数の画角に対応可能なように複数のカメラを設けてもよい。
 なお、ここでは撮像部825を有する例を示したが、対象物の距離を測定することのできる測距センサ(以下、検知部ともよぶ)を設ければよい。すなわち、撮像部825は、検知部の一態様である。検知部としては、例えばイメージセンサ、または、ライダー(LIDAR:Light Detection and Ranging)などの距離画像センサを用いることができる。カメラによって得られた画像と、距離画像センサによって得られた画像とを用いることにより、より多くの情報を取得し、より高精度なジェスチャー操作を可能とすることができる。
 電子機器800Aは、骨伝導イヤホンとして機能する振動機構を有していてもよい。例えば、表示部820、筐体821、及び装着部823のいずれか一または複数に、当該振動機構を有する構成を適用することができる。これにより、別途、ヘッドホン、イヤホン、またはスピーカなどの音響機器を必要とせず、電子機器800Aを装着しただけで映像と音声を楽しむことができる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には映像出力機器等からの映像信号、及び、電子機器内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。
 本発明の一態様の電子機器は、イヤホン750と無線通信を行う機能を有していてもよい。イヤホン750は、通信部(図示しない)を有し、無線通信機能を有する。イヤホン750は、無線通信機能により、電子機器から情報(例えば音声データ)を受信することができる。例えば、図22Aに示す電子機器700Aは、無線通信機能によって、イヤホン750に情報を送信する機能を有する。また、例えば、図22Cに示す電子機器800Aは、無線通信機能によって、イヤホン750に情報を送信する機能を有する。
 また、電子機器がイヤホン部を有していてもよい。図22Bに示す電子機器700Bは、イヤホン部727を有する。例えば、イヤホン部727と制御部とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤホン部727と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体721または装着部723の内部に配置されていてもよい。
 同様に、図22Dに示す電子機器800Bは、イヤホン部827を有する。例えば、イヤホン部827と制御部824とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤホン部827と制御部824とをつなぐ配線の一部は、筐体821または装着部823の内部に配置されていてもよい。また、イヤホン部827と装着部823とがマグネットを有していてもよい。これにより、イヤホン部827を装着部823に磁力によって固定することができ、収納が容易となり好ましい。
 なお、電子機器は、イヤホンまたはヘッドホンなどを接続することができる音声出力端子を有していてもよい。また、電子機器は、音声入力端子及び音声入力機構の一方または双方を有していてもよい。音声入力機構としては、例えば、マイクなどの集音装置を用いることができる。電子機器が音声入力機構を有することで、電子機器に、いわゆるヘッドセットとしての機能を付与してもよい。
 このように、本発明の一態様の電子機器としては、メガネ型(電子機器700A、及び、電子機器700Bなど)と、ゴーグル型(電子機器800A、及び、電子機器800Bなど)と、のどちらも好適である。
 また、本発明の一態様の電子機器は、有線または無線によって、イヤホンに情報を送信することができる。
 図23及び図24に示す電子機器は、本発明の一態様の表示システムにおける端末機として好適である。
 図23Aに示す電子機器6500は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。
 電子機器6500は、筐体6501、表示部6502、電源ボタン6503、ボタン6504、スピーカ6505、マイク6506、カメラ6507、及び光源6508等を有する。表示部6502はタッチパネル機能を備える。
 表示部6502に、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。
 図23Bは、筐体6501のマイク6506側の端部を含む断面概略図である。
 筐体6501の表示面側には透光性を有する保護部材6510が設けられ、筐体6501と保護部材6510に囲まれた空間内に、表示パネル6511、光学部材6512、タッチセンサパネル6513、プリント基板6517、バッテリ6518等が配置されている。
 保護部材6510には、表示パネル6511、光学部材6512、及びタッチセンサパネル6513が接着層(図示しない)により固定されている。
 表示部6502よりも外側の領域において、表示パネル6511の一部が折り返されており、当該折り返された部分にFPC6515が接続されている。FPC6515には、IC6516が実装されている。FPC6515は、プリント基板6517に設けられた端子に接続されている。
 表示パネル6511には本発明の一態様のフレキシブルディスプレイを適用することができる。そのため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル6511が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ6518を搭載することもできる。また、表示パネル6511の一部を折り返して、画素部の裏側にFPC6515との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。
 図23Cにテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置7100は、筐体7101に表示部7000が組み込まれている。ここでは、スタンド7103により筐体7101を支持した構成を示している。
 表示部7000に、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。
 図23Cに示すテレビジョン装置7100の操作は、筐体7101が備える操作スイッチ、及び、別体のリモコン操作機7111により行うことができる。または、表示部7000にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7000に触れることでテレビジョン装置7100を操作してもよい。リモコン操作機7111は、当該リモコン操作機7111から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機7111が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部7000に表示される映像を操作することができる。
 なお、テレビジョン装置7100は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
 図23Dに、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ7200は、筐体7211、キーボード7212、ポインティングデバイス7213、外部接続ポート7214等を有する。筐体7211に、表示部7000が組み込まれている。
 表示部7000に、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。
 図23E及び図23Fに、デジタルサイネージの一例を示す。
 図23Eに示すデジタルサイネージ7300は、筐体7301、表示部7000、及びスピーカ7303等を有する。さらに、LEDランプ、操作キー(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
 図23Fは円柱状の柱7401に取り付けられたデジタルサイネージ7400である。デジタルサイネージ7400は、柱7401の曲面に沿って設けられた表示部7000を有する。
 図23E及び図23Fにおいて、表示部7000に、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。
 表示部7000が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部7000が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
 表示部7000にタッチパネルを適用することで、表示部7000に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
 また、図23E及び図23Fに示すように、デジタルサイネージ7300またはデジタルサイネージ7400は、使用者が所持するスマートフォン等の情報端末機7311または情報端末機7411と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部7000に表示される広告の情報を、情報端末機7311または情報端末機7411の画面に表示させることができる。また、情報端末機7311または情報端末機7411を操作することで、表示部7000の表示を切り替えることができる。
 また、デジタルサイネージ7300またはデジタルサイネージ7400に、情報端末機7311または情報端末機7411の画面を操作手段(コントローラ)としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数の使用者が同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
 図24A乃至図24Gに示す電子機器は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9008、等を有する。
 図24A乃至図24Gに示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。なお、電子機器の機能はこれらに限られず、様々な機能を有することができる。電子機器は、複数の表示部を有していてもよい。また、電子機器にカメラ等を設け、静止画または動画を撮影し、記録媒体(外部またはカメラに内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
 図24A乃至図24Gに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
 図24Aは、携帯情報端末9101を示す斜視図である。携帯情報端末9101は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末9101は、スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を設けてもよい。また、携帯情報端末9101は、文字及び画像情報をその複数の面に表示することができる。図24Aでは3つのアイコン9050を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部9001の他の面に表示することもできる。情報9051の一例としては、電子メール、SNS、電話などの着信の通知、電子メールまたはSNSなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度などがある。または、情報9051が表示されている位置にはアイコン9050などを表示してもよい。
 図24Bは、携帯情報端末9102を示す斜視図である。携帯情報端末9102は、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状態で、携帯情報端末9102の上方から観察できる位置に表示された情報9053を確認することもできる。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。
 図24Cは、タブレット端末9103を示す斜視図である。タブレット端末9103は、一例として、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションの実行が可能である。タブレット端末9103は、筐体9000の正面に表示部9001、カメラ9002、マイクロフォン9008、スピーカ9003を有し、筐体9000の左側面には操作用のボタンとしての操作キー9005、底面には接続端子9006を有する。
 図24Dは、腕時計型の携帯情報端末9200を示す斜視図である。携帯情報端末9200は、例えばスマートウォッチ(登録商標)として用いることができる。また、表示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末9200は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うこと、及び、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。
 図24E乃至図24Gは、折り畳み可能な携帯情報端末9201を示す斜視図である。また、図24Eは携帯情報端末9201を展開した状態、図24Gは折り畳んだ状態、図24Fは図24Eと図24Gの一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末9201は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末9201が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000に支持されている。例えば、表示部9001は、曲率半径0.1mm以上150mm以下で曲げることができる。
 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。
100:表示装置、100A:表示装置、100B:表示装置、100C:表示装置、100D:表示装置、100E:表示装置、100F:表示装置、101:基板、103:画素、110:発光素子、110a:副画素、110b:副画素、110B:発光素子、110c:副画素、110d:副画素、110G:発光素子、110R:発光素子、111:導電層、111B:導電層、111C:接続電極、111G:導電層、111R:導電層、111S:導電層、112:EL層、112B:EL層、112Bf:EL膜、112G:EL層、112Gf:EL膜、112R:EL層、112Rf:EL膜、112S:活性層、113:共通電極、114:共通層、115:導電層、115B:導電層、115G:導電層、115R:導電層、117:導電層、117B:導電層、117G:導電層、117R:導電層、120:スリット、121:保護層、122:樹脂層、124a:画素、124b:画素、126:樹脂層、128:基板、129:着色層、129a:着色層、129b:着色層、129c:着色層、129d:ブラックマトリックス、131a:樹脂層、131af:樹脂膜、131b:絶縁層、131bf:絶縁膜、140:樹脂層、143a:レジストマスク、143b:レジストマスク、143c:レジストマスク、144:犠牲膜、144B:犠牲膜、144G:犠牲膜、144R:犠牲膜、145:犠牲層、145B:犠牲層、145G:犠牲層、145R:犠牲層、146B:犠牲膜、146G:犠牲膜、146R:犠牲膜、147:犠牲層、147B:犠牲層、147G:犠牲層、147R:犠牲層、150:受光素子、161:導電層、240:容量、241:導電層、243:絶縁層、245:導電層、251:導電層、252:導電層、254:絶縁層、255:絶縁層、255a:絶縁層、255b:絶縁層、256:プラグ、257:導電層、261:絶縁層、262:絶縁層、263:絶縁層、264:絶縁層、265:絶縁層、271:プラグ、274:プラグ、274a:導電層、274b:導電層、280:表示モジュール、281:表示部、282:回路部、283:画素回路部、283a:画素回路、284:画素部、284a:画素、285:端子部、286:配線部、290:FPC、291:基板、292:基板、301:基板、301A:基板、301B:基板、310:トランジスタ、310A:トランジスタ、310B:トランジスタ、311:導電層、312:低抵抗領域、313:絶縁層、314:絶縁層、315:素子分離層、320:トランジスタ、320A:トランジスタ、320B: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、351:基板、352:指、353:層、355:機能層、357:層、359:基板、400:表示パネル、401:基板、402:駆動回路部、403:駆動回路部、404:表示部、405:画素、405B:副画素、405G:副画素、405R:副画素、410:トランジスタ、410a:トランジスタ、411:半導体層、411i:チャネル形成領域、411n:低抵抗領域、412:絶縁層、413:導電層、414a:導電層、414b:導電層、415:導電層、416:絶縁層、421:絶縁層、422:絶縁層、423:絶縁層、426:絶縁層、430:画素、450:トランジスタ、450a:トランジスタ、451:半導体層、452:絶縁層、453:導電層、454a:導電層、454b:導電層、455:導電層、700A:電子機器、700B:電子機器、721:筐体、723:装着部、727:イヤホン部、750:イヤホン、751:表示パネル、753:光学部材、756:表示領域、757:フレーム、758:鼻パッド、772:下部電極、785:層、786:EL層、786a:EL層、786b:EL層、788:上部電極、800A:電子機器、800B:電子機器、820:表示部、821:筐体、822:通信部、823:装着部、824:制御部、825:撮像部、827:イヤホン部、832:レンズ、4411:発光層、4412:発光層、4413:発光層、4420:層、4421:層、4422:層、4430:層、4431:層、4432:層、4440:電荷発生層、6500:電子機器、6501:筐体、6502:表示部、6503:電源ボタン、6504:ボタン、6505:スピーカ、6506:マイク、6507:カメラ、6508:光源、6510:保護部材、6511:表示パネル、6512:光学部材、6513:タッチセンサパネル、6515:FPC、6516:IC、6517:プリント基板、6518:バッテリ、7000:表示部、7100:テレビジョン装置、7101:筐体、7103:スタンド、7111:リモコン操作機、7200:ノート型パーソナルコンピュータ、7211:筐体、7212:キーボード、7213:ポインティングデバイス、7214:外部接続ポート、7300:デジタルサイネージ、7301:筐体、7303:スピーカ、7311:情報端末機、7400:デジタルサイネージ、7401:柱、7411:情報端末機、9000:筐体、9001:表示部、9002:カメラ、9003:スピーカ、9005:操作キー、9006:接続端子、9007:センサ、9008:マイクロフォン、9050:アイコン、9051:情報、9052:情報、9053:情報、9054:情報、9055:ヒンジ、9101:携帯情報端末、9102:携帯情報端末、9103:タブレット端末、9200:携帯情報端末、9201:携帯情報端末

Claims (6)

  1.  第1の絶縁層と、
     前記第1の絶縁層の開口の内部に設けられる第1の導電層と、
     前記第1の導電層上、及び前記第1の絶縁層上の第1のEL層と、
     前記第1のEL層の側面と、前記第1の絶縁層の上面と、に接する第2の絶縁層と、
     前記第1のEL層上、及び前記第2の絶縁層上の第2の導電層と、を有する表示装置。
  2.  請求項1において、
     前記第2の絶縁層上の第1の樹脂層を有し、
     前記第2の絶縁層は、前記第1のEL層の側面と前記第1の樹脂層に挟まれる第1領域と、前記第1の絶縁層の上面と前記第1の樹脂層に挟まれる第2領域と、を有し、
     前記第2の導電層は、前記第1のEL層の上面と、前記第1の樹脂層の上面と、に接する表示装置。
  3.  請求項1において、
     第1の樹脂層と、第1の層と、を有し、
     前記第1の層は、電子注入性の高い材料を含み、
     前記第1の樹脂層は、前記第2の絶縁層上に設けられ、
     前記第2の絶縁層は、前記第1のEL層の側面と前記第1の樹脂層に挟まれる第1領域と、前記第1の絶縁層の上面と前記第1の樹脂層に挟まれる第2領域と、を有し、
     前記第1の層は、前記第1のEL層の上面と、前記第1の樹脂層の上面と、に接し、
     前記第2の導電層は、前記第1の層の上面に接する表示装置。
  4.  第1の発光素子と、前記第1の発光素子に隣接して配置された第2の発光素子と、第1の絶縁層と、第2の絶縁層と、を有し、
     前記第1の発光素子は、前記第1の絶縁層の第1開口の内部に設けられる第1の導電層と、前記第1の導電層上及び前記第1の絶縁層上の第1のEL層と、前記第1のEL層上の共通電極と、を有し、
     前記第2の発光素子は、前記第1の絶縁層の第2開口の内部に設けられる第2の導電層と、前記第2の導電層上及び前記第1の絶縁層上の第2のEL層と、前記第2のEL層上の前記共通電極と、を有し、
     前記第2の絶縁層は、前記第1のEL層の側面と、前記第2のEL層の側面と、前記第1の絶縁層の上面と、に接し、
     前記共通電極は、前記第2の絶縁層上に位置し、前記第2の絶縁層と重畳する第3領域を有する表示装置。
  5.  請求項4において、
     前記第2の絶縁層上の第1の樹脂層を有し、
     前記第1の樹脂層は、前記第1のEL層と前記第2のEL層との間の第4領域に設けられ、
     前記共通電極は、前記第1のEL層の上面と、前記第2のEL層の上面と、前記第1の樹脂層の上面と、に接する表示装置。
  6.  請求項4において、
     第1の樹脂層と、共通層と、を有し、
     前記共通層は、電子注入性の高い材料を含み、
     前記第1の樹脂層は、前記第1の絶縁層上に設けられ、
     前記第1の樹脂層は、前記第1のEL層と前記第2のEL層との間の第4領域に設けられ、
     前記共通層は、前記第1のEL層の上面と、前記第2のEL層の上面と、前記第1の樹脂層の上面と、に接し、
     前記共通電極は、前記共通層の上面に接する表示装置。
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