WO2023012576A1 - 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び表示装置の作製方法 - Google Patents

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WO2023012576A1
WO2023012576A1 PCT/IB2022/056861 IB2022056861W WO2023012576A1 WO 2023012576 A1 WO2023012576 A1 WO 2023012576A1 IB 2022056861 W IB2022056861 W IB 2022056861W WO 2023012576 A1 WO2023012576 A1 WO 2023012576A1
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layer
conductive layer
light
film
display device
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PCT/IB2022/056861
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French (fr)
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山崎舜平
方堂涼太
神保安弘
笹村康紀
澤井寛美
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株式会社半導体エネルギー研究所
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Publication date
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    • H10K50/8445Encapsulations multilayered coatings having a repetitive structure, e.g. having multiple organic-inorganic bilayers
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    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/60Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a display device, a display module, and an electronic device.
  • One embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing a display device.
  • one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field.
  • Technical fields of one embodiment of the present invention include semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, storage devices, electronic devices, lighting devices, input devices (e.g., touch sensors), input/output devices (e.g., touch panels), The method of driving them or the method of manufacturing them can be mentioned as an example.
  • display devices are expected to be applied to various uses.
  • applications of large display devices include home television devices (also referred to as televisions or television receivers), digital signage (digital signage), and PIDs (Public Information Displays).
  • home television devices also referred to as televisions or television receivers
  • digital signage digital signage
  • PIDs Public Information Displays
  • development of smart phones, tablet terminals, and the like having touch panels is underway as mobile information terminals.
  • Devices that require high-definition display devices include, for example, virtual reality (VR), augmented reality (AR), alternative reality (SR), and mixed reality (MR).
  • VR virtual reality
  • AR augmented reality
  • SR alternative reality
  • MR mixed reality
  • a light-emitting device including a light-emitting element As a display device, for example, a light-emitting device including a light-emitting element (also referred to as a light-emitting device) has been developed.
  • a light-emitting element also referred to as an EL element or an organic EL element
  • EL electroluminescence
  • Patent Literature 1 discloses a display device for VR using an organic EL element (also referred to as an organic EL device).
  • Non-Patent Document 1 also discloses a method for manufacturing organic optoelectronic devices using standard UV photolithography.
  • an organic EL element can have a structure in which a layer containing an organic compound is sandwiched between a pair of electrodes.
  • the electrode when the electrode has a laminated structure of a plurality of layers having different materials, the electrode may deteriorate due to, for example, a reaction between the plurality of layers. This may reduce the yield of display devices.
  • Another object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a high-definition display device. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a high-resolution display device. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a novel method for manufacturing a display device.
  • One embodiment of the present invention includes a first light-emitting element, a second light-emitting element adjacent to the first light-emitting element, and a first insulating layer provided between the first light-emitting element and the second light-emitting element. and a second insulating layer on the first insulating layer, and the first light emitting element includes the first conductive layer and the second conductive layer covering the top and side surfaces of the first conductive layer.
  • a first EL layer on the second conductive layer, and a common electrode on the first EL layer, and the second light emitting element includes the third conductive layer and the third conductive layer a fourth conductive layer covering the top and side surfaces of the second insulating layer; a second EL layer on the fourth conductive layer; a common electrode on the second EL layer; , a common electrode is provided, the reflectance to visible light of the first conductive layer is higher than the reflectance to visible light of the second conductive layer, and the reflectance to visible light of the third conductive layer is higher than that of the fourth conductive layer.
  • the display device has a higher reflectance for visible light than the conductive layer.
  • the first EL layer includes a first functional layer having a region in contact with the second conductive layer, a first light-emitting layer on the first functional layer, and a second
  • the EL layer may have a second functional layer having a region in contact with the fourth conductive layer, and a second light-emitting layer on the second functional layer.
  • the first functional layer and the second functional layer have at least one of a hole injection layer and a hole transport layer, and the work function of the second conductive layer is the first Greater than the work function of the conductive layer, the work function of the fourth conductive layer may be greater than the work function of the third conductive layer.
  • the first light emitting element has a common layer between the first EL layer and the common electrode
  • the second light emitting element has a common layer between the second EL layer and the common electrode.
  • a common layer may be located between the second insulating layer and the common electrode, and the common layer may comprise at least one of an electron injection layer or an electron transport layer.
  • the first functional layer and the second functional layer have at least one of an electron injection layer and an electron transport layer, and the work function of the second conductive layer is the same as that of the first conductive layer and the work function of the fourth conductive layer may be less than the work function of the third conductive layer.
  • the first light emitting element has a common layer between the first EL layer and the common electrode
  • the second light emitting element has a common layer between the second EL layer and the common electrode.
  • a common layer may be located between the second insulating layer and the common electrode, and the common layer may comprise at least one of a hole injection layer or a hole transport layer.
  • the second conductive layer and the fourth conductive layer contain an oxide containing at least one selected from indium, tin, zinc, gallium, titanium, aluminum, and silicon. It's okay.
  • the first insulating layer has a region in contact with the side surface of the first EL layer and the side surface of the second EL layer, and is in contact with part of the upper surface of the first EL layer and the second EL layer.
  • 2 covers part of the upper surface of the EL layer, and in a cross-sectional view, the end of the second insulating layer has a tapered shape with a taper angle of less than 90°, and the second insulating layer is the same as the first insulating layer. may cover at least part of the sides of the
  • the end portion of the first insulating layer may have a tapered shape with a taper angle of less than 90° in a cross-sectional view.
  • the first insulating layer may be an inorganic insulating layer
  • the second insulating layer may be an organic insulating layer
  • the first insulating layer may contain aluminum oxide and the second insulating layer may contain acrylic resin.
  • a display module that includes the display device of one embodiment of the present invention and at least one of a connector and an integrated circuit is also one embodiment of the present invention.
  • An electronic device including the display module of one embodiment of the present invention and at least one of a housing, a battery, a camera, a speaker, and a microphone is also one embodiment of the present invention.
  • a first conductive layer is formed, a top surface and side surfaces of the first conductive layer are formed, and a second conductive layer having a lower reflectance to visible light than the first conductive layer is formed. Then, an EL film is formed over the second conductive layer, a mask film is formed over the EL film, the EL film and the mask film are processed, and the EL layer over the second conductive layer and the EL film are formed. and forming a mask layer on the layer.
  • the second conductive layer may be subjected to hydrophobic treatment after the formation of the second conductive layer and before the formation of the EL film.
  • the hydrophobic treatment may be performed by modifying the second conductive layer with fluorine.
  • a first conductive layer and a second conductive layer are formed to cover the top surface and side surfaces of the first conductive layer, and have a lower reflectance to visible light than the first conductive layer.
  • a first EL film is formed over the fourth conductive layer, a first mask film is formed over the first EL film, and the first EL film and the first mask film are processed. to form a first EL layer over the third conductive layer and a first mask layer over the first EL layer, expose the fourth conductive layer, and form a first mask layer over the first mask layer.
  • a second EL film is formed over the fourth conductive layer, a second mask film is formed over the second EL film, and the second EL film and the second mask film are processed.
  • the third conductive layer and the fourth conductive layer are made hydrophobic after the formation of the third conductive layer and the fourth conductive layer and before the formation of the first EL film. processing may be performed.
  • the third conductive layer and the fourth conductive layer may be subjected to hydrophobizing treatment by fluorine modification.
  • the etching treatment may be performed by wet etching.
  • a highly reliable display device can be provided.
  • a display device including a light-emitting element with high emission efficiency can be provided.
  • a display device with low power consumption can be provided.
  • a display device with high light extraction efficiency can be provided.
  • an inexpensive display device can be provided.
  • a display device with high display quality can be provided.
  • a high-definition display device can be provided.
  • a high-resolution display device can be provided.
  • one embodiment of the present invention can provide a novel display device.
  • a method for manufacturing a display device with high yield can be provided.
  • a highly reliable method for manufacturing a display device can be provided.
  • a method for manufacturing a display device including a light-emitting element with high emission efficiency can be provided.
  • a method for manufacturing a display device with low power consumption can be provided.
  • a method for manufacturing a display device with high light extraction efficiency can be provided.
  • a method for manufacturing a display device with high display quality can be provided.
  • a method for manufacturing a high-definition display device can be provided.
  • one embodiment of the present invention can provide a method for manufacturing a high-resolution display device.
  • one embodiment of the present invention can provide a novel method for manufacturing a display device.
  • FIG. 1 is a plan view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • 2B1 and 2B2 are cross-sectional views showing configuration examples of pixel electrodes.
  • 3A and 3B are cross-sectional views showing configuration examples of pixel electrodes.
  • 4A to 4C are cross-sectional views showing configuration examples of pixel electrodes.
  • 5A and 5B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 6A and 6B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 7A and 7B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 8A and 8B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • 11A and 11B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 12A and 12B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 13A and 13B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • 15A and 15B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 16A and 16B are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 17A and 17B are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 18A to 18F are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 19A and 19B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 20A and 20B are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 21A and 21B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 22A and 22B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • 24A to 24D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 25A to 25D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 26A to 26D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 27A, 27B1, and 27B2 are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 28A and 28B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 29A and 29B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 30A and 30B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 31A and 31B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 32A, 32B, 32C, 32D1, and 32D2 are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 33A to 33D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 34A to 34C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 35A to 35C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 36A to 36D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 37A and 37B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 38A to 38D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 39A to 39D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 40A to 40C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 41A and 41B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 42A and 42B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 43A to 43E are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 44A to 44D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 45A to 45C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 46A and 46B are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 47A and 47B are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 48A to 48G are plan views showing configuration examples of pixels.
  • 49A to 49I are plan views showing configuration examples of pixels.
  • 50A and 50B are perspective views showing configuration examples of the display module.
  • 51A and 51B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • 52A and 52B are cross-sectional views showing configuration examples of the display device.
  • FIG. 53 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 54 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 53 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 54 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 55 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 56 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 57 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 58 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 59 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 60 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 61 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 62 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 63 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 64 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 65 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 66 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 67 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 68 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 69 is a perspective view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 70A is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 70B1 and 70B2 are cross-sectional views illustrating configuration examples of transistors.
  • FIG. 71 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • FIG. 72 is a cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • 73A to 73B3 are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 74A to 74B3 are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 75A to 75C are cross-sectional views showing configuration examples of display devices.
  • 76A to 76F are cross-sectional views showing configuration examples of light-emitting elements.
  • 77A to 77C are cross-sectional views showing configuration examples of light-emitting elements.
  • 78A to 78D are diagrams showing examples of electronic devices.
  • 79A to 79F are diagrams showing examples of electronic devices.
  • 80A to 80G are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • film and “layer” can be interchanged depending on the case or situation.
  • conductive layer may be changed to the term “conductive film.”
  • insulating film may be changed to the term “insulating layer.”
  • a device manufactured using a metal mask or FMM fine metal mask, high-definition metal mask
  • a device with an MM (metal mask) structure is sometimes referred to as a device with an MML (metal maskless) structure.
  • 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 two or three functions of the carrier injection layer, the carrier transport layer, and the carrier block layer.
  • a light-emitting element has an EL layer between a pair of electrodes.
  • the EL layer has at least a light-emitting layer.
  • layers included in the EL layer include a light-emitting layer, a carrier injection layer, a carrier transport layer, a carrier block layer, and the like.
  • a carrier injection layer indicates one or both of a hole injection layer and an electron injection layer.
  • the carrier-transporting layer indicates one or both of a hole-transporting layer and an electron-transporting layer.
  • carrier blocking layer refers to one or both of a hole blocking layer and an electron blocking layer.
  • a tapered shape refers to a shape in which at least a part of the side surface of the structure is inclined with respect to the substrate surface.
  • it refers to a shape having a region in which the angle between the inclined side surface and the substrate surface (also called taper angle) is less than 90°.
  • the side surfaces of the structure and the substrate surface are not necessarily completely flat, and may be substantially planar with a fine curvature or substantially planar with fine unevenness.
  • a display device of one embodiment of the present invention is capable of full-color display.
  • a display device capable of full-color display can be manufactured by separately forming EL layers each including at least a light-emitting layer for each emission color.
  • a display device capable of full-color display can be manufactured by providing a colored layer (also referred to as a color filter) over an EL layer that emits white light.
  • a structure in which the light-emitting elements of each color (e.g., blue (B), green (G), and red (R)) are used to form separate light-emitting layers or separate light-emitting layers are sometimes called an SBS (side-by-side) structure.
  • SBS side-by-side
  • a light-emitting element capable of emitting white light is sometimes called a white light-emitting element.
  • an island shape indicates a state in which two or more layers using the same material formed in the same step are physically separated.
  • an island-shaped light-emitting layer means that the light-emitting layer is physically separated from an adjacent light-emitting layer.
  • an island-shaped light-emitting layer can be formed by a vacuum deposition method using a metal mask.
  • island-like formations occur 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 deviate from the design. Therefore, it is difficult to increase the definition and aperture ratio of the display device.
  • 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.
  • the light-emitting layer is processed into a fine pattern by a photolithography method without using a shadow mask such as a metal mask. Specifically, after forming a pixel electrode for each sub-pixel, a light-emitting layer is formed over a plurality of pixel electrodes. After that, the light-emitting layer is processed by photolithography to form one island-shaped light-emitting layer for one pixel electrode. Thereby, the light-emitting layer is divided for each sub-pixel, and an island-shaped light-emitting layer can be formed for each sub-pixel.
  • the display device of one embodiment of the present invention when processing the light-emitting layer into an island shape, a structure in which the light-emitting layer is processed using a photolithography method right above the light-emitting layer is conceivable.
  • the light-emitting layer may be damaged, for example, by processing, and reliability may be significantly impaired. Therefore, when the display device of one embodiment of the present invention is manufactured, in addition to the light-emitting layer as the EL layer, a functional layer positioned above the light-emitting layer, such as a carrier block layer, a carrier transport layer, or a carrier injection layer, is used.
  • a highly reliable display device can be provided.
  • the functional layer between the light-emitting layer and the mask layer the light-emitting layer can be prevented from being exposed to the outermost surface during the manufacturing process of the display device, and damage to the light-emitting layer can be reduced.
  • the mask film and the mask layer are positioned above the layer processed into an island shape among the layers constituting at least the light-emitting layer, more specifically, the EL layer. Films and layers that have the function of protecting the light-emitting layer during the manufacturing process are shown. Also, the mask film can be called a sacrificial film or a protective film, and the mask layer can also be called a sacrificial layer or a protective layer.
  • the EL layer can have functional layers below the light-emitting layer as well as above the light-emitting layer.
  • a functional layer located below the light-emitting layer for example, a carrier injection layer, a carrier transport layer, or a carrier block layer, more specifically a hole injection layer) , hole-transporting layer, electron-blocking layer, etc.
  • a functional layer located below the light-emitting layer is preferably processed into an island shape in the same pattern as the light-emitting layer.
  • leakage current lateral leakage current, lateral leakage current, or lateral leakage current
  • the hole-injection layer can be processed into an island shape in the same pattern as the light-emitting layer; therefore, lateral leakage current substantially occurs between adjacent subpixels. or the lateral leakage current can be made extremely small.
  • the EL layer is preferably provided so as to cover the top surface and side surfaces of the pixel electrode. This makes it easier to increase the aperture ratio compared to a structure in which the end of the EL layer is located inside the end of the pixel electrode.
  • the pixel electrode preferably has a laminated structure of a plurality of layers having different materials.
  • the first conductive layer is A layer having a higher reflectance to visible light than the second conductive layer can be used.
  • the functional layer located below the light-emitting layer has, for example, at least one of a hole injection layer and a hole transport layer, and the second conductive layer is in contact with the functional layer, the second The conductive layer can be a layer with a higher work function than the first conductive layer. That is, when the pixel electrode functions as an anode, the second conductive layer can be a layer having a larger work function than the first conductive layer.
  • a light-emitting element with high light extraction efficiency and low driving voltage can be provided.
  • visible light refers to light with a wavelength of 400 nm or more and less than 750 nm.
  • the reflectance for visible light indicates the reflectance for light in a predetermined range of wavelengths from 400 nm to less than 750 nm.
  • the reflectance for visible light may be the average or the maximum value of the reflectance for light of all wavelengths from 400 nm to less than 750 nm.
  • the reflectance for visible light may be the reflectance for light with a specific wavelength among the wavelengths of 400 nm or more and less than 750 nm.
  • the pixel electrode when the pixel electrode has a laminated structure of a plurality of layers using different materials, the pixel electrode may deteriorate due to, for example, a reaction between the layers.
  • a chemical solution might come into contact with the pixel electrode.
  • galvanic corrosion may occur due to contact of the plurality of layers with a chemical solution.
  • the yield of display devices may decrease.
  • the reliability of the display device may be lowered.
  • a second conductive layer is formed so as to cover the top surface and side surfaces of the first conductive layer.
  • the chemical solution does not affect the first conductive layer. You can prevent contact. Therefore, for example, the occurrence of galvanic corrosion to the pixel electrode can be suppressed.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be manufactured by a method with high yield. Further, the display device of one embodiment of the present invention can suppress the occurrence of defects and can be a highly reliable display device.
  • a display device In the method for manufacturing a display device of one embodiment of the present invention, after some layers forming the EL layer are formed in an island shape for each color, at least part of the mask layer is removed, and the remaining layer forming the EL layer is removed.
  • a layer sometimes called a common layer
  • a common electrode also referred to as an upper electrode
  • a carrier injection layer and a common electrode can be formed in common for each color.
  • the carrier injection layer is often a layer with relatively high conductivity among the EL layers. Therefore, when the carrier injection layer comes into 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 in the case where the carrier injection layer is provided in an island shape and the common electrode is formed in common for each color, the common electrode may be in contact with the side surface of the EL layer or the side surface of the pixel electrode, which may cause short-circuiting of the light emitting element.
  • the display device of one embodiment of the present invention includes an insulating layer covering at least side surfaces of the island-shaped light-emitting layer. Further, the insulating layer preferably covers part of the top surface of the island-shaped light-emitting layer.
  • the end portion of the insulating layer preferably has a tapered shape with a taper angle of less than 90°.
  • discontinuity refers to a phenomenon in which a layer, film, or electrode is divided due to the shape of the surface on which it is formed, such as a step, or a portion where the film thickness is locally thin is formed. show.
  • the island-shaped light-emitting layer manufactured by the method for manufacturing a display device of one embodiment of the present invention is not formed using a fine metal mask, but is processed after the light-emitting layer is formed over the entire surface. formed by Therefore, it is possible to realize a high-definition display device or a display device with a high aperture ratio, which has hitherto been difficult to achieve. Furthermore, since the light-emitting layer can be separately formed for each color, a display device with extremely vivid, high-contrast, and high-quality display can be realized. Further, by providing the mask layer over the light-emitting layer, damage to the light-emitting layer during the manufacturing process of the display device can be reduced, and the reliability of the light-emitting element can be improved.
  • the distance between adjacent light-emitting elements is less than 10 ⁇ m by a formation method using a fine metal mask, for example.
  • the distance between adjacent light emitting elements, the distance between adjacent EL layers, or the distance between adjacent pixel electrodes is less than 10 ⁇ m, 5 ⁇ m or less, 3 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or less, 1.5 ⁇ m or less, or 1 ⁇ m or less. , or can be narrowed down to 0.5 ⁇ m or less.
  • the distance between adjacent light emitting elements, the distance between adjacent EL layers, or the distance between adjacent pixel electrodes can be reduced to, for example, 500 nm or less, It can be narrowed down to 200 nm or less, 100 nm or less, or even 50 nm or less.
  • the area of the non-light-emitting region that can exist between the two light-emitting elements can be greatly reduced, and the aperture ratio can be brought close to 100%.
  • the aperture ratio is 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, further 90% or more and less than 100%. It can also be realized.
  • the reliability of the display device can be improved by increasing the aperture ratio of the display device. More specifically, when the life of a display device using an organic EL element and having an aperture ratio of 10% is used as a reference, the life of a display device having an aperture ratio of 20%, that is, an aperture ratio twice that of the reference is 3.25 times, and the life of a display device with an aperture ratio of 40%, that is, an aperture ratio of 4 times the standard is about 10.6 times longer. As described above, as the aperture ratio is improved, the current density flowing through the organic EL element can be reduced, so that the life of the display device can be extended. Since the aperture ratio of the display device of one embodiment of the present invention can be improved, the display quality of the display device can be improved. Furthermore, as the aperture ratio of the display device is improved, the reliability of the display device, in particular, the life of the display device is significantly improved.
  • the pattern of the light emitting layer itself can be made much smaller than when a fine metal mask is used.
  • 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.
  • the manufacturing method described above since a film having a uniform thickness is processed, an island-shaped light-emitting 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 device having both high definition and high aperture ratio can be manufactured. In addition, it is possible to reduce the size and weight of the display device.
  • the resolution of the display device of one embodiment of the present invention is, for example, 2000 ppi or higher, preferably 3000 ppi or higher, more preferably 5000 ppi or higher, further preferably 6000 ppi or higher, and 20000 ppi or lower, or 30000 ppi or lower. can be done.
  • FIG. 1 is a plan view showing a configuration example of a display device 100.
  • the display device 100 has a pixel portion 107 in which a plurality of pixels 108 are arranged in a matrix.
  • Pixel 108 has sub-pixel 110R, sub-pixel 110G, and sub-pixel 110B.
  • FIG. 1 shows sub-pixels 110 of 2 rows and 6 columns, which form the pixels 108 of 2 rows and 2 columns.
  • the sub-pixel 110 when describing matters common to the sub-pixel 110R, the sub-pixel 110G, and the sub-pixel 110B, the sub-pixel 110 may be referred to.
  • Other constituent elements distinguished by alphabets may also be described using reference numerals with alphabets omitted when describing matters common to them.
  • Subpixel 110R emits red light
  • subpixel 110G emits green light
  • subpixel 110B emits blue light. Accordingly, an image can be displayed on the pixel portion 107 . Therefore, the pixel portion 107 can be called a display portion.
  • sub-pixels of three colors, red (R), green (G), and blue (B) will be described as an example.
  • Sub-pixels of three colors (M) may be used.
  • the number of types of sub-pixels is not limited to three, and may be four or more.
  • the four sub-pixels include R, G, B, and white (W) sub-pixels, R, G, B, and Y four-color sub-pixels, and R, G, B, and red sub-pixels.
  • a stripe arrangement is applied to the pixels 108 shown in FIG.
  • the arrangement method that can be applied to the pixels 108 is not limited to this, and an arrangement method such as a stripe arrangement, an S stripe arrangement, a delta arrangement, a Bayer arrangement, or a zigzag arrangement may be applied.
  • a diamond array or the like can also be applied.
  • the row direction is sometimes called the X direction
  • the column direction is sometimes called the Y direction.
  • the X and Y directions intersect, for example perpendicularly intersect.
  • FIG. 1 shows an example in which sub-pixels of different colors are arranged side by side in the X direction and sub-pixels of the same color are arranged side by side in the Y direction. Note that sub-pixels of different colors may be arranged side by side in the Y direction, and sub-pixels of the same color may be arranged side by side in the X direction.
  • a region 141 and a connection portion 140 are provided outside the pixel portion 107 , and the region 141 is provided between the pixel portion 107 and the connection portion 140 .
  • An EL layer 113 is provided in the region 141 .
  • a conductive layer 111 ⁇ /b>C is provided in the connecting portion 140 .
  • FIG. 1 shows an example in which the region 141 and the connection portion 140 are positioned on the right side of the pixel portion 107 in plan view, but the positions of the region 141 and the connection portion 140 are not particularly limited.
  • the region 141 and the connection portion 140 may be provided in at least one of the upper side, the right side, the left side, and the lower side of the pixel portion 107 in plan view, and are provided so as to surround the four sides of the pixel portion 107 .
  • the top surface shape of the region 141 and the connecting portion 140 can be strip-shaped, L-shaped, U-shaped, frame-shaped, or the like. Also, the region 141 and the connecting portion 140 may be singular or plural.
  • the display device 100 includes an insulating layer 101, a conductive layer 102 on the insulating layer 101, an insulating layer 103 on the insulating layer 101 and the conductive layer 102, and an insulating layer 103 on the insulating layer 103. 104 and an insulating layer 105 on the insulating layer 104 .
  • An insulating layer 101 is provided on a substrate (not shown).
  • the insulating layer 105, the insulating layer 104, and the insulating layer 103 are provided with openings reaching the conductive layer 102, and plugs 106 are provided so as to fill the openings.
  • a light-emitting element 130 is provided over the insulating layer 105 and the plug 106 in the pixel portion 107 .
  • a protective layer 131 is provided to cover the light emitting element 130 .
  • a substrate 120 is bonded onto the protective layer 131 with a resin layer 122 .
  • An insulating layer 125 and an insulating layer 127 over the insulating layer 125 are provided between the adjacent light emitting elements 130 .
  • FIG. 2A shows a plurality of cross sections of the insulating layer 125 and the insulating layer 127
  • the insulating layer 125 and the insulating layer 127 are each connected to one when the display device 100 is viewed from above.
  • the display device 100 can be configured to have one insulating layer 125 and one insulating layer 127, for example.
  • the display device 100 may have a plurality of insulating layers 125 separated from each other, and may have a plurality of insulating layers 127 separated from each other.
  • the light emitting elements 130 a light emitting element 130R, a light emitting element 130G, and a light emitting element 130B are shown.
  • the light emitting element 130R, the light emitting element 130G, and the light emitting element 130B emit lights of different colors.
  • light emitting element 130R can emit red light
  • light emitting element 130G can emit green light
  • light emitting element 130B can emit blue light.
  • the light emitting element 130R, the light emitting element 130G, or the light emitting element 130B may emit light of cyan, magenta, yellow, white, infrared, or the like.
  • a display device of one embodiment of the present invention can be, for example, a top emission type in which light is emitted in a direction opposite to a substrate provided with a light-emitting element.
  • the light emitting element 130 it is preferable to use, for example, an OLED (Organic Light Emitting Diode) or a QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode).
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • QLED Quadantum-dot Light Emitting Diode
  • light-emitting substances included in the light-emitting element 130 include substances that emit fluorescence (fluorescent materials), substances that emit phosphorescence (phosphorescent materials), inorganic compounds (for example, quantum dot materials), and substances that exhibit thermally activated delayed fluorescence (thermal Activated delayed fluorescence (Thermally Activated Delayed Fluorescence: TADF) material).
  • an LED such as a micro LED (Light Emitting Diode) can be used.
  • the light emitting element 130R includes a conductive layer 111R on the plug 106 and the insulating layer 105, a conductive layer 112R covering the upper surface and side surfaces of the conductive layer 111R, an EL layer 113R covering the upper surface and side surfaces of the conductive layer 112R, and an EL layer. It has a common layer 114 on 113R and a common electrode 115 on the common layer 114 .
  • the conductive layer 111R and the conductive layer 112R constitute the pixel electrode of the light emitting element 130R.
  • the EL layer 113R and the common layer 114 can also be collectively called an EL layer.
  • the light emitting element 130G includes a conductive layer 111G on the plug 106 and the insulating layer 105, a conductive layer 112G covering the top surface and side surfaces of the conductive layer 111G, an EL layer 113G covering the top surface and side surfaces of the conductive layer 112G, and an EL layer. It has a common layer 114 on 113G and a common electrode 115 on the common layer 114 .
  • the conductive layer 111G and the conductive layer 112G constitute the pixel electrode of the light emitting element 130G.
  • the EL layer 113G and the common layer 114 can also be collectively called an EL layer.
  • the light emitting element 130B includes a conductive layer 111B on the plug 106 and the insulating layer 105, a conductive layer 112B covering the top surface and side surfaces of the conductive layer 111B, an EL layer 113B covering the top surface and side surfaces of the conductive layer 112B, and an EL layer. It has a common layer 114 on 113B and a common electrode 115 on the common layer 114 .
  • the conductive layer 111B and the conductive layer 112B constitute the pixel electrode of the light emitting element 130B.
  • the EL layer 113B and the common layer 114 can also be collectively referred to as an EL layer.
  • One of the pixel electrode and the common electrode of the light-emitting element functions as an anode, and the other functions as a cathode.
  • the pixel electrode may function as an anode and the common electrode may function as a cathode.
  • the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B have at least a light-emitting layer.
  • the EL layer 113R can have a light-emitting layer that emits red light
  • the EL layer 113G can have a light-emitting layer that emits green light
  • the EL layer 113B can have a light-emitting layer that emits blue light.
  • EL layer 113R, EL layer 113G, or EL layer 113B may emit light such as cyan, magenta, yellow, white, or infrared.
  • the EL layer 113R, EL layer 113G, and EL layer 113B are separated from each other.
  • leakage current between adjacent light emitting elements 130 can be suppressed.
  • crosstalk caused by unintended light emission can be suppressed, and a display device with extremely high contrast can be realized.
  • a display device with high current efficiency at low luminance can be realized.
  • the island-shaped EL layer 113 can be formed by forming an EL film and processing the EL film by using a photolithography method, for example.
  • an EL layer 113R is formed by depositing and processing an EL film to be the EL layer 113R
  • an EL layer 113G is formed by depositing and processing an EL film to be the EL layer 113G.
  • the EL layer 113B can be formed by forming and processing an EL film to be 113B.
  • the EL layer 113 is provided so as to cover the top surface and side surfaces of the pixel electrode of the light emitting element 130 . This makes it easier to increase the aperture ratio of the display device 100 compared to a configuration in which the end of the EL layer 113 is located inside the end of the pixel electrode. In addition, by covering the side surface of the pixel electrode of the light-emitting element 130 with the EL layer 113, contact between the pixel electrode and the common electrode 115 can be suppressed, so short-circuiting of the light-emitting element 130 can be suppressed.
  • the distance between the light-emitting region of the EL layer 113, that is, the region where the pixel electrode, the EL layer 113, and the common electrode 115 overlap each other and the edge of the EL layer 113 can be increased. Since the edge of the EL layer 113 may be damaged by processing, the reliability of the light-emitting element 130 can be improved by using a region away from the edge of the EL layer 113 as a light-emitting region. be.
  • the pixel electrode of the light-emitting element has a stacked structure of a plurality of layers.
  • the pixel electrode of the light emitting element 130 has a laminated structure of the conductive layer 111 and the conductive layer 112 .
  • the conductive layer 111 has a higher reflectance to visible light than the conductive layer 112
  • the conductive layer 112 has a higher reflectance than the conductive layer 111 .
  • a layer having a large work function can be used.
  • the pixel electrode of the light-emitting element 130 has a layered structure of the conductive layer 111 having a high reflectance with respect to visible light and the conductive layer 112 having a large work function, whereby the light-emitting element 130 has high light extraction efficiency. and a light-emitting element with low driving voltage.
  • the reflectance for visible light of the conductive layer 111 is preferably 40% or more and 100% or less, for example, 70% or more and 100%. More preferably:
  • the conductive layer 112 can be an electrode that transmits visible light (also referred to as a transparent electrode).
  • a transparent electrode indicates an electrode having a visible light transmittance of 40% or more.
  • the conductive layer 111 included in the light-emitting element 130 is a layer having high reflectance with respect to light emitted from the EL layer 113 .
  • the conductive layer 111 can be a layer with high reflectance for infrared light.
  • the conductive layer 112 can be a layer having a work function smaller than that of the conductive layer 111, for example.
  • the pixel electrode when the pixel electrode has a laminated structure of a plurality of layers, the pixel electrode may deteriorate due to, for example, a reaction between the layers.
  • the chemical solution may come into contact with the pixel electrode, although the details will be described later.
  • the pixel electrode has a laminated structure of a plurality of layers, galvanic corrosion may occur due to contact of the plurality of layers with a chemical solution. As a result, at least one of the layers forming the pixel electrode may be degraded. Therefore, the yield of display devices may decrease. Moreover, the reliability of the display device may be lowered.
  • the conductive layer 112 is formed so as to cover the top surface and side surfaces of the conductive layer 111 .
  • the display device 100 can be manufactured by a method with high yield. Further, since the occurrence of defects in the display device 100 can be suppressed, the display device 100 can be a highly reliable display device.
  • a metal material for example, can be used as the conductive layer 111 .
  • alloy materials include alloys containing aluminum (aluminum alloys) such as alloys of aluminum, nickel, and lanthanum (Al-Ni-La), alloys of silver and magnesium, or alloys of silver, palladium and copper (Ag-Pd -Cu, also referred to as APC) and other silver-containing alloys can be used.
  • aluminum alloys such as alloys of aluminum, nickel, and lanthanum (Al-Ni-La)
  • Al-Ni-La alloys of silver and magnesium
  • alloys of silver, palladium and copper (Ag-Pd -Cu, also referred to as APC) and other silver-containing alloys can be used.
  • an oxide containing at least one selected from indium, tin, zinc, gallium, titanium, aluminum, and silicon can be used.
  • a conductive oxide containing at least one of indium zinc oxide containing silicon, indium tin oxide containing silicon, and indium zinc oxide containing silicon has a large work function, for example, a work function of 4.0 eV or more.
  • the conductive layer 111 may have a laminated structure of a plurality of layers containing different materials
  • the conductive layer 112 may have a laminated structure of a plurality of layers containing different materials.
  • the conductive layer 111 may include a layer using a material that can be used for the conductive layer 112, such as conductive oxide.
  • the conductive layer 112 may include a layer using a material that can be used for the conductive layer 111, such as a metal material.
  • the layer in contact with the conductive layer 111 can be a layer using a material that can be used for the conductive layer 111, such as a metal material.
  • the end of the conductive layer 111 may have a tapered shape.
  • the end portion of the conductive layer 111 preferably has a tapered shape with a taper angle of less than 90°.
  • conductive layer 112 provided along the side surface of conductive layer 111 also has a tapered shape. Therefore, the EL layer 113 provided along the side surface of the conductive layer 112 also has a tapered shape. By tapering the side surface of the conductive layer 112, coverage of the EL layer 113 provided along the side surface of the conductive layer 112 can be improved.
  • an insulating layer (also referred to as bank or structure) that covers the edge of the top surface of the conductive layer 112R is not provided between the conductive layer 112R and the EL layer 113R. Further, an insulating layer covering the top surface end portion of the conductive layer 112G is not provided between the conductive layer 112G and the EL layer 113G. Furthermore, an insulating layer covering the top surface end portion of the conductive layer 112B is not provided between the conductive layer 112B and the EL layer 113B. Therefore, the distance between adjacent light emitting elements 130 can be extremely narrowed. Therefore, a high-definition or high-resolution display device can be obtained. Moreover, a mask for forming the insulating layer is not required, and the manufacturing cost of the display device can be reduced.
  • the display device 100 can make the viewing angle dependency extremely small. By reducing the viewing angle dependency, the visibility of the image on the display device 100 can be improved.
  • the viewing angle (the maximum angle at which a constant contrast ratio is maintained when the screen is viewed from an oblique direction) is 100° or more and less than 180°, preferably 150° or more and 170° or less. can be a range. It should be noted that the above viewing angle can be applied to each of the vertical and horizontal directions.
  • the insulating layer 101, the insulating layer 103, and the insulating layer 105 function as interlayer insulating layers.
  • various inorganic insulating films such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, or a nitride oxide insulating film can be preferably used.
  • a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide film can be used.
  • 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
  • the insulating layer 104 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water from entering the light emitting element 130, for example.
  • a film into which hydrogen or oxygen is less likely to diffuse than a silicon oxide film such as a silicon nitride film, an aluminum oxide film, or a hafnium oxide film, can be used.
  • the thickness of the insulating layer 105 in the region which does not overlap with the conductive layer 111 is thinner than the thickness of the insulating layer 105 in the region which overlaps with the conductive layer 111 in some cases. That is, the insulating layer 105 may have recesses in regions that do not overlap with the conductive layer 111 .
  • the recess is formed due to, for example, the process of forming the conductive layer 111 .
  • the conductive layer 102 functions as wiring. Conductive layer 102 is electrically connected to light emitting element 130 via plug 106 .
  • Various conductive materials can be used for the conductive layer 102 and the plug 106, such as aluminum (Al), magnesium (Mg), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), Yttrium (Y), Zirconium (Zr), Tin (Sn), Zinc (Zn), Silver (Ag), Platinum (Pt), Gold (Au), Molybdenum (Mo), Tantalum (Ta), or Tungsten (W) or an alloy (APC, etc.) containing this as a main component can be used.
  • an oxide such as tin oxide or zinc oxide may be used for the conductive layer 102 and the plug 106 .
  • a single structure (a structure having only one light emitting unit) can be applied to the light emitting element 130 .
  • the EL layer 113R, EL layer 113G, and EL layer 113B have at least a light-emitting layer.
  • the EL layer 113R may include a light-emitting layer that emits red light
  • the EL layer 113G may include a light-emitting layer that emits green light
  • the EL layer 113B may include a light-emitting layer that emits blue light. can.
  • the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B each include a hole injection layer, a hole transport layer, a hole blocking layer, a charge generating layer (also referred to as an intermediate layer), an electron blocking layer, an electron transporting layer, and an electron injection layer.
  • layers other than the light-emitting layer are referred to as functional layers.
  • the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B are a hole-injection layer, a hole-transport layer, and a light-emitting layer. , and an electron transport layer in this order. That is, in the EL layer 113, for example, a first functional layer having a hole-injection layer and a hole-transporting layer, a light-emitting layer, and a second functional layer having an electron-transporting layer are laminated in this order from the bottom. can be configured.
  • the first functional layer may have one of the hole injection layer and the hole transport layer and not the other.
  • the second functional layer may have an electron injection layer or may not have an electron transport layer.
  • the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B are an electron-injecting layer, an electron-transporting layer, and a light-emitting layer. , and a hole transport layer in that order.
  • the EL layer 113 has a structure in which, for example, a first functional layer having an electron injection layer and an electron transport layer, a light emitting layer, and a second functional layer having a hole transport layer are stacked in this order from the bottom.
  • a hole blocking layer may be provided between the electron transport layer and the light emitting layer.
  • a hole injection layer may be provided on the hole transport layer.
  • the first functional layer may have one of the electron injection layer and the electron transport layer and not the other.
  • the second functional layer may have a hole injection layer or may not have a hole transport layer.
  • the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B preferably have a light-emitting layer and a carrier-transport layer over the light-emitting layer. Further, the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B preferably have a light-emitting layer and a carrier block layer over the light-emitting layer. Further, each of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B preferably has a light-emitting layer, a carrier block layer over the light-emitting layer, and a carrier transport layer over the carrier block layer.
  • the surfaces of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B are exposed during the manufacturing process of the display device. Exposure to the outermost surface can be suppressed, and damage to the light-emitting layer can be reduced. Thereby, the reliability of the light emitting element can be improved.
  • the heat resistance temperature of the compound contained in the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B is preferably 100°C or higher and 180°C or lower, more preferably 120°C or higher and 180°C or lower, and 140°C. More preferably, the temperature is at least 180°C.
  • the glass transition point (Tg) of each of these compounds is preferably 100° C. or higher and 180° C. or lower, more preferably 120° C. or higher and 180° C. or lower, and 140° C. or higher and 180° C. or lower. is even more preferred.
  • the functional layer provided on the light-emitting layer has a high heat resistance temperature. Further, it is more preferable that the functional layer provided in contact with the light-emitting layer has a high heat resistance temperature. Since the functional layer has high heat resistance, the light-emitting layer can be effectively protected, and damage to the light-emitting layer can be reduced.
  • the functional layer provided on the light-emitting layer is an organic compound having a heteroaromatic ring skeleton containing one selected from a pyridine ring, a diazine ring, and a triazine ring, and a bicarbazole skeleton, or a pyridine ring or a diazine ring.
  • a condensed heteroaromatic ring skeleton containing a It is preferred to have an organic compound.
  • a functional layer using such an organic compound can have one or both of a function as a hole blocking layer and a function as an electron transporting layer. Note that the functional layer using such an organic compound is not limited to being positioned above the light-emitting layer (upper electrode side), and may be provided below the light-emitting layer (lower electrode side).
  • organic compounds include 2- ⁇ 3-[3-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-9-yl]phenyl ⁇ dibenzo[f,h]quinoxaline (abbreviation: 2mPCCzPDBq), 2- ⁇ 3-[2-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazol-9-yl]phenyl ⁇ dibenzo[f,h]quinoxaline (abbreviation: 2mPCCzPDBq- 02), 9-[3-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl]-9′-phenyl-3,3′-bi-9H-carbazole (abbreviation: mPCCzPTzn) , 9-[3-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl]-9′-phenyl-2,3′-bi-9H-carbazol
  • the light-emitting layer has a high heat-resistant temperature. As a result, it is possible to prevent the light-emitting layer from being damaged by heating, thereby reducing the light-emitting efficiency and shortening the life of the light-emitting layer.
  • the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B can have a structure including, for example, a first light-emitting unit, a charge generation layer, and a second light-emitting unit.
  • the second light-emitting unit preferably has a light-emitting layer and a carrier transport layer on the light-emitting layer. Also, the second light-emitting unit preferably has a light-emitting layer and a carrier blocking layer on the light-emitting layer. Also, the second light emitting unit preferably has a light emitting layer, a carrier blocking layer on the light emitting layer, and a carrier transport layer on the carrier blocking layer. Since the surface of the second light-emitting unit is exposed during the manufacturing process of the display device, one or both of the carrier-transporting layer and the carrier-blocking layer are provided over the light-emitting layer so that the light-emitting layer is exposed on the outermost surface.
  • the light-emitting unit provided in the uppermost layer preferably has a light-emitting layer and one or both of a carrier transport layer and a carrier block layer over the light-emitting layer.
  • the common layer 114 has at least one of an electron injection layer and an electron transport layer, such as an electron injection layer. Alternatively, the common layer 114 may have a stack of an electron transport layer and an electron injection layer. On the other hand, when the pixel electrode of the light emitting element 130 functions as a cathode and the common electrode 115 functions as an anode, the common layer 114 has at least one of a hole injection layer and a hole transport layer. have Alternatively, the common layer 114 may have a stack of a hole transport layer and a hole injection layer. Common layer 114 is shared by light emitting element 130R, light emitting element 130G, and light emitting element 130B.
  • the common electrode 115 is also shared by the light emitting elements 130R, 130G, and 130B similarly to the common layer 114.
  • FIG. 1 is also shared by the light emitting elements 130R, 130G, and 130B similarly to the common layer 114.
  • the common electrode 115 can be formed continuously after forming the common layer 114 without intervening a process such as etching. For example, after forming the common layer 114 in a vacuum, the common electrode 115 can be formed in a vacuum without removing the substrate into the atmosphere. That is, the common layer 114 and the common electrode 115 can be formed in vacuum. As a result, the lower surface of the common electrode 115 can be made cleaner than when the common layer 114 is not provided in the display device 100 . Therefore, the light-emitting element 130 can be a light-emitting element with high reliability and favorable characteristics.
  • a mask layer 118R is provided on the EL layer 113R of the light emitting element 130R
  • a mask layer 118G is provided on the EL layer 113G of the light emitting element 130G
  • a mask layer 118G is provided on the EL layer 113G of the light emitting element 130B.
  • a mask layer 118B is provided over the EL layer 113B.
  • the mask layer 118R is part of the remaining mask layer provided in contact with the upper surface of the EL layer 113R when the EL layer 113R is processed.
  • the mask layers 118G and 118B are part of the mask layers provided when the EL layers 113G and 113B were formed, respectively.
  • the display device 100 may partially retain a mask layer used to protect the EL layer during manufacturing.
  • Any two or all of the mask layers 118R, 118G, and 118B may be made of the same material, or may be made of different materials. Note that the mask layer 118R, the mask layer 118G, and the mask layer 118B may be collectively referred to as the mask layer 118 below.
  • one edge of mask layer 118R is aligned or nearly aligned with an edge of EL layer 113R, and the other edge of mask layer 118R is located above EL layer 113R.
  • the other end of the mask layer 118R preferably overlaps with the conductive layer 111R.
  • the other end of the mask layer 118R is likely to be formed on the substantially flat surface of the EL layer 113R.
  • the mask layers 118G and 118B remains, for example, between the upper surface of the EL layer 113 processed into an island shape and the insulating layer 125 .
  • the ends are aligned or substantially aligned, and when the top surface shapes are matched or substantially matched, at least part of the outline overlaps between the laminated layers in a plan view.
  • the case where at least a part of the outline overlaps between the upper layer and the lower layer includes, for example, the case where the upper layer and the lower layer are processed with the same mask pattern or partially with the same mask pattern.
  • 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, and in this case also, the edges are roughly aligned, or the top surface shape are said to roughly match.
  • Each side surface of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B is covered with an insulating layer 125. As shown in FIG. The insulating layer 127 overlaps with each side surface of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B with the insulating layer 125 interposed therebetween.
  • a mask layer 118 covers part of the upper surface of each of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B.
  • the insulating layers 125 and 127 partially overlap with the upper surfaces of the EL layers 113R, 113G, and 113B with the mask layer 118 interposed therebetween.
  • a portion of the top surface and side surfaces of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B are covered with at least one of the insulating layer 125, the insulating layer 127, and the mask layer 118, so that the common layer 114 and the common layer 114 are covered.
  • the electrode 115 is prevented from being in contact with the side surfaces of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B, and a short circuit of the light emitting element 130 can be prevented. Thereby, the reliability of the light emitting element 130 can be improved.
  • Each thickness of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B can be different.
  • the insulating layer 125 is preferably in contact with side surfaces of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B. Accordingly, film peeling of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B can be suppressed. Adhesion between the insulating layer 125 and the EL layer 113R, the EL layer 113G, or the EL layer 113B has the effect of fixing or bonding the adjacent EL layers 113 by the insulating layer 125 . Thereby, the reliability of the light emitting element 130 can be improved. In addition, the manufacturing yield of light-emitting elements can be increased.
  • the insulating layer 125 and the insulating layer 127 cover both a part of the upper surface and the side surface of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B, thereby preventing the EL layer 113 from peeling off.
  • the reliability of the light emitting element 130 can be more suitably improved.
  • the production yield of the light-emitting element 130 can be more favorably increased.
  • FIG. 2A shows an example in which a layered structure of an EL layer 113R, a mask layer 118R, an insulating layer 125, and an insulating layer 127 is positioned on the edge of the conductive layer 112R.
  • a stacked structure of an EL layer 113G, a mask layer 118G, an insulating layer 125, and an insulating layer 127 is positioned over the end of the conductive layer 112G, and the EL layer 113B and the mask layer are positioned over the end of the conductive layer 112B.
  • 118B, insulating layer 125 and insulating layer 127 are located.
  • FIG. 2A shows a structure in which the end of the conductive layer 112R is covered with the EL layer 113R, and the insulating layer 125 has a region in contact with the side surface of the EL layer 113R.
  • the end of the conductive layer 112G is covered with the EL layer 113G
  • the end of the conductive layer 112B is covered with the EL layer 113B
  • the insulating layer 125 is formed on the side of the EL layer 113G and the side of the EL layer 113B. has a region in contact with
  • the insulating layer 127 is provided on the insulating layer 125 so as to fill the recess formed in the insulating layer 125 .
  • the insulating layer 127 can overlap with part of the top surface and side surfaces of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B with the insulating layer 125 interposed therebetween.
  • the insulating layer 127 preferably covers at least part of the side surfaces of the insulating layer 125 .
  • the space between adjacent island-shaped layers can be filled; It is possible to reduce the extreme unevenness of the formation surface such as 115 and make it flatter. Therefore, coverage of the common layer 114, the common electrode 115, and the like can be improved.
  • the common layer 114 and the common electrode 115 are provided over the EL layer 113R, the EL layer 113G, the EL layer 113B, the mask layer 118, the insulating layer 125, and the insulating layer 127.
  • FIG. Before the insulating layer 125 and the insulating layer 127 are provided, a region where the pixel electrode and the island-shaped EL layer 113 are provided and a region where the pixel electrode and the island-shaped EL layer 113 are not provided (region between the light emitting elements 130 ) and a step due to .
  • the step can be planarized, and the coverage of the common layer 114 and the common electrode 115 can be improved. Therefore, it is possible to suppress poor connection due to disconnection. In addition, it is possible to prevent the common electrode 115 from being locally thinned due to the steps and increasing the electrical resistance.
  • the top surface of the insulating layer 127 preferably has a highly flat shape, but may have a convex portion, a convex curved surface, a concave curved surface, or a concave portion.
  • the upper surface of the insulating layer 127 preferably has a highly flat and smooth convex curved shape.
  • an insulating layer 127 is provided on the insulating layer 125 so as to fill the recesses formed in the insulating layer 125 .
  • the insulating layer 127 is provided between the island-shaped EL layers 113 .
  • the display device 100 employs a process of forming the island-shaped EL layer 113 and then providing the insulating layer 127 so as to overlap with the end portion of the island-shaped EL layer 113 (hereinafter referred to as process 1).
  • Process 2 A process for forming layer 113 (hereinafter referred to as Process 2) is included.
  • Process 1 described above is preferable because the margin can be widened compared to process 2 described above. More specifically, process 1 provides a wider margin for alignment accuracy between different patternings than process 2, and provides a display device with less variation in characteristics. Since the manufacturing method of the display device 100 is based on the process 1, a display device with little variation and high display quality can be provided.
  • Insulating layer 125 can be an insulating layer comprising 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.
  • the insulating layer 125 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.
  • a hafnium film, a tantalum oxide film, and the like are included.
  • the nitride insulating film include a silicon nitride film and an aluminum nitride film.
  • Examples of the oxynitride insulating film include a silicon oxynitride film, an aluminum oxynitride film, and the like.
  • the nitride oxide insulating film examples include a silicon nitride oxide film, an aluminum nitride oxide film, and the like.
  • aluminum oxide is preferable because it has a high etching selectivity with respect to the EL layer 113 and has a function of protecting the EL layer 113 during formation of the insulating layer 127 described later.
  • an inorganic insulating film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon oxide film formed by an atomic layer deposition (ALD) method to the insulating layer 125, pinholes are reduced and the EL layer 113 An insulating layer 125 having an excellent function of protecting can be formed.
  • the insulating layer 125 may have a layered structure of a film formed by an ALD method and a film formed by a sputtering method.
  • the insulating layer 125 may have a laminated structure of, for example, an aluminum oxide film formed by ALD and a silicon nitride film formed by sputtering.
  • the insulating layer 125 preferably functions as a barrier insulating layer against at least one of water and oxygen. Further, the insulating layer 125 preferably has a function of suppressing diffusion of at least one of water and oxygen. Further, the insulating layer 125 preferably has a function of trapping or fixing at least one of water and oxygen (also referred to as gettering).
  • a barrier insulating layer means an insulating layer having a barrier property.
  • barrier property refers to a function of suppressing diffusion of a corresponding substance (also referred to as low permeability).
  • the corresponding substance is used as a trapping or sticking function.
  • the insulating layer 125 has a function as a barrier insulating layer or a gettering function, so that at least one of impurities, typically water and oxygen, that can diffuse into the light-emitting element 130 from the outside can be suppressed from entering. configuration. With such a structure, a highly reliable light-emitting element and a highly reliable display device can be provided.
  • the insulating layer 125 preferably has a low impurity concentration. Accordingly, it is possible to suppress deterioration of the EL layer 113 caused by impurities entering the EL layer 113 from the insulating layer 125 . In addition, by reducing the impurity concentration in the insulating layer 125, the barrier property against at least one of water and oxygen can be improved.
  • the insulating layer 125 preferably has a sufficiently low hydrogen concentration or carbon concentration, or preferably both.
  • any one of the mask layers 118R, 118G, and 118B and the insulating layer 125 may be recognized as one layer. That is, one layer is provided in contact with part of the top surface and the side surface of each of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B, and the insulating layer 127 covers at least part of the side surface of the one layer. It may appear as if it is covered.
  • the insulating layer 127 provided on the insulating layer 125 has a function of planarizing extreme unevenness of the insulating layer 125 formed between the adjacent light emitting elements 130 .
  • the presence of the insulating layer 127 has the effect of improving the flatness of the surface on which the common electrode 115 is formed.
  • an insulating layer containing an organic material can be preferably used.
  • the organic material it is preferable to use a photosensitive material such as a photosensitive organic resin, and it is preferable to use a photosensitive resin composition containing an acrylic resin.
  • acrylic resin does not only refer to polymethacrylate esters or methacrylic resins, but may refer to all acrylic polymers in a broad sense.
  • an acrylic resin, a polyimide resin, an epoxy resin, an imide resin, a polyamide resin, a polyimideamide resin, a silicone resin, a siloxane resin, a benzocyclobutene-based resin, a phenolic resin, a precursor of these resins, or the like is used.
  • the insulating layer 127 may be made of an organic material such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, or alcohol-soluble polyamide resin.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a photoresist may be used as the photosensitive resin.
  • the photosensitive organic resin either a positive material or a negative material may be used.
  • a material that absorbs visible light may be used for the insulating layer 127 . Since the insulating layer 127 absorbs light emitted from the light emitting element 130 , leakage of light (stray light) from the light emitting element 130 to the adjacent light emitting element 130 via the insulating layer 127 can be suppressed. Thereby, the display quality of the display device can be improved. In addition, since the display quality can be improved without using a polarizing plate for the display device, the weight and thickness of the display device can be reduced.
  • materials that absorb visible light include materials containing pigments such as black, materials containing dyes, light-absorbing resin materials such as polyimide, and resin materials that can be used for colored layers (color filter materials). be done.
  • resin material obtained by laminating or mixing color filter materials of two colors or three colors or more because the effect of shielding visible light can be enhanced.
  • color filter materials of three or more colors it is possible to obtain a black or near-black resin layer.
  • the material used for the insulating layer 127 preferably has a low volume shrinkage rate. This facilitates formation of the insulating layer 127 in a desired shape. Insulating layer 127 preferably has a low volumetric shrinkage after curing. This makes it easier to maintain the shape of the insulating layer 127 in various processes after forming the insulating layer 127 .
  • the volume shrinkage rate of the insulating layer 127 after heat curing, after photo curing, or after photo curing and heat curing is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and 1% or less. More preferred.
  • the volume shrinkage rate one of the volume shrinkage rate due to light irradiation and the volume shrinkage rate due to heating, or the sum of both can be used.
  • the protective layer 131 may have a single layer structure or a laminated structure of two or more layers.
  • the conductivity of the protective layer 131 does not matter. At least one of an insulating film, a semiconductor film, and a conductive film can be used as the protective layer 131 .
  • 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. Specific examples of these inorganic insulating films are as described for the insulating layer 125 .
  • the protective layer 131 preferably includes a nitride insulating film or a nitride oxide insulating film, and more preferably includes a nitride insulating film.
  • the protective layer 131 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).
  • ITO In—Sn oxide
  • In—Zn oxide Ga—Zn oxide
  • Al—Zn oxide Al—Zn oxide
  • indium gallium zinc oxide In—Ga—Zn oxide
  • An inorganic film containing a material such as IGZO can also be used.
  • the inorganic film preferably has a high resistance, and specifically, preferably has a higher resistance than the common electrode 115 .
  • the inorganic film may further contain nitrogen.
  • the protective layer 131 has an inorganic film, oxidation of the common electrode 115 can be suppressed. In addition, since the protective layer 131 has an inorganic film, it is possible to prevent impurities such as water and oxygen from entering the light emitting element 130 . As described above, since the light-emitting element 130 can be a light-emitting element that is not easily deteriorated, the display device 100 can be a highly reliable display device.
  • the protective layer 131 When the light emitted from the light emitting element 130 is extracted through the protective layer 131, the protective layer 131 preferably has high visible light transmittance.
  • ITO, IGZO, and aluminum oxide are each preferable because they are inorganic materials with high transparency to visible light.
  • the protective layer 131 for example, a stacked structure of an aluminum oxide film and a silicon nitride film over the aluminum oxide film, or a stacked structure of an aluminum oxide film and an IGZO film over the aluminum oxide film, or the like can be used. can be done. By using the stacked-layer structure, entry of impurities such as water and oxygen into the EL layer 113 side can be suppressed.
  • the protective layer 131 may have an organic film.
  • protective layer 131 may have both an organic film and an inorganic film.
  • organic materials that can be used for the protective layer 131 include organic insulating materials that can be used for the insulating layer 127 .
  • the protective layer 131 may have a two-layer structure formed using different film formation methods. Specifically, the first layer of the protective layer 131 may be formed using the ALD method, and the second layer of the protective layer 131 may be formed using the sputtering method.
  • a light shielding layer may be provided on the surface of the substrate 120 on the resin layer 122 side.
  • various optical members can be arranged outside the substrate 120 .
  • the optical member include a polarizing plate, a retardation plate, a light diffusion layer such as a diffusion film, an antireflection layer, and a light collecting film.
  • an antistatic film that suppresses adhesion of dust, a water-repellent film that suppresses adhesion of dirt, a hard coat film that suppresses the occurrence of scratches due to use, or a surface such as an impact absorption layer.
  • a protective layer may be arranged.
  • a glass layer or a silica layer (SiO x layer) as the 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, or the like can be used for the substrate 120 .
  • 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 120 can increase the flexibility of the display device.
  • a polarizing plate may be used as the substrate 120 .
  • polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN), polyacrylonitrile resin, acrylic resin, polyimide resin, polymethylmethacrylate resin, polycarbonate (PC) resin, polyethersulfone (PES) resin.
  • polyamide resin nylon, aramid, etc.
  • polysiloxane resin cycloolefin resin
  • polystyrene resin polyamideimide resin
  • polyurethane resin polyvinyl chloride resin
  • polyvinylidene chloride resin polypropylene resin
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • ABS resin cellulose nanofiber, or the like
  • glass having a thickness that is flexible may be used.
  • a substrate having high optical isotropy is preferably used as the substrate of the display device.
  • a substrate with high optical isotropy has small birefringence, specifically, 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 triacetylcellulose (TAC, also called cellulose triacetate) films, cycloolefin polymer (COP) films, cycloolefin copolymer (COC) films, and acrylic films.
  • TAC triacetylcellulose
  • COP cycloolefin polymer
  • COC cycloolefin copolymer
  • the film when a film is used as the substrate, the film may absorb water, which may cause shape change such as wrinkles in the display device. Therefore, it is preferable to use a film having a low water absorption rate as the substrate. For example, it is preferable to use a film with a water absorption of 1% or less, more preferably 0.1% or less, and even more preferably 0.01% or less.
  • various curable adhesives such as a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, a reaction curable adhesive, a thermosetting adhesive, or an anaerobic adhesive can be used.
  • these adhesives include epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, phenol resins, polyimide resins, imide resins, PVC (polyvinyl chloride) resins, PVB (polyvinyl butyral) resins, and EVA (ethylene vinyl acetate) resins.
  • a material with low moisture permeability such as epoxy resin is preferable.
  • a two-liquid mixed type resin may be used.
  • an adhesive sheet may be used.
  • FIG. 2B1 is a cross-sectional view showing a configuration example of the conductive layer 111 and the conductive layer 112.
  • the conductive layer 111 can be configured to have a conductive layer 111a on the insulating layer 105, a conductive layer 111b on the conductive layer 111a, and a conductive layer 111c on the conductive layer 111b.
  • a conductive layer 112 is provided so as to cover the top surface of the conductive layer 111c, the side surface of the conductive layer 111c, the side surface of the conductive layer 111b, and the side surface of the conductive layer 111a.
  • the conductive layer 111b is sandwiched between the conductive layers 111a and 111c.
  • a material that is less susceptible to deterioration than the conductive layer 111b can be used.
  • a material that is less prone to migration due to contact with the insulating layer 105 than the conductive layer 111b can be used.
  • a material that is more difficult to oxidize than the conductive layer 111b and whose electrical resistivity is lower than that of the oxide used for the conductive layer 111b can be used.
  • migration indicates one or both of stress migration and electromigration.
  • Stress migration is stress generated in a conductive layer during heat treatment due to a difference in thermal expansion coefficient between a conductive layer and a layer such as an insulating layer in contact with the conductive layer. It shows the phenomenon in which the contained atoms move.
  • Electromigration is a phenomenon in which atoms contained in a conductive layer move due to an electric field.
  • hillocks which are protrusions on the surface, or voids, which are cavities, may be formed due to migration.
  • a conductive layer may be short-circuited with another conductive layer due to the formation of hillocks, and the conductive layer may be divided due to the formation of voids.
  • the conductive layer 111b can have a higher reflectance to visible light than at least one of the conductive layers 111a and 111c.
  • aluminum can be used for the conductive layer 111b.
  • an alloy containing aluminum may be used for the conductive layer 111b.
  • titanium which has lower visible light reflectance than aluminum but is less susceptible to migration than aluminum even in contact with the insulating layer 105, can be used.
  • the conductive layer 111c it is possible to use titanium, which has a lower reflectance to visible light than aluminum, is more resistant to oxidation than aluminum, and has a lower electrical resistivity than aluminum oxide. can.
  • the conductive layer 111 By forming the conductive layer 111 to have a stacked-layer structure of a plurality of layers as described above, the characteristics of the display device can be improved.
  • the display device 100 can be a highly reliable display device with high light extraction efficiency.
  • FIG. 2B2 is a modification of the configuration shown in FIG. 2B1, in which the conductive layer 112 is a conductive layer 112a covering the top surface of the conductive layer 111c, the side surface of the conductive layer 111c, the side surface of the conductive layer 111b, and the side surface of the conductive layer 111a. , and a conductive layer 112b over the conductive layer 112a.
  • a material similar to the material that can be used for the conductive layer 111c can be used for the conductive layer 112a.
  • a material similar to the material that can be used for the conductive layer 112 illustrated in FIG. 2B1 can be used for the conductive layer 112b. That is, for example, a metal material such as titanium can be used as the conductive layer 112a, and a conductive oxide such as indium tin oxide can be used as the conductive layer 112b.
  • the configuration of the conductive layer 112 shown in FIG. 2B2 prevents the conductive layer 112b, which can use a conductive oxide such as indium tin oxide, from being in contact with the side surface of the conductive layer 111b, which can use aluminum, for example. can be suppressed. Accordingly, deterioration of the conductive layer 111b can be suitably suppressed, and the reliability of the display device 100 can be improved.
  • the conductive layer 111c is preferably provided even when the conductive layer 112 has the structure shown in FIG. 2B2.
  • the display device 100 can be a display device with high light extraction efficiency.
  • a mixed material in which molybdenum and an organic material are mixed may be used.
  • the end of the conductive layer 111b may be located inside the end of the conductive layer 111c in a cross-sectional view.
  • the conductive layer 111c may have a region protruding from the conductive layer 111b.
  • the conductive layer 112 may be broken due to the protruding region.
  • the conductive layer 112 may be locally thinned to increase electrical resistance.
  • the conductive layer 112 is formed by a deposition method with high coverage, it is possible to suppress the occurrence of a connection failure due to step disconnection of the conductive layer 112 and an increase in electrical resistance due to local thinning of the conductive layer 112 .
  • the conductive layer 112 is formed using the ALD method, even if the conductive layer 111c has a region protruding from the conductive layer 111b, a connection failure occurs due to a disconnection of the conductive layer 112, and the conductive layer 112 It is possible to suitably suppress an increase in electrical resistance due to local thinning of the film.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing a configuration example of the conductive layer 111 and the conductive layer 112 different from those shown in FIGS. 2B1 and 2B2.
  • the conductive layer 111 may have a conductive layer 111a over the insulating layer 105 and a conductive layer 111b over the conductive layer 111a. That is, the conductive layer 111 shown in FIG. 3A has a two-layer laminated structure.
  • the reflectance of at least one of the layers constituting the conductive layer 111 to visible light is higher than the reflectance of the conductive layer 112 to visible light.
  • a conductive layer 112 is provided so as to cover side surfaces and top surfaces of the conductive layers 111a and 111b.
  • the side surfaces of the conductive layer 111 preferably have a tapered shape.
  • the side surface of the conductive layer 111 preferably has a tapered shape with a taper angle of less than 90°.
  • at least one side surface of the conductive layer 111a and the conductive layer 111b preferably has a tapered shape.
  • the side surface of the conductive layer 111a preferably has a tapered shape.
  • both the side surface of the conductive layer 111a and the side surface of the conductive layer 111b preferably have a tapered shape.
  • FIG. 3B is a modification of the configuration shown in FIG. 3A, in which the conductive layer 112 has a two-layer laminated structure of a conductive layer 112a and a conductive layer 112b on the conductive layer 112a.
  • a material similar to the material that can be used for the conductive layer 111 can be used for the conductive layer 112a.
  • the conductive layer 112b for example, a material similar to the material that can be used for the conductive layer 112 illustrated in FIG. 3A can be used.
  • silver or an alloy containing silver can be used for the conductive layer 112a.
  • Silver and alloys containing silver have the property of having a higher reflectance for visible light than, for example, titanium.
  • silver is more difficult to oxidize than, for example, aluminum that can be used for the conductive layer 111b, and silver oxide has a lower electrical resistivity than aluminum oxide.
  • the display device 100 can be a highly reliable display device with high light extraction efficiency.
  • the light-emitting element 130 has a microcavity structure
  • the light extraction efficiency of the display device 100 can be preferably increased.
  • titanium may be used for the conductive layer 112a. Titanium is more easily processed by etching than silver; therefore, by using titanium for the conductive layer 112a, the conductive layer 112a can be easily formed.
  • the conductive layer 111 does not have to include the conductive layer 111b. That is, the conductive layer 111 can have a single-layer structure of the conductive layer 111a.
  • titanium that can be used for the conductive layer 111a is more difficult to oxidize than aluminum that can be used for the conductive layer 111b, and the electrical resistivity of titanium oxide is lower than that of aluminum oxide. Therefore, since the conductive layer 111 does not include the conductive layer 111b, electrical resistance at the contact interface between the conductive layer 111 and the conductive layer 112 can be reduced.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a configuration example of the conductive layer 111 and the conductive layer 112 different from those shown in FIGS. 2B1, 2B2, 3A, and 3B.
  • the conductive layer 111 has a single layer structure.
  • the conductive layer 112 has a three-layer structure of a conductive layer 112a, a conductive layer 112b over the conductive layer 112a, and a conductive layer 112c over the conductive layer 112b.
  • the conductive layer 111 shown in FIG. 4A for example, a material that is not easily oxidized even when in contact with the conductive layer 112a and whose electrical resistivity does not significantly increase even if oxidized is used.
  • an alloy containing titanium can be used for the conductive layer 111 .
  • deterioration of the conductive layer 111 can be suppressed, and the display device 100 can be a highly reliable display device.
  • the conductive layer 112a illustrated in FIG. 4A is a layer having higher adhesion to the conductive layer 112b than, for example, the insulating layer 105.
  • a conductive oxide can be used for the conductive layer 112a.
  • an oxide containing one or more selected from indium, tin, zinc, gallium, titanium, aluminum, and silicon is used. can be done.
  • indium tin oxide or indium tin oxide containing silicon can be used for the conductive layer 112a. Accordingly, peeling of the conductive layer 112b can be suppressed, and the display device 100 can be a highly reliable display device.
  • the conductive layer 112a can be in contact with the insulating layer 105 and the conductive layer 112b can be out of contact with the insulating layer 105 as shown in FIG. 4A.
  • the conductive layer 112b illustrated in FIG. 4A has a higher reflectance to visible light than the conductive layers 111, 112a, and 112c.
  • the reflectance of the conductive layer 112b to visible light can be, for example, 70% or more and 100% or less, preferably 80% or more and 100% or less, and more preferably 90% or more and 100% or less.
  • silver or an alloy containing silver can be used for the conductive layer 112b.
  • An example of an alloy containing silver is APC.
  • the display device 100 can be a display device with high light extraction efficiency.
  • the conductive layer 112c has a large work function.
  • the conductive layer 112c is, for example, a layer having a larger work function than the conductive layer 112b. Thereby, the driving voltage of the light emitting element 130 can be lowered.
  • a material similar to the material that can be used for the conductive layer 112a can be used for the conductive layer 112c, for example.
  • the same material can be used for the conductive layers 112a and 112c.
  • indium tin oxide can also be used for the conductive layer 112c.
  • the conductive layer 112c has a low work function.
  • the conductive layer 112c is, for example, a layer whose work function is smaller than that of the conductive layer 112b. Thereby, the driving voltage of the light emitting element 130 can be lowered.
  • the conductive layer 112c is preferably a layer having high visible light transmittance.
  • the visible light transmittance of the conductive layer 112c is preferably higher than the visible light transmittance of the conductive layers 111 and 112b.
  • the visible light transmittance of the conductive layer 112c can be 60% to 100%, preferably 70% to 100%, more preferably 80% to 100%.
  • the conductive layer 112b under the conductive layer 112c can be a layer having high reflectance with respect to visible light. Therefore, the display device 100 can be a display device with high light extraction efficiency.
  • the conductive layer 112b shown in FIG. 4A is a layer with high reflectance for light emitted by the EL layer 113
  • the conductive layer 112c is a layer with high transmittance for light emitted by the EL layer 113.
  • FIG. 4A when the EL layer 113 emits infrared light, the conductive layer 112b is a layer with high infrared light reflectance, and the conductive layer 112c is a layer with high infrared light transmittance.
  • visible light can be read as infrared light in the above description of the conductive layers 112b and 112c illustrated in FIG. 4A.
  • the display device 100 can be a display device with high reliability and high light extraction efficiency. Further, the display device 100 can be a display device including a light-emitting element with high emission efficiency.
  • FIG. 4B and 4C are cross-sectional views showing configuration examples of the conductive layers 111 and 112, which are different from FIG. 4A.
  • the conductive layer 111 has a two-layer laminated structure of a conductive layer 111a and a conductive layer 111b on the conductive layer 111a.
  • the conductive layer 111 has a three-layer laminated structure of a conductive layer 111a, a conductive layer 111b on the conductive layer 111a, and a conductive layer 111c on the conductive layer 111b.
  • the conductive layers 111a and 111c can be formed using a material similar to that of the conductive layer 111 illustrated in FIG. 4A, such as titanium or an alloy containing titanium.
  • the conductive layer 111b can be, for example, a layer having a higher reflectance to visible light than the conductive layer 111a. Further, the conductive layer 111b can be a layer whose etching workability is higher than that of the conductive layer 112b, for example.
  • the thickness of the conductive layer 112b which can be made of silver or an alloy containing silver, for example, can be reduced while the reflectance of the pixel electrode to visible light is increased. Therefore, the display device 100 can be a display device with high light extraction efficiency, and the display device 100 can be easily manufactured.
  • aluminum or an aluminum alloy can be used as the conductive layer 111b.
  • FIG. 5A is an enlarged cross-sectional view of the insulating layer 127 between the EL layer 113R and the EL layer 113G and its peripheral region.
  • the insulating layer 127 between the EL layers 113R and 113G will be described below as an example. The same can be said for the insulating layer 127 and the like.
  • FIG. 5B is an enlarged view of the edge of the insulating layer 127 on the EL layer 113G and its vicinity shown in FIG. 5A.
  • the end portion of the insulating layer 127 over the EL layer 113G may be taken as an example. The same can be said for etc.
  • an EL layer 113R is provided over the conductive layer 112R, and an EL layer 113G is provided over the conductive layer 112G.
  • a mask layer 118R is provided in contact with part of the upper surface of the EL layer 113R, and a mask layer 118G is provided in contact with part of the upper surface of the EL layer 113G.
  • An insulating layer 125 is provided so as to have regions in contact with the top and side surfaces of the mask layer 118R, the side surfaces of the EL layer 113R, the top surface of the insulating layer 105, the top and side surfaces of the mask layer 118G, and the side surfaces of the EL layer 113G.
  • An insulating layer 127 is provided in contact with the upper surface of the insulating layer 125 .
  • the insulating layer 127 overlaps with part of the top surface and side surfaces of the EL layer 113R and part of the top surface and side surfaces of the EL layer 113G with the insulating layer 125 interposed therebetween. contact the department.
  • a common layer 114 is provided over the EL layer 113R, the mask layer 118R, the EL layer 113G, the mask layer 118G, the insulating layer 125, and the insulating layer 127, and the common electrode 115 is provided on the common layer 114.
  • the thickness of the insulating layer 105 in the region that does not overlap with the EL layer 113 may be thinner than the thickness of the insulating layer 105 in the region that overlaps with the EL layer 113 . That is, the insulating layer 105 may have recesses in regions that do not overlap with the EL layer 113 .
  • the concave portion is formed due to the formation process of the EL layer 113, for example.
  • the insulating layer 127 is formed in the region between the two island-shaped EL layers 113 (for example, the region between the EL layers 113R and 113G in FIG. 5A). At this time, at least a portion of the insulating layer 127 is separated from the side edge of one EL layer 113 (for example, the EL layer 113R in FIG. 5A) and the other EL layer 113 (for example, the EL layer 113G in FIG. 5A). ) will be placed at a position sandwiched between the side ends of the By providing such an insulating layer 127, the common layer 114 and the common electrode 115 which are formed over the island-shaped EL layer 113 and the insulating layer 127 have divided portions and locally thin portions. formation can be suppressed.
  • the insulating layer 127 preferably has a taper shape with a taper angle ⁇ 1 at the end portion in a cross-sectional view of the display device 100 .
  • the taper angle ⁇ 1 is the angle between the side surface of the insulating layer 127 and the substrate surface.
  • the angle formed by the side surface of the insulating layer 127 and the upper surface of the flat portion of the EL layer 113G or the upper surface of the flat portion of the conductive layer 112G may be used instead of the substrate surface.
  • the taper angle ⁇ 1 of the insulating layer 127 is less than 90°, preferably 60° or less, more preferably 45° or less, and even more preferably 20° or less.
  • the upper surface of the insulating layer 127 preferably has a convex shape.
  • the convex curved surface shape of the upper surface of the insulating layer 127 is preferably a shape that gently swells toward the center.
  • the convex curved surface portion at the center of the upper surface of the insulating layer 127 has a shape that is smoothly connected to the tapered portion at the end portion.
  • the edge of insulating layer 127 is preferably located outside the edge of insulating layer 125 .
  • unevenness of the surfaces on which the common layer 114 and the common electrode 115 are formed can be suitably reduced, and the coverage of the common layer 114 and the common electrode 115 can be improved.
  • the insulating layer 125 preferably has a taper shape with a taper angle ⁇ 2 at the end portion in a cross-sectional view of the display device 100 .
  • the taper angle ⁇ 2 is the angle between the side surface of the insulating layer 125 and the substrate surface.
  • the corner is not limited to the substrate surface, and may be the angle formed by the upper surface of the flat portion of the EL layer 113G or the upper surface of the flat portion of the conductive layer 112G and the side surface of the insulating layer 125 .
  • the taper angle ⁇ 2 of the insulating layer 125 is less than 90°, preferably 60° or less, more preferably 45° or less, and even more preferably 20° or less.
  • the mask layer 118G preferably has a taper shape with a taper angle ⁇ 3 at the end portion in a cross-sectional view of the display device 100 .
  • the taper angle ⁇ 3 is the angle between the side surface of the mask layer 118G and the substrate surface.
  • the angle is not limited to the substrate surface, and may be the angle formed by the upper surface of the flat portion of the EL layer 113G or the upper surface of the flat portion of the conductive layer 112G and the side surface of the mask layer 118G.
  • the taper angle ⁇ 3 of the mask layer 118G is less than 90°, preferably 60° or less, more preferably 45° or less, and even more preferably 20° or less.
  • the end of the mask layer 118R and the end of the mask layer 118G be located outside the end of the insulating layer 125, respectively. Thereby, unevenness of the surface on which the common layer 114 and the common electrode 115 are formed can be reduced, and coverage of the common layer 114 and the common electrode 115 can be improved.
  • the insulating layer 125 and the mask layer 118 are etched at once, the insulating layer 125 and the mask layer 118 below the edge of the insulating layer 127 disappear due to side etching, forming a cavity. may occur. Due to the cavities, the surfaces on which the common layer 114 and the common electrode 115 are formed become uneven, and the common layer 114 and the common electrode 115 are likely to be disconnected. Therefore, by performing the etching treatment in two steps and performing heat treatment between the two etching treatments, even if a cavity is formed in the first etching treatment, the insulating layer 127 is not deformed by the heat treatment. , can fill the cavity.
  • the taper angle ⁇ 2 and the taper angle ⁇ 3 may be different angles. Also, the taper angle ⁇ 2 and the taper angle ⁇ 3 may be the same angle. Also, the taper angles .theta.2 and .theta.3 may each be smaller than the taper angle .theta.1.
  • the insulating layer 127 may cover at least a portion of the sides of the mask layer 118R and at least a portion of the sides of the mask layer 118G.
  • the insulating layer 127 contacts and covers the sloping surface located at the edge of the mask layer 118G formed by the first etching process, and the edge of the mask layer 118G formed by the second etching process.
  • An example in which the inclined surface located at the part is exposed is shown.
  • the two inclined surfaces can sometimes be distinguished from each other by their different taper angles. Moreover, there is almost no difference in the taper angles of the side surfaces formed by the two etching processes, and it may not be possible to distinguish between them.
  • FIGS. 5A and 5B are modifications of the configuration shown in FIGS. 5A and 5B, showing an example in which the insulating layer 127 covers the entire side surface of the mask layer 118R and the entire side surface of the mask layer 118G.
  • the insulating layer 127 contacts and covers both of the two inclined surfaces. This is preferable because unevenness of the surface on which the common layer 114 and the common electrode 115 are formed can be further reduced.
  • FIG. 6B shows an example in which the edge of the insulating layer 127 is located outside the edge of the mask layer 118G.
  • the edge of the insulating layer 127 may be located inside the edge of the mask layer 118G, as shown in FIG. 6B, and may be aligned or substantially aligned with the edge of the mask layer 118G.
  • the insulating layer 127 may be in contact with the EL layer 113G.
  • FIGS. 7B and 8B are modifications of the configuration shown in FIG. 5A
  • FIGS. 7B and 8B are modifications of the configuration shown in FIG. 5B
  • 7A, 7B, 8A, and 8B show an example in which the insulating layer 127 has a concave surface shape (also referred to as a constricted portion, recess, dent, depression, or the like) on the side surface.
  • the side surface of the insulating layer 127 may be formed into a concave curved shape.
  • FIG. 7A and 7B show an example in which insulating layer 127 covers a portion of the side surfaces of mask layer 118G, leaving the remaining portion of the side surfaces of mask layer 118G exposed.
  • 8A and 8B are examples in which the insulating layer 127 contacts and covers the entire side surface of the mask layer 118G.
  • the taper angles .theta.1 to .theta.3 are preferably within the above ranges.
  • one end of the insulating layer 127 overlaps the upper surface of the conductive layer 111R, and the other end of the insulating layer 127 overlaps the upper surface of the conductive layer 111G. It is preferable to overlap with With such a structure, the end portions of the insulating layer 127 can be formed over substantially flat regions of the EL layers 113R and 113G. Therefore, it becomes relatively easy to form the tapered shapes of the insulating layer 127, the insulating layer 125, and the mask layer 118, respectively.
  • the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, the EL layer 113R, and the EL layer 113G can be suppressed.
  • the insulating layer 127, the insulating layer 125, the mask layer 118R, and the mask layer 118G are provided to extend the EL layer 113G from the substantially flat region of the EL layer 113R.
  • the common layer 114 and the common electrode 115 can be formed with high coverage up to a substantially flat region.
  • the display device 100 can be a display device with high display quality.
  • FIG. 9A and 9B are modifications of the configuration shown in FIG. 5A.
  • FIG. 9A shows an example in which the side surface of the insulating layer 105, specifically, the side surface of the insulating layer 105 at the boundary between the region overlapping with the conductive layer 111 and the region not overlapping with the conductive layer 111 (the portion surrounded by the dashed line in FIG. 9A) is vertical.
  • FIG. 9B shows an example in which the upper surface of the insulating layer 127 has a shape in which the center and its vicinity are depressed in a cross-sectional view, that is, has a concave curved surface.
  • FIG. 9A shows an example in which the side surface of the insulating layer 105, specifically, the side surface of the insulating layer 105 at the boundary between the region overlapping with the conductive layer 111 and the region not overlapping with the conductive layer 111 (the portion surrounded by the dashed line in FIG. 9A) is vertical.
  • FIG. 9B shows an example
  • the stress of the insulating layer 127 can be relieved by providing the insulating layer 127 with a concave curved surface in the central portion. More specifically, the central portion of the insulating layer 127 has a concave curved surface, so that local stress generated at the end portions of the insulating layer 127 is relieved, and the EL layers 113R and 113G and the mask layer are formed. Any one of film peeling between 118R and mask layer 118G, film peeling between mask layer 118R and mask layer 118G and insulating layer 125, and film peeling between insulating layer 125 and insulating layer 127. Or a plurality can be suppressed.
  • exposure may be performed using a multi-tone mask, typically a halftone mask or a graytone mask.
  • a multi-tone mask is a mask that allows three exposure levels to be applied to an exposed portion, an intermediately exposed portion, and an unexposed portion, and is an exposure mask in which transmitted light has a plurality of intensities.
  • the insulating layer 127 having a plurality of (typically two) thickness regions can be formed with one photomask (single exposure and development steps).
  • the line width of the mask positioned on the concave curved surface is made smaller than the line width of the exposed portion, thereby forming regions with a plurality of thicknesses.
  • An insulating layer 127 can be formed.
  • the method for forming the structure having the concave curved surface in the central portion of the insulating layer 127 is not limited to the above.
  • an exposed portion and an intermediately exposed portion may be separately manufactured using two photomasks.
  • the viscosity of the resin material used for the insulating layer 127 may be adjusted.
  • the viscosity of the material used for the insulating layer 127 may be 10 cP or less, preferably 1 cP or more and 5 cP or less.
  • the central concave curved surface of the insulating layer 127 does not necessarily have to be continuous, and may be discontinued between adjacent light emitting elements. In this case, a part of the insulating layer 127 disappears at the central portion of the insulating layer 127 shown in FIG. 9B, and the surface of the insulating layer 125 is exposed.
  • the shape of the insulating layer 127 may be such that the common layer 114 and the common electrode 115 can cover the insulating layer 127 .
  • FIG. 10 shows a modification of the configuration shown in FIG. 2A, in which the edge of the mask layer 118R is aligned or substantially aligned with the edge of the conductive layer 112R in addition to the edge of the EL layer 113R. showing. That is, FIG. 10 shows an example in which the edge of the conductive layer 112R is aligned or substantially aligned with the edge of the EL layer 113R. Similarly, in the example shown in FIG. 10, the edge of the mask layer 118G is aligned or substantially aligned with the edge of the conductive layer 112G in addition to the edge of the EL layer 113G.
  • the edge of the conductive layer 112G is aligned or substantially aligned with the edge of the EL layer 113G
  • the edge of the conductive layer 112B is aligned with the edge of the EL layer 113B. , or roughly aligned.
  • the insulating layer 125 is formed on the side surface of the EL layer 113R, the side surface of the EL layer 113G, and the side surface of the EL layer 113B, as well as the side surface of the conductive layer 112R, the side surface of the conductive layer 112G, and the conductive layer 112B. has a region that contacts the side of the
  • FIG. 11A is an enlarged cross-sectional view of the insulating layer 127 between the EL layer 113R and the EL layer 113G and its peripheral region in the configuration shown in FIG. 10, which is a modification of the configuration shown in FIG. 5A.
  • an EL layer 113R is provided over the conductive layer 112R
  • an EL layer 113G is provided over the conductive layer 112G.
  • 11B, 12A, 12B, 13A, and 13B are modifications of the configurations shown in FIGS. 6A, 7A, 8A, 9A, and 9B, respectively, and the configuration shown in FIG. 10 is applied. For example.
  • FIG. 14 is a modification of the configuration shown in FIG. 2A, showing an example in which a tandem structure (a structure having a plurality of light emitting units) is applied to the light emitting element 130.
  • the light-emitting unit has at least one light-emitting layer.
  • a charge generating layer is preferably provided between each light emitting unit.
  • FIG. 14 shows a configuration example in which a two-stage tandem structure in which two light emitting units are stacked is applied to the light emitting element 130 .
  • dashed lines in the EL layer 113 indicate the charge generation layer. Note that the charge-generating layer included in the EL layer 113 is sometimes indicated by a dashed line in the following drawings as well.
  • the EL layer 113 has a first light-emitting unit below the charge generation layer and a second light-emitting unit above the charge generation layer.
  • the tandem structure By applying the tandem structure to the light emitting element 130, the current efficiency related to light emission can be increased, so the luminous efficiency of the light emitting element 130 can be increased.
  • the power consumption of the display device 100 including the light-emitting element 130 can be reduced.
  • the tandem structure by applying the tandem structure to the light emitting element 130, the reliability of the light emitting element 130 can be improved. Note that a tandem structure with three or more stages may be applied to the light emitting element 130 .
  • the EL layer 113 includes, from the bottom, a first light-emitting unit, a first charge generation layer, a second light-emitting unit, a second charge generation layer, and a third light emitting unit may be stacked.
  • the EL layer 113R, EL layer 113G, and EL layer 113B have at least a light-emitting layer.
  • the first light-emitting unit and the second light-emitting unit included in the EL layer 113R each have a light-emitting layer that emits red light.
  • the first light-emitting unit and the second light-emitting unit included in the EL layer 113G each have a light-emitting layer that emits green light.
  • the first light-emitting unit and the second light-emitting unit included in the EL layer 113B each have a light-emitting layer that emits blue light.
  • Each light-emitting unit included in the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B includes a hole-injection layer, a hole-transport layer, a hole-blocking layer, an electron-blocking layer, an electron-transporting layer, and an electron-injecting layer, respectively. You may have one or more of
  • the EL layers 113R, 113G, and 113B have the first light emission.
  • the unit may have a hole-injection layer, a hole-transport layer, a light-emitting layer, and an electron-transport layer in that order.
  • the first light-emitting unit included in the EL layer 113 includes, for example, from the bottom, a first functional layer having a hole-injection layer and a hole-transport layer, a light-emitting layer, and a second functional layer having an electron-transport layer.
  • a layer can be laminated.
  • a second light-emitting unit included in the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B may have a hole-transport layer, a light-emitting layer, and an electron-transport layer in this order.
  • the second light-emitting unit included in the EL layer 113 includes, for example, a stack of a third functional layer having a hole-transport layer, a light-emitting layer, and a fourth functional layer having an electron-transport layer in this order from the bottom. It can be configured to be
  • the first light-emitting unit and the second light-emitting unit may have an electron blocking layer between the hole-transporting layer and the light-emitting layer. Further, a hole blocking layer may be provided between the electron transport layer and the light emitting layer. Also, the second light emitting unit may have an electron injection layer on the electron transport layer. Note that the first functional layer may have one of the hole injection layer and the hole transport layer and not the other.
  • the first light-emitting units included in the EL layers 113R, 113G, and 113B are electron injection layers. , an electron-transporting layer, a light-emitting layer, and a hole-transporting layer in this order. That is, the first light-emitting unit included in the EL layer 113 includes, for example, a first functional layer having an electron-injecting layer and an electron-transporting layer, a light-emitting layer, and a second functional layer having a hole-transporting layer, in this order from the bottom. and may be laminated.
  • a second light-emitting unit included in the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B may have an electron-transporting layer, a light-emitting layer, and a hole-transporting layer in this order. That is, the second light-emitting unit included in the EL layer 113 includes, for example, a stack of a third functional layer having an electron-transporting layer, a light-emitting layer, and a fourth functional layer having a hole-transporting layer in this order from the bottom. It can be configured to be
  • the first light-emitting unit and the second light-emitting unit may have a hole blocking layer between the electron-transporting layer and the light-emitting layer. Moreover, you may have an electron block layer between a hole transport layer and a light emitting layer. Also, the second light emitting unit may have a hole injection layer on the hole transport layer. Note that the first functional layer may have one of the electron injection layer and the electron transport layer and not the other.
  • the first light emitting unit does not have to have the second functional layer regardless of whether the pixel electrode of the light emitting element 130 functions as an anode or a cathode. Furthermore, the second light emitting unit may not have at least one of the third functional layer and the fourth functional layer.
  • the second light-emitting unit preferably has a light-emitting layer and a carrier transport layer on the light-emitting layer. Also, the second light-emitting unit preferably has a light-emitting layer and a carrier blocking layer on the light-emitting layer. Also, the second light emitting unit preferably has a light emitting layer, a carrier blocking layer on the light emitting layer, and a carrier transport layer on the carrier blocking layer. Since the surface of the second light-emitting unit is exposed during the manufacturing process of the display device, one or both of the carrier-transporting layer and the carrier-blocking layer are provided over the light-emitting layer so that the light-emitting layer is exposed on the outermost surface.
  • the light-emitting unit provided in the uppermost layer preferably has a light-emitting layer and one or both of a carrier transport layer and a carrier block layer over the light-emitting layer.
  • the light emitting element 130 can have a tandem structure.
  • Embodiment 2 can be referred to for the detailed configuration of the light-emitting element 130 having a tandem structure.
  • Embodiment Mode 5 can be referred to for the structure and material of the light emitting element 130 regardless of whether the light emitting element 130 has a single structure or a tandem structure.
  • FIG. 15A is an enlarged cross-sectional view of the insulating layer 127 between the EL layer 113R and the EL layer 113G and its peripheral region in the configuration shown in FIG. 14, which is a modification of the configuration shown in FIG. 5A.
  • the EL layer 113R has, for example, a light emitting unit 113R1, a charge generating layer 113R2 on the light emitting unit 113R1, and a light emitting unit 113R3 on the charge generating layer 113R2.
  • the EL layer 113G has, for example, a light-emitting unit 113G1, a charge generation layer 113G2 on the light-emitting unit 113G1, and a light-emitting unit 113G3 on the charge generation layer 113G2.
  • a layer indicated by a broken line in the EL layer 113R shown in FIG. 14 corresponds to the charge generation layer 113R2
  • a layer indicated by a broken line in the EL layer 113G corresponds to the charge generation layer 113G2.
  • the light-emitting units 113R1 and 113G1 can be the first light-emitting units described with reference to FIG. and the light emitting unit 113G3 can be the second light emitting unit described in FIG.
  • FIGS. 6A, 7A, 8A, and 9B are modifications of the configurations shown in FIGS. 6A, 7A, 8A, and 9B, respectively, and are examples to which the configuration shown in FIG. 14 is applied.
  • FIG. 17B is a modification of the configuration shown in FIG. 15A, and shows an example in which the upper surface of the insulating layer 127 has a flat portion in a cross-sectional view.
  • FIG. 18A is a cross-sectional view showing a configuration example of the region 141 and the connecting portion 140.
  • FIG. In the region 141 the conductive layer 109 is provided over the insulating layer 101 and the insulating layer 103 is provided over the insulating layer 101 and the conductive layer 109 .
  • the conductive layer 109 can be formed in the same process as the conductive layer 102 shown in FIG. 2A and can have the same material as the conductive layer 102 .
  • the EL layer 113R over the insulating layer 105, the mask layer 118R over the insulating layer 105 and the EL layer 113R, the insulating layer 125 over the mask layer 118R, and the insulating layer 127 over the insulating layer 125 are formed.
  • the common layer 114 on the insulating layer 127, the common electrode 115 on the common layer 114, the protective layer 131 on the common electrode 115, the resin layer 122 on the protective layer 131, and the substrate 120 on the resin layer 122. is provided.
  • the mask layer 118R is provided, for example, to cover the edge of the EL layer 113R.
  • the EL layer 113G or the EL layer 113B may be provided in the region 141 instead of the EL layer 113R, depending on the manufacturing process of the display device 100, for example.
  • a mask layer 118G or a mask layer 118B may be provided in the region 141 instead of the mask layer 118R.
  • the EL layer 113 ⁇ /b>R provided in the region 141 is not electrically connected to the common electrode 115 . Therefore, since the EL layer 113R provided in the region 141 can be applied with no voltage, the EL layer 113R provided in the region 141 can be configured not to emit light.
  • the display device 100 can be a highly reliable display device.
  • the display device 100 can be manufactured by a method with high yield.
  • connection portion 140 is common to the conductive layer 111C on the insulating layer 105, the conductive layer 112C covering the upper surface and side surfaces of the conductive layer 111C, the common layer 114 on the conductive layer 112C, and the common electrode 115 on the common layer 114. It has a protective layer 131 on the electrode 115 , a resin layer 122 on the protective layer 131 , and a substrate 120 on the resin layer 122 .
  • a mask layer 118R is provided so as to cover an end portion of the conductive layer 112C, and an insulating layer 125, an insulating layer 127, a common layer 114, a common electrode 115, and a protective layer 131 are laminated in this order on the mask layer 118R. provided.
  • mask layer 118G or mask layer 118B is also provided in connection portion 140 instead of mask layer 118R.
  • connection portion 140 the conductive layers 111C and 112C and the common electrode 115 are electrically connected.
  • the conductive layers 111C and 112C are electrically connected to, for example, an FPC (Flexible Printed Circuit) (not shown).
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • the power supply potential can be supplied to the common electrode 115 through the conductive layers 111C and 112C.
  • the common layer 114 when the electrical resistance in the thickness direction of the common layer 114 is negligibly small, even if the common layer 114 is provided between the conductive layer 112C and the common electrode 115, the conductive layer 111C and Conduction between the conductive layer 112C and the common electrode 115 can be ensured.
  • a mask for defining a film forming area to be distinguished from a fine metal mask, it is also called an area mask or a rough metal mask).
  • a mask for defining a film forming area to be distinguished from a fine metal mask, it is also called an area mask or a rough metal mask.
  • FIG. 18B is a modification of the configuration shown in FIG. 18A, and shows an example in which the common layer 114 is not provided in the connecting portion 140.
  • the conductive layer 112C and the common electrode 115 can be in contact with each other. Thereby, the electrical resistance between the conductive layer 112C and the common electrode 115 can be reduced.
  • FIG. 18B shows a structure in which the common layer 114 is provided in a region overlapping with the EL layer 113R in the region 141 and the common layer 114 is not provided in a region not overlapping with the EL layer 113R.
  • the common layer 114 may not be provided in a region that overlaps with the EL layer 113R, or the common layer 114 may be provided in a region that does not overlap with the EL layer 113R.
  • FIGS. 18C and 18D are modifications of the configurations shown in FIGS. 18A and 18B, respectively, and show examples in which the conductive layer 112C is provided not only in the connecting portion 140 but also in the region 141.
  • FIG. 18C and 18D in the region 141, the conductive layer 112C is provided over the insulating layer 105, the EL layer 113R is provided over the conductive layer 112C, and the conductive layer 112C and the EL layer 113R are provided. is provided with a mask layer 118R.
  • the connection portion 140 is provided with a mask layer 118R on the conductive layer 112C.
  • FIGS. 18E and 18F are modifications of the configurations shown in FIGS. 18A and 18B, respectively, and show examples in which a tandem structure is applied to the EL layer 113R.
  • FIG. 19A is a modification of the configuration shown in FIG. 2A, showing an example in which the sub-pixel 110R has a colored layer 132R, the sub-pixel 110G has a colored layer 132G, and the sub-pixel 110B has a colored layer 132B.
  • a colored layer 132R, a colored layer 132G, and a colored layer 132B can be provided on the protective layer 131.
  • the protective layer 131 is preferably planarized, but may not be planarized.
  • the light-emitting element 130 included in the sub-pixel 110R, the light-emitting element 130 included in the sub-pixel 110G, and the light-emitting element 130 included in the sub-pixel 110B can all emit light of the same color. Can emit light. Even in this case, for example, the colored layer 132R transmits red light, the colored layer 132G transmits green light, and the colored layer 132B transmits blue light, resulting in the configuration shown in FIG. 19A.
  • the display device 100 can perform full-color display.
  • the colored layer 132R, the colored layer 132G, or the colored layer 132B may transmit light such as cyan, magenta, yellow, white, or infrared light.
  • the light emitting element 130 may emit infrared light, for example.
  • the display device 100 having the structure shown in FIG. 19A does not need to form the EL layer 113 for each color, the manufacturing process of the display device 100 can be simplified. Therefore, the manufacturing cost of the display device 100 can be reduced, and the display device 100 can be inexpensive.
  • Adjacent colored layers 132 have overlapping regions on the insulating layer 127 .
  • one end of the colored layer 132G overlaps the colored layer 132R
  • the other end of the colored layer 132G overlaps the colored layer 132B.
  • the display device 100 can be a display device with high display quality.
  • FIG. 19B is an enlarged cross-sectional view of the insulating layer 127 and its peripheral region between the two EL layers 113 shown in FIG. 19A. Note that FIG. 19B shows a conductive layer 112R and a conductive layer 112G as the conductive layer 112. FIG. Also, the shapes of the mask layer 118, the insulating layer 125, the insulating layer 127, etc. shown in FIG. 19B are the same as in FIG. 5A.
  • the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, and the conductive layer 112B can have different thicknesses.
  • the film thickness of the conductive layer 112R is set so as to intensify red light
  • the thickness of the conductive layer 112R is set to intensify green light.
  • the thickness of the conductive layer 112G is set such that blue light is transmitted through the colored layer 132B
  • the thickness of the conductive layer 112B is preferably set so as to intensify the blue light. Accordingly, a microcavity structure can be realized, and the color purity of light emitted from the sub-pixel 110 can be enhanced.
  • the film thicknesses of the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, and the conductive layer 112B may be different. In this case, even if the thicknesses of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B are all the same, the microcavity structure can be realized.
  • FIG. 20A shows an example in which the EL layer 113 has a light-emitting unit 113a1, a charge-generating layer 113b1 over the light-emitting unit 113a1, and a light-emitting unit 113c1 over the charge-generating layer 113b1.
  • a light-emitting element 130 having an EL layer 113 shown in FIG. 20A has a two-stage tandem structure.
  • the power consumption of the display device 100 including the light-emitting element 130 can be reduced. Further, by applying the tandem structure to the light emitting element 130, the reliability of the light emitting element 130 can be improved.
  • the light-emitting unit 113a1 and the light-emitting unit 113c1 have at least one light-emitting layer.
  • the color of the light emitted by the light emitting unit 113a1 can be made different from the color of the light emitted by the light emitting unit 113c1.
  • light emitted by the light-emitting layer included in the light-emitting unit is referred to as light emitted by the light-emitting unit.
  • the color of light emitted by the light-emitting layer of the light-emitting unit 113a1 and the color of light emitted by the light-emitting layer of the light-emitting unit 113c1 can be complementary colors, for example.
  • one of the light emitting unit 113a1 or the light emitting unit 113c1 can emit blue light
  • the other of the light emitting unit 113a1 or the light emitting unit 113c1 can emit yellow light.
  • one of the light emitting unit 113a1 or the light emitting unit 113c1 can emit blue light
  • the other of the light emitting unit 113a1 or the light emitting unit 113c1 can emit red and green light.
  • the light emitting unit 113a1 can emit blue light.
  • the light emitting element 130 can emit white light.
  • Each of the light-emitting unit 113a1 and the light-emitting unit 113c1 includes one of a hole-injection layer, a hole-transport layer, a hole-blocking layer, an electron-blocking layer, an electron-transporting layer, and an electron-injecting layer in addition to the light-emitting layer. You may have more than That is, the light-emitting unit 113a1 and the light-emitting unit 113c1 may have functional layers. Light-emitting units other than the light-emitting unit 113a1 and the light-emitting unit 113c1 can have the same configuration.
  • the light-emitting unit 113a1 has, for example, a first functional layer having a hole-injection layer and a hole-transport layer in order from the bottom. , a light-emitting layer, and a second functional layer having an electron-transporting layer may be laminated. Further, the light-emitting unit 113c1 may have a hole-transport layer, a light-emitting layer, and an electron-transport layer in this order.
  • the light-emitting unit 113c1 can have a structure in which, for example, a third functional layer having a hole-transporting layer, a light-emitting layer, and a fourth functional layer having an electron-transporting layer are stacked in this order from the bottom. can.
  • the light-emitting unit 113a1 and the light-emitting unit 113c1 may have an electron blocking layer between the hole-transport layer and the light-emitting layer. Further, a hole blocking layer may be provided between the electron transport layer and the light emitting layer. In addition, the light emitting unit 113c1 may have an electron injection layer between the electron transport layer and the common electrode 115.
  • the first functional layer may have one of the hole injection layer and the hole transport layer and not the other.
  • the light-emitting unit 113a1 is composed of, for example, a first functional layer having an electron injection layer and an electron transport layer in order from the bottom. , a light-emitting layer, and a second functional layer having a hole-transporting layer may be laminated. Further, the light-emitting unit 113c1 may have an electron-transporting layer, a light-emitting layer, and a hole-transporting layer in this order.
  • the light-emitting unit 113c1 may have a structure in which, for example, a third functional layer having an electron-transporting layer, a light-emitting layer, and a fourth functional layer having a hole-transporting layer are stacked in this order from the bottom. can.
  • the light-emitting unit 113a1 and the light-emitting unit 113c1 may have a hole blocking layer between the electron-transporting layer and the light-emitting layer. Moreover, you may have an electron block layer between a hole transport layer and a light emitting layer. In addition, the light-emitting unit 113c1 may have a hole-injection layer between the hole-transport layer and the common electrode 115.
  • the first functional layer may have one of the electron injection layer and the electron transport layer and not the other.
  • the light emitting unit 113a1 may not have the second functional layer regardless of whether the pixel electrode of the light emitting element 130 functions as an anode or a cathode. Furthermore, the light emitting unit 113c1 may not have at least one of the third functional layer and the fourth functional layer.
  • the charge generation layer 113b1 has at least a charge generation region.
  • the charge-generating layer 113b1 injects electrons into one of the light-emitting unit 113a1 and the light-emitting unit 113c1, and has a function of injecting holes into
  • the EL layer 113 includes a light-emitting unit 113a2, a charge-generating layer 113b2 on the light-emitting unit 113a2, a light-emitting unit 113c2 on the charge-generating layer 113b2, a charge-generating layer 113d on the light-emitting unit 113c2, and a charge-generating layer 113d.
  • An example with an upper light emitting unit 113e is shown.
  • a light-emitting element 130 having an EL layer 113 shown in FIG. 20B has a three-stage tandem structure.
  • the current efficiency of the light emission of the light emitting element 130 can be preferably increased, so that the light emission efficiency of the light emitting element 130 can be preferably increased.
  • the density of the current flowing through the light-emitting element 130 can be suitably reduced at the same emission luminance, so that the power consumption of the display device 100 including the light-emitting element 130 can be suitably reduced.
  • the reliability of the light emitting element 130 can be favorably improved.
  • the light emitting element 130 may have a tandem structure of four or more stages.
  • the light-emitting unit 113a2, the light-emitting unit 113c2, and the light-emitting unit 113e have at least one light-emitting layer.
  • the color of light emitted by at least one of the light emitting units 113a2, 113c2, and 113e can be made different from the color of light emitted by the other light emitting units.
  • the color of light emitted by at least one of the light emitting units 113a2, 113c2, and 113e can be complementary to the color of light emitted by the other light emitting units.
  • light emitting unit 113a2 and light emitting unit 113e can emit blue light, and light emitting unit 113c2 can emit yellow, yellow-green, or green light.
  • light-emitting unit 113a2 and light-emitting unit 113e can emit blue light, and light-emitting unit 113c2 can emit red, green, and yellow-green light.
  • the light emitting element 130 can emit white light.
  • the charge generation layer 113b2 and the charge generation layer 113d have at least charge generation regions.
  • the charge generation layer 113b2 injects electrons into one of the light-emitting unit 113a2 and the light-emitting unit 113c2, and has a function of injecting holes into
  • the charge-generating layer 113d injects electrons into one of the light-emitting units 113c2 and 113e, and has a function of injecting holes into
  • FIG. 21A is a modification of the configuration shown in FIG. 10, showing an example in which the sub-pixel 110R has a colored layer 132R, the sub-pixel 110G has a colored layer 132G, and the sub-pixel 110B has a colored layer 132B.
  • 21A is an example in which the configuration example shown in FIG. 10 and the configuration example shown in FIG. 19A are combined.
  • FIG. 21B is an enlarged cross-sectional view of the insulating layer 127 and its peripheral region between the two EL layers 113 shown in FIG. 21A. Note that FIG. 21B shows a conductive layer 112R and a conductive layer 112G as the conductive layer 112. FIG. Also, the shapes of the mask layer 118, the insulating layer 125, the insulating layer 127, etc. shown in FIG. 21B are the same as those in FIG. 11A.
  • an island-shaped EL layer is provided for each light-emitting element, so that generation of lateral leakage current between subpixels can be suppressed. Thereby, crosstalk caused by unintended light emission can be suppressed, and a display device with extremely high contrast can be realized.
  • an insulating layer having a tapered shape at the end between adjacent island-shaped EL layers, the occurrence of discontinuity in forming the common electrode can be suppressed, and the film can be locally formed on the common electrode. It is possible to suppress the formation of thin portions.
  • the display device of one embodiment of the present invention can achieve both high definition and high display quality.
  • FIG. 22A is a modification of the configuration shown in FIG. 19A.
  • FIG. 22A shows an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the sub-pixel 110R and the sub-pixel 110G shown in FIG. 19A, omitting the microcavity structure described above, for example.
  • FIG. 22B is a reference cross-sectional view for explaining the light emitting region of the display device. 22A and 22B omit the colored layer 132, the plug 106, and the like.
  • FIG. 22A illustrates regions 180 and 182 in order to describe the light-emitting regions of the display device.
  • Region 180 functions as a light-emitting region of the display device
  • region 182 functions as a non-light-emitting region of the display device.
  • an EL layer is provided between a pair of electrodes (also referred to as between upper and lower electrodes or between an anode and a cathode).
  • the EL layer includes an island-shaped EL layer 113 and a common layer 114 .
  • FIG. 22A illustrates a configuration in which the EL layer 113 includes a hole-injection layer 113-1, a hole-transport layer 113-2, a light-emitting layer 113-3, and an electron-transport layer 113-4.
  • the common layer 114 functions as an electron injection layer.
  • FIG. 22B is a cross-sectional view showing one mode of the display device.
  • an EL layer 113 and a common layer 114 are provided as EL layers between a pair of electrodes.
  • the EL layer 113 shown in FIG. 22B is a continuous film shared by a plurality of light emitting elements, unlike FIG. 22A.
  • FIG. 22B illustrates a configuration in which the EL layer 113 includes a hole-injection layer 113-1, a hole-transport layer 113-2, a light-emitting layer 113-3, and an electron-transport layer 113-4.
  • the common layer 114 functions as an electron injection layer.
  • the insulating layer 127b covers the side surface of the conductive layer 111R, the side surface of the conductive layer 111G, part of the side surface and top surface of the conductive layer 112R, and part of the side surface and top surface of the conductive layer 112G.
  • the insulating layer 127b functions as a structure (also referred to as a bank) that covers the side surfaces of the conductive layer and part of the top surface of the conductive layer. That is, the insulating layer 127b is provided so as to have regions in contact with the conductive layers 111R, 111G, 112R, and 112G.
  • region 184 functions as a light-emitting region of the display device
  • region 186 functions as a non-light-emitting region of the display device.
  • the EL layer 113 (here, the hole-injection layer 113-1, the hole-transport layer 113-2, and the light-emitting layer 113-3 are formed in each light-emitting element).
  • the electron-transporting layer 113-4) are provided in the form of islands, it is possible to suppress the occurrence of lateral leakage current between sub-pixels.
  • the island-shaped hole injection layer 113-1 included in the EL layer 113 the lateral leak current between sub-pixels can be preferably reduced.
  • the hole-injection layer 113-1 is a layer having higher conductivity than the other layers in the EL layer 113, as shown in FIG. A configuration in which there is isolation between pixels is preferred.
  • the distance (illustrated as D1 ) between the pair of electrodes in the central portion of the EL layer (the EL layer 113 and the common layer 114) and the EL layer (EL) is small. More specifically, the distance (D 2 ) between the pair of electrodes at the end of the EL layer is less than ⁇ 10% with respect to the distance (D 1 ) between the pair of electrodes at the center of the EL layer. preferably less than ⁇ 3%.
  • the light-emitting region uniform luminescence can be obtained.
  • the EL layer 113 when the EL layer 113 is commonly provided between adjacent subpixels, particularly when the hole injection layer 113-1 is commonly used between adjacent subpixels, the Some or all of the regions 186 functioning as light emitting regions may be light emitting. In other words, lateral leakage current may occur between sub-pixels.
  • the EL layer 113 when the EL layer 113 is commonly provided between adjacent subpixels, particularly when the hole injection layer 113-1 is commonly used between adjacent subpixels, the Some or all of the regions 186 functioning as light emitting regions may be light emitting. In other words, lateral leakage current may occur between sub-pixels.
  • FIG. 22B when the EL layer 113 is commonly provided between adjacent subpixels, particularly when the hole injection layer 113-1 is commonly used between adjacent subpixels, the Some or all of the regions 186 functioning as light emitting regions may be light emitting. In other words, lateral leakage current may occur between sub-pixels.
  • the difference between the distance between the pair of electrodes (shown as D4 ) at the edge of the layer 113 and the common layer 114) is greater than the difference between D1 and D2 described above.
  • the distance (illustrated as D5 ) between the pair of electrodes in the region 186 functioning as a non-light-emitting region is greater than the distance ( D4 ) between the pair of electrodes at the end of the EL layer.
  • the distance (D 5 ) between the pair of electrodes in the region 186 is the sum of the thickness of the EL layer 113, the thickness of the common layer 114, and the thickness of the edge of the insulating layer 127b. .
  • the light when part of the region 186 functioning as a non-light-emitting region emits light, the light resonates at the distance (D 5 ) between the pair of electrodes in the region 186, so that the light in the region 184 functioning as a light-emitting region Different from resonance distance. Therefore, when the region 186 emits light, the region 184 differs from the region 184 in one or more of luminance, chromaticity, and light emission direction because the distance of light resonance differs from that of the region 184 . In addition, when the region 184 functioning as a light-emitting region and the region 186 functioning as a non-light-emitting region both emit light, the emission spectrum may become broad, or the emission spectrum may have a shape having multiple peaks. . On the other hand, in the configuration shown in FIG. 22A , light emission from non-light-emitting regions is suppressed, so that it is possible to suppress the emission spectrum from becoming broad or having a shape having a plurality of peaks.
  • the chromaticity does not change between high luminance (eg, 10000 cd/m 2 ) and low luminance (eg, 100 cd/m 2 ).
  • high luminance eg, 10000 cd/m 2
  • low luminance eg, 100 cd/m 2
  • the structure shown in FIG. 22A is more suitable than the structure shown in FIG. 22B.
  • FIG. 23 is a modification of the configuration shown in FIG. 21A.
  • the microcavity structure described above is omitted, and an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the sub-pixel 110R and the sub-pixel 110G shown in FIG. 21A is shown.
  • 23 is an example in which the configuration shown in FIG. 21A and the configuration shown in FIG. 22A are combined.
  • Thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, etc.) that make up the display device are formed by sputtering, chemical vapor deposition (CVD), vacuum deposition, pulsed laser deposition (PLD). It can be formed using a method, an ALD method, or the like.
  • the CVD method includes a plasma enhanced CVD (PECVD) method, a thermal CVD method, and the like. Also, one of the thermal CVD methods is the metal organic CVD (MOCVD) method.
  • thin films that make up the display device can be formed by spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, It can be formed by a wet film forming method such as curtain coating or knife coating.
  • a vacuum process such as a vapor deposition method and a solution process such as a spin coating method or an inkjet method can be used for manufacturing a light-emitting element.
  • the vapor deposition method includes physical vapor deposition (PVD method) such as sputtering, ion plating, ion beam vapor deposition, molecular beam vapor deposition, and vacuum vapor deposition, and chemical vapor deposition (CVD method).
  • PVD method physical vapor deposition
  • CVD method chemical vapor deposition
  • the EL layer can be formed by a vapor deposition method (e.g., vacuum vapor deposition method), a coating method (dip coating method, die coating method, bar coating method, spin coating method, spray coating method, etc.), a printing method (ink jet method, screen (stencil printing)). method, offset (lithographic printing) method, flexographic (letterpress printing) method, gravure method, microcontact method, etc.).
  • a vapor deposition method e.g., vacuum vapor deposition method
  • a coating method dip coating method, die coating method, bar coating method, spin coating method, spray coating method, etc.
  • a printing method ink jet method, screen (stencil printing)
  • method offset (lithographic printing) method, flexographic (letterpress printing) method, gravure method, microcontact method, etc.).
  • the processing can be performed using, for example, a photolithography method.
  • 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.
  • the photolithography method there are typically the following two methods.
  • One is a method of forming a resist mask on a thin film to be processed, processing the thin film by etching, for example, and removing the resist mask.
  • the other is a method of forming a thin film having photosensitivity and then exposing and developing the thin film to process the thin film into a desired shape.
  • i-line (wavelength: 365 nm), g-line (wavelength: 436 nm), h-line (wavelength: 405 nm), or a mixture thereof can be used.
  • ultraviolet rays KrF laser light, ArF laser light, or the like can also be used.
  • exposure may be performed using extreme ultraviolet light (EUV: Extreme Ultra-Violet) or X-rays.
  • 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 for etching the thin film.
  • an insulating layer 101 is first formed on a substrate (not shown) as shown in FIG. 24A. Subsequently, a conductive layer 102 and a conductive layer 109 are formed over the insulating layer 101 , and an insulating layer 103 is formed over the insulating layer 101 so as to cover the conductive layer 102 and the conductive layer 109 . Subsequently, an insulating layer 104 is formed over the insulating layer 103 and an insulating layer 105 is formed over the insulating layer 104 .
  • a substrate having heat resistance that can withstand at least subsequent heat treatment can be used.
  • a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, a ceramic substrate, an organic resin substrate, or the like can be used.
  • a semiconductor substrate such as a single crystal semiconductor substrate, a polycrystalline semiconductor substrate, a compound semiconductor substrate made of silicon germanium or the like, or an SOI substrate made of silicon, silicon carbide, or the like can be used.
  • FIG. 24A the cross-sectional view between A1-A2 and the cross-sectional view between B1-B2 are shown side by side. The same applies to subsequent drawings for explaining an example of a method for manufacturing a display device.
  • openings reaching the conductive layer 102 are formed in the insulating layer 105, the insulating layer 104, and the insulating layer 103. Then, as shown in FIG. Subsequently, a plug 106 is formed so as to fill the opening.
  • a conductive film 111f that will later become the conductive layers 111R, 111G, 111B, and 111C is formed over the plug 106 and the insulating layer 105.
  • a sputtering method or a vacuum evaporation method can be used to form the conductive film 111f, for example.
  • a metal material for example, can be used as the conductive film 111f.
  • the conductive film 111f can have a three-layer structure in which a film that will later become the conductive layer 111a, a film that will later become the conductive layer 111b, and a film that will later become the conductive layer 111c from the bottom.
  • the conductive film 111f can have a two-layer structure in which a film that later becomes the conductive layer 111a and a film that later becomes the conductive layer 111b are stacked from the bottom.
  • titanium can be used for the film to be the conductive layer 111a
  • aluminum can be used for the film to be the conductive layer 111b
  • titanium can be used for the film to be the conductive layer 111c.
  • the conductive film 111f can have a single-layer structure.
  • the conductive film 111f is processed by, for example, photolithography to form a conductive layer 111R, a conductive layer 111G, a conductive layer 111B, and a conductive layer 111C.
  • part of the conductive film 111f is removed by an etching method.
  • the conductive film 111f can be removed by dry etching, for example.
  • a concave portion may be formed in a region of the insulating layer 105 that does not overlap with the conductive layer 111 in some cases.
  • the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, the conductive layer 111B, and the conductive layer 111C are, as shown in FIGS.
  • a three-layer structure including an upper conductive layer 111c can be employed.
  • 3A, 3B, and 4B, the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, the conductive layer 111B, and the conductive layer 111C are formed between the conductive layer 111a and the conductive layer 111b on the conductive layer 111a. It can have a two-layer laminated structure.
  • the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, the conductive layer 111B, and the conductive layer 111C can have a single layer structure as shown in FIG. 4A.
  • the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, the conductive layer 112B, and the conductive layer 112B are formed on the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, the conductive layer 111B, the conductive layer 111C, and the insulating layer 105.
  • the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, the conductive layer 112B, and the conductive layer 112B are formed.
  • a conductive film 112f to be the conductive layer 112C is formed.
  • a sputtering method or a vacuum evaporation method can be used to form the conductive film 112f, for example.
  • a conductive oxide can be used as the conductive film 112f, for example. 2B2 and FIG. 3B, the conductive film 112f is a two-layer stack of a film that later becomes the conductive layer 112a and a film that later becomes the conductive layer 112b in order from the bottom.
  • a film to be the conductive layer 112a can be made of a metal material such as titanium, silver, or an alloy containing silver
  • a film to be the conductive layer 112b can be made of a conductive oxide.
  • the conductive film 112f includes, from the bottom, a film that will later become the conductive layer 112a, a film that will later become the conductive layer 112b, and a film that will later become the conductive layer 112b.
  • a three-layer structure including a film to be the conductive layer 112c can be employed.
  • a conductive oxide can be used for the film to be the conductive layer 112a
  • silver or an alloy containing silver can be used for the film to be the conductive layer 112b
  • a conductive oxide can be used for the film to be the conductive layer 112c.
  • An ALD method can be used for forming the conductive film 112f.
  • an oxide containing at least one selected from indium, tin, zinc, gallium, titanium, aluminum, and silicon can be used for the conductive film 112f.
  • introduction of a precursor generally referred to as precursor or metal precursor, etc.
  • purging of the precursor generally, reactant, reactant, non-metal precursor, etc.
  • purging of the oxidant are set as one cycle, and the cycle is repeated, whereby the conductive film 112f can be formed.
  • the metal composition can be controlled by changing the number of cycles for each type of precursor. .
  • an indium tin oxide film is formed as the conductive film 112f
  • the precursor is purged and an oxidant is introduced to form an In—O film, and then a precursor containing tin is formed. is introduced, the precursor is purged and an oxidant is introduced to form a Sn--O film.
  • the number of In atoms contained in the conductive film 112f can be made larger than the number of Sn atoms by setting the number of cycles for forming the In—O film to be greater than the number of cycles for forming the Sn—O film.
  • a Zn—O film is formed by the above procedure.
  • a Zn—O film and an Al—O film are formed according to the above procedure.
  • a titanium oxide film is formed as the conductive film 112f
  • a Ti—O film is formed by the above procedure.
  • an indium tin oxide film containing silicon as the conductive film 112f
  • an In—O film, an Sn—O film, and a Si—O film are formed according to the above procedure.
  • a Ga—O film and a Zn—O film are formed in the above procedure.
  • indium for example, triethylindium, trimethylindium, or [1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)amide]-indium can be used.
  • Tin chloride or tetrakis(dimethylamido)tin for example, can be used as precursors containing tin.
  • Diethyl zinc or dimethyl zinc for example, can be used as the zinc-containing precursor.
  • triethylgallium can be used as the gallium-containing precursor.
  • Titanium-containing precursors include, for example, titanium chloride, tetrakis(dimethylamido)titanium, or tetraisopropyl titanate.
  • precursors containing aluminum for example, aluminum chloride or trimethylaluminum can be used.
  • precursors containing silicon include trisilylamine, bis(diethylamino)silane, tris(dimethylamino)silane, bis(tert-butylamino)silane, or bis(ethylmethylamino)silane.
  • oxidizing agent for example, water vapor, oxygen plasma, or ozone gas can be used.
  • the surface of the conductive layer 111 may be oxidized after the formation of the conductive layer 111 and before the formation of the conductive film 112f.
  • the surface of the conductive layer 111 may be oxidized due to oxygen contained in the air.
  • the electrical resistance at the contact interface between the conductive layers 111 and 112 is less than that when the surface of the conductive layer 111 is not oxidized. may be larger. As a result, defects may occur in the manufactured display device, resulting in a display device with low reliability.
  • the oxide on the surface of the conductive layer 111 is preferably removed after the conductive layer 111 is formed and before the conductive film 112f is formed. After removing the oxide, the conductive film 112f is preferably formed without exposure to the atmosphere. Thereby, the electrical resistance at the contact interface between the conductive layers 111 and 112 can be reduced. Therefore, the display device 100 can be prevented from being defective, and the display device 100 can be a highly reliable display device.
  • the oxide on the surface of the conductive layer 111 can be removed, for example, by reverse sputtering.
  • the reverse sputtering method refers to a method of modifying a surface to be processed by bombarding the surface to be processed with ions instead of bombarding the sputtering target with ions in normal sputtering.
  • a method of colliding ions with the surface to be processed there is a method of generating plasma in the vicinity of the surface to be processed by applying a high-frequency voltage to the surface to be processed in a gas atmosphere containing a Group 18 element such as argon. .
  • a gas atmosphere containing a Group 18 element such as argon.
  • an atmosphere containing nitrogen, oxygen, or the like may be used instead of the gas atmosphere containing the Group 18 element.
  • An apparatus used in the reverse sputtering method is not limited to a sputtering apparatus, and a plasma CVD apparatus, a dry etching apparatus, or the like can be used for similar processing.
  • the conductive film 112f is processed by, for example, photolithography to form a conductive layer 112R, a conductive layer 112G, a conductive layer 112B, and a conductive layer 112C.
  • part of the conductive film 112f is removed by an etching method.
  • the conductive film 112f can be removed by a wet etching method, for example.
  • the conductive layer 112 is formed to cover the top and side surfaces of the conductive layer 111 . For example, when the conductive layer 112 has the structure shown in FIG.
  • a metal material is used for the conductive layer 112a
  • a conductive oxide is used for the conductive layer 112b
  • a part of the conductive film that becomes the conductive layer 112b is wet-etched.
  • part of the conductive film to be the conductive layer 112a can be removed by a dry etching method. Note that part of the conductive film to be the conductive layer 112a may be removed by a wet etching method, and part of the conductive film to be the conductive layer 112b may be removed by a dry etching method.
  • the conductive layer 112 has a laminated structure of the conductive layer 112a and the conductive layer 112b as shown in FIGS. 2B2 and 3B
  • titanium A metal material such as silver or an alloy containing silver can be used.
  • a conductive oxide such as indium tin oxide can be used for the conductive layer 112b included in the conductive film 112f.
  • silver or an alloy containing silver for the conductive layer 112a the reflectance of the pixel electrode to visible light can be increased.
  • titanium is more easily processed by etching than silver. Therefore, by using titanium for the film to be the conductive layer 112a, the film can be easily processed to form the conductive layer 112a.
  • the conductive layer 112 is preferably subjected to hydrophobic treatment.
  • the surface to be treated can be changed from hydrophilic to hydrophobic, or the hydrophobicity of the surface to be treated can be increased.
  • adhesion between the conductive layer 112 and the EL layer 113 formed in a later step can be improved, and film peeling can be suppressed.
  • the hydrophobic treatment may not be performed.
  • Hydrophobic treatment can be performed, for example, by modifying the conductive layer 112 with fluorine.
  • Fluorine modification can be performed, for example, by treatment with a fluorine-containing gas, heat treatment, plasma treatment in a fluorine-containing gas atmosphere, or the like.
  • gas containing fluorine for example, fluorine gas can be used, and for example, fluorocarbon gas can be used.
  • fluorocarbon gas for example, carbon tetrafluoride (CF 4 ) gas, C 4 F 6 gas, C 2 F 6 gas, C 4 F 8 gas, or lower fluorocarbon gas such as C 5 F 8 can be used. .
  • gas containing fluorine for example, SF6 gas, NF3 gas, CHF3 gas, or the like can be used.
  • helium gas, argon gas, hydrogen gas, oxygen gas, or the like can be added to these gases as appropriate.
  • the surface of the conductive layer 112 is subjected to plasma treatment in a gas atmosphere containing a Group 18 element such as argon, and then to treatment using a silylating agent to make the surface of the conductive layer 112 hydrophobic.
  • a silylating agent can be As a silylating agent, hexamethyldisilazane (HMDS), trimethylsilylimidazole (TMSI), or the like can be used.
  • HMDS hexamethyldisilazane
  • TMSI trimethylsilylimidazole
  • the surface of the conductive layer 112 can also be treated with a silane coupling agent after plasma treatment is performed on the surface of the conductive layer 112 in a gas atmosphere containing a group 18 element such as argon. Can be hydrophobized.
  • the surface of the conductive layer 112 can be damaged. This makes it easier for the methyl groups contained in the silylating agent such as HMDS to bond to the surface of the conductive layer 112 . In addition, silane coupling by the silane coupling agent is likely to occur.
  • the surface of the conductive layer 112 is subjected to plasma treatment in a gas atmosphere containing a Group 18 element such as argon, and then to treatment using a silylating agent or a silane coupling agent.
  • the surface of the conductive layer 112 can be made hydrophobic.
  • the treatment using a silylating agent, silane coupling agent, or the like can be performed by applying the silylating agent, silane coupling agent, or the like, for example, using a spin coating method, a dipping method, or the like.
  • a film containing a silylating agent, a film containing a silane coupling agent, or the like is formed on the conductive layer 112 or the like by, for example, a vapor phase method.
  • the material containing the silylating agent or the material containing the silane coupling agent is volatilized so that the atmosphere contains the silylating agent, the silane coupling agent, or the like.
  • a substrate provided with, for example, a conductive layer 112 is placed in the atmosphere. Accordingly, a film containing a silylating agent, a silane coupling agent, or the like can be formed over the conductive layer 112, and the surface of the conductive layer 112 can be made hydrophobic.
  • an EL film 113Rf which will later become the EL layer 113R, is formed over the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, the conductive layer 112B, and the insulating layer 105.
  • an EL film 113Rf which will later become the EL layer 113R, is formed over the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, the conductive layer 112B, and the insulating layer 105.
  • the EL film 113Rf is not formed on the conductive layer 112C.
  • the EL film 113Rf can be formed only in desired regions.
  • the light-emitting element can be manufactured by a relatively simple process.
  • the EL film 113Rf can be formed by, for example, a vapor deposition method, specifically a vacuum vapor deposition method. Also, the EL film 113Rf may be formed by a transfer method, a printing method, an inkjet method, a coating method, or the like.
  • a mask film 118Rf that will later become the mask layer 118R and a mask film 119Rf that will later become the mask layer 119R are formed on the EL film 113Rf, the conductive layer 112C, and the insulating layer 105. form in order.
  • a film having high resistance to the processing conditions of the EL film 113Rf specifically, a film having a high etching selectivity with respect to the EL film 113Rf is used.
  • a film having a high etching selectivity with respect to the mask film 118Rf is used for the mask film 119Rf.
  • the mask film 118Rf and the mask film 119Rf are formed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the EL film 113Rf.
  • the substrate temperature when forming the mask film 118Rf and the mask film 119Rf is typically 200° C. or less, preferably 150° C. or less, more preferably 120° C. or less, more preferably 100° C. or less, and still more preferably. is below 80°C.
  • a film that can be removed by a wet etching method is preferably used for the mask film 118Rf and the mask film 119Rf.
  • damage to the EL film 113Rf during processing of the mask films 118Rf and 119Rf can be reduced as compared with the case of using the dry etching method.
  • a sputtering method for example, a sputtering method, an ALD method (thermal ALD method or PEALD method), a CVD method, or a vacuum deposition method can be used. Alternatively, it may be formed using the wet film forming method described above.
  • the mask film 118Rf formed on and in contact with the EL film 113Rf is preferably formed using a formation method that causes less damage to the EL film 113Rf than the mask film 119Rf.
  • the mask films 118Rf and 119Rf for example, one or more of metal films, alloy films, metal oxide films, semiconductor films, organic insulating films, and inorganic insulating films can be used.
  • Metal such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, titanium, aluminum, yttrium, zirconium, or tantalum is used for the mask film 118Rf and the mask film 119Rf, respectively.
  • a material, or an alloy material containing the metal material can be used.
  • it is preferable to use a low melting point material such as aluminum or silver.
  • In--Ga--Zn oxide indium oxide, In--Zn oxide, In--Sn oxide, indium titanium oxide (In--Ti oxide), and indium tin zinc oxide (In-Sn-Zn oxide), indium titanium zinc oxide (In-Ti-Zn oxide), indium gallium tin zinc oxide (In-Ga-Sn-Zn oxide), or silicon Metal oxides such as indium tin oxide 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.
  • a film containing a material having a light shielding property against light can be used.
  • a film that reflects ultraviolet rays or a film that absorbs ultraviolet rays can be used.
  • the light shielding material various materials such as metals, insulators, semiconductors, or semi-metals that are light shielding against ultraviolet light can be used. Since the film is removed in the process, it is preferable that the film be processable by etching, and it is particularly preferable that the processability is good.
  • semiconductor materials such as silicon and germanium are examples of materials that are highly compatible with semiconductor manufacturing processes.
  • oxides and nitrides of the above semiconductor materials Nonmetallic (semimetallic) materials such as carbon, and compounds thereof are also included.
  • metals such as titanium, tantalum, tungsten, chromium, and aluminum, as well as alloys containing one or more of these.
  • oxides containing the above metals such as titanium oxide and chromium oxide, and nitrides such as titanium nitride, chromium nitride and tantalum nitride.
  • the mask film By using a film containing a material that blocks ultraviolet light as the mask film, it is possible to suppress irradiation of the EL layer with ultraviolet light during, for example, an exposure step. Reliability of the light-emitting element can be improved by preventing the EL layer from being damaged by ultraviolet rays.
  • a film containing a material having a light shielding property against ultraviolet rays can produce the same effect even if it is used as an insulating film 125f, which will be described later.
  • Various inorganic insulating films that can be used for the protective layer 131 can be used as the mask film 118Rf and the mask film 119Rf, respectively.
  • an oxide insulating film is preferable because it has higher adhesion to the EL film 113Rf than a nitride insulating film.
  • an inorganic insulating material such as aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide can be used for each of the mask film 118Rf and the mask film 119Rf.
  • an aluminum oxide film can be formed using the ALD method. Use of the ALD method is preferable because damage to the base, particularly the EL layer, can be reduced.
  • an inorganic insulating film formed using an ALD method such as an aluminum oxide film
  • an inorganic film formed using a sputtering method such as an In--Ga--Zn oxide film
  • An aluminum film or a tungsten film can be used.
  • the same inorganic insulating film can be used for both the mask film 118Rf and the insulating layer 125 to be formed later.
  • an aluminum oxide film formed using the ALD method can be used for both the mask film 118Rf and the insulating layer 125 .
  • the same film formation conditions may be applied to the mask film 118Rf and the insulating layer 125, or different film formation conditions may be applied.
  • the mask film 118Rf can be an insulating film having a high barrier property against at least one of water and oxygen.
  • the mask film 118Rf is a layer from which most or all of it will be removed in a later process, it is preferable that the mask film 118Rf be easily processed. Therefore, it is preferable to form the mask film 118Rf under a condition in which the substrate temperature during film formation is lower than that of the insulating layer 125 .
  • An organic material may be used for one or both of the mask film 118Rf and the mask film 119Rf.
  • a material that can be dissolved in a chemically stable solvent may be used as the organic material.
  • materials that dissolve in water or alcohol can be preferably used.
  • it is preferable to dissolve the material in a solvent such as water or alcohol apply the material by a wet film forming method, and then perform heat treatment to evaporate the solvent.
  • the solvent can be removed at a low temperature in a short time by performing heat treatment in a reduced pressure atmosphere, which is preferable because thermal damage to the EL film 113Rf can be reduced.
  • the mask film 118Rf and the mask film 119Rf are made of polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, alcohol-soluble polyamide resin, or perfluoropolymer.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • polyvinyl butyral polyvinylpyrrolidone
  • polyethylene glycol polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • polyglycerin polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • water-soluble cellulose polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • pullulan polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • water-soluble cellulose polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • pullulan polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • polyglycerin polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • an organic film e.g., PVA film
  • an inorganic film e.g., PVA film
  • a silicon nitride film can be used.
  • part of the mask film may remain as a mask layer in the display device of one embodiment of the present invention.
  • a resist mask 190R is formed on the mask film 119Rf.
  • the resist mask 190R can be formed by applying a photosensitive material (photoresist) and performing exposure and development.
  • the resist mask 190R may be manufactured using either a positive resist material or a negative resist material.
  • the resist mask 190R is provided so as to overlap with the conductive layer 112R.
  • the resist mask 190R is preferably provided also at a position overlapping with the conductive layer 112C. Accordingly, the conductive layer 112C can be prevented from being damaged during the manufacturing process of the display device. Note that the resist mask 190R may not be provided over the conductive layer 112C.
  • the resist mask 190R is preferably provided so as to cover from the end of the EL film 113Rf to the end of the conductive layer 112C on the EL film 113Rf side. .
  • a resist mask 190R is used to partially remove the mask film 119Rf to form a mask layer 119R.
  • the mask layer 119R remains on the conductive layer 112R and the conductive layer 112C.
  • the resist mask 190R is removed.
  • the mask layer 119R is used as a mask (also referred to as a hard mask) to partially remove the mask film 118Rf to form the mask layer 118R.
  • the mask film 118Rf and the mask film 119Rf can each be processed by a wet etching method or a dry etching method.
  • the processing of the mask film 118Rf and the mask film 119Rf is preferably performed by anisotropic etching.
  • a wet etching method By using the wet etching method, damage to the EL film 113Rf during processing of the mask films 118Rf and 119Rf can be reduced as compared with the case of using the dry etching method.
  • a wet etching method for example, a developer, a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (TMAH), dilute hydrofluoric acid, oxalic acid, phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, or a chemical solution using a mixed liquid thereof can be used. preferable.
  • the selection of processing methods is wider than in the processing of the mask film 118Rf. Specifically, when a gas containing oxygen is used as an etching gas when processing the mask film 119Rf, the deterioration of the EL film 113Rf is greater than when a gas containing oxygen is used as an etching gas when processing the mask film 118Rf. can be suppressed.
  • the dry etching method when used for processing the mask film 118Rf, deterioration of the EL film 113Rf can be suppressed by not using a gas containing oxygen as the etching gas.
  • a gas containing oxygen as the etching gas.
  • He can be used as the Group 18 element.
  • the mask film 118Rf when an aluminum oxide film formed by ALD is used as the mask film 118Rf, part of the mask film 118Rf is removed by dry etching using CHF 3 and He or CHF 3 and He and CH 4 . can do.
  • an In--Ga--Zn oxide film formed by sputtering is used as the mask film 119Rf, part of the mask film 119Rf can be removed by wet etching using diluted phosphoric acid.
  • a portion of the mask film 119Rf may be removed by dry etching using CH4 and Ar.
  • a portion of the mask film 119Rf can be removed by wet etching using diluted phosphoric acid.
  • mask film 119Rf is removed by dry etching using SF 6 , CF 4 and O 2 , or CF 4 and Cl 2 and O 2 . Some can be removed.
  • the resist mask 190R can be removed, for example, by ashing using oxygen plasma.
  • oxygen gas and CF4 , C4F8 , SF6 , CHF3 , Cl2 , H2O , BCl3 , or a Group 18 element may be used.
  • He can be used as the Group 18 element.
  • the resist mask 190R may be removed by wet etching. At this time, since the mask film 118Rf is positioned on the outermost surface and the EL film 113Rf is not exposed, damage to the EL film 113Rf can be suppressed in the step of removing the resist mask 190R. In addition, it is possible to expand the range of selection of methods for removing the resist mask 190R.
  • the EL film 113Rf is processed to form the EL layer 113R.
  • the mask layers 119R and 118R are used as masks to partially remove the EL film 113Rf to form the EL layer 113R.
  • a layered structure of the EL layer 113R, the mask layer 118R, and the mask layer 119R remains on the conductive layer 112R. Also, the conductive layer 112G and the conductive layer 112B are exposed.
  • FIG. 25B shows an example in which the end of the EL layer 113R is located outside the end of the conductive layer 112R. With such a structure, the aperture ratio of the pixel can be increased.
  • the etching treatment may form a recess in a region of the insulating layer 105 that does not overlap with the EL layer 113R.
  • the subsequent steps can be performed without exposing the conductive layer 112R. If the end of the conductive layer 112R is exposed, corrosion may occur, for example, during an etching process. A product generated by the corrosion of the conductive layer 112R may be unstable. For example, in the case of wet etching, there is a concern that it may dissolve in a solution, and in the case of dry etching, it may scatter in the atmosphere.
  • the product Due to dissolution of the product in the solution or scattering in the atmosphere, the product adheres to, for example, the surface to be processed and the side surface of the EL layer 113R, and adversely affects the characteristics of the light emitting device, or multiple light emitting devices. can form a leak path between In addition, in the region where the end portion of the conductive layer 112R is exposed, the adhesion between the layers that are in contact with each other may be lowered, and the EL layer 113R or the conductive layer 112R may be easily peeled off.
  • the yield and characteristics of the light-emitting element can be improved.
  • the resist mask 190R is preferably provided so as to cover from the end of the EL layer 113R to the end of the conductive layer 112C on the EL layer 113R side between B1 and B2.
  • the mask layers 118R and 119R cover the area between B1 and B2 from the end of the EL layer 113R to the end of the conductive layer 112C on the side of the EL layer 113R. be provided. Therefore, for example, between B1 and B2, exposure of the insulating layer 105 can be suppressed.
  • the conductive layer 109 it is possible to prevent the conductive layer 109 from being partially removed by etching or the like and the insulating layer 105, the insulating layer 104, and the insulating layer 103 are partially removed. Therefore, unintentional electrical connection of the conductive layer 109 to another conductive layer can be suppressed. For example, short-circuiting between the conductive layer 109 and the common electrode 115 formed in a later step can be suppressed.
  • the processing of the EL film 113Rf is preferably performed by anisotropic etching.
  • Anisotropic dry etching is particularly preferred.
  • wet etching may be used.
  • a gas containing oxygen may be used as the etching gas.
  • the etching gas contains oxygen, the etching rate can be increased. Therefore, etching can be performed under low power conditions while maintaining a sufficiently high etching rate. Therefore, damage to the EL film 113Rf can be suppressed. Furthermore, problems such as adhesion of reaction products that occur during etching can be suppressed.
  • one of H 2 , CF 4 , C 4 F 8 , SF 6 , CHF 3 , Cl 2 , H 2 O, BCl 3 , or Group 18 elements such as He or Ar.
  • a gas containing the above is preferably used as an etching gas.
  • a gas containing one or more of these and oxygen is preferably used as an etching gas.
  • oxygen gas may be used as an etching gas.
  • a gas containing H 2 and Ar or a gas containing CF 4 and He can be used as the etching gas.
  • a gas containing CF 4 , He, and oxygen can be used as the etching gas.
  • a gas containing H 2 and Ar and a gas containing oxygen can be used as the etching gas.
  • the mask layer 119R is formed by forming the resist mask 190R over the mask film 119Rf and removing part of the mask film 119Rf using the resist mask 190R. Thereafter, using the mask layer 119R as a mask, the EL layer 113R is formed by partially removing the EL film 113Rf. Therefore, it can be said that the EL layer 113R is formed by processing the EL film 113Rf using the photolithography method. Note that part of the EL film 113Rf may be removed using the resist mask 190R. After that, the resist mask 190R may be removed.
  • the conductive layer 112G is preferably subjected to hydrophobizing treatment.
  • the surface state of the conductive layer 112G may change to hydrophilic.
  • hydrophobic treatment for example, adhesion between the conductive layer 112G and a layer formed in a later step (here, the EL layer 113G) can be increased, and film peeling can be suppressed. Note that the hydrophobic treatment may not be performed.
  • an EL film 113Gf that will later become the EL layer 113G is formed on the conductive layer 112G, the conductive layer 112B, the mask layer 119R, and the insulating layer 105.
  • an EL film 113Gf that will later become the EL layer 113G is formed on the conductive layer 112G, the conductive layer 112B, the mask layer 119R, and the insulating layer 105.
  • the EL film 113Gf can be formed by a method similar to the method that can be used to form the EL film 113Rf.
  • a mask film 118Gf that will later become the mask layer 118G and a mask film 119Gf that will later become the mask layer 119G are sequentially formed on the EL film 113Gf and the mask layer 119R.
  • a resist mask 190G is formed.
  • the materials and formation methods of the mask films 118Gf and 119Gf are the same as the conditions applicable to the mask films 118Rf and 119Rf.
  • the material and formation method of the resist mask 190G are the same as the conditions applicable to the resist mask 190R.
  • the resist mask 190G is provided so as to overlap with the conductive layer 112G.
  • a resist mask 190G is used to partially remove the mask film 119Gf to form a mask layer 119G.
  • Mask layer 119G remains on conductive layer 112G.
  • the resist mask 190G is removed.
  • the mask layer 119G as a mask, the mask film 118Gf is partly removed to form the mask layer 118G.
  • the EL film 113Gf is processed to form the EL layer 113G. For example, using the mask layers 119G and 118G as masks, part of the EL film 113Gf is removed to form the EL layer 113G.
  • a laminated structure of the EL layer 113G, the mask layer 118G, and the mask layer 119G remains on the conductive layer 112G. Also, the mask layer 119R and the conductive layer 112B are exposed.
  • the conductive layer 112B is preferably subjected to hydrophobizing treatment.
  • the surface state of the conductive layer 112B may change to hydrophilic.
  • adhesion between the conductive layer 112B and a layer formed in a later step here, the EL layer 113B
  • film peeling can be suppressed.
  • the hydrophobic treatment may not be performed.
  • an EL film 113Bf which later becomes the EL layer 113B, is formed on the conductive layer 112B, the mask layers 119R, the mask layers 119G, and the insulating layer 105.
  • an EL film 113Bf which later becomes the EL layer 113B, is formed on the conductive layer 112B, the mask layers 119R, the mask layers 119G, and the insulating layer 105.
  • the EL film 113Bf can be formed by a method similar to the method that can be used to form the EL film 113Rf.
  • a mask film 118Bf that will later become the mask layer 118B and a mask film 119Bf that will later become the mask layer 119B are sequentially formed on the EL film 113Bf and the mask layer 119R.
  • a resist mask 190B is formed.
  • the materials and formation methods of the mask films 118Bf and 119Bf are the same as the conditions applicable to the mask films 118Rf and 119Rf.
  • the material and formation method of the resist mask 190B are the same as the conditions applicable to the resist mask 190R.
  • the resist mask 190B is provided so as to overlap with the conductive layer 112B.
  • a resist mask 190B is used to partially remove the mask film 119Bf to form a mask layer 119B.
  • Mask layer 119B remains on conductive layer 112B.
  • the resist mask 190B is removed.
  • a portion of the mask film 118Bf is removed to form a mask layer 118B.
  • the EL film 113Bf is processed to form the EL layer 113B. For example, using the mask layers 119B and 118B as masks, part of the EL film 113Bf is removed to form the EL layer 113B.
  • a layered structure of the EL layer 113B, the mask layer 118B, and the mask layer 119B remains on the conductive layer 112B. Also, the mask layers 119R and 119G are exposed.
  • the side surface of the EL layer 113R, the side surface of the EL layer 113G, and the side surface of the EL layer 113B are each preferably perpendicular or substantially perpendicular to the formation surface.
  • the angle formed by the surface to be formed and these side surfaces be 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the distance between adjacent two of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B formed by photolithography is 8 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or less, 3 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or less, or 1 ⁇ m. It can be narrowed down to:
  • the distance can be defined by, for example, the distance between two adjacent opposing ends of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B.
  • the mask layers 119R, 119G, and 119B may remain in the display device depending on subsequent steps.
  • the mask layer 119R, the mask layer 119G, and the mask layer 119B are removed in advance so that the remaining mask layer 119R and mask layer 119R and the mask layer 119B are removed. It is possible to suppress the generation of leakage current and the formation of capacitance due to the layer 119G and the mask layer 119B.
  • the case of removing the mask layer 119R, the mask layer 119G, and the mask layer 119B will be described as an example, but the mask layer 119R, the mask layer 119G, and the mask layer 119B must not be removed. good too.
  • the mask layer 119R, the mask layer 119G, and the mask layer 119B contain the above-described material having a light-shielding property against ultraviolet rays
  • the EL layer 113 is removed by proceeding to the next step without removing the ultraviolet rays. can be protected from and is preferred.
  • the same method as in the mask layer processing step can be used for the mask layer removing step.
  • damage to the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B can be reduced when removing the mask layer, compared to the case of using a dry etching method.
  • the mask layer may be removed by dissolving it in a solvent such as water or alcohol.
  • a solvent such as water or alcohol.
  • Alcohols include ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol (IPA), glycerin, and the like.
  • drying is performed to remove water contained in the EL layers 113R, 113G, and 113B, and water adsorbed to the surfaces of the EL layers 113R, 113G, and 113B.
  • processing may be performed.
  • heat treatment can be performed in an inert gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere.
  • the heat treatment can be performed at a substrate temperature of 50° C. to 200° C., preferably 60° C. to 150° C., more preferably 70° C. to 120° C.
  • a reduced-pressure atmosphere is preferable because drying can be performed at a lower temperature.
  • an insulating film 125f that will later become the insulating layer 125 is formed to cover the EL layer 113R, EL layer 113G, EL layer 113B, mask layer 118R, mask layer 118G, and mask layer 118B. do.
  • the upper surface of the insulating film 125f preferably has a high affinity for the material used for the insulating film, such as a photosensitive resin composition containing an acrylic resin.
  • a photosensitive resin composition containing an acrylic resin In order to improve the affinity, it is preferable to perform surface treatment to make the top surface of the insulating film 125f hydrophobic or to increase the hydrophobicity.
  • the insulating film 127f can be formed with good adhesion.
  • the aforementioned hydrophobizing treatment may be performed.
  • an insulating film 127f that will later become the insulating layer 127 is formed on the insulating film 125f.
  • the insulating film 125f and the insulating film 127f are preferably formed by a formation method that causes little damage to the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B.
  • the insulating film 125f is formed in contact with the side surfaces of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B, the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B are damaged more than the insulating film 127f. It is preferable that the film is formed by a formation method with a small amount of .
  • the insulating films 125f and 127f are formed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the EL layers 113R, 113G, and 113B, respectively.
  • the insulating film 125f can have a low impurity concentration and a high barrier property against at least one of water and oxygen even if the insulating film 125f is thin by raising the substrate temperature when the film is formed.
  • the substrate temperature when forming the insulating film 125f and the insulating film 127f is respectively 60° C. or higher, 80° C. or higher, 100° C. or higher, or 120° C. or higher, and 200° C. or lower, 180° C. or lower, and 160° C. Below, it is preferable that it is 150 degrees C or less or 140 degrees C or less.
  • the insulating film 125f it is preferable to form an insulating film having a thickness of 3 nm or more, 5 nm or more, or 10 nm or more and 200 nm or less, 150 nm or less, 100 nm or less, or 50 nm or less within the above substrate temperature range.
  • the insulating film 125f is preferably formed using, for example, the ALD method.
  • the use of the ALD method is preferable because film formation damage can be reduced and a film with high coverage can be formed.
  • an aluminum oxide film is preferably formed using an ALD method.
  • the insulating film 125f may be formed using a sputtering method, a CVD method, or a PECVD method, which has a higher deposition rate than the ALD method. Accordingly, a highly reliable display device can be manufactured with high productivity.
  • the insulating film 127f is preferably formed using the wet film formation method described above.
  • the insulating film 127f is preferably formed, for example, by spin coating using a photosensitive material, and more specifically, is preferably formed using a photosensitive resin composition containing an acrylic resin.
  • the insulating film 127f is preferably formed using, for example, a resin composition containing a polymer, an acid generator, and a solvent.
  • a polymer is formed using one or more types of monomers and has a structure in which one or more types of structural units (also referred to as structural units) are regularly or irregularly repeated.
  • the acid generator one or both of a compound that generates an acid upon exposure to light and a compound that generates an acid upon heating can be used.
  • the resin composition may further comprise one or more of photosensitizers, sensitizers, catalysts, adhesion promoters, surfactants, and antioxidants.
  • heat treatment is preferably performed after the insulating film 127f is formed.
  • the heat treatment is performed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the EL layers 113R, 113G, and 113B.
  • the substrate temperature during the heat treatment is preferably 50° C. to 200° C., more preferably 60° C. to 150° C., and even more preferably 70° C. to 120° C. Thereby, the solvent contained in the insulating film 127f can be removed.
  • the insulating film 127f is exposed to visible light or ultraviolet light.
  • a positive photosensitive resin composition containing an acrylic resin is used for the insulating film 127f
  • a region where the insulating layer 127 is not formed in a later step is irradiated with visible light or ultraviolet rays.
  • the insulating layer 127 is formed in a region sandwiched between any two of the conductive layers 112R, 112G, and 112B and around the conductive layer 112C. Therefore, the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, the conductive layer 112B, and the conductive layer 112C are irradiated with visible light or ultraviolet light.
  • a negative photosensitive material is used for the insulating film 127f
  • a region where the insulating layer 127 is formed is irradiated with visible light or ultraviolet light.
  • the width of the insulating layer 127 to be formed later can be controlled by the exposure area of the insulating film 127f.
  • the insulating layer 127 is processed so as to have a portion overlapping with the top surface of the conductive layer 111 .
  • Light used for exposure preferably includes i-line (wavelength: 365 nm). Moreover, the light used for exposure may include at least one of g-line (wavelength: 436 nm) and h-line (wavelength: 405 nm).
  • a barrier insulating layer against oxygen such as an aluminum oxide film, is provided as one or both of the mask layer 118 and the insulating film 125f, thereby preventing oxygen from diffusing into the EL layers 113R, 113G, and 113B. can be reduced.
  • the EL layer is irradiated with light (visible light or ultraviolet light)
  • an organic compound contained in the EL layer is in an excited state, and reaction with oxygen contained in the atmosphere is promoted in some cases.
  • oxygen may bond with an organic compound included in the EL layer.
  • FIGS. 27B1 and 27B2 development is performed to remove the exposed regions of the insulating film 127f to form the insulating layer 127a.
  • FIG. 27B2 is an enlarged view of the EL layer 113G, the end portion of the insulating layer 127a, and the vicinity thereof shown in FIG. 27B1.
  • the insulating layer 127a is formed in a region sandwiched between any two of the conductive layers 112R, 112G, and 112B and a region surrounding the conductive layer 112C.
  • an acrylic resin is used for the insulating film 127f
  • an alkaline solution is preferably used as a developer, and for example, TMAH can be used.
  • residues during development may be removed.
  • the residue can be removed by ashing using oxygen plasma.
  • etching may be performed to adjust the height of the surface of the insulating layer 127a.
  • the insulating layer 127a may be processed, for example, by ashing using oxygen plasma. Further, even when a non-photosensitive material is used for the insulating film 127f, the height of the surface of the insulating film 127f can be adjusted by, for example, the ashing.
  • FIGS. 28A and 28B an etching process is performed using the insulating layer 127a as a mask to partially remove the insulating film 125f and partially remove the mask layers 118R, 118G, and 118B. Make the film thinner. Thereby, an insulating layer 125 is formed under the insulating layer 127a. In addition, the surfaces of the mask layers 118R, 118G, and 118B where the film thickness is thin are exposed. Note that FIG. 28B is an enlarged view of the EL layer 113G, the end portion of the insulating layer 127a, and the vicinity thereof shown in FIG. 28A. Note that hereinafter, the etching treatment using the insulating layer 127a as a mask may be referred to as the first etching treatment.
  • the first etching process can be performed by dry etching or wet etching. Note that it is preferable to form the insulating film 125f using a material similar to that of the mask layers 118R, 118G, and 118B, because the first etching treatment can be performed collectively.
  • etching is performed using the insulating layer 127a having tapered side surfaces as a mask to compare the side surfaces of the insulating layer 125 and the upper end portions of the side surfaces of the mask layers 118R, 118G, and 118B. It can easily be tapered.
  • a chlorine-based gas When performing dry etching, it is preferable to use a chlorine-based gas.
  • a single gas or a mixture of two or more gases selected from Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 , CCl 4 and the like can be used.
  • one or two or more gases selected from oxygen gas, hydrogen gas, helium gas, argon gas, and the like can be added as appropriate.
  • a dry etching apparatus having a high-density plasma source can be used as the dry etching apparatus.
  • a dry etching device having a high-density plasma source for example, an inductively coupled plasma (ICP) etching device can be used.
  • ICP inductively coupled plasma
  • CCP capacitively coupled plasma
  • a capacitively coupled plasma etching apparatus having parallel plate electrodes may be configured to apply a high frequency voltage to one electrode of the parallel plate electrodes.
  • a plurality of different high-frequency voltages may be applied to one of the parallel plate electrodes.
  • a high-frequency voltage having the same frequency may be applied to each parallel plate type electrode.
  • a configuration in which high-frequency voltages having different frequencies are applied to the parallel plate electrodes may be used.
  • the insulating layer 127 after completion of the display device contains components contained in the etching gas, components contained in the insulating film 125f, components contained in the mask layers 118R, 118G, and 118B. be.
  • wet etching can be performed using an alkaline solution.
  • TMAH which is an alkaline solution
  • wet etching can be performed by a puddle method.
  • the mask layer 118R, the mask layer 118G, and the mask layer 118B are not completely removed, and the etching process is stopped when the film thickness is reduced.
  • the EL layers 113R, 113G, and 113B can be removed from the EL layers 118R, 118G, and 118B in subsequent steps.
  • 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B can be prevented from being damaged.
  • the film thickness of the mask layers 118R, 118G, and 118B is reduced, but the present invention is not limited to this.
  • the first etching process may be stopped before the insulating film 125f is processed into the insulating layer 125. be. Specifically, the first etching process may be stopped only by partially thinning the insulating film 125f.
  • the boundary between the insulating film 125f and the mask layers 118R, 118G, and 118B is It can be ambiguous. As a result, it may not be possible to determine whether the insulating layer 125 is formed or whether the film thicknesses of the mask layers 118R, 118G, and 118B have been reduced.
  • the edge of the insulating layer 127a may sag to cover the edge of the insulating layer 125 .
  • the edge of the insulating layer 127a may contact the upper surfaces of the mask layers 118R, 118G, and 118B. As described above, when the insulating layer 127a after development is not exposed to light, the shape of the insulating layer 127a may easily change.
  • the entire substrate is exposed and the insulating layer 127a is irradiated with visible light or ultraviolet light.
  • the energy density of the exposure is preferably greater than 0 mJ/cm 2 and less than or equal to 800 mJ/cm 2 , more preferably greater than 0 mJ/cm 2 and less than or equal to 500 mJ/cm 2 .
  • Such exposure after development can improve the transparency of the insulating layer 127a in some cases.
  • the substrate temperature required for heat treatment for deforming the insulating layer 127a into a tapered shape in a later step can be lowered.
  • the insulating layer 127a when the insulating layer 127a is not exposed to light, it becomes easier to change the shape of the insulating layer 127a or to deform the insulating layer 127 into a tapered shape in a later step. There is therefore, it may be preferable not to expose the insulating layer 127a after development.
  • the insulating layer 127a is polymerized by exposing the insulating layer 127a to light, so that the insulating layer 127a can be cured.
  • the insulating layer 127a is not exposed to light, and at least one of post-baking and second etching treatment, which will be described later, may be performed while the insulating layer 127a is maintained in a state where the shape thereof is relatively easily changed. good.
  • at least one of post-baking and second etching treatment which will be described later, may be performed while the insulating layer 127a is maintained in a state where the shape thereof is relatively easily changed. good.
  • exposure may be performed before the first etching treatment.
  • the material of the insulating layer 127a for example, a positive material
  • exposure may cause the insulating layer 127a to dissolve in a chemical solution during the first etching treatment. be. Therefore, exposure is preferably performed after the first etching process and before post-baking. Accordingly, the insulating layer 127a having a desired shape can be stably manufactured with high reproducibility.
  • the irradiation with visible light or ultraviolet light is preferably performed in an oxygen-free atmosphere or an atmosphere with a low oxygen content.
  • the irradiation with visible light or ultraviolet light is preferably performed in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere, or in a reduced pressure atmosphere.
  • an atmosphere containing a large amount of oxygen compounds contained in the EL layer 113 may be oxidized and deteriorated.
  • deterioration of the EL layer can be suppressed, so that a more reliable display device can be obtained. can provide.
  • heat treatment also referred to as post-baking
  • the insulating layer 127a can be transformed into the insulating layer 127 having tapered side surfaces.
  • the shape of the insulating layer 127a may already change and have a tapered side surface when the first etching process is finished.
  • the heat treatment is performed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the EL layer 113 .
  • the heat treatment can be performed at a substrate temperature of 50° C. to 200° C., preferably 60° C. to 150° C., more preferably 70° C. to 130° C.
  • the heating atmosphere may be an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Moreover, the heating atmosphere may be an atmospheric pressure atmosphere or a reduced pressure atmosphere. A reduced-pressure atmosphere is preferable because drying can be performed at a lower temperature. It is preferable that the heat treatment in this step has a higher substrate temperature than the heat treatment (pre-baking) performed after the formation of the insulating film 127f. Thereby, the adhesion between the insulating layer 127 and the insulating layer 125 can be improved, and the corrosion resistance of the insulating layer 127 can also be improved.
  • FIG. 29B is an enlarged view of the EL layer 113G, the end portion of the insulating layer 127, and the vicinity thereof shown in FIG. 29A.
  • the pre-baking temperature and the post-baking temperature can be 100° C. or higher, 120° C. or higher, or 140° C. or higher, respectively.
  • the adhesion between the insulating layer 127 and the insulating layer 125 can be further improved, and the corrosion resistance of the insulating layer 127 can be further improved.
  • the range of selection of materials that can be used for the insulating layer 127 can be widened.
  • entry of impurities such as water and oxygen into the EL layer 113 can be suppressed.
  • the mask layers 118R, 118G, and 118B are not completely removed, and the mask layers 118R, 118G, and 118B with reduced film thickness are left.
  • the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B can be prevented from being damaged and deteriorated in post-baking. Therefore, the reliability of the light emitting element can be improved.
  • the side surface of the insulating layer 127 may be concavely curved as shown in FIGS. 7A and 7B.
  • the higher the temperature or the longer the post-baking time the easier it is for the insulating layer 127 to change its shape, which may result in the formation of a concave curved surface.
  • the shape of the insulating layer 127 may easily change during post-baking.
  • FIGS. 30A and 30B etching is performed using the insulating layer 127 as a mask to partially remove the mask layers 118R, 118G, and 118B. Note that part of the insulating layer 125 may also be removed. As a result, openings are formed in the mask layers 118R, 118G, and 118B, respectively, and the upper surfaces of the EL layers 113R, 113G, 113B, and the conductive layer 112C are exposed.
  • FIG. 30B is an enlarged view of the EL layer 113G, the end portion of the insulating layer 127, and the vicinity thereof shown in FIG. 30A. Note that hereinafter, the etching treatment using the insulating layer 127 as a mask may be referred to as a second etching treatment.
  • an edge of the insulating layer 125 is covered with an insulating layer 127 .
  • the insulating layer 127 covers part of the end of the mask layer 118G, specifically the tapered portion formed by the first etching process, and is formed by the second etching process.
  • the tapered portion shown is an exposed example. That is, it corresponds to the structure shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the insulating layer 125 and the mask layer are etched together after post-baking without performing the first etching process, the insulating layer 125 and the mask layer below the edge of the insulating layer 127 disappear due to side etching. Cavities may form. Due to the cavities, the surfaces on which the common layer 114 and the common electrode 115 are formed become uneven, and the common layer 114 and the common electrode 115 are likely to be disconnected. Even if the insulating layer 125 and the mask layer are side-etched in the first etching treatment and cavities are generated, the cavities can be filled with the insulating layer 127 by performing post-baking after that.
  • the second etching process since the mask layer with a thinner thickness is etched, the amount of side etching is small, and the formation of cavities becomes difficult. Therefore, the surface on which the common layer 114 and the common electrode 115 are formed can be made flatter.
  • the insulating layer 127 may cover the entire edge of the mask layer 118G.
  • the edge of insulating layer 127 may sag to cover the edge of mask layer 118G.
  • an end portion of the insulating layer 127 may contact the top surface of at least one of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B.
  • the shape of the insulating layer 127 may easily change.
  • the second etching process is wet etching.
  • damage to the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B can be reduced compared to the case of using the dry etching method.
  • Wet etching can be performed using, for example, an alkaline solution such as TMAH.
  • the EL layer 113 and the insulating layer 125 may be separated from each other between the EL layer 113 and the mask layer 118 due to adhesion problems between the EL layer 113 and other layers. If there is a gap between the EL layer 113 and the insulating layer 105, the chemical used in the second etching process may enter the gap and contact the pixel electrode. Here, if the chemical solution contacts both the conductive layers 111 and 112, the conductive layer having the lower natural potential may corrode due to galvanic corrosion.
  • the conductive layer 112 may corrode. Therefore, the yield of display devices may decrease. Moreover, the reliability of the display device may be lowered.
  • the conductive layer 112 is formed so as to cover the top surface and side surfaces of the conductive layer 111 as described above.
  • the chemical solution can be removed in the second etching process. can be suppressed from contacting the conductive layer 111 . Accordingly, corrosion of the pixel electrode can be suppressed, and for example, corrosion of the conductive layer 112 can be suppressed. Therefore, the manufacturing method of the display device of one embodiment of the present invention can have a high yield. Further, the manufacturing method of the display device of one embodiment of the present invention can be a manufacturing method that suppresses the occurrence of defects.
  • the common layer 114 and the common electrode 115 are formed between the light emitting elements at the divided portions. It is possible to suppress the occurrence of poor connection caused by the film and an increase in electrical resistance caused by a portion where the film thickness is locally thin. Accordingly, the display device of one embodiment of the present invention can have improved display quality.
  • heat treatment may be performed after part of the EL layer 113R, the EL layer 113G, and the EL layer 113B are exposed.
  • the heat treatment water contained in the EL layer 113, water adsorbed to the surface of the EL layer 113, and the like can be removed.
  • the shape of the insulating layer 127 might be changed by the heat treatment.
  • the insulating layer 127 is formed on end portions of the insulating layer 125, end portions of the mask layers 118R, 118G, and 118B, and upper surfaces of the EL layers 113R, 113G, and 113B. It may spread to cover at least one of them.
  • insulating layer 127 may have the shape shown in FIGS.
  • heat treatment can be performed in an inert gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere.
  • the heat treatment can be performed at a substrate temperature of 50° C. to 200° C., preferably 60° C. to 150° C., more preferably 70° C. to 120° C.
  • a reduced-pressure atmosphere is preferable because dehydration can be performed at a lower temperature.
  • a temperature of 70° C. or more and 120° C. or less is particularly preferable in the above temperature range in consideration of the heat resistance temperature of the EL layer 113 .
  • the common layer 114 is formed over the EL layer 113R, the EL layer 113G, the EL layer 113B, the conductive layer 112C, and the insulating layer 127. Then, as shown in FIG.
  • the common layer 114 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.
  • a common electrode 115 is formed on the common layer 114 as shown in FIG. 31A.
  • the common electrode 115 can be formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like.
  • the common electrode 115 may be formed by stacking a film formed by an evaporation method and a film formed by a sputtering method.
  • the common electrode 115 can be formed continuously after forming the common layer 114 without intervening a process such as etching. For example, after forming the common layer 114 in a vacuum, the common electrode 115 can be formed in a vacuum without removing the substrate into the atmosphere. That is, the common layer 114 and the common electrode 115 can be formed in vacuum. As a result, the lower surface of the common electrode 115 can be made cleaner than when the common layer 114 is not provided in the display device 100 . Therefore, the light-emitting element 130 can be a light-emitting element with high reliability and favorable characteristics.
  • a protective layer 131 is formed on the common electrode 115 .
  • the protective layer 131 can be formed by a method such as vacuum deposition, sputtering, CVD, or ALD.
  • the display device having the structure shown in FIG. 2A and the structure shown in FIG. 18A can be manufactured.
  • the conductive layer 112 is formed so as to cover the top surface and side surfaces of the conductive layer 111, whereby yield can be increased and defects can be suppressed. .
  • the insulating layer 127 may be exposed to light.
  • the insulating layer 127a is not subjected to the above exposure, the insulating layer 127 may be exposed.
  • the insulating layer 127 may be exposed to light after the second etching process shown in FIGS. 30A and 30B and before forming the common layer 114 shown in FIG. 31A.
  • the insulating layer 127 may be exposed to light after forming the common electrode 115 shown in FIG. 31A and before forming the protective layer 131 shown in FIG. 31B.
  • the insulating layer 127 may be exposed after the protective layer 131 shown in FIG.
  • the same conditions as those applicable to the exposure of the insulating layer 127a described above can be applied as the conditions of the exposure of the insulating layer 127a.
  • the exposure of the insulating layer 127a and the exposure of the insulating layer 127 may not be performed once, may be performed once in total, or may be performed twice or more in total.
  • the insulating layer 127 can be cured by exposing the insulating layer 127 to light. This can suppress deformation of the insulating layer 127 . Therefore, for example, peeling of a layer over the insulating layer 127 can be suppressed.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be a highly reliable display device.
  • the island-shaped EL layer 113R, the island-shaped EL layer 113G, and the island-shaped EL layer 113B are formed using a fine metal mask. Since the layer is formed by forming a film over one surface and then processing the layer, the island-shaped layer can be formed with a uniform thickness. Then, a high-definition display device or a display device with a high aperture ratio can be realized. In addition, even if the definition or aperture ratio is high and the distance between subpixels is extremely short, it is possible to prevent the EL layers 113R, 113G, and 113B from contacting each other in adjacent subpixels. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of lateral leakage current between sub-pixels. Thereby, crosstalk caused by unintended light emission can be suppressed, and a display device with extremely high contrast can be realized.
  • the display device of one embodiment of the present invention can achieve both high definition and high display quality.
  • Figures 32A-32C show steps similar to Figures 24A-24C.
  • FIG. 32D1 is an enlarged view of the cross section between B1-B2 shown in FIG. 32C.
  • the conductive film 112f has a region overlapping with the conductive layer 109.
  • FIG. 32D1 is an enlarged view of the cross section between B1-B2 shown in FIG. 32C.
  • the conductive film 112f has a region overlapping with the conductive layer 109.
  • FIG. 32D2 is a modification of FIG. 32D1 and shows an example in which the conductive film 112f does not overlap with the conductive layer 109.
  • FIG. 32C after forming the conductive film 112f as shown in FIG. 32C, the structure shown in FIG. 32D2 can be manufactured by removing part of the conductive film 112f in the region between B1 and B2.
  • the structure between B1 and B2 of the manufactured display device 100 is, for example, the structure shown in FIG. 18A.
  • the conductive layer 112C formed in a later step does not overlap with the conductive layer 109 . Therefore, as described above, for example, the generation of parasitic capacitance can be suppressed.
  • the conductive layer 112C may be formed by the step shown in FIG. 32D2. That is, in FIG. 32D2, the conductive film 112f may be replaced with the conductive layer 112C.
  • the conductive film 112f is preferably subjected to hydrophobizing treatment.
  • an EL film 113Rf that will later become the EL layer 113R is formed on the conductive film 112f by the same method as shown in FIG. 25A.
  • a mask film 118Rf that will later become the mask layer 118R and a mask film 119Rf that will later become the mask layer 119R are sequentially formed on the EL film 113Rf and the conductive film 112f by a method similar to that shown in FIG. 25A. .
  • a resist mask 190R is formed on the mask film 119Rf by a method similar to that shown in FIG. 25A.
  • the resist mask 190R is provided so as to overlap with the conductive layer 111R.
  • the resist mask 190R can also be provided at a position overlapping with the conductive layer 111C.
  • a portion of the mask film 119Rf is removed using a resist mask 190R by a method similar to that shown in FIGS. 25A and 25B to form a mask layer 119R. do.
  • Mask layer 119R remains on conductive layer 111R and conductive layer 111C.
  • the resist mask 190R is removed by a method similar to that shown in FIGS. 25A and 25B.
  • the mask layer 119R is used as a mask to partially remove the mask film 118Rf to form the mask layer 118R.
  • the EL film 113Rf is processed by a method similar to that shown in FIGS. 25A and 25B to form an EL layer 113R.
  • the mask layers 119R and 118R are used as masks to partially remove the EL film 113Rf to form the EL layer 113R.
  • FIG. 33B a laminated structure of the EL layer 113R, the mask layer 118R, and the mask layer 119R remains on the conductive film 112f so as to have a region overlapping with the conductive layer 111R.
  • the conductive film 112f is exposed in a region where the mask layer 119R is not provided.
  • the resist mask 190R is preferably provided so as to cover from the end of the EL layer 113R to the end of the conductive layer 111C on the EL layer 113R side between B1 and B2.
  • the mask layer 118R and the mask layer 119R cover from the end of the EL layer 113R to the end of the conductive layer 111C on the EL layer 113R side between B1 and B2. be provided. Therefore, for example, between B1 and B2, exposure of the conductive film 112f can be suppressed.
  • the conductive film 112f, the insulating layer 105, the insulating layer 104, and the insulating layer 103 are partially removed by etching or the like, so that the conductive layer 109 can be prevented from being exposed. Therefore, unintentional electrical connection of the conductive layer 109 to another conductive layer can be suppressed. For example, short-circuiting between the conductive layer 109 and the common electrode 115 formed in a later step can be suppressed.
  • the conductive film 112f is preferably subjected to hydrophobizing treatment.
  • the surface state of the conductive film 112f may change to hydrophilic.
  • adhesion between the conductive film 112f and a layer (here, the EL layer 113G) formed in a later step can be increased, and film peeling can be suppressed.
  • the hydrophobic treatment may not be performed.
  • an EL film 113Gf that will later become the EL layer 113G is formed on the conductive film 112f and the mask layer 119R by the same method as shown in FIG. 25C.
  • a mask film 118Gf that will later become the mask layer 118G and a mask film 119Gf that will later become the mask layer 119G are formed on the EL film 113Gf and the mask layer 119R by the method shown in FIG. 25C. are formed in order by the same method as After that, a resist mask 190G is formed.
  • the resist mask 190G is provided so as to overlap with the conductive layer 111G.
  • a portion of the mask film 119Gf is removed using a resist mask 190G by a method similar to that shown in FIGS. 25C and 25D to form a mask layer 119G. do.
  • Mask layer 119G remains on conductive layer 111G.
  • the resist mask 190G is removed by a method similar to that shown in FIGS. 25C and 25D.
  • the mask layer 119G is used as a mask to partially remove the mask film 118Gf to form a mask layer 118G.
  • the EL film 113Gf is processed by a method similar to that shown in FIGS. 25C and 25D to form an EL layer 113G. For example, using the mask layers 119G and 118G as masks, part of the EL film 113Gf is removed to form the EL layer 113G.
  • a laminated structure of the EL layer 113G, the mask layer 118G, and the mask layer 119G remains on the conductive layer 111G. Also, the mask layer 119R is exposed, and the conductive film 112f is exposed in a region where neither the mask layer 119R nor the mask layer 119G is provided.
  • the conductive film 112f is preferably subjected to hydrophobizing treatment.
  • the surface state of the conductive film 112f may change to hydrophilic.
  • adhesion between the conductive film 112f and a layer (here, the EL layer 113B) formed in a later step can be increased, and film peeling can be suppressed.
  • the hydrophobic treatment may not be performed.
  • an EL film 113Bf which later becomes the EL layer 113B, is formed on the conductive film 112f, the mask layers 119R, and the mask layers 119G by the same method as shown in FIG. 26A.
  • a mask film 118Bf that will later become the mask layer 118B and a mask film 119Bf that will later become the mask layer 119B are formed on the EL film 113Bf and the mask layer 119R by the method shown in FIG. 26A. are formed in order by the same method as After that, a resist mask 190B is formed.
  • the resist mask 190B is provided so as to overlap with the conductive layer 111B.
  • a resist mask 190B is used to partially remove the mask film 119Bf to form a mask layer 119B.
  • Mask layer 119B remains on conductive layer 111B.
  • the resist mask 190B is removed.
  • a portion of the mask film 118Bf is removed to form a mask layer 118B.
  • the EL film 113Bf is processed to form the EL layer 113B. For example, using the mask layers 119B and 118B as masks, part of the EL film 113Bf is removed to form the EL layer 113B.
  • a layered structure of the EL layer 113B, the mask layer 118B, and the mask layer 119B remains on the conductive layer 111B.
  • the mask layers 119R and 119G are exposed, and the conductive film 112f is exposed in regions where none of the mask layers 119R, 119G, and 119B are provided.
  • part of the conductive film 112f is removed by, for example, an etching method.
  • a conductive layer 112R, a conductive layer 112G, a conductive layer 112B, and a conductive layer 112C are formed.
  • the conductive film 112f can be removed by a wet etching method, for example.
  • the conductive layer 112 is formed to cover the top and side surfaces of the conductive layer 111 . For example, when the conductive layer 112 has the structure shown in FIG.
  • a metal material is used for the conductive layer 112a
  • a conductive oxide is used for the conductive layer 112b
  • a part of the conductive film that becomes the conductive layer 112b is wet-etched. After the removal, part of the conductive film to be the conductive layer 112a can be removed by a dry etching method.
  • mask layers 119R, 119G, and 119B are preferably removed by a method similar to that shown in FIG. 26C.
  • conductive layer 112R, conductive layer 112G, conductive layer 112B, EL layer 113R, EL layer 113G, EL layer 113B, mask layer 118R, mask layer 118G, and mask layer 118B are covered.
  • an insulating film 125f, which later becomes the insulating layer 125, is formed by the same method as shown in FIG. 26D.
  • Figures 35C, 36A-36D, 37A and 37B show steps similar to Figures 27A, 27B1, 28A, 29A, 30A, 31A and 31B, respectively.
  • the substrate 120 is attached to the protective layer 131 using the resin layer 122, whereby the display device having the structure shown in FIG. 10 and the structure shown in FIG. 18C can be manufactured. .
  • an EL film 113Rf which later becomes the EL layer 113R, is formed on the conductive layers 112R, 112G, 112B, and the insulating layer 105 by the same method as shown in FIG. 25A.
  • the EL film 113Rf has a film 113R1f that will later become the light emitting unit 113R1, a charge generation film 113R2f that will later become the charge generation layer 113R2, and a film 113R3f that will later become the light emitting unit 113R3.
  • the charge generation film 113Rf2 is indicated by a dashed line.
  • a mask film 118Rf that will later become the mask layer 118R and a mask film 119Rf that will later become the mask layer 119R are formed on the EL film 113Rf, the conductive layer 112C, and the insulating layer 105. They are formed in sequence by a method similar to that shown in FIG. 25A. Subsequently, as shown in FIG. 38A, a resist mask 190R is formed on the mask film 119Rf by a method similar to that shown in FIG. 25A.
  • a portion of the mask film 119Rf is removed using a resist mask 190R by a method similar to that shown in FIGS. 25A and 25B to form a mask layer 119R. do.
  • Mask layer 119R remains on conductive layer 111R and conductive layer 111C.
  • the resist mask 190R is removed by a method similar to that shown in FIGS. 25A and 25B.
  • the mask layer 119R is used as a mask to partially remove the mask film 118Rf to form the mask layer 118R.
  • the EL film 113Rf is processed by a method similar to that shown in FIGS. 25A and 25B to form an EL layer 113R.
  • the mask layers 119R and 118R are used as masks to partially remove the EL film 113Rf to form the EL layer 113R.
  • the EL layer 113R has a light emitting unit 113R1, a charge generating layer 113R2 on the light emitting unit 113R1, and a light emitting unit 113R3 on the charge generating layer 113R2. Note that the charge generation layer 113R2 is indicated by a dashed line.
  • the adhesion between the conductive layer 112G and a layer formed in a later step is increased as described above, and film peeling is suppressed. It is possible and preferable. Note that the hydrophobic treatment may not be performed.
  • an EL film 113Gf which later becomes the EL layer 113G, is formed on the conductive layer 112G, the conductive layer 112B, the mask layer 119R, and the insulating layer 105 by a method similar to that shown in FIG. 25C.
  • the EL film 113Gf has a film 113G1f that will later become the light emitting unit 113G1, a charge generation film 113G2f that will later become the charge generation layer 113G2, and a film 113G3f that will later become the light emitting unit 113G3.
  • the charge generation film 113Gf2 is indicated by a dashed line.
  • a mask film 118Gf that will later become the mask layer 118G and a mask layer 119G later will be formed on the EL film 113Gf and the mask layer 119R by a method similar to that shown in FIG. 25C.
  • a mask film 119Gf is formed in this order.
  • a resist mask 190G is formed by a method similar to that shown in FIG. 25C.
  • a portion of the mask film 119Gf is removed using a resist mask 190G by a method similar to that shown in FIGS. 25C and 25D to form a mask layer 119G. do.
  • the resist mask 190G is removed by a method similar to that shown in FIGS. 25C and 25D.
  • the mask layer 119G is used as a mask to partially remove the mask film 118Gf to form a mask layer 118G.
  • the EL film 113Gf is processed by a method similar to that shown in FIGS. 25C and 25D to form an EL layer 113G.
  • the EL layer 113G has a light-emitting unit 113G1, a charge-generating layer 113G2 on the light-emitting unit 113G1, and a light-emitting unit 113G3 on the charge-generating layer 113G2.
  • the charge generation layer 113G2 is indicated by a dashed line.
  • an EL film 113Bf which later becomes the EL layer 113B, is formed on the conductive layer 112B, the mask layer 119R, the mask layer 119G, and the insulating layer 105 by a method similar to that shown in FIG. 26A.
  • the EL film 113Bf has a film 113B1f that will later become the light emitting unit 113B1, a charge generation film 113B2f that will later become the charge generation layer 113B2, and a film 113B3f that will later become the light emitting unit 113B3.
  • the charge generation film 113Bf2 is indicated by a dashed line.
  • a mask film 118Bf that will later become the mask layer 118B and a mask layer 119B later will be formed on the EL film 113Bf and the mask layer 119R by a method similar to that shown in FIG. 26A.
  • a mask film 119Bf is formed in this order.
  • a resist mask 190B is formed by a method similar to that shown in FIG. 26A.
  • a portion of the mask film 119Bf is removed using a resist mask 190B by a method similar to that shown in FIGS. 26A and 26B to form a mask layer 119B. do.
  • the resist mask 190B is removed by a method similar to that shown in FIGS. 26A and 26B.
  • the mask layer 119B is used as a mask to partially remove the mask film 118Bf to form the mask layer 118B.
  • the EL film 113Bf is processed by a method similar to that shown in FIGS. 26A and 26B to form the EL layer 113B.
  • the EL layer 113B has a light-emitting unit 113B1, a charge-generating layer 113B2 over the light-emitting unit 113B1, and a light-emitting unit 113B3 over the charge-generating layer 113B2.
  • the charge generation layer 113B2 is indicated by a dashed line.
  • FIGS. 26C, 26D, 27A, 27B1, 28A, 29A, 30A, 31A, and FIG. 31B show the same steps.
  • the substrate 120 is attached to the protective layer 131 using the resin layer 122, whereby the display device having the structure shown in FIG. 14 and the structure shown in FIG. 18E can be manufactured. .
  • a conductive layer 111R, a conductive layer 111G, a conductive layer 111B, and a conductive layer 111C are formed on the plug 106 and the insulating layer 105, as shown in FIG. 43A.
  • a conductive film 112f1 is formed over the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, the conductive layer 111B, the conductive layer 111C, and the insulating layer 105. Then, as shown in FIG.
  • the conductive film 112f1 can be formed, for example, by a method similar to that of the conductive film 112f shown in FIG. 24C, and can use a material similar to that of the conductive film 112f.
  • the conductive film 112f1 is processed to form a conductive layer 112B1 covering the upper surface and side surfaces of the conductive layer 111B.
  • the conductive film 112f1 can be processed by a method similar to that of the conductive film 112f.
  • a conductive film 112f2 is formed over the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, the conductive layer 112B1, the conductive layer 111C, and the insulating layer 105. Then, as shown in FIG.
  • the conductive film 112f2 can be formed by a method similar to that of the conductive film 112f and can be formed using a material similar to that of the conductive film 112f.
  • the conductive film 112f2 is processed to form a conductive layer 112R1 covering the upper and side surfaces of the conductive layer 111R and a conductive layer 112B2 on the conductive layer 112B1. Note that in FIG. 43E, the boundary between the conductive layer 112B1 and the conductive layer 112B2 is indicated by a dotted line.
  • a conductive film 112f3 is formed over the conductive layer 112R1, the conductive layer 111G, the conductive layer 112B2, the conductive layer 111C, and the insulating layer 105, as shown in FIG. 44A.
  • the conductive film 112f3 can be formed by a method similar to that of the conductive film 112f, and can be formed using a material similar to that of the conductive film 112f.
  • the conductive film 112f3 is processed to form a conductive layer 112R2 on the conductive layer 112R1, a conductive layer 112G covering the upper and side surfaces of the conductive layer 111G, and a conductive layer on the conductive layer 112B2.
  • 112B3, and a conductive layer 112C covering the top and side surfaces of the conductive layer 111C is formed.
  • the conductive layer 112R1 and the conductive layer 112R2 can form the conductive layer 112R, and the conductive layer 112B1, the conductive layer 112B2, and the conductive layer 112B3 can form the conductive layer 112B.
  • the conductive film 112f3 can be processed by a method similar to that of the conductive film 112f.
  • the boundary between the conductive layer 112R1 and the conductive layer 112R2, the boundary between the conductive layer 112B1 and the conductive layer 112B2, and the boundary between the conductive layer 112B2 and the conductive layer 112B3 are indicated by dotted lines. Similar descriptions are also made in subsequent drawings.
  • the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, and the conductive layer 112B can have different thicknesses. Note that here, among the conductive layers 112R, 112G, and 112B, the conductive layer 112B has the largest thickness and the conductive layer 112G has the smallest thickness. The thickness of each of the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, and the conductive layer 112B can be set as appropriate. For example, among the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, and the conductive layer 112B, the conductive layer 112R may be the thickest and the conductive layer 112B may be thinnest.
  • the conductive layer 112C has the same thickness as the conductive layer 112G, one embodiment of the present invention is not limited thereto.
  • the conductive layer 112C may be thicker than the conductive layer 112G.
  • the conductive film may be left so as to cover the top surface and side surfaces of the conductive layer 111C.
  • the film thickness of the conductive layer 112C can be made equal to the film thickness of the conductive layer 112R, for example.
  • the conductive film may remain so as to cover the top surface and side surfaces of the conductive layer 111C.
  • the thickness of the conductive layer 112C can be made equal to the thickness of the conductive layer 112B, for example.
  • an EL film 113f that will later become the EL layer 113 is formed over the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, the conductive layer 112B, and the insulating layer 105.
  • a mask film 118f that will later become the mask layer 118 and a mask film 119f that will later become the mask layer 119 are formed over the EL film 113f, the conductive layer 112C, and the insulating layer 105 in this order.
  • a resist mask 190 is formed on the mask film 119f.
  • the resist mask 190 is provided at a position overlapping with the conductive layer 112R, a position overlapping with the conductive layer 112G, and a position overlapping with the conductive layer 112B. Further, the resist mask 190 is preferably provided also at a position overlapping with the conductive layer 112C. Further, the resist mask 190 is preferably provided so as to cover from the end of the EL film 113f to the end of the conductive layer 112C on the EL film 113f side, as shown in the cross-sectional view along B1-B2 in FIG. 44C. .
  • a resist mask 190 is used to partially remove the mask film 119 f to form a mask layer 119 .
  • Mask layer 119 remains on conductive layer 112R, conductive layer 112G, conductive layer 112B, and conductive layer 112C.
  • the resist mask 190 is removed.
  • using the mask layer 119 as a mask a portion of the mask film 118f is removed to form a mask layer 118.
  • FIG. 44C and 44D a resist mask 190 is used to partially remove the mask film 119 f to form a mask layer 119 .
  • the EL film 113f is processed to form the EL layer 113.
  • the EL film 113f is removed to form the EL layer 113 .
  • the laminated structure of the EL layer 113, the mask layer 118, and the mask layer 119 remains on the conductive layer 112R, the conductive layer 112G, and the conductive layer 112B.
  • a mask layer 118 and a mask layer 119 can be provided between B1 and B2 so as to cover from the end of the EL layer 113 to the end of the conductive layer 112C on the EL layer 113 side.
  • FIG. 1 Subsequently, steps similar to those shown in FIGS. 26C to 31B are performed. Subsequently, a colored layer 132R, a colored layer 132G, and a colored layer 132B are formed on the protective layer 131. FIG. Subsequently, by bonding the substrate 120 over the colored layer 132 using the resin layer 122, the display device having the structure shown in FIG. 19A and the structure shown in FIG. 18A can be manufactured.
  • the display device 100 having the configuration shown in FIG. 19A can be manufactured by performing the formation and processing of the EL film 113f, the mask film 118f, and the mask film 119f once, and need not be performed for each color. Therefore, the manufacturing process of the display device 100 can be simplified. Therefore, the manufacturing cost of the display device 100 can be reduced, and the display device 100 can be inexpensive.
  • a conductive layer 111R, a conductive layer 111G, a conductive layer 111B, and a conductive layer 111C are formed on the plug 106 and the insulating layer 105, as shown in FIG. 45A.
  • a conductive film 112 f is formed over the conductive layers 111 R, 111 G, 111 B, 111 C, and the insulating layer 105 .
  • an EL film 113f that will later become the EL layer 113 is formed on the conductive film 112f.
  • a mask film 118f that will later become the mask layer 118 and a mask film 119f that will later become the mask layer 119 are sequentially formed over the EL film 113f and the conductive film 112f.
  • a resist mask 190 is formed on the mask film 119f.
  • the resist mask 190 is provided at a position overlapping with the conductive layer 111R, a position overlapping with the conductive layer 111G, and a position overlapping with the conductive layer 111B. Further, the resist mask 190 is preferably provided also at a position overlapping with the conductive layer 111C. Further, the resist mask 190 is preferably provided so as to cover from the end of the EL film 113f to the end of the conductive layer 111C on the EL film 113f side, as shown in the cross-sectional view between B1 and B2 in FIG. 45B. .
  • a resist mask 190 is used to partially remove the mask film 119f to form a mask layer 119.
  • Mask layer 119 remains on conductive layer 111R, conductive layer 111G, conductive layer 111B, and conductive layer 111C.
  • the resist mask 190 is removed.
  • using the mask layer 119 as a mask a portion of the mask film 118f is removed to form a mask layer 118.
  • FIG. 45B and 45C a resist mask 190 is used to partially remove the mask film 119f to form a mask layer 119.
  • the EL layer 113 is formed by processing the EL film 113f. For example, using the mask layers 119 and 118 as masks, part of the EL film 113f is removed to form the EL layer 113 .
  • the laminated structure of the EL layer 113, the mask layer 118, and the mask layer 119 remains on the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, and the conductive layer 111B.
  • a mask layer 118 and a mask layer 119 can be provided between B1 and B2 so as to cover from the end of the EL layer 113 to the end of the conductive layer 111C on the EL layer 113 side.
  • FIG. 34C steps similar to those shown in FIGS. 34C to 37B are performed. Subsequently, a colored layer 132R, a colored layer 132G, and a colored layer 132B are formed on the protective layer 131. FIG. Subsequently, by bonding the substrate 120 over the colored layer 132 using the resin layer 122, the display device having the structure shown in FIG. 21A and the structure shown in FIG. 18C can be manufactured.
  • the display device 100 having the structure shown in FIG. 21A can be manufactured by performing the formation and processing of the EL film 113f, the mask film 118f, and the mask film 119f once, and it is not necessary to perform the processes for each color. Therefore, the manufacturing process of the display device 100 can be simplified. Therefore, the manufacturing cost of the display device 100 can be reduced, and the display device 100 can be inexpensive.
  • FIG. 46A shows a schematic cross-sectional view of the display device 500 .
  • the display device 500 has a light emitting element 550R that emits red light, a light emitting element 550G that emits green light, and a light emitting element 550B that emits blue light.
  • the light-emitting element 550R has a structure in which two light-emitting units (light-emitting unit 512R_1 and light-emitting unit 512R_2) are stacked with a charge generation layer 531 interposed between a pair of electrodes (electrodes 501 and 502).
  • the light-emitting element 550G has a light-emitting unit 512G_1, a charge generation layer 531, and a light-emitting unit 512G_2 between a pair of electrodes
  • the light-emitting element 550B has a light-emitting unit 512B_1 and a charge generation layer between a pair of electrodes. It has a layer 531 and a light emitting unit 512B_2.
  • the electrode 501 functions as a pixel electrode and is provided for each light emitting element.
  • the electrode 502 functions as a common electrode and is provided in common to a plurality of light emitting elements.
  • the light-emitting unit 512R_1 has a layer 521, a layer 522, a light-emitting layer 523R, and a layer 524.
  • the light-emitting unit 512R_2 has a layer 522, a light-emitting layer 523R, and a layer 524.
  • the light-emitting element 550R has a layer 525 between the light-emitting unit 512R_2 and the electrode 502.
  • the layer 525 can also be considered part of the light emitting unit 512R_2.
  • the layer 521 has, for example, a layer containing a highly hole-injecting substance (hole-injection layer).
  • the layer 522 includes, for example, one or both of a layer containing a substance with high hole-transport properties (hole-transport layer) and a layer containing a substance with high electron-blocking properties (electron-blocking layer).
  • the layer 524 includes, for example, one or both of a layer containing a substance with high electron-transport properties (electron-transport layer) and a layer containing a substance with high hole-blocking properties (hole-blocking layer).
  • the layer 525 has, for example, a layer containing a substance with high electron-injection property (electron-injection layer).
  • electrode 501 functions as a cathode and electrode 502 functions as an anode
  • layer 521 has an electron-injecting layer
  • layer 522 has an electron-transporting layer and/or a hole-blocking layer
  • layer 524 has a hole transport layer and/or electron blocking layer
  • layer 525 has a hole injection layer.
  • the layer 522, the light-emitting layer 523R, and the layer 524 may have the same configuration (material, film thickness, etc.) in the light-emitting unit 512R_1 and the light-emitting unit 512R_2, or may have different configurations.
  • the present invention is not limited to this.
  • the layer 521 has a function of both a hole-injection layer and a hole-transport layer, or when the layer 521 has a function of both an electron-injection layer and an electron-transport layer.
  • the layer 522 may be omitted.
  • the charge generation layer 531 has at least a charge generation region.
  • the charge-generating layer 531 has a function of injecting electrons into one of the light-emitting unit 512R_1 and the light-emitting unit 512R_2 and injecting holes into the other when a voltage is applied between the electrodes 501 and 502 .
  • the light-emitting layer 523R of the light-emitting element 550R contains a light-emitting substance that emits red light
  • the light-emitting layer 523G of the light-emitting element 550G contains a light-emitting substance that emits green light
  • the light-emitting layer 523B of the light-emitting element 550B contains , has a luminescent material that emits blue light.
  • the light-emitting element 550G and the light-emitting element 550B each have a configuration in which the light-emitting layer 523R of the light-emitting element 550R is replaced with the light-emitting layer 523G or the light-emitting layer 523B, and other configurations are the same as those of the light-emitting element 550R. .
  • the layers 521, 522, 524, and 525 may each have the same configuration (material, film thickness, etc.) in light emitting elements of two or more colors or all colors.
  • the light emitting element may have a different configuration.
  • a structure in which a plurality of light-emitting units are connected in series with the charge generation layer 531 interposed therebetween, such as the light-emitting element 550R, the light-emitting element 550G, and the light-emitting element 550B, is referred to as a tandem structure in this specification.
  • a structure having one light-emitting unit between a pair of electrodes is called a single structure.
  • the tandem structure may also be called a stack structure.
  • the display device 500 of one embodiment of the present invention uses a tandem light-emitting element and has an SBS structure. Therefore, it is possible to have both the merit of the tandem structure and the merit of the SBS structure.
  • the light-emitting element in the display device 500 shown in FIG. 46A has a structure in which light-emitting units are formed in series in two stages, and thus may be referred to as a two-stage tandem structure.
  • a structure in which a second light-emitting unit having a red light-emitting layer is stacked on a first light-emitting unit having a red light-emitting layer is obtained.
  • the element 550B has a structure in which a second light-emitting unit having a blue light-emitting layer is stacked over a first light-emitting unit having a blue light-emitting layer.
  • FIG. 46B is a modification of the display device 500 shown in FIG. 46A.
  • a display device 500 shown in FIG. 46B is an example in which a layer 525 is shared by a plurality of light-emitting elements similarly to the electrode 502 .
  • layer 525 can be referred to as a common layer.
  • a display device 500 shown in FIG. 47A is an example in which three light emitting units are stacked.
  • a light-emitting element 550R has a light-emitting unit 512R_3 stacked over a light-emitting unit 512R_2 with a charge generation layer 531 interposed therebetween.
  • the light emitting unit 512R_3 has the same configuration as the light emitting unit 512R_2.
  • the light-emitting element has a plurality of charge-generation layers 531
  • two or more or all of the plurality of charge-generation layers 531 may have the same structure (material, thickness, etc.), or they may all have different structures.
  • FIG. 47B shows an example of stacking n light-emitting units (n is an integer of 2 or more).
  • the luminance obtained from the light-emitting element with the same amount of current can be increased according to the number of stacked layers. Further, by increasing the number of stacked light-emitting units, the current required to obtain the same luminance can be reduced, so that the power consumption of the light-emitting element can be reduced according to the number of stacked layers.
  • the luminescent material of the luminescent layer is not particularly limited.
  • the two light-emitting layers 523R of the light-emitting element 550R each contain a phosphorescent material
  • the two light-emitting layers 523G of the light-emitting element 550G each contain a fluorescent material
  • the light-emitting element 550B Each of the two light-emitting layers 523B can have a structure including a fluorescent material.
  • the two light-emitting layers 523R of the light-emitting element 550R each contain a phosphorescent material
  • the two light-emitting layers 523G of the light-emitting element 550G each contain a phosphorescent material
  • the light-emitting element 550B Each of the two light-emitting layers 523B included in can have a structure including a fluorescent material.
  • the display device of one embodiment of the present invention includes a structure in which a fluorescent material is used for all the light-emitting layers included in the light-emitting elements 550R, 550G, and 550B, or the light-emitting elements 550R, 550G, and the light-emitting elements
  • a structure using a phosphorescent material may be applied to all the light-emitting layers of the element 550B.
  • a phosphorescent material is used for the light-emitting layer 523R of the light-emitting unit 512R_1 and a fluorescent material is used for the light-emitting layer 523R of the light-emitting unit 512R_2, or a fluorescent material is used for the light-emitting layer 523R of the light-emitting unit 512R_1.
  • a structure in which a phosphorescent material is used for the light-emitting layer 523R included in the light-emitting unit 512R_2, that is, a structure in which different light-emitting substances are used in the first-level light-emitting layer and the second-level light-emitting layer may be applied.
  • the description here is made for the light-emitting unit 512R_1 and the light-emitting unit 512R_2, the same configuration can be applied to the light-emitting unit 512G_1 and the light-emitting unit 512G_2, and the light-emitting unit 512B_1 and the light-emitting unit 512B_2. can.
  • 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.
  • the top surface shape of the sub-pixel shown in the drawings in this embodiment mode corresponds to the top surface shape of the light emitting region.
  • top surface shapes of sub-pixels include triangles, quadrilaterals (including rectangles and squares), polygons such as pentagons, polygons with rounded corners, ellipses, and circles.
  • circuit layout forming the sub-pixels is not limited to the range of the sub-pixels shown in the drawing, and may be arranged outside the sub-pixels.
  • Pixel 108 shown in FIG. 48A is composed of three sub-pixels, sub-pixel 110R, sub-pixel 110G, and sub-pixel 110B.
  • the pixel 108 shown in FIG. 48B includes a sub-pixel 110R having a substantially trapezoidal top surface shape with rounded corners, a sub-pixel 110G 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 110B having Also, the sub-pixel 110R has a larger light emitting area than the sub-pixel 110G.
  • 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.
  • FIG. 48C shows an example in which pixels 124a having sub-pixels 110R and 110G and pixels 124b having sub-pixels 110G and 110B are alternately arranged.
  • Pixel 124a has two sub-pixels (sub-pixel 110R and sub-pixel 110G) in the upper row (first row) and one sub-pixel (sub-pixel 110B) in the lower row (second row).
  • Pixel 124b has one subpixel (subpixel 110B) in the upper row (first row) and two subpixels (subpixel 110R and subpixel 110G) in the lower row (second row).
  • FIG. 48D is an example in which each sub-pixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
  • FIG. 48E is an example in which each sub-pixel has a circular top surface shape
  • FIG. which has a substantially hexagonal top shape with rounded corners.
  • each sub-pixel is located inside a close-packed hexagonal region.
  • Each sub-pixel is arranged so as to be surrounded by six sub-pixels when focusing on one sub-pixel.
  • sub-pixels that emit light of the same color are provided so as not to be adjacent to each other.
  • the sub-pixels are provided such that three sub-pixels 110G and three sub-pixels 110B are alternately arranged so as to surround the sub-pixel 110R.
  • FIG. 48G is an example in which sub-pixels of each color are arranged in a zigzag pattern. Specifically, in plan view, the positions of the upper sides of two sub-pixels (for example, the sub-pixel 110R and the sub-pixel 110G or the sub-pixel 110G and the sub-pixel 110B) aligned in the column direction are shifted.
  • the sub-pixel 110R is the sub-pixel R that emits red light
  • the sub-pixel 110G is the sub-pixel G that emits green light
  • the sub-pixel 110B is the sub-pixel 110B that emits blue light.
  • Sub-pixel B is preferable.
  • the configuration of the sub-pixels is not limited to this, and the colors exhibited by the sub-pixels and the order in which the sub-pixels are arranged can be determined as appropriate.
  • the sub-pixel 110G may be a sub-pixel R that emits red light
  • the sub-pixel 110R may be a sub-pixel G that emits green light.
  • 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, a circle, or the like. 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 correction pattern is added to the figure corner portion on the mask pattern.
  • a pixel can have four types of sub-pixels.
  • a stripe arrangement is applied to the pixels 108 shown in FIGS. 49A to 49C.
  • FIG. 49A is an example in which each sub-pixel has a rectangular top surface shape
  • FIG. 49B 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 108 shown in FIGS. 49D to 49F.
  • FIG. 49D is an example in which each sub-pixel has a square top surface shape
  • FIG. 49E is an example in which each sub-pixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
  • FIG. which have a circular top shape.
  • FIGS. 49G and 49H show an example in which one pixel 108 is composed of 2 rows and 3 columns.
  • the pixel 108 shown in FIG. 49G has three sub-pixels (sub-pixel 110R, sub-pixel 110G, and sub-pixel 110B) in the upper row (first row), and It has one sub-pixel (sub-pixel 110W).
  • pixel 108 has subpixel 110R in the left column (first column), subpixel 110G in the center column (second column), and subpixel 110G in the right column (third column). It has pixels 110B and sub-pixels 110W over these three columns.
  • the pixel 108 shown in FIG. 49H has three sub-pixels (sub-pixel 110R, sub-pixel 110G, and sub-pixel 110B) in the upper row (first row), and It has three sub-pixels 110W.
  • pixel 108 has sub-pixels 110R and 110W in the left column (first column), sub-pixels 110G and 110W in the center column (second column), and sub-pixels 110G and 110W in the middle column (second column).
  • a column (third column) has a sub-pixel 110B and a sub-pixel 110W.
  • the layout of the sub-pixel 110R, the sub-pixel 110G, and the sub-pixel 110B is a stripe arrangement, so the display quality can be improved.
  • FIG. 49I shows an example in which one pixel 108 is composed of 3 rows and 2 columns.
  • the pixel 108 shown in FIG. 49I has a sub-pixel 110R in the upper row (first row) and a sub-pixel 110G in the middle row (second row). It has a sub-pixel 110B and one sub-pixel (sub-pixel 110W) in the lower row (third row). In other words, pixel 108 has subpixel 110R and subpixel 110G in the left column (first column), subpixel 110B in the right column (second column), and these two columns. It has sub-pixels 110W across.
  • the layout of the sub-pixel 110R, the sub-pixel 110G, and the sub-pixel 110B is a so-called S-stripe arrangement, so the display quality can be improved.
  • Pixel 108 shown in FIGS. 49A-49I consists of four sub-pixels, sub-pixel 110R, sub-pixel 110G, sub-pixel 110B, and sub-pixel 110W.
  • the sub-pixel 110R is a sub-pixel that emits red light
  • the sub-pixel 110G is a sub-pixel that emits green light
  • the sub-pixel 110B is a sub-pixel that emits blue light
  • the sub-pixel 110W is a sub-pixel that emits white light. It can be a sub-pixel.
  • At least one of the subpixel 110R, the subpixel 110G, the subpixel 110B, and the subpixel 110W is a subpixel that emits cyan light, a subpixel that emits magenta light, a subpixel that emits yellow light, or a subpixel that emits yellow light.
  • a sub-pixel that emits near-infrared light may be used.
  • various layouts can be applied to pixels each including a subpixel including a light-emitting element.
  • the display device of this embodiment can be a high-definition display device. Therefore, the display device of the present embodiment includes, for example, the display units of wristwatch-type and bracelet-type information terminals (wearable devices), VR devices such as head-mounted displays (HMD), and glasses. It can be used for the display part of a wearable device that can be worn on the head, such as a model AR device.
  • wearable devices the display units of wristwatch-type and bracelet-type information terminals
  • VR devices such as head-mounted displays (HMD)
  • glasses can be used for the display part of a wearable device that can be worn on the head, such as a model AR device.
  • the display device of this embodiment can be a high-resolution display device or a large-sized display device. Therefore, the display device of the present embodiment can be used for, for example, television devices, desktop or notebook personal computers, computer monitors, digital signage, and relatively large screens such as large game machines such as pachinko machines. It can be used for display portions of digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, portable game machines, personal digital assistants, and sound reproducing devices, in addition to electronic devices equipped with
  • Display module A perspective view of the display module 280 is shown in FIG. 50A.
  • the display module 280 has a display device 100A and an FPC 290 .
  • the display device included in the display module 280 is not limited to the display device 100A, and may be any one of the display devices 100B to 100F, which will be described later.
  • the display module 280 has substrates 291 and 292 .
  • the display module 280 has a display section 281 .
  • the display unit 281 is an area for displaying an image in the display module 280, and is an area where light from each pixel provided in the pixel unit 284, which will be described later, can be visually recognized.
  • FIG. 50B 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. 50B. Various configurations described in the above embodiments can be applied to the pixel 284a.
  • FIG. 50B shows an example in which the pixel 284a has the same configuration as the pixel 108 shown in FIG.
  • the pixel circuit section 283 has a plurality of pixel circuits 283a arranged periodically.
  • One pixel circuit 283a is a circuit that controls driving of a plurality of elements included in one pixel 284a.
  • One pixel circuit 283a can 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 (drive transistor), and a capacitor for each light emitting element. At this time, a gate signal is input to the gate of the selection transistor, and a video signal is input to the source or drain of the selection transistor. This realizes an active matrix display device.
  • the circuit section 282 has a circuit that drives each pixel circuit 283 a of the pixel circuit section 283 .
  • a circuit that drives each pixel circuit 283 a of the pixel circuit section 283 For example, it is preferable to have one or both of a gate line driver circuit and a source line driver circuit.
  • at least one of an arithmetic circuit, a memory circuit, a power supply circuit, and the like may be provided.
  • the FPC 290 functions as wiring for supplying a video signal, power supply potential, or the like to the circuit section 282 from the outside. Also, an integrated circuit (IC) may be mounted on the FPC 290 .
  • IC integrated circuit
  • 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.
  • 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 has extremely high definition, it can be suitably used for a VR device such as an HMD or a glasses-type AR device. 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.
  • 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.
  • Display device 100A A display device 100A illustrated in FIG.
  • Substrate 301 corresponds to substrate 291 in FIGS. 50A and 50B.
  • a transistor 310 has a channel formation region in the substrate 301 .
  • the substrate 301 for example, a semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate can be used.
  • Transistor 310 includes a portion of substrate 301 , conductive layer 311 , low resistance region 312 , insulating layer 313 and insulating layer 314 .
  • the conductive layer 311 functions as a gate electrode.
  • An insulating layer 313 is located between the substrate 301 and the conductive layer 311 and functions as a gate insulating layer.
  • the low resistance region 312 is a region in which the substrate 301 is doped with impurities and functions as a source or drain.
  • the insulating layer 314 is provided to cover the side surface of the conductive layer 311 .
  • a device isolation layer 315 is provided between two adjacent transistors 310 so as to be embedded in the substrate 301 .
  • An insulating layer 261 is provided to cover the transistor 310 and a capacitor 240 is provided over the insulating layer 261 .
  • the capacitor 240 has a conductive layer 241, a conductive layer 245, and an insulating layer 243 positioned therebetween.
  • the conductive layer 241 functions as one electrode of the capacitor 240
  • the conductive layer 245 functions as the other electrode of the capacitor 240
  • the insulating layer 243 functions as the dielectric of the capacitor 240 .
  • the conductive layer 241 is provided over the insulating layer 261 and embedded in the insulating layer 254 .
  • the conductive layer 241 is electrically connected to one of the source and drain of the transistor 310 by a plug 271 embedded in the insulating layer 261 .
  • An insulating layer 243 is provided over the conductive layer 241 .
  • the conductive layer 245 is provided in a region overlapping with the conductive layer 241 with the insulating layer 243 provided therebetween.
  • An insulating layer 255 is provided to cover the capacitor 240 , an insulating layer 104 is provided over the insulating layer 255 , and an insulating layer 105 is provided over the insulating layer 104 .
  • a light emitting element 130 R, a light emitting element 130 G, and a light emitting element 130 B are provided over the insulating layer 105 .
  • FIG. 51A shows an example in which the light emitting element 130R, the light emitting element 130G, and the light emitting element 130B have the laminated structure shown in FIG. 2A.
  • An insulator is provided in a region between adjacent light emitting elements. For example, in FIG. 51A, an insulating layer 125 and an insulating layer 127 on the insulating layer 125 are provided in the region.
  • the mask layer 118R is positioned on the EL layer 113R of the light emitting element 130R, the mask layer 118G is positioned on the EL layer 113G of the light emitting element 130G, and the EL layer 113B of the light emitting element 130B is: Mask layer 118B is located.
  • the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, and the conductive layer 111B are the insulating layer 243, the insulating layer 255, the insulating layer 104, the plug 256 embedded in the insulating layer 105, the conductive layer 241 embedded in the insulating layer 254, and It is electrically connected to one of the source and drain of the transistor 310 by a plug 271 embedded in the insulating layer 261 .
  • the height of the upper surface of the insulating layer 105 and the height of the upper surface of the plug 256 match or approximately match.
  • Various conductive materials can be used for the plug.
  • a protective layer 131 is provided over the light emitting elements 130R, 130G, and 130B.
  • a substrate 120 is bonded onto the protective layer 131 with a resin layer 122 .
  • Embodiment 1 can be referred to for details of the components from the light emitting element 130 to the substrate 120 .
  • Substrate 120 corresponds to substrate 292 in FIG. 50A.
  • FIG. 51B is a modification of the display device 100A shown in FIG. 51A.
  • the display device shown in FIG. 51B has a colored layer 132R, a colored layer 132G, and a colored layer 132B, and has a region where the light-emitting element 130 overlaps with one of the colored layers 132R, 132G, and 132B.
  • FIG. 19A can be referred to for details of the components from the light emitting element 130 to the substrate 120 in the display device shown in FIG. 51B.
  • the light emitting element 130 can emit white light, for example.
  • the colored layer 132R can transmit red light
  • the colored layer 132G can transmit green light
  • the colored layer 132B can transmit blue light.
  • FIG. 52A is a modification of the configuration shown in FIG. 51A, showing an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • FIG. 52B is a modification of the configuration shown in FIG. 51B, showing an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG. 21A.
  • FIG. 53 is a modification of the configuration shown in FIG. 51A, showing an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • a display device 100B shown in FIG. 54 has a structure in which a transistor 310A and a transistor 310B each having a channel formed in a semiconductor substrate are stacked.
  • the description of the same parts as those of the previously described display device may be omitted.
  • the display device 100B has a 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 functioning as protective layers, and can suppress diffusion of impurities into the substrates 301B and 301A.
  • an inorganic insulating film that can be used for the protective layer 131 can be used.
  • the substrate 301B is provided with a plug 343 penetrating through the substrate 301B and the insulating layer 345 .
  • an insulating layer 344 covering the side surface of the plug 343 .
  • the insulating layer 344 is an insulating layer that functions as a protective layer and can suppress diffusion of impurities into the substrate 301B.
  • an inorganic insulating film that can be used for the protective layer 131 can be used.
  • a conductive layer 342 is provided under the insulating layer 345 on the back surface side of the substrate 301B (the surface on the side of the substrate 301A).
  • 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 .
  • a conductive layer 341 is provided on an insulating layer 346 between the substrates 301A and 301B.
  • the conductive layer 341 is preferably embedded in the insulating layer 336 . It is preferable that top surfaces of the conductive layer 341 and the insulating layer 336 be planarized.
  • the substrate 301A and the substrate 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.
  • FIG. 55 is a modification of the configuration shown in FIG. 54, showing an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • FIG. 56 is a modification of the configuration shown in FIG. 54, showing an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • Display device 100C A display device 100C shown in FIG.
  • 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.
  • FIG. 58 is a modification of the configuration shown in FIG. 57, showing an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • FIG. 59 is a modification of the configuration shown in FIG. 57, and shows an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • Display device 100D A display device 100D shown in FIG. 60 is mainly different from the display device 100A in that the configuration of transistors is different.
  • the transistor 320 is a transistor (hereinafter also referred to as an OS transistor) using a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) for a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • a metal oxide also referred to as an oxide semiconductor
  • the transistor 320 has a semiconductor layer 321 , an insulating layer 323 , a conductive layer 324 , a pair of conductive layers 325 , an insulating layer 326 , and a conductive layer 327 .
  • Substrate 331 corresponds to substrate 291 in FIGS. 50A and 50B.
  • An insulating layer 332 is provided over the substrate 331 .
  • the insulating layer 332 functions as a barrier layer that suppresses diffusion of impurities such as water or hydrogen from the substrate 331 into the transistor 320 and release of oxygen from the semiconductor layer 321 to 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 over the insulating layer 326 .
  • the semiconductor layer 321 preferably has a metal oxide film having semiconductor properties.
  • a pair of conductive layers 325 is provided on and in contact with the semiconductor layer 321 and functions as a source electrode and a drain electrode.
  • An insulating layer 328 is provided to cover the top and side surfaces of the pair of conductive layers 325 , the side surface of the semiconductor layer 321 , and the like, and the insulating layer 264 is provided over the insulating layer 328 .
  • the insulating layer 328 functions as a barrier layer that suppresses diffusion of impurities such as water or hydrogen from the insulating layer 264 into the semiconductor layer 321 and suppresses desorption of oxygen from 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 suppresses diffusion of impurities such as water or hydrogen from the insulating layer 265 into the transistor 320, for example.
  • an insulating film similar to the insulating layers 328 and 332 can be used.
  • a plug 274 electrically connected to one of the pair of conductive layers 325 is provided so as to be embedded in the insulating layer 265 , the insulating layer 329 , the insulating layer 264 , and the insulating layer 328 .
  • the plug 274 includes a conductive layer 274a that covers the side surfaces of the openings of the insulating layers 265, the insulating layers 329, the insulating layers 264, and the insulating layer 328 and part of the top surface of the conductive layer 325, and the conductive layer 274a. It is preferable to have a conductive layer 274b in contact with the top surface. At this time, a conductive material into which hydrogen and oxygen are difficult to diffuse is preferably used for the conductive layer 274a.
  • FIG. 61 is a modification of the configuration shown in FIG. 60, and shows an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • FIG. 62 is a modification of the configuration shown in FIG. 60, showing an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • a display device 100E illustrated in FIG. 63 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 can be used for the structure 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.
  • FIG. 64 is a modification of the configuration shown in FIG. 63, and shows an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • FIG. 65 is a modification of the configuration shown in FIG. 63, and shows an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • a display device 100F illustrated in FIG. 66 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 driver circuit can be formed directly under the light-emitting element, so that the size of the display device can be reduced compared to the case where the driver circuit is provided around the display region. It becomes possible to
  • FIG. 67 is a modification of the configuration shown in FIG. 66, and shows an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • FIG. 68 is a modification of the configuration shown in FIG. 66, and shows an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • FIG. 69 shows a perspective view of the display device 100G
  • FIG. 70A shows a cross-sectional view of the display device 100G.
  • the display device 100G has a configuration in which a substrate 152 and a substrate 151 are bonded together.
  • the substrate 152 is clearly indicated by dashed lines.
  • the display device 100G includes a pixel portion 107, a connection portion 140, a circuit 164, wirings 165, and the like.
  • FIG. 69 shows an example in which an IC 173 and an FPC 172 are mounted on the display device 100G. Therefore, the configuration shown in FIG. 69 can also be said to be a display module having the display device 100G, an IC, and an FPC.
  • a display device in which a connector such as an FPC is attached to a substrate of the display device, or a display device in which an IC is mounted on the substrate is called a display module.
  • connection portion 140 is provided outside the pixel portion 107 .
  • the connection portion 140 can be provided along one side or a plurality of sides of the pixel portion 107 .
  • the number of connection parts 140 may be singular or plural.
  • FIG. 69 shows an example in which connection portions 140 are provided so as to surround the four sides of the pixel portion 107 .
  • the connection portion 140 the common electrode of the light emitting element and the conductive layer are electrically connected, and a potential can be supplied to the common electrode.
  • a scanning line driver circuit can be used.
  • the wiring 165 has a function of supplying signals and power to the pixel portion 107 and the circuit 164 .
  • the signal and power are input to the wiring 165 from the outside through the FPC 172 or from the IC 173 .
  • FIG. 69 shows an example in which an IC 173 is provided on the substrate 151 by a COG (Chip On Glass) method, a COF (Chip On Film) method, or the like.
  • a COG Chip On Glass
  • COF Chip On Film
  • the IC 173 for example, an IC having a scanning line driving circuit or a signal line driving circuit can be applied.
  • the display device 100G and the display module may be configured without an IC.
  • the IC may be mounted on the FPC by, for example, the COF method.
  • part of the region including the FPC 172, part of the circuit 164, part of the pixel portion 107, part of the connection portion 140, and part of the region including the edge of the display device 100G are cut off.
  • An example of a cross section is shown.
  • a display device 100G illustrated in FIG. 70A includes a transistor 201 and a transistor 205, a light-emitting element 130R that emits red light, a light-emitting element 130G that emits green light, and a light-emitting element that emits blue light. It has an element 130B and the like.
  • the light-emitting element 130R, the light-emitting element 130G, and the light-emitting element 130B each have a layered structure shown in FIG. 2A, except that they differ in the configuration of the pixel electrode.
  • Embodiment Mode 1 can be referred to for details of the light-emitting element.
  • the light emitting element 130R has a conductive layer 224R, a conductive layer 111R over the conductive layer 224R, and a conductive layer 112R over the conductive layer 111R. All of the conductive layer 224R, the conductive layer 111R, and the conductive layer 112R can be called pixel electrodes, and the conductive layer 111R and the conductive layer 112R can also be called pixel electrodes.
  • the light emitting element 130G has a conductive layer 224G, a conductive layer 111G over the conductive layer 224G, and a conductive layer 112G over the conductive layer 111G.
  • the light emitting element 130B has a conductive layer 224B, a conductive layer 111B over the conductive layer 224B, and a conductive layer 112B over the conductive layer 111B.
  • the conductive layer 224 R is connected to the conductive layer 222 b included in the transistor 205 through openings provided in the insulating layers 214 , 215 , and 213 .
  • the end of the conductive layer 111R is positioned outside the end of the conductive layer 224R. Further, as described above, the conductive layer 112R is provided so as to cover the upper surface and side surfaces of the conductive layer 111R.
  • the conductive layer 224G, the conductive layer 111G, and the conductive layer 112G in the light emitting element 130G, and the conductive layer 224B, the conductive layer 111B, and the conductive layer 112B in the light emitting element 130B are the conductive layer 224R, the conductive layer 111R, and the conductive layer 111R in the light emitting element 130R. and the conductive layer 112R, detailed description thereof is omitted.
  • a recess is formed in the conductive layer 224R, the conductive layer 224G, and the conductive layer 224B so as to cover the opening provided in the insulating layer 214 .
  • a layer 128 is embedded in the recess.
  • Layer 128 functions to planarize recesses in conductive layer 224R, conductive layer 224G, and conductive layer 224B.
  • Conductive layer 111R, conductive layer 111G, and conductive layer 111B electrically connected to conductive layer 224R, conductive layer 224G, and conductive layer 224B are formed on conductive layer 224R, conductive layer 224G, conductive layer 224B, and layer 128. is provided. Therefore, regions overlapping the recesses of the conductive layers 224R, 224G, and 224B can also be used as light emitting regions, and the aperture ratio of pixels can be increased.
  • Layer 128 may be an insulating layer or a conductive layer.
  • Various inorganic insulating materials, organic insulating materials, and conductive materials can be used as appropriate for layer 128 .
  • layer 128 is preferably formed using an insulating material, and more preferably formed using an organic insulating material.
  • an organic insulating material that can be used for the insulating layer 127 described above can be applied.
  • a protective layer 131 is provided over the light emitting elements 130R, 130G, and 130B.
  • the protective layer 131 and the substrate 152 are adhered via the adhesive layer 142 .
  • a light shielding layer 117 is provided on the substrate 152 .
  • a solid sealing structure, a hollow sealing structure, or the like can be applied.
  • the space between substrates 152 and 151 is filled with an adhesive layer 142 to apply a solid sealing structure.
  • the space may be filled with an inert gas (nitrogen, argon, or the like) to apply a hollow sealing structure.
  • the adhesive layer 142 may be provided so as not to overlap with the light emitting element.
  • the space may be filled with a resin different from the adhesive layer 142 provided in a frame shape.
  • the connection portion 140 includes a conductive layer 224C obtained by processing the same conductive film as the conductive layer 224R, the conductive layer 224G, and the conductive layer 224B, the conductive layer 111R, the conductive layer 111G, and the conductive layer 111B. and a conductive layer 112C obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 112R, 112G, and 112B. showing.
  • the display device 100G is of a top emission type. Light emitted by the light emitting element is emitted to the substrate 152 side. A material having high visible light transmittance is preferably used for the substrate 152 .
  • the pixel electrode contains a material that reflects visible light, and the counter electrode (common electrode 115) contains a material that transmits visible light.
  • Both the transistor 201 and the transistor 205 are formed over the substrate 151 . These transistors can be made with the same material and the same process.
  • An insulating layer 211 , an insulating layer 213 , an insulating layer 215 , and an insulating layer 214 are provided in this order over the substrate 151 .
  • Part of the insulating layer 211 functions as a gate insulating layer of each transistor.
  • Part of the insulating layer 213 functions as a gate insulating layer of each transistor.
  • An insulating layer 215 is provided over the transistor.
  • An insulating layer 214 is provided over the transistor and functions as a planarization layer. Note that the number of gate insulating layers and the number of insulating layers covering a transistor are not limited, and each may have a single layer or two or more layers.
  • a material into which impurities such as water and hydrogen are difficult to diffuse is preferably used for at least one insulating layer that covers the transistor. This allows the insulating layer to function as a barrier layer. With such a structure, diffusion of impurities from the outside into the transistor can be effectively suppressed, and the reliability of the display device can be improved.
  • An inorganic insulating film is preferably used for each of the insulating layers 211 , 213 , and 215 .
  • the inorganic insulating film for example, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, a silicon oxide film, a silicon nitride oxide film, an aluminum oxide film, an aluminum nitride film, or the like can be used.
  • a hafnium oxide film, an yttrium oxide film, a zirconium oxide film, a gallium oxide film, a tantalum oxide film, a magnesium oxide film, a lanthanum oxide film, a cerium oxide film, a neodymium oxide film, or the like may be used.
  • two or more of the insulating films described above may be laminated and used.
  • An organic insulating layer is suitable for the insulating layer 214 that functions as a planarization layer.
  • Materials that can be used for the organic insulating layer include acrylic resins, polyimide resins, epoxy resins, polyamide resins, polyimideamide resins, siloxane resins, benzocyclobutene-based resins, phenolic resins, precursors of these resins, and the like.
  • the insulating layer 214 may have a laminated structure of an organic insulating layer and an inorganic insulating layer. The outermost layer of the insulating layer 214 preferably functions as an etching protective layer.
  • the insulating layer 214 may be provided with recesses during processing of the conductive layer 224R, the conductive layer 111R, the conductive layer 112R, or the like.
  • the transistors 201 and 205 include a conductive layer 221 functioning as a gate, an insulating layer 211 functioning as a gate insulating layer, conductive layers 222a and 222b functioning as sources and drains, a semiconductor layer 231, and an insulating layer functioning as a gate insulating layer. It has a layer 213 and a conductive layer 223 that functions as a gate. Here, the same hatching pattern is applied to a plurality of layers obtained by processing the same conductive film.
  • the insulating layer 211 is located between the conductive layer 221 and the semiconductor layer 231 .
  • the insulating layer 213 is located between the conductive layer 223 and the semiconductor layer 231 .
  • the structure of the transistor included in the display device of this embodiment There is no particular limitation on the structure of the transistor included in the display device of this embodiment.
  • a planar transistor, a staggered transistor, an inverted staggered transistor, or the like can be used.
  • a top-gate transistor structure or a bottom-gate transistor structure may be used.
  • gates may be provided above and below a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • a structure in which a semiconductor layer in which a channel is formed is sandwiched between two gates is applied to the transistors 201 and 205 .
  • a transistor may be driven by connecting two gates and applying the same signal to them.
  • the threshold voltage of the transistor may be controlled by applying a potential for controlling the threshold voltage to one of the two gates and applying a potential for driving to the other.
  • the crystallinity of a semiconductor material used for a transistor is not particularly limited, either an amorphous semiconductor or a semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor having a partially crystalline region). may be used. It is preferable to use a crystalline semiconductor because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
  • the semiconductor layer of the transistor comprises a metal oxide.
  • the display device of this embodiment preferably uses a transistor in which a metal oxide is used for a channel formation region.
  • crystalline oxide semiconductors examples include CAAC (c-axis-aligned crystalline)-OS, nc (nanocrystalline)-OS, and the like.
  • a transistor using silicon for a channel formation region may be used.
  • silicon examples include single crystal silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, and the like.
  • 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.
  • a Si transistor such as an LTPS transistor
  • a circuit that needs to be driven at a high frequency for example, a source driver circuit
  • 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 device can be reduced.
  • 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 source-drain current with respect to the change in the gate-source voltage as compared with 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, it is possible to increase the gradation in the pixel circuit.
  • 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 organic EL element vary, for example. That is, when the OS transistor operates in the saturation region, even if the source-drain voltage is increased, the source-drain current hardly changes, so that the light emission luminance of the light-emitting element can be stabilized.
  • 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 containing indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn) (also referred to as IGZO) is preferably used for the semiconductor layer.
  • oxides containing indium, tin, and zinc are preferably used.
  • oxides containing indium, gallium, tin, and zinc are preferably used.
  • an oxide containing indium (In), aluminum (Al), and zinc (Zn) (also referred to as IAZO) is preferably used.
  • an oxide containing indium (In), aluminum (Al), gallium (Ga), and zinc (Zn) (also referred to as IAGZO) is preferably used.
  • the In atomic ratio in the In-M-Zn oxide is preferably equal to or higher than the M atomic ratio.
  • the transistor included in the circuit 164 and the transistor included in the pixel portion 107 may have the same structure or different structures.
  • the plurality of transistors included in the circuit 164 may all have the same structure, or may have two or more types.
  • the structures of the plurality of transistors included in the pixel portion 107 may all be the same, or may be two or more types.
  • All of the transistors in the pixel portion 107 may be OS transistors, all of the transistors in the pixel portion 107 may be Si transistors, or some of the transistors in the pixel portion 107 may be OS transistors and the rest may be Si transistors. good.
  • an LTPS transistor for example, by using both an LTPS transistor and an OS transistor in the pixel portion 107, a display device with low power consumption and high driving capability can be realized.
  • a structure in which an LTPS transistor and an OS transistor are combined is sometimes called an LTPO.
  • an OS transistor as a transistor that functions as a switch for controlling conduction/non-conduction of a wiring
  • an LTPS transistor as a transistor that controls current.
  • one of the transistors included in the pixel portion 107 functions as a transistor for controlling current flowing through the light-emitting element and can 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 portion 107 functions as a switch for controlling selection/non-selection of pixels and can also be called a selection transistor.
  • the gate of the select transistor is electrically connected to the gate line, and one of the source and drain is electrically connected to the signal line.
  • An OS transistor is preferably used as the selection transistor.
  • the display device of one embodiment of the present invention can have high aperture ratio, high definition, high display quality, and low power consumption.
  • the display device 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 lateral leakage current that can flow between adjacent light-emitting elements can be extremely reduced.
  • an observer can observe any one or more of sharpness of the image, sharpness of the image, 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 (so-called black floating) can be minimized.
  • 70B1 and 70B2 show other configuration examples of the transistor.
  • the transistor 209 and the transistor 210 each include a conductive layer 221 functioning as a gate, an insulating layer 211 functioning as a gate insulating layer, a semiconductor layer 231 having a channel formation region 231i and a pair of low-resistance regions 231n, and one of the pair of low-resistance regions 231n.
  • a conductive layer 222a connected to a pair of low-resistance regions 231n, a conductive layer 222b connected to the other of a pair of low-resistance regions 231n, an insulating layer 225 functioning as a gate insulating layer, a conductive layer 223 functioning as a gate, and an insulating layer 215 covering the conductive layer 223 have
  • the insulating layer 211 is located between the conductive layer 221 and the channel formation region 231i.
  • the insulating layer 225 is located at least between the conductive layer 223 and the channel formation region 231i.
  • an insulating layer 218 may be provided to cover the transistor.
  • the transistor 209 illustrated in FIG. 70B1 shows an example in which the insulating layer 225 covers the upper surface and side surfaces of the semiconductor layer 231.
  • the conductive layers 222a and 222b are connected to the low-resistance region 231n through openings provided in the insulating layers 225 and 215, respectively.
  • One of the conductive layers 222a and 222b functions as a source and the other functions as a drain.
  • the insulating layer 225 overlaps the channel formation region 231i of the semiconductor layer 231 and does not overlap the low resistance region 231n.
  • the insulating layer 215 is provided to cover the insulating layer 225 and the conductive layer 223, and the conductive layers 222a and 222b are connected to the low resistance region 231n through openings in the insulating layer 215, respectively.
  • a connection portion 204 is provided in a region of the substrate 151 where the substrate 152 does not overlap.
  • the wiring 165 is electrically connected to the FPC 172 via the conductive layer 166 and the connecting layer 242 .
  • the conductive layer 166 is a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 224R, 224G, and 224B, and the same conductive film as the conductive layers 111R, 111G, and 111B. and a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 112R, 112G, and 112B.
  • the conductive layer 166 is exposed on the upper surface of the connecting portion 204 . Thereby, the connecting portion 204 and the FPC 172 can be electrically connected via the connecting layer 242 .
  • a light shielding layer 117 is preferably provided on the surface of the substrate 152 on the substrate 151 side.
  • the light-blocking layer 117 can be provided between adjacent light-emitting elements, the connection portion 140, the circuit 164, and the like. Also, various optical members can be arranged outside the substrate 152 .
  • Materials that can be used for the substrate 120 can be used for the substrates 151 and 152, respectively.
  • the adhesive layer 142 a material that can be used for the resin layer 122 can be applied.
  • connection layer 242 an anisotropic conductive film (ACF), an anisotropic conductive paste (ACP), or the like can be used.
  • ACF anisotropic conductive film
  • ACP anisotropic conductive paste
  • FIG. 71 is a modification of the configuration shown in FIG. 70A, and shows an example in which the light emitting element 130R, the light emitting element 130G, and the light emitting element 130B have the configuration shown in FIG.
  • FIG. 72 is a modification of the configuration shown in FIG. 70A, showing an example in which the light emitting elements 130R, 130G, and 130B have the configuration shown in FIG.
  • a display device 100H shown in FIG. 73A is a modification of the display device 100G shown in FIG. 70A, and is mainly different from the display device 100G in having a colored layer 132R, a colored layer 132G, and a colored layer 132B.
  • the light emitting element 130 has a region overlapping with one of the colored layers 132R, 132G, and 132B.
  • the colored layer 132R, the colored layer 132G, and the colored layer 132B can be provided on the surface of the substrate 152 on the substrate 151 side.
  • An end portion of the colored layer 132R, an end portion of the colored layer 132G, and an end portion of the colored layer 132B can be overlapped with the light shielding layer 117.
  • FIG. FIG. 19A can be referred to for details of the configuration of, for example, the light-emitting element 130 in the display device 100H.
  • the light emitting element 130 can emit white light, for example.
  • the colored layer 132R can transmit red light
  • the colored layer 132G can transmit green light
  • the colored layer 132B can transmit blue light.
  • the display device 100H may have a configuration in which a colored layer 132R, a colored layer 132G, and a colored layer 132B are provided between the protective layer 131 and the adhesive layer 142.
  • the protective layer 131 is preferably planarized as shown in FIG. 19A.
  • 70A and 73A show an example in which the upper surface of the layer 128 has a flat portion, but the shape of the layer 128 is not particularly limited.
  • a variation of layer 128 is shown in Figures 73B1-73B3.
  • the upper surface of the layer 128 can be configured to have a shape in which the center and its vicinity are depressed in a cross-sectional view, that is, a shape having a concave curved surface.
  • the upper surface of the layer 128 can be configured to have a shape in which the center and the vicinity thereof bulge in a cross-sectional view, that is, have a convex curved surface.
  • the top surface of layer 128 may have one or both of convex and concave surfaces.
  • the number of convex curved surfaces and concave curved surfaces that the upper surface of the layer 128 has is not limited, and may be one or more.
  • the height of the top surface of the layer 128 and the height of the top surface of the conductive layer 224R may be the same or substantially the same, or may be different from each other.
  • the height of the top surface of layer 128 may be lower or higher than the height of the top surface of conductive layer 224R.
  • FIG. 73B1 can also be said to be an example in which the layer 128 is accommodated inside a recess formed in the conductive layer 224R.
  • the layer 128 may exist outside the recess formed in the conductive layer 224R, that is, the upper surface of the layer 128 may be wider than the recess.
  • 74A, 74B1, 74B2, and 74B3 are modifications of the configurations shown in FIGS. An example having the configuration shown in FIG. 10 is shown.
  • 75A to 75C are modifications of the configuration shown in FIGS. 73B1 to 73B3, and show examples in which the EL layer 113R has the configuration shown in FIG.
  • the light emitting device has an EL layer 763 between a pair of electrodes (lower electrode 761 and upper electrode 762).
  • EL layer 763 can be composed of multiple layers, such as layer 780 , light-emitting layer 771 , and layer 790 .
  • the light-emitting layer 771 has at least a light-emitting substance.
  • the layer 780 includes a layer containing a substance with high hole injection property (hole injection layer), a layer containing a substance with high hole transport property (positive hole-transporting layer) and a layer containing a highly electron-blocking substance (electron-blocking layer).
  • the layer 790 includes a layer containing a substance with high electron injection properties (electron injection layer), a layer containing a substance with high electron transport properties (electron transport layer), and a layer containing a substance with high hole blocking properties (positive layer). pore blocking layer).
  • a structure having layer 780, light-emitting layer 771, and layer 790 provided between a pair of electrodes can function as a single light-emitting unit, and the structure of FIG. 76A is referred to herein as a single structure.
  • FIG. 76B is a modification of the EL layer 763 included in the light emitting element shown in FIG. 76A. Specifically, the light-emitting element shown in FIG. It has a top layer 792 and a top electrode 762 on layer 792 .
  • layer 781 is a hole injection layer
  • layer 782 is a hole transport layer
  • layer 791 is an electron transport layer
  • layer 792 is an electron injection layer.
  • the layer 781 is an electron injection layer
  • the layer 782 is an electron transport layer
  • the layer 791 is a hole transport layer
  • the layer 792 is a hole injection layer.
  • FIGS. 76C and 76D a configuration in which a plurality of light-emitting layers (light-emitting layers 771, 772, and 773) are provided between layers 780 and 790 is also a variation of the single structure.
  • FIGS. 76C and 76D show an example having three light-emitting layers, the number of light-emitting layers in a single-structure light-emitting element may be two or four or more.
  • the single-structure light-emitting element may have a buffer layer between the two light-emitting layers.
  • the buffer layer can be formed using, for example, a material that can be used for the hole-transporting layer or the electron-transporting layer.
  • a structure in which a plurality of light-emitting units (light-emitting unit 763a and light-emitting unit 763b) are connected in series via a charge generation layer 785 (also referred to as an intermediate layer) is used in this specification.
  • This is called a tandem structure.
  • the tandem structure may also be called a stack structure.
  • a light-emitting element capable of emitting light with high luminance can be obtained.
  • the tandem structure can reduce the current required to obtain the same luminance as compared with the single structure, so reliability can be improved.
  • FIGS. 76D and 76F are examples in which the display device has a layer 764 overlapping with the light emitting element.
  • FIG. 76D is an example in which layer 764 overlaps the light emitting element shown in FIG. 76C
  • FIG. 76F is an example in which layer 764 overlaps the light emitting element shown in FIG. 76E.
  • a conductive film that transmits visible light is used for the upper electrode 762 in order to extract light to the upper electrode 762 side.
  • layer 764 one or both of a color conversion layer and a coloring layer can be used.
  • the light-emitting layers 771, 772, and 773 may be made of light-emitting substances that emit light of the same color, or may be the same light-emitting substance.
  • a light-emitting substance that emits blue light may be used for the light-emitting layers 771 , 772 , and 773 .
  • Blue light emitted from the light-emitting element can be extracted from the sub-pixel that emits blue light.
  • a color conversion layer is provided as the layer 764 shown in FIG. and extract red or green light.
  • both a color conversion layer and a colored layer are preferably used. Part of the light emitted by the light emitting element may pass through without being converted by the color conversion layer.
  • the colored layer absorbs light of colors other than the desired color, and the color purity of the light exhibited by the sub-pixels can be increased.
  • a light-emitting element with a single structure preferably includes a light-emitting layer containing a light-emitting substance that emits blue light and a light-emitting layer containing a light-emitting substance that emits visible light with a wavelength longer than that of blue light.
  • a light-emitting element with a single structure has three light-emitting layers, a light-emitting layer containing a light-emitting substance that emits red (R) light, a light-emitting layer containing a light-emitting substance that emits green (G) light, and a light-emitting layer that emits blue light. It is preferable to have a light-emitting layer having a light-emitting substance (B) that emits light.
  • the stacking order of the light-emitting layers can be R, G, B from the anode side, or R, B, G, etc. from the anode side.
  • a buffer layer may be provided between R and G or B.
  • a light-emitting element with a single structure has two light-emitting layers
  • a light-emitting layer containing a light-emitting substance that emits blue (B) light and a light-emitting layer containing a light-emitting substance that emits yellow (Y) light. is preferred.
  • This structure is sometimes called a BY single structure.
  • a colored layer may be provided as the layer 764 shown in FIG. 76D.
  • a desired color of light can be obtained by allowing the white light to pass through the colored layer.
  • a light-emitting element that emits white light preferably has two or more light-emitting layers.
  • the light-emitting layers may be selected such that the respective colors of light emitted from the two light-emitting layers are in a complementary color relationship.
  • the emission color of the first light-emitting layer and the emission color of the second light-emitting layer may have a complementary color relationship, it is possible to obtain a configuration in which the entire light-emitting element emits white light.
  • the light-emitting element as a whole may emit white light by combining the light-emitting colors of the three or more light-emitting layers.
  • the light-emitting layer 771 and the light-emitting layer 772 may be made of a light-emitting substance that emits light of the same color, or may be the same light-emitting substance.
  • a light-emitting substance that emits blue light may be used for each of the light-emitting layers 771 and 772 .
  • Blue light emitted from the light-emitting element can be extracted from the sub-pixel that emits blue light.
  • a color conversion layer is provided as the layer 764 shown in FIG. and extract red or green light.
  • both a color conversion layer and a colored layer are preferably used.
  • the light-emitting element having the structure shown in FIG. 76E or FIG. 76F is used for the sub-pixel that emits light of each color
  • different light-emitting substances may be used depending on the sub-pixel.
  • a light-emitting substance that emits red light may be used for each of the light-emitting layers 771 and 772 .
  • the light-emitting layers 771 and 772 may each use a light-emitting substance that emits green light.
  • a light-emitting substance that emits blue light may be used for each of the light-emitting layers 771 and 772 . It can be said that the display device having such a configuration employs a tandem-structured light-emitting element and has an SBS structure. Therefore, it is possible to have both the merit of the tandem structure and the merit of the SBS structure. Accordingly, a highly reliable light-emitting element capable of emitting light with high brightness can be realized.
  • light-emitting substances that emit light of different colors may be used for the light-emitting layer 771 and the light-emitting layer 772 .
  • the light emitted from the light-emitting layer 771 and the light emitted from the light-emitting layer 772 are complementary colors, white light emission is obtained.
  • a colored layer may be provided as the layer 764 shown in FIG. 76F. A desired color of light can be obtained by allowing the white light to pass through the colored layer.
  • each of the light-emitting unit 763a and the light-emitting unit 763b may have two or more light-emitting layers.
  • FIGS. 76E and 76F illustrate the light emitting element having two light emitting units, the present invention is not limited to this.
  • the light-emitting element may have three or more light-emitting units.
  • FIGS. 77A to 77C structures of light-emitting elements shown in FIGS. 77A to 77C can be given.
  • FIG. 77A shows a configuration having three light emitting units.
  • a structure having two light-emitting units may be called a two-stage tandem structure, and a structure having three light-emitting units may be called a three-stage tandem structure.
  • Light-emitting unit 763a includes layer 780a, light-emitting layer 771, and layer 790a
  • light-emitting unit 763b includes layer 780b, light-emitting layer 772, and layer 790b
  • light-emitting unit 763c includes , a layer 780c, a light-emitting layer 773, and a layer 790c.
  • a structure applicable to the layers 780a and 780b can be used for the layer 780c
  • a structure applicable to the layers 790a and 790b can be used for the layer 790c.
  • light-emitting layer 771, light-emitting layer 772, and light-emitting layer 773 preferably have light-emitting materials that emit light of the same color.
  • the light-emitting layer 771, the light-emitting layer 772, and the light-emitting layer 773 each include a red (R) light-emitting substance (so-called three-stage tandem structure of R ⁇ R ⁇ R), the light-emitting layer 771, and the light-emitting layer 772 and 773 each include a green (G) light-emitting substance (a so-called G ⁇ G ⁇ G three-stage tandem structure), or the light-emitting layers 771, 772, and 773 each include a blue light-emitting layer.
  • R red
  • G green
  • a structure (B) including a light-emitting substance (a so-called three-stage tandem structure of B ⁇ B ⁇ B) can be employed.
  • a ⁇ b means that a light-emitting unit having a light-emitting substance that emits light b is provided over a light-emitting unit that has a light-emitting substance that emits light a through a charge generation layer.
  • a, b denote colors.
  • a light-emitting substance that emits light of a different color may be used for part or all of the light-emitting layers 771, 772, and 773.
  • FIG. The combination of the emission colors of the light-emitting layer 771, the light-emitting layer 772, and the light-emitting layer 773 is, for example, a configuration in which any two are blue (B) and the remaining one is yellow (Y), and any one is red (R ), the other one is green (G), and the remaining one is blue (B).
  • FIG. 77B shows a configuration in which two light-emitting units (light-emitting unit 763a and light-emitting unit 763b) are connected in series via a charge generation layer 785.
  • the light-emitting unit 763a includes a layer 780a, a light-emitting layer 771a, a light-emitting layer 771b, a light-emitting layer 771c, and a layer 790a. and a light-emitting layer 772c and a layer 790b.
  • luminescent materials having a complementary color relationship are selected for the luminescent layers 771a, 771b, and 771c, and the luminescent unit 763a is configured to emit white light (W).
  • the luminescent unit 763a is configured to emit white light (W).
  • the configuration shown in FIG. 77B is a two-stage tandem structure of W ⁇ W. Note that there is no particular limitation on the stacking order of the light-emitting substances that are complementary colors. A practitioner can appropriately select the optimum stacking order. Although not shown, a three-stage tandem structure of W ⁇ W ⁇ W or a tandem structure of four or more stages may be employed.
  • a two-stage tandem structure of B ⁇ Y or Y ⁇ B having a light-emitting unit that emits yellow (Y) light and a light-emitting unit that emits blue (B) light.
  • Two-stage tandem structure of R ⁇ G ⁇ B or B ⁇ R ⁇ G having a light-emitting unit that emits (R) and green (G) light and a light-emitting unit that emits blue (B) light, blue (B)
  • a three-stage tandem structure of B ⁇ Y ⁇ B having, in this order, a light-emitting unit that emits light of yellow (Y), and a light-emitting unit that emits light of blue (B).
  • a light-emitting unit that emits yellow-green (YG) light, and a light-emitting unit that emits blue (B) light in this order, a three-stage tandem structure of B ⁇ YG ⁇ B, blue A three-stage tandem structure of B ⁇ G ⁇ B having, in this order, a light-emitting unit that emits (B) light, a light-emitting unit that emits green (G) light, and a light-emitting unit that emits blue (B) light, etc. is mentioned.
  • a ⁇ b means that one light-emitting unit includes a light-emitting substance that emits light a and a light-emitting substance that emits light b.
  • a light-emitting unit having one light-emitting layer and a light-emitting unit having a plurality of light-emitting layers may be combined.
  • a plurality of light emitting units (light emitting unit 763a, light emitting unit 763b, and light emitting unit 763c) are connected in series with the charge generation layer 785 interposed therebetween.
  • Light-emitting unit 763a includes layer 780a, light-emitting layer 771, and layer 790a
  • light-emitting unit 763b includes layer 780b, light-emitting layer 772a, light-emitting layer 772b, light-emitting layer 772c, and layer 790b.
  • the light-emitting unit 763c includes a layer 780c, a light-emitting layer 773, and a layer 790c.
  • the light-emitting unit 763a is a light-emitting unit that emits blue (B) light
  • the light-emitting unit 763b emits red (R), green (G), and yellow-green (YG) light.
  • a three-stage tandem structure of B ⁇ R, G, and YG ⁇ B, in which the light-emitting unit 763c is a light-emitting unit that emits blue (B) light, or the like can be applied.
  • the order of the number of stacked light-emitting units and the colors is as follows: from the anode side, a two-stage structure of B and Y; a two-stage structure of B and light-emitting unit X; a three-stage structure of B, Y, and B; , B, and the order of the number of layers of light-emitting layers and the colors in the light-emitting unit X is, from the anode side, a two-layer structure of R and Y, a two-layer structure of R and G, and a two-layer structure of G and R.
  • a two-layer structure, a three-layer structure of G, R, and G, or a three-layer structure of R, G, and R can be used.
  • another layer may be provided between the two light-emitting layers.
  • the layer 780 and the layer 790 may each independently have a laminated structure composed of two or more layers.
  • light-emitting unit 763a has layer 780a, light-emitting layer 771 and layer 790a, and light-emitting unit 763b has layer 780b, light-emitting layer 772 and layer 790b.
  • layers 780a and 780b each comprise one or more of a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron blocking layer.
  • layers 790a and 790b each include one or more of an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole blocking layer. If the bottom electrode 761 is the cathode and the top electrode 762 is the anode, then layers 780a and 790a would have the opposite arrangement, and layers 780b and 790b would also have the opposite arrangement.
  • layer 780a has a hole-injection layer and a hole-transport layer over the hole-injection layer, and further includes a hole-transport layer. It may have an electron blocking layer on the layer.
  • Layer 790a also has an electron-transporting layer and may also have a hole-blocking layer between the light-emitting layer 771 and the electron-transporting layer.
  • Layer 780b also has a hole transport layer and may also have an electron blocking layer on the hole transport layer.
  • Layer 790b also has an electron-transporting layer, an electron-injecting layer on the electron-transporting layer, and may also have a hole-blocking layer between the light-emitting layer 771 and the electron-transporting layer. If the bottom electrode 761 is the cathode and the top electrode 762 is the anode, for example, layer 780a has an electron injection layer, an electron transport layer on the electron injection layer, and a positive electrode on the electron transport layer. It may have a pore blocking layer. Layer 790a also has a hole-transporting layer and may also have an electron-blocking layer between the light-emitting layer 771 and the hole-transporting layer.
  • Layer 780b also has an electron-transporting layer and may also have a hole-blocking layer on the electron-transporting layer.
  • Layer 790b also has a hole-transporting layer, a hole-injecting layer on the hole-transporting layer, and an electron-blocking layer between the light-emitting layer 771 and the hole-transporting layer. good too.
  • charge generation layer 785 has at least a charge generation region.
  • the charge-generating layer 785 has a function of injecting electrons into one of the two light-emitting units and holes into the other when a voltage is applied between the pair of electrodes.
  • a conductive film that transmits visible light is used for the electrode on the light extraction side of the lower electrode 761 and the upper electrode 762 .
  • a conductive film that reflects visible light is preferably used for the electrode on the side from which light is not extracted.
  • a conductive film that transmits visible light and infrared light is used for the electrode on the side from which light is extracted, and a conductive film is used for the electrode on the side that does not extract light.
  • a conductive film that reflects visible light and infrared light is preferably used.
  • a conductive film that transmits visible light may also be used for the electrode on the side from which light is not extracted.
  • the electrode is preferably placed between the reflective layer and the EL layer 763 . That is, the light emitted from the EL layer 763 may be reflected by the reflective layer and extracted from the display device.
  • metals, alloys, electrically conductive compounds, mixtures thereof, and the like can be used as appropriate.
  • specific examples of such materials include aluminum, magnesium, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, gallium, zinc, indium, tin, molybdenum, tantalum, tungsten, palladium, gold, platinum, silver,
  • Examples include metals such as yttrium and neodymium, and alloys containing these in appropriate combinations.
  • the material include In--Sn oxide, In--Si--Sn oxide (also referred to as ITSO), In--Zn oxide, In--W--Zn oxide, and the like.
  • Such materials include aluminum alloys, alloys of silver and magnesium, and alloys containing silver such as APC.
  • elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table of elements not exemplified above e.g., lithium, cesium, calcium, strontium
  • europium e.g., europium
  • rare earth metals e.g., ytterbium
  • a microcavity structure is preferably applied to the light emitting device. Therefore, one of the pair of electrodes of the light-emitting element preferably has an electrode (semi-transmissive/semi-reflective electrode) that is transparent and reflective to visible light, and the other is an electrode that is reflective to visible light ( reflective electrode). Since the light-emitting element has a microcavity structure, the light emitted from the light-emitting layer can be resonated between the two electrodes, and the light emitted from the light-emitting element can be enhanced.
  • the semi-transmissive/semi-reflective electrode can have a laminated structure of a conductive layer that can be used as a reflective electrode and a conductive layer that can be used as a transparent electrode.
  • the visible light reflectance of the semi-transmissive/semi-reflective electrode is 10% or more and 95% or less, preferably 30% or more and 80% or less.
  • the visible light reflectance of the reflective electrode is 40% or more and 100% or less, preferably 70% or more and 100% or less.
  • the resistivity of these electrodes is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ cm or less.
  • a light-emitting element has at least a light-emitting layer. Further, in the light-emitting element, layers other than the light-emitting layer include a substance with a high hole-injection property, a substance with a high hole-transport property, a hole-blocking material, a substance with a high electron-transport property, an electron-blocking material, and a substance with a high electron-injection property.
  • a layer containing a substance, a bipolar substance (a substance with high electron-transport properties and high hole-transport properties), or the like may be further included.
  • the light-emitting device has one or more layers selected from a hole injection layer, a hole transport layer, a hole blocking layer, a charge generation layer, an electron blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. can be configured.
  • Either a low-molecular-weight compound or a high-molecular-weight compound can be used for the light-emitting element, and an inorganic compound may be included.
  • Each of the layers constituting the light-emitting element can be formed by a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), a transfer method, a printing method, an inkjet method, a coating method, or the like.
  • the emissive layer has one or more emissive materials.
  • a substance emitting light of blue, purple, blue-violet, green, yellow-green, yellow, orange, red, or the like is used as appropriate.
  • a substance that emits near-infrared light can be used as the light-emitting substance.
  • Examples of light-emitting substances include fluorescent materials, phosphorescent materials, TADF materials, quantum dot materials, 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. mentioned.
  • Examples of phosphorescent materials include organometallic complexes (especially iridium complexes) having a 4H-triazole skeleton, 1H-triazole skeleton, imidazole skeleton, pyrimidine skeleton, pyrazine skeleton, or pyridine skeleton, and phenylpyridine derivatives having an electron-withdrawing group.
  • organometallic complexes especially iridium complexes
  • platinum complexes, rare earth metal complexes, and the like, which serve as ligands, can be mentioned.
  • the light-emitting layer may contain one or more organic compounds (host material, assist material, etc.) in addition to the light-emitting substance (guest material).
  • One or both of a highly hole-transporting substance (hole-transporting material) and a highly electron-transporting substance (electron-transporting material) can be used as the one or more organic compounds.
  • a highly hole-transporting substance hole-transporting material
  • a highly electron-transporting substance electron-transporting material
  • electron-transporting material a material having a high electron-transporting property that can be used for the electron-transporting layer, which will be described later, can be used.
  • Bipolar materials or TADF materials may also be used as one or more organic compounds.
  • the light-emitting layer preferably includes, for example, a phosphorescent material and a combination of a hole-transporting material and an electron-transporting material that easily form an exciplex.
  • ExTET Exciplex-Triplet Energy Transfer
  • a combination that forms an exciplex that emits light that overlaps with the wavelength of the absorption band on the lowest energy side of the light-emitting substance energy transfer becomes smooth and light emission can be efficiently obtained. With this configuration, high efficiency, low-voltage driving, and long life of the light-emitting element can be realized at the same time.
  • the hole-injecting layer is a layer that injects holes from the anode to 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).
  • hole-transporting material a material having a high hole-transporting property that can be used for the hole-transporting layer, which will be described later, can be used.
  • oxides of metals belonging to groups 4 to 8 in the periodic table can be used.
  • Specific examples include molybdenum oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide.
  • molybdenum oxide is particularly preferred because it is stable even in the atmosphere, has low hygroscopicity, and is easy to handle.
  • An organic acceptor material containing fluorine can also be used.
  • Organic acceptor materials such as quinodimethane derivatives, chloranil derivatives, and hexaazatriphenylene derivatives can also be used.
  • a material with a high hole-injection property a material containing a hole-transporting material and an oxide of a metal belonging to Groups 4 to 8 in the above-described periodic table (typically molybdenum oxide) is used. may be used.
  • the hole-transporting layer is a layer that transports holes injected from the anode to the light-emitting layer by means of the hole-injecting layer.
  • a hole-transporting layer is a layer containing a hole-transporting material.
  • the hole-transporting material a substance having a hole mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more is preferable. Note that substances other than these can be used as long as they have a higher hole-transport property than electron-transport property.
  • hole-transporting materials include ⁇ -electron-rich heteroaromatic compounds (e.g., carbazole derivatives, thiophene derivatives, or furan derivatives), aromatic amines (compounds having an aromatic amine skeleton), and other highly hole-transporting materials. Materials are preferred.
  • the electron blocking layer is provided in contact with the light emitting layer.
  • the electron blocking layer is a layer containing a material capable of transporting holes and blocking electrons.
  • a material having an electron blocking property can be used among the above hole-transporting materials.
  • the electron blocking layer has hole-transporting properties, it can also be called a hole-transporting layer. Moreover, the layer which has electron blocking property can also be called an electron blocking layer among hole transport layers.
  • the electron-transporting layer is a layer that transports electrons injected from the cathode to the light-emitting layer by the electron-injecting layer.
  • the electron-transporting layer is a layer containing an electron-transporting material.
  • an electron-transporting material a substance having an electron mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more is preferable. Note that substances other than these substances can be used as long as they have a higher electron-transport property than hole-transport property.
  • electron-transporting materials include metal complexes having a quinoline skeleton, metal complexes having a benzoquinoline skeleton, metal complexes having an oxazole skeleton, and metal complexes having a thiazole skeleton, as well as oxadiazole derivatives, triazole derivatives, and imidazole derivatives.
  • oxazole derivatives thiazole derivatives, phenanthroline derivatives, quinoline derivatives with quinoline ligands, benzoquinoline derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, pyrimidine derivatives, or other nitrogen-containing heteroaromatic compounds
  • a material having a high electron-transport property such as an electron-deficient heteroaromatic compound can be used.
  • the hole blocking layer is provided in contact with the light emitting layer.
  • the hole-blocking layer is a layer containing a material that has electron-transport properties and can block holes.
  • a material having a hole-blocking property can be used among the above-described electron-transporting materials.
  • the hole blocking layer has electron transport properties, it can also be called an electron transport layer. Moreover, among the electron transport layers, a layer having hole blocking properties can also be referred to as a hole blocking layer.
  • the electron injection layer is a layer that injects electrons from the cathode into the electron transport layer, and is a layer containing a material with high electron injection properties.
  • Alkali metals, alkaline earth metals, or compounds thereof can be used as materials with high electron injection properties.
  • a composite material containing an electron-transporting material and a donor material (electron-donating material) can also be used as a material with high electron-injecting properties.
  • the LUMO level of the material with high electron injection properties has a small difference (specifically, 0.5 eV or less) from the value of the work function of the material used for the cathode.
  • the electron injection layer includes, for example, lithium, cesium, ytterbium, lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF x , x is an arbitrary number), 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 ), or cesium carbonate, alkaline earth metals, or compounds thereof can be used.
  • the electron injection layer may have a laminated structure of two or more layers. Examples of the laminated structure include a structure in which lithium fluoride is used for the first layer and ytterbium is provided for the second layer
  • the electron injection layer may have an electron-transporting material.
  • 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) level of an organic compound having an unshared electron pair is preferably ⁇ 3.6 eV or more and ⁇ 2.3 eV or less.
  • CV cyclic voltammetry
  • photoelectron spectroscopy optical absorption spectroscopy
  • inverse photoelectron spectroscopy is 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
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris[3′-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl]-1, 3,5-triazine
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris[3′-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl]-1, 3,5-triazine
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris[3′-(pyridin-3-yl)biphenyl
  • the charge generation layer has at least a charge generation region, as described above.
  • the charge generation region preferably contains an acceptor material, for example, preferably contains a hole transport material and an acceptor material applicable to the hole injection layer described above.
  • the charge generation layer preferably has a layer containing a material with high electron injection properties.
  • This layer can also be called an electron injection buffer layer.
  • the electron injection buffer layer is preferably provided between the charge generation region and the electron transport layer. Since the injection barrier between the charge generation region and the electron transport layer can be relaxed by providing the electron injection buffer layer, electrons generated in the charge generation region can be easily injected into the electron transport layer.
  • the electron injection buffer layer preferably contains an alkali metal or an alkaline earth metal, and can be configured to contain, for example, an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound.
  • the electron injection buffer layer preferably has an inorganic compound containing an alkali metal and oxygen, or an inorganic compound containing an alkaline earth metal and oxygen. Lithium (Li 2 O), etc.) is more preferable.
  • the above materials applicable to the electron injection layer can be preferably used.
  • the charge generation layer preferably has a layer containing a material with high electron transport properties. Such layers may also be referred to as electron relay layers.
  • the electron relay layer is preferably provided between the charge generation region and the electron injection buffer layer. If the charge generation layer does not have an electron injection buffer layer, the electron relay layer is preferably provided between the charge generation region and the electron transport layer.
  • the electron relay layer has a function of suppressing the interaction between the charge generation region and the electron injection buffer layer (or electron transport layer) to transfer electrons smoothly.
  • a phthalocyanine-based material such as copper (II) phthalocyanine (abbreviation: CuPc) or a metal complex having a metal-oxygen bond and an aromatic ligand.
  • charge generating region the electron injection buffer layer, and the electron relay layer described above may not be clearly distinguishable depending on their cross-sectional shape, characteristics, or the like.
  • the charge generation layer may contain a donor material instead of the acceptor material.
  • the charge-generating layer may have a layer containing an electron-transporting material and a donor material, which are applicable to the electron-injecting layer described above.
  • the electronic devices of this embodiment each include the display device of one embodiment of the present invention in a display portion.
  • a display device of one embodiment of the present invention is highly reliable and can easily have high definition and high resolution. Therefore, it can be used for display portions of various electronic devices.
  • Examples of electronic devices include televisions, desktop or notebook personal computers, computer monitors, digital signage, large game machines such as pachinko machines, and other electronic devices with relatively large screens.
  • Cameras digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, mobile game machines, personal digital assistants, sound reproducing devices, and the like.
  • the display device of one embodiment of the present invention can have high definition, it can be suitably used for an electronic device 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 device 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 (definition) of the display device 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 more preferably 3000 ppi or more.
  • the display device may support 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, 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 execute various software (programs), a wireless It can have a communication function, a function of reading a program or data recorded on a recording medium, and the like.
  • FIGS. 78A to 78D An example of a wearable device that can be worn on the head will be described with reference to FIGS. 78A to 78D.
  • These wearable devices have at least one of a function of displaying AR content, a function of displaying VR content, a function of displaying SR content, and a function of displaying MR content.
  • the electronic device has a function of displaying at least one content such as AR, VR, SR, and MR, it is possible to enhance the user's sense of immersion.
  • Electronic device 700A shown in FIG. 78A 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 device of one embodiment of the present invention can be applied to the display panel 751 . Therefore, the electronic device can have high reliability.
  • Each of the electronic devices 700A and 700B can 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 of the front as an imaging unit. Further, each of the electronic devices 700A and 700B includes an acceleration sensor such as a gyro sensor to detect the orientation of the user's head and display an image corresponding to the orientation in the display area 756. You can also
  • the communication unit has a radio communicator, by means of which a video signal, for example, can be supplied.
  • a connector capable of connecting a cable to which the video signal and the power supply potential are supplied may be provided.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B are provided with batteries, and can be charged wirelessly and/or wiredly.
  • the 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, slide operation, or the like, and execute various processes. For example, it is possible to perform processing such as pausing or resuming a moving image by a tap operation, and it is possible to perform fast-forward or fast-reverse processing by a slide operation. Further, by providing a touch sensor module for each of the two housings 721, the range of operations can be expanded.
  • 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, an optical method, and the like can be adopted.
  • a photoelectric conversion device (also referred to as a photoelectric conversion element) can be used as the light receiving element.
  • a photoelectric conversion device also referred to as a photoelectric conversion element
  • 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. 78C and electronic device 800B shown in FIG. It has a pair of imaging units 825 and a pair of lenses 832 .
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 820 . Therefore, the electronic device can have high reliability.
  • 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 portion 823 allows the user to wear the electronic device 800A or the electronic device 800B on the head.
  • the shape is illustrated as a temple of spectacles (also referred to as a joint, a temple, or the like), but the shape is not limited to this.
  • the mounting portion 823 may be worn by the user, and may be, for example, a helmet-type or band-type shape.
  • the imaging unit 825 has a function of acquiring external information. Data acquired by the imaging unit 825 can be output to the display unit 820 . 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 bone conduction earphones.
  • a vibration mechanism that functions as bone conduction earphones.
  • one or more of the display portion 820, the housing 821, and the mounting portion 823 can be provided with the vibration mechanism.
  • Each of the electronic device 800A and the electronic device 800B may have an input terminal.
  • a video signal from a video output device and a cable for supplying power for charging a battery provided in the electronic device can be connected to the input terminal.
  • An 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. 78A has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • electronic device 800A shown in FIG. 78C has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • the electronic device may have an earphone section.
  • Electronic device 700B shown in FIG. 78B has earphone section 727 .
  • the earphone section 727 and the control section can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring connecting the earphone section 727 and the control section may be arranged inside the housing 721 or the mounting section 723 .
  • electronic device 800B shown in FIG. 78D has earphone section 827.
  • the earphone unit 827 and the control unit 824 can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring connecting the earphone section 827 and the control section 824 may be arranged inside the housing 821 or the mounting section 823 .
  • the earphone section 827 and the mounting section 823 may have magnets. Accordingly, the earphone section 827 can be fixed to the mounting section 823 by magnetic force, which is preferable because it facilitates storage.
  • the electronic device may have an audio output terminal to which earphones, headphones, or the like can be connected. Also, the electronic device may have one or both of an audio input terminal and an audio input mechanism.
  • the voice input mechanism for example, a sound collecting device such as a microphone can be used.
  • the electronic device may function as a so-called headset.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention includes both glasses type (electronic device 700A, electronic device 700B, etc.) and goggle type (electronic device 800A, electronic device 800B, etc.). preferred.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention can transmit information to the earphone by wire or wirelessly.
  • An electronic device 6500 illustrated in FIG. 79A is a personal digital assistant that can be used as a smart phone.
  • An electronic device 6500 includes a housing 6501, a display portion 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 device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 6502 . Therefore, the electronic device can have high reliability.
  • FIG. 79B is a schematic cross-sectional view including the end of 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.
  • FIG. 79C shows an example of a television device.
  • 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 device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 . Therefore, the electronic device can have high reliability.
  • the operation of the television apparatus 7100 shown in FIG. 79C can be performed by operation switches provided in the housing 7101 and a separate remote controller 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 included 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 can be performed. is also possible.
  • FIG. 79D 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 device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 . Therefore, the electronic device can have high reliability.
  • FIG. 79E and 79F An example of digital signage is shown in Figures 79E and 79F.
  • a digital signage 7300 illustrated in FIG. 79E includes a housing 7301, a display portion 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. 79F is a digital signage 7400 mounted on a cylindrical post 7401.
  • FIG. A digital signage 7400 has a display section 7000 provided along the curved surface of a pillar 7401 .
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 in FIGS. 79E and 79F. Therefore, the electronic device can have high reliability.
  • the display portion 7000 As the display portion 7000 is wider, the amount of information that can be provided at one time can be increased. In addition, 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 portion 7000, not only an image or a moving image can be displayed on the display portion 7000 but also the user can intuitively operate the display portion 7000, which is preferable. Further, when used for providing information such as route information or traffic information, the usability can be enhanced by intuitive operation.
  • the digital signage 7300 or digital signage 7400 is preferably capable of cooperating with an information terminal 7311 or 7411 such as a smartphone possessed by the user through wireless communication.
  • advertisement information displayed on the display portion 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 operating means (controller). This allows an unspecified number of users to simultaneously participate in and enjoy the game.
  • the electronic device shown in FIGS. 80A to 80G 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. 80A-80G 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, etc., a function to control processing by various software (programs) , a wireless communication function, a function of reading and processing programs or data recorded on a recording medium, and the like.
  • 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, for example, and has a function of capturing still images or moving images and storing them in a recording medium (external or built into the camera), a function of displaying the captured image on the display unit, etc. good.
  • FIGS. 80A to 80G Details of the electronic device shown in FIGS. 80A to 80G are described below.
  • FIG. 80A 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, or the like.
  • the mobile information terminal 9101 can display text and image information on its multiple surfaces.
  • FIG. 80A 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's 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. 80B is a perspective view showing a 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.
  • 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. 80D is a perspective view showing a wristwatch-type personal digital assistant 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. 80E and 80G are perspective views showing a foldable personal digital assistant 9201.
  • FIG. 80E is a state in which the portable information terminal 9201 is unfolded
  • FIG. 80G is a state in which it is folded
  • FIG. 80F is a perspective view in the middle of changing from one of FIGS. 80E and 80G 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.

Landscapes

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Abstract

信頼性が高い表示装置を提供する。 第1の発光素子と、第1の発光素子と隣接する第2の発光素子と、第1の発光素子と第2の発光素子の間に設けられる第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の第2の絶縁層と、を有する表示装置。第1の発光素子は、第1の導電層と、第1の導電層の上面及び側面を覆う第2の導電層と、第2の導電層の上面及び側面を覆う第1のEL層と、第1のEL層上の共通電極と、を有する。第2の発光素子は、第3の導電層と、第3の導電層の上面及び側面を覆う第4の導電層と、第4の導電層の上面及び側面を覆う第2のEL層と、第2のEL層上の共通電極と、を有する。第2の絶縁層上には、共通電極が設けられる。第1の導電層の可視光に対する反射率は、第2の導電層の可視光に対する反射率より高く、第3の導電層の可視光に対する反射率は、第4の導電層の可視光に対する反射率より高い。

Description

表示装置、表示モジュール、電子機器、及び表示装置の作製方法
本発明の一態様は、表示装置、表示モジュール、及び電子機器に関する。本発明の一態様は、表示装置の作製方法に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本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(例えば、タッチセンサ)、入出力装置(例えば、タッチパネル)、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。
近年、表示装置は様々な用途への応用が期待されている。例えば、大型の表示装置の用途としては、家庭用のテレビジョン装置(テレビ又はテレビジョン受信機ともいう)、デジタルサイネージ(Digital Signage:電子看板)、及びPID(Public Information Display)等が挙げられる。また、携帯情報端末として、タッチパネルを備えるスマートフォン及びタブレット端末等の開発が進められている。
また、表示装置の高精細化が求められている。高精細な表示装置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)、及び複合現実(MR:Mixed Reality)向けの機器が、盛んに開発されている。
表示装置としては、例えば、発光素子(発光デバイスともいう)を有する発光装置が開発されている。エレクトロルミネッセンス(EL:Electroluminescence)現象を利用した発光素子(EL素子、又は有機EL素子ともいう)は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、及び直流定電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置に応用されている。
特許文献1には、有機EL素子(有機ELデバイスともいう)を用いた、VR向けの表示装置が開示されている。
また、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。
国際公開第2018/087625号
B.Lamprecht et al.,"Organic optoelectronic device fabrication using standard UV photolithography"phys.stat.sol.(RRL)2,No.1,pp.16−18(2008)
例えば有機EL素子は、有機化合物を含む層を一対の電極で挟む構成とすることができる。ここで、電極が、異なる材料を有する複数の層の積層構成である場合、例えば当該複数の層間の反応により、電極が変質する場合がある。これにより、表示装置の歩留まりが低下する場合がある。
そこで、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つとする。又は、本発明の一態様は、発光効率が高い発光素子を有する表示装置を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、低消費電力の表示装置を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、光取り出し効率が高い表示装置を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、低価格な表示装置を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、表示品位の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、高精細な表示装置を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、高解像度の表示装置を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の一つとする。
又は、本発明の一態様は、歩留まりが高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、発光効率が高い発光素子を有する表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、低消費電力の表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、光取り出し効率が高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、表示品位の高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、高精細な表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、高解像度の表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。又は、本発明の一態様は、新規な表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、第1の発光素子と、第1の発光素子と隣接する第2の発光素子と、第1の発光素子と第2の発光素子の間に設けられる第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の第2の絶縁層と、を有し、第1の発光素子は、第1の導電層と、第1の導電層の上面及び側面を覆う第2の導電層と、第2の導電層上の第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3の導電層と、第3の導電層の上面及び側面を覆う第4の導電層と、第4の導電層上の第2のEL層と、第2のEL層上の共通電極と、を有し、第2の絶縁層上には、共通電極が設けられ、第1の導電層の可視光に対する反射率は、第2の導電層の可視光に対する反射率より高く、第3の導電層の可視光に対する反射率は、第4の導電層の可視光に対する反射率より高い、表示装置である。
又は、上記態様において、第1のEL層は、第2の導電層と接する領域を有する第1の機能層と、第1の機能層上の第1の発光層と、を有し、第2のEL層は、第4の導電層と接する領域を有する第2の機能層と、第2の機能層上の第2の発光層と、を有してもよい。
又は、上記態様において、第1の機能層、及び第2の機能層は、正孔注入層、又は正孔輸送層の少なくとも一方を有し、第2の導電層の仕事関数は、第1の導電層の仕事関数より大きく、第4の導電層の仕事関数は、第3の導電層の仕事関数より大きくてもよい。
又は、上記態様において、第1の発光素子は、第1のEL層と共通電極との間に共通層を有し、第2の発光素子は、第2のEL層と共通電極との間に共通層を有し、共通層は、第2の絶縁層と共通電極との間に位置し、共通層は、電子注入層、又は電子輸送層の少なくとも一方を有してもよい。
又は、上記態様において、第1の機能層、及び第2の機能層は、電子注入層、又は電子輸送層の少なくとも一方を有し、第2の導電層の仕事関数は、第1の導電層の仕事関数より小さく、第4の導電層の仕事関数は、第3の導電層の仕事関数より小さくてもよい。
又は、上記態様において、第1の発光素子は、第1のEL層と共通電極との間に共通層を有し、第2の発光素子は、第2のEL層と共通電極との間に共通層を有し、共通層は、第2の絶縁層と共通電極との間に位置し、共通層は、正孔注入層、又は正孔輸送層の少なくとも一方を有してもよい。
又は、上記態様において、第2の導電層、及び第4の導電層は、インジウム、錫、亜鉛、ガリウム、チタン、アルミニウム、及びシリコンの中から選ばれるいずれか一又は複数を有する酸化物を含んでもよい。
又は、上記態様において、第1の絶縁層は、第1のEL層の側面、及び第2のEL層の側面と接する領域を有し、且つ第1のEL層の上面の一部、及び第2のEL層の上面の一部を覆い、断面視において、第2の絶縁層の端部は、テーパ角90°未満のテーパ形状を有し、第2の絶縁層は、第1の絶縁層の側面の少なくとも一部を覆ってもよい。
又は、上記態様において、断面視において、第1の絶縁層の端部は、テーパ角90°未満のテーパ形状を有してもよい。
又は、上記態様において、第1の絶縁層は、無機絶縁層であり、第2の絶縁層は、有機絶縁層であってもよい。
又は、上記態様において、第1の絶縁層は、酸化アルミニウムを有し、第2の絶縁層は、アクリル樹脂を有してもよい。
本発明の一態様の表示装置と、コネクタ及び集積回路のうち少なくとも一方と、を有する、表示モジュールも、本発明の一態様である。
本発明の一態様の表示モジュールと、筐体、バッテリ、カメラ、スピーカ、及びマイクのうち少なくとも一つと、を有する、電子機器も、本発明の一態様である。
又は、本発明の一態様は、第1の導電層を形成し、第1の導電層の上面及び側面を覆い、第1の導電層より可視光に対する反射率が低い第2の導電層を形成し、第2の導電層上に、EL膜を形成し、EL膜上に、マスク膜を形成し、EL膜、及びマスク膜を加工して、第2の導電層上のEL層と、EL層上のマスク層と、を形成する、表示装置の作製方法である。
又は、上記態様において、第2の導電層の形成後、且つEL膜の形成前に、第2の導電層に対して疎水化処理を行ってもよい。
又は、上記態様において、第2の導電層に対してフッ素修飾を行うことにより疎水化処理を行ってもよい。
又は、本発明の一態様は、第1の導電層、及び第2の導電層を形成し、第1の導電層の上面及び側面を覆い、第1の導電層より可視光に対する反射率が低い第3の導電層と、第2の導電層の上面及び側面を覆い、第2の導電層より可視光に対する反射率が低い第4の導電層と、を形成し、第3の導電層上、及び第4の導電層上に、第1のEL膜を形成し、第1のEL膜上に、第1のマスク膜を形成し、第1のEL膜、及び第1のマスク膜を加工して、第3の導電層上の第1のEL層と、第1のEL層上の第1のマスク層と、を形成し、且つ第4の導電層を露出させ、第1のマスク層上、及び第4の導電層上に、第2のEL膜を形成し、第2のEL膜上に、第2のマスク膜を形成し、第2のEL膜、及び第2のマスク膜を加工して、第4の導電層上の第2のEL層と、第2のEL層上の第2のマスク層と、を形成し、且つ第1のマスク層を露出させ、第1のマスク層上、及び第2のマスク層上に、感光性材料を用いて絶縁膜を形成し、絶縁膜を加工して、第1のEL層と第2のEL層の間に絶縁層を形成し、絶縁層をマスクに用いてエッチング処理を行い、第1のEL層の上面、及び第2のEL層の上面を露出させ、第1のEL層上、第2のEL層上、及び絶縁層上に共通電極を形成する、表示装置の作製方法である。
又は、上記態様において、第3の導電層、及び第4の導電層の形成後、且つ第1のEL膜の形成前に、第3の導電層、及び第4の導電層に対して疎水化処理を行ってもよい。
又は、上記態様において、第3の導電層、及び第4の導電層に対してフッ素修飾を行うことにより疎水化処理を行ってもよい。
又は、上記態様において、エッチング処理は、ウェットエッチングによって行ってもよい。
本発明の一態様により、信頼性の高い表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様により、発光効率が高い発光素子を有する表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様により、低消費電力の表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様により、光取り出し効率が高い表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様により、低価格な表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様により、表示品位の高い表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様により、高精細な表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様により、高解像度の表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様により、新規な表示装置を提供することができる。
又は、本発明の一態様により、歩留まりが高い表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、信頼性の高い表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、発光効率が高い発光素子を有する表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、低消費電力の表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、光取り出し効率が高い表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、表示品位の高い表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、高精細な表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、高解像度の表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、新規な表示装置の作製方法を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。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。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図1は、表示装置の構成例を示す平面図である。
図2Aは、表示装置の構成例を示す断面図である。図2B1、及び図2B2は、画素電極の構成例を示す断面図である。
図3A、及び図3Bは、画素電極の構成例を示す断面図である。
図4A乃至図4Cは、画素電極の構成例を示す断面図である。
図5A、及び図5Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図6A、及び図6Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図7A、及び図7Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図8A、及び図8Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図9A、及び図9Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図10は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図11A、及び図11Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図12A、及び図12Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図13A、及び図13Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図14は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図15A、及び図15Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図16A、及び図16Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図17A、及び図17Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図18A乃至図18Fは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図19A、及び図19Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図20A、及び図20Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図21A、及び図21Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図22A、及び図22Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図23は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図24A乃至図24Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図25A乃至図25Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図26A乃至図26Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図27A、図27B1、及び図27B2は、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図28A、及び図28Bは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図29A、及び図29Bは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図30A、及び図30Bは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図31A、及び図31Bは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図32A、図32B、図32C、図32D1、及び図32D2は、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図33A乃至図33Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図34A乃至図34Cは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図35A乃至図35Cは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図36A乃至図36Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図37A、及び図37Bは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図38A乃至図38Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図39A乃至図39Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図40A乃至図40Cは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図41A、及び図41Bは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図42A、及び図42Bは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図43A乃至図43Eは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図44A乃至図44Dは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図45A乃至図45Cは、表示装置の作製方法例を示す断面図である。
図46A、及び図46Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図47A、及び図47Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図48A乃至図48Gは、画素の構成例を示す平面図である。
図49A乃至図49Iは、画素の構成例を示す平面図である。
図50A、及び図50Bは、表示モジュールの構成例を示す斜視図である。
図51A、及び図51Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図52A、及び図52Bは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図53は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図54は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図55は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図56は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図57は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図58は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図59は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図60は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図61は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図62は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図63は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図64は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図65は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図66は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図67は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図68は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図69は、表示装置の構成例を示す斜視図である。
図70Aは、表示装置の構成例を示す断面図である。図70B1、及び図70B2は、トランジスタの構成例を示す断面図である。
図71は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図72は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図73A乃至図73B3は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図74A乃至図74B3は、表示装置の構成例を示す断面図である。
図75A乃至図75Cは、表示装置の構成例を示す断面図である。
図76A乃至図76Fは、発光素子の構成例を示す断面図である。
図77A乃至図77Cは、発光素子の構成例を示す断面図である。
図78A乃至図78Dは、電子機器の一例を示す図である。
図79A乃至図79Fは、電子機器の一例を示す図である。
図80A乃至図80Gは、電子機器の一例を示す図である。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の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。したがって、本発明は以下に示す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。
また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、及び範囲等は、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、及び範囲等を表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、及び範囲等に限定されない。
なお、「膜」という用語と、「層」という用語は、場合によっては、又は状況に応じて、互いに入れ替えることができる。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することができる場合がある。又は、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することができる場合がある。
本明細書等において、「上に」、「下に」、「上方に」、又は「下方に」等の配置を示す語句は、構成要素同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている場合がある。また、構成要素同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、本明細書等で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。例えば、「導電層の上に位置する絶縁層」の表現では、示している図面の向きを180度回転することによって、「導電層の下に位置する絶縁層」と言い換えることができる。
本明細書等において、メタルマスク、又はFMM(ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク)を用いて作製されるデバイスをMM(メタルマスク)構造のデバイスという場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、又はFMMを用いることなく作製されるデバイスをMML(メタルマスクレス)構造のデバイスという場合がある。
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、又は特性等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つ又は3つの機能を兼ねる場合がある。
本明細書等において、発光素子は、一対の電極間にEL層を有する。EL層は、少なくとも発光層を有する。ここで、EL層が有する層としては、発光層、キャリア注入層、キャリア輸送層、及びキャリアブロック層等が挙げられる。
本明細書等において、キャリア注入層は、正孔注入層及び電子注入層の一方又は双方を示す。また、キャリア輸送層は、正孔輸送層及び電子輸送層の一方又は双方を示す。さらに、キャリアブロック層は、正孔ブロック層及び電子ブロック層の一方又は双方を示す。
本明細書等において、テーパ形状とは、構造の側面の少なくとも一部が、基板面に対して傾斜して設けられている形状のことを指す。例えば、傾斜した側面と基板面とのなす角(テーパ角ともいう。)が、90°未満である領域を有する形状のことを指す。なお、構造の側面及び基板面は、必ずしも完全に平坦である必要はなく、微細な曲率を有する略平面状、又は微細な凹凸を有する略平面状であってもよい。
(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、及びそ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、フルカラー表示が可能である。例えば、少なくとも発光層を有するEL層を発光色ごとに作り分けることにより、フルカラー表示が可能な表示装置を作製できる。又は、例えば白色光を発するEL層上に着色層(カラーフィルタともいう)を設けることにより、フルカラー表示が可能な表示装置を作製できる。
各色の発光素子(例えば、青(B)、緑(G)、及び赤(R))で、発光層を作り分ける、又は発光層を塗り分ける構造をSBS(Side By Side)構造と呼ぶ場合がある。また、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。
発光色がそれぞれ異なる複数の発光素子を有する表示装置を作製する場合、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。また、白色発光素子を有する表示装置を作製する場合であっても、発光層を島状に形成すると、発光層を介して隣接する発光素子の間に生じうるリーク電流を低減できるため好ましい。
なお、本明細書等において、島状とは、同一工程で形成された同一材料を用いた2以上の層が、物理的に分離されている状態であることを示す。例えば、島状の発光層とは、当該発光層と、隣接する発光層とが、物理的に分離されている状態であることを示す。
例えば、メタルマスク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、及び蒸気の散乱等による成膜される膜の輪郭の広がり等、様々な影響により、島状の発光層の形状及び位置に設計からのずれが生じる。よって、表示装置の高精細化、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、又は高精細な表示装置を作製する場合、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。
そこで、本発明の一態様の表示装置を作製する際には、発光層をメタルマスク等のシャドーマスクを用いることなく、フォトリソグラフィ法により、微細なパターンに加工する。具体的には、副画素ごとに画素電極を形成した後、複数の画素電極にわたって発光層を成膜する。その後、当該発光層を、フォトリソグラフィ法を用いて加工し、1つの画素電極に対して1つの島状の発光層を形成する。これにより、発光層が副画素ごとに分割され、副画素ごとに島状の発光層を形成することができる。
なお、上記発光層を島状に加工する場合、発光層の直上でフォトリソグラフィ法を用いて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、例えば加工によるダメージが入り、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装置を作製する際には、EL層として発光層の他、発光層よりも上方に位置する機能層、例えば、キャリアブロック層、キャリア輸送層、又はキャリア注入層、より具体的には正孔ブロック層、電子輸送層、又は電子注入層等の上にて、マスク層等を形成し、発光層及び当該機能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、信頼性の高い表示装置を提供することができる。発光層とマスク層との間に機能層を有することで、表示装置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。
なお、本明細書等において、マスク膜及びマスク層とは、それぞれ、少なくとも発光層、より具体的には、EL層を構成する層のうち、島状に加工される層の上方に位置し、製造工程中において、当該発光層を保護する機能を有する膜及び層を示す。また、マスク膜は、犠牲膜、又は保護膜ということができ、マスク層は、犠牲層、又は保護層ということもできる。
EL層は、発光層の上方の他、発光層の下側にも機能層を有することができる。ここで、上記発光層を島状に加工する場合、発光層よりも下側に位置する機能層(例えば、キャリア注入層、キャリア輸送層、又はキャリアブロック層、より具体的には正孔注入層、正孔輸送層、又は電子ブロック層等)を、発光層と同じパターンで島状に加工することが好ましい。発光層よりも下側に位置する層を発光層と同じパターンで島状に加工することで、隣接する副画素の間に生じうるリーク電流(横方向リーク電流、横リーク電流、又はラテラルリーク電流と呼称する場合がある)を低減することが可能となる。例えば、隣接する副画素間で正孔注入層を共通して用いる場合、当該正孔注入層に起因して、横リーク電流が発生しうる。一方で本発明の一態様の表示装置においては、発光層と同じパターンで正孔注入層を島状に加工することができるため、隣接する副画素間での横リーク電流は、実質的に発生しない、又は横リーク電流を極めて小さくすることができる。
ここで、EL層は、画素電極の上面及び側面を覆うように設けることが好ましい。これにより、EL層の端部が画素電極の端部よりも内側に位置する構成に比べて、開口率を高めることが容易となる。
また、画素電極は、異なる材料を有する複数の層の積層構成であることが好ましい。例えば、表示装置をトップエミッション型とし、画素電極を第1の導電層と、第1の導電層上の第2の導電層と、の2層積層構成とする場合、第1の導電層は、第2の導電層より可視光に対する反射率が高い層とすることができる。また、発光層よりも下側に位置する機能層が、例えば正孔注入層、又は正孔輸送層の少なくとも一方を有し、且つ第2の導電層が当該機能層と接する場合、第2の導電層は、第1の導電層より仕事関数が大きい層とすることができる。つまり、画素電極を陽極として機能させる場合、第2の導電層は、第1の導電層より仕事関数が大きい層とすることができる。以上により、光取り出し効率が高く、且つ駆動電圧が低い発光素子とすることができる。
本明細書等において、可視光とは、波長400nm以上750nm未満の光を示す。また、可視光に対する反射率とは、400nm以上750nm未満の波長のうち、所定の範囲の波長の光に対する反射率を示す。例えば、400nm以上750nm未満の全波長の光に対する反射率の平均、又は最大値を可視光に対する反射率とする場合がある。また、400nm以上750nm未満の波長のうち、特定の波長の光に対する反射率を可視光に対する反射率とする場合がある。
一方、画素電極を異なる材料を用いた複数の層の積層構成とする場合、例えば当該複数の層間の反応により、画素電極が変質する場合がある。例えば、本発明の一態様の表示装置の作製方法において、画素電極の形成後に形成した膜を、ウェットエッチング法により除去する場合、薬液が画素電極と接触する場合がある。画素電極を複数の層の積層構成とする場合、当該複数の層が薬液と接触することにより、ガルバニック腐食が発生する場合がある。これにより、画素電極を構成する層の少なくとも一つが変質する場合がある。よって、表示装置の歩留まりが低下する場合がある。また、表示装置の信頼性が低下する場合がある。
そこで、本発明の一態様では、第1の導電層の上面及び側面を覆うように、第2の導電層を形成する。これにより、例えば第1の導電層と、第2の導電層と、を有する画素電極の形成後に形成した膜を、ウェットエッチング法により除去する場合であっても、薬液が第1の導電層に接触することを抑制できる。よって、例えば画素電極へのガルバニック腐食の発生を抑制できる。以上より、本発明の一態様の表示装置は、歩留まりが高い方法で作製できる。また、本発明の一態様の表示装置は、不良の発生を抑制し、信頼性が高い表示装置とすることができる。
なお、それぞれ異なる色の光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形成することができる。本発明の一態様の表示装置の作製方法では、EL層を構成する一部の層を色ごとに島状に形成した後、マスク層の少なくとも一部を除去し、EL層を構成する残りの層(共通層と呼ぶ場合がある)と、共通電極(上部電極ともいえる)と、を各色に共通して、つまり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。
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。このため、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、又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層の側面又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装置は、少なくとも島状の発光層の側面を覆う絶縁層を有する。また、当該絶縁層は、島状の発光層の上面の一部を覆うことが好ましい。
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、キャリア注入層及び共通電極と接することを抑制できる。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。
断面視において、当該絶縁層の端部は、テーパ角90°未満のテーパ形状を有することが好ましい。これにより、絶縁層上に設けられる共通層及び共通電極の段切れを抑制することができる。したがって、段切れによる接続不良を抑制できる。また、段差によって共通電極が局所的に薄膜化して電気抵抗が上昇することを抑制できる。
本明細書等において、段切れとは、層、膜、又は電極が、段差等の被形成面の形状に起因して分断される、又は局所的に膜厚が薄い箇所が形成される現象を示す。
このように、本発明の一態様の表示装置の作製方法で作製される島状の発光層は、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、発光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装置又は高開口率の表示装置を実現することができる。さらに、発光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、且つ表示品位の高い表示装置を実現できる。また、発光層上にマスク層を設けることで、表示装置の作製工程中に発光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。
また、隣り合う発光素子間の距離について、例えばファイン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、本発明の一態様のフォトリソグラフィ法を用いた方法によれば、ガラス基板上のプロセスにおいて、隣り合う発光素子間の距離、隣り合うEL層間の距離、又は隣り合う画素電極間の距離を、10μm未満、5μm以下、3μm以下、2μm以下、1.5μm以下、1μm以下、又は0.5μm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、シリコン基板上のプロセスにおいて、隣り合う発光素子間の距離、隣り合うEL層間の距離、又は隣り合う画素電極間の距離を、例えば、500nm以下、200nm以下、100nm以下、さらには50nm以下にまで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、本発明の一態様の表示装置においては、開口率を、40%以上、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。
なお、表示装置の開口率を高くすることで、表示装置の信頼性を向上させることができる。より具体的には、有機EL素子を用い、開口率が10%の表示装置の寿命を基準にした場合、開口率が20%、すなわち基準に対して開口率が2倍の表示装置の寿命は約3.25倍となり、開口率が40%、すなわち基準に対して開口率が4倍の表示装置の寿命は約10.6倍となる。このように、開口率の向上に伴い、有機EL素子に流れる電流密度を低くすることができるため、表示装置の寿命を向上させることが可能となる。本発明の一態様の表示装置においては、開口率を向上させることが可能であるため表示装置の表示品位を向上させることが可能となる。さらに、表示装置の開口率の向上に伴い、表示装置の信頼性、特に寿命を格段に向上させるといった、優れた効果を奏する。
また、発光層自体のパターンについても、ファイン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、例えば発光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、島状の発光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。このため、高い精細度と高い開口率を兼ね備えた表示装置を作製することができる。また、表示装置の小型化及び軽量化を実現することができる。
具体的には、本発明の一態様の表示装置の解像度は、例えば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、又は30000ppi以下とすることができる。
[構成例1]
図1は、表示装置100の構成例を示す平面図である。表示装置100は、複数の画素108がマトリクス状に配列された画素部107を有する。画素108は、副画素110R、副画素110G、及び副画素110Bを有する。図1では、2行6列の副画素110を示しており、これらによって2行2列の画素108が構成される。
本明細書等において、例えば副画素110R、副画素110G、及び副画素110Bに共通する事項を説明する場合には、副画素110と呼称して説明する場合がある。アルファベットで区別する他の構成要素についても、これらに共通する事項を説明する場合には、アルファベットを省略した符号を用いて説明する場合がある。
副画素110Rは赤色の光を呈し、副画素110Gは緑色の光を呈し、副画素110Bは青色の光を呈する。これにより、画素部107に画像を表示することができる。よって、画素部107は表示部ということができる。なお、本実施の形態では、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3色の副画素を例に挙げて説明するが、黄色(Y)、シアン(C)、及びマゼンタ(M)の3色の副画素等を用いてもよい。また、副画素の種類は3つに限られず、4つ以上としてもよい。4つの副画素としては、R、G、B、及び白色(W)の4色の副画素、R、G、B、及びYの4色の副画素、並びに、R、G、B、及び赤外光(IR)の4つの副画素、等が挙げられる。
また、図1に示す画素108には、ストライプ配列が適用されているということもできる。なお、画素108に適用することができる配列方法はこれに限られず、ストライプ配列、Sストライプ配列、デルタ配列、ベイヤー配列、又はジグザグ配列等の配列方法を適用してもよいし、ペンタイル配列、又はダイヤモンド配列等を適用することもできる。
本明細書等において、行方向をX方向、列方向をY方向という場合がある。X方向とY方向は交差し、例えば垂直に交差する。
図1では、異なる色の副画素がX方向に並べて配置されており、同じ色の副画素がY方向に並べて配置されている例を示す。なお、異なる色の副画素がY方向に並べて配置され、同じ色の副画素がX方向に並べて配置されていてもよい。
画素部107の外側には、領域141及び接続部140が設けられ、領域141は画素部107と接続部140の間に設けられる。領域141には、EL層113が設けられる。また、接続部140には、導電層111Cが設けられる。
図1では、平面視で、領域141、及び接続部140が画素部107の右側に位置する例を示すが、領域141、及び接続部140の位置は特に限定されない。領域141、及び接続部140は、平面視で、画素部107の上側、右側、左側、及び下側のうち少なくとも一箇所に設けられていればよく、画素部107の四辺を囲むように設けられていてもよい。領域141、及び接続部140の上面形状は、帯状、L字状、U字状、又は枠状等とすることができる。また、領域141、及び接続部140は、単数であっても複数であってもよい。
図2Aは、図1における一点鎖線A1−A2間の断面図であり、画素部107に設けられる画素108の構成例を示す断面図である。図2Aに示すように、表示装置100は、絶縁層101と、絶縁層101上の導電層102と、絶縁層101上、及び導電層102上の絶縁層103と、絶縁層103上の絶縁層104と、絶縁層104上の絶縁層105と、を有する。絶縁層101は、基板(図示せず)上に設けられる。絶縁層105、絶縁層104、及び絶縁層103には、導電層102に達する開口が設けられ、当該開口を埋め込むようにプラグ106が設けられる。
画素部107において、絶縁層105上、及びプラグ106上には、発光素子130が設けられる。発光素子130を覆うように、保護層131が設けられている。保護層131上には、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。また、隣り合う発光素子130の間には、絶縁層125と、絶縁層125上の絶縁層127と、が設けられている。
図2Aでは、絶縁層125及び絶縁層127の断面が複数示されているが、表示装置100の平面視において、絶縁層125及び絶縁層127は、それぞれ1つに繋がっている。つまり、表示装置100は、例えば絶縁層125及び絶縁層127を1つずつ有する構成とすることができる。なお、表示装置100は、互いに分離された複数の絶縁層125を有してもよく、また互いに分離された複数の絶縁層127を有してもよい。
図2Aでは、発光素子130として、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bを示している。発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bは、互いに異なる色の光を発する。例えば、発光素子130Rは赤色の光を発することができ、発光素子130Gは緑色の光を発することができ、発光素子130Bは青色の光を発することができる。また、発光素子130R、発光素子130G、又は発光素子130Bは、シアン、マゼンタ、黄色、白色、又は赤外等の光を発してもよい。
本発明の一態様の表示装置は、例えば発光素子が形成されている基板とは反対方向に光を射出する上面射出型(トップエミッション型)とすることができる。
発光素子130としては、例えばOLED(Organic Light Emitting Diode)、又はQLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)を用いることが好ましい。発光素子130が有する発光物質としては、例えば、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(例えば量子ドット材料)、及び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)が挙げられる。また、発光素子130として、マイクロLED(Light Emitting Diode)等のLEDを用いることもできる。
発光素子130Rは、プラグ106上、及び絶縁層105上の導電層111Rと、導電層111Rの上面及び側面を覆う導電層112Rと、導電層112Rの上面及び側面を覆うEL層113Rと、EL層113R上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、を有する。ここで、導電層111Rと導電層112Rにより、発光素子130Rの画素電極が構成される。なお、発光素子130Rにおいて、EL層113Rと、共通層114と、をまとめてEL層と呼ぶこともできる。
発光素子130Gは、プラグ106上、及び絶縁層105上の導電層111Gと、導電層111Gの上面及び側面を覆う導電層112Gと、導電層112Gの上面及び側面を覆うEL層113Gと、EL層113G上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、を有する。ここで、導電層111Gと導電層112Gにより、発光素子130Gの画素電極が構成される。なお、発光素子130Gにおいて、EL層113Gと、共通層114と、をまとめてEL層と呼ぶこともできる。
発光素子130Bは、プラグ106上、及び絶縁層105上の導電層111Bと、導電層111Bの上面及び側面を覆う導電層112Bと、導電層112Bの上面及び側面を覆うEL層113Bと、EL層113B上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、を有する。ここで、導電層111Bと導電層112Bにより、発光素子130Bの画素電極が構成される。なお、発光素子130Bにおいて、EL層113Bと、共通層114と、をまとめてEL層と呼ぶこともできる。
発光素子が有する画素電極と共通電極のうち、一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。以下では、特に断りが無い場合は、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能するものとしている場合がある。
EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、少なくとも発光層を有する。例えば、EL層113Rが赤色の光を発する発光層を有し、EL層113Gが緑色の光を発する発光層を有し、EL層113Bが青色の光を発する発光層を有することができる。EL層113R、EL層113G、又はEL層113Bは、シアン、マゼンタ、黄色、白色、又は赤外等の光を発してもよい。
EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、互いに離隔されている。EL層113を発光素子130ごとに島状に設けることで、隣接する発光素子130間のリーク電流を抑制できる。これにより、意図しない発光に起因したクロストークを抑制することができ、コントラストの極めて高い表示装置を実現できる。特に、低輝度における電流効率の高い表示装置を実現できる。
島状のEL層113は、EL膜を成膜し、当該EL膜を例えばフォトリソグラフィ法を用いて加工することにより形成することができる。例えば、EL層113RとなるEL膜を成膜して加工することによりEL層113Rを形成し、EL層113GとなるEL膜を成膜して加工することによりEL層113Gを形成し、EL層113BとなるEL膜を成膜して加工することによりEL層113Bを形成することができる。
EL層113は、発光素子130の画素電極の上面及び側面を覆うように設けられる。これにより、EL層113の端部が画素電極の端部よりも内側に位置する構成に比べて、表示装置100の開口率を高めることが容易となる。また、発光素子130の画素電極の側面をEL層113で覆うことで、画素電極と共通電極115とが接することを抑制できるため、発光素子130のショートを抑制できる。また、EL層113の発光領域、すなわち画素電極、EL層113、及び共通電極115が互いに重なる領域と、EL層113の端部との距離を大きくできる。EL層113の端部は、加工によりダメージを受けている可能性があるため、EL層113の端部から離れた領域を発光領域として用いることで、発光素子130の信頼性を高められる場合がある。
また、本発明の一態様の表示装置では、発光素子の画素電極を、複数の層の積層構成とする。例えば、図2Aに示す例では、発光素子130の画素電極を、導電層111と、導電層112と、の積層構成としている。例えば、表示装置100をトップエミッション型とし、発光素子130の画素電極が陽極として機能する場合、導電層111は導電層112より可視光に対する反射率が高い層とし、導電層112は導電層111より仕事関数が大きい層とすることができる。画素電極の可視光に対する反射率が高いほど、EL層113が発する光が画素電極を例えば透過することを抑制できるため、表示装置100がトップエミッション型である場合、EL層113が発する光の取り出し効率が高くなる。また、画素電極が陽極として機能する場合、画素電極の仕事関数が大きいほど、EL層113への正孔の注入が容易となるため、発光素子の駆動電圧を低くすることができる。以上より、発光素子130の画素電極を、可視光に対する反射率が高い導電層111と、仕事関数が大きい導電層112と、の積層構成とすることにより、発光素子130を、光取り出し効率が高く、且つ駆動電圧が低い発光素子とすることができる。
導電層111を、導電層112より可視光に対する反射率が高い層とする場合、導電層111の可視光に対する反射率は、例えば40%以上100%以下とすることが好ましく、70%以上100%以下とすることがより好ましい。また、導電層112は、可視光に対する透過性を有する電極(透明電極ともいう)とすることができる。
本明細書等において、透明電極とは、可視光に対する透過率が40%以上である電極を示す。
なお、発光素子130が有する導電層111は、EL層113が発する光に対する反射率が高い層とする。例えば、EL層113が赤外光を発する場合、導電層111は、赤外光に対する反射率が高い層とすることができる。また、発光素子130の画素電極が陰極として機能する場合、導電層112は例えば導電層111より仕事関数が小さい層とすることができる。
一方、画素電極を複数の層の積層構成とする場合、例えば当該複数の層間の反応により、画素電極が変質する場合がある。例えば、詳細は後述するが、表示装置100の作製において、画素電極の形成後に形成した膜をウェットエッチング法により除去する場合、薬液が画素電極と接触する場合がある。画素電極を複数の層の積層構成とする場合、当該複数の層が薬液と接触することにより、ガルバニック腐食が発生する場合がある。これにより、画素電極を構成する層の少なくとも一つが変質する場合がある。よって、表示装置の歩留まりが低下する場合がある。また、表示装置の信頼性が低下する場合がある。
そこで、表示装置100では、導電層111の上面及び側面を覆うように、導電層112を形成する。これにより、例えば導電層111と、導電層112と、を有する画素電極の形成後に形成した膜をウェットエッチング法により除去する場合であっても、薬液が導電層111に接触することを抑制できる。よって、例えば画素電極へのガルバニック腐食の発生を抑制できる。よって、表示装置100は、歩留まりが高い方法で作製できる。また、表示装置100に不良が発生することを抑制できるため、表示装置100は信頼性が高い表示装置とすることができる。
導電層111として、例えば金属材料を用いることができる。例えば、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、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)、若しくはネオジム(Nd)等の金属、又はこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることができる。合金材料として、例えばアルミニウム、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)、並びに銀とマグネシウムの合金、又は銀とパラジウムと銅の合金(Ag−Pd−Cu、APCとも記す)等の銀を含む合金を用いることができる。
導電層112として、インジウム、錫、亜鉛、ガリウム、チタン、アルミニウム、及びシリコンの中から選ばれるいずれか一又は複数を有する酸化物を用いることができる。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、ガリウムを含む酸化亜鉛、酸化チタン、インジウムチタン酸化物、チタン酸亜鉛、アルミニウム亜鉛酸化物、ガリウムを含むインジウム亜鉛酸化物、アルミニウムを含むインジウム亜鉛酸化物、シリコンを含むインジウム錫酸化物、及びシリコンを含むインジウム亜鉛酸化物等のうちいずれか一又は複数を含む導電性酸化物を用いることが好ましい。特に、シリコンを含むインジウム錫酸化物は仕事関数が大きい、例えば仕事関数が4.0eV以上であるため、画素電極を陽極として機能させる場合、導電層112として好適に用いることができる。
なお、詳細は後述するが、導電層111は、異なる材料を有する複数の層の積層構成であってもよく、導電層112は、異なる材料を有する複数の層の積層構成であってもよい。この場合、導電層111が、導電性酸化物等の導電層112に用いることができる材料を用いた層を有してもよい。また、導電層112が、金属材料等の導電層111に用いることができる材料を用いた層を有してもよい。例えば、導電層112が2層以上の積層構成である場合は、導電層111と接する層は、金属材料等の導電層111に用いることができる材料を用いた層とすることができる。
ここで、導電層111の端部は、テーパ形状を有することができる。具体的には、導電層111の端部は、テーパ角90°未満のテーパ形状を有することが好ましい。この場合、導電層111の側面に沿って設けられる導電層112もテーパ形状を有する。よって、導電層112の側面に沿って設けられるEL層113もテーパ形状を有する。導電層112の側面をテーパ形状とすることで、導電層112の側面に沿って設けられるEL層113の被覆性を高めることができる。
図2Aにおいて、導電層112RとEL層113Rの間には、導電層112Rの上面端部を覆う絶縁層(土手、又は構造体とも呼称する)が設けられていない。また、導電層112GとEL層113Gの間には、導電層112Gの上面端部を覆う絶縁層が設けられていない。さらに、導電層112BとEL層113Bの間には、導電層112Bの上面端部を覆う絶縁層が設けられていない。このため、隣り合う発光素子130間の距離を極めて狭くすることができる。したがって、高精細、又は高解像度の表示装置とすることができる。また、当該絶縁層を形成するためのマスクも不要となり、表示装置の製造コストを削減することができる。
また、導電層112とEL層113との間に、導電層112の端部を覆う絶縁層を設けない構成とすることで、EL層113からの発光を効率良く取り出すことができる。したがって、表示装置100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、表示装置100における画像の視認性を高めることができる。例えば、表示装置100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。
絶縁層101、絶縁層103、及び絶縁層105は、層間絶縁層として機能する。絶縁層101、絶縁層103、及び絶縁層105としては、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、又は窒化酸化絶縁膜等の各種無機絶縁膜を好適に用いることができ、具体的には例えば酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化シリコン膜、又は窒化酸化シリコン膜を用いることができる。
なお、本明細書等において、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104は、例えば発光素子130に、水等の不純物が侵入することを抑制するバリア層として機能する。絶縁層104として、例えば窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、又は酸化ハフニウム膜等の、酸化シリコン膜よりも水素又は酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
導電層111と重ならない領域における絶縁層105の膜厚は、導電層111と重なる領域における絶縁層105の膜厚より薄くなる場合がある。つまり、絶縁層105は、導電層111と重ならない領域に凹部を有する場合がある。当該凹部は、例えば導電層111の形成工程に起因して形成される。
導電層102は、配線として機能する。導電層102は、プラグ106を介して発光素子130と電気的に接続される。
導電層102、及びプラグ106には、各種導電材料を用いることができ、例えばアルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、イットリウム(Y)、ジルコニウム(Zr)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、銀(Ag)、白金(Pt)、金(Au)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、若しくはタングステン(W)等の金属、又はこれを主成分とする合金(APC等)を用いることができる。また、導電層102、及びプラグ106に、酸化スズ、又は酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。
発光素子130には、シングル構造(発光ユニットを1つだけ有する構造)を適用することができる。
前述のように、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、少なくとも発光層を有する。例えば、EL層113Rが赤色の光を発する発光層を有し、EL層113Gが緑色の光を発する発光層を有し、EL層113Bが青色の光を発する発光層を有する構成とすることができる。
また、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、それぞれ正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電荷発生層(中間層ともいう)、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち1つ以上を有してもよい。
本明細書等において、EL層が有する層のうち、発光層以外の層を機能層という。
例えば、発光素子130の画素電極が陽極として機能し、共通電極115が陰極として機能する場合、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層をこの順で有していてもよい。つまり、EL層113は、例えば下から順に、正孔注入層及び正孔輸送層を有する第1の機能層と、発光層と、電子輸送層を有する第2の機能層と、が積層される構成とすることができる。また、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層を有していてもよい。また、電子輸送層と発光層との間に正孔ブロック層を有していてもよい。また、電子輸送層上に電子注入層を有していてもよい。なお、第1の機能層は、正孔注入層又は正孔輸送層の一方を有し、他方を有さなくてもよい。また、第2の機能層は、電子注入層を有してもよいし、電子輸送層を有さなくてもよい。
また、例えば、発光素子130の画素電極が陰極として機能し、共通電極115が陽極として機能する場合、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び正孔輸送層をこの順で有していてもよい。つまり、EL層113は、例えば下から順に、電子注入層及び電子輸送層を有する第1の機能層と、発光層と、正孔輸送層を有する第2の機能層と、が積層される構成とすることができる。また、電子輸送層と発光層との間に正孔ブロック層を有していてもよい。また、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層を有していてもよい。また、正孔輸送層上に正孔注入層を有していてもよい。なお、第1の機能層は、電子注入層又は電子輸送層の一方を有し、他方を有さなくてもよい。また、第2の機能層は、正孔注入層を有してもよいし、正孔輸送層を有さなくてもよい。
このように、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、発光層と、発光層上のキャリア輸送層と、を有することが好ましい。また、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、発光層と、発光層上のキャリアブロック層と、を有することが好ましい。また、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、発光層と、発光層上のキャリアブロック層と、キャリアブロック層上のキャリア輸送層と、を有することが好ましい。EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの表面は、表示装置の作製工程中に露出するため、キャリア輸送層及びキャリアブロック層の一方又は双方を発光層上に設けることで、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。
EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bに含まれる化合物の耐熱温度は、それぞれ、100℃以上180℃以下であることが好ましく、120℃以上180℃以下であることがより好ましく、140℃以上180℃以下であることがさらに好ましい。例えば、これらの化合物のガラス転移点(Tg)は、それぞれ、100℃以上180℃以下であることが好ましく、120℃以上180℃以下であることがより好ましく、140℃以上180℃以下であることがさらにより好ましい。
特に、発光層上に設けられる機能層の耐熱温度は高いことが好ましい。また、発光層上に接して設けられる機能層の耐熱温度は高いことがより好ましい。当該機能層の耐熱性が高いことで、発光層を効果的に保護することが可能となり、発光層が受けるダメージを低減することができる。
発光層上に設けられる機能層は、ピリジン環、ジアジン環、及びトリアジン環の中から選ばれる一を含む複素芳香環骨格と、ビカルバゾール骨格と、を有する有機化合物、又はピリジン環若しくはジアジン環を含む縮合複素芳香環骨格と、ビカルバゾール骨格と、を有する有機化合物であり、かつ、Tgが100℃以上180℃以下、好ましくは120℃以上180℃以下、より好ましくは140℃以上180℃以下の有機化合物を有することが好ましい。このような有機化合物を用いた機能層は、正孔ブロック層としての機能及び電子輸送層としての機能の一方又は双方を有することができる。なお、このような有機化合物を用いた機能層は、発光層の上側(上部電極側)に位置する構成に限られず、発光層よりも下側(下部電極側)に設けられていてもよい。
このような有機化合物の具体例としては、2−{3−[3−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mPCCzPDBq)、2−{3−[2−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mPCCzPDBq−02)、9−[3−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)フェニル]−9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:mPCCzPTzn)、9−[3−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)フェニル]−9’−フェニル−2,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:mPCCzPTzn−02)、9−[4−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)フェニル]−9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:PCCzPTzn)、9−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:PCCzTzn)、9−[3−(4,6−ジフェニル−ピリミジン−2−イル)フェニル]−9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:2PCCzPPm)、9−(4,6−ジフェニル−ピリミジン−2−イル)−9’−フェニル−2,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:2PCCzPm)、9−(4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル)−9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:2PCCzPm−02)、4−(9’−フェニル[2,3’−ビ−9H−カルバゾール]−9−イル)ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:4PCCzBfpm−02)、及び4−{3−[3−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}ベンゾ[h]キナゾリン等が挙げられる。
また、発光層の耐熱温度は高いことが好ましい。これにより、加熱により発光層がダメージを受けて発光効率が低下すること、及び寿命が短くなることを抑制できる。
また、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、例えば、第1の発光ユニット、電荷発生層、及び第2の発光ユニットを有する構成とすることができる。
第2の発光ユニットは、発光層と、発光層上のキャリア輸送層と、を有することが好ましい。また、第2の発光ユニットは、発光層と、発光層上のキャリアブロック層と、を有することが好ましい。また、第2の発光ユニットは、発光層と、発光層上のキャリアブロック層と、キャリアブロック層上のキャリア輸送層と、を有することが好ましい。第2の発光ユニットの表面は、表示装置の作製工程中に露出するため、キャリア輸送層及びキャリアブロック層の一方又は双方を発光層上に設けることで、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。なお、発光ユニットを3つ以上有する場合は、最も上層に設けられる発光ユニットにおいて、発光層と、発光層上のキャリア輸送層及びキャリアブロック層の一方又は双方と、を有することが好ましい。
発光素子130の画素電極が陽極として機能し、共通電極115が陰極として機能する場合、共通層114は、電子注入層又は電子輸送層の少なくとも一方を有し、例えば電子注入層を有する。又は、共通層114は、電子輸送層と電子注入層とを積層して有してもよい。一方、発光素子130の画素電極が陰極として機能し、共通電極115が陽極として機能する場合、共通層114は、正孔注入層又は正孔輸送層の少なくとも一方を有し、例えば正孔注入層を有する。又は、共通層114は、正孔輸送層と正孔注入層とを積層して有してもよい。共通層114は、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bで共有されている。
また、共通電極115も、共通層114と同様に発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bで共有されている。
共通電極115は、共通層114の成膜後、間にエッチング等の工程を挟まずに連続して成膜できる。例えば、真空中で共通層114を形成した後、基板を大気中に取り出すことなく、真空中で共通電極115を形成できる。つまり、共通層114と、共通電極115と、は真空一貫で形成できる。これにより、表示装置100に共通層114を設けない場合より、共通電極115の下面を清浄な面とすることができる。よって、発光素子130を、信頼性が高く、特性が良好な発光素子とすることができる。
また、図2Aに示す例では、発光素子130Rが有するEL層113R上には、マスク層118Rが設けられ、発光素子130Gが有するEL層113G上には、マスク層118Gが設けられ、発光素子130Bが有するEL層113B上には、マスク層118Bが設けられる。マスク層118Rは、EL層113Rを加工する際にEL層113Rの上面に接して設けたマスク層の一部が残存しているものである。同様に、マスク層118Gは、EL層113Gの形成時、マスク層118Bは、EL層113Bの形成時に、それぞれ設けたマスク層の一部が残存しているものである。このように、表示装置100は、その作製時にEL層を保護するために用いるマスク層が一部残存していてもよい。マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bのいずれか2つ、又は全てに同じ材料を用いてもよく、互いに異なる材料を用いてもよい。なお、以下において、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bをまとめて、マスク層118と呼ぶ場合がある。
図2Aにおいて、マスク層118Rの一方の端部は、EL層113Rの端部と揃っている、又は概略揃っており、マスク層118Rの他方の端部は、EL層113R上に位置する。ここで、マスク層118Rの他方の端部は、導電層111Rと重なることが好ましい。この場合、マスク層118Rの他方の端部がEL層113Rの概略平坦な面に形成されやすくなる。なお、マスク層118G及びマスク層118Bについても同様である。また、マスク層118は、例えば、島状に加工されたEL層113の上面と、絶縁層125との間に残存する。
なお、端部が揃っている、又は概略揃っている場合、及び、上面形状が一致又は概略一致している場合、平面視において、積層した層と層との間で少なくとも輪郭の一部が重なっているといえる。上層と下層の間で少なくとも輪郭の一部が重なっている場合とは、例えば上層と下層とが同一のマスクパターン、又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、又は、上層が下層の外側に位置することもあり、この場合も端部が概略揃っている、又は、上面形状が概略一致しているという。
EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのそれぞれの側面は、絶縁層125によって覆われている。絶縁層127は、絶縁層125を介して、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのそれぞれの側面と重なる。
また、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのそれぞれの上面の一部は、マスク層118によって覆われている。絶縁層125及び絶縁層127は、マスク層118を介して、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのそれぞれの上面の一部と重なる。
EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの上面の一部及び側面が、絶縁層125、絶縁層127、及びマスク層118の少なくとも一つによって覆われていることで、共通層114及び共通電極115が、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの側面と接することを抑制し、発光素子130のショートを抑制できる。これにより、発光素子130の信頼性を高めることができる。
EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのそれぞれの膜厚は異ならせることができる。例えば、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bそれぞれの発する光を強める光路長に対応して膜厚を設定することが好ましい。これにより、微小光共振器(マイクロキャビティ)構造を実現し、副画素110から射出される光の色純度を高めることができる。
絶縁層125は、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのそれぞれの側面と接することが好ましい。これにより、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの膜剥がれを抑制することができる。絶縁層125とEL層113R、EL層113G、又はEL層113Bとが密着することで、隣り合うEL層113が、絶縁層125によって固定される、又は、接着される効果を奏する。これにより、発光素子130の信頼性を高めることができる。また、発光素子の作製歩留まりを高めることができる。
また、図2Aに示すように、絶縁層125及び絶縁層127が、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの上面の一部及び側面の双方を覆うことで、EL層113の膜剥がれをより好適に抑制することができ、発光素子130の信頼性をより好適に高めることができる。また、発光素子130の作製歩留まりをより好適に高めることができる。
図2Aでは、導電層112Rの端部上に、EL層113R、マスク層118R、絶縁層125、及び絶縁層127の積層構造が位置する例を示す。同様に、導電層112Gの端部上に、EL層113G、マスク層118G、絶縁層125、及び絶縁層127の積層構造が位置し、導電層112Bの端部上に、EL層113B、マスク層118B、絶縁層125、及び絶縁層127の積層構造が位置する。
図2Aでは、導電層112Rの端部をEL層113Rが覆っており、絶縁層125がEL層113Rの側面と接する領域を有する構成を示す。同様に、導電層112Gの端部はEL層113Gで覆われており、導電層112Bの端部はEL層113Bで覆われており、絶縁層125がEL層113Gの側面及びEL層113Bの側面と接する領域を有している。
絶縁層127は、絶縁層125に形成された凹部を充填するように、絶縁層125上に設けられる。絶縁層127は、絶縁層125を介して、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのそれぞれの上面の一部及び側面と重なる構成とすることができる。絶縁層127は、絶縁層125の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。
絶縁層125及び絶縁層127を設けることで、隣り合う島状の層の間を埋めることができるため、島状の層上に設ける層の被形成面、具体的には共通層114及び共通電極115等の被形成面の極端な凹凸を低減し、より平坦にすることができる。したがって、共通層114及び共通電極115等の被覆性を高めることができる。
共通層114及び共通電極115は、EL層113R、EL層113G、EL層113B、マスク層118、絶縁層125、及び絶縁層127上に設けられる。絶縁層125及び絶縁層127を設ける前の段階では、画素電極及び島状のEL層113が設けられる領域と、画素電極及び島状のEL層113が設けられない領域(発光素子130間の領域)と、に起因する段差が生じている。表示装置100は、絶縁層125及び絶縁層127を有することで当該段差を平坦化させることができ、共通層114及び共通電極115の被覆性を向上させることができる。したがって、段切れによる接続不良を抑制できる。また、段差によって共通電極115が局所的に薄膜化して電気抵抗が上昇することを抑制できる。
絶縁層127の上面はより平坦性の高い形状を有することが好ましいが、凸部、凸曲面、凹曲面、又は凹部を有していてもよい。例えば、絶縁層127の上面は、平坦性の高い、滑らかな凸曲面形状を有することが好ましい。
なお、表示装置100においては、絶縁層125に形成された凹部を充填するように、絶縁層125上に絶縁層127が設けられる。また、絶縁層127は、島状のEL層113の間に設けられる。別言すると、表示装置100は、島状のEL層113を形成したのち、島状のEL層113の端部と重畳するように絶縁層127を設けるプロセス(以下プロセス1と呼称する)が適用されている。一方、プロセス1とは異なるプロセスとしては、画素電極を島状に形成した後に、当該画素電極の端部を覆う絶縁層を形成し、その後、画素電極、及び上記絶縁層上に島状のEL層113を形成するプロセス(以下プロセス2と呼称する)が挙げられる。
上記プロセス1は、上記プロセス2と比較して、マージンを広くすることができるため好適である。より具体的には、上記プロセス1は、上記プロセス2よりも異なるパターニング間での合わせ精度に対してマージンが広く、特性バラツキが少ない表示装置を提供できる。表示装置100の作製方法は、上記プロセス1に準じた工程であるため、バラツキが少なく、表示品位の高い表示装置を提供できる。
次に、絶縁層125及び絶縁層127の材料の例について説明する。
絶縁層125は、無機材料を有する絶縁層とすることができる。絶縁層125には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、又は窒化酸化絶縁膜等の無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層125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等が挙げられる。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等が挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、及び酸化窒化アルミニウム膜等が挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、及び窒化酸化アルミニウム膜等が挙げられる。特に、酸化アルミニウムは、エッチングにおいて、EL層113との選択比が高く、後述する絶縁層127の形成において、EL層113を保護する機能を有するため好ましい。特に原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)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、又は酸化シリコン膜等の無機絶縁膜を絶縁層125に適用することで、ピンホールが少なく、EL層113を保護する機能に優れた絶縁層125を形成することができる。また、絶縁層125は、ALD法により形成した膜と、スパッタリング法により形成した膜と、の積層構造としてもよい。絶縁層125は、例えば、ALD法によって形成された酸化アルミニウム膜と、スパッタリング法によって形成された窒化シリコン膜と、の積層構造であってもよい。
絶縁層125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、絶縁層125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、絶縁層125は、水及び酸素の少なくとも一方を捕獲、又は固着する(ゲッタリングともいう)機能を有することが好ましい。
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。又は、対応する物質を、捕獲、又は固着する機能とする。
絶縁層125が、バリア絶縁層としての機能、又はゲッタリング機能を有することで、外部から発光素子130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、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
また、絶縁層125は、不純物濃度が低いことが好ましい。これにより、絶縁層125からEL層113に不純物が混入し、EL層113が劣化することを抑制できる。また、絶縁層125において、不純物濃度を低くすることで、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性を高めることができる。例えば、絶縁層125は、水素濃度及び炭素濃度の一方、好ましくは双方が十分に低いことが望ましい。
なお、絶縁層125とマスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bには同じ材料を用いることができる。この場合、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bのいずれかと、絶縁層125との境界が不明瞭となり区別できない場合がある。よって、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bのいずれかと、絶縁層125とが、1つの層として確認される場合がある。つまり、1つの層が、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのそれぞれの上面の一部及び側面に接して設けられ、絶縁層127が、当該1つの層の側面の少なくとも一部を覆っているように観察される場合がある。
絶縁層125上に設けられる絶縁層127は、隣接する発光素子130間に形成された絶縁層125の極端な凹凸を平坦化する機能を有する。換言すると、絶縁層127を有することで共通電極115を形成する面の平坦性を向上させる効果を奏する。
絶縁層127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。有機材料としては、感光性材料、例えば感光性の有機樹脂を用いることが好ましく、アクリル樹脂を含む感光性の樹脂組成物を用いることが好ましい。なお、本明細書等において、アクリル樹脂とは、ポリメタクリル酸エステル、又はメタクリル樹脂だけを指すものではなく、広義のアクリル系ポリマー全体を指す場合がある。
また、絶縁層127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、又はこれら樹脂の前駆体等を用いてもよい。また、絶縁層127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、又はアルコール可溶性のポリアミド樹脂等の有機材料を用いてもよい。また、感光性の樹脂としてはフォトレジストを用いてもよい。感光性の有機樹脂として、ポジ型の材料及びネガ型の材料のどちらを用いてもよい。
絶縁層127には可視光を吸収する材料を用いてもよい。絶縁層127が発光素子130からの発光を吸収することで、発光素子130から絶縁層127を介して隣接する発光素子130に光が漏れること(迷光)を抑制できる。これにより、表示装置の表示品位を高めることができる。また、表示装置に偏光板を用いなくても、表示品位を高めることができるため、表示装置の軽量化及び薄型化を図ることができる。
可視光を吸収する材料としては、黒色等の顔料を含む材料、染料を含む材料、ポリイミド等の光吸収性を有する樹脂材料、及び着色層に用いることのできる樹脂材料(カラーフィルタ材料)が挙げられる。特に、2色、又は3色以上のカラーフィルタ材料を積層又は混合した樹脂材料を用いると、可視光の遮蔽効果を高めることができるため好ましい。特に3色以上のカラーフィルタ材料を混合させることで、黒色又は黒色近傍の樹脂層とすることが可能となる。
また、絶縁層127に用いる材料は体積収縮率が低いことが好ましい。これにより、絶縁層127を所望の形状で形成することが容易となる。また、絶縁層127は硬化後の体積収縮率が低いことが好ましい。これにより、絶縁層127を形成した後の各種工程にて絶縁層127の形状を保ちやすくなる。具体的には、熱硬化後、光硬化後、又は、光硬化及び熱硬化後の絶縁層127の体積収縮率は、それぞれ、10%以下が好ましく、5%以下がより好ましく、1%以下がさらに好ましい。ここで、体積収縮率としては、光照射による体積収縮率及び加熱による体積収縮率の一方の値、又は、双方の和を用いることができる。
発光素子130上に保護層131を設けることで、発光素子130の信頼性を高めることができる。保護層131は単層構造でもよく、2層以上の積層構造であってもよい。
保護層131の導電性は問わない。保護層131としては、絶縁膜、半導体膜、及び導電膜のうち少なくとも一種を用いることができる。
保護層131には、例えば酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、又は窒化酸化絶縁膜等の無機絶縁膜を用いることができる。これらの無機絶縁膜の具体例は、絶縁層125の説明で挙げた通りである。特に、保護層131は、窒化絶縁膜又は窒化酸化絶縁膜を有することが好ましく、窒化絶縁膜を有することがより好ましい。
また、保護層131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、又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115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。
保護層131が無機膜を有することで、共通電極115の酸化を抑制することができる。また、保護層131が無機膜を有することで、発光素子130に水及び酸素等の不純物が入り込むことを抑制することができる。以上により、発光素子130を劣化しにくい発光素子とすることができるため、表示装置100は信頼性が高い表示装置とすることができる。
発光素子130の発光を、保護層131を介して取り出す場合、保護層131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131としては、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、又は、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113側に水及び酸素等の不純物が入り込むことを抑制できる。
さらに、保護層131は、有機膜を有していてもよい。例えば、保護層131は、有機膜と無機膜の双方を有していてもよい。保護層131に用いることができる有機材料としては、例えば、絶縁層127に用いることができる有機絶縁材料が挙げられる。
保護層131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131の第1層目を形成し、スパッタリング法を用いて保護層131の第2層目を形成してもよい。
基板120の樹脂層122側の面には、遮光層を設けてもよい。また、基板120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、拡散フィルム等の光拡散層、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板120の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、又は衝撃吸収層等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、又はシリカ層(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、又はポリカーボネート系材料等を用いてもよい。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120には、ガラス、石英、セラミック、サファイア、樹脂、金属、合金、又は半導体等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、当該光を透過する材料を用いる。基板120に可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高めることができる。また、基板120として偏光板を用いてもよい。
基板120としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)若しくは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、又はアラミド等)、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、又は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120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、表示装置に円偏光板を重ねる場合、表示装置が有する基板には、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、具体的には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、表示装置にしわが発生する等の形状変化が生じる恐れがある。このため、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、又は嫌気型接着剤等の各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、及びEVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、例えば接着シートを用いてもよい。
図2B1は、導電層111、及び導電層112の構成例を示す断面図である。なお、図2B1には、絶縁層105も示している。導電層111、及び導電層112の構成例を示す他の図面においても同様である。
図2B1に示すように、導電層111は、絶縁層105上の導電層111aと、導電層111a上の導電層111bと、導電層111b上の導電層111cと、を有する構成とすることができる。また、導電層111cの上面、導電層111cの側面、導電層111bの側面、及び導電層111aの側面を覆うように、導電層112を設ける。
図2B1に示す例では、導電層111bが、導電層111aと導電層111cにより挟まれる構成である。導電層111a、及び導電層111cには、導電層111bより変質しにくい材料を用いることができる。例えば、導電層111aには、絶縁層105と接することによるマイグレーションが、導電層111bより起こりにくい材料を用いることができる。また、導電層111cには、導電層111bより酸化しにくく、さらに酸化物の電気抵抗率が、導電層111bに用いる材料の酸化物より低い材料を用いることができる。
本明細書等において、マイグレーションとは、ストレスマイグレーション、及びエレクトロマイグレーションの一方又は双方を示す。ストレスマイグレーションとは、導電層と、当該導電層と接する絶縁層等の層と、の熱膨張係数の差に起因して、加熱処理の際に導電層に応力が発生し、これにより導電層に含まれる原子が移動する現象を示す。また、エレクトロマイグレーションとは、導電層に含まれる原子が、電界に起因して移動する現象を示す。導電層は、マイグレーションにより、表面の盛り上がりであるヒロック、又は空洞であるボイドが形成される場合がある。ヒロックの形成により、導電層が他の導電層とショートする場合があり、ボイドの形成により、導電層が分断する場合がある。
以上より、導電層111bを、導電層111aと導電層111cで挟む構成とすることで、導電層111bの材料選択の幅を広げることができる。これにより、例えば導電層111bを、導電層111a及び導電層111cのうち少なくとも一方より、可視光に対する反射率が高い層とすることができる。例えば、導電層111bとしてアルミニウムを用いることができる。なお、導電層111bには、アルミニウムを含む合金を用いてもよい。また、導電層111aとして、可視光に対する反射率がアルミニウムと比較すると低いが、絶縁層105と接してもアルミニウムよりマイグレーションが発生しにくい材料であるチタンを用いることができる。さらに、導電層111cとして、可視光に対する反射率がアルミニウムと比較すると低いが、アルミニウムより酸化しにくく、また酸化物の電気抵抗率が酸化アルミニウムの電気抵抗率より低い材料であるチタンを用いることができる。
以上のように、導電層111を複数の層の積層構造とすることにより、表示装置の特性を向上させることができる。例えば、表示装置100を、光取り出し効率が高く、且つ信頼性が高い表示装置とすることができる。
図2B2は、図2B1に示す構成の変形例であり、導電層112が、導電層111cの上面、導電層111cの側面、導電層111bの側面、及び導電層111aの側面を覆う導電層112aと、導電層112a上の導電層112bと、を有する例を示している。
導電層112aは、導電層111cに用いることができる材料と同様の材料を用いることができる。導電層112bは、図2B1に示す導電層112に用いることができる材料と同様の材料を用いることができる。つまり、導電層112aとして、例えばチタン等の金属材料を用いることができ、導電層112bとして、例えばインジウム錫酸化物等の導電性酸化物を用いることができる。
導電層112を図2B2に示す構成とすることにより、インジウム錫酸化物等の導電性酸化物を用いることができる導電層112bが、例えばアルミニウムを用いることができる導電層111bの側面と接することを抑制することができる。これにより、導電層111bの変質を好適に抑制することができ、表示装置100の信頼性を高めることができる。なお、導電層112を図2B2に示す構成とする場合であっても、導電層111cを設けることが好ましい。これにより、導電層111の形成後、且つ導電層112の形成前に、例えば導電層111aより可視光に対する反射率が高い導電層111bの上面が、大気中の酸素により酸化されることを抑制できる。よって、導電層111の、可視光に対する反射率の低下を抑制できる。以上より、表示装置100を、光取り出し効率が高い表示装置とすることができる。
また、図2B2に示すように導電層112を、導電層112aと導電層112bの積層構造とする場合、導電層112aにインジウム錫酸化物等の導電性酸化物を用い、導電層112bに例えば酸化モリブデンと、有機材料と、を混合した混合材料を用いてもよい。
ここで、導電層111が図2B1、及び図2B2に示す構成である場合、断面視において、例えば導電層111bの端部が導電層111cの端部より内側に位置する場合がある。言い換えると、断面視において、導電層111cが導電層111bより突出した領域を有する場合がある。この場合、導電層112を被覆性が低い成膜方法を用いて形成すると、上記突出した領域により、導電層112に段切れが発生する場合がある。また、導電層112が局所的に薄膜化して電気抵抗が上昇する場合がある。
よって、導電層112を、被覆性が高い成膜方法で形成すると、導電層112の段切れによる接続不良の発生、及び導電層112の局所的な薄膜化による電気抵抗の上昇を抑制できる。例えば、導電層112を、ALD法を用いて形成すると、導電層111cが導電層111bより突出した領域を有する場合であっても、導電層112の段切れによる接続不良の発生、及び導電層112の局所的な薄膜化による電気抵抗の上昇を好適に抑制できる。
図3Aは、導電層111、及び導電層112の、図2B1、及び図2B2とは異なる構成例を示す断面図である。図3Aに示すように、導電層111は、絶縁層105上の導電層111aと、導電層111a上の導電層111bと、を有する構成とすることができる。つまり、図3Aに示す導電層111は、2層積層構造である。このように、導電層111が複数の層の積層構造である場合、導電層111を構成する層のうち少なくとも1つの層の可視光に対する反射率は、導電層112の可視光に対する反射率より高い。また、導電層111a及び導電層111bの側面及び上面を覆うように、導電層112を設ける。
前述のように、導電層111の側面は、テーパ形状を有することが好ましい。具体的には、導電層111の側面は、テーパ角90°未満のテーパ形状を有することが好ましい。例えば、図3Aに示す構成の導電層111では、導電層111a、及び導電層111bのうち少なくとも1つの側面がテーパ形状を有することが好ましい。例えば、導電層111aの側面がテーパ形状を有することが好ましい。又は、導電層111aの側面、及び導電層111bの側面の両方がテーパ形状を有することが好ましい。
図3Bは、図3Aに示す構成の変形例であり、導電層112を、導電層112aと、導電層112a上の導電層112bと、の2層積層構造としている。導電層112aは、導電層111に用いることができる材料と同様の材料を用いることができる。導電層112bは、例えば図3Aに示す導電層112に用いることができる材料と同様の材料を用いることができる。
例えば、導電層112aとして、銀、又は銀を含む合金を用いることができる。銀、及び銀を含む合金は、可視光に対する反射率が例えばチタンより高いという特性を有する。さらに、銀は、例えば導電層111bに用いることができるアルミニウムより酸化しにくく、また酸化銀の電気抵抗率は酸化アルミニウムの電気抵抗率より低いという特性を有する。以上により、導電層112aとして銀、又は銀を含む合金を用いることにより、画素電極の可視光に対する反射率を好適に高くしつつ、導電層112aの酸化による画素電極の電気抵抗の上昇を抑制できる。よって、表示装置100を、光取り出し効率が高く、且つ信頼性が高い表示装置とすることができる。特に、発光素子130にマイクロキャビティ構造が適用されている場合は、導電層112aとして、可視光に対する反射率が高い材料である銀、又は銀を含む合金を用いることが好ましい。これにより、表示装置100の光取り出し効率を好適に高めることができる。
また、導電層112aとしてチタンを用いてもよい。チタンは銀よりエッチングによる加工性に優れるため、導電層112aとしてチタンを用いることにより、導電層112aを容易に形成できる。
なお、導電層111が導電層111bを有さなくてもよい。つまり、導電層111を、導電層111aの単層構造とすることができる。例えば、導電層111aに用いることができるチタンは、導電層111bに用いることができるアルミニウムより酸化しにくく、また酸化チタンの電気抵抗率は酸化アルミニウムの電気抵抗率より低い。よって、導電層111が導電層111bを有さないことにより、導電層111と導電層112の接触界面における電気抵抗を小さくすることができる。
図4Aは、導電層111、及び導電層112の、図2B1、図2B2、図3A、及び図3Bとは異なる構成例を示す断面図である。図4Aに示す例では、導電層111を単層構造としている。また、導電層112を、導電層112aと、導電層112a上の導電層112bと、導電層112b上の導電層112cと、の3層積層構造としている。
図4Aに示す導電層111には、例えば導電層112aと接しても酸化しにくく、たとえ酸化しても電気抵抗率が大幅に上昇しない材料を用いる。例えば、導電層111として、チタンを含む合金を用いることができる。以上により、導電層111の変質を抑制し、表示装置100を信頼性が高い表示装置とすることができる。
図4Aに示す導電層112aは、導電層112bに対する密着性が、例えば絶縁層105より高い層とする。このような導電層112aとして、導電性酸化物を用いることができ、例えばインジウム、錫、亜鉛、ガリウム、チタン、アルミニウム、及びシリコンの中から選ばれるいずれか一又は複数を有する酸化物を用いることができる。導電層112aとして、具体的には例えばインジウム錫酸化物、又はシリコンを含むインジウム錫酸化物を用いることができる。これにより、導電層112bの膜剥がれを抑制し、表示装置100を信頼性が高い表示装置とすることができる。なお、図4Aに示すように、導電層112aは絶縁層105と接し、導電層112bは絶縁層105と接しない構成とすることができる。
図4Aに示す導電層112bは、可視光に対する反射率が、導電層111、導電層112a、及び導電層112cより高い層とする。導電層112bの可視光に対する反射率は、例えば70%以上100%以下とすることができ、好ましくは80%以上100%以下であり、より好ましくは90%以上100%以下である。例えば、導電層112bとして、銀、又は銀を含む合金を用いることができる。銀を含む合金として、例えばAPCが挙げられる。以上により、表示装置100を、光取り出し効率が高い表示装置とすることができる。
導電層111及び導電層112を陽極として機能させる場合、導電層112cは仕事関数が大きい層とする。導電層112cは、例えば、導電層112bより仕事関数が大きい層とする。これにより、発光素子130の駆動電圧を低くすることができる。導電層112cとして、例えば導電層112aに用いることができる材料と同様の材料を用いることができる。例えば、導電層112aと導電層112cに同一種の材料を用いる構成とすることができる。例えば、導電層112aにインジウム錫酸化物を用いる場合は、導電層112cにもインジウム錫酸化物を用いることができる。
なお、導電層111及び導電層112を陰極として機能させる場合、導電層112cは仕事関数が小さい層とする。導電層112cは、例えば、導電層112bより仕事関数が小さい層とする。これにより、発光素子130の駆動電圧を低くすることができる。
また、導電層112cは、可視光に対する透過率が高い層とすることが好ましい。例えば、導電層112cの可視光に対する透過率は、導電層111、及び導電層112bの可視光に対する透過率より高いことが好ましい。例えば、導電層112cの可視光に対する透過率は、60%以上100%以下とすることができ、好ましくは70%以上100%以下であり、より好ましくは80%以上100%以下である。以上により、EL層113が発する光のうち、導電層112cに吸収される光を少なくすることができる。また、前述のように、導電層112c下の導電層112bは、可視光に対する反射率が高い層とすることができる。よって、表示装置100を、光取り出し効率が高い表示装置とすることができる。
なお、図4Aに示す導電層112bは、EL層113が発する光に対する反射率が高い層とし、導電層112cは、EL層113が発する光に対する透過率が高い層とする。例えば、EL層113が赤外光を発する場合、導電層112bは、赤外光に対する反射率が高い層とし、導電層112cは、赤外光に対する透過率が高い層とする。例えば、EL層113が赤外光を発する場合、図4Aに示す導電層112b及び導電層112cについての上記説明において、可視光を赤外光と読み替えることができる。
以上により、表示装置100は、信頼性が高く、且つ光取り出し効率が高い表示装置とすることができる。また、表示装置100は、発光効率が高い発光素子を有する表示装置とすることができる。
図4B、及び図4Cは、導電層111、及び導電層112の、図4Aとは異なる構成例を示す断面図である。図4Bに示す例では、導電層111を、導電層111aと、導電層111a上の導電層111bと、の2層積層構造としている。図4Cに示す例では、導電層111を、導電層111aと、導電層111a上の導電層111bと、導電層111b上の導電層111cと、の3層積層構造としている。
導電層111a、及び導電層111cには、図4Aに示す導電層111と同様の材料を用いることができ、例えばチタン、又はチタンを含む合金を用いることができる。導電層111bは、例えば可視光に対する反射率が導電層111aより高い層とすることができる。また、導電層111bは、例えばエッチング加工性が導電層112bより高い層とすることができる。以上により、画素電極の可視光に対する反射率を高くしつつ、例えば銀、又は銀を含む合金を用いることができる導電層112bの膜厚を薄くすることができる。よって、表示装置100を光取り出し効率が高い表示装置とし、且つ表示装置100を容易に作製できる。導電層111bとして、例えばアルミニウム、又はアルミニウム合金を用いることができる。
次に、図5A及び図5Bを用いて、絶縁層127とその近傍の構造について説明する。図5Aは、EL層113RとEL層113Gの間の絶縁層127とその周辺の領域の断面拡大図である。以下では、EL層113RとEL層113Gの間の絶縁層127を例に挙げて説明するが、EL層113GとEL層113Bの間の絶縁層127、及びEL層113BとEL層113Rの間の絶縁層127等についても同様のことがいえる。また、図5Bは、図5Aに示す、EL層113G上の絶縁層127の端部とその近傍の拡大図である。以下では、EL層113G上の絶縁層127の端部を例に挙げて説明する場合があるが、EL層113R上の絶縁層127の端部、及びEL層113B上の絶縁層127の端部等についても同様のことがいえる。
図5Aに示すように、導電層112Rを覆ってEL層113Rが設けられ、導電層112Gを覆ってEL層113Gが設けられる。EL層113Rの上面の一部に接してマスク層118Rが設けられ、EL層113Gの上面の一部に接してマスク層118Gが設けられる。マスク層118Rの上面及び側面、EL層113Rの側面、絶縁層105の上面、マスク層118Gの上面及び側面、並びにEL層113Gの側面と接する領域を有するように、絶縁層125が設けられる。絶縁層125の上面に接して絶縁層127が設けられる。また、絶縁層127は、絶縁層125を介して、EL層113Rの上面の一部及び側面、並びに、EL層113Gの上面の一部及び側面と重なり、絶縁層125の上面及び側面の少なくとも一部と接する。EL層113R、マスク層118R、EL層113G、マスク層118G、絶縁層125、及び絶縁層127を覆って共通層114が設けられ、共通層114の上に共通電極115が設けられる。
図5Aに示すように、EL層113と重ならない領域における絶縁層105の膜厚は、EL層113と重なる領域における絶縁層105の膜厚より薄くなる場合がある。つまり、絶縁層105は、EL層113と重ならない領域に凹部を有する場合がある。当該凹部は、例えばEL層113の形成工程に起因して形成される。
また、絶縁層127は、2つの島状のEL層113の間の領域(例えば、図5Aでは、EL層113RとEL層113Gとの間の領域)に形成される。このとき、絶縁層127の少なくとも一部が、一方のEL層113(例えば、図5Aでは、EL層113R)の側面端部と、もう一方のEL層113(例えば、図5Aでは、EL層113G)の側面端部に挟まれる位置に配置されることになる。このような絶縁層127を設けることで、島状のEL層113上、及び絶縁層127上に形成される共通層114及び共通電極115に、分断箇所、及び局所的に膜厚が薄い箇所が形成されることを抑制することができる。
絶縁層127は、図5Bに示すように、表示装置100の断面視において、端部にテーパ角θ1のテーパ形状を有することが好ましい。テーパ角θ1は、絶縁層127の側面と基板面のなす角である。ただし、基板面に限らず、EL層113Gの平坦部の上面、又は導電層112Gの平坦部の上面と、絶縁層127の側面がなす角としてもよい。
絶縁層127のテーパ角θ1は、90°未満であり、60°以下が好ましく、45°以下がより好ましく、20°以下がさらに好ましい。絶縁層127の端部をこのような順テーパ形状にすることで、絶縁層127上に設けられる共通層114及び共通電極115を被覆性良く成膜でき、段切れ、又は局所的な薄膜化等が生じることを抑制できる。これにより、共通層114及び共通電極115の面内均一性を向上させることができ、表示装置の表示品位を向上させることができる。
また、図5Aに示すように、表示装置100の断面視において、絶縁層127の上面は凸曲面形状を有することが好ましい。絶縁層127の上面の凸曲面形状は、中心に向かってなだらかに膨らんだ形状であることが好ましい。また、絶縁層127上面の中心部の凸曲面部が、端部のテーパ部に滑らかに接続される形状であることが好ましい。絶縁層127をこのような形状にすることで、絶縁層127上全体で、共通層114及び共通電極115を被覆性良く成膜することができる。
図5Bに示すように、絶縁層127の端部は、絶縁層125の端部よりも外側に位置することが好ましい。これにより、共通層114及び共通電極115を形成する面の凹凸を好適に低減し、共通層114及び共通電極115の被覆性を高めることができる。
絶縁層125は、図5Bに示すように、表示装置100の断面視において、端部にテーパ角θ2のテーパ形状を有することが好ましい。テーパ角θ2は、絶縁層125の側面と基板面のなす角である。ただし、基板面に限らず、EL層113Gの平坦部の上面、又は導電層112Gの平坦部の上面と、絶縁層125の側面がなす角としてもよい。
絶縁層125のテーパ角θ2は、90°未満であり、60°以下が好ましく、45°以下がより好ましく、20°以下がさらに好ましい。
マスク層118Gは、図5Bに示すように、表示装置100の断面視において、端部にテーパ角θ3のテーパ形状を有することが好ましい。テーパ角θ3は、マスク層118Gの側面と基板面のなす角である。ただし、基板面に限らず、EL層113Gの平坦部の上面、又は導電層112Gの平坦部の上面と、マスク層118Gの側面がなす角としてもよい。
マスク層118Gのテーパ角θ3は、90°未満であり、60°以下が好ましく、45°以下がより好ましく、20°以下がさらに好ましい。マスク層118Gをこのような順テーパ形状にすることで、マスク層118G上に設けられる、共通層114及び共通電極115を被覆性良く成膜することができる。
マスク層118Rの端部及びマスク層118Gの端部は、それぞれ、絶縁層125の端部よりも外側に位置することが好ましい。これにより、共通層114及び共通電極115を形成する面の凹凸を低減し、共通層114及び共通電極115の被覆性を高めることができる。
詳細は後述するが、絶縁層125とマスク層118のエッチング処理を一度に行うと、サイドエッチングにより、絶縁層127の端部の下の絶縁層125及びマスク層118が消失し、空洞が形成される場合がある。当該空洞によって、共通層114及び共通電極115を形成する面に凹凸が生じ、共通層114及び共通電極115に段切れが生じやすくなる。このため、エッチング処理を2回に分けて行い、2回のエッチングの間に加熱処理を行うことで、1回目のエッチング処理で空洞が形成されても、当該加熱処理によって絶縁層127が変形し、当該空洞を埋めることができる。また、2回目のエッチング処理では厚さが薄い膜をエッチングすることになるため、サイドエッチングされる量が少なくなり、空洞が形成されにくく、空洞が形成されるとしても極めて小さくできる。このため、共通層114及び共通電極115を形成する面に凹凸が生じることを抑制でき、また、共通層114及び共通電極115が段切れすることを抑制できる。このようにエッチング処理を2回行うことから、テーパ角θ2とテーパ角θ3はそれぞれ異なる角度となる場合がある。また、テーパ角θ2とテーパ角θ3は同じ角度であってもよい。また、テーパ角θ2とテーパ角θ3はそれぞれテーパ角θ1よりも小さい角度となる場合がある。
絶縁層127は、マスク層118Rの側面の少なくとも一部、及び、マスク層118Gの側面の少なくとも一部を覆うことがある。例えば、図5Bでは、絶縁層127が、1回目のエッチング処理によって形成されたマスク層118Gの端部に位置する傾斜面を接して覆い、2回目のエッチング処理によって形成されたマスク層118Gの端部に位置する傾斜面は露出している例を示す。この2つの傾斜面はテーパ角が異なることから区別できることがある。また、2回のエッチング処理で形成される側面のテーパ角にほとんど差がなく、区別できないこともある。
また、図6A及び図6Bは、図5A及び図5Bに示す構成の変形例であり、絶縁層127が、マスク層118Rの側面全体、及びマスク層118Gの側面全体を覆う例を示す。具体的には、図6Bにおいて、絶縁層127は、上記の2つの傾斜面の双方に接して覆っている。これにより、共通層114及び共通電極115を形成する面の凹凸をより低減することができ好ましい。図6Bでは、絶縁層127の端部が、マスク層118Gの端部よりも外側に位置する例を示す。絶縁層127の端部は、図6Bに示すように、マスク層118Gの端部の内側に位置していてもよく、マスク層118Gの端部と揃っている、又は概略揃っていてもよい。また、図6Bに示すように、絶縁層127は、EL層113Gと接することがある。
また、図7A及び図8Aは、図5Aに示す構成の変形例であり、図7B及び図8Bは、図5Bに示す構成の変形例である。図7A、図7B、図8A、及び図8Bには、絶縁層127が側面に凹曲面形状(くびれた部分、凹部、へこみ、又はくぼみ等ともいう)を有する例を示す。絶縁層127の材料及び形成条件(加熱温度、加熱時間、及び加熱雰囲気等)によっては、絶縁層127の側面に凹曲面形状が形成される場合がある。
図7A及び図7Bは、絶縁層127がマスク層118Gの側面の一部を覆い、マスク層118Gの側面の残りの部分が露出している例を示す。図8A及び図8Bは、絶縁層127が、マスク層118Gの側面全体に接して覆っている例である。
図6B、図7B、及び図8Bに示す構成においても、テーパ角θ1乃至テーパ角θ3はそれぞれ、上記の範囲であると好ましい。
また、図5A、図6A、図7A、及び図8Aに示すように、絶縁層127の一方の端部が導電層111Rの上面と重なり、絶縁層127の他方の端部が導電層111Gの上面と重なることが好ましい。このような構造にすることで、絶縁層127の端部をEL層113R及びEL層113Gの概略平坦な領域の上に形成することができる。よって、絶縁層127、絶縁層125、及びマスク層118のテーパ形状を形成することがそれぞれ比較的容易になる。また、導電層111R、導電層111G、導電層112R、導電層112G、EL層113R、及びEL層113Gの膜剥がれを抑制できる。一方で、画素電極の上面と絶縁層127とが重なる部分が小さいほど発光素子の発光領域が広くなり、開口率を高めることができ、好ましい。
上記のように、図5乃至図8に示す各構成では、絶縁層127、絶縁層125、マスク層118R、及びマスク層118Gを設けることにより、EL層113Rの概略平坦な領域からEL層113Gの概略平坦な領域まで、共通層114及び共通電極115を被覆性高く形成することができる。そして、共通層114及び共通電極115に分断された箇所、及び局所的に膜厚が薄い箇所が形成されることを抑制することができる。よって、発光素子130間において、共通層114及び共通電極115に、分断された箇所に起因する接続不良、及び局所的に膜厚が薄い箇所に起因する電気抵抗の上昇が発生することを抑制できる。これにより、表示装置100は、表示品位が高い表示装置とすることができる。
図9A、及び図9Bは、図5Aに示す構成の変形例である。図9Aには、絶縁層105の側面、具体的には導電層111と重なる領域と重ならない領域の境界における絶縁層105の側面(図9Aにおいて破線で囲った部分)が垂直である例を示している。図9Bには、絶縁層127の上面が、断面視において、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり凹曲面を有する形状を有する例を示している。また、図9Bに示すように絶縁層127の中央部に凹曲面を有する構成とすることで、絶縁層127の応力を緩和することができる。より具体的には、絶縁層127の中央部に凹曲面を有する構成とすることで、絶縁層127の端部に生じる局所的な応力を緩和し、EL層113R及びEL層113Gと、マスク層118R及びマスク層118Gとの間の膜剥がれ、マスク層118R及びマスク層118Gと、絶縁層125との間の膜剥がれ、及び絶縁層125と、絶縁層127との間の膜剥がれのいずれか一又は複数を抑制することができる。
また、図9Bに示すような絶縁層127の中央部に凹曲面を有する構成とするには、多階調マスク、代表的にはハーフトーンマスク又はグレートーンマスクを用いて露光すればよい。なお、多階調マスクとは、露光部分、中間露光部分、及び未露光部分に3つの露光レベルを行うことが可能なマスクであり、透過した光が複数の強度となる露光マスクである。1枚のフォトマスク(一度の露光及び現像工程)により、複数(代表的には二種類)の厚さの領域を有する絶縁層127を形成することが可能である。又は、絶縁層127の中央部に凹曲面を有する構成とするには、凹曲面に位置するマスクの線幅を、露光部分の線幅よりも小さくすることで、複数の厚さの領域を有する絶縁層127を形成することができる。
なお、絶縁層127の中央部に凹曲面を有する構成の形成方法としては、上記に限定されない。例えば、2枚のフォトマスクを用いて、露光部分と、中間露光部分と、を分けて作製してもよい。又は、絶縁層127に用いる樹脂材料の粘度を調整する、具体的には、絶縁層127に用いる材料の粘度を10cP以下、好ましくは1cP以上5cP以下とすればよい。
なお、図9Bにおいては、図示していないが、絶縁層127の中央部の凹曲面は、必ずしも連続している必要はなく、隣接する発光素子の間で途切れていてもよい。この場合、図9Bに示す絶縁層127の中央部において、絶縁層127の一部が消失し、絶縁層125の表面が露出する構成となる。当該構成とする場合においては、絶縁層127の形状は、共通層114、及び共通電極115が絶縁層127を被覆できるようにすればよい。
[構成例2]
図10は、図2Aに示す構成の変形例であり、マスク層118Rの端部が、EL層113Rの端部の他、導電層112Rの端部と揃っている、又は概略揃っている例を示している。つまり、図10は、導電層112Rの端部がEL層113Rの端部と揃っている、又は概略揃っている例を示している。同様に、図10に示す例では、マスク層118Gの端部が、EL層113Gの端部の他、導電層112Gの端部と揃っている、又は概略揃っており、マスク層118Bの端部が、EL層113Bの端部の他、導電層112Bの端部と揃っている、又は概略揃っている。つまり、図10に示す例では、導電層112Gの端部がEL層113Gの端部と揃っている、又は概略揃っており、導電層112Bの端部がEL層113Bの端部と揃っている、又は概略揃っている。さらに、図10に示す例では、絶縁層125がEL層113Rの側面、EL層113Gの側面、及びEL層113Bの側面の他、導電層112Rの側面、導電層112Gの側面、及び導電層112Bの側面と接する領域を有している。
図11Aは、図10に示す構成における、EL層113RとEL層113Gの間の絶縁層127とその周辺の領域の断面拡大図であり、図5Aに示す構成の変形例である。図11Aに示す例では、導電層112R上にEL層113Rが設けられ、導電層112G上にEL層113Gが設けられる。
図11B、図12A、図12B、図13A、及び図13Bは、それぞれ図6A、図7A、図8A、図9A、及び図9Bに示す構成の変形例であり、図10に示す構成を適用した例である。
[構成例3]
図14は、図2Aに示す構成の変形例であり、発光素子130にタンデム構造(発光ユニットを複数有する構造)が適用される例を示す。発光ユニットは、少なくとも1層の発光層を有する。各発光ユニットの間には、電荷発生層を設けることが好ましい。
図14では、発光素子130に、2つの発光ユニットが積層された2段のタンデム構造が適用された場合の構成例を示している。図14において、EL層113内の破線は電荷発生層を示している。なお、以降の図においても、EL層113が有する電荷発生層を破線で示す場合がある。
図14に示す例では、EL層113は、電荷発生層より下層の第1の発光ユニットと、電荷発生層より上層の第2の発光ユニットと、を有する。発光素子130にタンデム構造を適用することで、発光に係る電流効率を高めることができるため、発光素子130の発光効率を高めることができる。又は、同じ発光輝度において、発光素子130に流れる電流密度を下げることができるため、発光素子130を有する表示装置100の消費電力を低減することができる。また、発光素子130にタンデム構造を適用することで、発光素子130の信頼性を高めることができる。なお、発光素子130には、3段以上のタンデム構造を適用してもよい。例えば、発光素子130に3段のタンデム構造を適用する場合、EL層113は、下から順に第1の発光ユニット、第1の電荷発生層、第2の発光ユニット、第2の電荷発生層、及び第3の発光ユニットが積層される構成とすることができる。
前述のように、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bは、少なくとも発光層を有する。例えば、EL層113Rが有する第1の発光ユニット、及び第2の発光ユニットは、それぞれ赤色の光を発する発光層を有する。また、EL層113Gが有する第1の発光ユニット、及び第2の発光ユニットは、それぞれ緑色の光を発する発光層を有する。さらに、EL層113Bが有する第1の発光ユニット、及び第2の発光ユニットは、それぞれ青色の光を発する発光層を有する。
また、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bが有する各発光ユニットは、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち1つ以上を有してもよい。
図14に示す画素108において、例えば、発光素子130の画素電極が陽極として機能し、共通電極115が陰極として機能する場合、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bが有する第1の発光ユニットは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層をこの順で有していてもよい。つまり、EL層113が有する第1の発光ユニットは、例えば下から順に、正孔注入層及び正孔輸送層を有する第1の機能層と、発光層と、電子輸送層を有する第2の機能層と、が積層される構成とすることができる。また、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bが有する第2の発光ユニットは、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層をこの順で有していてもよい。つまり、EL層113が有する第2の発光ユニットは、例えば下から順に、正孔輸送層を有する第3の機能層と、発光層と、電子輸送層を有する第4の機能層と、が積層される構成とすることができる。
ここで、第1の発光ユニット、及び第2の発光ユニットは、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層を有していてもよい。また、電子輸送層と発光層との間に正孔ブロック層を有していてもよい。また、第2の発光ユニットは、電子輸送層上に電子注入層を有していてもよい。なお、第1の機能層は、正孔注入層又は正孔輸送層の一方を有し、他方を有さないとしてもよい。
また、例えば、発光素子130の画素電極が陰極として機能し、共通電極115が陽極として機能する場合、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bが有する第1の発光ユニットは、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び正孔輸送層をこの順で有していてもよい。つまり、EL層113が有する第1の発光ユニットは、例えば下から順に、電子注入層及び電子輸送層を有する第1の機能層と、発光層と、正孔輸送層を有する第2の機能層と、が積層される構成とすることができる。また、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bが有する第2の発光ユニットは、電子輸送層、発光層、及び正孔輸送層をこの順で有していてもよい。つまり、EL層113が有する第2の発光ユニットは、例えば下から順に、電子輸送層を有する第3の機能層と、発光層と、正孔輸送層を有する第4の機能層と、が積層される構成とすることができる。
ここで、第1の発光ユニット、及び第2の発光ユニットは、電子輸送層と発光層との間に正孔ブロック層を有していてもよい。また、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層を有していてもよい。また、第2の発光ユニットは、正孔輸送層上に正孔注入層を有していてもよい。なお、第1の機能層は、電子注入層又は電子輸送層の一方を有し、他方を有さないとしてもよい。
なお、発光素子130の画素電極が陽極として機能する場合、及び陰極として機能する場合のいずれであっても、第1の発光ユニットが第2の機能層を有さなくてもよい。さらに、第2の発光ユニットが、第3の機能層、又は第4の機能層の少なくとも一方を有さなくてもよい。
第2の発光ユニットは、発光層と、発光層上のキャリア輸送層と、を有することが好ましい。また、第2の発光ユニットは、発光層と、発光層上のキャリアブロック層と、を有することが好ましい。また、第2の発光ユニットは、発光層と、発光層上のキャリアブロック層と、キャリアブロック層上のキャリア輸送層と、を有することが好ましい。第2の発光ユニットの表面は、表示装置の作製工程中に露出するため、キャリア輸送層及びキャリアブロック層の一方又は双方を発光層上に設けることで、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。なお、発光ユニットを3つ以上有する場合は、最も上層に設けられる発光ユニットにおいて、発光層と、発光層上のキャリア輸送層及びキャリアブロック層の一方又は双方と、を有することが好ましい。
以上のように、発光素子130は、タンデム構造とすることができる。タンデム構造の発光素子130の詳細な構成については、実施の形態2を参照することができる。また、発光素子130がシングル構造及びタンデム構造のいずれであっても、発光素子130の構成及び材料は、実施の形態5を参照することができる。
図15Aは、図14に示す構成における、EL層113RとEL層113Gの間の絶縁層127とその周辺の領域の断面拡大図であり、図5Aに示す構成の変形例である。
図15Aに示す例では、EL層113Rは、例えば発光ユニット113R1と、発光ユニット113R1上の電荷発生層113R2と、電荷発生層113R2上の発光ユニット113R3と、を有する。また、EL層113Gは、例えば発光ユニット113G1と、発光ユニット113G1上の電荷発生層113G2と、電荷発生層113G2上の発光ユニット113G3と、を有する。ここで、図14に示すEL層113Rにおいて破線で示している層が電荷発生層113R2に相当し、EL層113Gにおいて破線で示している層が電荷発生層113G2に相当する。
発光素子130R、及び発光素子130Gに2段のタンデム構造が適用されている場合、発光ユニット113R1、及び発光ユニット113G1は図14で説明した第1の発光ユニットとすることができ、発光ユニット113R3、及び発光ユニット113G3は図14で説明した第2の発光ユニットとすることができる。
図15B、図16A、図16B、及び図17Aは、それぞれ図6A、図7A、図8A、及び図9Bに示す構成の変形例であり、図14に示す構成を適用した例である。図17Bは、図15Aに示す構成の変形例であり、絶縁層127の上面が、断面視において、平坦部を有する例を示している。
図18Aは、領域141、及び接続部140の構成例を示す断面図である。領域141において、絶縁層101上に導電層109が設けられ、絶縁層101上、及び導電層109上に絶縁層103が設けられる。導電層109は、図2Aに示す導電層102と同一の工程で形成することができ、導電層102と同一の材料を有することができる。
領域141には、絶縁層105上のEL層113Rと、絶縁層105上、及びEL層113R層上のマスク層118Rと、マスク層118R上の絶縁層125と、絶縁層125上の絶縁層127と、絶縁層127上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、共通電極115上の保護層131と、保護層131上の樹脂層122と、樹脂層122上の基板120と、が設けられる。領域141において、マスク層118Rは例えばEL層113Rの端部を覆うように設けられる。なお、例えば表示装置100の作製工程によっては、EL層113Rの代わりにEL層113G、又はEL層113Bが領域141に設けられる場合がある。また、マスク層118Rの代わりにマスク層118G、又はマスク層118Bが領域141に設けられる場合がある。
領域141に設けられるEL層113Rは、共通電極115とは電気的に接続されない。よって、領域141に設けられるEL層113Rは、電圧が印加されない構成とすることができるため、領域141に設けられるEL層113Rは発光しない構成とすることができる。
領域141にEL層113R及びマスク層118Rが設けられる構成の表示装置では、詳細は後述するが、表示装置の作製工程中に絶縁層105、絶縁層104、及び絶縁層103の一部がエッチング等により除去され、導電層109が露出することを抑制することができる。これにより、導電層109が、意図せず他の電極、又は層等と接触することを抑制することができる。例えば、導電層109と共通電極115のショートを抑制することができる。以上より、表示装置100は、信頼性が高い表示装置とすることができる。また、表示装置100は、歩留まりが高い方法で作製できる。
接続部140は、絶縁層105上の導電層111Cと、導電層111Cの上面及び側面を覆う導電層112Cと、導電層112C上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、共通電極115上の保護層131と、保護層131上の樹脂層122と、樹脂層122上の基板120と、を有する。また、導電層112Cの端部を覆うようにマスク層118Rが設けられ、マスク層118R上に絶縁層125、絶縁層127、共通層114、共通電極115、及び保護層131がこの順で積層して設けられる。なお、マスク層118Rの代わりにマスク層118G、又はマスク層118Bが領域141に設けられる場合は、接続部140にもマスク層118Rの代わりにマスク層118G、又はマスク層118Bが設けられる。
接続部140において、導電層111C及び導電層112Cと、共通電極115と、が電気的に接続される。導電層111C及び導電層112Cは、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)(図示せず)と電気的に接続される。以上により、例えばFPCに電源電位を供給することにより、導電層111C及び導電層112Cを介して共通電極115に電源電位を供給することができる。
ここで、共通層114の厚さ方向の電気抵抗が無視できる程度に小さい場合、導電層112Cと、共通電極115と、の間に共通層114が設けられる場合であっても、導電層111C及び導電層112Cと、共通電極115との導通を確保することができる。画素部107だけでなく、領域141及び接続部140にも共通層114を設けることで、例えば成膜エリアを規定するためのマスク(ファインメタルマスクと区別して、エリアマスク、又はラフメタルマスク等ともいう。)も含めたメタルマスクを用いずに、共通層114を形成することができる。よって、表示装置100の作製工程を簡略化することができる。
図18Bは、図18Aに示す構成の変形例であり、接続部140に共通層114を設けない例を示している。図18Bに示す例では、導電層112Cと、共通電極115と、が接する構成とすることができる。これにより、導電層112Cと共通電極115との間の電気抵抗を小さくすることができる。なお、図18Bでは、領域141において、EL層113Rと重なる領域には共通層114が設けられ、EL層113Rと重ならない領域には共通層114が設けられない構成を示しているが、これに限られない。例えば、領域141において、EL層113Rと重なる領域に共通層114が設けられなくてもよいし、EL層113Rと重ならない領域に共通層114が設けられてもよい。
図18C、及び図18Dは、それぞれ図18A、及び図18Bに示す構成の変形例であり、導電層112Cが接続部140だけでなく、領域141にも設けられる例を示している。図18C、及び図18Dに示す例では、領域141には、絶縁層105上に導電層112Cが設けられ、導電層112C上にEL層113Rが設けられ、導電層112C上、及びEL層113R上にマスク層118Rが設けられる。また、接続部140には、導電層112C上にマスク層118Rが設けられる。
図18E、及び図18Fは、それぞれ図18A、及び図18Bに示す構成の変形例であり、EL層113Rにタンデム構造が適用されている例を示している。
[構成例4]
図19Aは、図2Aに示す構成の変形例であり、副画素110Rが着色層132Rを有し、副画素110Gが着色層132Gを有し、副画素110Bが着色層132Bを有する例を示す。
図19Aに示すように、着色層132R、着色層132G、及び着色層132Bは、保護層131上に設けることができる。この場合、保護層131は平坦化されていることが好ましいが、平坦化されていなくてもよい。
図19Aに示す例では、副画素110Rが有する発光素子130、副画素110Gが有する発光素子130、及び副画素110Bが有する発光素子130は、いずれも同一色の光を発することができ、例えば白色光を発することができる。この場合であっても、例えば着色層132Rが赤色の光を透過し、着色層132Gが緑色の光を透過し、着色層132Bが青色の光を透過することにより、図19Aに示す構成を有する表示装置100はフルカラー表示を行うことができる。なお、着色層132R、着色層132G、又は着色層132Bは、シアン、マゼンタ、黄色、白色、又は赤外等の光を透過してもよい。また、発光素子130が、例えば赤外光を発してもよい。
図19Aに示す構成を有する表示装置100は、EL層113を色ごとに作り分ける必要が無いため、表示装置100の作製工程を簡略化できる。よって、表示装置100の作製コストを低減し、表示装置100を低価格な表示装置とすることができる。
隣接する着色層132は、絶縁層127上において重なる領域を有する。例えば、図19Aに示す断面において、着色層132Gの一方の端部は着色層132Rと重なり、着色層132Gの他方の端部は着色層132Bと重なる。これにより、発光素子130が発する光の、隣接する副画素110への光漏れを抑制できる。よって、例えば副画素110Gに設けられる発光素子130が発する光が、着色層132R、及び着色層132Bに入射することを抑制できる。したがって、表示装置100を、表示品位が高い表示装置とすることができる。
図19Bは、図19Aに示す2つのEL層113の間の絶縁層127とその周辺の領域の断面拡大図である。なお、図19Bは、導電層112として導電層112R及び導電層112Gを示している。また、図19Bに示すマスク層118、絶縁層125、及び絶縁層127等の形状は、図5Aと同様としている。
図19A、及び図19Bに示すように、導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bのそれぞれの膜厚は異ならせることができる。例えば、着色層132が透過する色の光を強める光路長に対応して膜厚を設定することが好ましい。例えば、着色層132Rが赤色の光を透過する場合は、赤色の光を強めるように導電層112Rの膜厚を設定し、着色層132Gが緑色の光を透過する場合は、緑色の光を強めるように導電層112Gの膜厚を設定し、着色層132Bが青色の光を透過する場合は、青色の光を強めるように導電層112Bの膜厚を設定することが好ましい。これにより、マイクロキャビティ構造を実現し、副画素110から射出される光の色純度を高めることができる。なお、例えば図2Aに示す構成においても、導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bのそれぞれの膜厚を異ならせてもよい。この場合、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのそれぞれの膜厚を全て同一としても、マイクロキャビティ構造を実現することができる。
図19Bでは、発光素子130をシングル構造としているが、タンデム構造としてもよい。図20Aは、EL層113が発光ユニット113a1と、発光ユニット113a1上の電荷発生層113b1と、電荷発生層113b1上の発光ユニット113c1と、を有する例を示している。図20Aに示すEL層113を有する発光素子130は、2段タンデム構造である。発光素子130にタンデム構造を適用することで、発光に係る電流効率を高めることができるため、発光素子130の発光効率を高めることができる。又は、同じ発光輝度において、発光素子130に流れる電流密度を下げることができるため、発光素子130を有する表示装置100の消費電力を低減することができる。また、発光素子130にタンデム構造を適用することで、発光素子130の信頼性を高めることができる。
発光ユニット113a1、及び発光ユニット113c1は、少なくとも1層の発光層を有する。発光ユニット113a1が発する光の色と、発光ユニット113c1が発する光の色と、は異ならせることができる。
本明細書等において、発光ユニットが有する発光層が発する光のことを、発光ユニットが発する光という。
発光ユニット113a1が有する発光層が発する光の色と、発光ユニット113c1が有する発光層が発する光の色と、は例えば補色の関係とすることができる。例えば、発光ユニット113a1又は発光ユニット113c1の一方が青色の光を発し、発光ユニット113a1又は発光ユニット113c1の他方が黄色の光を発することができる。例えば、発光ユニット113a1又は発光ユニット113c1の一方が青色の光を発し、発光ユニット113a1又は発光ユニット113c1の他方が赤色と緑色の光を発することができる。例えば、発光素子130の画素電極が陽極として機能し、共通電極115が陰極として機能する場合、発光ユニット113a1が青色の光を発することができる。以上により、発光素子130は白色の光を発することができる。
また、発光ユニット113a1、及び発光ユニット113c1は、それぞれ、発光層に加えて正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち1つ以上を有してもよい。つまり、発光ユニット113a1、及び発光ユニット113c1は、機能層を有してもよい。発光ユニット113a1、及び発光ユニット113c1以外の発光ユニットにおいても同様の構成とすることができる。
例えば、発光素子130の画素電極が陽極として機能し、共通電極115が陰極として機能する場合、発光ユニット113a1は、例えば下から順に、正孔注入層及び正孔輸送層を有する第1の機能層と、発光層と、電子輸送層を有する第2の機能層と、が積層される構成とすることができる。また、発光ユニット113c1は、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層をこの順で有していてもよい。つまり、発光ユニット113c1は、例えば下から順に、正孔輸送層を有する第3の機能層と、発光層と、電子輸送層を有する第4の機能層と、が積層される構成とすることができる。
ここで、発光ユニット113a1、及び発光ユニット113c1は、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層を有していてもよい。また、電子輸送層と発光層との間に正孔ブロック層を有していてもよい。また、発光ユニット113c1は、電子輸送層と共通電極115の間に電子注入層を有していてもよい。なお、第1の機能層は、正孔注入層又は正孔輸送層の一方を有し、他方を有さないとしてもよい。
また、例えば、発光素子130の画素電極が陰極として機能し、共通電極115が陽極として機能する場合、発光ユニット113a1は、例えば下から順に、電子注入層及び電子輸送層を有する第1の機能層と、発光層と、正孔輸送層を有する第2の機能層と、が積層される構成とすることができる。また、発光ユニット113c1は、電子輸送層、発光層、及び正孔輸送層をこの順で有していてもよい。つまり、発光ユニット113c1は、例えば下から順に、電子輸送層を有する第3の機能層と、発光層と、正孔輸送層を有する第4の機能層と、が積層される構成とすることができる。
ここで、発光ユニット113a1、及び発光ユニット113c1は、電子輸送層と発光層との間に正孔ブロック層を有していてもよい。また、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層を有していてもよい。また、発光ユニット113c1は、正孔輸送層と共通電極115の間に正孔注入層を有していてもよい。なお、第1の機能層は、電子注入層又は電子輸送層の一方を有し、他方を有さないとしてもよい。
なお、発光素子130の画素電極が陽極として機能する場合、及び陰極として機能する場合のいずれであっても、発光ユニット113a1が第2の機能層を有さなくてもよい。さらに、発光ユニット113c1が、第3の機能層、又は第4の機能層の少なくとも一方を有さなくてもよい。
電荷発生層113b1は、少なくとも電荷発生領域を有する。電荷発生層113b1は、発光素子130の画素電極と共通電極115の間に電圧を印加した場合に、発光ユニット113a1又は発光ユニット113c1の一方に電子を注入し、発光ユニット113a1又は発光ユニット113c1の他方に正孔を注入する機能を有する。
図20Bは、EL層113が発光ユニット113a2と、発光ユニット113a2上の電荷発生層113b2と、電荷発生層113b2上の発光ユニット113c2と、発光ユニット113c2上の電荷発生層113dと、電荷発生層113d上の発光ユニット113eと、を有する例を示している。図20Bに示すEL層113を有する発光素子130は、3段タンデム構造である。タンデム構造の段数を増やすことにより、発光素子130の発光に係る電流効率を好適に高めることができるため、発光素子130の発光効率を好適に高めることができる。又は、同じ発光輝度において、発光素子130に流れる電流密度を好適に下げることができるため、発光素子130を有する表示装置100の消費電力を好適に低減することができる。さらに、発光素子130の信頼性を好適に高めることができる。なお、発光素子130は、4段以上のタンデム構造としてもよい。
発光ユニット113a2、発光ユニット113c2、及び発光ユニット113eは、少なくとも1層の発光層を有する。発光ユニット113a2、発光ユニット113c2、及び発光ユニット113eのうち少なくとも1つの発光ユニットが発する光の色は、他の発光ユニットが発する光の色と異ならせることができる。例えば、発光ユニット113a2、発光ユニット113c2、及び発光ユニット113eのうち少なくとも1つの発光ユニットが発する光の色は、他の発光ユニットが発する光の色の補色とすることができる。
例えば、発光ユニット113a2、及び発光ユニット113eは青色の光を発し、発光ユニット113c2は黄色、黄緑色、又は緑色の光を発することができる。例えば、発光ユニット113a2、及び発光ユニット113eは青色の光を発し、発光ユニット113c2は赤色、緑色、及び黄緑色の光を発することができる。以上により、発光素子130は白色の光を発することができる。
電荷発生層113b2、及び電荷発生層113dは、少なくとも電荷発生領域を有する。電荷発生層113b2は、発光素子130の画素電極と共通電極115の間に電圧を印加した場合に、発光ユニット113a2又は発光ユニット113c2の一方に電子を注入し、発光ユニット113a2又は発光ユニット113c2の他方に正孔を注入する機能を有する。電荷発生層113dは、発光素子130の画素電極と共通電極115の間に電圧を印加した場合に、発光ユニット113c2又は発光ユニット113eの一方に電子を注入し、発光ユニット113c2又は発光ユニット113eの他方に正孔を注入する機能を有する。
図21Aは、図10に示す構成の変形例であり、副画素110Rが着色層132Rを有し、副画素110Gが着色層132Gを有し、副画素110Bが着色層132Bを有する例を示す。つまり、図21Aは、図10に示す構成例と、図19Aに示す構成例と、を組み合わせた例である。
図21Bは、図21Aに示す2つのEL層113の間の絶縁層127とその周辺の領域の断面拡大図である。なお、図21Bは、導電層112として導電層112R及び導電層112Gを示している。また、図21Bに示すマスク層118、絶縁層125、及び絶縁層127等の形状は、図11Aと同様としている。
本発明の一態様の表示装置は、発光素子ごとにEL層が島状に設けられることで、副画素間に横リーク電流が発生することを抑制できる。これにより、意図しない発光に起因したクロストークを抑制することができ、コントラストの極めて高い表示装置を実現できる。また、隣り合う島状のEL層の間に、端部にテーパ形状を有する絶縁層を設けることで、共通電極の形成時に段切れが生じることを抑制し、また、共通電極に局所的に膜厚が薄い箇所が形成されることを抑制することができる。これにより、共通層及び共通電極において、分断された箇所に起因する接続不良、及び局所的に膜厚が薄い箇所に起因する電気抵抗の上昇が発生することを抑制できる。これにより、本発明の一態様の表示装置は、高精細化と高い表示品位の両立が可能となる。
次に、本発明の一態様の表示装置の発光領域について、図面を用いて説明を行う。
[構成例5]
図22Aは、図19Aに示す構成の変形例である。なお、図22Aでは、例えば先に記載のマイクロキャビティ構造を省略して図示し、且つ図19Aに示す、副画素110R、及び副画素110G近傍を拡大した断面図を示す。また、図22Bは、表示装置の発光領域を説明する参考断面図である。なお、図22A、及び図22Bでは、着色層132、及びプラグ106等を省略して図示している。
図22Aでは、図19Aで説明した構成に加え、表示装置の発光領域を説明するために、領域180、及び領域182を図示している。領域180は、表示装置の発光領域としての機能を有し、領域182は、表示装置の非発光領域としての機能を有する。
なお、表示装置の発光領域では、一対の電極間(上下電極間、陽極と陰極との間ともいう)にEL層が設けられる。当該EL層は、島状のEL層113の他、共通層114を有する。また、図22Aにおいて、EL層113は、正孔注入層113−1と、正孔輸送層113−2と、発光層113−3と、電子輸送層113−4と、を有する構成を例示している。また、図22Aにおいては、共通層114は、電子注入層として機能する。
また、図22Bは、表示装置の一態様を示す断面図である。図22Bに示す表示装置は、絶縁層105と、絶縁層105上の導電層111Rと、絶縁層105上の導電層111Gと、導電層111R上の導電層112Rと、導電層111G上の導電層112Gと、絶縁層105、導電層111R、導電層111G、導電層112R、及び導電層112Gと接する絶縁層127bと、絶縁層127b、導電層112R、及び導電層112Gと接するEL層113と、EL層113上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、共通電極115上の保護層131と、を有する。
図22Bに示す表示装置の発光領域には、一対の電極間にEL層として、EL層113と共通層114が設けられる。図22Bに示すEL層113は、図22Aとは異なり、複数の発光素子が共有する一続きの膜である。なお、図22Bにおいて、EL層113は、正孔注入層113−1と、正孔輸送層113−2と、発光層113−3と、電子輸送層113−4と、を有する構成を例示している。また、図22Bにおいては、共通層114は、電子注入層として機能する。
図22Bにおいて、絶縁層127bは、導電層111Rの側面と、導電層111Gの側面と、導電層112Rの側面及び上面の一部と、導電層112Gの側面及び上面の一部と、を覆うように設けられる。このように絶縁層127bは、導電層の側面、及び導電層の上面の一部を覆う構造体(土手ともいう)としての機能を有する。すなわち、絶縁層127bは、導電層111R、導電層111G、導電層112R、及び導電層112Gと接する領域を有するように設けられる。
図22Bでは、領域184、及び領域186を図示している。領域184は、表示装置の発光領域としての機能を有し、領域186は、表示装置の非発光領域としての機能を有する。
図22Aに示すように、本発明の一態様の表示装置においては、発光素子ごとにEL層113(ここでは、正孔注入層113−1、正孔輸送層113−2、発光層113−3、及び電子輸送層113−4)が島状に設けられることで、副画素間に横リーク電流が発生することを抑制できる。特に、EL層113が有する正孔注入層113−1が島状に設けられることにより、好適に副画素間の横リーク電流を低減させることができる。なお、正孔注入層113−1は、EL層113において、他の層に比較し導電性が高い層であるため、図22Aに示すように、少なくとも正孔注入層113−1は隣接する副画素間で分離されている構成が好ましい。
また、図22Aでは、発光領域として機能する領域180において、EL層(EL層113、及び共通層114)の中央部における一対の電極間の距離(Dと図示する)と、EL層(EL層113、及び共通層114)の端部における一対の電極間の距離(Dと図示する)と、の差が小さいことが好ましい。より具体的には、EL層の端部における一対の電極間の距離(D)は、EL層の中央部における一対の電極間の距離(D)に対して、±10%未満であることが好ましく、±3%未満であることがより好ましい。EL層の中央部における一対の電極間の距離(D)と、EL層の端部における一対の電極間の距離(D)との差を小さくする、又は差を無くすことで、発光領域において均等な発光を得ることができる。
一方で、図22Bに示すように、EL層113が隣接する副画素間で共通して設けられる構成、特に正孔注入層113−1が隣接する副画素間で共通して用いられる場合、非発光領域として機能する領域186の一部、又は全部が発光する可能性がある。換言すると、副画素間に横リーク電流が発生する可能性がある。また、図22Bでは、発光領域として機能する領域184において、EL層(EL層113、及び共通層114)の中央部における一対の電極間の距離(Dと図示する)と、EL層(EL層113、及び共通層114)の端部における一対の電極間の距離(Dと図示する)と、の差が、上述のDとDとの差よりも大きくなる。
なお、図22Bでは、非発光領域として機能する領域186における一対の電極間の距離(Dと図示する)は、EL層の端部における一対の電極間の距離(D)よりも大きくなる。なお、領域186における一対の電極間の距離(D)は、EL層113の膜厚と、共通層114の膜厚と、絶縁層127bの端部の膜厚と、を合わせた値となる。例えば、非発光領域として機能する領域186の一部が発光した場合、領域186における一対の電極間の距離(D)において、光が共振するために、発光領域として機能する領域184における光の共振の距離と異なる。よって、領域186が発光する場合においては、領域184と、光の共振の距離が変わるため、輝度、色度、及び発光方向のいずれか一又は複数が、領域186と領域184とで異なる。また、発光領域として機能する領域184と、非発光領域として機能する領域186との、発光が混在した場合、発光スペクトルがブロードになる、又は発光スペクトルに複数のピークを有する形状となる場合がある。一方で、図22Aに示す構成においては、非発光領域からの発光が抑えられた構成であるため、発光スペクトルがブロードになる、又は発光スペクトルが複数のピークを有する形状となることを抑制できる。
また、表示装置において、高輝度(例えば、10000cd/m)と低輝度(例えば、100cd/m)で色度が変わらない構成が好ましい。このためには、図22Aに示す構造の方が図22Bに示す構造よりも好適である。
図23は、図21Aに示す構成の変形例である。なお、図23では、例えば先に記載のマイクロキャビティ構造を省略して図示し、且つ図21Aに示す、副画素110R、及び副画素110G近傍を拡大した断面図を示す。つまり、図23は、図21Aに示す構成と図22Aに示す構成を組み合わせた例である。
[作製方法例1]
以下では、図2Aに示す構成、及び図18Aに示す構成を有する表示装置100の作製方法例を、図面を用いて説明する。
表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、及び導電膜等)は、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、又はALD法等を用いて形成することができる。CVD法としては、プラズマ化学気相堆積(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法、及び熱CVD法等が挙げられる。また、熱CVD法のひとつに、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organic CVD)法がある。
また、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、及び導電膜等)は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、又はナイフコート等の湿式の成膜方法により形成することができる。
特に、発光素子の作製には、蒸着法等の真空プロセス、及び、スピンコート法又はインクジェット法等の溶液プロセスを用いることができる。蒸着法としては、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、及び真空蒸着法等の物理蒸着法(PVD法)、並びに、化学蒸着法(CVD法)等が挙げられる。特にEL層は、蒸着法(例えば真空蒸着法)、塗布法(ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、又はスプレーコート法等)、印刷法(インクジェット法、スクリーン(孔版印刷)法、オフセット(平版印刷)法、フレキソ(凸版印刷)法、グラビア法、又はマイクロコンタクト法等)等の方法により形成することができる。
また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、例えばフォトリソグラフィ法を用いて加工することができる。又は、ナノインプリント法、サンドブラスト法、又はリフトオフ法等により薄膜を加工してもよい。また、メタルマスク等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。1つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、例えばエッチングにより当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう1つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、及び現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
フォトリソグラフィ法における露光では、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、又はこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、KrFレーザ光、又はArFレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、極端紫外光(EUV:Extreme Ultra−Violet)、又はX線を用いて露光を行ってもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、X線、又は電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビーム等のビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、又はサンドブラスト法等を用いることができる。
図2Aに示す構成、及び図18Aに示す構成を有する表示装置100を作製するには、まず、図24Aに示すように、基板(図示せず)上に絶縁層101を形成する。続いて、絶縁層101上に導電層102、及び導電層109を形成し、導電層102、及び導電層109を覆うように絶縁層101上に絶縁層103を形成する。続いて、絶縁層103上に絶縁層104を形成し、絶縁層104上に絶縁層105を形成する。
基板としては、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。基板として、絶縁性基板を用いる場合には、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、又は有機樹脂基板等を用いることができる。また、シリコン又は炭化シリコン等を材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、又はSOI基板等の半導体基板を用いることができる。
なお、図24Aでは、A1−A2間の断面図と、B1−B2間の断面図と、を並べて示している。表示装置の作製方法例を説明する以降の図においても同様である。
続いて、図24Aに示すように、絶縁層105、絶縁層104、及び絶縁層103に、導電層102に達する開口を形成する。続いて、当該開口を埋め込むように、プラグ106を形成する。
続いて、図24Aに示すように、プラグ106上、及び絶縁層105上に、後に導電層111R、導電層111G、導電層111B、及び導電層111Cとなる導電膜111fを形成する。導電膜111fの形成には、例えば、スパッタリング法又は真空蒸着法を用いることができる。また、導電膜111fとして、例えば金属材料を用いることができる。
導電膜111fは、下から順に後に導電層111aとなる膜と、後に導電層111bとなる膜と、後に導電層111cとなる膜と、の3層積層構造とすることができる。又は、導電膜111fは、下から順に後に導電層111aとなる膜と、後に導電層111bとなる膜と、の2層積層構造とすることができる。例えば、導電層111aとなる膜としてチタンを用い、導電層111bとなる膜としてアルミニウムを用い、導電層111cとなる膜としてチタンを用いることができる。又は、導電膜111fを単層構造とすることができる。
続いて、図24Bに示すように、例えばフォトリソグラフィ法を用いて導電膜111fを加工し、導電層111R、導電層111G、導電層111B、及び導電層111Cを形成する。具体的には、例えばレジストマスクの形成後、エッチング法により導電膜111fの一部を除去する。導電膜111fとして金属材料を用いる場合、導電膜111fは例えばドライエッチング法により除去することができる。ここで、例えば導電膜111fの一部をドライエッチング法により除去する場合、絶縁層105の導電層111と重ならない領域に凹部が形成される場合がある。
導電層111R、導電層111G、導電層111B、及び導電層111Cは、図2B1、図2B2、及び図4Cに示すように、導電層111aと、導電層111a上の導電層111bと、導電層111b上の導電層111cの3層積層構造とすることができる。また、導電層111R、導電層111G、導電層111B、及び導電層111Cは、図3A、図3B、及び図4Bに示すように、導電層111aと、導電層111a上の導電層111bと、の2層積層構造とすることができる。さらに、導電層111R、導電層111G、導電層111B、及び導電層111Cは、図4Aに示すように単層構造とすることができる。
続いて、図24Cに示すように、導電層111R上、導電層111G上、導電層111B上、導電層111C上、及び絶縁層105上に、後に導電層112R、導電層112G、導電層112B、及び導電層112Cとなる導電膜112fを形成する。導電膜112fの形成には、例えば、スパッタリング法又は真空蒸着法を用いることができる。
図2B1、及び図3Aに示す構成の導電層112を形成する場合、導電膜112fとして、例えば導電性酸化物を用いることができる。また、図2B2、及び図3Bに示す構成の導電層112を形成する場合、導電膜112fは、下から順に後に導電層112aとなる膜と、後に導電層112bとなる膜と、の2層積層構造とすることができる。例えば、導電層112aとなる膜としてチタン、銀、又は銀を含む合金等の金属材料を用い、導電層112bとなる膜として導電性酸化物を用いることができる。さらに、図4A、図4B、及び図4Cに示す構成の導電層112を形成する場合、導電膜112fは、下から順に後に導電層112aとなる膜と、後に導電層112bとなる膜と、後に導電層112cとなる膜と、の3層積層構造とすることができる。例えば、導電層112aとなる膜として導電性酸化物を用い、導電層112bとなる膜として銀、又は銀を含む合金を用い、導電層112cとなる膜として導電性酸化物を用いることができる。
また、導電膜112fの形成には、ALD法を用いることができる。ここで、導電膜112fとして、インジウム、錫、亜鉛、ガリウム、チタン、アルミニウム、及びシリコンの中から選ばれるいずれか一又は複数を有する酸化物を用いることができる。この場合、プリカーサ(一般的には、前駆体、又は金属プリカーサ等と呼ばれる場合がある)の導入、当該プリカーサのパージ、酸化剤(一般的には、反応剤、リアクタント、又は非金属プリカーサ等と呼ばれる場合がある)の導入、及び当該酸化剤のパージを1サイクルとして、当該サイクルを繰り返し行うことにより導電膜112fを形成することができる。ここで、インジウム錫酸化物等、複数種の金属が含まれる酸化物膜を導電膜112fとして形成する場合、プリカーサの種類ごとにサイクル数を異ならせることにより、金属の組成を制御することができる。
例えば、導電膜112fとしてインジウム錫酸化物膜を成膜する場合、インジウムを含むプリカーサの導入後、当該プリカーサをパージし酸化剤を導入してIn−O膜を形成し、次に錫を含むプリカーサの導入後、当該プリカーサをパージし酸化剤を導入してSn−O膜を形成する。ここで、In−O膜形成のサイクル数を、Sn−O膜形成のサイクル数より多くすることにより、導電膜112fに含まれるInの原子数を、Snの原子数より多くすることができる。
また、例えば導電膜112fとして酸化亜鉛膜を成膜する場合、Zn−O膜を上記の手順で形成する。また、例えば導電膜112fとしてアルミニウム亜鉛酸化物膜を成膜する場合、Zn−O膜、及びAl−O膜をそれぞれ上記の手順で形成する。また、例えば導電膜112fとして酸化チタン膜を成膜する場合、Ti−O膜を上記の手順で形成する。また、例えば導電膜112fとしてシリコンを含むインジウム錫酸化物膜を成膜する場合、In−O膜、Sn−O膜、及びSi−O膜を上記の手順で形成する。また、例えば導電膜112fとしてガリウムを含む酸化亜鉛膜を成膜する場合、Ga−O膜、及びZn−O膜を上記の手順で形成する。
インジウムを含むプリカーサとして、例えばトリエチルインジウム、トリメチルインジウム、又は[1,1,1−トリメチル−N−(トリメチルシリル)アミド]−インジウムを用いることができる。錫を含むプリカーサとして、例えば塩化錫、又はテトラキス(ジメチルアミド)錫を用いることができる。亜鉛を含むプリカーサとして、例えばジエチル亜鉛、又はジメチル亜鉛を用いることができる。ガリウムを含むプリカーサとして、例えばトリエチルガリウムを用いることができる。チタンを含むプリカーサとして、例えば塩化チタン、テトラキス(ジメチルアミド)チタン、又はチタン酸テトライソプロピルを用いることができる。アルミニウムを含むプリカーサとして、例えば塩化アルミニウム、又はトリメチルアルミニウムを用いることができる。シリコンを含むプリカーサとして、例えばトリシリルアミン、ビス(ジエチルアミノ)シラン、トリス(ジメチルアミノ)シラン、ビス(tert−ブチルアミノ)シラン、又はビス(エチルメチルアミノ)シランを用いることができる。また、酸化剤として、例えば水蒸気、酸素プラズマ、又はオゾンガスを用いることができる。
ここで、例えば導電層111の形成後、且つ導電膜112fの形成前に、導電層111の表面が酸化する場合がある。例えば、導電層111を形成した後に大気開放することにより、大気中に含まれる酸素に起因して導電層111の表面が酸化する場合がある。ここで、導電層111の最も上層に、酸化により電気抵抗率が上昇する金属を用いる場合、導電層111と導電層112の接触界面における電気抵抗が、導電層111の表面が酸化していない場合より大きくなる場合がある。これにより、作製された表示装置に不良が発生し、信頼性が低い表示装置となる場合がある。
よって、導電層111の形成後、且つ導電膜112fの形成前に、導電層111の表面の酸化物を除去することが好ましい。そして、酸化物を除去した後、大気開放せずに導電膜112fを成膜することが好ましい。これにより、導電層111と導電層112の接触界面における電気抵抗を小さくすることができる。よって、表示装置100に不良が発生することを抑制し、表示装置100を信頼性が高い表示装置とすることができる。導電層111の表面の酸化物は、例えば逆スパッタリング法により除去することができる。
逆スパッタリング法とは、通常のスパッタリングにおいてはスパッタターゲットにイオンを衝突させるところを、逆に、被処理面にイオンを衝突させることによって被処理面を改質する方法のことをいう。被処理面にイオンを衝突させる方法としては、例えばアルゴン等の第18族元素を含むガス雰囲気中で被処理面側に高周波電圧を印加して、被処理面付近にプラズマを生成する方法がある。なお、第18族元素を含むガス雰囲気に代えて、窒素又は酸素等を含む雰囲気を適用してもよい。逆スパッタリング法で用いる装置は、スパッタリング装置に限定されず、プラズマCVD装置、又はドライエッチング装置等で同様の処理を行うことができる。
続いて、図24Dに示すように、例えばフォトリソグラフィ法を用いて導電膜112fを加工し、導電層112R、導電層112G、導電層112B、及び導電層112Cを形成する。具体的には、例えばレジストマスクの形成後、エッチング法により導電膜112fの一部を除去する。導電膜112fとして導電性酸化物を用いる場合、導電膜112fは例えばウェットエッチング法により除去することができる。導電層112は、導電層111の上面及び側面を覆うように形成される。なお、例えば導電層112を図2B2に示す構成とし、導電層112aとして金属材料を用い、導電層112bとして導電性酸化物を用いる場合、導電層112bとなる導電膜の一部をウェットエッチング法により除去した後、導電層112aとなる導電膜の一部をドライエッチング法により除去することができる。なお、導電層112aとなる導電膜の一部をウェットエッチング法により除去してもよいし、導電層112bとなる導電膜の一部をドライエッチング法により除去してもよい。
ここで、導電層112を、図2B2、及び図3Bに示すように導電層112aと導電層112bの積層構造とする場合、導電膜112fに含まれる、導電層112aとなる膜には、チタン、銀、又は銀を含む合金等の金属材料を用いることができる。また、導電膜112fに含まれる、導電層112bとなる膜には、例えばインジウム錫酸化物等の導電性酸化物を用いることができる。前述のように、導電層112aとして銀、又は銀を含む合金を用いることにより、画素電極の可視光に対する反射率を高くすることができる。一方、前述のように、チタンは銀よりエッチングによる加工性に優れるため、導電層112aとなる膜にチタンを用いることにより、当該膜を容易に加工して導電層112aを形成することができる。
続いて、導電層112の疎水化処理を行うことが好ましい。疎水化処理では、処理対象となる表面を親水性から疎水性にすること、又は処理対象となる表面の疎水性を高めることができる。導電層112の疎水化処理を行うことで、導電層112と、後の工程で形成されるEL層113と、の密着性を高め、膜剥がれを抑制できる。なお、疎水化処理は行わなくてもよい。
疎水化処理は、例えば導電層112へのフッ素修飾により行うことができる。フッ素修飾は例えば、フッ素を含むガスによる処理又は加熱処理、又はフッ素を含むガス雰囲気中におけるプラズマ処理等により行うことができる。フッ素を含むガスとして、例えばフッ素ガスを用いることができ、例えばフルオロカーボンガスを用いることができる。フルオロカーボンガスとして、例えば四フッ化炭素(CF)ガス、Cガス、Cガス、Cガス、又はC等の低級フッ化炭素ガスを用いることができる。また、フッ素を含むガスとして、例えばSFガス、NFガス、又はCHFガス等を用いることができる。また、これらのガスに、ヘリウムガス、アルゴンガス、水素ガス、又は酸素ガス等を適宜添加することができる。
また、導電層112の表面に対して、アルゴン等の第18族元素を含むガス雰囲気中におけるプラズマ処理を行った後、シリル化剤を用いた処理を行うことで、導電層112の表面を疎水化することができる。シリル化剤として、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、又はトリメチルシリルイミダゾール(TMSI)等を用いることができる。さらに、導電層112の表面に対して、アルゴン等の第18族元素を含むガス雰囲気中におけるプラズマ処理を行った後、シランカップリング剤を用いた処理を行うことでも、導電層112の表面を疎水化することができる。
導電層112の表面に対して、アルゴン等の第18族元素を含むガス雰囲気中におけるプラズマ処理を行うことにより、導電層112の表面に対してダメージを与えることができる。これにより、HMDS等のシリル化剤に含まれるメチル基が、導電層112の表面に結合しやすくなる。また、シランカップリング剤によるシランカップリングが発生しやすくなる。以上により、導電層112の表面に対して、アルゴン等の第18族元素を含むガス雰囲気中におけるプラズマ処理を行った後、シリル化剤、又はシランカップリング剤を用いた処理を行うことで、導電層112の表面を疎水化することができる。
シリル化剤、又はシランカップリング剤等を用いた処理は、例えばスピンコート法又はディップ法等を用いて、シリル化剤又はシランカップリング剤等を塗布することにより行うことができる。また、シリル化剤又はシランカップリング剤等を用いた処理は、例えば気相法を用いて、導電層112上等にシリル化剤を有する膜、又はシランカップリング剤を有する膜等を形成することにより行うことができる。気相法では、まず、シリル化剤を有する材料、又はシランカップリング剤を有する材料等を揮発させることにより、シリル化剤、又はシランカップリング剤等を雰囲気中に含ませる。続いて、当該雰囲気中に、例えば導電層112が形成されている基板をおく。これにより導電層112上に、シリル化剤、又はシランカップリング剤等を有する膜を形成することができ、導電層112の表面を疎水化することができる。
続いて、図25Aに示すように、後にEL層113RとなるEL膜113Rfを、導電層112R上、導電層112G上、導電層112B上、及び絶縁層105上に形成する。
図25Aに示すように、導電層112C上には、EL膜113Rfを形成していない。例えば、エリアマスクを用いることで、EL膜113Rfを所望の領域にのみ成膜することができる。エリアマスクを用いた成膜工程と、レジストマスクを用いた加工工程と、を採用することで、比較的簡単なプロセスにて発光素子を作製することができる。
EL膜113Rfは、例えば蒸着法、具体的には真空蒸着法により形成することができる。また、EL膜113Rfは、転写法、印刷法、インクジェット法、又は塗布法等の方法で形成してもよい。
続いて、図25Aに示すように、EL膜113Rf上、導電層112C上、及び絶縁層105上に、後にマスク層118Rとなるマスク膜118Rfと、後にマスク層119Rとなるマスク膜119Rfと、を順に形成する。
なお、本実施の形態では、マスク膜118Rfとマスク膜119Rfの2層構造でマスク膜を形成する例を示すが、マスク膜は単層構造であってもよく、3層以上の積層構造であってもよい。
EL膜113Rf上にマスク層を設けることで、表示装置の作製工程中にEL膜113Rf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。
マスク膜118Rfには、EL膜113Rfの加工条件に対する耐性の高い膜、具体的には、EL膜113Rfとのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。マスク膜119Rfには、マスク膜118Rfとのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。
また、マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfは、EL膜113Rfの耐熱温度よりも低い温度で形成する。マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfを形成する際の基板温度としては、それぞれ、代表的には、200℃以下、好ましくは150℃以下、より好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下、さらに好ましくは80℃以下である。
マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfには、ウェットエッチング法により除去できる膜を用いることが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfの加工時に、EL膜113Rfに加わるダメージを低減することができる。
マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfの形成には、例えば、スパッタリング法、ALD法(熱ALD法、又はPEALD法)、CVD法、又は真空蒸着法を用いることができる。また、前述の湿式の成膜方法を用いて形成してもよい。
なお、EL膜113Rf上に接して形成されるマスク膜118Rfは、マスク膜119Rfよりも、EL膜113Rfへのダメージが少ない形成方法を用いて形成されることが好ましい。例えば、スパッタリング法よりも、ALD法又は真空蒸着法を用いて、マスク膜118Rfを形成することが好ましい。
マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfとしては、それぞれ、例えば金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、有機絶縁膜、及び無機絶縁膜等のうち一種又は複数種を用いることができる。
マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfには、それぞれ、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、若しくはタンタル等の金属材料、又は該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウム又は銀等の低融点材料を用いることが好ましい。マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfの一方又は双方に紫外線を遮蔽することが可能な金属材料を用いることで、EL膜113Rfに紫外線が照射されることを抑制でき、EL膜113Rfの劣化を抑制できるため、好ましい。
また、マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfには、それぞれ、In−Ga−Zn酸化物、酸化インジウム、In−Zn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)、又はシリコンを含むインジウムスズ酸化物等の金属酸化物を用いることができる。
なお、上記ガリウムに代えて元素M(Mは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、又はマグネシウムから選ばれた一種又は複数種)を用いてもよい。特に、Mは、ガリウム、アルミニウム、又はイットリウムから選ばれた一種又は複数種とすることが好ましい。
また、マスク膜として、光、特に紫外線に対して遮光性を有する材料を含む膜を用いることができる。例えば、紫外線に対して反射性を有する膜、又は紫外線を吸収する膜を用いることができる。遮光性を有する材料としては、紫外線に対して遮光性のある金属、絶縁体、半導体、又は半金属等、様々な材料を用いることができるが、当該マスク膜の一部又は全部は、後の工程で除去するため、エッチングによる加工が可能である膜であることが好ましく、特に加工性が良好であることが好ましい。
例えば、半導体の製造プロセスと親和性の高い材料として、シリコン及びゲルマニウム等の半導体材料が挙げられる。また、上記半導体材料の酸化物及び窒化物が挙げられる。また、炭素等の非金属(半金属)材料、及びその化合物が挙げられる。また、チタン、タンタル、タングステン、クロム、及びアルミニウム等の金属、並びにこれらの一以上を含む合金が挙げられる。また、酸化チタン及び酸化クロム等の上記金属を含む酸化物、並びに窒化チタン、窒化クロム、及び窒化タンタル等の窒化物が挙げられる。
マスク膜に、紫外線に対して遮光性を有する材料を含む膜を用いることで、例えば露光工程でEL層に紫外線が照射されることを抑制できる。EL層が紫外線によってダメージを受けることを抑制することで、発光素子の信頼性を高めることができる。
なお、紫外線に対して遮光性を有する材料を含む膜は、後述する絶縁膜125fとして用いても、同様の効果を奏する。
また、マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfとしては、それぞれ、保護層131に用いることができる各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、酸化絶縁膜は、窒化絶縁膜に比べてEL膜113Rfとの密着性が高く好ましい。例えば、マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfには、それぞれ、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、又は酸化シリコン等の無機絶縁材料を用いることができる。マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfとして、例えば、ALD法を用いて酸化アルミニウム膜を形成することができる。ALD法を用いることで、下地、特にEL層へのダメージを低減できるため好ましい。
例えば、マスク膜118Rfとして、ALD法を用いて形成した無機絶縁膜、例えば酸化アルミニウム膜を用い、マスク膜119Rfとして、スパッタリング法を用いて形成した無機膜、例えばIn−Ga−Zn酸化物膜、アルミニウム膜、又はタングステン膜を用いることができる。
なお、マスク膜118Rfと、後に形成する絶縁層125との双方に、同じ無機絶縁膜を用いることができる。例えば、マスク膜118Rfと絶縁層125との双方に、ALD法を用いて形成した酸化アルミニウム膜を用いることができる。ここで、マスク膜118Rfと、絶縁層125とで、同じ成膜条件を適用してもよく、互いに異なる成膜条件を適用してもよい。例えば、マスク膜118Rfを、絶縁層125と同様の条件で成膜することで、マスク膜118Rfを、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性の高い絶縁膜とすることができる。一方で、マスク膜118Rfは後の工程で大部分又は全部を除去する層であるため、加工が容易であることが好ましい。このため、マスク膜118Rfは、絶縁層125と比べて、成膜時の基板温度が低い条件で成膜することが好ましい。
マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfの一方又は双方に、有機材料を用いてもよい。例えば、有機材料として、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、水又はアルコールに溶解する材料を好適に用いることができる。このような材料の成膜の際には、水又はアルコール等の溶媒に溶解させた状態で、湿式の成膜方法で塗布した後に、溶媒を蒸発させるための加熱処理を行うことが好ましい。このとき、減圧雰囲気下での加熱処理を行うことで、低温且つ短時間で溶媒を除去できるため、EL膜113Rfへの熱的なダメージを低減することができ好ましい。
マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfには、それぞれ、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、アルコール可溶性のポリアミド樹脂、又はパーフルオロポリマー等のフッ素樹脂等の有機樹脂を用いてもよい。
例えば、マスク膜118Rfとして、蒸着法又は上記湿式の成膜方法のいずれかを用いて形成した有機膜(例えば、PVA膜)を用い、マスク膜119Rfとして、スパッタリング法を用いて形成した無機膜(例えば、窒化シリコン膜)を用いることができる。
なお、本発明の一態様の表示装置には、マスク膜の一部がマスク層として残存する場合がある。
続いて、図25Aに示すように、マスク膜119Rf上にレジストマスク190Rを形成する。レジストマスク190Rは、感光性材料(フォトレジスト)を塗布し、露光及び現像を行うことで形成することができる。
レジストマスク190Rは、ポジ型のレジスト材料及びネガ型のレジスト材料のどちらを用いて作製してもよい。
レジストマスク190Rは、導電層112Rと重なる位置に設ける。レジストマスク190Rは、導電層112Cと重なる位置にも設けることが好ましい。これにより、導電層112Cが表示装置の作製工程中にダメージを受けることを抑制できる。なお、導電層112C上にレジストマスク190Rを設けなくてもよい。また、レジストマスク190Rは、図25AのB1−B2間の断面図に示すように、EL膜113Rfの端部から、導電層112CのEL膜113Rf側の端部までを覆うように設けることが好ましい。
続いて、図25A、及び図25Bに示すように、レジストマスク190Rを用いて、マスク膜119Rfの一部を除去し、マスク層119Rを形成する。マスク層119Rは、導電層112R上と、導電層112C上と、に残存する。その後、レジストマスク190Rを除去する。続いて、マスク層119Rをマスク(ハードマスクともいう)に用いて、マスク膜118Rfの一部を除去し、マスク層118Rを形成する。
マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfは、それぞれ、ウェットエッチング法又はドライエッチング法により加工することができる。マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。
ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfの加工時に、EL膜113Rfに加わるダメージを低減することができる。ウェットエッチング法を用いる場合、例えば、現像液、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(TMAH)、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いた薬液等を用いることが好ましい。
マスク膜119Rfの加工においてはEL膜113Rfが露出しないため、マスク膜118Rfの加工よりも加工方法の選択の幅は広い。具体的には、マスク膜119Rfの加工の際に、エッチングガスに酸素を含むガスを用いる場合、マスク膜118Rfの加工の際にエッチングガスに酸素を含むガスを用いる場合より、EL膜113Rfの劣化を抑制できる。
また、マスク膜118Rfの加工においてドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、EL膜113Rfの劣化を抑制できる。ドライエッチング法を用いる場合、例えば、CF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、又は第18族元素を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。第18族元素として、例えばHeを用いることができる。
例えば、マスク膜118Rfとして、ALD法を用いて形成した酸化アルミニウム膜を用いる場合、CHFとHe、又はCHFとHeとCHを用いて、ドライエッチング法によりマスク膜118Rfの一部を除去することができる。また、マスク膜119Rfとして、スパッタリング法を用いて形成したIn−Ga−Zn酸化物膜を用いる場合、希釈リン酸を用いて、ウェットエッチング法によりマスク膜119Rfの一部を除去することができる。又は、CHとArを用いて、ドライエッチング法によりマスク膜119Rfの一部を除去してもよい。又は、希釈リン酸を用いて、ウェットエッチング法によりマスク膜119Rfの一部を除去することができる。また、マスク膜119Rfとして、スパッタリング法を用いて形成したタングステン膜を用いる場合、SF、CFとO、又はCFとClとOを用いて、ドライエッチング法によりマスク膜119Rfの一部を除去することができる。
レジストマスク190Rは、例えば、酸素プラズマを用いたアッシングにより除去することができる。又は、酸素ガスと、CF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、又は第18族元素と、を用いてもよい。第18族元素として、例えばHeを用いることができる。又は、ウェットエッチングにより、レジストマスク190Rを除去してもよい。このとき、マスク膜118Rfが最表面に位置し、EL膜113Rfは露出していないため、レジストマスク190Rの除去工程において、EL膜113Rfにダメージが入ることを抑制できる。また、レジストマスク190Rの除去方法の選択の幅を広げることができる。
続いて、図25A、及び図25Bに示すように、EL膜113Rfを加工して、EL層113Rを形成する。例えば、マスク層119R及びマスク層118Rをマスクに用いて、EL膜113Rfの一部を除去し、EL層113Rを形成する。
これにより、図25Bに示すように、導電層112R上に、EL層113R、マスク層118R、及びマスク層119Rの積層構造が残存する。また、導電層112G及び導電層112Bは露出する。
図25Bでは、EL層113Rの端部が、導電層112Rの端部よりも外側に位置する例を示す。このような構成とすることで、画素の開口率を高くすることができる。なお、図25Bでは図示していないが、上記エッチング処理によって、絶縁層105のEL層113Rと重畳しない領域に凹部が形成される場合がある。
また、EL層113Rが導電層112Rの上面及び側面を覆うことにより、導電層112Rを露出させずに、以降の工程を行うことができる。導電層112Rの端部が露出していると、例えばエッチング工程において腐食が生じる場合がある。導電層112Rの腐食により生じた生成物は不安定な場合があり、例えばウェットエッチングの場合には溶液中に溶解し、ドライエッチングの場合には雰囲気中に飛散する懸念がある。生成物の溶液中への溶解、又は雰囲気中への飛散により、例えば、被処理面及びEL層113Rの側面等に生成物が付着し、発光素子の特性に悪影響を及ぼす、又は複数の発光素子の間にリークパスを形成する可能性がある。また、導電層112Rの端部が露出している領域では、互いに接する層同士の密着性が低下し、EL層113R又は導電層112Rの膜剥がれが生じやすくなる恐れがある。
よって、EL層113Rが導電層112Rの上面及び側面を覆う構成とすることにより、例えば、発光素子の歩留まり及び特性を向上させることができる。
前述のように、レジストマスク190Rは、B1−B2間において、EL層113Rの端部から、導電層112CのEL層113R側の端部までを覆うように設けることが好ましい。これにより、図25Bに示すように、マスク層118R、及びマスク層119Rが、B1−B2間において、EL層113Rの端部から、導電層112CのEL層113R側の端部までを覆うように設けられる。よって、例えばB1−B2間において、絶縁層105が露出することを抑制できる。これにより、絶縁層105、絶縁層104、及び絶縁層103の一部がエッチング等により除去され、導電層109が露出することを抑制することができる。このため、導電層109が、意図せず、他の導電層と電気的に接続されることを抑制できる。例えば、導電層109と、後の工程で形成する共通電極115との間のショートを抑制できる。
EL膜113Rfの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。特に、異方性のドライエッチングが好ましい。又は、ウェットエッチングを用いてもよい。
ドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、EL膜113Rfの劣化を抑制できる。
また、エッチングガスに酸素を含むガスを用いてもよい。エッチングガスが酸素を含むことで、エッチングの速度を速めることができる。したがって、エッチング速度を十分な速さに維持しつつ、低パワーの条件でエッチングを行うことができる。このため、EL膜113Rfに与えるダメージを抑制できる。さらに、エッチング時に生じる反応生成物の付着等の不具合を抑制できる。
ドライエッチング法を用いる場合、例えば、H、CF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、又はHe若しくはAr等の第18族元素のうち、一種以上を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。又は、これらの一種以上と、酸素を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。又は、酸素ガスをエッチングガスに用いてもよい。具体的には、例えばHとArを含むガス、又はCFとHeを含むガスをエッチングガスに用いることができる。また、例えば、CF、He、及び酸素を含むガスをエッチングガスに用いることができる。また、例えば、HとArを含むガス、及び酸素を含むガスをエッチングガスに用いることができる。
以上のように、本発明の一態様では、マスク膜119Rf上にレジストマスク190Rを形成し、レジストマスク190Rを用いて、マスク膜119Rfの一部を除去することにより、マスク層119Rを形成する。その後、マスク層119Rをマスクに用いて、EL膜113Rfの一部を除去することにより、EL層113Rを形成する。よって、フォトリソグラフィ法を用いてEL膜113Rfを加工することにより、EL層113Rが形成されるということができる。なお、レジストマスク190Rを用いて、EL膜113Rfの一部を除去してもよい。その後、レジストマスク190Rを除去してもよい。
次に、例えば導電層112Gの疎水化処理を行うことが好ましい。EL膜113Rfの加工時に、例えば導電層112Gの表面状態が親水性に変化する場合がある。導電層112Gの疎水化処理を行うことで、例えば導電層112Gと後の工程で形成される層(ここではEL層113G)との密着性を高め、膜剥がれを抑制できる。なお、疎水化処理は行わなくてもよい。
続いて、図25Cに示すように、後にEL層113GとなるEL膜113Gfを、導電層112G上、導電層112B上、マスク層119R上、及び絶縁層105上に形成する。
EL膜113Gfは、EL膜113Rfの形成に用いることができる方法と同様の方法で形成することができる。
続いて、図25Cに示すように、EL膜113Gf上、及びマスク層119R上に、後にマスク層118Gとなるマスク膜118Gfと、後にマスク層119Gとなるマスク膜119Gfと、を順に形成する。その後、レジストマスク190Gを形成する。マスク膜118Gf及びマスク膜119Gfの材料及び形成方法は、マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfに適用できる条件と同様である。レジストマスク190Gの材料及び形成方法は、レジストマスク190Rに適用できる条件と同様である。
レジストマスク190Gは、導電層112Gと重なる位置に設ける。
続いて、図25C、及び図25Dに示すように、レジストマスク190Gを用いて、マスク膜119Gfの一部を除去し、マスク層119Gを形成する。マスク層119Gは、導電層112G上に残存する。その後、レジストマスク190Gを除去する。続いて、マスク層119Gをマスクに用いて、マスク膜118Gfの一部を除去し、マスク層118Gを形成する。続いて、EL膜113Gfを加工して、EL層113Gを形成する。例えば、マスク層119G及びマスク層118Gをマスクに用いて、EL膜113Gfの一部を除去し、EL層113Gを形成する。
これにより、図25Dに示すように、導電層112G上に、EL層113G、マスク層118G、及びマスク層119Gの積層構造が残存する。また、マスク層119R及び導電層112Bは露出する。
次に、例えば導電層112Bの疎水化処理を行うことが好ましい。EL膜113Gfの加工時に、例えば導電層112Bの表面状態が親水性に変化する場合がある。例えば導電層112Bの疎水化処理を行うことで、例えば導電層112Bと後の工程で形成される層(ここではEL層113B)との密着性を高め、膜剥がれを抑制できる。なお、疎水化処理は行わなくてもよい。
続いて、図26Aに示すように、後にEL層113BとなるEL膜113Bfを、導電層112B上、マスク層119R上、マスク層119G上、及び絶縁層105上に形成する。
EL膜113Bfは、EL膜113Rfの形成に用いることができる方法と同様の方法で形成することができる。
続いて、図26Aに示すように、EL膜113Bf上、及びマスク層119R上に、後にマスク層118Bとなるマスク膜118Bfと、後にマスク層119Bとなるマスク膜119Bfと、を順に形成する。その後、レジストマスク190Bを形成する。マスク膜118Bf及びマスク膜119Bfの材料及び形成方法は、マスク膜118Rf及びマスク膜119Rfに適用できる条件と同様である。レジストマスク190Bの材料及び形成方法は、レジストマスク190Rに適用できる条件と同様である。
レジストマスク190Bは、導電層112Bと重なる位置に設ける。
続いて、図26A、及び図26Bに示すように、レジストマスク190Bを用いて、マスク膜119Bfの一部を除去し、マスク層119Bを形成する。マスク層119Bは、導電層112B上に残存する。その後、レジストマスク190Bを除去する。続いて、マスク層119Bをマスクに用いて、マスク膜118Bfの一部を除去し、マスク層118Bを形成する。続いて、EL膜113Bfを加工して、EL層113Bを形成する。例えば、マスク層119B及びマスク層118Bをマスクに用いて、EL膜113Bfの一部を除去し、EL層113Bを形成する。
これにより、図26Bに示すように、導電層112B上に、EL層113B、マスク層118B、及び、マスク層119Bの積層構造が残存する。また、マスク層119R、及びマスク層119Gは露出する。
なお、EL層113Rの側面、EL層113Gの側面、及びEL層113Bの側面は、それぞれ、被形成面に対して垂直又は概略垂直であることが好ましい。例えば、被形成面と、これらの側面との成す角度を、60度以上90度以下とすることが好ましい。
上記のように、フォトリソグラフィ法を用いて形成したEL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのうち隣接する2つの間の距離は、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下、又は1μm以下にまで狭めることができる。ここで、当該距離とは、例えば、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bのうち、隣接する2つの対向する端部の間の距離で規定することができる。このように、島状のEL層113の間の距離を狭めることで、高い精細度と、大きな開口率を有する表示装置を提供することができる。
続いて、図26Cに示すように、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bを除去することが好ましい。後の工程によっては、マスク層118R、マスク層118G、マスク層118B、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bが表示装置に残存する場合がある。この段階でマスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bを除去することで、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bが表示装置に残存することを抑制できる。例えば、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bに導電材料を用いる場合、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bを事前に除去しておくことで、残存したマスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bによるリーク電流の発生、及び容量の形成等を抑制できる。
なお、本実施の形態では、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bを除去する場合を例に挙げて説明するが、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bは除去しなくてもよい。例えば、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bが、前述の、紫外線に対して遮光性を有する材料を含む場合は、除去せずに次の工程に進むことで、EL層113を紫外線から保護することができ、好ましい。
マスク層の除去工程には、マスク層の加工工程と同様の方法を用いることができる。特に、ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、マスク層を除去する際に、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bに加わるダメージを低減することができる。
また、マスク層を、水又はアルコール等の溶媒に溶解させることで除去してもよい。アルコールとしては、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール(IPA)、又はグリセリン等が挙げられる。
マスク層を除去した後に、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bに含まれる水、並びにEL層113R表面、EL層113G表面、及びEL層113B表面に吸着する水を除去するため、乾燥処理を行ってもよい。例えば、不活性ガス雰囲気又は減圧雰囲気下における加熱処理を行うことができる。加熱処理は、基板温度として50℃以上200℃以下、好ましくは60℃以上150℃以下、より好ましくは70℃以上120℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。
続いて、図26Dに示すように、EL層113R、EL層113G、EL層113B、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bを覆うように、後に絶縁層125となる絶縁膜125fを形成する。
後述するように、絶縁膜125fの上面に接して、後に絶縁層127となる絶縁膜が形成される。このため、絶縁膜125fの上面は、当該絶縁膜に用いる材料、例えばアクリル樹脂を含む感光性の樹脂組成物に対して親和性が高いことが好ましい。当該親和性を向上させるため、表面処理を行って絶縁膜125fの上面を疎水化すること、又は疎水性を高めることが好ましい。例えば、HMDS等のシリル化剤を用いて処理を行うことが好ましい。このように絶縁膜125fの上面を疎水化することにより、絶縁膜127fを密着性良く形成することができる。なお、表面処理としては、前述の疎水化処理を行ってもよい。
続いて、図27Aに示すように、絶縁膜125f上に、後に絶縁層127となる絶縁膜127fを形成する。
絶縁膜125f及び絶縁膜127fは、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bへのダメージが少ない形成方法で成膜されることが好ましい。特に、絶縁膜125fは、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの側面に接して形成されるため、絶縁膜127fよりも、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bへのダメージが少ない形成方法で成膜されることが好ましい。
また、絶縁膜125f及び絶縁膜127fは、それぞれ、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの耐熱温度よりも低い温度で形成する。また、絶縁膜125fは成膜する際の基板温度を高くすることで、膜厚が薄くても、不純物濃度が低く、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性の高い膜とすることができる。
絶縁膜125f及び絶縁膜127fを形成する際の基板温度としては、それぞれ、60℃以上、80℃以上、100℃以上、又は120℃以上であり、かつ、200℃以下、180℃以下、160℃以下、150℃以下、又は140℃以下であることが好ましい。
絶縁膜125fとしては、上記の基板温度の範囲で、3nm以上、5nm以上、又は10nm以上、かつ200nm以下、150nm以下、100nm以下、又は50nm以下の厚さの絶縁膜を形成することが好ましい。
絶縁膜125fは、例えば、ALD法を用いて形成することが好ましい。ALD法を用いることで、成膜ダメージを小さくすることができ、また、被覆性の高い膜を成膜可能なため好ましい。絶縁膜125fとしては、例えば、ALD法を用いて酸化アルミニウム膜を形成することが好ましい。
そのほか、絶縁膜125fは、ALD法よりも成膜速度が速いスパッタリング法、CVD法、又はPECVD法を用いて形成してもよい。これにより、信頼性の高い表示装置を生産性高く作製することができる。
絶縁膜127fは、前述の湿式の成膜方法を用いて形成することが好ましい。絶縁膜127fは、例えば、スピンコートにより感光性材料を用いて形成することが好ましく、より具体的には、アクリル樹脂を含む感光性の樹脂組成物を用いて形成することが好ましい。
絶縁膜127fは、例えば、重合体、酸発生剤、及び溶媒を有する樹脂組成物を用いて形成することが好ましい。重合体は、1種又は複数種の単量体を用いて形成され、1種又は複数種の構造単位(構成単位ともいう)が規則的又は不規則に繰り返された構造を有する。酸発生剤としては、光の照射により酸を発生する化合物、及び加熱により酸を発生する化合物の一方又は双方を用いることができる。樹脂組成物は、さらに、感光剤、増感剤、触媒、接着助剤、界面活性剤、及び酸化防止剤のうち一つ又は複数を有していてもよい。
また、絶縁膜127fの形成後に加熱処理(プリベークともいう)を行うことが好ましい。当該加熱処理は、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの耐熱温度よりも低い温度で行う。加熱処理の際の基板温度としては、50℃以上200℃以下が好ましく、60℃以上150℃以下がより好ましく、70℃以上120℃以下がさらに好ましい。これにより、絶縁膜127f中に含まれる溶媒を除去することができる。
続いて、露光を行って、絶縁膜127fの一部に可視光線又は紫外線を感光させる。ここで、絶縁膜127fにアクリル樹脂を含むポジ型の感光性の樹脂組成物を用いる場合、後の工程で絶縁層127を形成しない領域に可視光線又は紫外線を照射する。絶縁層127は、導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bのいずれか2つに挟まれる領域、並びに導電層112Cの周囲に形成される。このため、導電層112R上、導電層112G上、導電層112B上、及び導電層112C上に、可視光線又は紫外線を照射する。なお、絶縁膜127fにネガ型の感光性材料を用いる場合、絶縁層127が形成される領域に可視光線又は紫外線を照射する。
絶縁膜127fへの露光領域によって、後に形成する絶縁層127の幅を制御することができる。本実施の形態では、絶縁層127が導電層111の上面と重なる部分を有するように加工する。
露光に用いる光は、i線(波長365nm)を含むことが好ましい。また、露光に用いる光は、g線(波長436nm)、及びh線(波長405nm)の少なくとも一方を含んでいてもよい。
ここで、マスク層118及び絶縁膜125fの一方又は双方として、酸素に対するバリア絶縁層、例えば酸化アルミニウム膜等を設けることで、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bへの酸素の拡散を低減できる。EL層は、光(可視光線又は紫外線)が照射されると、当該EL層に含まれる有機化合物が励起状態となり、雰囲気中に含まれる酸素との反応が促進される場合がある。より具体的には、酸素を有する雰囲気下において、光(可視光線又は紫外線)がEL層に照射されると当該EL層が有する有機化合物に酸素が結合する可能性がある。マスク層118及び絶縁膜125fを島状のEL層上に設けることによって、当該EL層に含まれる有機化合物への雰囲気中の酸素の結合を低減できる。
続いて、図27B1及び図27B2に示すように、現像を行って、絶縁膜127fの露光させた領域を除去し、絶縁層127aを形成する。なお、図27B2は、図27B1に示すEL層113Gと、絶縁層127aの端部とその近傍の拡大図である。絶縁層127aは、導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bのいずれか2つに挟まれる領域と、導電層112Cを囲う領域に形成される。ここで、絶縁膜127fにアクリル樹脂を用いる場合、現像液として、アルカリ性の溶液を用いることが好ましく、例えば、TMAHを用いることができる。
続いて、現像時の残渣(いわゆるスカム)を除去してもよい。例えば、酸素プラズマを用いたアッシングを行うことで、残渣を除去することができる。
なお、絶縁層127aの表面の高さを調整するために、エッチングを行ってもよい。絶縁層127aは、例えば、酸素プラズマを用いたアッシングにより加工してもよい。また、絶縁膜127fとして非感光性の材料を用いる場合においても、例えば当該アッシングにより、絶縁膜127fの表面の高さを調整することができる。
続いて、図28A及び図28Bに示すように、絶縁層127aをマスクとしてエッチング処理を行って絶縁膜125fの一部を除去し、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの一部の膜厚を薄くする。これにより、絶縁層127aの下に、絶縁層125が形成される。また、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの膜厚が薄い部分の表面が露出する。なお、図28Bは、図28Aに示すEL層113Gと、絶縁層127aの端部とその近傍の拡大図である。なお、以下では、絶縁層127aをマスクに用いたエッチング処理を、第1のエッチング処理ということがある。
第1のエッチング処理は、ドライエッチング又はウェットエッチングによって行うことができる。なお、絶縁膜125fを、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bと同様の材料を用いて成膜していた場合、第1のエッチング処理を一括で行うことができるため、好ましい。
図28Bに示すように、側面がテーパ形状である絶縁層127aをマスクとしてエッチングを行うことで、絶縁層125の側面、並びにマスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの側面上端部を比較的容易にテーパ形状にすることができる。
ドライエッチングを行う場合、塩素系のガスを用いることが好ましい。塩素系ガスとしては、Cl、BCl、SiCl、及びCCl等から選ばれた、単独又は2以上のガスを混合して用いることができる。また、上記塩素系ガスに、酸素ガス、水素ガス、ヘリウムガス、及びアルゴンガス等から選ばれた、単独又は2以上のガスを混合して、適宜添加することができる。ドライエッチングを用いることにより、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの膜厚が薄い領域を、良好な面内均一性で形成することができる。
ドライエッチング装置としては、高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置を用いることができる。高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置としては、例えば、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)エッチング装置を用いることができる。又は、平行平板型電極を有する容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)エッチング装置を用いることができる。平行平板型電極を有する容量結合型プラズマエッチング装置は、平行平板型電極の一方の電極に高周波電圧を印加する構成でもよい。又は平行平板型電極の一方の電極に複数の異なった高周波電圧を印加する構成でもよい。又は平行平板型電極それぞれに同じ周波数の高周波電圧を印加する構成でもよい。又は平行平板型電極それぞれに周波数の異なる高周波電圧を印加する構成でもよい。
また、ドライエッチングを行う場合、例えばドライエッチングで生じた副生成物が、絶縁層127aの上面及び側面等に堆積する場合がある。このため、エッチングガスに含まれる成分、絶縁膜125fに含まれる成分、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bに含まれる成分等が、表示装置完成後の絶縁層127に含まれる場合がある。
また、第1のエッチング処理をウェットエッチングで行うことが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bに加わるダメージを低減することができる。例えば、ウェットエッチングは、アルカリ溶液を用いて行うことができる。例えば、酸化アルミニウム膜のウェットエッチングには、アルカリ溶液であるTMAHを用いることが好ましい。この場合、パドル方式でウェットエッチングを行うことができる。なお、絶縁膜125fを、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bと同様の材料を用いて成膜していた場合、上記エッチング処理を一括で行うことができるため、好ましい。
図28A及び図28Bに示すように、第1のエッチング処理では、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bを完全に除去せず、膜厚が薄くなった状態でエッチング処理を停止する。このように、EL層113R、EL層113G、及びEL層113B上に、対応するマスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bを残存させておくことで、後の工程の処理で、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bが損傷することを抑制することができる。
なお、図28A及び図28Bでは、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの膜厚が薄くなる構成にしたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、絶縁膜125fの膜厚及びマスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの膜厚によっては、絶縁膜125fが絶縁層125に加工される前に第1のエッチング処理を停止する場合もある。具体的には、絶縁膜125fの一部の膜厚を薄くするのみで第1のエッチング処理を停止する場合もある。また、絶縁膜125fを、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bと同様の材料で成膜した場合、絶縁膜125fと、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bとの境界が不明瞭になる場合がある。これにより、絶縁層125が形成されたか判別できない場合、並びに、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの膜厚が薄くなったか判別できない場合がある。
また、図28A及び図28Bでは、絶縁層127aの形状が、図27B1及び図27B2と変化していない例を示すが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、絶縁層127aの端部が垂れて、絶縁層125の端部を覆う場合がある。また、例えば、絶縁層127aの端部が、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの上面に接する場合がある。前述の通り、現像後の絶縁層127aに露光を行わない場合には、絶縁層127aの形状が変化しやすいことがある。
続いて、基板全体に露光を行い、可視光線又は紫外線を絶縁層127aに照射することが好ましい。当該露光のエネルギー密度は、0mJ/cmより大きく800mJ/cm以下とすることが好ましく、0mJ/cmより大きく500mJ/cm以下とすることがより好ましい。現像後にこのような露光を行うことで、絶縁層127aの透明度を向上させることができる場合がある。また、後の工程における、絶縁層127aをテーパ形状に変形させる加熱処理に必要とされる基板温度を低下させることができる場合がある。
一方、後述するように、絶縁層127aに対する露光を行わないことで、後の工程において、絶縁層127aの形状を変化させること、又は、絶縁層127をテーパ形状に変形させることが容易となる場合がある。したがって、現像後に絶縁層127aに対して露光を行わないことが好ましい場合がある。
例えば、絶縁層127aの材料として光硬化性の樹脂を用いる場合、絶縁層127aに対する露光を行うことで、重合が開始され、絶縁層127aを硬化させることができる。なお、この段階では絶縁層127aに対して露光をせず、絶縁層127aが比較的形状変化しやすい状態を保ったまま、後述するポストベーク、及び第2のエッチング処理の少なくとも一方を行ってもよい。これにより、共通層114及び共通電極115を形成する面に凹凸が生じることを抑制でき、また、共通層114及び共通電極115が段切れすることを抑制できる。なお、現像後、第1のエッチング処理の前に露光を行ってもよい。一方で、絶縁層127aの材料(例えばポジ型材料)及び第1のエッチング処理の条件によっては、露光を行うことで、第1のエッチング処理の際に絶縁層127aが薬液に溶けてしまうことがある。このため、第1のエッチング処理の後、且つポストベークの前に、露光を行うことが好ましい。これにより、所望な形状の絶縁層127aを再現性高く安定して作製することができる。
ここで、可視光線又は紫外線の照射は、酸素を含まない雰囲気、又は酸素含有量が少ない雰囲気で行うことが好ましい。例えば、上記可視光線又は紫外線の照射は、窒素雰囲気等の不活性ガス雰囲気、又は減圧雰囲気で行うことが好ましい。上記可視光線又は紫外線の照射を、酸素を多く含む雰囲気で行うと、EL層113に含まれる化合物が酸化し、変質する恐れがある。しかしながら、上記可視光線又は紫外線の照射を、酸素を含まない雰囲気、又は酸素含有量が少ない雰囲気で行うことにより、当該EL層の変質を抑制することができるため、より信頼性が高い表示装置を提供することができる。
続いて、図29A及び図29Bに示すように、加熱処理(ポストベークともいう)を行う。図29A及び図29Bに示すように、加熱処理を行うことで、絶縁層127aを、側面にテーパ形状を有する絶縁層127に変形させることができる。なお、前述の通り、第1のエッチング処理が終了した時点で、既に絶縁層127aの形状が変化し、側面にテーパ形状を有することがある。当該加熱処理は、EL層113の耐熱温度よりも低い温度で行う。加熱処理は、基板温度として50℃以上200℃以下、好ましくは60℃以上150℃以下、より好ましくは70℃以上130℃以下の温度で行うことができる。加熱雰囲気は、大気雰囲気であってもよく、不活性ガス雰囲気であってもよい。また、加熱雰囲気は、大気圧雰囲気であってもよく、減圧雰囲気であってもよい。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。本工程の加熱処理は、絶縁膜127fの形成後の加熱処理(プリベーク)よりも、基板温度を高くすることが好ましい。これにより、絶縁層127と絶縁層125との密着性を向上させ、絶縁層127の耐食性も向上させることができる。なお、図29Bは、図29Aに示すEL層113Gと、絶縁層127の端部とその近傍の拡大図である。
上述の通り、本発明の一態様の表示装置では、発光素子に耐熱性の高い材料を用いる。したがって、プリベークの温度及びポストベークの温度を、それぞれ、100℃以上、120℃以上、又は140℃以上とすることもできる。これにより、絶縁層127と絶縁層125との密着性をより向上させ、絶縁層127の耐食性もより向上させることができる。また、絶縁層127として用いることができる材料の選択の幅を広げることができる。また、例えば絶縁層127に含まれる溶媒を十分に除去することで、EL層113に水及び酸素等の不純物が侵入することを抑制できる。
第1のエッチング処理にて、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bを完全に除去せず、膜厚が薄くなった状態のマスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bを残存させておくことで、例えばポストベークにおいて、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bがダメージを受けて劣化することを抑制することができる。したがって、発光素子の信頼性を高めることができる。
なお、絶縁層127の材料、並びに、ポストベークの温度、時間、及び雰囲気によっては、図7A及び図7Bに示すように、絶縁層127の側面に凹曲面形状が形成される場合がある。例えば、ポストベークの条件で、温度が高い、又は時間が長いほど、絶縁層127の形状が変化しやすく、凹曲面形状が形成される場合がある。また、前述の通り、現像後の絶縁層127aに露光を行わない場合には、ポストベーク時に絶縁層127の形状が変化しやすいことがある。
続いて、図30A及び図30Bに示すように、絶縁層127をマスクとしてエッチング処理を行って、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの一部を除去する。なお、絶縁層125の一部も除去される場合がある。これにより、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bそれぞれに開口が形成され、EL層113R、EL層113G、EL層113B、及び導電層112Cの上面が露出する。なお、図30Bは、図30Aに示すEL層113Gと、絶縁層127の端部とその近傍の拡大図である。なお、以下では、絶縁層127をマスクに用いたエッチング処理を、第2のエッチング処理ということがある。
絶縁層125の端部は絶縁層127で覆われている。また、図30A及び図30Bでは、マスク層118Gの端部の一部、具体的には第1のエッチング処理により形成されたテーパ形状の部分を絶縁層127が覆い、第2のエッチング処理により形成されたテーパ形状の部分は露出している例を示す。つまり、図5A及び図5Bに示す構造に相当する。
第1のエッチング処理を行わず、ポストベーク後に一括で絶縁層125とマスク層のエッチング処理を行うと、サイドエッチングにより、絶縁層127の端部の下の絶縁層125及びマスク層が消失し、空洞が形成される場合がある。当該空洞によって、共通層114及び共通電極115を形成する面に凹凸が生じ、共通層114及び共通電極115に段切れが生じやすくなる。第1のエッチング処理で絶縁層125及びマスク層がサイドエッチングされて空洞が生じても、その後にポストベークを行うことで、絶縁層127が当該空洞を埋めることができる。その後、第2のエッチング処理ではより厚さが薄くなったマスク層をエッチングするため、サイドエッチングされる量が少なく、空洞が形成されにくくなり、空洞が形成されるとしても極めて小さくできる。このため、共通層114及び共通電極115を形成する面をより平坦にできる。
なお、図6A、図6B、又は図8A、図8Bに示すように、絶縁層127は、マスク層118Gの端部全体を覆っていてもよい。例えば、絶縁層127の端部が垂れて、マスク層118Gの端部を覆う場合がある。また、例えば絶縁層127の端部が、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの少なくとも一つの上面に接する場合がある。前述の通り、現像後の絶縁層127aに露光を行わない場合には、絶縁層127の形状が変化しやすいことがある。
第2のエッチング処理はウェットエッチングで行う。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bに加わるダメージを低減することができる。ウェットエッチングは、例えばTMAH等のアルカリ溶液を用いて行うことができる。
一方、ウェットエッチング法を用いて第2のエッチング処理を行う場合、例えばEL層113と他の層との密着性の問題により、EL層113とマスク層118の間、EL層113と絶縁層125の間、及びEL層113と絶縁層105の間に隙間が空いていると、第2のエッチング処理で用いる薬液が当該隙間に侵入し、薬液が画素電極と接触する場合がある。ここで、導電層111と導電層112の両方に薬液が接触すると、導電層111と導電層112のうち、自然電位が低い導電層がガルバニック腐食により腐食する場合がある。例えば、導電層111としてアルミニウムを用い、導電層112としてインジウム錫酸化物を用いると、導電層112が腐食する場合がある。よって、表示装置の歩留まりが低下する場合がある。また、表示装置の信頼性が低下する場合がある。
本発明の一態様の表示装置の作製方法では、前述のように、導電層112を、導電層111の上面及び側面を覆うように形成する。これにより、例えばEL層113とマスク層118の間、EL層113と絶縁層125の間、及びEL層113と絶縁層105の間に隙間が空いているとしても、第2のエッチング処理において薬液が導電層111に接触することを抑制することができる。これにより、画素電極の腐食を抑制することができ、例えば導電層112の腐食を抑制することができる。よって、本発明の一態様の表示装置の作製方法は、歩留まりが高い作製方法とすることができる。また、本発明の一態様の表示装置の作製方法は、不良の発生を抑制する作製方法とすることができる。
上記のように、絶縁層127、絶縁層125、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bを設けることにより、各発光素子間において、共通層114及び共通電極115に、分断された箇所に起因する接続不良、及び局所的に膜厚が薄い箇所に起因する電気抵抗の上昇が発生することを抑制できる。これにより、本発明の一態様の表示装置は、表示品位を向上させることができる。
また、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの一部を露出した後、さらに加熱処理を行ってもよい。当該加熱処理により、EL層113に含まれる水、及びEL層113表面に吸着する水等を除去することができる。また、当該加熱処理により、絶縁層127の形状が変化することがある。具体的には、絶縁層127が、絶縁層125の端部、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bの端部、並びに、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bの上面のうち、少なくとも一つを覆うように広がることがある。例えば、絶縁層127が、図6A及び図6Bに示す形状となる場合がある。例えば、不活性ガス雰囲気又は減圧雰囲気下における加熱処理を行うことができる。加熱処理は、基板温度として50℃以上200℃以下、好ましくは60℃以上150℃以下、さらに好ましくは70℃以上120℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で脱水が可能であるため好ましい。ただし、上記の加熱処理は、EL層113の耐熱温度も考慮して温度範囲を適宜設定することが好ましい。なお、EL層113の耐熱温度を考慮した場合、上記温度範囲のなかでも特に70℃以上120℃以下の温度が好適である。
続いて、図31Aに示すように、EL層113R上、EL層113G上、EL層113B上、導電層112C上、及び絶縁層127上に共通層114を形成する。共通層114は、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、又は塗布法等の方法で形成することができる。
続いて、図31Aに示すように、共通層114上に共通電極115を形成する。共通電極115は、スパッタリング法、又は真空蒸着法等の方法で形成することができる。又は、蒸着法で形成した膜と、スパッタリング法で形成した膜を積層させて、共通電極115を形成してもよい。
共通電極115は、共通層114の成膜後、間にエッチング等の工程を挟まずに連続して成膜できる。例えば、真空中で共通層114を形成した後、基板を大気中に取り出すことなく、真空中で共通電極115を形成できる。つまり、共通層114と、共通電極115と、は真空一貫で形成できる。これにより、表示装置100に共通層114を設けない場合より、共通電極115の下面を清浄な面とすることができる。よって、発光素子130を、信頼性が高く、特性が良好な発光素子とすることができる。
続いて、図31Bに示すように、共通電極115上に保護層131を形成する。保護層131は、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、又はALD法等の方法で形成することができる。
続いて、樹脂層122を用いて、保護層131上に、基板120を貼り合わせることで、図2Aに示す構成、及び図18Aに示す構成を有する表示装置を作製することができる。前述のように、本発明の一態様の表示装置の作製方法は、導電層112を、導電層111の上面及び側面を覆うように形成することにより、歩留まりを高め、また不良の発生を抑制できる。
ここで、図29A、及び図29Bに示すポストベークを行って絶縁層127を形成した後に、絶縁層127に対する露光を行ってもよい。例えば、絶縁層127aに前述の露光を行わない場合に、絶縁層127に対する露光を行ってもよい。例えば、図30A及び図30Bに示す第2のエッチング処理の後、且つ図31Aに示す共通層114の形成前に、絶縁層127に対する露光を行ってもよい。又は、図31Aに示す共通電極115の形成後、且つ図31Bに示す保護層131の形成前に、絶縁層127に対する露光を行ってもよい。又は、図31Bに示す保護層131の形成後に、絶縁層127に対する露光を行ってもよい。ここで、例えば前述の絶縁層127aに対する露光に適用することができる条件と同様の条件を、絶縁層127に対する露光における条件として適用することができる。なお、絶縁層127aに対する露光、及び絶縁層127に対する露光は、1回も行わなくてもよいし、合計1回だけ行ってもよいし、合計2回以上行ってもよい。
例えば、絶縁層127として光硬化性の樹脂を用いる場合、絶縁層127に対する露光を行うことで、絶縁層127を硬化させることができる。これにより、絶縁層127が変形することを抑制できる。よって、例えば絶縁層127上の層の膜剥がれを抑制できる。以上より、本発明の一態様の表示装置を、信頼性が高い表示装置とすることができる。
以上のように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、島状のEL層113R、島状のEL層113G、及び島状のEL層113Bは、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、膜を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状の層を均一の厚さで形成することができる。そして、高精細な表示装置又は高開口率の表示装置を実現することができる。また、精細度又は開口率が高く、副画素間の距離が極めて短くても、隣接する副画素において、EL層113R、EL層113G、及びEL層113Bが互いに接することを抑制できる。したがって、副画素間に横リーク電流が発生することを抑制できる。これにより、意図しない発光に起因したクロストークを抑制することができ、コントラストの極めて高い表示装置を実現できる。
また、隣り合う島状のEL層113の間に、端部にテーパ形状を有する絶縁層127を設けることで、共通電極115の形成時に段切れが生じることを抑制し、また共通電極115に局所的に膜厚が薄い箇所が形成されることを抑制することができる。これにより、共通層114及び共通電極115において、分断された箇所に起因する接続不良、及び局所的に膜厚が薄い箇所に起因する電気抵抗の上昇が発生することを抑制できる。したがって、本発明の一態様の表示装置は、高精細化と高い表示品位の両立が可能となる。
[作製方法例2]
以下では、図10に示す構成、及び図18Cに示す構成を有する表示装置100の作製方法例を、図面を用いて説明する。なお、図24A乃至図31Bで説明した方法と異なる方法について主に説明し、図24A乃至図31Bで説明した方法と同一の方法については適宜省略する。
図32A乃至図32Cは、図24A乃至図24Cと同様の工程を示している。
図32D1は、図32Cに示すB1−B2間の断面を拡大した図である。図32D1に示す例では、導電膜112fが、導電層109と重なる領域を有する。
図32D2は、図32D1の変形例であり、導電膜112fが、導電層109と重ならない例を示している。例えば、図32Cに示すように導電膜112fを形成した後、B1−B2間の領域において導電膜112fの一部を除去することにより、図32D2に示す構成を作製することができる。図32D2に示す工程を行う場合、作製される表示装置100の、B1−B2間の構成は、例えば図18Aに示す構成となる。
例えば、導電層109と重なる領域に設けられる導電膜112fを除去することにより、後の工程で形成される導電層112Cが、導電層109と重ならなくなる。よって、前述のように例えば寄生容量の発生を抑制できる。なお、図32D2に示す工程により、導電層112Cが形成されたものとしてもよい。つまり、図32D2において、導電膜112fを導電層112Cに置き換えてもよい。
以下では、図32D2に示す工程を行わないものとして表示装置100の作製方法例を説明するが、図32D2に示す工程を行う場合であっても、以下の作製方法例の説明を参照することができる。
続いて、前述のとおり、導電膜112fの疎水化処理を行うことが好ましい。
続いて、図33Aに示すように、後にEL層113RとなるEL膜113Rfを、図25Aに示す方法と同様の方法により導電膜112f上に形成する。その後、EL膜113Rf上、及び導電膜112f上に、後にマスク層118Rとなるマスク膜118Rfと、後にマスク層119Rとなるマスク膜119Rfと、を図25Aに示す方法と同様の方法により順に形成する。
続いて、図33Aに示すように、マスク膜119Rf上にレジストマスク190Rを、図25Aに示す方法と同様の方法により形成する。レジストマスク190Rは、導電層111Rと重なる位置に設ける。また、レジストマスク190Rは、導電層111Cと重なる位置にも設けることができる。
続いて、図33A、及び図33Bに示すように、図25A、及び図25Bに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Rを用いてマスク膜119Rfの一部を除去し、マスク層119Rを形成する。マスク層119Rは、導電層111R上、及び導電層111C上に残存する。その後、図25A、及び図25Bに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Rを除去する。続いて、図25A、及び図25Bに示す方法と同様の方法により、マスク層119Rをマスクに用いてマスク膜118Rfの一部を除去し、マスク層118Rを形成する。
続いて、図33A、及び図33Bに示すように、図25A、及び図25Bに示す方法と同様の方法によりEL膜113Rfを加工して、EL層113Rを形成する。例えば、マスク層119R及びマスク層118Rをマスクに用いて、EL膜113Rfの一部を除去し、EL層113Rを形成する。これにより、図33Bに示すように、導電層111Rと重なる領域を有するように導電膜112f上に、EL層113R、マスク層118R、及びマスク層119Rの積層構造が残存する。また、マスク層119Rが設けられない領域において、導電膜112fは露出する。
レジストマスク190Rは、B1−B2間において、EL層113Rの端部から、導電層111CのEL層113R側の端部までを覆うように設けることが好ましい。これにより、図33Bに示すように、マスク層118R、及びマスク層119Rが、B1−B2間において、EL層113Rの端部から、導電層111CのEL層113R側の端部までを覆うように設けられる。よって、例えばB1−B2間において、導電膜112fが露出することを抑制できる。これにより、導電膜112f、絶縁層105、絶縁層104、及び絶縁層103の一部がエッチング等により除去され、導電層109が露出することを抑制することができる。このため、導電層109が、意図せず、他の導電層と電気的に接続されることを抑制できる。例えば、導電層109と、後の工程で形成する共通電極115との間のショートを抑制できる。
次に、例えば導電膜112fの疎水化処理を行うことが好ましい。EL膜113Rfの加工時に、例えば導電膜112fの表面状態が親水性に変化する場合がある。例えば導電膜112fの疎水化処理を行うことで、導電膜112fと後の工程で形成される層(ここではEL層113G)との密着性を高め、膜剥がれを抑制できる。なお、疎水化処理は行わなくてもよい。
続いて、図33Cに示すように、後にEL層113GとなるEL膜113Gfを、図25Cに示す方法と同様の方法により導電膜112f上、及びマスク層119R上に形成する。
続いて、図33Cに示すように、EL膜113Gf上、及びマスク層119R上に、後にマスク層118Gとなるマスク膜118Gfと、後にマスク層119Gとなるマスク膜119Gfと、を図25Cに示す方法と同様の方法により順に形成する。その後、レジストマスク190Gを形成する。
レジストマスク190Gは、導電層111Gと重なる位置に設ける。
続いて、図33C、及び図33Dに示すように、図25C、及び図25Dに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Gを用いてマスク膜119Gfの一部を除去し、マスク層119Gを形成する。マスク層119Gは、導電層111G上に残存する。その後、図25C、及び図25Dに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Gを除去する。続いて、図25C、及び図25Dに示す方法と同様の方法により、マスク層119Gをマスクに用いてマスク膜118Gfの一部を除去し、マスク層118Gを形成する。続いて、図25C、及び図25Dに示す方法と同様の方法によりEL膜113Gfを加工して、EL層113Gを形成する。例えば、マスク層119G及びマスク層118Gをマスクに用いて、EL膜113Gfの一部を除去し、EL層113Gを形成する。
これにより、図33Dに示すように、導電層111G上に、EL層113G、マスク層118G、及びマスク層119Gの積層構造が残存する。また、マスク層119Rは露出し、マスク層119R、及びマスク層119Gのいずれも設けられない領域において、導電膜112fは露出する。
次に、例えば導電膜112fの疎水化処理を行うことが好ましい。EL膜113Gfの加工時に、例えば導電膜112fの表面状態が親水性に変化する場合がある。例えば導電膜112fの疎水化処理を行うことで、例えば導電膜112fと後の工程で形成される層(ここではEL層113B)との密着性を高め、膜剥がれを抑制できる。なお、疎水化処理は行わなくてもよい。
続いて、図34Aに示すように、後にEL層113BとなるEL膜113Bfを、図26Aに示す方法と同様の方法により導電膜112f上、マスク層119R上、及びマスク層119G上に形成する。
続いて、図34Aに示すように、EL膜113Bf上、及びマスク層119R上に、後にマスク層118Bとなるマスク膜118Bfと、後にマスク層119Bとなるマスク膜119Bfと、を図26Aに示す方法と同様の方法により順に形成する。その後、レジストマスク190Bを形成する。
レジストマスク190Bは、導電層111Bと重なる位置に設ける。
続いて、図34A、及び図34Bに示すように、レジストマスク190Bを用いて、マスク膜119Bfの一部を除去し、マスク層119Bを形成する。マスク層119Bは、導電層111B上に残存する。その後、レジストマスク190Bを除去する。続いて、マスク層119Bをマスクに用いて、マスク膜118Bfの一部を除去し、マスク層118Bを形成する。続いて、EL膜113Bfを加工して、EL層113Bを形成する。例えば、マスク層119B及びマスク層118Bをマスクに用いて、EL膜113Bfの一部を除去し、EL層113Bを形成する。
これにより、図34Bに示すように、導電層111B上に、EL層113B、マスク層118B、及びマスク層119Bの積層構造が残存する。また、マスク層119R、及びマスク層119Gは露出し、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bのいずれも設けられない領域において、導電膜112fは露出する。
続いて、図34B、及び図34Cに示すように、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bをマスクに用いて、導電膜112fの一部を例えばエッチング法により除去する。これにより、導電層112R、導電層112G、導電層112B、及び導電層112Cを形成する。導電膜112fとして導電性酸化物を用いる場合、導電膜112fは例えばウェットエッチング法により除去することができる。導電層112は、導電層111の上面及び側面を覆うように形成される。なお、例えば導電層112を図2B2に示す構成とし、導電層112aとして金属材料を用い、導電層112bとして導電性酸化物を用いる場合、導電層112bとなる導電膜の一部をウェットエッチング法により除去した後、導電層112aとなる導電膜の一部をドライエッチング法により除去することができる。
続いて、図35Aに示すように、マスク層119R、マスク層119G、及びマスク層119Bを、図26Cに示す方法と同様の方法により除去することが好ましい。
続いて、図35Bに示すように、導電層112R、導電層112G、導電層112B、EL層113R、EL層113G、EL層113B、マスク層118R、マスク層118G、及びマスク層118Bを覆うように、後に絶縁層125となる絶縁膜125fを図26Dに示す方法と同様の方法により形成する。
図35C、図36A乃至図36D、図37A、及び図37Bは、それぞれ図27A、図27B1、図28A、図29A、図30A、図31A、及び図31Bと同様の工程を示している。図37Bに示す工程の後、樹脂層122を用いて、保護層131上に基板120を貼り合わせることで、図10に示す構成、及び図18Cに示す構成を有する表示装置を作製することができる。
[作製方法例3]
以下では、図14に示す構成、及び図18Eに示す構成を有する表示装置100の作製方法例を、図面を用いて説明する。なお、図24A乃至図31Bで説明した方法と異なる方法について主に説明し、図24A乃至図31Bで説明した方法と同一の方法については適宜省略する。
まず、図24A乃至図24Dに示す工程と同様の工程を行う。続いて、図38Aに示すように、後にEL層113RとなるEL膜113Rfを、図25Aに示す方法と同様の方法により導電層112R上、導電層112G上、導電層112B上、及び絶縁層105上に形成する。EL膜113Rfは、後に発光ユニット113R1となる膜113R1fと、後に電荷発生層113R2となる電荷発生膜113R2fと、後に発光ユニット113R3となる膜113R3fと、を有する。図38Aでは、電荷発生膜113Rf2を破線で示している。
続いて、図38Aに示すように、EL膜113Rf上、導電層112C上、及び絶縁層105上に、後にマスク層118Rとなるマスク膜118Rfと、後にマスク層119Rとなるマスク膜119Rfと、を図25Aに示す方法と同様の方法により順に形成する。続いて、図38Aに示すように、図25Aに示す方法と同様の方法により、マスク膜119Rf上にレジストマスク190Rを形成する。
続いて、図38A、及び図38Bに示すように、図25A、及び図25Bに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Rを用いてマスク膜119Rfの一部を除去し、マスク層119Rを形成する。マスク層119Rは、導電層111R上、及び導電層111C上に残存する。その後、図25A、及び図25Bに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Rを除去する。続いて、図25A、及び図25Bに示す方法と同様の方法により、マスク層119Rをマスクに用いてマスク膜118Rfの一部を除去し、マスク層118Rを形成する。
続いて、図38A、及び図38Bに示すように、図25A、及び図25Bに示す方法と同様の方法によりEL膜113Rfを加工して、EL層113Rを形成する。例えば、マスク層119R及びマスク層118Rをマスクに用いて、EL膜113Rfの一部を除去し、EL層113Rを形成する。前述のように、EL層113Rは、発光ユニット113R1と、発光ユニット113R1上の電荷発生層113R2と、電荷発生層113R2上の発光ユニット113R3と、を有する。なお、電荷発生層113R2は破線で示している。
次に、例えば導電層112Gの疎水化処理を行うと、前述のように例えば導電層112Gと後の工程で形成される層(ここではEL層113G)との密着性を高め、膜剥がれを抑制でき好ましい。なお、疎水化処理は行わなくてもよい。
続いて、図38Cに示すように、図25Cに示す方法と同様の方法により、後にEL層113GとなるEL膜113Gfを導電層112G上、導電層112B上、マスク層119R上、及び絶縁層105上に形成する。EL膜113Gfは、後に発光ユニット113G1となる膜113G1fと、後に電荷発生層113G2となる電荷発生膜113G2fと、後に発光ユニット113G3となる膜113G3fと、を有する。図38Cでは、電荷発生膜113Gf2を破線で示している。
続いて、図38Cに示すように、図25Cに示す方法と同様の方法により、EL膜113Gf上、及びマスク層119R上に、後にマスク層118Gとなるマスク膜118Gfと、後にマスク層119Gとなるマスク膜119Gfと、を順に形成する。その後、図25Cに示す方法と同様の方法によりレジストマスク190Gを形成する。
続いて、図38C、及び図38Dに示すように、図25C、及び図25Dに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Gを用いてマスク膜119Gfの一部を除去し、マスク層119Gを形成する。その後、図25C、及び図25Dに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Gを除去する。続いて、図25C、及び図25Dに示す方法と同様の方法により、マスク層119Gをマスクに用いてマスク膜118Gfの一部を除去し、マスク層118Gを形成する。続いて、図25C、及び図25Dに示す方法と同様の方法によりEL膜113Gfを加工して、EL層113Gを形成する。前述のように、EL層113Gは、発光ユニット113G1と、発光ユニット113G1上の電荷発生層113G2と、電荷発生層113G2上の発光ユニット113G3と、を有する。なお、電荷発生層113G2は破線で示している。
続いて、図39Aに示すように、図26Aに示す方法と同様の方法により、後にEL層113BとなるEL膜113Bfを導電層112B上、マスク層119R上、マスク層119G上、及び絶縁層105上に形成する。EL膜113Bfは、後に発光ユニット113B1となる膜113B1fと、後に電荷発生層113B2となる電荷発生膜113B2fと、後に発光ユニット113B3となる膜113B3fと、を有する。図39Aでは、電荷発生膜113Bf2を破線で示している。
続いて、図39Aに示すように、図26Aに示す方法と同様の方法により、EL膜113Bf上、及びマスク層119R上に、後にマスク層118Bとなるマスク膜118Bfと、後にマスク層119Bとなるマスク膜119Bfと、を順に形成する。その後、図26Aに示す方法と同様の方法によりレジストマスク190Bを形成する。
続いて、図39A、及び図39Bに示すように、図26A、及び図26Bに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Bを用いてマスク膜119Bfの一部を除去し、マスク層119Bを形成する。その後、図26A、及び図26Bに示す方法と同様の方法により、レジストマスク190Bを除去する。続いて、図26A、及び図26Bに示す方法と同様の方法により、マスク層119Bをマスクに用いてマスク膜118Bfの一部を除去し、マスク層118Bを形成する。続いて、図26A、及び図26Bに示す方法と同様の方法によりEL膜113Bfを加工して、EL層113Bを形成する。前述のように、EL層113Bは、発光ユニット113B1と、発光ユニット113B1上の電荷発生層113B2と、電荷発生層113B2上の発光ユニット113B3と、を有する。なお、電荷発生層113B2は破線で示している。
図39C、図39D、図40A乃至図40C、図41A、図41B、図42A、及び図42Bは、図26C、図26D、図27A、図27B1、図28A、図29A、図30A、図31A、及び図31Bと同様の工程を示している。図42Bに示す工程の後、樹脂層122を用いて、保護層131上に基板120を貼り合わせることで、図14に示す構成、及び図18Eに示す構成を有する表示装置を作製することができる。
[作製方法例4]
以下では、図19Aに示す構成、及び図18Aに示す構成を有する表示装置100の作製方法例を、図面を用いて説明する。なお、図24A乃至図31Bで説明した方法と異なる方法について主に説明し、図24A乃至図31Bで説明した方法と同一の方法については適宜省略する。
まず、図24A、及び図24Bに示す工程と同様の工程を行う。これにより、図43Aに示すように、プラグ106上、及び絶縁層105上に導電層111R、導電層111G、導電層111B、及び導電層111Cが形成される。
続いて、図43Bに示すように、導電層111R上、導電層111G上、導電層111B上、導電層111C上、及び絶縁層105上に、導電膜112f1を形成する。導電膜112f1は、例えば図24Cに示す導電膜112fと同様の方法で形成でき、導電膜112fと同様の材料を用いることができる。
続いて、図43B、及び図43Cに示すように、導電膜112f1を加工し、導電層111Bの上面及び側面を覆う導電層112B1を形成する。導電膜112f1の加工は、導電膜112fの加工と同様の方法で行うことができる。
続いて、図43Dに示すように、導電層111R上、導電層111G上、導電層112B1上、導電層111C上、及び絶縁層105上に、導電膜112f2を形成する。導電膜112f2は、導電膜112fと同様の方法で形成でき、導電膜112fと同様の材料を用いることができる。
続いて、図43D、及び図43Eに示すように、導電膜112f2を加工し、導電層111Rの上面及び側面を覆う導電層112R1、並びに導電層112B1上の導電層112B2を形成する。なお、図43Eにおいて、導電層112B1と導電層112B2の境界を、点線で示している。
続いて、図44Aに示すように、導電層112R1上、導電層111G上、導電層112B2上、導電層111C上、及び絶縁層105上に、導電膜112f3を形成する。導電膜112f3は、導電膜112fと同様の方法で形成でき、導電膜112fと同様の材料を用いることができる。
続いて、図44A、及び図44Bに示すように、導電膜112f3を加工し、導電層112R1上の導電層112R2、導電層111Gの上面及び側面を覆う導電層112G、導電層112B2上の導電層112B3、並びに導電層111Cの上面及び側面を覆う導電層112Cを形成する。導電層112R1と、導電層112R2と、により導電層112Rを構成し、導電層112B1と、導電層112B2と、導電層112B3と、により導電層112Bを構成できる。導電膜112f3の加工は、導電膜112fの加工と同様の方法で行うことができる。なお、図44Bにおいて、導電層112R1と導電層112R2の境界、導電層112B1と導電層112B2の境界、及び導電層112B2と導電層112B3の境界を、点線で示している。以降の図面においても同様の記載をする。
以上により、導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bのそれぞれの膜厚を異ならせることができる。なお、ここでは導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bの中で導電層112Bの膜厚を一番厚くし、導電層112Gの膜厚を一番薄くしたが、本発明の一態様はこれに限られず、導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bのそれぞれの膜厚は適宜設定できる。例えば、導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bの中で、導電層112Rの膜厚を一番厚くし、導電層112Bの膜厚を一番薄くしてもよい。
なお、導電層112Cの膜厚は、導電層112Gの膜厚と等しいとしたが、本発明の一態様はこれに限らない。例えば、導電層112Cの膜厚は、導電層112Gの膜厚より厚くてもよい。例えば、導電膜112f3を加工する際だけでなく、導電膜112f2を加工する際にも、導電層111Cの上面及び側面を覆うように導電膜を残してもよい。この場合、導電層112Cの膜厚を、例えば導電層112Rの膜厚と等しくすることができる。また、導電膜112f1、導電膜112f2、及び導電膜112f3のいずれを加工する際においても、導電層111Cの上面及び側面を覆うように導電膜を残してもよい。この場合、導電層112Cの膜厚を、例えば導電層112Bの膜厚と等しくすることができる。
続いて、図44Cに示すように、後にEL層113となるEL膜113fを、導電層112R上、導電層112G上、導電層112B上、及び絶縁層105上に形成する。続いて、EL膜113f上、導電層112C上、及び絶縁層105上に、後にマスク層118となるマスク膜118fと、後にマスク層119となるマスク膜119fと、を順に形成する。
続いて、図44Cに示すように、マスク膜119f上にレジストマスク190を形成する。レジストマスク190は、導電層112Rと重なる位置、導電層112Gと重なる位置、及び導電層112Bと重なる位置に設ける。また、レジストマスク190は、導電層112Cと重なる位置にも設けることが好ましい。さらに、レジストマスク190は、図44CのB1−B2間の断面図に示すように、EL膜113fの端部から、導電層112CのEL膜113f側の端部までを覆うように設けることが好ましい。
続いて、図44C、及び図44Dに示すように、レジストマスク190を用いて、マスク膜119fの一部を除去し、マスク層119を形成する。マスク層119は、導電層112R上、導電層112G上、導電層112B上、及び導電層112C上に残存する。その後、レジストマスク190を除去する。続いて、マスク層119をマスクに用いて、マスク膜118fの一部を除去し、マスク層118を形成する。
続いて、図44C、及び図44Dに示すように、EL膜113fを加工して、EL層113を形成する。例えば、マスク層119及びマスク層118をマスクに用いて、EL膜113fの一部を除去し、EL層113を形成する。
これにより、図44Dに示すように、導電層112R上、導電層112G上、及び導電層112B上のそれぞれに、EL層113、マスク層118、及びマスク層119の積層構造が残存する。また、B1−B2間において、マスク層118、及びマスク層119を、EL層113の端部から、導電層112CのEL層113側の端部までを覆うように設けることができる。
続いて、図26C乃至図31Bに示す工程と同様の工程を行う。続いて、保護層131上に着色層132R、着色層132G、及び着色層132Bを形成する。続いて、樹脂層122を用いて、着色層132上に基板120を貼り合わせることで、図19Aに示す構成、及び図18Aに示す構成を有する表示装置を作製することができる。
以上のように、図19Aに示す構成を有する表示装置100は、EL膜113f、マスク膜118f、マスク膜119fの形成及び加工等を1回行うことで作製でき、色ごとに行う必要が無い。よって、表示装置100の作製工程を簡略化できる。したがって、表示装置100の作製コストを低減し、表示装置100を低価格な表示装置とすることができる。
[作製方法例5]
以下では、図21Aに示す構成、及び図18Cに示す構成を有する表示装置100の作製方法例を、図面を用いて説明する。なお、図32A乃至図32C、及び図33A乃至図37Bで説明した方法と異なる方法について主に説明し、当該方法と同一の方法については適宜省略する。
まず、図32A乃至図32Cに示す工程と同様の工程を行う。これにより、図45Aに示すように、プラグ106上、及び絶縁層105上に導電層111R、導電層111G、導電層111B、及び導電層111Cが形成される。また、導電層111R上、導電層111G上、導電層111B上、導電層111C上、及び絶縁層105上に導電膜112fが形成される。
続いて、図45Bに示すように、後にEL層113となるEL膜113fを、導電膜112f上に形成する。続いて、EL膜113f上、及び導電膜112f上に、後にマスク層118となるマスク膜118fと、後にマスク層119となるマスク膜119fと、を順に形成する。
続いて、図45Bに示すように、マスク膜119f上にレジストマスク190を形成する。レジストマスク190は、導電層111Rと重なる位置、導電層111Gと重なる位置、及び導電層111Bと重なる位置に設ける。また、レジストマスク190は、導電層111Cと重なる位置にも設けることが好ましい。さらに、レジストマスク190は、図45BのB1−B2間の断面図に示すように、EL膜113fの端部から、導電層111CのEL膜113f側の端部までを覆うように設けることが好ましい。
続いて、図45B、及び図45Cに示すように、レジストマスク190を用いて、マスク膜119fの一部を除去し、マスク層119を形成する。マスク層119は、導電層111R上、導電層111G上、導電層111B上、及び導電層111C上に残存する。その後、レジストマスク190を除去する。続いて、マスク層119をマスクに用いて、マスク膜118fの一部を除去し、マスク層118を形成する。
続いて、図45B、及び図45Cに示すように、EL膜113fを加工して、EL層113を形成する。例えば、マスク層119及びマスク層118をマスクに用いて、EL膜113fの一部を除去し、EL層113を形成する。
これにより、図45Cに示すように、導電層111R上、導電層111G上、及び導電層111B上のそれぞれに、EL層113、マスク層118、及びマスク層119の積層構造が残存する。また、B1−B2間において、マスク層118、及びマスク層119を、EL層113の端部から、導電層111CのEL層113側の端部までを覆うように設けることができる。
続いて、図34C乃至図37Bに示す工程と同様の工程を行う。続いて、保護層131上に着色層132R、着色層132G、及び着色層132Bを形成する。続いて、樹脂層122を用いて、着色層132上に基板120を貼り合わせることで、図21Aに示す構成、及び図18Cに示す構成を有する表示装置を作製することができる。
以上のように、図21Aに示す構成を有する表示装置100は、EL膜113f、マスク膜118f、マスク膜119fの形成及び加工等を1回行うことで作製でき、色ごとに行う必要が無い。よって、表示装置100の作製工程を簡略化できる。したがって、表示装置100の作製コストを低減し、表示装置100を低価格な表示装置とすることができる。
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。また、本明細書等において、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる発光素子の構成例、具体的にはタンデム構造の発光素子の構成例について説明する。
図46Aに、表示装置500の断面概略図を示す。表示装置500は、赤色の光を発する発光素子550R、緑色の光を発する発光素子550G、及び青色の光を発する発光素子550Bを有する。
発光素子550Rは、一対の電極(電極501及び電極502)の間に、電荷発生層531を介して2つの発光ユニット(発光ユニット512R_1及び発光ユニット512R_2)が積層された構成を有する。同様に、発光素子550Gは、一対の電極の間に、発光ユニット512G_1、電荷発生層531、及び発光ユニット512G_2を有し、発光素子550Bは、一対の電極の間に、発光ユニット512B_1、電荷発生層531、及び発光ユニット512B_2を有する。
電極501は、画素電極として機能し、発光素子毎に設けられる。電極502は、共通電極として機能し、複数の発光素子に共通に設けられる。
図46Aに示すように、発光ユニット512R_1は、層521、層522、発光層523R、及び層524を有する。発光ユニット512R_2は、層522、発光層523R、及び層524を有する。また、発光素子550Rは、発光ユニット512R_2と、電極502と、の間に、層525を有する。なお、層525を発光ユニット512R_2の一部とみなすこともできる。
電極501が陽極として機能し、電極502が陰極として機能する場合、層521は、例えば、正孔注入性の高い物質を含む層(正孔注入層)を有する。また、層522は、例えば、正孔輸送性の高い物質を含む層(正孔輸送層)及び電子ブロック性の高い物質を含む層(電子ブロック層)のうち一方又は双方を有する。また、層524は、例えば、電子輸送性の高い物質を含む層(電子輸送層)及び正孔ブロック性の高い物質を含む層(正孔ブロック層)のうち一方又は双方を有する。また、層525は、例えば、電子注入性の高い物質を含む層(電子注入層)を有する。
電極501が陰極として機能し、電極502が陽極として機能する場合、例えば、層521は電子注入層を有し、層522は電子輸送層及び正孔ブロック層のうち一方又は双方を有し、層524は正孔輸送層及び電子ブロック層のうち一方又は双方を有し、層525は正孔注入層を有する。
なお、層522、発光層523R、及び、層524は、それぞれ、発光ユニット512R_1と発光ユニット512R_2とで同一の構成(材料、膜厚等)であってもよく、異なる構成であってもよい。
なお、図46Aにおいては、層521と、層522と、を分けて明示したがこれに限定されない。例えば、層521が正孔注入層と、正孔輸送層との双方の機能を有する構成とする場合、或いは層521が電子注入層と、電子輸送層との双方の機能を有する構成とする場合においては、層522を省略してもよい。
タンデム構造の発光素子を作製する場合、2つの発光ユニットは、電荷発生層531を介して積層される。電荷発生層531は、少なくとも電荷発生領域を有する。電荷発生層531は、電極501と電極502との間に電圧を印加したときに、発光ユニット512R_1及び発光ユニット512R_2のうち、一方に電子を注入し、他方に正孔を注入する機能を有する。
発光素子550Rが有する発光層523Rは、赤色の発光を示す発光物質を有し、発光素子550Gが有する発光層523Gは緑色の発光を示す発光物質を有し、発光素子550Bが有する発光層523Bは、青色の発光を示す発光物質を有する。なお、発光素子550G及び発光素子550Bは、それぞれ、発光素子550Rが有する発光層523Rを、発光層523G又は発光層523Bに置き換えた構成を有し、そのほかの構成は、発光素子550Rと同様である。
なお、層521、層522、層524、及び、層525は、それぞれ、2色以上又は全ての色の発光素子で同一の構成(材料、膜厚等)であってもよく、全ての色の発光素子で異なる構成であってもよい。
発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bのように、複数の発光ユニットが電荷発生層531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。一方、一対の電極間に一つの発光ユニットを有する構成を、シングル構造と呼ぶ。なお、タンデム構造をスタック構造と呼んでもよい。タンデム構造とすることで、高輝度発光が可能な発光素子とすることができる。また、タンデム構造は、シングル構造と比べて、同じ輝度を得るために必要な電流を低減できるため、発光素子の信頼性を高めることができる。
本発明の一態様の表示装置500は、タンデム構造の発光素子が適用されており、かつ、SBS構造であるといえる。そのため、タンデム構造のメリットと、SBS構造のメリットの両方を併せ持つことができる。なお、図46Aに示す表示装置500における発光素子は、発光ユニットが直列に2段形成された構造であるため、2段タンデム構造と呼称してもよい。また、図46Aに示す2段タンデム構造の発光素子550Rにおいては、赤色の発光層を有する第1の発光ユニットの上に、赤色の発光層を有する第2の発光ユニットが積層された構造となる。同様に、図46Aに示す2段タンデム構造の発光素子550Gにおいては緑色の発光層を有する第1の発光ユニットの上に緑色の発光層を有する第2の発光ユニットが積層された構造となり、発光素子550Bにおいては、青色の発光層を有する第1の発光ユニットの上に青色の発光層を有する第2の発光ユニットが積層された構造となる。
図46Bは、図46Aに示す表示装置500の変形例である。図46Bに示す表示装置500は、層525を、電極502と同様に、複数の発光素子が共有して有する例である。このとき、層525を共通層と呼ぶことができる。このように、複数の発光素子の間に1以上の共通層を設けることで、作製工程を簡略化できるため、製造コストを低減することができる。
図47Aに示す表示装置500は、3つの発光ユニットを積層した場合の例である。図47Aにおいて、発光素子550Rは、発光ユニット512R_2上にさらに電荷発生層531を介して発光ユニット512R_3が積層されている。発光ユニット512R_3は、発光ユニット512R_2と同様の構成を有する。また、発光素子550Gが有する発光ユニット512G_3、及び、発光素子550Bが有する発光ユニット512B_3も同様である。なお、発光素子が複数の電荷発生層531を有する場合、複数の電荷発生層531の2つ以上又は全てが同一の構成(材料、膜厚等)であってもよく、全てが異なる構成であってもよい。
図47Bでは、n個の発光ユニット(nは2以上の整数)を積層した場合の例を示している。
このように、発光ユニットの積層数を増やすことにより、同じ電流量で発光素子から得られる輝度を、積層数に応じて高めることができる。また、発光ユニットの積層数を増やすことにより、同じ輝度を得るために必要な電流を低減できるため、発光素子の消費電力を、積層数に応じて低減することができる。
図46A、図46B、図47A、及び図47Bに示す表示装置500において、発光層の発光物質は特に限定されない。例えば、図46Aにおいて、発光素子550Rが有する2つの発光層523Rは、それぞれ、燐光材料を有し、発光素子550Gが有する2つの発光層523Gは、それぞれ、蛍光材料を有し、発光素子550Bが有する2つの発光層523Bは、それぞれ、蛍光材料を有する構成とすることができる。
又は、例えば図46Aにおいて、発光素子550Rが有する2つの発光層523Rは、それぞれ、燐光材料を有し、発光素子550Gが有する2つの発光層523Gは、それぞれ、燐光材料を有し、発光素子550Bが有する2つの発光層523Bは、それぞれ、蛍光材料を有する構成とすることができる。
また、本発明の一態様の表示装置には、発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bが有する全ての発光層に蛍光材料を用いる構成、又は、発光素子550R、発光素子550G、及び発光素子550Bが有する全ての発光層に燐光材料を用いる構成を適用してもよい。
また、例えば図46Aにおいて、発光ユニット512R_1が有する発光層523Rに燐光材料を用い、発光ユニット512R_2が有する発光層523Rに蛍光材料を用いる構成、又は、発光ユニット512R_1が有する発光層523Rに蛍光材料を用い、発光ユニット512R_2が有する発光層523Rに燐光材料を用いる構成、すなわち、1段目の発光層と2段目の発光層とで、異なる発光物質を用いる構成を適用してもよい。なお、ここでの記載については、発光ユニット512R_1、及び発光ユニット512R_2について明示したが、発光ユニット512G_1、及び発光ユニット512G_2、並びに発光ユニット512B_1、及び発光ユニット512B_2についても同様の構成を適用することができる。
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。また、本明細書において、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について説明する。
本実施の形態では、主に、図1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、及びペンタイル配列等が挙げられる。
本実施の形態で図に示す副画素の上面形状は、発光領域の上面形状に相当する。
なお、副画素の上面形状としては、例えば、三角形、四角形(長方形、及び正方形を含む)、五角形等の多角形、これら多角形の角が丸い形状、楕円形、又は円形等が挙げられる。
また、副画素を構成する回路レイアウトは、図に示す副画素の範囲に限定されず、その外側に配置されていてもよい。
図48Aに示す画素108には、Sストライプ配列が適用されている。図48Aに示す画素108は、副画素110R、副画素110G、及び副画素110Bの、3つの副画素から構成される。
図48Bに示す画素108は、角が丸い略台形の上面形状を有する副画素110Rと、角が丸い略三角形の上面形状を有する副画素110Gと、角が丸い略四角形又は略六角形の上面形状を有する副画素110Bと、を有する。また、副画素110Rは、副画素110G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。
図48Cに示す画素124a、及び画素124bには、ペンタイル配列が適用されている。図48Cでは、副画素110R及び副画素110Gを有する画素124aと、副画素110G及び副画素110Bを有する画素124bと、が交互に配置されている例を示す。
図48D乃至図48Fに示す画素124a、及び画素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110R、及び副画素110G)を有し、下の行(2行目)に、1つの副画素(副画素110B)を有する。画素124bは上の行(1行目)に、1つの副画素(副画素110B)を有し、下の行(2行目)に、2つの副画素(副画素110R、及び副画素110G)を有する。
図48D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48Eは、各副画素が、円形の上面形状を有する例であり、図48Fは、各副画素が、角が丸い略六角形の上面形状を有する例である。
図48Fでは、各副画素が、最密に配列した六角形の領域の内側に配置されている。各副画素は、その1つの副画素に着目したとき、6つの副画素に囲まれるように、配置されている。また、同じ色の光を呈する副画素が隣り合わないように設けられている。例えば、副画素110Rに着目したとき、これを囲むように3つの副画素110Gと3つの副画素110Bが、交互に配置されるように、それぞれの副画素が設けられている。
図48G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、平面視において、列方向に並ぶ2つの副画素(例えば、副画素110Rと副画素110G、又は、副画素110Gと副画素110B)の上辺の位置がずれている。
図48A乃至図48Gに示す各画素において、例えば、副画素110Rを赤色の光を呈する副画素Rとし、副画素110Gを緑色の光を呈する副画素Gとし、副画素110Bを青色の光を呈する副画素Bとすることが好ましい。なお、副画素の構成はこれに限定されず、副画素が呈する色とその並び順は適宜決定することができる。例えば、副画素110Gを赤色の光を呈する副画素Rとし、副画素110Rを緑色の光を呈する副画素G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、又は円形等になることがある。
さらに、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、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、又は円形等になることがある。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、例えばマスクパターン上の図形コーナー部に補正用のパターンを追加する。
図49A乃至図49I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49A乃至図49Cに示す画素108は、ストライプ配列が適用されている。
図49Aは、各副画素が、長方形の上面形状を有する例であり、図49B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49Cは、各副画素が、楕円形の上面形状を有する例である。
図49D乃至図49Fに示す画素108は、マトリクス配列が適用されている。
図49Dは、各副画素が、正方形の上面形状を有する例であり、図49E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49Fは、各副画素が、円形の上面形状を有する例である。
図49G及び図49Hでは、1つの画素108が、2行3列で構成されている例を示す。
図49Gに示す画素108は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素110R、副画素110G、及び副画素110B)を有し、下の行(2行目)に、1つの副画素(副画素110W)を有する。言い換えると、画素108は、左の列(1列目)に、副画素110Rを有し、中央の列(2列目)に副画素110Gを有し、右の列(3列目)に副画素110Bを有し、さらに、この3列にわたって、副画素110Wを有する。
図49Hに示す画素108は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素110R、副画素110G、及び副画素110B)を有し、下の行(2行目)に、3つの副画素110Wを有する。言い換えると、画素108は、左の列(1列目)に、副画素110R及び副画素110Wを有し、中央の列(2列目)に副画素110G及び副画素110Wを有し、右の列(3列目)に副画素110B及び副画素110Wを有する。図49H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、例えば製造プロセスで生じうるゴミを効率良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装置を提供することができる。
図49G及び図49Hに示す画素108では、副画素110R、副画素110G、及び副画素110Bのレイアウトがストライプ配列となるため、表示品位を高めることができる。
図49Iでは、1つの画素108が、3行2列で構成されている例を示す。
図49Iに示す画素108は、上の行(1行目)に、副画素110Rを有し、中央の行(2行目)に、副画素110Gを有し、1行目から2行目にわたって副画素110Bを有し、下の行(3行目)に、1つの副画素(副画素110W)を有する。言い換えると、画素108は、左の列(1列目)に、副画素110R、及び副画素110Gを有し、右の列(2列目)に副画素110Bを有し、さらに、この2列にわたって、副画素110Wを有する。
図49Iに示す画素108では、副画素110R、副画素110G、及び副画素110BのレイアウトがいわゆるSストライプ配列となるため、表示品位を高めることができる。
図49A乃至図49Iに示す画素108は、副画素110R、副画素110G、副画素110B、及び副画素110Wの、4つの副画素から構成される。例えば、副画素110Rを赤色の光を呈する副画素とし、副画素110Gを緑色の光を呈する副画素とし、副画素110Bを青色の光を呈する副画素とし、副画素110Wを白色の光を呈する副画素とすることができる。なお、副画素110R、副画素110G、副画素110B、及び副画素110Wのうち少なくとも1つを、シアンの光を呈する副画素、マゼンタの光を呈する副画素、黄色の光を呈する副画素、又は近赤外光を呈する副画素としてもよい。
以上のように、本発明の一態様の表示装置は、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。
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。また、本明細書において、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について説明する。
本実施の形態の表示装置は、高精細な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、腕時計型、及び、ブレスレット型等の情報端末機(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(HMD)等のVR向け機器、及び、メガネ型のAR向け機器等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装置は、高解像度な表示装置又は大型な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型若しくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、及び、パチンコ機等の大型ゲーム機等の比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、及び、音響再生装置の表示部に用いることができる。
[表示モジュール]
図50Aに、表示モジュール280の斜視図を示す。表示モジュール280は、表示装置100Aと、FPC290と、を有する。なお、表示モジュール280が有する表示装置は表示装置100Aに限られず、後述する表示装置100B乃至表示装置100Fのいずれかであってもよい。
表示モジュール280は、基板291及び基板292を有する。表示モジュール280は、表示部281を有する。表示部281は、表示モジュール280における画像を表示する領域であり、後述する画素部284に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
図50B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50Bの右側に、1つの画素284aの拡大図を示している。画素284aには、先の実施の形態で説明した各種構成を適用することができる。図50Bでは、画素284aが図1に示す画素108と同様の構成を有する場合を例に示す。
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が有する複数の素子の駆動を制御する回路である。1つの画素回路283aは、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することができる。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、ソース又はドレインにはビデオ信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置が実現されている。
回路部282は、画素回路部283の各画素回路283aを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方又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にビデオ信号又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上に集積回路(IC:Integrated Circuit)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の一方又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、又は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、HMD等のVR向け機器又はメガネ型の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。例えば腕時計等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51Aに示す表示装置100Aは、基板301、発光素子130R、発光素子130G、発光素子130B、容量240、及び、トランジスタ310を有する。
基板301は、図50A及び図50Bにおける基板291に相当する。トランジスタ310は、基板301にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板301としては、例えば単結晶シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。トランジスタ310は、基板301の一部、導電層311、低抵抗領域312、絶縁層313、及び、絶縁層314を有する。導電層311は、ゲート電極として機能する。絶縁層313は、基板301と導電層311の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域312は、基板301に不純物がドープされた領域であり、ソース又はドレインとして機能する。絶縁層314は、導電層311の側面を覆って設けられる。
また、基板301に埋め込まれるように、隣接する2つのトランジスタ310の間に素子分離層315が設けられている。
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のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層243は導電層241を覆って設けられる。導電層245は、絶縁層243を介して導電層241と重なる領域に設けられている。
容量240を覆って、絶縁層255が設けられ、絶縁層255上に絶縁層104が設けられ、絶縁層104上に絶縁層105が設けられている。絶縁層105上に発光素子130R、発光素子130G、及び、発光素子130Bが設けられている。図51Aでは、発光素子130R、発光素子130G、及び、発光素子130Bが図2A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。例えば図51Aでは、当該領域に絶縁層125と、絶縁層125上の絶縁層127と、が設けられている。
発光素子130Rが有するEL層113R上には、マスク層118Rが位置し、発光素子130Gが有するEL層113G上には、マスク層118Gが位置し、発光素子130Bが有するEL層113B上には、マスク層118Bが位置する。
導電層111R、導電層111G、及び導電層111Bは、絶縁層243、絶縁層255、絶縁層104、及び絶縁層105に埋め込まれたプラグ256、絶縁層254に埋め込まれた導電層241、及び、絶縁層261に埋め込まれたプラグ271によってトランジスタ310のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層105の上面の高さと、プラグ256の上面の高さは、一致又は概略一致している。プラグには各種導電材料を用いることができる。
また、発光素子130R、発光素子130G、及び、発光素子130B上には保護層131が設けられている。保護層131上には、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。発光素子130から基板120までの構成要素についての詳細は、実施の形態1を参照することができる。基板120は、図50Aにおける基板292に相当する。
図51Bは、図51Aに示す表示装置100Aの変形例である。図51Bに示す表示装置は、着色層132R、着色層132G、及び着色層132Bを有し、発光素子130が着色層132R、着色層132G、及び着色層132Bのうち一つと重なる領域を有する。図51Bに示す表示装置において、発光素子130から基板120までの構成要素についての詳細は、図19Aを参照することができる。図51Bに示す表示装置において、発光素子130は、例えば白色光を発することができる。また、例えば着色層132Rは赤色の光を透過し、着色層132Gは緑色の光を透過し、着色層132Bは青色の光を透過することができる。
図52Aは、図51Aに示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図10に示す構成を有する例を示す。図52Bは、図51Bに示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図21Aに示す構成を有する例を示す。図53は、図51Aに示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図14に示す構成を有する例を示す。
[表示装置100B]
図54に示す表示装置100Bは、それぞれ半導体基板にチャネルが形成されるトランジスタ310Aと、トランジスタ310Bとが積層された構成を有する。なお、以降の表示装置の説明では、先に説明した表示装置と同様の部分については説明を省略することがある。
表示装置100Bは、トランジスタ310B、容量240、発光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、及び絶縁層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ことを抑制できる。絶縁層345、及び絶縁層346としては、保護層131に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
基板301B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ことを抑制できる。絶縁層344としては、保護層131に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
また、基板301Bの裏面(基板301A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と基板301Bの間において、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。
図55は、図54に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図10に示す構成を有する例を示す。図56は、図54に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図14に示す構成を有する例を示す。
[表示装置100C]
図57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57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)、又は錫(Sn)等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。
図58は、図57に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図10に示す構成を有する例を示す。図59は、図57に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図14に示す構成を有する例を示す。
[表示装置100D]
図60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)を用いたトランジスタ(以下、OSトランジスタともいう)である。
トランジスタ320は、半導体層321、絶縁層323、導電層324、一対の導電層325、絶縁層326、及び、導電層327を有する。
基板331は、図50A及び図50Bにおける基板291に相当する。基板331としては、絶縁性基板又は半導体基板を用いることができる。
基板331上に、絶縁層332が設けられている。絶縁層332は、基板331から水又は水素等の不純物がトランジスタ320に拡散すること、及び半導体層321から絶縁層332側に酸素が脱離することを抑制する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、又は窒化シリコン膜等の、酸化シリコン膜よりも水素又は酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
絶縁層332上に導電層327が設けられ、導電層327を覆って絶縁層326が設けられている。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に例えば絶縁層264から水又は水素等の不純物が拡散すること、及び半導体層321から酸素が脱離することを抑制する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又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、例えばトランジスタ320に絶縁層265から水又は水素等の不純物が拡散することを抑制するバリア層として機能する。絶縁層329としては、上記絶縁層328及び絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
一対の導電層325の一方と電気的に接続するプラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、絶縁層264、及び絶縁層328に埋め込まれるように設けられている。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。
図61は、図60に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図10に示す構成を有する例を示す。図62は、図60に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図14に示す構成を有する例を示す。
[表示装置100E]
図63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。
図64は、図63に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図10に示す構成を有する例を示す。図65は、図63に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図14に示す構成を有する例を示す。
[表示装置100F]
図66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、又は当該画素回路を駆動するための駆動回路(ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路)を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310及びトランジスタ320は、演算回路又は記憶回路等の各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
このような構成とすることで、発光素子の直下に画素回路だけでなく、例えば駆動回路を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示装置を小型化することが可能となる。
図67は、図66に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図10に示す構成を有する例を示す。図68は、図66に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図14に示す構成を有する例を示す。
[表示装置100G]
図69に、表示装置100Gの斜視図を示し、図70Aに、表示装置100Gの断面図を示す。
表示装置100Gは、基板152と基板151とが貼り合わされた構成を有する。図69では、基板152を破線で明示している。
表示装置100Gは、画素部107、接続部140、回路164、及び配線165等を有する。図69では表示装置100GにIC173及びFPC172が実装されている例を示している。このため、図69に示す構成は、表示装置100Gと、ICと、FPCと、を有する表示モジュールということもできる。ここで、表示装置の基板に、FPC等のコネクタが取り付けられたもの、又は当該基板にICが実装されたものを、表示モジュールと呼ぶ。
接続部140は、画素部107の外側に設けられる。接続部140は、画素部107の一辺又は複数の辺に沿って設けることができる。接続部140は、単数であっても複数であってもよい。図69では、画素部107の四辺を囲むように接続部140が設けられている例を示す。接続部140では、発光素子の共通電極と、導電層とが電気的に接続されており、共通電極に電位を供給することができる。
回路164としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
配線165は、画素部107及び回路164に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、FPC172を介して外部から、又はIC173から配線165に入力される。
図69では、COG(Chip On Glass)方式又はCOF(Chip On Film)方式等により、基板151にIC173が設けられている例を示す。IC173は、例えば走査線駆動回路又は信号線駆動回路等を有するICを適用できる。なお、表示装置100G及び表示モジュールは、ICを設けない構成としてもよい。また、ICを、例えばCOF方式により、FPCに実装してもよい。
図70Aに、表示装置100Gの、FPC172を含む領域の一部、回路164の一部、画素部107の一部、接続部140の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
図70Aに示す表示装置100Gは、基板151と基板152の間に、トランジスタ201、トランジスタ205、赤色の光を発する発光素子130R、緑色の光を発する発光素子130G、及び、青色の光を発する発光素子130B等を有する。
発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bは、画素電極の構成が異なる点以外は、それぞれ、図2Aに示す積層構造を有する。発光素子の詳細は実施の形態1を参照できる。
発光素子130Rは、導電層224Rと、導電層224R上の導電層111Rと、導電層111R上の導電層112Rと、を有する。導電層224R、導電層111R、及び導電層112Rの全てを画素電極と呼ぶこともでき、導電層111R、及び導電層112Rを画素電極と呼ぶこともできる。
発光素子130Gは、導電層224Gと、導電層224G上の導電層111Gと、導電層111G上の導電層112Gと、を有する。
発光素子130Bは、導電層224Bと、導電層224B上の導電層111Bと、導電層111B上の導電層112Bと、を有する。
導電層224Rは、絶縁層214、絶縁層215、及び絶縁層213に設けられた開口を介して、トランジスタ205が有する導電層222bと接続されている。導電層224Rの端部よりも外側に導電層111Rの端部が位置している。また、前述のように、導電層112Rは、導電層111Rの上面及び側面を覆うように設けられている。
発光素子130Gにおける導電層224G、導電層111G、及び導電層112G、並びに、発光素子130Bにおける導電層224B、導電層111B、及び導電層112Bについては、発光素子130Rにおける導電層224R、導電層111R、及び導電層112Rと同様であるため詳細な説明は省略する。
導電層224R、導電層224G、及び導電層224Bには、絶縁層214に設けられた開口を覆うように凹部が形成される。当該凹部には、層128が埋め込まれている。
層128は、導電層224R、導電層224G、及び導電層224Bの凹部を平坦化する機能を有する。導電層224R、導電層224G、導電層224B、及び層128上には、導電層224R、導電層224G、及び導電層224Bと電気的に接続される導電層111R、導電層111G、及び導電層111Bが設けられている。したがって、導電層224R、導電層224G、及び導電層224Bの凹部と重なる領域も発光領域として使用でき、画素の開口率を高めることができる。
層128は、絶縁層であってもよく、導電層であってもよい。層128には、各種無機絶縁材料、有機絶縁材料、及び導電材料を適宜用いることができる。特に、層128は、絶縁材料を用いて形成されることが好ましく、有機絶縁材料を用いて形成されることがさらに好ましい。層128には、例えば前述の絶縁層127に用いることができる有機絶縁材料を適用することができる。
発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130B上には保護層131が設けられている。保護層131と基板152は接着層142を介して接着されている。基板152には、遮光層117が設けられている。発光素子130の封止には、固体封止構造又は中空封止構造等が適用できる。図70Aでは、基板152と基板151との間の空間が、接着層142で充填されており、固体封止構造が適用されている。又は、当該空間を不活性ガス(窒素又はアルゴン等)で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層142は、発光素子と重ならないように設けられていてもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層142とは異なる樹脂で充填してもよい。
図70Aでは、接続部140が、導電層224R、導電層224G、及び導電層224Bと同一の導電膜を加工して得られた導電層224Cと、導電層111R、導電層111G、及び導電層111Bと同一の導電膜を加工して得られた導電層111Cと、導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bと同一の導電膜を加工して得られた導電層112Cと、を有する例を示している。
表示装置100Gは、トップエミッション型である。発光素子が発する光は、基板152側に射出される。基板152には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。画素電極は可視光を反射する材料を含み、対向電極(共通電極115)は可視光を透過する材料を含む。
トランジスタ201及びトランジスタ205は、いずれも基板151上に形成されている。これらのトランジスタは、同一の材料及び同一の工程により作製することができる。
基板151上には、絶縁層211、絶縁層213、絶縁層215、及び絶縁層214がこの順で設けられている。絶縁層211は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層213は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層215は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層214は、トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても2層以上であってもよい。
トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水及び水素等の不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、表示装置の信頼性を高めることができる。
絶縁層211、絶縁層213、及び絶縁層215としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、又は窒化アルミニウム膜等を用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を2以上積層して用いてもよい。
平坦化層として機能する絶縁層214には、有機絶縁層が好適である。有機絶縁層に用いることができる材料としては、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、絶縁層214を、有機絶縁層と、無機絶縁層との積層構造にしてもよい。絶縁層214の最表層は、エッチング保護層としての機能を有することが好ましい。これにより、導電層224R、導電層111R、又は導電層112R等の加工時に、絶縁層214に凹部が形成されることを抑制できる。又は、絶縁層214には、導電層224R、導電層111R、又は導電層112R等の加工時に、凹部が設けられてもよい。
トランジスタ201及びトランジスタ205は、ゲートとして機能する導電層221、ゲート絶縁層として機能する絶縁層211、ソース及びドレインとして機能する導電層222a及び導電層222b、半導体層231、ゲート絶縁層として機能する絶縁層213、並びに、ゲートとして機能する導電層223を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。絶縁層211は、導電層221と半導体層231との間に位置する。絶縁層213は、導電層223と半導体層231との間に位置する。
本実施の形態の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、又は逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。又は、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。
トランジスタ201及びトランジスタ205には、チャネルが形成される半導体層を2つのゲートで挟持する構成が適用されている。2つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。又は、2つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
トランジスタの半導体層は、金属酸化物を有することが好ましい。つまり、本実施の形態の表示装置は、金属酸化物をチャネル形成領域に用いたトランジスタ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、又はnc(nanocrystalline)−OS等が挙げられる。
又は、シリコンをチャネル形成領域に用いたトランジスタ(Siトランジスタ)を用いてもよい。シリコンとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、又は非晶質シリコン等が挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン(LTPS(Low Temperature Poly Silicon))を有するトランジスタ(以下、LTPSトランジスタともいう)を用いることができる。LTPSトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
LTPSトランジスタ等のSiトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路(例えばソースドライバ回路)を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、表示装置に実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
OSトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、OSトランジスタは、オフ状態におけるソース−ドレイン間のリーク電流(以下、オフ電流ともいう)が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、OSトランジスタを適用することで、表示装置の消費電力を低減することができる。
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。このためには、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を大き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。このため、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、有機EL素子の電流−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」、及び「発光素子の特性ばらつきの抑制」等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又は複数種)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又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。又は、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。又は、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。又は、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。又は、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又はその近傍の組成、In:M:Zn=1:1:1.2又はその近傍の組成、In:M:Zn=2:1:3又はその近傍の組成、In:M:Zn=3:1:2又はその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:3又はその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:4.1又はその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:3又はその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:6又はその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:7又はその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:8又はその近傍の組成、In:M:Zn=6:1:6又はその近傍の組成、In:M:Zn=5:2:5又はその近傍の組成、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又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又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又はその近傍の組成と記載する場合、Inの原子数比を1としたときに、Gaの原子数比が0.1より大きく2以下であり、Znの原子数比が0.1より大きく2以下である場合を含む。
回路164が有するトランジスタと、画素部107が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路164が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、2種類以上あってもよい。同様に、画素部107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。
画素部107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、画素部107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、画素部107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、画素部107にLTPSトランジスタとOSトランジスタとの双方を用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い表示装置を実現することができる。また、LTPSトランジスタと、OSトランジスタとを、組み合わせる構成をLTPOと呼称する場合がある。なお、例えば配線の導通、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、画素部107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、画素部107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、信号線と電気的に接続される。選択トランジスタには、OSトランジスタを適用することが好ましい。これにより、フレーム周波数を著しく小さく(例えば1fps以下)しても、画素の階調を維持することができるため、静止画を表示する際にドライバを停止することで、消費電力を低減することができる。
このように本発明の一態様の表示装置は、高い開口率と、高い精細度と、高い表示品位と、低い消費電力と、を兼ね備えることができる。
なお、本発明の一態様の表示装置は、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横リーク電流を、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、表示装置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又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(いわゆる黒浮き)等が限りなく少ない表示とすることができる。
特に、MML構造の発光素子の中でも、先に示すSBS構造を適用することで、発光素子の間に設けられる層が分断された構成となるため、横リーク電流をなくす、又は横リーク電流を極めて少なくすることができる。
図70B1及び図70B2に、トランジスタの他の構成例を示す。
トランジスタ209及びトランジスタ210は、ゲートとして機能する導電層221、ゲート絶縁層として機能する絶縁層211、チャネル形成領域231i及び一対の低抵抗領域231nを有する半導体層231、一対の低抵抗領域231nの一方と接続する導電層222a、一対の低抵抗領域231nの他方と接続する導電層222b、ゲート絶縁層として機能する絶縁層225、ゲートとして機能する導電層223、並びに、導電層223を覆う絶縁層215を有する。絶縁層211は、導電層221とチャネル形成領域231iとの間に位置する。絶縁層225は、少なくとも導電層223とチャネル形成領域231iとの間に位置する。さらに、トランジスタを覆う絶縁層218を設けてもよい。
図70B1に示すトランジスタ209では、絶縁層225が半導体層231の上面及び側面を覆う例を示す。導電層222a及び導電層222bは、それぞれ、絶縁層225及び絶縁層215に設けられた開口を介して低抵抗領域231nと接続される。導電層222a及び導電層222bのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。
一方、図70B2に示すトランジスタ210では、絶縁層225は、半導体層231のチャネル形成領域231iと重なり、低抵抗領域231nとは重ならない。例えば、導電層223をマスクとして絶縁層225を加工することで、図70B2に示す構造を作製できる。図70B2では、絶縁層225及び導電層223を覆って絶縁層215が設けられ、絶縁層215の開口を介して、導電層222a及び導電層222bがそれぞれ低抵抗領域231nと接続されている。
基板151の、基板152が重ならない領域には、接続部204が設けられている。接続部204では、配線165が導電層166及び接続層242を介してFPC172と電気的に接続されている。導電層166は、導電層224R、導電層224G、及び導電層224Bと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層111R、導電層111G、及び導電層111Bと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層112R、導電層112G、及び導電層112Bと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。接続部204の上面では、導電層166が露出している。これにより、接続部204とFPC172とを接続層242を介して電気的に接続することができる。
基板152の基板151側の面には、遮光層117を設けることが好ましい。遮光層117は、隣り合う発光素子の間、接続部140、及び、回路164等に設けることができる。また、基板152の外側には各種光学部材を配置することができる。
基板151及び基板152としては、それぞれ、基板120に用いることができる材料を適用することができる。
接着層142としては、樹脂層122に用いることができる材料を適用することができる。
接続層242としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)、又は異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等を用いることができる。
図71は、図70Aに示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図10に示す構成を有する例を示す。図72は、図70Aに示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図14に示す構成を有する例を示す。
[表示装置100H]
図73Aに示す表示装置100Hは、図70Aに示す表示装置100Gの変形例であり、着色層132R、着色層132G、及び着色層132Bを有する点で、表示装置100Gと主に相違する。
表示装置100Hにおいて、発光素子130は、着色層132R、着色層132G、及び着色層132Bのうち一つと重なる領域を有する。着色層132R、着色層132G、及び着色層132Bは、基板152の基板151側の面に設けることができる。着色層132Rの端部、着色層132Gの端部、及び着色層132Bの端部は、遮光層117と重ねることができる。表示装置100Hにおいて、例えば発光素子130の構成の詳細は、図19Aを参照することができる。
表示装置100Hにおいて、発光素子130は、例えば白色光を発することができる。また、例えば着色層132Rは赤色の光を透過し、着色層132Gは緑色の光を透過し、着色層132Bは青色の光を透過することができる。なお、表示装置100Hは、保護層131と接着層142の間に着色層132R、着色層132G、及び着色層132Bを設ける構成としてもよい。この場合、保護層131は、図19Aに示すように平坦化されていることが好ましい。
図70A及び図73A等では、層128の上面が平坦部を有する例を示すが、層128の形状は、特に限定されない。図73B1乃至図73B3に、層128の変形例を示す。
図73B1及び図73B3に示すように、層128の上面は、断面視において、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり、凹曲面を有する形状を有する構成とすることができる。
また、図73B2に示すように、層128の上面は、断面視において、中央及びその近傍が膨らんだ形状、つまり、凸曲面を有する形状を有する構成とすることができる。
また、層128の上面は、凸曲面及び凹曲面の一方又は双方を有していてもよい。また、層128の上面が有する凸曲面及び凹曲面の数はそれぞれ限定されず、一つ又は複数とすることができる。
また、層128の上面の高さと、導電層224Rの上面の高さと、は、一致又は概略一致していてもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、層128の上面の高さは、導電層224Rの上面の高さより低くてもよく、高くてもよい。
また、図73B1は、導電層224Rに形成された凹部の内部に層128が収まっている例ともいえる。一方、図73B3のように、導電層224Rに形成された凹部の外側に層128が存在する、つまり、当該凹部よりも層128の上面の幅が広がって形成されていてもよい。
図74A、及び図74B1、図74B2、及び図74B3は、図73A、及び図73B1、図73B2、及び図73B3に示す構成の変形例であり、発光素子130R、発光素子130G、及び発光素子130Bが図10に示す構成を有する例を示す。図75A乃至図75Cは、図73B1乃至図73B3に示す構成の変形例であり、EL層113Rが図14に示す構成である例を示す。
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。また、本明細書において、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる発光素子について説明する。
図76Aに示すように、発光素子は、一対の電極(下部電極761及び上部電極762)の間に、EL層763を有する。EL層763は、層780、発光層771、及び、層790等の複数の層で構成することができる。
発光層771は、少なくとも発光物質を有する。
下部電極761が陽極であり、上部電極762が陰極である場合、層780は、正孔注入性の高い物質を含む層(正孔注入層)、正孔輸送性の高い物質を含む層(正孔輸送層)、及び、電子ブロック性の高い物質を含む層(電子ブロック層)のうち一つ又は複数を有する。また、層790は、電子注入性の高い物質を含む層(電子注入層)、電子輸送性の高い物質を含む層(電子輸送層)、及び、正孔ブロック性の高い物質を含む層(正孔ブロック層)のうち一つ又は複数を有する。下部電極761が陰極であり、上部電極762が陽極である場合、層780と層790は互いに上記と逆の構成になる。
一対の電極間に設けられた層780、発光層771、及び層790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76Aの構成をシングル構造と呼ぶ。
また、図76Bは、図76Aに示す発光素子が有するEL層763の変形例である。具体的には、図76Bに示す発光素子は、下部電極761上の層781と、層781上の層782と、層782上の発光層771と、発光層771上の層791と、層791上の層792と、層792上の上部電極762と、を有する。
下部電極761が陽極であり、上部電極762が陰極である場合、例えば、層781を正孔注入層、層782を正孔輸送層、層791を電子輸送層、層792を電子注入層とすることができる。また、下部電極761が陰極であり、上部電極762が陽極である場合、層781を電子注入層、層782を電子輸送層、層791を正孔輸送層、層792を正孔注入層とすることができる。このような層構造とすることで、発光層771に効率良くキャリアを注入し、発光層771内におけるキャリアの再結合の効率を高めることができる。
なお、図76C及び図76Dに示すように、層780と層790との間に複数の発光層(発光層771、772、773)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。なお、図76C及び図76Dでは、発光層を3層有する例を示すが、シングル構造の発光素子における発光層は、2層であってもよく、4層以上であってもよい。また、シングル構造の発光素子は、2つの発光層の間に、バッファ層を有していてもよい。バッファ層は、例えば、正孔輸送層又は電子輸送層に用いることができる材料を用いて形成することができる。
また、図76E及び図76Fに示すように、複数の発光ユニット(発光ユニット763a及び発光ユニット763b)が電荷発生層785(中間層ともいう)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。タンデム構造とすることで、高輝度発光が可能な発光素子とすることができる。また、タンデム構造は、シングル構造と比べて、同じ輝度を得るために必要な電流を低減できるため、信頼性を高めることができる。
なお、図76D及び図76Fは、表示装置が、発光素子と重なる層764を有する例である。図76Dは、層764が、図76Cに示す発光素子と重なる例であり、図76Fは、層764が、図76Eに示す発光素子と重なる例である。図76D及び図76Fでは、上部電極762側に光を取り出すため、上部電極762には、可視光を透過する導電膜を用いる。
層764としては、色変換層及び着色層の一方又は双方を用いることができる。
図76C及び図76Dにおいて、発光層771、発光層772、及び発光層773に、同じ色の光を発する発光物質、さらには、同じ発光物質を用いてもよい。例えば、発光層771、発光層772、及び発光層773に、青色の光を発する発光物質を用いてもよい。青色の光を呈する副画素においては、発光素子が発する青色の光を取り出すことができる。また、赤色の光を呈する副画素及び緑色の光を呈する副画素においては、図76Dに示す層764として色変換層を設けることで、発光素子が発する青色の光をより長波長の光に変換し、赤色又は緑色の光を取り出すことができる。また、層764としては、色変換層と着色層との双方を用いることが好ましい。発光素子が発する光の一部は、色変換層で変換されずにそのまま透過してしまうことがある。色変換層を透過した光を、着色層を介して取り出すことで、所望の色の光以外を着色層で吸収し、副画素が呈する光の色純度を高めることができる。
また、発光層771、発光層772、及び発光層773に、それぞれ異なる色の光を発する発光物質を用いてもよい。発光層771、発光層772、及び発光層773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。例えば、シングル構造の発光素子は、青色の光を発する発光物質を有する発光層、及び、青色よりも長波長の可視光を発する発光物質を有する発光層を有することが好ましい。
例えば、シングル構造の発光素子が3層の発光層を有する場合、赤色(R)の光を発する発光物質を有する発光層、緑色(G)の光を発する発光物質を有する発光層、及び、青色(B)の光を発する発光物質を有する発光層を有することが好ましい。発光層の積層順としては、陽極側から、R、G、B、又は、陽極側からR、B、G等とすることができる。このとき、RとG又はBとの間にバッファ層が設けられていてもよい。
また、例えば、シングル構造の発光素子が2層の発光層を有する場合、青色(B)の光を発する発光物質を有する発光層、及び、黄色(Y)の光を発する発光物質を有する発光層を有する構成が好ましい。当該構成をBYシングル構造と呼称する場合がある。
図76Dに示す層764として、着色層を設けてもよい。白色光が着色層を透過することで、所望の色の光を得ることができる。
白色の光を発する発光素子は、2以上の発光層を有することが好ましい。例えば、2の発光層を用いて白色発光を得る場合、2の発光層の各々の発光色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、3以上の発光層を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、発光素子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。
また、図76E及び図76Fにおいて、発光層771と、発光層772とに、同じ色の光を発する発光物質、さらには、同じ発光物質を用いてもよい。
例えば、各色の光を呈する副画素が有する発光素子において、発光層771と、発光層772に、それぞれ青色の光を発する発光物質を用いてもよい。青色の光を呈する副画素においては、発光素子が発する青色の光を取り出すことができる。また、赤色の光を呈する副画素及び緑色の光を呈する副画素においては、図76Fに示す層764として色変換層を設けることで、発光素子が発する青色の光をより長波長の光に変換し、赤色又は緑色の光を取り出すことができる。また、層764としては、色変換層と着色層との双方を用いることが好ましい。
また、各色の光を呈する副画素に、図76E又は図76Fに示す構成の発光素子を用いる場合、副画素によって、異なる発光物質を用いてもよい。具体的には、赤色の光を呈する副画素が有する発光素子において、発光層771と、発光層772に、それぞれ赤色の光を発する発光物質を用いてもよい。同様に、緑色の光を呈する副画素が有する発光素子において、発光層771と、発光層772に、それぞれ緑色の光を発する発光物質を用いてもよい。青色の光を呈する副画素が有する発光素子において、発光層771と、発光層772に、それぞれ青色の光を発する発光物質を用いてもよい。このような構成の表示装置は、タンデム構造の発光素子が適用されており、かつ、SBS構造であるといえる。そのため、タンデム構造のメリットと、SBS構造のメリットの両方を併せ持つことができる。これにより、高輝度発光が可能であり、信頼性の高い発光素子を実現することができる。
また、図76E及び図76Fにおいて、発光層771と、発光層772とに、異なる色の光を発する発光物質を用いてもよい。発光層771が発する光と、発光層772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76Fに示す層764として、着色層を設けてもよい。白色光が着色層を透過することで、所望の色の光を得ることができる。
なお、図76E及び図76Fにおいて、発光ユニット763aが1層の発光層771を有し、発光ユニット763bが1層の発光層772を有する例を示すが、これに限られない。発光ユニット763a及び発光ユニット763bは、それぞれ、2層以上の発光層を有していてもよい。
また、図76E及び図76Fでは、発光ユニットを2つ有する発光素子を例示したが、これに限られない。発光素子は、発光ユニットを3つ以上有していてもよい。
具体的には、図77A乃至図77Cに示す発光素子の構成が挙げられる。
図77Aは、発光ユニットを3つ有する構成である。なお、発光ユニットを2つ有する構成を2段タンデム構造と、発光ユニットを3つ有する構成を3段タンデム構造と、それぞれ呼称してもよい。
また、図77Aに示すように、複数の発光ユニット(発光ユニット763a、発光ユニット763b、及び発光ユニット763c)が電荷発生層785を介して、それぞれ直列に接続された構成である。また、発光ユニット763aは、層780aと、発光層771と、層790aと、を有し、発光ユニット763bは、層780bと、発光層772と、層790bと、を有し、発光ユニット763cは、層780cと、発光層773と、層790cと、を有する。なお、層780cは、層780a及び層780bに適用可能な構成を用いることができ、層790cは、層790a及び層790bに適用可能な構成を用いることができる。
図77Aにおいて、発光層771、発光層772、及び発光層773は、同じ色の光を発する発光物質を有すると好ましい。具体的には、発光層771、発光層772、及び発光層773が、それぞれ赤色(R)の発光物質を有する構成(いわゆるR\R\Rの3段タンデム構造)、発光層771、発光層772、及び発光層773が、それぞれ緑色(G)の発光物質を有する構成(いわゆるG\G\Gの3段タンデム構造)、又は発光層771、発光層772、及び発光層773が、それぞれ青色(B)の発光物質を有する構成(いわゆるB\B\Bの3段タンデム構造)とすることができる。なお、「a\b」は、aの光を発する発光物質を有する発光ユニット上に、電荷発生層を介して、bの光を発する発光物質を有する発光ユニットが設けられていることを意味し、a、bは、色を意味する。
また、図77Aにおいて、発光層771、発光層772、及び発光層773のうち、一部又は全てに異なる色の光を発する発光物質を用いてもよい。発光層771、発光層772、及び発光層773の発光色の組み合わせは、例えば、いずれか2つが青色(B)、残りの一つが黄色(Y)の構成、並びに、いずれか一つが赤色(R)、他の一つが緑色(G)、残りの一つが青色(B)の構成が挙げられる。
なお、それぞれ同じ色の光を発する発光物質としては、上記の構成に限定されない。例えば、図77Bに示すように、複数の発光層を有する発光ユニットを積層したタンデム型の発光素子としてもよい。図77Bは、2つの発光ユニット(発光ユニット763a、及び発光ユニット763b)が電荷発生層785を介して直列に接続された構成である。また、発光ユニット763aは、層780aと、発光層771a、発光層771b、及び発光層771cと、層790aと、を有し、発光ユニット763bは、層780bと、発光層772a、発光層772b、及び発光層772cと、層790bと、を有する。
図77Bにおいては、発光層771a、発光層771b、及び発光層771cについて、補色の関係となる発光物質を選択し、発光ユニット763aを白色発光(W)が可能な構成とする。また、発光層772a、発光層772b、及び発光層772cについても、補色の関係となる発光物質を選択し、発光ユニット763bを白色発光(W)が可能な構成とする。すなわち、図77Bに示す構成は、W\Wの2段タンデム構造である。なお、補色の関係となる発光物質の積層順については、特に限定はない。実施者が適宜最適な積層順を選択することができる。また、図示しないが、W\W\Wの3段タンデム構造、又は4段以上のタンデム構造としてもよい。
また、タンデム構造の発光素子を用いる場合、黄色(Y)の光を発する発光ユニットと、青色(B)の光を発する発光ユニットとを有するB\Y又はY\Bの2段タンデム構造、赤色(R)と緑色(G)の光を発する発光ユニットと、青色(B)の光を発する発光ユニットとを有するR・G\B又はB\R・Gの2段タンデム構造、青色(B)の光を発する発光ユニットと、黄色(Y)の光を発する発光ユニットと、青色(B)の光を発する発光ユニットとをこの順で有するB\Y\Bの3段タンデム構造、青色(B)の光を発する発光ユニットと、黄緑色(YG)の光を発する発光ユニットと、青色(B)の光を発する発光ユニットとをこの順で有するB\YG\Bの3段タンデム構造、青色(B)の光を発する発光ユニットと、緑色(G)の光を発する発光ユニットと、青色(B)の光を発する発光ユニットとをこの順で有するB\G\Bの3段タンデム構造等が挙げられる。なお、「a・b」は、1つの発光ユニットにaの光を発する発光物質とbの光を発する発光物質とを有することを意味する。
また、図77Cに示すように、1つの発光層を有する発光ユニットと、複数の発光層を有する発光ユニットと、を組み合わせてもよい。
具体的には、図77Cに示す構成においては、複数の発光ユニット(発光ユニット763a、発光ユニット763b、及び発光ユニット763c)が電荷発生層785を介して、それぞれ直列に接続された構成である。また、発光ユニット763aは、層780aと、発光層771と、層790aと、を有し、発光ユニット763bは、層780bと、発光層772a、発光層772b、及び発光層772cと、層790bと、を有し、発光ユニット763cは、層780cと、発光層773と、層790cと、を有する。
例えば、図77Cに示す構成において、発光ユニット763aが青色(B)の光を発する発光ユニットであり、発光ユニット763bが赤色(R)、緑色(G)、及び黄緑色(YG)の光を発する発光ユニットであり、発光ユニット763cが青色(B)の光を発する発光ユニットである、B\R・G・YG\Bの3段タンデム構造等を適用することができる。
例えば、発光ユニットの積層数と色の順番としては、陽極側から、B、Yの2段構造、Bと発光ユニットXとの2段構造、B、Y、Bの3段構造、B、X、Bの3段構造が挙げられ、発光ユニットXにおける発光層の積層数と色の順番としては、陽極側から、R、Yの2層構造、R、Gの2層構造、G、Rの2層構造、G、R、Gの3層構造、又は、R、G、Rの3層構造等とすることができる。また、2つの発光層の間に他の層が設けられていてもよい。
なお、図76C、図76Dにおいても、図76Bに示すように、層780と、層790とを、それぞれ独立に、2層以上の層からなる積層構造としてもよい。
また、図76E及び図76Fにおいて、発光ユニット763aは、層780a、発光層771、及び、層790aを有し、発光ユニット763bは、層780b、発光層772、及び、層790bを有する。
下部電極761が陽極であり、上部電極762が陰極である場合、層780a及び層780bは、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層、及び、電子ブロック層のうち一つ又は複数を有する。また、層790a及び層790bは、それぞれ、電子注入層、電子輸送層、及び、正孔ブロック層のうち一つ又は複数を有する。下部電極761が陰極であり、上部電極762が陽極である場合、層780aと層790aは互いに上記と逆の構成になり、層780bと層790bも互いに上記と逆の構成になる。
下部電極761が陽極であり、上部電極762が陰極である場合、例えば、層780aは、正孔注入層と、正孔注入層上の正孔輸送層と、を有し、さらに、正孔輸送層上の電子ブロック層を有していてもよい。また、層790aは、電子輸送層を有し、さらに、発光層771と電子輸送層との間の正孔ブロック層を有していてもよい。また、層780bは、正孔輸送層を有し、さらに、正孔輸送層上の電子ブロック層を有していてもよい。また、層790bは、電子輸送層と、電子輸送層上の電子注入層と、を有し、さらに、発光層771と電子輸送層との間の正孔ブロック層を有していてもよい。下部電極761が陰極であり、上部電極762が陽極である場合、例えば、層780aは、電子注入層と、電子注入層上の電子輸送層と、を有し、さらに、電子輸送層上の正孔ブロック層を有していてもよい。また、層790aは、正孔輸送層を有し、さらに、発光層771と正孔輸送層との間の電子ブロック層を有していてもよい。また、層780bは、電子輸送層を有し、さらに、電子輸送層上の正孔ブロック層を有していてもよい。また、層790bは、正孔輸送層と、正孔輸送層上の正孔注入層と、を有し、さらに、発光層771と正孔輸送層との間の電子ブロック層を有していてもよい。
また、タンデム構造の発光素子を作製する場合、2つの発光ユニットは、電荷発生層785を介して積層される。電荷発生層785は、少なくとも電荷発生領域を有する。電荷発生層785は、一対の電極間に電圧を印加したときに、2つの発光ユニットの一方に電子を注入し、他方に正孔を注入する機能を有する。
次に、発光素子に用いることができる材料について説明する。
下部電極761と上部電極762のうち、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。また、表示装置が赤外光を発する発光素子を有する場合には、光を取り出す側の電極には、可視光及び赤外光を透過する導電膜を用い、光を取り出さない側の電極には、可視光及び赤外光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
また、光を取り出さない側の電極にも可視光を透過する導電膜を用いてもよい。この場合、反射層と、EL層763との間に当該電極を配置することが好ましい。つまり、EL層763の発光は、当該反射層によって反射されて、表示装置から取り出されてもよい。
発光素子の一対の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等を適宜用いることができる。当該材料としては、具体的には、アルミニウム、マグネシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ガリウム、亜鉛、インジウム、スズ、モリブデン、タンタル、タングステン、パラジウム、金、白金、銀、イットリウム、及びネオジム等の金属、並びにこれらを適宜組み合わせて含む合金が挙げられる。また、当該材料としては、In−Sn酸化物、In−Si−Sn酸化物(ITSOともいう)、In−Zn酸化物、及びIn−W−Zn酸化物等を挙げることができる。また、当該材料としては、アルミニウム合金、並びに、銀とマグネシウムの合金、及びAPC等の銀を含む合金が挙げられる。その他、当該材料としては、上記例示のない元素周期表の第1族又は第2族に属する元素(例えば、リチウム、セシウム、カルシウム、ストロンチウム)、ユウロピウム、イッテルビウム等の希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等が挙げられる。
発光素子には、マイクロキャビティ構造が適用されていることが好ましい。したがって、発光素子が有する一対の電極の一方は、可視光に対する透過性及び反射性を有する電極(半透過・半反射電極)を有することが好ましく、他方は、可視光に対する反射性を有する電極(反射電極)を有することが好ましい。発光素子がマイクロキャビティ構造を有することで、発光層から得られる発光を両電極間で共振させ、発光素子から射出される光を強めることができる。
なお、半透過・半反射電極は、反射電極として用いることができる導電層と、透明電極として用いることができる導電層と、の積層構造とすることができる。
半透過・半反射電極の可視光の反射率は、10%以上95%以下、好ましくは30%以上80%以下とする。反射電極の可視光の反射率は、40%以上100%以下、好ましくは70%以上100%以下とする。また、これらの電極の抵抗率は、1×10−2Ωcm以下が好ましい。
発光素子は少なくとも発光層を有する。また、発光素子は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子ブロック材料、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含む層をさらに有していてもよい。例えば、発光素子は、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電荷発生層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち1層以上を有する構成とすることができる。
発光素子には低分子化合物及び高分子化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。発光素子を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、又は塗布法等の方法で形成することができる。
発光層は、1種又は複数種の発光物質を有する。発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、又は赤色等の発光色を呈する物質を適宜用いる。また、発光物質として、近赤外光を発する物質を用いることもできる。
発光物質としては、蛍光材料、燐光材料、TADF材料、及び量子ドット材料等が挙げられる。
蛍光材料としては、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、及びナフタレン誘導体等が挙げられる。
燐光材料としては、例えば、4H−トリアゾール骨格、1H−トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、又はピリジン骨格を有する有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、白金錯体、及び希土類金属錯体等が挙げられる。
発光層は、発光物質(ゲスト材料)に加えて、1種又は複数種の有機化合物(ホスト材料、アシスト材料等)を有していてもよい。1種又は複数種の有機化合物としては、正孔輸送性の高い物質(正孔輸送性材料)及び電子輸送性の高い物質(電子輸送性材料)の一方又は双方を用いることができる。正孔輸送性材料としては、後述の、正孔輸送層に用いることができる正孔輸送性の高い材料を用いることができる。電子輸送性材料としては、後述の、電子輸送層に用いることができる電子輸送性の高い材料を用いることができる。また、1種又は複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料、又はTADF材料を用いてもよい。
発光層は、例えば、燐光材料と、励起錯体を形成しやすい組み合わせである正孔輸送性材料及び電子輸送性材料と、を有することが好ましい。このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質(燐光材料)へのエネルギー移動であるExTET(Exciplex−Triplet Energy Transfer)を用いた発光を効率良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、効率良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。
正孔注入層は、陽極から正孔輸送層に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。正孔注入性の高い材料としては、芳香族アミン化合物、及び、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とを含む複合材料等が挙げられる。
正孔輸送性材料としては、後述の、正孔輸送層に用いることができる正孔輸送性の高い材料を用いることができる。
アクセプター性材料としては、例えば、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、及び、酸化レニウムが挙げられる。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。また、フッ素を含む有機アクセプター性材料を用いることもできる。また、キノジメタン誘導体、クロラニル誘導体、及び、ヘキサアザトリフェニレン誘導体等の有機アクセプター性材料を用いることもできる。
例えば、正孔注入性の高い材料として、正孔輸送性材料と、上述の元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物(代表的には酸化モリブデン)とを含む材料を用いてもよい。
正孔輸送層は、正孔注入層によって、陽極から注入された正孔を発光層に輸送する層である。正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送性材料としては、1×10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物(例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、又はフラン誘導体)、又は芳香族アミン(芳香族アミン骨格を有する化合物)等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。
電子ブロック層は、発光層に接して設けられる。電子ブロック層は、正孔輸送性を有し、かつ、電子をブロックすることが可能な材料を含む層である。電子ブロック層には、上記正孔輸送性材料のうち、電子ブロック性を有する材料を用いることができる。
電子ブロック層は、正孔輸送性を有するため、正孔輸送層と呼ぶこともできる。また、正孔輸送層のうち、電子ブロック性を有する層を、電子ブロック層と呼ぶこともできる。
電子輸送層は、電子注入層によって、陰極から注入された電子を発光層に輸送する層である。電子輸送層は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送性材料としては、1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。電子輸送性材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、又はチアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、又はその他含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い材料を用いることができる。
正孔ブロック層は、発光層に接して設けられる。正孔ブロック層は、電子輸送性を有し、かつ、正孔をブロックすることが可能な材料を含む層である。正孔ブロック層には、上記電子輸送性材料のうち、正孔ブロック性を有する材料を用いることができる。
正孔ブロック層は、電子輸送性を有するため、電子輸送層と呼ぶこともできる。また、電子輸送層のうち、正孔ブロック性を有する層を、正孔ブロック層と呼ぶこともできる。
電子注入層は、陰極から電子輸送層に電子を注入する層であり、電子注入性の高い材料を含む層である。電子注入性の高い材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。電子注入性の高い材料としては、電子輸送性材料とドナー性材料(電子供与性材料)とを含む複合材料を用いることもできる。
また、電子注入性の高い材料のLUMO準位は、陰極に用いる材料の仕事関数の値との差が小さい(具体的には0.5eV以下)ことが好ましい。
電子注入層には、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)、若しくは炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はこれらの化合物を用いることができる。また、電子注入層は、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が挙げられる。
電子注入層は、電子輸送性材料を有していてもよい。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:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)準位は、−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、又は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)、又は2,4,6−トリス[3’−(ピリジン−3−イル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジン(略称:TmPPPyTz)等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、NBPhenはBPhenと比較して、高いガラス転移点(Tg)を備え、耐熱性に優れる。
電荷発生層は、上述の通り、少なくとも電荷発生領域を有する。電荷発生領域は、アクセプター性材料を含むことが好ましく、例えば、上述の正孔注入層に適用可能な、正孔輸送性材料とアクセプター性材料とを含むことが好ましい。
また、電荷発生層は、電子注入性の高い材料を含む層を有することが好ましい。当該層は、電子注入バッファ層と呼ぶこともできる。電子注入バッファ層は、電荷発生領域と電子輸送層との間に設けられることが好ましい。電子注入バッファ層を設けることで、電荷発生領域と電子輸送層との間の注入障壁を緩和することができるため、電荷発生領域で生じた電子を電子輸送層に容易に注入することができる。
電子注入バッファ層は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含むことが好ましく、例えば、アルカリ金属の化合物又はアルカリ土類金属の化合物を含む構成とすることができる。具体的には、電子注入バッファ層は、アルカリ金属と酸素とを含む無機化合物、又は、アルカリ土類金属と酸素とを含む無機化合物を有することが好ましく、リチウムと酸素とを含む無機化合物(酸化リチウム(LiO)等)を有することがより好ましい。その他、電子注入バッファ層には、上述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。
電荷発生層は、電子輸送性の高い材料を含む層を有することが好ましい。当該層は、電子リレー層と呼ぶこともできる。電子リレー層は、電荷発生領域と電子注入バッファ層との間に設けられることが好ましい。電荷発生層が電子注入バッファ層を有さない場合、電子リレー層は、電荷発生領域と電子輸送層との間に設けられることが好ましい。電子リレー層は、電荷発生領域と電子注入バッファ層(又は電子輸送層)との相互作用を抑制して、電子をスムーズに受け渡す機能を有する。
電子リレー層としては、銅(II)フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の材料、又は、金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
なお、上述の電荷発生領域、電子注入バッファ層、及び電子リレー層は、断面形状、又は特性等によって明確に区別できない場合がある。
なお、電荷発生層は、アクセプター性材料の代わりに、ドナー性材料を有していてもよい。例えば、電荷発生層としては、上述の電子注入層に適用可能な、電子輸送性材料とドナー性材料とを含む層を有していてもよい。
発光ユニットを積層する際、2つの発光ユニットの間に電荷発生層を設けることで、駆動電圧の上昇を抑制することができる。
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。また、本明細書において、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
(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説明する。
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装置を有する。本発明の一態様の表示装置は信頼性が高く、また高精細化及び高解像度化が容易である。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、デスクトップ型若しくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機等の大型ゲーム機等の比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、等が挙げられる。
特に、本発明の一態様の表示装置は、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等のVR向け機器、メガネ型のAR向け機器、及び、MR向け機器等、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
本発明の一態様の表示装置は、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、又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装置の解像度(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又は双方を有する表示装置を用いることで、携帯型又は家庭用途等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等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装置の画面比率(アスペクト比)については、特に限定はない。例えば、表示装置は、1:1(正方形)、4:3、16:9、及び16:10等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、におい又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、又はテキスト画像等)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻等を表示する機能、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又はデータを読み出す機能等を有することができる。
図78A乃至図78D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、VRのコンテンツを表示する機能、SRのコンテンツを表示する機能、MRのコンテンツを表示する機能のうち少なくとも一つを有する。電子機器が、AR、VR、SR、及びMR等の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78Aに示す電子機器700A、及び、図78B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装置を適用することができる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、光学部材753の表示領域756に、表示パネル751で表示した画像を投影することができる。光学部材753は透光性を有するため、使用者は光学部材753を通して視認される透過像に重ねて、表示領域に表示された画像を見ることができる。したがって、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、AR表示が可能な電子機器である。
電子機器700A、及び、電子機器700Bには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、ジャイロセンサ等の加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域756に表示することもできる。
通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により例えば映像信号を供給することができる。なお、無線通信機に代えて、又は無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。
また、電子機器700A、及び、電子機器700Bには、バッテリが設けられており、無線及び有線の一方又は双方によって充電することができる。
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又はスライド操作等を検出し、様々な処理を実行することができる。例えば、タップ操作によって動画の一時停止又は再開等の処理を実行することが可能となり、スライド操作により、早送り又は早戻しの処理を実行すること等が可能となる。また、2つの筐体721のそれぞれに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、又は光学方式等、種々の方式を採用することができる。特に、静電容量方式又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、受光素子として、光電変換デバイス(光電変換素子ともいう)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又は双方を用いることができる。
図78Cに示す電子機器800A、及び、図78Dに示す電子機器800Bは、それぞれ、一対の表示部820と、筐体821と、通信部822と、一対の装着部823と、制御部824と、一対の撮像部825と、一対のレンズ832と、を有する。
表示部820には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
表示部820は、筐体821の内部の、レンズ832を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部820に異なる画像を表示させることで、視差を用いた3次元表示を行うこともできる。
電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、VR向けの電子機器ということができる。電子機器800A又は電子機器800Bを装着した使用者は、レンズ832を通して、表示部820に表示される画像を視認することができる。
電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、レンズ832及び表示部820が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ832と表示部820との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
装着部823により、使用者は電子機器800A又は電子機器800Bを頭部に装着することができる。なお、例えば図78Cにおいては、メガネのつる(ジョイント、又はテンプル等ともいう)のような形状として例示しているがこれに限定されない。装着部823は、使用者が装着できればよく、例えば、ヘルメット型又はバンド型の形状としてもよい。
撮像部825は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部825が取得したデータは、表示部820に出力することができる。撮像部825には、イメージセンサを用いることができる。また、望遠、及び広角等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、又は、ライダー(LIDAR:Light Detection and Ranging)等の距離画像センサを用いることができる。カメラによって得られた画像と、距離画像センサによって得られた画像とを用いることにより、より多くの情報を取得し、より高精度なジェスチャー操作を可能とすることができる。
電子機器800Aは、骨伝導イヤフォンとして機能する振動機構を有していてもよい。例えば、表示部820、筐体821、及び装着部823のいずれか一又は複数に、当該振動機構を有する構成を適用することができる。これにより、別途、ヘッドフォン、イヤフォン、又はスピーカ等の音響機器を必要とせず、電子機器800Aを装着しただけで映像と音声を楽しむことができる。
電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には例えば映像出力機器からの映像信号、及び、電子機器内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。
本発明の一態様の電子機器は、イヤフォン750と無線通信を行う機能を有していてもよい。イヤフォン750は、通信部(図示しない)を有し、無線通信機能を有する。イヤフォン750は、無線通信機能により、電子機器から情報(例えば音声データ)を受信することができる。例えば、図78Aに示す電子機器700Aは、無線通信機能によって、イヤフォン750に情報を送信する機能を有する。また、例えば、図78Cに示す電子機器800Aは、無線通信機能によって、イヤフォン750に情報を送信する機能を有する。
また、電子機器がイヤフォン部を有していてもよい。図78Bに示す電子機器700Bは、イヤフォン部727を有する。例えば、イヤフォン部727と制御部とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部727と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体721又は装着部723の内部に配置されていてもよい。
同様に、図78Dに示す電子機器800Bは、イヤフォン部827を有する。例えば、イヤフォン部827と制御部824とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部827と制御部824とをつなぐ配線の一部は、筐体821又は装着部823の内部に配置されていてもよい。また、イヤフォン部827と装着部823とがマグネットを有していてもよい。これにより、イヤフォン部827を装着部823に磁力によって固定することができ、収納が容易となり好ましい。
なお、電子機器は、イヤフォン又はヘッドフォン等を接続することができる音声出力端子を有していてもよい。また、電子機器は、音声入力端子及び音声入力機構の一方又は双方を有していてもよい。音声入力機構としては、例えば、マイク等の集音装置を用いることができる。電子機器が音声入力機構を有することで、電子機器に、いわゆるヘッドセットとしての機能を付与してもよい。
このように、本発明の一態様の電子機器としては、メガネ型(電子機器700A、及び、電子機器700B等)と、ゴーグル型(電子機器800A、及び、電子機器800B等)と、のどちらも好適である。
また、本発明の一態様の電子機器は、有線又は無線によって、イヤフォンに情報を送信することができる。
図79A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装置を適用することができる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
図79B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、及びバッテリ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。このため、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79C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装置を適用することができる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
図79C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。又は、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が備える操作キー又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、受信機及びモデム等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又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)又は双方向(送信者と受信者間、或いは受信者同士等)の情報通信を行うことも可能である。
図79D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、及び外部接続ポート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装置を適用することができる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
図79E及び図79Fに、デジタルサイネージの一例を示す。
図79E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、又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79F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79E及び図79Fにおいて、表示部7000に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
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に画像又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、路線情報若しくは交通情報等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79E及び図79Fに示すように、デジタルサイネージ7300又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又は情報端末機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又は情報端末機7411の画面に表示させることができる。また、情報端末機7311又は情報端末機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又はデジタルサイネージ7400に、情報端末機7311又は情報端末機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80A乃至図80G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、又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、におい又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80A乃至図80G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、又はテキスト画像等)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻等を表示する機能、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又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、電子機器に例えばカメラを設け、静止画又は動画を撮影し、記録媒体(外部又はカメラに内蔵)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80A乃至図80Gに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図80A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、又はセンサ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80A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、又は電話等の着信の通知、電子メール又はSNS等の題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、及び電波強度等が挙げられる。又は、情報9051が表示されている位置にはアイコン9050等を表示してもよい。
図80B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80C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80D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80E乃至図80G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80Eは携帯情報端末9201を展開した状態、図80Gは折り畳んだ状態、図80Fは図80Eと図80G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。また、本明細書において、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
100A:表示装置、100B:表示装置、100C:表示装置、100D:表示装置、100E:表示装置、100F:表示装置、100G:表示装置、100H:表示装置、100:表示装置、101:絶縁層、102:導電層、103:絶縁層、104:絶縁層、105:絶縁層、106:プラグ、107:画素部、108:画素、109:導電層、110B:副画素、110G:副画素、110R:副画素、110W:副画素、110:副画素、111a:導電層、111B:導電層、111b:導電層、111C:導電層、111c:導電層、111f:導電膜、111G:導電層、111R:導電層、111:導電層、112a:導電層、112B:導電層、112b:導電層、112C:導電層、112c:導電層、112f:導電膜、112G:導電層、112R:導電層、112:導電層、113B:EL層、113Bf:EL膜、113d:電荷発生層、113e:発光ユニット、113f:EL膜、113G:EL層、113Gf:EL膜、113R:EL層、113Rf:EL膜、113:EL層、114:共通層、115:共通電極、117:遮光層、118B:マスク層、118Bf:マスク膜、118f:マスク膜、118G:マスク層、118Gf:マスク膜、118R:マスク層、118Rf:マスク膜、118:マスク層、119B:マスク層、119Bf:マスク膜、119f:マスク膜、119G:マスク層、119Gf:マスク膜、119R:マスク層、119Rf:マスク膜、119:マスク層、120:基板、122:樹脂層、124a:画素、124b:画素、125f:絶縁膜、125:絶縁層、127a:絶縁層、127b:絶縁層、127f:絶縁膜、127:絶縁層、128:層、130B:発光素子、130G:発光素子、130R:発光素子、130:発光素子、131:保護層、132B:着色層、132G:着色層、132R:着色層、132:着色層、140:接続部、141:領域、142:接着層、151:基板、152:基板、164:回路、165:配線、166:導電層、172:FPC、173:IC、180:領域、182:領域、184:領域、186:領域、190B:レジストマスク、190G:レジストマスク、190R:レジストマスク、190:レジストマスク、201:トランジスタ、204:接続部、205:トランジスタ、209:トランジスタ、210:トランジスタ、211:絶縁層、213:絶縁層、214:絶縁層、215:絶縁層、218:絶縁層、221:導電層、222a:導電層、222b:導電層、223:導電層、224B:導電層、224C:導電層、224G:導電層、224R:導電層、225:絶縁層、231i:チャネル形成領域、231n:低抵抗領域、231:半導体層、240:容量、241:導電層、242:接続層、243:絶縁層、245:導電層、251:導電層、252:導電層、254:絶縁層、255:絶縁層、256:プラグ、261:絶縁層、262:絶縁層、263:絶縁層、264:絶縁層、265:絶縁層、271:プラグ、274a:導電層、274b:導電層、274:プラグ、280:表示モジュール、281:表示部、282:回路部、283a:画素回路、283:画素回路部、284a:画素、284:画素部、285:端子部、286:配線部、290:FPC、291:基板、292:基板、301A:基板、301B:基板、301:基板、310A:トランジスタ、310B:トランジスタ、310:トランジスタ、311:導電層、312:低抵抗領域、313:絶縁層、314:絶縁層、315:素子分離層、320A:トランジスタ、320B:トランジスタ、320:トランジスタ、321:半導体層、323:絶縁層、324:導電層、325:導電層、326:絶縁層、327:導電層、328:絶縁層、329:絶縁層、331:基板、332:絶縁層、335:絶縁層、336:絶縁層、341:導電層、342:導電層、343:プラグ、344:絶縁層、345:絶縁層、346:絶縁層、347:バンプ、348:接着層、500:表示装置、501:電極、502:電極、512B_1:発光ユニット、512B_2:発光ユニット、512B_3:発光ユニット、512G_1:発光ユニット、512G_2:発光ユニット、512G_3:発光ユニット、512R_1:発光ユニット、512R_2:発光ユニット、512R_3:発光ユニット、521:層、522:層、523B:発光層、523G:発光層、523R:発光層、524:層、525:層、531:電荷発生層、550B:発光素子、550G:発光素子、550R:発光素子、700A:電子機器、700B:電子機器、721:筐体、723:装着部、727:イヤフォン部、750:イヤフォン、751:表示パネル、753:光学部材、756:表示領域、757:フレーム、758:鼻パッド、761:下部電極、762:上部電極、763a:発光ユニット、763b:発光ユニット、763c:発光ユニット、763:EL層、764:層、771a:発光層、771b:発光層、771c:発光層、771:発光層、772a:発光層、772b:発光層、772c:発光層、772:発光層、773:発光層、780a:層、780b:層、780c:層、780:層、781:層、782:層、785:電荷発生層、790a:層、790b:層、790c:層、790:層、791:層、792:層、800A:電子機器、800B:電子機器、820:表示部、821:筐体、822:通信部、823:装着部、824:制御部、825:撮像部、827:イヤフォン部、832:レンズ、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 (20)

  1.  第1の発光素子と、前記第1の発光素子と隣接する第2の発光素子と、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の間に設けられる第1の絶縁層と、前記第1の絶縁層上の第2の絶縁層と、を有し、
     前記第1の発光素子は、第1の導電層と、前記第1の導電層の上面及び側面を覆う第2の導電層と、前記第2の導電層上の第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、第3の導電層と、前記第3の導電層の上面及び側面を覆う第4の導電層と、前記第4の導電層上の第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の絶縁層上には、前記共通電極が設けられ、
     前記第1の導電層の可視光に対する反射率は、前記第2の導電層の可視光に対する反射率より高く、
     前記第3の導電層の可視光に対する反射率は、前記第4の導電層の可視光に対する反射率より高い、表示装置。
  2.  請求項1において、
     前記第1のEL層は、前記第2の導電層と接する領域を有する第1の機能層と、前記第1の機能層上の第1の発光層と、を有し、
     前記第2のEL層は、前記第4の導電層と接する領域を有する第2の機能層と、前記第2の機能層上の第2の発光層と、を有する、表示装置。
  3.  請求項2において、
     前記第1の機能層、及び前記第2の機能層は、正孔注入層、又は正孔輸送層の少なくとも一方を有し、
     前記第2の導電層の仕事関数は、前記第1の導電層の仕事関数より大きく、
     前記第4の導電層の仕事関数は、前記第3の導電層の仕事関数より大きい、表示装置。
  4.  請求項3において、
     前記第1の発光素子は、前記第1のEL層と前記共通電極との間に共通層を有し、
     前記第2の発光素子は、前記第2のEL層と前記共通電極との間に前記共通層を有し、
     前記共通層は、前記第2の絶縁層と前記共通電極との間に位置し、
     前記共通層は、電子注入層、又は電子輸送層の少なくとも一方を有する、表示装置。
  5.  請求項2において、
     前記第1の機能層、及び前記第2の機能層は、電子注入層、又は電子輸送層の少なくとも一方を有し、
     前記第2の導電層の仕事関数は、前記第1の導電層の仕事関数より小さく、
     前記第4の導電層の仕事関数は、前記第3の導電層の仕事関数より小さい、表示装置。
  6.  請求項5において、
     前記第1の発光素子は、前記第1のEL層と前記共通電極との間に共通層を有し、
     前記第2の発光素子は、前記第2のEL層と前記共通電極との間に前記共通層を有し、
     前記共通層は、前記第2の絶縁層と前記共通電極との間に位置し、
     前記共通層は、正孔注入層、又は正孔輸送層の少なくとも一方を有する、表示装置。
  7.  請求項1乃至6のいずれか一項において、
     前記第2の導電層、及び前記第4の導電層は、インジウム、錫、亜鉛、ガリウム、チタン、アルミニウム、及びシリコンの中から選ばれるいずれか一又は複数を有する酸化物を含む、表示装置。
  8.  請求項1乃至7のいずれか一項において、
     前記第1の絶縁層は、前記第1のEL層の側面、及び前記第2のEL層の側面と接する領域を有し、且つ前記第1のEL層の上面の一部、及び前記第2のEL層の上面の一部を覆い、
     断面視において、前記第2の絶縁層の端部は、テーパ角90°未満のテーパ形状を有し、
     前記第2の絶縁層は、前記第1の絶縁層の側面の少なくとも一部を覆う、表示装置。
  9.  請求項1乃至8のいずれか一項において、
     断面視において、前記第1の絶縁層の端部は、テーパ角90°未満のテーパ形状を有する、表示装置。
  10.  請求項1乃至9のいずれか一において、
     前記第1の絶縁層は、無機絶縁層であり、
     前記第2の絶縁層は、有機絶縁層である、表示装置。
  11.  請求項1乃至10のいずれか一項において、
     前記第1の絶縁層は、酸化アルミニウムを有し、
     前記第2の絶縁層は、アクリル樹脂を有する、表示装置。
  12.  請求項1乃至11のいずれか一に記載の表示装置と、
     コネクタ及び集積回路のうち少なくとも一方と、を有する、表示モジュール。
  13.  請求項12に記載の表示モジュールと、
     筐体、バッテリ、カメラ、スピーカ、及びマイクのうち少なくとも一つと、を有する、電子機器。
  14.  第1の導電層を形成し、
     前記第1の導電層の上面及び側面を覆い、前記第1の導電層より可視光に対する反射率が低い第2の導電層を形成し、
     前記第2の導電層上に、EL膜を形成し、
     前記EL膜上に、マスク膜を形成し、
     前記EL膜、及び前記マスク膜を加工して、前記第2の導電層上のEL層と、前記EL層上のマスク層と、を形成する、表示装置の作製方法。
  15.  請求項14において、
     前記第2の導電層の形成後、且つ前記EL膜の形成前に、前記第2の導電層に対して疎水化処理を行う、表示装置の作製方法。
  16.  請求項15において、
     前記第2の導電層に対してフッ素修飾を行うことにより前記疎水化処理を行う、表示装置の作製方法。
  17.  第1の導電層、及び第2の導電層を形成し、
     前記第1の導電層の上面及び側面を覆い、前記第1の導電層より可視光に対する反射率が低い第3の導電層と、前記第2の導電層の上面及び側面を覆い、前記第2の導電層より可視光に対する反射率が低い第4の導電層と、を形成し、
     前記第3の導電層上、及び前記第4の導電層上に、第1のEL膜を形成し、
     前記第1のEL膜上に、第1のマスク膜を形成し、
     前記第1のEL膜、及び前記第1のマスク膜を加工して、前記第3の導電層上の第1のEL層と、前記第1のEL層上の第1のマスク層と、を形成し、且つ前記第4の導電層を露出させ、
     前記第1のマスク層上、及び前記第4の導電層上に、第2のEL膜を形成し、
     前記第2のEL膜上に、第2のマスク膜を形成し、
     前記第2のEL膜、及び前記第2のマスク膜を加工して、前記第4の導電層上の第2のEL層と、前記第2のEL層上の第2のマスク層と、を形成し、且つ前記第1のマスク層を露出させ、
     前記第1のマスク層上、及び前記第2のマスク層上に、感光性材料を用いて絶縁膜を形成し、
     前記絶縁膜を加工して、前記第1のEL層と前記第2のEL層の間に絶縁層を形成し、
     前記絶縁層をマスクに用いてエッチング処理を行い、前記第1のEL層の上面、及び前記第2のEL層の上面を露出させ、
     前記第1のEL層上、前記第2のEL層上、及び前記絶縁層上に共通電極を形成する、表示装置の作製方法。
  18.  請求項17において、
     前記第3の導電層、及び前記第4の導電層の形成後、且つ前記第1のEL膜の形成前に、前記第3の導電層、及び前記第4の導電層に対して疎水化処理を行う、表示装置の作製方法。
  19.  請求項18において、
     前記第3の導電層、及び前記第4の導電層に対してフッ素修飾を行うことにより前記疎水化処理を行う、表示装置の作製方法。
  20.  請求項17乃至19のいずれか一項において、
     前記エッチング処理は、ウェットエッチングによって行う、表示装置の作製方法。
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