WO2023119041A1 - 電子機器 - Google Patents

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WO2023119041A1
WO2023119041A1 PCT/IB2022/061952 IB2022061952W WO2023119041A1 WO 2023119041 A1 WO2023119041 A1 WO 2023119041A1 IB 2022061952 W IB2022061952 W IB 2022061952W WO 2023119041 A1 WO2023119041 A1 WO 2023119041A1
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WO
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layer
light
display device
image
emitting
Prior art date
Application number
PCT/IB2022/061952
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English (en)
French (fr)
Inventor
初見亮
池田寿雄
中村太紀
廣瀬丈也
塚本洋介
Original Assignee
株式会社半導体エネルギー研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/02Viewing or reading apparatus
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/344Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] with head-mounted left-right displays
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/22Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
    • H05B33/24Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers of metallic reflective layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a display device.
  • One embodiment of the present invention relates to an electronic device including a display device.
  • one aspect of the present invention is not limited to the above technical field.
  • Technical fields of one embodiment of the present invention disclosed in this specification and the like include semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, memory devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input/output devices, and driving methods thereof. , or methods for producing them, can be mentioned as an example.
  • a semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics.
  • Wearable electronic devices are becoming popular as electronic devices provided with display devices for augmented reality (AR) or virtual reality (VR).
  • Wearable electronic devices include, for example, head-mounted displays (HMDs), eyeglass-type electronic devices, and the like.
  • HMDs head-mounted displays
  • eyeglass-type electronic devices and the like.
  • Patent Document 1 discloses a method of realizing an HMD having fine pixels by using fine transistors that can be driven at high speed.
  • An object of one aspect of the present invention is to provide an electronic device that provides a high sense of immersion. Another object is to provide an electronic device with high display quality. Alternatively, another object is to provide an electronic device that can display an image with higher resolution as the point of gaze is closer. Another object is to provide an electronic device with low power consumption. Another object is to provide an electronic device that can be manufactured at low cost. Another object is to provide an electronic device with a novel structure.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with a new structure or an electronic device with a new structure.
  • One aspect of the present invention aims at at least alleviating at least one of the problems of the prior art.
  • One aspect of the present invention is a display device that includes a first display device, a second display device, an eyepiece lens, and a first lens.
  • the first display device has a function of displaying a first image.
  • the second display device has a function of displaying a second image.
  • the first display device and the second display device have the same pixel density.
  • a first image is presented through the eyepiece.
  • the second image is magnified by the first lens and presented through the eyepiece.
  • Another aspect of the present invention includes a first display device, a second display device, a first half mirror, an eyepiece lens, and a first lens.
  • the first display device has a function of displaying a first image.
  • the second display device has a function of displaying a second image.
  • the first display device is provided at a position where the first image is reflected by the first half mirror and enters the eyepiece.
  • the second display device is provided at a position where the second image passes through the first half mirror and enters the eyepiece.
  • a first lens is provided between the second display device and the first half mirror.
  • the first display device and the second display device have the same pixel density.
  • a first image is presented at a first viewing angle through the eyepiece.
  • a second image is presented through the eyepiece at a second viewing angle that is greater than the first viewing angle.
  • Another aspect of the present invention includes a first display device, a second display device, a first half mirror, an eyepiece lens, and a first lens.
  • the first display device has a function of displaying a first image.
  • the second display device has a function of displaying a second image.
  • the first display device is provided at a position where the first image passes through the first half mirror and enters the eyepiece.
  • the second display device is provided at a position where the second image is reflected by the first half mirror and enters the eyepiece.
  • a first lens is provided between the second display device and the first half mirror.
  • the first display device and the second display device have the same pixel density.
  • a first image is presented at a first viewing angle through the eyepiece.
  • a second image is presented through the eyepiece at a second viewing angle that is greater than the first viewing angle.
  • any one of the above it is preferable to have a second lens between the first display device and the first half mirror.
  • the first viewing angle is preferably 5° or more and 30° or less. Moreover, it is preferable that the second viewing angle is larger than the first viewing angle and is 220° or less.
  • the first image preferably has a circular or elliptical contour.
  • the central portion of the first image is displayed with a first resolution
  • the peripheral portion outside the central portion is displayed with a second resolution lower than the first resolution.
  • the second resolution is preferably equal to or greater than the resolution of the second image when viewed through the eyepiece.
  • the pixel density of each of the first display device and the second display device is 1000 ppi or more and 20000 ppi or less.
  • the third display device has a function of displaying a third image.
  • the third display device is provided at a position where the third image is reflected by the second half mirror and enters the eyepiece.
  • the third lens is provided between the third display device and the second half mirror.
  • each of the first display device and the second display device has a plurality of light emitting elements and a color filter.
  • the light-emitting element preferably has an organic layer that emits white light.
  • the organic layer is preferably divided between two adjacent light emitting elements.
  • the first display device and the second display device each have a first light emitting element and a second light emitting element. Furthermore, it is preferable that the first light emitting element and the second light emitting element have different light emitting materials.
  • an electronic device that provides a high sense of immersion.
  • an electronic device with high display quality can be provided.
  • an electronic device with low power consumption can be provided.
  • an electronic device that can be manufactured at low cost can be provided.
  • an electronic device with a novel configuration can be provided.
  • a display device with a new configuration or an electronic device with a new configuration can be provided. According to one aspect of the present invention, at least one of the problems of the prior art can be alleviated.
  • 1A to 1C are diagrams illustrating configuration examples of electronic devices.
  • 2A to 2C are diagrams illustrating configuration examples of electronic devices.
  • 3A to 3C are diagrams illustrating configuration examples of electronic devices.
  • 4A to 4C are diagrams illustrating configuration examples of electronic devices.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an electronic device.
  • 6A to 6C are diagrams illustrating configuration examples of electronic devices.
  • 7A and 7B are diagrams for explaining a configuration example of an electronic device.
  • 8A to 8C are diagrams showing configuration examples of a display device.
  • 9A and 9B are diagrams showing configuration examples of a display device.
  • 10A to 10F are diagrams showing configuration examples of pixels.
  • 11A and 11B are diagrams showing configuration examples of a display device.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a display device.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a display device.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of a display device.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a display device.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a display device.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of a display device.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of a display device.
  • 19A to 19F are diagrams showing configuration examples of light-emitting devices.
  • 20A to 20C are diagrams showing configuration examples of light emitting devices.
  • a display panel which is one aspect of a display device, has a function of displaying (outputting) an image or the like on a display surface. Therefore, the display panel is one aspect of the output device.
  • the substrate of the display panel is attached with a connector such as FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package), or the substrate is mounted with a COG (Chip On Glass) method.
  • a connector such as FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package)
  • COG Chip On Glass
  • An electronic device of one embodiment of the present invention is an electronic device that can be worn on the head.
  • An electronic device can present a user with a three-dimensional image using parallax. That is, the electronic device can be used as a VR device.
  • the electronic device may have a function of displaying a scene in front captured by a camera (also called a video see-through function).
  • a camera also called a video see-through function
  • AR display in which another image is synthesized with the scenery in front of it and displayed.
  • the electronic device has two display devices (first display device and second display device) and an eyepiece.
  • the user can see through the eyepiece an image obtained by synthesizing the first image displayed by the first display device and the second image displayed by the second display device.
  • the electronic device preferably has a half mirror.
  • One of the first image and the second image is transmitted through the half mirror and reaches the eyepiece, and the other is reflected by the half mirror and reaches the eyepiece.
  • the electronic device has a lens in addition to the eyepiece.
  • the lens is provided between the second display device and the half mirror and has a function of enlarging the second image.
  • the user can view an image obtained by synthesizing the first image and the enlarged second image through the eyepiece.
  • the first image is positioned in the center, and a portion of the second image is positioned so as to surround the first image.
  • Display devices having the same pixel density can be used for the first display device and the second display device.
  • the first image located in the center from the user's point of view can be displayed with high resolution, and a part of the second image seen outside the first image is magnified by the lens. , is displayed at a lower resolution than the first image.
  • the visual field characteristics of a person tend to have higher discriminating ability when closer to the center of the visual field (gazing point), and lower discriminating ability when moving away from the gaze point. Therefore, even if the first image located in the center is presented with a high resolution to the user, and a part of the second image located around it is presented with a lower resolution than the first image, the user cannot is viewed as a natural high-resolution image.
  • the viewing angle of an electronic device indicates the range in which a user can see an image through an optical member such as a lens.
  • the viewing angle indicates the viewing angle in the horizontal direction.
  • the viewing angle includes the viewing angle for one eye and the viewing angle for both eyes, and the viewing angle for both eyes is generally wider.
  • the viewing angle is sometimes called FOV (Field of View).
  • the same product can be used for the first display device and the second display device. Accordingly, the same display device can be used without using two types of display devices, so that the manufacturing cost of the electronic device can be reduced.
  • FIG. 1A and 1B show perspective views of a configuration of part of an electronic device 10 according to one embodiment of the present invention.
  • the electronic device 10 has a display device 11 a , a display device 11 b , a lens 12 , a lens 13 and a half mirror 14 .
  • 1A and 1B also schematically show a user's eye 20 in the vicinity of the lens 12.
  • FIG. 1A and 1B also schematically show a user's eye 20 in the vicinity of the lens 12.
  • the display devices 11a and 11b each have a function of displaying images.
  • the display device 11a and the display device 11b preferably have the same configuration.
  • the cost of the electronic device 10 can be reduced compared to the case of using different types of display devices.
  • the difference in characteristics (color tone, luminance, color reproducibility, response speed, etc.) between the display devices 11a and 11b can be reduced. Compensation for making the characteristics uniform becomes easier than in the case of using them.
  • Display devices having at least the same pixel density can be used for the display device 11a and the display device 11b.
  • the display devices 11a and 11b have the same number of pixels, screen size, aspect ratio of the screen, type of display element, power supply voltage, and driving frequency (also referred to as frame frequency). It is preferable to use In particular, it is preferable that the display device 11a and the display device 11b are display devices manufactured by the same manufacturer, factory, and production line.
  • the display device 11a and the display device 11b may all have the same arrangement of wiring, terminals, drivers (driving circuits), or may have at least one different display device. .
  • the pixel density can be 1000 ppi or more and 20000 ppi or less, preferably 2000 ppi or more and 15000 ppi or less, more preferably 3000 ppi or more and 10000 ppi or less, still more preferably 4000 ppi or more and 9000 ppi or less, still more preferably 5000 ppi or more and 8000 ppi or less.
  • the diagonal size of the display portion is 0.3 inches or more, or 0.5 inches or more, preferably 0.7 inches or more, more preferably 1 inch or more, further preferably 1.3 inches or more.
  • a size of 1 inch or more and 2 inches or less, or 1.7 inches or less is preferable. Specifically, it is preferable to set the size to 1.5 inches or its vicinity.
  • the display device 11 a and the display device 11 b preferably have a diagonal size smaller than the diameter of the lens 12 .
  • the diagonal size of the display portion of the display device 11a or the display device 11b is preferably 90% or less, preferably 80% or less, and more preferably 70% or less of the diameter of the lens 12. As a result, the distortion of the image that can be seen through the lens 12 can be reduced, and the sense of immersion can be enhanced. If the diagonal size of the display portions of the display devices 11a and 11b is larger than the diameter of the lens 12, there is a risk that part of the display portions will be out of the field of view.
  • the diagonal size of the display portion is preferably smaller than the diameter of the lens 13 .
  • the diagonal size of the display portion of the display device 11b is preferably 90% or less, preferably 80% or less, more preferably 70% or less of the diameter of the lens 13 .
  • the distortion of the image that can be seen through the lens 12 can be reduced, and the sense of immersion can be enhanced.
  • the diagonal size of the display portion of the display device 11b is larger than the diameter of the lens 13, part of the display portion may be out of the field of view.
  • the pixel density of the display device 11a and the display device 11b and the size of the display section are not limited to those described above.
  • a display with a pixel density of less than 1000 ppi may be used, and a display with a diagonal size greater than 2 inches may be used.
  • the lens 12 is the lens closest to the eye 20 and can also be called an eyepiece.
  • a convex lens is preferably used for the lens 12 .
  • the lens 13 has a function of enlarging an image displayed on the display device 11b in combination with the lens 12.
  • the lens 13 for example, one convex lens can be used.
  • the lens 13 is not limited to this, and may be configured to have one or more concave lenses and convex lenses, or to have both of them.
  • the lens 13 is not limited to a lens as long as it can achieve the function of enlarging the image displayed on the display device 11b, and other optics using characteristics such as reflection, refraction, polarization, diffraction, or scattering of light can be used. A member can also be used.
  • the half mirror 14 is an optical member that has both reflectivity and transparency to visible light.
  • a transparent base material such as glass, quartz or resin on which a thin metal film is formed, or a dielectric multilayer film can be used.
  • the half mirror 14 preferably has a ratio of transmittance to reflectance of 1:1.
  • an optical member having a higher transmittance than the reflectance is used for the half mirror 14 in order to suppress a decrease in luminance when viewed by the user. good too.
  • the half mirror 14 is not limited to a half mirror as long as it can realize the function of synthesizing two images. can also
  • the trajectory of the light (image) emitted by the display device 11a is indicated by a dotted line.
  • the image on the display device 11 a is reflected by the half mirror 14 and reaches the eye 20 through the lens 12 . From the user's point of view, the image displayed on the display device 11a through the lens 12 is magnified.
  • the trajectory of light emitted by the display device 11b is indicated by a dotted line.
  • the image on the display device 11b reaches the lens 12 through the lens 13 and the half mirror. From the user's point of view, the image displayed on the display device 11b through the lens 12 is further enlarged.
  • FIG. 1C schematically shows an image 30 that the user can see through the lens 12 when the display devices 11a and 11b are displayed simultaneously.
  • the image 30 has a central area 31a and an outer area 31b.
  • a region 31a is a portion displayed by the display device 11a, and a region 31b is a portion displayed by the display device 11b.
  • Region 31a has a higher resolution than region 31b.
  • the image displayed on the display device 11a and the image displayed on the display device 11b are synthesized by the half mirror 14. Therefore, it is important to adjust the images displayed on each of the display devices 11a and 11b so that two different images are not superimposed on each other.
  • the area overlapping the area 31a may not be displayed (that is, displayed in black).
  • an image obtained by downsizing the resolution of the image displayed in the area 31a of the display device 11a is displayed in the central portion (the portion located in the area 31a) of the display device 11b.
  • a high-resolution image and a low-resolution image from the display device 11b may be superimposed and displayed.
  • the discriminative visual field is the region in which visual functions such as visual acuity and color discrimination are the best, and refers to the region including the fixation point within about 5° of the center of the visual field.
  • the effective visual field is the area where specific information can be instantly identified only by eyeball movement, and refers to the area adjacent to the discriminative visual field within about 30 degrees horizontally and within about 20 degrees vertically of the center of the visual field (gazing point).
  • the stable fixation field is a region in which specific information can be reasonably identified with head movement, and refers to a region adjacent to and outside the effective visual field within about 90° horizontally and within about 70° vertically of the center of the visual field.
  • the induced visual field is a region in which the presence of a specific object can be recognized but the discriminating ability is low, and refers to a region adjacent to and outside the stable fixation field within about 100° horizontally and within about 85° vertically of the center of the visual field.
  • the auxiliary visual field is an area where the ability to discriminate a specific object is extremely low and the presence of a stimulus can be recognized. Refers to the outer contiguous region.
  • the region 31a has a viewing angle that at least accommodates the discriminating visual field. More specifically, the horizontal viewing angle of the region 31a is preferably 5° or more and 30° or less. In addition, the viewing angle of the region 31b preferably includes the auxiliary viewing angle because the greater the viewing angle, the more immersive the user. More specifically, the horizontal viewing angle of the region 31b is preferably larger than the viewing angle of the region 31a and is 220° or less.
  • the viewing angle indicates the viewing angle in the horizontal direction.
  • FIG. 2A is a schematic diagram of the electronic device 10.
  • FIG. 2A shows a schematic diagram of the lens 13 and the lens 12 viewed from a direction perpendicular to the optical axis.
  • the lenses 12 and 13 are provided so that their optical axes are aligned.
  • the display device 11b is provided on the optical axis.
  • a half mirror 14 is provided between the lens 12 and the lens 13 .
  • the half mirror 14 is provided at an angle of 45° to the optical axis of the lens 12, and the display device 11a is arranged at an angle of 45° to the reflecting surface of the half mirror 14.
  • the focal point of the lens 12 on the eye 20 side be the focal point f1a
  • the focal point on the opposite side be the focal point f1b.
  • an example in which the eye 20 is positioned at the focal point f1a is shown.
  • the display device 11a can be arranged such that the distance along the path from the display surface of the display device 11a through the reflecting surface of the half mirror 14 to the center of the lens 12 is shorter than the focal length of the lens 12. preferable.
  • FIG. 2B shows a diagram focusing on the display device 11a.
  • Light emitted perpendicularly from the display surface of the display device 11 a (indicated by broken lines) is reflected by the half mirror 14 and reaches the lens 12 .
  • the light is condensed by lens 12 and reaches eye 20 .
  • the user sees the image displayed on the display device 11 a enlarged through the lens 12 .
  • the image seen by the eyes 20 is vertically or horizontally reversed by the half mirror 14 with respect to the image displayed on the display unit of the display device 11a. Therefore, it is preferable to display a vertically or horizontally reversed image in advance on the display device 11a.
  • the focal point of the lens 13 on the eye 20 side be f2a, and the focal point on the opposite side be f2b.
  • the display device 11b is provided outside the focal point f2b.
  • FIG. 2C shows a diagram focusing on the display device 11b.
  • Light (indicated by broken lines) emitted from the display surface of the display device 11b is refracted by the lens 13 and focused at a position farther than the focal point f2a to form an image 21.
  • the lens 13 and the display device 11b are installed so that the position where the image 21 is formed is positioned between the lens 12 and the focal point f1b.
  • Image 21 is further magnified through lens 12 and can be seen by the user as image 22 .
  • the image 21 is an inverted image (real image)
  • the image 22 is an enlarged image of the image 21. Therefore, the image seen by the eyes 20 is vertically and horizontally with respect to the image displayed on the display unit of the display device 11b. is reversed. Therefore, it is preferable to display an image whose vertical and horizontal sides are reversed in advance on the display device 11b.
  • FIGS. 3A-3C An example of an image 30 that can be presented to the user by the electronic device 10 will be described. An example of an image 30 is shown in FIGS. 3A-3C.
  • FIG. 3A shows a high resolution area 31a and a lower resolution area 31b than the area 31a.
  • the area 31a is displayed in a circular shape.
  • the area 32a of the display device 11a is indicated by a dashed line.
  • the shape of the region 31a can be another shape.
  • a seamless image 30 can be displayed by making the outer side of the circular image non-display (black display) on the display device 11a and superimposing the display by the display device 11b on the non-display portion.
  • the contour of the region 31b is shown here as a rectangle, the contour may have a curved shape if the image is distorted by the lens 12 or the like. Also, the outline of the image displayed on the display device 11b may be an image other than a rectangle.
  • the horizontal viewing angle of the region 31a is H1, and the vertical viewing angle is V1.
  • the horizontal viewing angle of the region 31b is H2, and the vertical viewing angle is V2.
  • H2 is greater than H1 and V2 is greater than V1.
  • FIG. 3A shows the region 31a as a circle, it is not limited to this, and may be a rectangle, a polygon with pentagons or more, or an ellipse. Alternatively, a shape surrounded by arbitrary curves, such as a square with rounded corners, or a shape surrounded by curves and straight lines can be used.
  • the horizontal viewing angle H1 is larger than the vertical viewing angle V1.
  • the vertical viewing angle V1 can be an ellipse with its major axis parallel to the horizontal direction.
  • the ratio of the long axis to the short axis is 110% or more, preferably 120% or more, more preferably 130% or more, and 180% or less, preferably 170% or less, more preferably 160% or less. Since the human field of vision is not completely circularly symmetrical, but has a horizontally long shape, by making the shape of the region 31a such a shape, it is possible to realize an electronic device that is less likely to give a sense of discomfort.
  • FIG. 3B there is a region 31c between the regions 31a and 31b.
  • the area 31c is located inside the area 32a and has a resolution lower than that of the area 31a and higher than that of the area 31b.
  • the images displayed in the areas 31a and 31b are images displayed by the display device 11a.
  • the horizontal viewing angle of the region 31a is H1a
  • the vertical viewing angle is V1a
  • the horizontal viewing angle of the region 31c is H1c
  • the vertical viewing angle is V1c.
  • H1c is greater than H1a and V1c is greater than V1a.
  • FIG. 3C is an example in which the difference in magnification between the two images is reduced compared to FIG. 3B.
  • FIG. 3C shows an example in which the magnification of each image is adjusted so that H1c is 50% of H2 and V1c is 50% of V2.
  • the contours of the regions 31a and 31c in FIGS. 3B and 3C are not limited to circular shapes. For other shapes, the description of the region 31a can be referred to.
  • the electronic device 10 shown in FIG. 4A has a housing 15 in which a display device 11a, a display device 11b, a lens 13, a half mirror 14, and the like are arranged.
  • a lens 12 functioning as an eyepiece lens is provided so as to be exposed from the housing 15 .
  • a user can wear the housing 15 on the head and see the image through the lens 12 .
  • FIG. 4B is an example in which the positions of the display device 11a and the display device 11b are changed. That is, the image on the display device 11 a is transmitted through the half mirror 14 and reaches the lens 12 . On the other hand, the image on the display device 11b is transmitted through the lens 13, reflected by the half mirror 14, and reaches the lens 12.
  • FIG. 4B is an example in which the positions of the display device 11a and the display device 11b are changed. That is, the image on the display device 11 a is transmitted through the half mirror 14 and reaches the lens 12 . On the other hand, the image on the display device 11b is transmitted through the lens 13, reflected by the half mirror 14, and reaches the lens 12.
  • FIG. 4B is an example in which the positions of the display device 11a and the display device 11b are changed. That is, the image on the display device 11 a is transmitted through the half mirror 14 and reaches the lens 12 . On the other hand, the image on the display device 11b is transmitted through the lens 13, reflected by the half mirror 14, and
  • an optical member having a higher reflectance than the transmittance may be used for the half mirror 14 .
  • FIG. 4C is an example in which a lens 13a is provided on the optical path of the display device 11a, and a lens 13b is provided on the optical path of the display device 11b.
  • the constituent elements such that the magnifying power of the lens 13a and the magnifying power of the lens 13b are different.
  • the lenses 13a and 13b can be selected such that the lens 13a has a greater magnification than the lens 13b, or the lens 13b has a greater magnification than the lens 13a.
  • FIG. 5 shows an example of an electronic device 10a using a half mirror 16 having a curved surface instead of the half mirror 14. As shown in FIG. Since the half mirror 16 functions as a concave mirror when viewed from the display device 11b, it has a function of enlarging the image on the display device 11b.
  • the half mirror 16 can also function as the lens 13. Therefore, the number of parts of the electronic device 10a can be reduced. Moreover, the weight of the electronic device 10a can be reduced.
  • FIG. 6A shows an electronic device 10b having a configuration different from that described above.
  • Electronic device 10b mainly differs from electronic device 10 illustrated in FIG. .
  • the image on the display device 11c passes through the lens 13c, is reflected by the half mirror 14b, passes through the half mirror 14a, and reaches the lens 12. The user can see the image magnified by lens 13c and lens 12.
  • the electronic device 10b shown in FIG. 6A can present an image obtained by synthesizing the three images respectively displayed on the three display devices. Note that although the structure having three display devices is shown here, a structure having four or more display devices may be employed.
  • FIG. 6B shows an example of an image 30a that can be viewed by the user through the electronic device 10b.
  • the image 30a has a centrally located area 31a, an area 31b, and an area 31c therebetween.
  • the region 31c has a lower resolution than the region 31a and a higher resolution than the region 31b.
  • FIG. 6C shows an example of an image 30b when the contours of the regions 31a and 31c are circular.
  • an area 32a corresponding to the display area of the display device 11a and an area 32c corresponding to the display area of the display device 11c are indicated by dashed lines.
  • FIG. 7A and 7B show perspective views of the electronic device 40.
  • FIG. 7A is a perspective view showing the front, top, and left side of the electronic device 40
  • FIG. 7B is a perspective view showing the rear, bottom, and right side of the electronic device 40.
  • the electronic device 40 is a so-called goggle-type head-mounted display (HMD) that can be worn on the head.
  • HMD head-mounted display
  • the electronic device 40 can be used as an electronic device for VR.
  • a user wearing the electronic device 40 can view a three-dimensional image using parallax with different left and right images.
  • the electronic device 40 has a housing 15 and a mounting tool 42.
  • the mounting tool 42 has a function of fixing the housing 15 to the head.
  • a camera 41R and a camera 41L are provided on the surface of the housing 15. By displaying the images captured by the cameras 41R and 41L in real time, the user can grasp the external situation even when the electronic device 40 is worn. Also, a video see-through function can be realized. By using two or more cameras, it is possible to create a three-dimensional image using parallax.
  • a lens 12R functioning as an eyepiece lens for the right eye and a lens 12L functioning as an eyepiece lens for the left eye are provided in a portion positioned in front of the user's eyes.
  • a display device 11aR and a display device 11bR for displaying images for the right eye and a display device 11aL and a display device 11bL for displaying images for the left eye are provided. Since various optical systems exemplified above can be applied to the optical system, structural elements such as a half mirror and lenses are omitted here.
  • the display device 11aR and the display device 11bR are preferably fixed to the same frame so that their relative positions do not shift due to impact, for example, because the images will be disturbed if the relative positions of the display devices 11aR and 11bR shift.
  • the display device 11aR and the display device 11aL move up and down, back and forth, and left and right in accordance with the positions of the left and right eyes of the user. Therefore, the display device 11aR and the display device 11aL may be fixed to different frames.
  • an input terminal and an output terminal may be provided on the surface of the housing 15 .
  • a video signal from a video output device or the like, or a cable for supplying electric power for charging a battery provided in the housing 15 can be connected to the input terminal.
  • the output terminal includes, for example, a terminal that functions as an audio output terminal and to which an earphone, headphone, or the like can be connected. Note that the audio output terminal does not need to be provided when the configuration is such that audio data can be output by wireless communication, or when audio is output from an external video output device.
  • the housing 15 may have a wireless communication module, a storage module, and the like.
  • the wireless communication module performs wireless communication, downloads content to be viewed, and can be stored in the storage module. This allows users to watch downloaded content offline whenever they want.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.
  • Embodiment 2 In this embodiment, structural examples of a display device that can be applied to an electronic device of one embodiment of the present invention will be described.
  • the display device exemplified below can be applied to the display device 11a, the display device 11b, etc. of the first embodiment.
  • One embodiment of the present invention is a display device including a light-emitting element (also referred to as a light-emitting device).
  • a display device has two or more pixels that emit light of different colors. Each pixel has a light emitting element. Each light-emitting element has a pair of electrodes and an EL layer therebetween.
  • the light-emitting element is preferably an organic EL element (organic electroluminescence element). Two or more light-emitting elements with different emission colors have EL layers containing different light-emitting materials.
  • a full-color display device can be realized by using three types of light-emitting elements that emit red (R), green (G), and blue (B) light.
  • the layer profile may be blurred and the edge thickness may be reduced.
  • the thickness of the island-shaped light-emitting layer may vary depending on the location.
  • countermeasures have been taken to artificially increase the definition (also called pixel density) by adopting a special pixel arrangement method such as a pentile arrangement.
  • the island shape indicates a state in which two or more layers using the same material formed in the same process 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 EL layer is processed into a fine pattern by photolithography without using a shadow mask such as a fine metal mask (FMM).
  • a shadow mask such as a fine metal mask (FMM).
  • FMM fine metal mask
  • the EL layers can be separately formed, a display device with extremely vivid, high contrast, and high display quality can be realized.
  • the EL layer may be processed into a fine pattern using both a metal mask and photolithography.
  • part or all of the EL layer can be physically separated. Accordingly, leakage current between light-emitting elements can be suppressed through a layer (also referred to as a common layer) used in common between adjacent light-emitting elements. Thereby, crosstalk due to unintended light emission can be prevented, and a display device with extremely high contrast can be realized. In particular, a display device with high current efficiency at low luminance can be realized.
  • One embodiment of the present invention can also be a display device in which a light-emitting element that emits white light and a color filter are combined.
  • light-emitting elements having the same structure can be applied to light-emitting elements provided in pixels (sub-pixels) that emit light of different colors, and all layers can be common layers. Further, part or all of each EL layer may be separated by photolithography. As a result, leakage current through the common layer is suppressed, and a high-contrast display device can be realized.
  • an insulating layer that covers at least the side surface of the island-shaped light-emitting layer.
  • the insulating layer may cover part of the top surface of the island-shaped EL layer.
  • a material having barrier properties against water and oxygen is preferably used for the insulating layer.
  • an inorganic insulating film that hardly diffuses water or oxygen can be used. Accordingly, deterioration of the EL layer can be suppressed, and a highly reliable display device can be realized.
  • a phenomenon in which the common electrode is divided by a step at the end of the EL layer (also referred to as step disconnection) occurs. may insulate. Therefore, it is preferable to adopt a structure in which a local step located between two adjacent light emitting elements is filled with a resin layer functioning as a planarization film (also called LFP: Local Filling Planarization).
  • the resin layer has a function as a planarizing film.
  • FIG. 8A shows a schematic top view of the display device 100 of one embodiment of the present invention.
  • the display device 100 includes, on a substrate 101, a plurality of light emitting elements 110R emitting red, light emitting elements 110G emitting green, and light emitting elements 110B emitting blue.
  • the light emitting region of each light emitting element is labeled with R, G, and B. As shown in FIG.
  • the light emitting elements 110R, 110G, and 110B are arranged in a matrix.
  • FIG. 8A shows a so-called stripe arrangement in which light emitting elements of the same color are arranged in one direction.
  • the arrangement method of the light-emitting elements is not limited to this, and an arrangement method such as an S-stripe arrangement, a delta arrangement, a Bayer arrangement, or a zigzag arrangement may be applied, or a pentile arrangement, a diamond arrangement, or the like may be used.
  • the light emitting element 110R, the light emitting element 110G, and the light emitting element 110B for example, an OLED (Organic Light Emitting Diode) or a QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode) is preferably used.
  • the light-emitting substance of the EL element include a substance that emits fluorescence (fluorescent material), a substance that emits phosphorescence (phosphorescence material), and a substance that exhibits thermally activated delayed fluorescence (thermally activated delayed fluorescence: TADF ) materials).
  • a light-emitting substance included in an EL element not only an organic compound but also an inorganic compound (such as a quantum dot material) can be used.
  • FIG. 8A also shows a connection electrode 111C electrically connected to the common electrode 113.
  • FIG. 111 C of connection electrodes are given the electric potential (for example, anode electric potential or cathode electric potential) for supplying to the common electrode 113.
  • FIG. The connection electrode 111C is provided outside the display area where the light emitting elements 110R and the like are arranged.
  • connection electrodes 111C can be provided along the periphery of the display area. For example, it may be provided along one side of the periphery of the display area, or may be provided over two or more sides of the periphery of the display area. That is, when the top surface shape of the display area is rectangular, the top surface shape of the connection electrode 111C can be strip-shaped (rectangular), L-shaped, U-shaped (square bracket-shaped), square, or the like. . In this specification and the like, the top surface shape of a component refers to the contour shape of the component in plan view. Plan view means viewing from the normal direction of the surface on which the component is formed, or the surface of the support (for example, substrate) on which the component is formed.
  • FIG. 8B and 8C are schematic cross-sectional views corresponding to the dashed-dotted line A1-A2 and the dashed-dotted line A3-A4 in FIG. 8A, respectively.
  • FIG. 8B shows a schematic cross-sectional view of the light emitting elements 110R, 110G, and 110B
  • FIG. 8C shows a schematic cross-sectional view of the connection portion 140 where the connection electrode 111C and the common electrode 113 are connected. ing.
  • the light emitting element 110R has a pixel electrode 111R, an organic layer 112R, a common layer 114, and a common electrode 113.
  • the light emitting element 110G has a pixel electrode 111G, an organic layer 112G, a common layer 114, and a common electrode 113.
  • the light emitting element 110B has a pixel electrode 111B, an organic layer 112B, a common layer 114, and a common electrode 113.
  • the common layer 114 and the common electrode 113 are commonly provided for the light emitting elements 110R, 110G, and 110B.
  • the organic layer 112R of the light-emitting element 110R has at least a light-emitting organic compound that emits red light.
  • the organic layer 112G included in the light-emitting element 110G contains at least a light-emitting organic compound that emits green light.
  • the organic layer 112B included in the light-emitting element 110B contains at least a light-emitting organic compound that emits blue light.
  • Each of the organic layer 112R, the organic layer 112G, and the organic layer 112B can also be called an EL layer and has at least a layer containing a light-emitting organic compound (light-emitting layer).
  • the light-emitting element 110R, the light-emitting element 110G, and the light-emitting element 110B may be referred to as the light-emitting element 110 when describing matters common to them.
  • the symbols omitting the letters may be used. be.
  • the organic layer 112 and the common layer 114 may each independently have one or more of an electron injection layer, an electron transport layer, a hole injection layer, and a hole transport layer.
  • the organic layer 112 may have a layered structure of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer from the pixel electrode 111 side, and the common layer 114 may have an electron injection layer. .
  • a pixel electrode 111R, a pixel electrode 111G, and a pixel electrode 111B are provided for each light emitting element.
  • the common electrode 113 and the common layer 114 are provided as a continuous layer common to each light emitting element.
  • a conductive film having a property of transmitting visible light is used for one of the pixel electrodes and the common electrode 113, and a conductive film having a reflective property is used for the other.
  • a protective layer 121 is provided on the common electrode 113 to cover the light emitting elements 110R, 110G, and 110B.
  • the protective layer 121 has a function of preventing impurities such as water from diffusing into each light emitting element from above.
  • the end of the pixel electrode 111 preferably has a tapered shape.
  • the organic layer 112 provided along the edge of the pixel electrode 111 can also have a tapered shape.
  • the coverage of the organic layer 112 provided over the end portion of the pixel electrode 111 can be improved.
  • the side surface of the pixel electrode 111 is tapered because foreign matter (eg, dust or particles) in the manufacturing process can be easily removed by cleaning or the like.
  • the 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.
  • the organic layer 112 is processed into an island shape by photolithography. Therefore, the organic layer 112 has a shape in which the angle formed by the top surface and the side surface is close to 90 degrees at the end.
  • an organic film formed using FMM (Fine Metal Mask) or the like tends to gradually decrease in thickness closer to the end. Since it is formed in a slope shape, it is difficult to distinguish between the top surface and the side surface.
  • An insulating layer 125, a resin layer 126 and a layer 128 are provided between two adjacent light emitting elements.
  • the resin layer 126 is positioned between two adjacent light emitting elements, and is provided so as to fill the end portions of the respective organic layers 112 and the area between the two organic layers 112 .
  • the resin layer 126 has a smooth convex upper surface, and a common layer 114 and a common electrode 113 are provided to cover the upper surface of the resin layer 126 .
  • the resin layer 126 functions as a flattening film that fills the steps located between the two adjacent light emitting elements. By providing the resin layer 126, a phenomenon in which the common electrode 113 is divided by a step at the end of the organic layer 112 (also referred to as step disconnection) occurs, and the common electrode on the organic layer 112 is prevented from being insulated. be able to.
  • the resin layer 126 can also be called an LFP (Local Filling Planarization) layer.
  • An insulating layer containing an organic material can be suitably used as the resin layer 126 .
  • acrylic resin, polyimide resin, epoxy resin, imide resin, polyamide resin, polyimideamide resin, silicone resin, siloxane resin, benzocyclobutene-based resin, phenolic resin, and precursors of these resins are applied as the resin layer 126. can do.
  • an organic material such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, or alcohol-soluble polyamide resin may be used.
  • a photosensitive resin can be used as the resin layer 126 .
  • a photoresist may be used as the photosensitive resin.
  • a positive material or a negative material can be used for the photosensitive resin.
  • the resin layer 126 may contain a material that absorbs visible light.
  • the resin layer 126 itself may be made of a material that absorbs visible light, or the resin layer 126 may contain a pigment that absorbs visible light.
  • a resin that transmits red, blue, or green light and can be used as a color filter that absorbs other light, or a resin that contains carbon black as a pigment and functions as a black matrix, or the like. can be used.
  • the insulating layer 125 is provided in contact with the side surface of the organic layer 112 . Also, the insulating layer 125 is provided to cover the upper end portion of the organic layer 112 . A part of the insulating layer 125 is provided in contact with the upper surface of the substrate 101 .
  • the insulating layer 125 is positioned between the resin layer 126 and the organic layer 112 and functions as a protective film to prevent the resin layer 126 from contacting the organic layer 112 .
  • the organic layer 112 may be dissolved by an organic solvent or the like used when forming the resin layer 126 . Therefore, by providing the insulating layer 125 between the organic layer 112 and the resin layer 126, the side surface of the organic layer 112 can be protected.
  • the insulating layer 125 can be an insulating layer containing an inorganic material.
  • an inorganic insulating film such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, or a nitride oxide insulating film can be used, for example.
  • the insulating layer 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.
  • Examples include a hafnium film and a tantalum oxide film.
  • Examples of the nitride insulating film include a silicon nitride film and an aluminum nitride film.
  • As the oxynitride insulating film a silicon oxynitride film, an aluminum oxynitride film, or the like can be given.
  • nitride oxide insulating film a silicon nitride oxide film, an aluminum nitride oxide film, or the like can be given.
  • a metal oxide film such as a hafnium oxide film, or an inorganic insulating film such as a silicon oxide film to the insulating layer 125, pinholes are reduced and the EL layer can be protected.
  • a superior insulating layer 125 can be formed.
  • oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
  • nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. point to the material.
  • silicon oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
  • silicon nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. indicate.
  • a sputtering method, a CVD method, a PLD method, an ALD method, or the like can be used to form the insulating layer 125 .
  • the insulating layer 125 is preferably formed by an ALD method with good coverage.
  • a reflective film for example, a metal film containing one or more selected from silver, palladium, copper, titanium, and aluminum
  • a reflective film is provided between the insulating layer 125 and the resin layer 126 so that A configuration may be adopted in which emitted light is reflected by the reflecting film.
  • the light extraction efficiency can be improved.
  • the layer 128 is part of a protective layer (also referred to as a mask layer or a sacrificial layer) for protecting the organic layer 112 when the organic layer 112 is etched.
  • a protective layer also referred to as a mask layer or a sacrificial layer
  • any of the materials that can be used for the insulating layer 125 can be used.
  • an aluminum oxide film, a metal oxide film such as a hafnium oxide film, or an inorganic insulating film such as a silicon oxide film formed by an ALD method has few pinholes. It can be suitably used for
  • the protective layer 121 can have, for example, a single layer structure or a laminated structure including at least an inorganic insulating film.
  • inorganic insulating films include oxide films and nitride films such as silicon oxide films, silicon oxynitride films, silicon nitride oxide films, silicon nitride films, aluminum oxide films, aluminum oxynitride films, and hafnium oxide films.
  • a semiconductor material or a conductive material such as indium gallium oxide, indium zinc oxide, indium tin oxide, or indium gallium zinc oxide may be used for the protective layer 121 .
  • a laminated film of an inorganic insulating film and an organic insulating film can also be used as the protective layer 121 .
  • a structure in which an organic insulating film is sandwiched between a pair of inorganic insulating films is preferable.
  • the organic insulating film functions as a planarizing film.
  • the upper surface of the organic insulating film can be flattened, so that the coverage of the inorganic insulating film thereon can be improved, and the barrier property can be enhanced.
  • the upper surface of the protective layer 121 is flat, when a structure (for example, a color filter, an electrode of a touch sensor, or a lens array) is provided above the protective layer 121, an uneven shape due to the structure below may be formed. This is preferable because it can reduce the impact.
  • a structure for example, a color filter, an electrode of a touch sensor, or a lens array
  • FIG. 8C shows a connection portion 140 where the connection electrode 111C and the common electrode 113 are electrically connected.
  • the connecting portion 140 an opening is provided in the insulating layer 125 and the resin layer 126 above the connecting electrode 111C.
  • the connection electrode 111C and the common electrode 113 are electrically connected through the opening.
  • FIG. 8C shows the connection portion 140 where the connection electrode 111C and the common electrode 113 are electrically connected. good.
  • the common layer 114 is located at the connection portion 140 because the electrical resistivity of the material used for the common layer 114 is sufficiently low and the thickness can be made thin. Often times there are no problems. As a result, the common electrode 113 and the common layer 114 can be formed using the same shielding mask, so the manufacturing cost can be reduced.
  • Configuration example 2 A display device having a configuration partially different from that of Configuration Example 1 will be described below. It should be noted that the parts common to the above configuration example 1 may be referred to and the description thereof may be omitted.
  • FIG. 9A shows a schematic cross-sectional view of the display device 100a.
  • the display device 100a mainly differs from the display device 100 in that the configuration of the light-emitting element is different and that the display device 100a has a colored layer.
  • the display device 100a has a light emitting element 110W that emits white light.
  • the light emitting element 110W has a pixel electrode 111, an organic layer 112W, a common layer 114, and a common electrode 113.
  • the organic layer 112W exhibits white light emission.
  • the organic layer 112W can be configured to contain two or more kinds of light-emitting materials whose emission colors are complementary.
  • the organic layer 112W may include a luminescent organic compound that emits red light, a luminescent organic compound that emits green light, and a luminescent organic compound that emits blue light. can.
  • a structure including a light-emitting organic compound that emits blue light and a light-emitting organic compound that emits yellow light may be employed.
  • Each organic layer 112W is separated between two adjacent light emitting elements 110W. As a result, leakage current flowing between the adjacent light emitting elements 110W via the organic layer 112W can be suppressed, and crosstalk caused by the leakage current can be suppressed. Therefore, a display device with high contrast and high color reproducibility can be realized.
  • An insulating layer 122 functioning as a planarizing film is provided on the protective layer 121, and a colored layer 116R, a colored layer 116G, and a colored layer 116B are provided on the insulating layer 122.
  • the insulating layer 122 an organic resin film or an inorganic insulating film having a planarized upper surface can be used.
  • the insulating layer 122 forms a surface on which the colored layer 116R, the colored layer 116G, and the colored layer 116B are formed. Color purity can be improved. Note that if the thickness of the colored layer 116R or the like is non-uniform, the amount of light absorbed varies depending on the location of the colored layer 116R, which may reduce the color purity.
  • FIG. 9B shows a schematic cross-sectional view of the display device 100b.
  • the light emitting element 110R has a pixel electrode 111, a conductive layer 115R, an organic layer 112W, and a common electrode 113.
  • the light emitting element 110G has a pixel electrode 111, a conductive layer 115G, an organic layer 112W, and a common electrode 113.
  • the light emitting element 110B has a pixel electrode 111, a conductive layer 115B, an organic layer 112W, and a common electrode 113.
  • Each of the conductive layer 115R, the conductive layer 115G, and the conductive layer 115B has a light-transmitting property and functions as an optical adjustment layer.
  • a microresonator (microcavity) structure is realized by using a film that reflects visible light for the pixel electrode 111 and using a film that reflects and transmits visible light for the common electrode 113. be able to.
  • the thickness of each of the conductive layer 115R, the conductive layer 115G, and the conductive layer 115B so as to have an optimum optical path length, even when the organic layer 112 that emits white light is used, From the light-emitting element 110R, the light-emitting element 110G, and the light-emitting element 110B, light with different wavelengths can be obtained.
  • an insulating layer 123 is provided to cover the end portions of the pixel electrode 111 and the optical adjustment layer 115 .
  • the insulating layer 123 preferably has tapered ends.
  • the organic layer 112W and the common electrode 113 are each provided in common to each light emitting element as a continuous film. Such a structure is preferable because the manufacturing process of the display device can be greatly simplified.
  • the pixel electrode 111 preferably has a nearly vertical shape at its end.
  • a steep slope can be formed on the surface of the insulating layer 123, and a thin portion can be formed in a part of the organic layer 112W covering this portion, or a part of the organic layer 112W can be formed. can be divided. Therefore, it is possible to suppress leakage current through the organic layer 112W generated between adjacent light emitting elements without processing the organic layer 112W by photolithography or the like.
  • FIG. 8A A pixel layout different from that in FIG. 8A will be mainly described below.
  • the arrangement of the light emitting elements (sub-pixels) is not particularly limited, and various methods can be applied.
  • top surface shapes of sub-pixels include triangles, quadrilaterals (including rectangles and squares), polygons such as pentagons, shapes with rounded corners of these polygons, ellipses, and circles.
  • the top surface shape of the sub-pixel corresponds to the top surface shape of the light emitting region of the light emitting element.
  • a pixel 150 shown in FIG. 10A is composed of three sub-pixels of light emitting elements 110a, 110b, and 110c.
  • the light emitting element 110a may be a blue light emitting element
  • the light emitting element 110b may be a red light emitting element
  • the light emitting element 110c may be a green light emitting element.
  • the pixel 150 shown in FIG. 10B includes a light emitting element 110a having a substantially trapezoidal top surface shape with rounded corners, a light emitting element 110b having a substantially triangular top surface shape with rounded corners, and a substantially square or substantially hexagonal top surface shape with rounded corners. and a light emitting element 110c having Further, the light emitting element 110a has a larger light emitting area than the light emitting element 110b. Thus, the shape and size of each light emitting element can be determined independently. For example, a more reliable light-emitting element can be made smaller.
  • the light emitting element 110a may be a green light emitting element
  • the light emitting element 110b may be a red light emitting element
  • the light emitting element 110c may be a blue light emitting element.
  • FIG. 10C shows an example in which pixels 124a having light-emitting elements 110a and 110b and pixels 124b having light-emitting elements 110b and 110c are alternately arranged.
  • the light emitting element 110a may be a red light emitting element
  • the light emitting element 110b may be a green light emitting element
  • the light emitting element 110c may be a blue light emitting element.
  • the pixel 124a has two light emitting elements (light emitting elements 110a and 110b) in the upper row (first row) and one light emitting element (light emitting element 110c) in the lower row (second row).
  • the pixel 124b has one light emitting element (light emitting element 110c) in the upper row (first row) and two light emitting elements (light emitting elements 110a and 110b) in the lower row (second row).
  • the light emitting element 110a may be a red light emitting element
  • the light emitting element 110b may be a green light emitting element
  • the light emitting element 110c may be a blue light emitting element.
  • FIG. 10D is an example in which each light emitting element has a substantially square top surface shape with rounded corners
  • FIG. 10E is an example in which each light emitting element has a circular top surface shape.
  • FIG. 10F is an example in which light emitting elements of each color are arranged in a zigzag pattern. Specifically, when viewed from above, the upper sides of two light emitting elements (for example, light emitting elements 110a and 110b, or light emitting elements 110b and 110c) aligned in the column direction are displaced.
  • the light emitting element 110a may be a red light emitting element
  • the light emitting element 110b may be a green light emitting element
  • the light emitting element 110c may be a blue light emitting element.
  • the top surface shape of the light emitting element 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, curing of the resist film may be insufficient depending on the heat resistance temperature of the EL layer material and the curing temperature of the resist material.
  • a resist film that is insufficiently hardened may take a shape away from the desired shape during processing.
  • the top surface shape of the EL layer may be a polygon with rounded corners, an ellipse, or a circle. For example, when a resist mask having a square top surface is formed, a resist mask having a circular top surface is formed, and the EL layer may have a circular top surface.
  • a technique for correcting the mask pattern in advance so that the design pattern and the transfer pattern match.
  • OPC Optical Proximity Correction
  • a pattern for correction is added to a corner portion of a figure on a mask pattern.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.
  • Display panel a display device (display panel) that can be applied to an electronic device of one embodiment of the present invention.
  • a display device (display panel) exemplified below can be applied to the display device 11a, the display device 11b, and the like of the first embodiment.
  • the display device of this embodiment can be a high-definition display device.
  • the display device of one embodiment of the present invention is a display unit of an information terminal (wearable device) such as a wristwatch type and a bracelet type, a device for VR such as a head-mounted display, and a glasses type for AR. It can be used for a display unit of a wearable device that can be worn on the head of the device.
  • Display module A perspective view of the display module 280 is shown in FIG. 11A.
  • the display module 280 has a display device 200A and an FPC 290 .
  • the display panel included in the display module 280 is not limited to the display device 200A, and may be any one of the display devices 200B to 200F 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 images.
  • FIG. 11B 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. 11B.
  • the pixel 284a has a light emitting element 110R that emits red light, a light emitting element 110G that emits green light, and a light emitting element 110B that emits blue light.
  • the pixel circuit section 283 has a plurality of periodically arranged pixel circuits 283a.
  • One pixel circuit 283a is a circuit that controls light emission of three light emitting devices included in one pixel 284a.
  • One pixel circuit 283a may be provided with three circuits for controlling light emission of one light-emitting device.
  • the pixel circuit 283a can have at least one selection transistor, one current control transistor (driving transistor), and a capacitive element for each light emitting device. At this time, a gate signal is inputted to the gate of the selection transistor, and a source signal is inputted to the source thereof. This realizes an active matrix display panel.
  • the circuit section 282 has a circuit that drives each pixel circuit 283 a of the pixel circuit section 283 .
  • a circuit that drives each pixel circuit 283 a of the pixel circuit section 283 For example, it is preferable to have one or both of a gate line driver circuit and a source line driver circuit.
  • at least one of an arithmetic circuit, a memory circuit, a power supply circuit, and the like may be provided.
  • the transistor provided in the circuit portion 282 may form part of the pixel circuit 283a. That is, the pixel circuit 283a may be configured with the transistor included in the pixel circuit portion 283 and the transistor included in the circuit portion 282.
  • the FPC 290 functions as wiring for supplying a video signal, power supply potential, etc. to the circuit section 282 from the outside. Also, an IC may be mounted on the FPC 290 .
  • the aperture ratio (effective display area ratio) of the display portion 281 is can be very high.
  • the aperture ratio of the display section 281 can be 40% or more and less than 100%, preferably 50% or more and 95% or less, more preferably 60% or more and 95% or less.
  • the pixels 284a can be arranged at an extremely high density, and the definition of the display portion 281 can be extremely high.
  • the pixels 284a may be arranged with a resolution of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, and still more preferably 6000 ppi or more, and 20000 ppi or less, or 30000 ppi or less. preferable.
  • a display module 280 Since such a display module 280 has extremely high definition, it can be suitably used for devices for VR such as head-mounted displays, or glasses-type devices for AR. For example, even in the case of a configuration in which the display portion of the display module 280 is viewed through a lens, the display module 280 has an extremely high-definition display portion 281, so pixels cannot be viewed even if the display portion is enlarged with the lens. , a highly immersive display can be performed. Moreover, the display module 280 is not limited to this, and can be suitably used for electronic equipment having a relatively small display unit. For example, it can be suitably used for a display part of a wearable electronic device such as a wristwatch.
  • a display device 200A illustrated in FIG. 12A includes a substrate 301, light-emitting elements 110R, 110G, and 110B, a capacitor 240, and a transistor 310.
  • the display device 200A illustrated in FIG. 12A includes a substrate 301, light-emitting elements 110R, 110G, and 110B, a capacitor 240, and a transistor 310.
  • the display device 200A illustrated in FIG. 12A includes a substrate 301, light-emitting elements 110R, 110G, and 110B, a capacitor 240, and a transistor 310.
  • the substrate 301 corresponds to the substrate 291 in FIGS. 11A and 11B.
  • a transistor 310 is a transistor having a channel formation region in the substrate 301 .
  • the substrate 301 for example, a semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate can be used.
  • Transistor 310 includes a portion of substrate 301 , conductive layer 311 , low resistance region 312 , insulating layer 313 and insulating layer 314 .
  • the conductive layer 311 functions as a gate electrode.
  • An insulating layer 313 is located between the substrate 301 and the conductive layer 311 and functions as a gate insulating layer.
  • the low-resistance region 312 is a region in which the substrate 301 is doped with impurities and functions as either a source or a drain.
  • the insulating layer 314 is provided to cover the side surface of the conductive layer 311 .
  • a device isolation layer 315 is provided between two adjacent transistors 310 so as to be embedded in the substrate 301 .
  • An insulating layer 261 is provided to cover the transistor 310 , and a capacitor 240 is provided over the insulating layer 261 .
  • the capacitor 240 has a conductive layer 241, a conductive layer 245, and an insulating layer 243 positioned therebetween.
  • the conductive layer 241 functions as one electrode of the capacitor 240
  • the conductive layer 245 functions as the other electrode of the capacitor 240
  • the insulating layer 243 functions as the dielectric of the capacitor 240 .
  • the conductive layer 241 is provided on the insulating layer 261 and embedded in the insulating layer 254 .
  • Conductive layer 241 is electrically connected to one of the source or drain of transistor 310 by plug 271 embedded in insulating layer 261 .
  • An insulating layer 243 is provided over the conductive layer 241 .
  • the conductive layer 245 is provided in a region overlapping with the conductive layer 241 with the insulating layer 243 provided therebetween.
  • An insulating layer 255a is provided to cover the capacitor 240, an insulating layer 255b is provided on the insulating layer 255a, and an insulating layer 255c is provided on the insulating layer 255b.
  • An inorganic insulating film can be preferably used for each of the insulating layer 255a, the insulating layer 255b, and the insulating layer 255c.
  • a silicon oxide film is preferably used for the insulating layers 255a and 255c
  • a silicon nitride film is preferably used for the insulating layer 255b.
  • the insulating layer 255b can function as an etching protection film.
  • an example in which the insulating layer 255c is partly etched to form a recess is shown; however, the insulating layer 255c does not have to be provided with the recess.
  • a light emitting element 110R, a light emitting element 110G, and a light emitting element 110B are provided on the insulating layer 255c.
  • Embodiment 1 can be referred to for the configurations of the light-emitting element 110R, the light-emitting element 110G, and the light-emitting element 110B.
  • the display device 200A since the light-emitting device is separately manufactured for each emission color, there is little change in chromaticity between low-luminance light emission and high-luminance light emission.
  • the organic layers 112R, 112G, and 112B are separated from each other, crosstalk between adjacent sub-pixels can be suppressed even in a high-definition display panel. Therefore, a display panel with high definition and high display quality can be realized.
  • An insulating layer 125, a resin layer 126, and a layer 128 are provided in a region between adjacent light emitting elements.
  • the pixel electrode 111R, the pixel electrode 111G, and the pixel electrode 111B of the light emitting element are composed of the insulating layer 255a, the insulating layer 255b, and the plug 256 embedded in the insulating layer 255c, the conductive layer 241 embedded in the insulating layer 254, and the pixel electrode 111B. , is electrically connected to one of the source or 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 255c and the height of the upper surface of the plug 256 match or substantially match.
  • Various conductive materials can be used for the plug.
  • a protective layer 121 is provided on the light emitting elements 110R, 110G, and 110B.
  • a substrate 170 is bonded onto the protective layer 121 with an adhesive layer 171 .
  • a display device 200B shown in FIG. 13 has a structure in which a transistor 310A and a transistor 310B each having a channel formed in a semiconductor substrate are stacked.
  • the description of the same parts as those of the previously described display panel may be omitted.
  • the display device 200B has a configuration in which a substrate 301B provided with a transistor 310B, a capacitor 240, and a light-emitting device and a substrate 301A provided with a transistor 310A are bonded together.
  • an insulating layer 345 is provided on the lower surface of the substrate 301B, and an insulating layer 346 is provided on the insulating layer 261 provided on the substrate 301A.
  • the insulating layers 345 and 346 are insulating layers that function as protective layers and can suppress diffusion of impurities into the substrates 301B and 301A.
  • an inorganic insulating film that can be used for the protective layer 121 or the insulating layer 332 can be used.
  • a plug 343 penetrating through the substrate 301B and the insulating layer 345 is provided on the substrate 301B.
  • the substrate 301B is provided with a conductive layer 342 below the insulating layer 345 .
  • the conductive layer 342 is embedded in the insulating layer 335, and the lower surfaces of the conductive layer 342 and the insulating layer 335 are planarized. Also, the conductive layer 342 is electrically connected to the plug 343 .
  • the conductive layer 341 is provided on the insulating layer 346 on the substrate 301A.
  • the conductive layer 341 is embedded in the insulating layer 336, and the top surfaces of the conductive layer 341 and the insulating layer 336 are planarized.
  • the same conductive material is preferably used for the conductive layers 341 and 342 .
  • a metal film containing an element selected from Al, Cr, Cu, Ta, Ti, Mo, and W, or a metal nitride film (titanium nitride film, molybdenum nitride film, tungsten nitride film) containing the above elements as components etc. can be used.
  • copper is preferably used for the conductive layers 341 and 342 .
  • a Cu—Cu (copper-copper) direct bonding technique (a technique for achieving electrical continuity by connecting Cu (copper) pads) can be applied.
  • a display device 200 ⁇ /b>C shown in FIG. 14 has a configuration in which a conductive layer 341 and a conductive layer 342 are bonded via bumps 347 .
  • the conductive layers 341 and 342 can be electrically connected.
  • the bumps 347 can be formed using a conductive material containing, for example, gold (Au), nickel (Ni), indium (In), tin (Sn), or the like. Also, for example, solder may be used as the bumps 347 . Further, an adhesive layer 348 may be provided between the insulating layer 345 and the insulating layer 346 . Further, when the bump 347 is provided, the insulating layer 335 and the insulating layer 336 may not be provided.
  • Display device 200D A display device 200D shown in FIG. 15 is mainly different from the display device 200A in that the configuration of transistors is different.
  • the transistor 320 is a transistor (OS transistor) in which a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) is applied to a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • OS transistor a transistor in which a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) is applied to a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • a transistor 320 includes a semiconductor layer 321 , an insulating layer 323 , a conductive layer 324 , a pair of conductive layers 325 , an insulating layer 326 , and a conductive layer 327 .
  • the substrate 331 corresponds to the substrate 291 in FIGS. 11A and 11B.
  • An insulating layer 332 is provided on the substrate 331 .
  • the insulating layer 332 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing from the substrate 331 into the transistor 320 and oxygen from the semiconductor layer 321 toward the insulating layer 332 side.
  • a film into which hydrogen or oxygen is less likely to diffuse than a silicon oxide film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon nitride film, can be used.
  • a conductive layer 327 is provided over the insulating layer 332 , and an insulating layer 326 is provided to cover the conductive layer 327 .
  • the conductive layer 327 functions as a first gate electrode of the transistor 320, and part of the insulating layer 326 functions as a first gate insulating layer.
  • An oxide insulating film such as a silicon oxide film is preferably used for at least a portion of the insulating layer 326 that is in contact with the semiconductor layer 321 .
  • the upper surface of the insulating layer 326 is preferably planarized.
  • the semiconductor layer 321 is provided on the insulating layer 326 .
  • the semiconductor layer 321 preferably includes a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) film exhibiting semiconductor characteristics.
  • a pair of conductive layers 325 is provided on and in contact with the semiconductor layer 321 and functions as a source electrode and a drain electrode.
  • An insulating layer 328 is provided covering the top and side surfaces of the pair of conductive layers 325 and the side surface of the semiconductor layer 321, and the insulating layer 264 is provided on the insulating layer 328.
  • the insulating layer 328 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing into the semiconductor layer 321 from the insulating layer 264 or the like and oxygen from leaving the semiconductor layer 321 .
  • an insulating film similar to the insulating layer 332 can be used as the insulating layer 328.
  • An opening reaching the semiconductor layer 321 is provided in the insulating layer 328 and the insulating layer 264 .
  • An insulating layer 323 in contact with the upper surface of the semiconductor layer 321 and a conductive layer 324 are embedded in the opening.
  • the conductive layer 324 functions as a second gate electrode, and the insulating layer 323 functions as a second gate insulating layer.
  • the top surface of the conductive layer 324, the top surface of the insulating layer 323, and the top surface of the insulating layer 264 are planarized so that their heights are the same or substantially the same, and the insulating layers 329 and 265 are provided to cover them. ing.
  • the insulating layers 264 and 265 function as interlayer insulating layers.
  • the insulating layer 329 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing into the transistor 320 from the insulating layer 265 or the like.
  • an insulating film similar to the insulating layers 328 and 332 can be used.
  • a plug 274 electrically connected to one of the pair of conductive layers 325 is provided so as to be embedded in the insulating layers 265 , 329 and 264 .
  • the plug 274 includes a conductive layer 274a that covers the side surfaces of the openings of the insulating layers 265, the insulating layers 329, the insulating layers 264, and the insulating layer 328 and part of the top surface of the conductive layer 325, and the conductive layer 274a. It is preferable to have a conductive layer 274b in contact with the top surface. At this time, a conductive material into which hydrogen and oxygen are difficult to diffuse is preferably used for the conductive layer 274a.
  • the structure of the transistor included in the display device of this embodiment is not particularly limited.
  • a planar transistor, a staggered transistor, an inverted staggered transistor, or the like can be used.
  • the transistor structure may be either a top-gate type or a bottom-gate type.
  • gates may be provided above and below a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • the transistor 320 has a structure in which a semiconductor layer in which a channel is formed is sandwiched between two gates.
  • 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 the semiconductor material used for the semiconductor layer of the transistor is not particularly limited, either.
  • a semiconductor having a crystalline region in the semiconductor) may be used.
  • a single crystal semiconductor or a crystalline semiconductor is preferably used because deterioration in transistor characteristics can be suppressed.
  • the bandgap of the metal oxide used for the semiconductor layer of the transistor is preferably 2 eV or more, more preferably 2.5 eV or more.
  • the metal oxide preferably contains at least indium or zinc, and more preferably contains indium and zinc.
  • metal oxides include indium and M (where M is gallium, aluminum, yttrium, tin, silicon, boron, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium). , hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, and cobalt) and zinc.
  • the semiconductor layer of the transistor may contain silicon.
  • silicon examples include amorphous silicon and crystalline silicon (low-temperature polysilicon, monocrystalline silicon, etc.).
  • metal oxides examples include indium oxide, gallium oxide, and zinc oxide.
  • the metal oxide preferably contains two or three elements selected from indium, the element M, and zinc.
  • Element M includes gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, and magnesium.
  • the element M is preferably one or more selected from aluminum, gallium, yttrium, and tin.
  • an oxide containing indium, gallium, and zinc is preferably used as the metal oxide used for the semiconductor layer.
  • an oxide containing indium, tin, and zinc also referred to as ITZO (registered trademark)
  • ITZO oxide containing indium, gallium, tin, and zinc
  • oxides containing indium, gallium, tin, and zinc are preferably used.
  • an oxide containing indium, aluminum, and zinc also referred to as IAZO
  • an oxide containing indium, aluminum, gallium, and zinc is preferably used.
  • the atomic ratio of In in the In-M-Zn oxide is preferably equal to or higher than the atomic ratio of M.
  • the semiconductor layer may have two or more metal oxide layers with different compositions.
  • the element M it is particularly preferable to use gallium or aluminum.
  • a stacked structure of one selected from indium oxide, indium gallium oxide, and IGZO and one selected from IAZO, IAGZO, and ITZO (registered trademark) is used.
  • crystalline oxide semiconductors examples include CAAC (c-axis-aligned crystalline)-OS, nc (nanocrystalline)-OS, and the like.
  • An OS transistor has extremely high field effect mobility compared to a transistor using amorphous silicon.
  • an OS transistor has extremely low source-drain leakage current (hereinafter also referred to as an off-state current) in an off state, and can retain charge accumulated in a capacitor connected in series with the transistor for a long time. is possible. Further, by using the OS transistor, power consumption of the display device can be reduced.
  • the amount of current flowing through the light emitting device it is necessary to increase the amount of current flowing through the light emitting device.
  • the OS transistor when the transistor operates in the saturation region, the OS transistor has a smaller change in source-drain current with respect to a change in gate-source voltage than the Si transistor. Therefore, by applying an OS transistor as a drive transistor included in a pixel circuit, the current flowing between the source and the drain can be finely determined according to the change in the voltage between the gate and the source. can be controlled. Therefore, it is possible to increase the gradation in the pixel circuit.
  • the OS transistor 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 device even when the current-voltage characteristics of the EL device vary, for example. That is, when the OS transistor operates in the saturation region, even if the source-drain voltage is increased, the source-drain current hardly changes, so that the light emission luminance of the light-emitting device can be stabilized.
  • an OS transistor as a driving transistor included in a pixel circuit, it is possible to suppress black floating, increase emission luminance, provide multiple gradations, and suppress variations in light emitting devices. can be planned.
  • a display device 200E illustrated in FIG. 16 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 above display device 200D can be referred to for the configuration of the transistor 320A, the transistor 320B, and their peripherals.
  • transistors each including an oxide semiconductor are stacked here, the structure is not limited to this.
  • a structure in which three or more transistors are stacked may be employed.
  • a display device 200F illustrated in FIG. 17 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 display device 200G illustrated in FIG. 18 has a structure in which a transistor 310 in which a channel is formed over a substrate 301, a transistor 320A including a metal oxide in a semiconductor layer in which the channel is formed, and a transistor 320B are stacked.
  • the transistor 320A can be used as a transistor forming a pixel circuit.
  • the transistor 310 can be used as a transistor that forms a pixel circuit or a transistor that forms a driver circuit (a gate line driver circuit or a source line driver circuit) for driving the pixel circuit.
  • the transistor 320B may be used as a transistor forming a pixel circuit, or may be used as a transistor forming the driver circuit. Further, the transistor 310, the transistor 320A, and the transistor 320B can be used as transistors included in various circuits such as an arithmetic circuit and a memory circuit.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.
  • a device manufactured using a metal mask or FMM may be referred to as a device with an MM (metal mask) structure.
  • a device manufactured without using a metal mask or FMM may be referred to as a device with an MML (metal maskless) structure.
  • an SBS side-by-side structure
  • the material and configuration can be optimized for each light-emitting device, so the degree of freedom in selecting the material and configuration increases, and it becomes easy to improve luminance and reliability.
  • holes or electrons are sometimes referred to as "carriers".
  • the hole injection layer or electron injection layer is referred to as a "carrier injection layer”
  • the hole transport layer or electron transport layer is referred to as a “carrier transport layer”
  • the hole blocking layer or electron blocking layer is referred to as a "carrier It is sometimes called a block layer.
  • the carrier injection layer, the carrier transport layer, and the carrier block layer described above may not be clearly distinguished from each other due to their cross-sectional shape, characteristics, or the like.
  • one layer may serve as two or three functions of the carrier injection layer, the carrier transport layer, and the carrier block layer.
  • a light-emitting device (also referred to as a light-emitting element) has an EL layer between a pair of electrodes.
  • the EL layer has at least a light-emitting layer.
  • the layers (also referred to as functional layers) included in the EL layer include a light-emitting layer, a carrier-injection layer (hole-injection layer and electron-injection layer), a carrier-transport layer (hole-transport layer and electron-transport layer), and A carrier block layer (a hole block layer and an electron block layer) and the like are included.
  • the light-emitting device for example, it is preferable to use 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
  • the light-emitting substance included in the light-emitting device include a substance that emits fluorescence (fluorescent material), a substance that emits phosphorescence (phosphorescent material), and a substance that exhibits thermally activated delayed fluorescence (thermally activated delayed fluorescence: TADF ) materials), and inorganic compounds (quantum dot materials, etc.).
  • LEDs such as micro LED (Light Emitting Diode), can also be used as a light emitting device.
  • the emission color of the light emitting device can be infrared, red, green, blue, cyan, magenta, yellow, white, or the like.
  • color purity can be enhanced by providing a light-emitting device with a microcavity structure.
  • 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 (also referred to as a light-emitting material).
  • 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 a layer 780, a light-emitting layer 771, and a layer 790 provided between a pair of electrodes can function as a single light-emitting unit, and the structure of FIG. 19A is referred to herein as a single structure.
  • FIG. 19B is a modification of the EL layer 763 included in the light emitting device shown in FIG. 19A. Specifically, the light-emitting device 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. 19C and 19D 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. 19C and 19D show an example having three light-emitting layers, the number of light-emitting layers in a single-structure light-emitting device may be two or four or more.
  • the single structure light emitting device may have a buffer layer between the two light emitting layers.
  • 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 herein.
  • This is called a tandem structure.
  • the tandem structure may also be called a stack structure.
  • FIGS. 19D and 19F are examples in which the display device has a layer 764 that overlaps the light emitting device.
  • Figure 19D is an example of layer 764 overlapping the light emitting device shown in Figure 19C
  • Figure 19F is an example of layer 764 overlapping the light emitting device shown in Figure 19E.
  • the layer 764 one or both of a color conversion layer and a color filter (colored layer) can be used.
  • the light-emitting layers 771, 772, and 773 may be made of light-emitting substances emitting light of the same color, or even 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 by the light-emitting device can be extracted.
  • a color conversion layer is provided as layer 764 shown in FIG. and can extract red or green light.
  • a single-structure light-emitting device preferably has 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 longer wavelength than blue.
  • a single-structure light-emitting device 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 layer containing a light-emitting substance that emits blue (B) light and a light-emitting layer containing a light-emitting substance that emits yellow light are required.
  • This configuration is sometimes called BY single.
  • a color filter may be provided as the layer 764 shown in FIG. 19D.
  • a desired color of light can be obtained by passing the white light through the color filter.
  • a light-emitting device that emits white light preferably contains two or more types of light-emitting substances.
  • two or more light-emitting substances may be selected so that the light emission of each light-emitting substance has a complementary color relationship.
  • the emission color of the first light-emitting layer and the emission color of the second light-emitting layer have a complementary color relationship, it is possible to obtain a light-emitting device that emits white light as a whole. The same applies to light-emitting devices having three or more light-emitting layers.
  • the light-emitting layer 771 and the light-emitting layer 772 may be made of a light-emitting substance that emits light of the same color, or even the same light-emitting substance.
  • a light-emitting material that emits blue light may be used for each of the light-emitting layers 771 and 772 .
  • blue light emitted by the light-emitting device can be extracted.
  • a color conversion layer is provided as layer 764 shown in FIG. and can extract red or green light.
  • the light-emitting device having the configuration shown in FIG. 19E or FIG. 19F is used for sub-pixels that emit light of each color
  • different light-emitting substances may be used depending on the sub-pixels.
  • a light-emitting substance that emits red light may be used for each of the light-emitting layers 771 and 772 .
  • a light-emitting substance that emits green light may be used for each of the light-emitting layers 771 and 772 .
  • 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 structure light emitting device 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. As a result, a highly reliable light-emitting device capable of emitting light with high brightness can be realized.
  • light-emitting substances with different emission colors may be used for the light-emitting layers 771 and 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 color filter may be provided as layer 764 shown in FIG. 19F. A desired color of light can be obtained by passing the white light through the color filter.
  • 19E and 19F show an example in which the light emitting unit 763a has one light emitting layer 771 and the light emitting unit 763b has one light emitting layer 772, but the present invention is not limited to this.
  • Each of the light-emitting unit 763a and the light-emitting unit 763b may have two or more light-emitting layers.
  • FIGS. 19E and 19F exemplify a light-emitting device having two light-emitting units, but the present invention is not limited to this.
  • the light emitting device may have three or more light emitting units.
  • FIGS. 20A to 20C the configuration of the light-emitting device shown in FIGS. 20A to 20C can be mentioned.
  • FIG. 20A 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.
  • a plurality of light emitting units (light emitting unit 763a, light emitting unit 763b, and light emitting unit 763c) are connected in series via the charge generation layer 785 respectively.
  • 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.
  • the light-emitting layer 771, the light-emitting layer 772, and the light-emitting layer 773 preferably contain light-emitting substances 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 R ⁇ R ⁇ R three-stage tandem structure)
  • 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)
  • the light-emitting layers 771, 772, and 773 each include a blue light-emitting substance.
  • a structure (B) including a light-emitting substance (a so-called three-stage tandem structure of B ⁇ B ⁇ B) can be employed.
  • the luminescent substances that emit light of the same color are not limited to the above configurations.
  • a tandem light-emitting device in which light-emitting units each having a plurality of light-emitting substances are stacked may be used.
  • FIG. 20B shows a configuration in which a plurality of light-emitting units (light-emitting unit 763a and light-emitting unit 763b) are connected in series with a charge generation layer 785 interposed therebetween.
  • 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.
  • the light-emitting layers 771a, 771b, and 771c are configured to emit white light (W) by selecting light-emitting substances having complementary colors.
  • the configuration shown in FIG. 20C has 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 of the light-emitting layers 771a, 771b, and 771c. A practitioner can appropriately select the optimum stacking order.
  • a three-stage tandem structure of W ⁇ W ⁇ W or a tandem structure of four or more stages may be employed.
  • a tandem structure light-emitting device When a tandem structure light-emitting device is used, a two-stage tandem structure of B ⁇ Y having a light-emitting unit that emits yellow (Y) light and a light-emitting unit that emits blue (B) light, red (R) and A two-stage tandem structure of R G ⁇ B having a light emitting unit that emits green (G) light and a light emitting unit that emits blue (B) light, a light emitting unit that emits blue (B) light, and a light emitting unit that emits yellow (B) light.
  • a light-emitting unit having one light-emitting substance and a light-emitting unit having a plurality of light-emitting substances 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 charge generation layers 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 layers 780 and 790 may each independently have a laminated structure consisting of two or more layers.
  • the light emitting unit 763a has layers 780a, 771 and 790a
  • the light emitting unit 763b has layers 780b, 772 and 790b.
  • layers 780a and 780b each have 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-transporting layer and may also have an electron-blocking layer on the hole-transporting 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 772 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 772 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.
  • the display device has a light-emitting device that emits infrared light
  • a conductive film that transmits visible light and infrared light is used for the electrode on the side from which light is extracted
  • 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, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, gallium, zinc, indium, tin, molybdenum, tantalum, tungsten, palladium, gold, platinum, silver, yttrium, Metals such as neodymium, and alloys containing appropriate combinations thereof can be mentioned.
  • Examples of such materials include indium tin oxide (also referred to as In—Sn oxide, ITO), In—Si—Sn oxide (also referred to as ITSO), indium zinc oxide (In—Zn oxide), and In -W-Zn oxide and the like can be mentioned.
  • Examples of the material include aluminum-containing alloys (aluminum alloys) such as alloys of aluminum, nickel, and lanthanum (Al-Ni-La), and alloys of silver, palladium and copper (Ag-Pd-Cu, APC Also referred to as).
  • 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 such as ytterbium
  • appropriate combinations of these alloy containing, graphene, and the like e.g., graphene, graphene, and the like.
  • a micro optical resonator (microcavity) structure is preferably applied to the light emitting device. Therefore, one of the pair of electrodes included in the light-emitting device is preferably 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 device has a microcavity structure, the light emitted from the light-emitting layer can be resonated between both electrodes, and the light emitted from the light-emitting device can be enhanced.
  • the semi-transmissive/semi-reflective electrode has a laminated structure of a conductive layer that can be used as a reflective electrode and a conductive layer that can be used as an electrode that transmits visible light (also referred to as a transparent electrode). can be done.
  • the light transmittance of the transparent electrode is set to 40% or more.
  • an electrode having a transmittance of 40% or more for visible light (light having a wavelength of 400 nm or more and less than 750 nm) as the transparent electrode of the light emitting device.
  • 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 device has at least a light-emitting layer. Further, in the light-emitting device, layers other than the light-emitting layer include a substance with high hole-injection property, a substance with high hole-transport property, a hole-blocking material, a substance with high electron-transport property, an electron-blocking material, and a layer with 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, in addition to the light-emitting layer, one or more of 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.
  • Both low-molecular-weight compounds and high-molecular-weight compounds can be used in the light-emitting device, and inorganic compounds may be included.
  • Each of the layers constituting the light-emitting device 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 luminescent layer has one or more luminescent substances.
  • 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.
  • Luminous materials include fluorescent materials, phosphorescent materials, TADF materials, and quantum dot materials.
  • fluorescent materials include pyrene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene derivatives, fluorene derivatives, carbazole derivatives, dibenzothiophene derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, quinoxaline derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, phenanthrene derivatives, 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 device can be realized at the same time.
  • the hole-injecting layer is a layer that injects holes from the anode into the hole-transporting layer, and contains a material with high hole-injecting properties.
  • highly hole-injecting materials include aromatic amine compounds and composite materials containing a hole-transporting material and an acceptor material (electron-accepting material).
  • 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, furan derivatives, etc.), aromatic amines (compounds having an aromatic amine skeleton), and other highly hole-transporting materials. is preferred.
  • ⁇ -electron-rich heteroaromatic compounds e.g., carbazole derivatives, thiophene derivatives, furan derivatives, etc.
  • aromatic amines compounds having an aromatic amine skeleton
  • other highly hole-transporting materials is preferred.
  • the electron blocking layer is provided in contact with the light emitting layer.
  • the electron blocking layer is a layer containing a material that has a hole-transport property and can block electrons.
  • a material having an electron blocking property among the above hole-transporting materials can be used.
  • the electron blocking layer has hole transport properties, it can also be called a hole transport 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, metal complexes having a thiazole skeleton, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, ⁇ electron deficient including oxazole derivatives, thiazole derivatives, phenanthroline derivatives, quinoline derivatives with quinoline ligands, benzoquinoline derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, pyrimidine derivatives, and other nitrogen-containing heteroaromatic compounds
  • a material having a high electron transport property such as a type heteroaromatic compound can be used.
  • the 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. Among the above electron-transporting materials, materials having hole-blocking properties can be used for the hole-blocking layer.
  • the hole-blocking layer can also be called an electron-transporting layer because it has electron-transporting properties. 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 to the electron transport layer, and is a layer that contains a material with high electron injection properties.
  • Alkali metals, alkaline earth metals, or compounds thereof can be used as materials with high electron injection properties.
  • a composite material containing an electron-transporting material and a donor material (electron-donating material) can also be used as a material with high electron-injecting properties.
  • the 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 ), 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 photoemission spectroscopy etc. are used to determine the highest occupied molecular orbital (HOMO) level and LUMO level of an organic compound. can be estimated.
  • NBPhen 2,9-di(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • NBPhen 2,9-di(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • mPPhen2P 2 ,2′-(1,3-phenylene)bis(9-phenyl-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 organic compounds having a lone pair of electrons
  • NBPhen has a higher glass transition point (Tg) than BPhen and has excellent heat resistance.
  • 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 preferred.
  • 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 smoothly transferring electrons by preventing interaction between the charge generation region and the electron injection buffer layer (or electron transport layer).
  • 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 generation region the electron injection buffer layer, and the electron relay layer described above may not be clearly distinguishable depending on their cross-sectional shape or characteristics.
  • the charge generation layer may have 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.
  • This embodiment can be implemented by appropriately combining at least part of it with other embodiments described herein.

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Abstract

高い没入感を得られる電子機器を提供する。低消費電力な電子機器を提供する。 電子機器は、第1の表示装置、第2の表示装置、第1のハーフミラー、接眼レンズ、及び第1のレンズを有する。第1の表示装置は第1の画像を表示し、第2の表示装置は第2の画像を表示する。第1の表示装置は第1の画像が第1のハーフミラーを反射して接眼レンズに入射する位置に設けられる。第2の表示装置は第2の画像が第1のハーフミラーに透過して接眼レンズに入射する位置に設けられる。第1のレンズは第2の表示装置と第1のハーフミラーとの間に設けられる。第1の表示装置と第2の表示装置は画素密度が等しい。第1の画像は接眼レンズを介して第1の視野角で提示され、第2の画像は接眼レンズを介して第1の視野角より大きい第2の視野角で提示される。

Description

電子機器
 本発明の一態様は、表示装置に関する。本発明の一態様は、表示装置を有する電子機器に関する。
 なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。
 拡張現実(AR:Augmented Reality)又は仮想現実(VR:Virtual Reality)用の表示装置が設けられる電子機器として、ウェアラブル型の電子機器が普及しつつある。ウェアラブル型の電子機器としては、例えば、ヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)、眼鏡型の電子機器等がある。
 HMD等、表示部と使用者の距離が近い電子機器では使用者が画素を視認しやすく、粒状感を強く感じてしまうことから、ARまたはVRでの没入感、または臨場感が薄れる場合がある。このため、HMDには、使用者に画素を視認されないように微細な画素を備える表示装置を設けることが好ましい。特許文献1では、微細で高速駆動が可能なトランジスタを用いることにより、微細な画素を有するHMDを実現する方法が開示されている。
特開2000−2856号公報
 本発明の一態様は、高い没入感を得られる電子機器を提供することを課題の一とする。または、表示品位の高い電子機器を提供することを課題の一とする。または、注視点に近いほど高い解像度で画像を表示可能な電子機器を提供することを課題の一とする。または、低消費電力な電子機器を提供することを課題の一とする。または、低コストで作製可能な電子機器を提供することを課題の一とする。または、新規な構成を有する電子機器を提供することを課題の一とする。
 本発明の一態様は、新規な構成の表示装置、または新規な構成の電子機器を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、先行技術の問題点の少なくとも一を、少なくとも軽減することを課題の一とする。
 なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
 本発明の一態様は、第1の表示装置と、第2の表示装置と、接眼レンズと、第1のレンズと、を有する表示装置である。第1の表示装置は、第1の画像を表示する機能を有する。第2の表示装置は、第2の画像を表示する機能を有する。第1の表示装置と第2の表示装置とは、画素密度が等しい。第1の画像は接眼レンズを介して提示される。第2の画像は第1のレンズで拡大されて、接眼レンズを介して提示される。
 また、本発明の他の一態様は、第1の表示装置と、第2の表示装置と、第1のハーフミラーと、接眼レンズと、第1のレンズと、を有する。第1の表示装置は、第1の画像を表示する機能を有する。第2の表示装置は、第2の画像を表示する機能を有する。第1の表示装置は、第1の画像が第1のハーフミラーに反射して接眼レンズに入射する位置に設けられる。第2の表示装置は、第2の画像が第1のハーフミラーを透過して接眼レンズに入射する位置に設けられる。第1のレンズは、第2の表示装置と第1のハーフミラーとの間に設けられる。第1の表示装置と、第2の表示装置とは、画素密度が等しい。第1の画像は、接眼レンズを介して第1の視野角で提示される。第2の画像は、接眼レンズを介して第1の視野角より大きい第2の視野角で提示される。
 また、本発明の他の一態様は、第1の表示装置と、第2の表示装置と、第1のハーフミラーと、接眼レンズと、第1のレンズと、を有する。第1の表示装置は、第1の画像を表示する機能を有する。第2の表示装置は、第2の画像を表示する機能を有する。第1の表示装置は、第1の画像が第1のハーフミラーを透過して接眼レンズに入射する位置に設けられる。第2の表示装置は、第2の画像が第1のハーフミラーに反射して接眼レンズに入射する位置に設けられる。第1のレンズは、第2の表示装置と第1のハーフミラーとの間に設けられる。第1の表示装置と、第2の表示装置とは、画素密度が等しい。第1の画像は、接眼レンズを介して第1の視野角で提示される。第2の画像は、接眼レンズを介して、第1の視野角より大きい第2の視野角で提示される。
 また、上記いずれかにおいて、第1の表示装置と第1のハーフミラーとの間に、第2のレンズを有することが好ましい。
 また、上記いずれかにおいて、第1の視野角は、5°以上30°以下であることが好ましい。また、第2の視野角は、第1の視野角よりも大きく、220°以下であることが好ましい。
 また、上記いずれかにおいて、第1の画像は輪郭が円形または楕円形であることが好ましい。
 また、上記いずれかにおいて、第1の画像は、中央部が第1の解像度で示され、中央部よりも外側の外周部が第1の解像度よりも低い第2の解像度で示されることが好ましい。さらに第2の解像度は、接眼レンズを介して見た時の第2の画像の解像度以上であることが好ましい。
 また、上記いずれかにおいて、第1の表示装置及び第2の表示装置は、それぞれ画素密度が1000ppi以上20000ppi以下であることが好ましい。
 また、上記いずれかにおいて、第3の表示装置と、第3のレンズと、第2のハーフミラーと、をさらに有することが好ましい。このとき、第3の表示装置は、第3の画像を表示する機能を有する。さらに第3の表示装置は、第3の画像が第2のハーフミラーに反射して接眼レンズに入射する位置に設けられる。また、第3のレンズは、第3の表示装置と、第2のハーフミラーとの間に設けられる。
 また、上記いずれかにおいて、第1の表示装置と第2の表示装置とは、それぞれ複数の発光素子と、カラーフィルタと、を有することが好ましい。このとき、発光素子は白色光を呈する有機層を有することが好ましい。またこのとき、有機層は隣接する2つの発光素子の間で分断されていることが好ましい。
 または、上記いずれかにおいて、第1の表示装置と、第2の表示装置とは、それぞれ第1の発光素子と、第2の発光素子と、を有することが好ましい。さらに、第1の発光素子と、第2の発光素子とは、異なる発光材料を有することが好ましい。
 本発明の一態様によれば、高い没入感を得られる電子機器を提供できる。または、表示品位の高い電子機器を提供できる。または、注視点に近いほど高い解像度で画像を表示可能な電子機器を提供できる。または、低消費電力な電子機器を提供できる。または、低コストで作製可能な電子機器を提供できる。または、新規な構成を有する電子機器を提供できる。
 本発明の一態様によれば、新規な構成の表示装置、または新規な構成の電子機器を提供できる。本発明の一態様によれば、先行技術の問題点の少なくとも一を少なくとも軽減できる。
 なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
図1A乃至図1Cは、電子機器の構成例を説明する図である。
図2A乃至図2Cは、電子機器の構成例を説明する図である。
図3A乃至図3Cは、電子機器の構成例を説明する図である。
図4A乃至図4Cは、電子機器の構成例を説明する図である。
図5は、電子機器の構成例を説明する図である。
図6A乃至図6Cは、電子機器の構成例を説明する図である。
図7A及び図7Bは、電子機器の構成例を説明する図である。
図8A乃至図8Cは、表示装置の構成例を示す図である。
図9A及び図9Bは、表示装置の構成例を示す図である。
図10A乃至図10Fは、画素の構成例を示す図である。
図11A及び図11Bは、表示装置の構成例を示す図である。
図12は、表示装置の構成例を示す図である。
図13は、表示装置の構成例を示す図である。
図14は、表示装置の構成例を示す図である。
図15は、表示装置の構成例を示す図である。
図16は、表示装置の構成例を示す図である。
図17は、表示装置の構成例を示す図である。
図18は、表示装置の構成例を示す図である。
図19A乃至図19Fは、発光デバイスの構成例を示す図である。
図20A乃至図20Cは、発光デバイスの構成例を示す図である。
 以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
 なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチングパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
 なお、本明細書で説明する各図において、各構成要素の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
 なお、本明細書等における「第1」、「第2」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
 本明細書等において、表示装置の一態様である表示パネルは表示面に画像等を表示(出力)する機能を有するものである。したがって表示パネルは出力装置の一態様である。
 また、本明細書等では、表示パネルの基板に、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Package)などのコネクターが取り付けられたもの、または基板にCOG(Chip On Glass)方式等によりICが実装されたものを、表示パネルモジュール、表示モジュール、または単に表示パネルなどと呼ぶ場合がある。
(実施の形態1)
 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。
 本発明の一態様の電子機器は、頭部に装着可能な電子機器である。電子機器は、視差を利用した三次元画像をユーザーに提示することができる。すなわち、電子機器は、VR機器として用いることができる。また、電子機器は、カメラで撮像した前方の景色を表示する機能(ビデオシースルー機能ともいう)を有していてもよい。さらに、その前方の景色に他の画像を合成して表示する、いわゆるAR表示を行うこともできる。
 電子機器は、2つの表示装置(第1の表示装置及び第2の表示装置)と、接眼レンズと、を有する。ユーザーは、第1の表示装置が表示する第1の画像と、第2の表示装置が表示する第2の画像を合成した画像を、接眼レンズ越しに見ることができる。
 より具体的には、電子機器はハーフミラーを有することが好ましい。第1の画像及び第2の画像のうち、一方はハーフミラーを透過して接眼レンズに達し、他方はハーフミラーに反射して接眼レンズに達する。このように、第1の表示装置、第2の表示装置、ハーフミラー、及び接眼レンズを配置することで、ユーザーは接眼レンズ越しに第1の画像と第2の画像が重ね合された(合成された)画像を見ることができる。
 さらに、電子機器は接眼レンズとは他にレンズを有することが好ましい。当該レンズは、第2の表示装置とハーフミラーとの間に設けられ、第2の画像を拡大する機能を有する。これにより、ユーザーは接眼レンズ越しに、第1の画像と、拡大された第2の画像と、が合成された画像を見ることができる。このとき、第1の画像が中央に位置し、第2の画像の一部が第1の画像を取り囲むように位置する。
 第1の表示装置と第2の表示装置には、画素密度が同じ表示装置を用いることができる。このとき、ユーザーから見て中央に位置する第1の画像は高解像度の表示を行うことができ、第1の画像よりも外側に見える第2の画像の一部は、レンズにより拡大されるため、第1の画像よりも低い解像度で表示される。一般に、人の視野特性は、視野の中心(注視点)に近いほど識別能力が高く、注視点から離れるほど識別能力が低下する傾向がある。そのため、ユーザーには、中央に位置する第1の画像は高解像度で提示され、その周囲に位置する第2の画像の一部を第1の画像よりも低解像度で提示されたとしても、ユーザーには違和感のない高解像度の画像として視認される。
 ここで、表示装置は高い画素密度と大きな画面サイズを両立することは困難である。そのため、画素密度の高い表示装置を1枚用いる構成の場合は、視野角を大きくすることが難しく、解像度が高いとしても高い没入感を得ることができない。また、レンズにより視野角を広げようとすると、周囲の画面のゆがみ、収差の影響に加えて、拡大による解像度の低下も生じるため、没入感が低下してしまう。一方、本発明の一態様の電子機器では、2枚の表示装置を用いることで、高解像度の表示と大きな視野角を両立することができるため、ユーザーは極めて高い没入感を得ることができる。
 なお、本明細書等において、電子機器における視野角は、ユーザーがレンズ等の光学部材を通して画像を見ることのできる範囲を示す。また特に断りのない場合、視野角と記載した場合には、水平方向の視野角を示すものとする。なお、視野角には、片目当たりの視野角と、両目での視野角とがあり、一般には両目での視野角の方が広い。視野角はFOV(Field of View)とも呼ばれる場合がある。
 さらに、第1の表示装置と第2の表示装置には、同じ製品を用いることができる。これにより、2種類の表示装置を用いる必要がなく同じ表示装置を用いることができるため、電子機器の作製コストを削減することができる。
 以下では、電子機器のより具体的な例について、図面を参照して説明する。
[構成例1]
 図1A及び図1Bに、本発明の一態様の電子機器10の一部の構成の斜視図を示す。電子機器10は、表示装置11a、表示装置11b、レンズ12、レンズ13、及びハーフミラー14を有する。また図1A及び図1Bには、レンズ12の近傍にあるユーザーの目20を模式的に示している。
 表示装置11aと表示装置11bはそれぞれ画像を表示する機能を有する。表示装置11aと表示装置11bとは、同じ構成を有することが好ましい。これにより、異なる種類の表示装置を用いる場合に比べて電子機器10のコストを低減できる。また、同じ構成の表示装置を用いることで、表示装置11aと表示装置11bとの間の特性(色調、輝度、色再現性、応答速度など)の差を小さくできるため、異なる種類の表示装置を用いる場合に比べて、特性を揃えるための補正が容易になる。
 表示装置11aと表示装置11bとには、少なくとも画素密度の等しい表示装置を用いることができる。また、表示装置11aと表示装置11bには、画素数、画面サイズ、画面のアスペクト比、表示素子の種類、電源電圧、駆動周波数(フレーム周波数ともいう)のうち、一つ以上が等しい表示装置を用いることが好ましい。特に、表示装置11aと表示装置11bとは、製造メーカ、製造工場、及び製造ラインが同じ表示装置であることが好ましい。
 なお、表示装置11aと表示装置11bとには、配線、端子、ドライバ(駆動回路)などの配置が全て同じ表示装置を用いてもよいし、これらの一以上が異なる表示装置を用いてもよい。
 表示装置11aと表示装置11bとは、画素密度が高いほど好ましい。例えば、画素密度が1000ppi以上20000ppi以下、好ましくは2000ppi以上15000ppi以下、より好ましくは3000ppi以上10000以下、さらに好ましくは4000ppi以上9000ppi以下、さらに好ましくは、5000ppi以上8000ppi以下とすることができる。
 表示装置11aと表示装置11bの表示部のサイズが大きいほど、レンズ12が有するレンズを薄くすることができるだけでなく、レンズによる画像の歪も小さくできる。例えば第1の表示装置は、表示部の対角のサイズが0.3インチ以上、または0.5インチ以上、好ましくは0.7インチ以上、より好ましくは1インチ以上、さらに好ましくは1.3インチ以上であって、2インチ以下、または1.7インチ以下のサイズとすることが好ましい。具体的には、1.5インチまたはその近傍のサイズとすることが好ましい。
 表示装置11aと表示装置11bは、表示部の対角のサイズがレンズ12の径よりも小さいことが好ましい。例えば、表示装置11aまたは表示装置11bの表示部の対角サイズが、レンズ12の径に対して、90%以下、好ましくは80%以下、さらに好ましくは70%以下とすることが好ましい。これにより、レンズ12を介して見ることのできる画像の歪を小さくでき、より没入感を高めることができる。レンズ12の径よりも表示装置11a及び表示装置11bの表示部の対角のサイズが大きいと、表示部の一部が視野から外れてしまう恐れがある。
 また、表示装置11bは、表示部の対角のサイズがレンズ13の径よりも小さいことが好ましい。例えば、表示装置11bの表示部の対角サイズが、レンズ13の径に対して、90%以下、好ましくは80%以下、さらに好ましくは70%以下とすることが好ましい。これにより、レンズ12を介して見ることのできる画像の歪を小さくでき、より没入感を高めることができる。レンズ13の径よりも表示装置11bの表示部の対角のサイズが大きいと、表示部の一部が視野から外れてしまう恐れがある。
 なお、表示装置11aと表示装置11bの画素密度、及び表示部のサイズは上記に限られない。例えば高い解像度を必要としない場合には、画素密度が1000ppi未満の表示装置を用いてもよいし、対角のサイズが2インチを超える表示装置を用いることもできる。
 レンズ12は、目20側に最も近く位置するレンズであり、接眼レンズとも呼ぶことができる。レンズ12には凸レンズを用いることが好ましい。
 レンズ13は、レンズ12と組み合わせて、表示装置11bに表示される画像を拡大する機能を有する。レンズ13としては、例えば1つの凸レンズを用いることができる。なお、レンズ13としてはこれに限られず、凹レンズ及び凸レンズを1つ以上有する構成、またはこれらの双方を有する構成とすることができる。なお、レンズ13としては、表示装置11bに表示される画像を拡大する機能を実現できればよく、レンズに限られず、光の反射、屈折、偏光、回折、または散乱などの特性を利用した他の光学部材を用いることもできる。
 ハーフミラー14は、可視光に対して反射性と透過性の両方を有する光学部材である。例えば、ガラス、石英または樹脂などの透明な基材に薄い金属膜を形成したもの、または、誘電体多層膜を形成したものを用いることができる。ハーフミラー14は、透過率と反射率の割合が1:1であるものを用いることが好ましい。また、表示装置11bの光はレンズ13により拡大されることから、ユーザーから見た時の輝度の低下を抑制するために、ハーフミラー14に、反射率よりも透過率の高い光学部材を用いてもよい。なお、ハーフミラー14としては、2つの画像を合成する機能を実現できればよく、ハーフミラーに限られず、光の反射、屈折、偏光、回折、または散乱などの特性を利用した他の光学部材を用いることもできる。
 図1Aには、表示装置11aが発する光(画像)の軌跡を点線で示している。表示装置11aの画像は、ハーフミラー14で反射し、レンズ12を通って目20に到達する。ユーザーから見ると、レンズ12越しに表示装置11aに表示される画像が拡大されて見えることになる。
 図1Bには、表示装置11bが発する光の軌跡を点線で示している。表示装置11bの画像は、レンズ13及びハーフミラーを透過してレンズ12に到達する。ユーザーから見ると、レンズ12越しに表示装置11bに表示される画像が、さらに拡大されて見えることとなる。
 図1Cには、表示装置11aと表示装置11bとを同時に表示させた際に、ユーザーがレンズ12越しに見ることのできる画像30を模式的に示している。画像30は、中央に位置する領域31aと、それよりも外側に位置する領域31bとを有する。領域31aは表示装置11aにより表示される部分であり、領域31bは表示装置11bにより表示される部分である。領域31aは、領域31bよりも解像度が高い。
 表示装置11aで表示する画像と、表示装置11bで表示する画像とは、ハーフミラー14によって合成される。そのため、異なる2つの画像が重なった領域ができないように、表示装置11aと表示装置11bのそれぞれに表示する画像を調整することが重要である。例えば、表示装置11bでは、領域31aと重なる領域は表示しない(すなわち、黒表示する)ようにすることができる。または、表示装置11aの領域31aに表示する画像の解像度をダウンサイジングした画像を、表示装置11bの中央部(領域31aに位置する部分)に表示することで、領域31aでは、表示装置11aからの解像度の高い画像と、表示装置11bからの解像度の低い画像とが重畳して表示されてもよい。
 ここで、一般に人間の視野は、個人差はあるが大きく次の5つに分類される。弁別視野は、視力、色の識別などの視機能が最も優れている領域であり、視野の中心の約5°以内の注視点を含む領域を指す。有効視野は、眼球運動だけで瞬時に特定情報を識別できる領域であり、視野の中心(注視点)の水平約30°以内、垂直約20°以内で、弁別視野の外側で隣接する領域を指す。安定注視野は、頭部運動を伴って無理なく特定情報を識別できる領域であり、視野の中心の水平約90°以内、垂直約70°以内で、有効視野の外側で隣接する領域を指す。誘導視野は、特定対象の存在はわかるが、識別能力は低い領域であり、視野の中心の水平約100°以内、垂直約85°以内で、安定注視野の外側で隣接する領域を指す。補助視野は、特定対象の識別能力が著しく低く、刺激の存在がわかる程度の領域であり、視野の中心の水平約100°~200°以内、垂直約85°~130°以内で、誘導視野の外側で隣接する領域を指す。
 そのため、領域31aは、少なくとも弁別視野が収まる視野角であることが好ましい。より具体的には、領域31aは、水平方向の視野角が5°以上30°以内であることが好ましい。また、領域31bは、視野角が大きいほど没入感が高まるため、補助視野を包含する視野角であることが好ましい。より具体的には、領域31bは、水平方向の視野角が領域31aの視野角よりも大きく、220°以下であることが好ましい。
 なお、本明細書等において特に説明のない場合には、視野角と示した場合には水平方向の視野角を示すこととする。
 続いて、電子機器10のより具体的な構成について説明する。図2Aは、電子機器10の模式図である。図2Aでは、レンズ13及びレンズ12の光軸に垂直な向きから見たときの模式図を示している。
 レンズ12とレンズ13とは、光軸が一致するように設けられている。表示装置11bは、当該光軸上に設けられている。また、レンズ12とレンズ13との間に、ハーフミラー14が設けられている。ここではハーフミラー14がレンズ12の光軸に対して45°の角度で設けられ、表示装置11aがハーフミラー14の反射面に対して45°の角度で配置されている例を示している。なお、ハーフミラー14などの角度はこれに限られない。
 レンズ12の目20側の焦点を焦点f1a、反対側の焦点を焦点f1bとする。ここでは目20が焦点f1aに位置している場合の例を示している。
 表示装置11aの表示面から、ハーフミラー14の反射面を通ってレンズ12の中心までの経路に沿った距離が、レンズ12の焦点距離よりも短くなるように、表示装置11aを配置することが好ましい。
 図2Bには、表示装置11aに着目した図を示す。表示装置11aの表示面から垂直に出た光(破線で示す)はハーフミラー14で反射され、レンズ12に到達する。当該光はレンズ12で集光され、目20に到達する。ユーザーには、表示装置11aに表示される画像が、レンズ12越しに拡大されて見える。
 ここで、目20で見える画像は、表示装置11aの表示部に表示される画像に対して、ハーフミラー14によって上下または左右が反転する。そのため、表示装置11aには、あらかじめ上下または左右が反転した画像を表示することが好ましい。
 続いて、レンズ13の目20側の焦点を焦点f2a、反対側の焦点をf2bとする。表示装置11bは、焦点f2bよりも外側に設けられている。
 図2Cには、表示装置11bに着目した図を示す。表示装置11bの表示面から出た光(破線で示す)は、レンズ13で屈折し、焦点f2aよりも遠い位置で結像して像21が形成される。このとき、像21が形成される位置が、レンズ12と焦点f1bとの間に位置するように、レンズ13及び表示装置11bを設置する。ユーザーには、レンズ12越しに像21がさらに拡大され、像22として見ることができる。
 ここで、像21は倒立像(実像)であり、像22は像21を拡大した像となるため、目20で見える画像は、表示装置11bの表示部に表示される画像に対して上下左右が反転する。そのため、表示装置11bには、あらかじめ上下左右が反転した画像を表示することが好ましい。
[画像の例]
 続いて、電子機器10により、ユーザーに提示することのできる画像30の例を説明する。図3A乃至図3Cには、画像30の例を示している。
 図3Aには、高解像度の領域31a及び領域31aよりも解像度の低い領域31bを示している。ここでは、領域31aが円形の形状となるように表示した場合の例である。ここでは、表示装置11aの領域32aを破線で示している。
 図3Aに示すように、表示装置11aの領域32aの形状が矩形形状であっても、領域31aの形状を他の形状にすることができる。このとき、表示装置11aでは円形の画像の外側を非表示(黒表示)とし、その非表示の部分には表示装置11bによる表示を重ねることで、継ぎ目のない画像30を表示することができる。
 なお、ここでは領域31bの輪郭を矩形で示しているが、レンズ12などにより像が歪む場合には、輪郭が湾曲した形状となる場合がある。また、表示装置11bに表示する画像の輪郭を、矩形以外の画像としてもよい。
 ここで、領域31aの水平方向の視野角をH1、垂直方向の視野角をV1とする。また領域31bの水平方向の視野角をH2、垂直方向の視野角をV2とする。H2はH1より大きく、V2はV1より大きい。
 ここで、図3Aでは領域31aを円形として示しているが、これに限られず、長方形、五角形以上の多角形、または楕円形であってもよい。または、角の丸い四角形など、任意の曲線に囲まれた形状、または曲線と直線とによって囲まれた形状を用いることができる。
 領域31aを円形及び正方形以外の形状とする場合には、水平方向の視野角H1が、垂直方向の視野角V1よりも大きい形状とすることが好ましい。例えば長軸が水平方向に平行な楕円形とすることができる。このとき、短軸に対する長軸の比が110%以上、好ましくは120%以上、より好ましくは130%以上であって、180%以下、好ましくは170%以下、より好ましくは160%以下とする。人の視野は完全な円対称ではなく、横長の形状であるため、領域31aの形状をこのような形状とすることで、より違和感を与えづらい電子機器を実現できる。
 図3Bでは、領域31aと領域31bとの間に、領域31cを有する。領域31cは、領域32aの内側に位置し、且つ、解像度が領域31aよりも低く、領域31bよりも高い領域である。領域31aと領域31bに表示される画像は、表示装置11aにより表示される画像である。
 ここで、領域31aの水平方向の視野角をH1a、垂直方向の視野角をV1aとし、領域31cの水平方向の視野角をH1c、垂直方向の視野角をV1cとする。H1cはH1aより大きく、V1cはV1aより大きい。
 図3Cは図3Bと比較して、2つの画像の拡大率の差を小さくした場合の例である。図3Cでは、H1cがH2の50%であり、V1cがV2の50%になるように各画像の拡大率を調整した場合の例である。
 図3B及び図3Cにおける領域31a及び領域31cの輪郭は、円形に限られない。他の形状については、上記領域31aの記載を参照することができる。
[構成例2]
 以下では、電子機器10の他の構成例について説明する。
 図4Aに示す電子機器10は、筐体15を有し、筐体15の内部に、表示装置11a、表示装置11b、レンズ13、及びハーフミラー14などが配置されている。また接眼レンズとして機能するレンズ12は、筐体15から露出するように設けられている。ユーザーは、筐体15を頭部に装着することができ、レンズ12を通して画像を見ることができる。
 図4Bは、表示装置11aと表示装置11bの位置を変更した場合の例である。すなわち、表示装置11aの画像は、ハーフミラー14を透過してレンズ12に到達する。一方表示装置11bの画像は、レンズ13を透過し、ハーフミラー14で反射してレンズ12に到達する。
 このとき、ハーフミラー14に、透過率よりも反射率の高い光学部材を用いてもよい。
 図4Cは、表示装置11aの光路上にレンズ13aが、表示装置11bの光路上にレンズ13bが、それぞれ設けられている例である。このとき、レンズ13aによる拡大率と、レンズ13bによる拡大率とが異なるように、構成要素を配置することが好ましい。具体的には、レンズ13aがレンズ13bよりも拡大率が大きくなるように、またはレンズ13bがレンズ13aよりも拡大率が大きくなるように、レンズ13aとレンズ13bとを選択することができる。
[変形例1]
 図5には、ハーフミラー14に代えて、湾曲面を有するハーフミラー16を用いた電子機器10aの例を示している。ハーフミラー16は、表示装置11bからみて凹面鏡として機能するため、表示装置11bの画像を拡大する機能を有する。
 このような構成とすることで、ハーフミラー16がレンズ13としての機能を兼ねることができる。そのため電子機器10aの部品点数を削減することができる。また、電子機器10aを軽量化することができる。
[変形例2]
 図6Aには、上記とは異なる構成を有する電子機器10bを示している。電子機器10bは、表示装置11c、レンズ13c、及びハーフミラー14bを有する点、及びハーフミラー14の代わりにハーフミラー14aを有する点で、図4Aで例示した電子機器10と主に相違している。
 表示装置11cの画像は、レンズ13cを透過し、ハーフミラー14bで反射してハーフミラー14aを透過してレンズ12に到達する。ユーザーは、レンズ13c及びレンズ12によって拡大された画像を見ることができる。
 図6Aに示す電子機器10bは、3つの表示装置でそれぞれ表示された3つの画像を合成した画像を提示することができる。なお、ここでは3つの表示装置を有する構成を示したが、4つ以上の表示装置を有する構成としてもよい。
 図6Bには、電子機器10bによってユーザーが見ることのできる画像30aの例を示している。画像30aは、中央に位置する領域31a、領域31b、及びこれらの間に、領域31cを有する。領域31cは、解像度が領域31aよりも低く、領域31bよりも高い。
 また、図6Cには、領域31a及び領域31cの輪郭を円形にした場合の画像30bの例である。図6Cには、表示装置11aの表示領域に対応する領域32a、及び表示装置11cの表示領域に対応する領域32cを、それぞれ破線で示している。
 以上が、変形例についての説明である。
[構成例3]
 図7A、図7Bに、電子機器40の斜視図を示す。図7Aは、電子機器40の正面、平面、及び左側面を示す斜視図であり、図7Bは、電子機器40の背面、底面、及び右側面を示す斜視図である。電子機器40は、いわゆるゴーグル型のヘッドマウントディスプレイ(HMD)であり、頭部に装着することができる。
 電子機器40は、VR向けの電子機器として用いることができる。電子機器40を装着したユーザーは、左右異なる映像により、視差を用いた3次元映像を視聴することができる。
 電子機器40は、筐体15と、装着具42と、を有する。装着具42は、頭部に筐体15を固定する機能を有する。
 筐体15の表面には、カメラ41R及びカメラ41Lが設けられている。カメラ41R及びカメラ41Lで撮像した映像をリアルタイムで表示することで、電子機器40を装着した状態であっても、ユーザーは外部の状況を把握することができる。また、ビデオシースルー機能を実現することができる。2つ以上のカメラを用いることで、視差を利用した3次元映像を作成することができる。
 筐体15のユーザー側には、ユーザーの目の前に位置する部分に右目用の接眼レンズとして機能するレンズ12R、左目用の接眼レンズとして機能するレンズ12Lが設けられる。また、筐体15の内部には、右目用の画像を表示するための表示装置11aR及び表示装置11bRと、左目用の画像を表示するための表示装置11aL及び表示装置11bLが設けられている。なお、光学系については上記で例示した様々な光学系を適用することができるため、ここではハーフミラー、レンズ等の構成要素は省略している。
 表示装置11aRと表示装置11bRとは、相対位置がずれると画像が乱れてしまうため、例えば衝撃により相対位置がずれないよう、同じフレームに固定されることが好ましい。表示装置11aLと表示装置11bLも同様である。一方、表示装置11aRと表示装置11aLとは、ユーザーの左右の目の位置などに合わせてそれぞれ上下、前後、左右に動く構成とすることが好ましい。そのため、表示装置11aRと表示装置11aLとは異なるフレームに固定される構成としてもよい。
 また、筐体15表面には、入力端子および出力端子が設けられていてもよい。入力端子には映像出力機器等からの映像信号、または筐体15内に設けられるバッテリーを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。出力端子としては、例えば音声出力端子として機能し、イヤフォン、ヘッドフォン等を接続することができる端子などがある。なお、無線通信により音声データを出力可能な構成とする場合、または外部の映像出力機器から音声を出力する場合には、当該音声出力端子を設けなくてもよい。
 また、筐体15の内部には、無線通信モジュール、及び記憶モジュールなどを有していてもよい。無線通信モジュールにより無線通信を行い、視聴するコンテンツをダウンロードして記憶モジュールに保存しておくことができる。これにより、ユーザーは好きなときにダウンロードしたコンテンツをオフラインで視聴することができる。
 本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
(実施の形態2)
 本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することのできる表示装置の構成例について説明する。以下で例示する表示装置は、上記実施の形態1の表示装置11a及び表示装置11b等に適用することができる。
 本発明の一態様は、発光素子(発光デバイスともいう)を有する表示装置である。表示装置は、発光色の異なる2つ以上の画素を有する。画素は、それぞれ発光素子を有する。発光素子は、それぞれ一対の電極と、その間にEL層を有する。発光素子は、有機EL素子(有機電界発光素子)であることが好ましい。発光色の異なる2つ以上の発光素子は、それぞれ異なる発光材料を含むEL層を有する。例えば、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)の光を発する3種類の発光素子を有することで、フルカラーの表示装置を実現できる。
 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、少なくとも異なる発光材料を含む層(発光層)をそれぞれ島状に形成する必要がある。EL層の一部または全部を作り分ける場合、メタルマスクなどのシャドーマスクを用いた蒸着法により島状の有機膜を形成する方法が知られている。しかしながらこの方法では、メタルマスクの精度、メタルマスクと基板との位置ずれ、メタルマスクのたわみ、及び蒸気の散乱などによる成膜される膜の輪郭の広がりなど、様々な影響により、島状の有機膜の形状及び位置に設計からのずれが生じるため、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、また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、及び熱などによる変形により、製造歩留まりが低くなる懸念がある。そのため、ペンタイル配列などの特殊な画素配列方式を採用することなどにより、疑似的に精細度(画素密度ともいう)を高める対策が取られていた。
 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。
 本発明の一態様は、EL層をファインメタルマスク(FMM)など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により、微細なパターンに加工する。これにより、これまで実現が困難であった高い精細度と、大きな開口率を有する表示装置を実現できる。さらに、EL層を作り分けることができるため、極めて鮮やかで、コントラストが高く、表示品位の高い表示装置を実現できる。なお、例えば、EL層をメタルマスクと、フォトリソグラフィと、の双方を用いて微細なパターンに加工してもよい。
 また、EL層の一部または全部を物理的に分断することができる。これにより、隣接する発光素子間で共通に用いる層(共通層ともいう)を介した、発光素子間のリーク電流を抑制することができる。これにより、意図しない発光に起因したクロストークを防ぐことができ、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。
 本発明の一態様は、白色発光の発光素子と、カラーフィルタとを組み合わせた表示装置とすることもできる。この場合、異なる色の光を呈する画素(副画素)に設けられる発光素子に、それぞれ同じ構成の発光素子を適用することができ、全ての層を共通層とすることができる。さらに、それぞれのEL層の一部または全部を、フォトリソグラフィにより分断してもよい。これにより、共通層を介したリーク電流が抑制され、コントラストの高い表示装置を実現できる。特に、導電性の高い中間層を介して、複数の発光層を積層したタンデム構造を有する素子では、当該中間層を介したリーク電流を効果的に防ぐことができるため、高い輝度、高い精細度、及び高いコントラストを兼ね備えた表示装置を実現できる。
 EL層をフォトリソグラフィ法により加工する場合、発光層の一部が露出し、劣化の要因となる場合がある。そのため、少なくとも島状の発光層の側面を覆う絶縁層を設けることが好ましい。当該絶縁層は、島状のEL層の上面の一部を覆う構成としてもよい。当該絶縁層としては、水及び酸素に対してバリア性を有する材料を用いることが好ましい。例えば、水または酸素を拡散しにくい、無機絶縁膜を用いることができる。これにより、EL層の劣化を抑制し、信頼性の高い表示装置を実現できる。
 さらに、隣接する2つの発光素子間には、いずれの発光素子のEL層も設けられない領域(凹部)を有する。当該凹部を覆って共通電極、または共通電極及び共通層を形成する場合、共通電極がEL層の端部の段差により分断されてしまう現象(段切れともいう)が生じ、EL層上の共通電極が絶縁してしまう場合がある。そこで、隣接する2つの発光素子間に位置する局所的な段差を、平坦化膜として機能する樹脂層により埋める構成(LFP:Local Filling Planarizationともいう)とすることが好ましい。当該樹脂層は、平坦化膜としての機能を有する。これにより、共通層または共通電極の段切れを抑制し、信頼性の高い表示装置を実現できる。
 以下では、本発明の一態様の表示装置の、より具体的な構成例について、図面を参照して説明する。
[構成例1]
 図8Aに、本発明の一態様の表示装置100の上面概略図を示す。表示装置100は、基板101上に、赤色を呈する発光素子110R、緑色を呈する発光素子110G、及び青色を呈する発光素子110Bをそれぞれ複数有する。図8Aでは、各発光素子の区別を簡単にするため、各発光素子の発光領域内にR、G、Bの符号を付している。
 発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bは、それぞれマトリクス状に配列している。図8Aは、一方向に同一の色の発光素子が配列する、いわゆるストライプ配列を示している。なお、発光素子の配列方法はこれに限られず、Sストライプ配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ジグザグ配列などの配列方法を適用してもよいし、ペンタイル配列、ダイヤモンド配列などを用いることもできる。
 発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bとしては、例えばOLED(Organic Light Emitting Diode)、またはQLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)を用いることが好ましい。EL素子が有する発光物質としては、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)、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。EL素子が有する発光物質としては、有機化合物だけでなく、無機化合物(量子ドット材料など)を用いることができる。
 また、図8Aには、共通電極113と電気的に接続する接続電極111Cを示している。接続電極111Cは、共通電極113に供給するための電位(例えばアノード電位、またはカソード電位)が与えられる。接続電極111Cは、発光素子110Rなどが配列する表示領域の外に設けられる。
 接続電極111Cは、表示領域の外周に沿って設けることができる。例えば、表示領域の外周の一辺に沿って設けられていてもよいし、表示領域の外周の2辺以上にわたって設けられていてもよい。すなわち、表示領域の上面形状が長方形である場合には、接続電極111Cの上面形状は、帯状(長方形)、L字状、コの字状(角括弧状)、または四角形などとすることができる。なお、本明細書等において、ある構成要素の上面形状とは、その平面視における当該構成要素の輪郭形状のことを言う。また平面視とは、当該構成要素の被形成面、または当該構成要素が形成される支持体(例えば基板)の表面の法線方向から見ることを言う。
 図8B、図8Cはそれぞれ、図8A中の一点鎖線A1−A2、一点鎖線A3−A4に対応する断面概略図である。図8Bには、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bの断面概略図を示し、図8Cには、接続電極111Cと共通電極113とが接続される接続部140の断面概略図を示している。
 発光素子110Rは、画素電極111R、有機層112R、共通層114、及び共通電極113を有する。発光素子110Gは、画素電極111G、有機層112G、共通層114、及び共通電極113を有する。発光素子110Bは、画素電極111B、有機層112B、共通層114、及び共通電極113を有する。共通層114と共通電極113は、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bに共通に設けられる。
 発光素子110Rが有する有機層112Rは、少なくとも赤色の光を発する発光性の有機化合物を有する。発光素子110Gが有する有機層112Gは、少なくとも緑色の光を発する発光性の有機化合物を有する。発光素子110Bが有する有機層112Bは、少なくとも青色の光を発する発光性の有機化合物を有する。有機層112R、有機層112G、及び有機層112Bは、それぞれEL層とも呼ぶことができ、少なくとも発光性の有機化合物を含む層(発光層)を有する。
 以下では、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bに共通する事項を説明する場合には、発光素子110と呼称して説明する場合がある。同様に、有機層112R、有機層112G、及び有機層112Bなど、アルファベットで区別する構成要素についても、これらに共通する事項を説明する場合には、アルファベットを省略した符号を用いて説明する場合がある。
 有機層112、及び共通層114は、それぞれ独立に電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、及び正孔輸送層のうち、一以上を有することができる。例えば、有機層112が、画素電極111側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の積層構造を有し、共通層114が電子注入層を有する構成とすることができる。
 画素電極111R、画素電極111G、及び画素電極111Bは、それぞれ発光素子毎に設けられている。また、共通電極113及び共通層114は、各発光素子に共通な一続きの層として設けられている。各画素電極と共通電極113のいずれか一方に可視光に対して透光性を有する導電膜を用い、他方に反射性を有する導電膜を用いる。各画素電極を透光性、共通電極113を反射性とすることで、下面射出型(ボトムエミッション型)の表示装置とすることができ、反対に各画素電極を反射性、共通電極113を透光性とすることで、上面射出型(トップエミッション型)の表示装置とすることができる。なお、各画素電極と共通電極113の双方を透光性とすることで、両面射出型(デュアルエミッション型)の表示装置とすることもできる。
 共通電極113上には、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bを覆って、保護層121が設けられている。保護層121は、上方から各発光素子に水などの不純物が拡散することを防ぐ機能を有する。
 画素電極111の端部はテーパ形状を有することが好ましい。画素電極111の端部がテーパ形状を有する場合、画素電極111の端部に沿って設けられる有機層112も、テーパ形状とすることができる。画素電極111の端部をテーパ形状とすることで、画素電極111の端部を乗り越えて設けられる有機層112の被覆性を高めることができる。また、画素電極111の側面をテーパ形状とすることで、作製工程中の異物(例えば、ゴミ、またはパーティクルなどともいう)を、洗浄などの処理により除去することが容易となり好ましい。
 なお、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がなす角(テーパ角ともいう)が90°未満である領域を有すると好ましい。
 有機層112は、フォトリソグラフィ法により島状に加工されている。そのため、有機層112は、その端部において、上面と側面との成す角が90度に近い形状となる。一方、FMM(Fine Metal Mask)などを用いて形成された有機膜は、その厚さが端部に近いほど徐々に薄くなる傾向があり、例えば端部まで1μm以上10μm以下の範囲にわたって、上面がスロープ状に形成されるため、上面と側面の区別が困難な形状となる。
 隣接する2つの発光素子間には、絶縁層125、樹脂層126及び層128を有する。
 隣接する2つの発光素子間において、互いの有機層112の側面が樹脂層126を挟んで対向して設けられている。樹脂層126は、隣接する2つの発光素子の間に位置し、それぞれの有機層112の端部、及び2つの有機層112の間の領域を埋めるように設けられている。樹脂層126は、滑らかな凸状の上面形状を有しており、樹脂層126の上面を覆って、共通層114及び共通電極113が設けられている。
 樹脂層126は、隣接する2つの発光素子間に位置する段差を埋める平坦化膜として機能する。樹脂層126を設けることにより、共通電極113が有機層112の端部の段差により分断されてしまう現象(段切れともいう)が生じ、有機層112上の共通電極が絶縁してしまうことを防ぐことができる。樹脂層126は、LFP(Local Filling Planarization)層ともいうことができる。
 樹脂層126としては、有機材料を有する絶縁層を好適に用いることができる。例えば、樹脂層126として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シリコーン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等を適用することができる。また、樹脂層126として、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂などの有機材料を用いてもよい。
 また、樹脂層126として、感光性の樹脂を用いることができる。感光性の樹脂としてはフォトレジストを用いてもよい。感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる。
 樹脂層126は、可視光を吸収する材料を含んでいてもよい。例えば、樹脂層126自体が可視光を吸収する材料により構成されていてもよいし、樹脂層126が、可視光を吸収する顔料を含んでいてもよい。樹脂層126としては、例えば、赤色、青色、または緑色の光を透過し、他の光を吸収するカラーフィルタとして用いることのできる樹脂、またはカーボンブラックを顔料として含み、ブラックマトリクスとして機能する樹脂などを用いることができる。
 絶縁層125は、有機層112の側面に接して設けられている。また絶縁層125は、有機層112の上端部を覆って設けられている。また絶縁層125の一部は、基板101の上面に接して設けられている。
 絶縁層125は、樹脂層126と有機層112との間に位置し、樹脂層126が有機層112に接することを防ぐための保護膜として機能する。有機層112と樹脂層126とが接すると、樹脂層126の形成時に用いられる有機溶媒などにより有機層112が溶解する可能性がある。そのため、有機層112と樹脂層126との間に絶縁層125を設ける構成とすることで、有機層112の側面を保護することが可能となる。
 絶縁層125としては、無機材料を有する絶縁層とすることができる。絶縁層125には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層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などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、窒化酸化アルミニウム膜などが挙げられる。特にALD法により形成した酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜などの酸化金属膜、または酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を絶縁層125に適用することで、ピンホールが少なく、EL層を保護する機能に優れた絶縁層125を形成することができる。
 なお、本明細書などにおいて、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。例えば、酸化窒化シリコンと記載した場合は、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
 絶縁層125の形成は、スパッタリング法、CVD法、PLD法、ALD法などを用いることができる。絶縁層125は、被覆性が良好なALD法を用いて形成することが好ましい。
 また、絶縁層125と、樹脂層126との間に、反射膜(例えば、銀、パラジウム、銅、チタン、及びアルミニウムなどの中から選ばれる一または複数を含む金属膜)を設け、発光層から射出される光を上記反射膜により反射させる構成としてもよい。これにより、光取り出し効率を向上させることができる。
 層128は、有機層112のエッチング時に、有機層112を保護するための保護層(マスク層、犠牲層ともいう)の一部が残存したものである。層128には、上記絶縁層125に用いることのできる材料を用いることができる。特に、層128と絶縁層125とに同じ材料を用いると、加工のための装置等を共通に用いることができるため、好ましい。
 特にALD法により形成した酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜などの酸化金属膜、または酸化シリコン膜などの無機絶縁膜はピンホールが少ないため、EL層を保護する機能に優れ、絶縁層125及び層128に好適に用いることができる。
 保護層121としては、例えば、少なくとも無機絶縁膜を含む単層構造または積層構造とすることができる。無機絶縁膜としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜などの酸化物膜または窒化物膜が挙げられる。または、保護層121としてインジウムガリウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムスズ酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物などの半導体材料または導電性材料を用いてもよい。
 保護層121としては、無機絶縁膜と、有機絶縁膜の積層膜を用いることもできる。例えば、一対の無機絶縁膜の間に、有機絶縁膜を挟んだ構成とすることが好ましい。さらに有機絶縁膜が平坦化膜として機能することが好ましい。これにより、有機絶縁膜の上面を平坦なものとすることができるため、その上の無機絶縁膜の被覆性が向上し、バリア性を高めることができる。また、保護層121の上面が平坦となるため、保護層121の上方に構造物(例えばカラーフィルタ、タッチセンサの電極、またはレンズアレイなど)を設ける場合に、下方の構造に起因する凹凸形状の影響を軽減できるため好ましい。
 図8Cには、接続電極111Cと共通電極113とが電気的に接続する接続部140を示している。接続部140では、接続電極111C上において、絶縁層125及び樹脂層126に開口部が設けられる。当該開口部において、接続電極111Cと共通電極113とが電気的に接続されている。
 なお、図8Cには、接続電極111Cと共通電極113とが電気的に接続する接続部140を示しているが、接続電極111C上に共通層114を介して共通電極113が設けられていてもよい。特に共通層114にキャリア注入層を用いた場合などでは、当該共通層114に用いる材料の電気抵抗率が十分に低く、且つ厚さも薄く形成できるため、共通層114が接続部140に位置していても問題は生じない場合が多い。これにより、共通電極113と共通層114とを同じ遮蔽マスクを用いて形成することができるため、製造コストを低減できる。
[構成例2]
 以下では、上記構成例1とは一部の構成が異なる表示装置について説明する。なお、上記構成例1と共通する部分はこれを参照し、説明を省略する場合がある。
 図9Aに、表示装置100aの断面概略図を示す。表示装置100aは、発光素子の構成が異なる点、及び着色層を有する点で、上記表示装置100と主に相違している。
 表示装置100aは、白色光を呈する発光素子110Wを有する。発光素子110Wは、画素電極111、有機層112W、共通層114、及び共通電極113を有する。有機層112Wは、白色発光を呈する。例えば、有機層112Wは、発光色が補色の関係となる2種類以上の発光材料を含む構成とすることができる。例えば、有機層112Wは、赤色の光を発する発光性の有機化合物と、緑色の光を発する発光性の有機化合物と、青色の光を発する発光性の有機化合物と、を有する構成とすることができる。また、青色の光を発する発光性の有機化合物と、黄色の光を発する発光性の有機化合物と、を有する構成としてもよい。
 隣接する2つの発光素子110W間において、それぞれの有機層112Wは分断されている。これにより、有機層112Wを介して隣接する発光素子110W間に流れるリーク電流を抑制することができ、当該リーク電流に起因したクロストークを抑制できる。そのため、コントラスト、及び色再現性の高い表示装置を実現できる。
 保護層121上には、平坦化膜として機能する絶縁層122が設けられ、絶縁層122上には着色層116R、着色層116G、及び着色層116Bが設けられている。
 絶縁層122としては、有機樹脂膜、または上面が平坦化された無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層122は、着色層116R、着色層116G、及び着色層116Bの被形成面を成すため、絶縁層122の上面が平坦であることで、着色層116R等の厚さを均一にできるため、色純度を高めることができる。なお、着色層116R等の厚さが不均一であると、光の吸収量が着色層116Rの場所によって変わるため、色純度が低下してしまう恐れがある。
[構成例3]
 図9Bに、表示装置100bの断面概略図を示す。
 発光素子110Rは、画素電極111、導電層115R、有機層112W、及び共通電極113を有する。発光素子110Gは、画素電極111、導電層115G、有機層112W、及び共通電極113を有する。発光素子110Bは、画素電極111、導電層115B、有機層112W、及び共通電極113を有する。導電層115R、導電層115G、及び導電層115Bはそれぞれ透光性を有し、光学調整層として機能する。
 画素電極111に、可視光を反射する膜を用い、共通電極113に、可視光に対して反射性と透過性の両方を有する膜を用いることにより、微小共振器(マイクロキャビティ)構造を実現することができる。このとき、導電層115R、導電層115G、及び導電層115Bの厚さをそれぞれ、最適な光路長となるように調整することで、白色発光を呈する有機層112を用いた場合であっても、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bからは、それぞれ異なる波長の光が強められた光を得ることができる。
 さらに、発光素子110R、発光素子110G、及び発光素子110Bの光路上には、それぞれ着色層116R、着色層116G、着色層116Bが設けられることで、色純度の高い光を得ることができる。
 また、画素電極111及び光学調整層115の端部を覆う絶縁層123が設けられている。絶縁層123は、端部がテーパ形状を有していることが好ましい。絶縁層123を設けることで、その上に形成される有機層112W、共通電極113、及び保護層121などによる被覆性を高めることができる。
 有機層112W及び共通電極113は、それぞれ一続きの膜として、各発光素子に共通して設けられている。このような構成とすることで、表示装置の作製工程を大幅に簡略化できるため好ましい。
 ここで、画素電極111は、その端部が垂直に近い形状であることが好ましい。これにより、絶縁層123の表面に傾斜が急峻な部分を形成することができ、この部分を被覆する有機層112Wの一部に厚さの薄い部分を形成すること、または有機層112Wの一部を分断することができる。そのため、フォトリソグラフィ法などによる有機層112Wの加工を行うことなく、隣接する発光素子間に生じる有機層112Wを介したリーク電流を抑制することができる。
 以上が、表示装置の構成例についての説明である。
[画素のレイアウト]
 以下では、主に、図8Aとは異なる画素レイアウトについて説明する。発光素子(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。
 また、副画素の上面形状としては、例えば、三角形、四角形(長方形、正方形を含む)、五角形などの多角形、これら多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などが挙げられる。ここで、副画素の上面形状は、発光素子の発光領域の上面形状に相当する。
 図10Aに示す画素150には、Sストライプ配列が適用されている。図10Aに示す画素150は、発光素子110a、110b、110cの、3つの副画素から構成される。例えば、発光素子110aを青色の発光素子とし、発光素子110bを赤色の発光素子とし、発光素子110cを緑色の発光素子としてもよい。
 図10Bに示す画素150は、角が丸い略台形の上面形状を有する発光素子110aと、角が丸い略三角形の上面形状を有する発光素子110bと、角が丸い略四角形または略六角形の上面形状を有する発光素子110cと、を有する。また、発光素子110aは、発光素子110bよりも発光面積が広い。このように、各発光素子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ほど、サイズを小さくすることができる。例えば、発光素子110aを緑色の発光素子とし、発光素子110bを赤色の発光素子とし、発光素子110cを青色の発光素子としてもよい。
 図10Cに示す画素124a、124bには、ペンタイル配列が適用されている。図10Cでは、発光素子110a及び発光素子110bを有する画素124aと、発光素子110b及び発光素子110cを有する画素124bと、が交互に配置されている例を示す。例えば、発光素子110aを赤色の発光素子とし、発光素子110bを緑色の発光素子とし、発光素子110cを青色の発光素子としてもよい。
 図10D及び図10Eに示す画素124a、124bは、デルタ配列が適用されている。画素124aは上の行(1行目)に、2つの発光素子(発光素子110a、110b)を有し、下の行(2行目)に、1つの発光素子(発光素子110c)を有する。画素124bは上の行(1行目)に、1つの発光素子(発光素子110c)を有し、下の行(2行目)に、2つの発光素子(発光素子110a、110b)を有する。例えば、発光素子110aを赤色の発光素子とし、発光素子110bを緑色の発光素子とし、発光素子110cを青色の発光素子としてもよい。
 図10Dは、各発光素子が、角が丸い略四角形の上面形状を有する例であり、図10Eは、各発光素子が、円形の上面形状を有する例である。
 図10Fは、各色の発光素子がジグザグに配置されている例である。具体的には、上面視において、列方向に並ぶ2つの発光素子(例えば、発光素子110aと発光素子110b、または、発光素子110bと発光素子110c)の上辺の位置がずれている。例えば、発光素子110aを赤色の発光素子とし、発光素子110bを緑色の発光素子とし、発光素子110cを青色の発光素子としてもよい。
 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、発光素子の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などになることがある。
 さらに、本発明の一態様の表示パネルの作製方法では、レジストマスクを用いてEL層を島状に加工する。EL層上に形成したレジスト膜は、EL層の耐熱温度よりも低い温度で硬化する必要がある。そのため、EL層の材料の耐熱温度及びレジスト材料の硬化温度によっては、レジスト膜の硬化が不十分になる場合がある。硬化が不十分なレジスト膜は、加工時に所望の形状から離れた形状をとることがある。その結果、EL層の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などになることがある。例えば、上面形状が正方形のレジストマスクを形成しようとした場合に、円形の上面形状のレジストマスクが形成され、EL層の上面形状が円形になることがある。
 なお、EL層の上面形状を所望の形状とするために、設計パターンと、転写パターンとが、一致するように、あらかじめマスクパターンを補正する技術(OPC(Optical Proximity Correction:光近接効果補正)技術)を用いてもよい。具体的には、OPC技術では、マスクパターン上の図形コーナー部などに補正用のパターンを追加する。
 以上が、画素のレイアウトに関する説明である。
 本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
(実施の形態3)
 本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することのできる表示装置(表示パネル)の他の構成例について説明する。以下で例示する表示装置(表示パネル)は、上記実施の形態1の表示装置11a及び表示装置11b等に適用することができる。
 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。例えば、本発明の一態様の表示装置は、腕時計型、及び、ブレスレット型などの情報端末機(ウェアラブル機器)の表示部、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、及び、メガネ型のAR向け機器などの頭部に装着可能なウェアラブル機器の表示部に用いることができる。
[表示モジュール]
 図11A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200Aと、FPC290と、を有する。なお、表示モジュール280が有する表示パネルは表示装置200Aに限られず、後述する表示装置200B乃至表示装置200F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、画像を表示する領域である。
 図11B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11Bの右側に、1つの画素284aの拡大図を示している。画素284aは、赤色の光を発する発光素子110R、緑色の光を発する発光素子110G、及び、青色の光を発する発光素子110Bを有する。
 画素回路部283は、周期的に配列した複数の画素回路283aを有する。1つの画素回路283aは、1つの画素284aが有する3つの発光デバイスの発光を制御する回路である。1つの画素回路283aには、1つの発光デバイスの発光を制御する回路が3つ設けられる構成としてもよい。例えば、画素回路283aは、1つの発光デバイスにつき、1つの選択トランジスタと、1つの電流制御用トランジスタ(駆動トランジスタ)と、容量素子と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースにはソース信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示パネルが実現されている。
 回路部282は、画素回路部283の各画素回路283aを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方または双方を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、及び電源回路等の少なくとも一つを有していてもよい。また、回路部282に設けられるトランジスタが画素回路283aの一部を構成してもよい。すなわち、画素回路283aが、画素回路部283が有するトランジスタと、回路部282が有するトランジスタと、により構成されていてもよい。
 FPC290は、外部から回路部282にビデオ信号及び電源電位等を供給するための配線として機能する。また、FPC290上にICが実装されていてもよい。
 表示モジュール280は、画素部284の下側に画素回路部283及び回路部282の一方または双方が重ねて設けられた構成とすることができるため、表示部281の開口率(有効表示面積比)を極めて高くすることができる。例えば表示部281の開口率は、40%以上100%未満、好ましくは50%以上95%以下、より好ましくは60%以上95%以下とすることができる。また、画素284aを極めて高密度に配置することが可能で、表示部281の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部281には、2000ppi以上、好ましくは3000ppi以上、より好ましくは5000ppi以上、さらに好ましくは6000ppi以上であって、20000ppi以下、または30000ppi以下の精細度で、画素284aが配置されることが好ましい。
 このような表示モジュール280は、極めて高精細であることから、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、またはメガネ型のAR向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール280の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール280は極めて高精細な表示部281を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール280はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えば腕時計などの装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
[表示装置200A]
 図12Aに示す表示装置200Aは、基板301、発光素子110R、110G、110B、容量240、及び、トランジスタ310を有する。
 基板301は、図11A及び図11B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などの半導体基板を用いることができる。トランジスタ310は、基板301の一部、導電層311、低抵抗領域312、絶縁層313、及び、絶縁層314を有する。導電層311は、ゲート電極として機能する。絶縁層313は、基板301と導電層311の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域312は、基板301に不純物がドープされた領域であり、ソースまたはドレインの一方として機能する。絶縁層314は、導電層311の側面を覆って設けられる。
 また、基板301に埋め込まれるように、隣接する2つのトランジスタ310の間に素子分離層315が設けられている。
 また、トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に容量240が設けられている。
 容量240は、導電層241と、導電層245と、これらの間に位置する絶縁層243を有する。導電層241は、容量240の一方の電極として機能し、導電層245は、容量240の他方の電極として機能し、絶縁層243は、容量240の誘電体として機能する。
 導電層241は絶縁層261上に設けられ、絶縁層254に埋め込まれている。導電層241は、絶縁層261に埋め込まれたプラグ271によってトランジスタ310のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層243は導電層241を覆って設けられる。導電層245は、絶縁層243を介して導電層241と重なる領域に設けられている。
 容量240を覆って、絶縁層255aが設けられ、絶縁層255a上に絶縁層255bが設けられ、絶縁層255b上に絶縁層255cが設けられている。
 絶縁層255a、絶縁層255b、及び絶縁層255cには、それぞれ無機絶縁膜を好適に用いることができる。例えば、絶縁層255a及び絶縁層255cに酸化シリコン膜を用い、絶縁層255bに窒化シリコン膜を用いることが好ましい。これにより、絶縁層255bは、エッチング保護膜として機能させることができる。本実施の形態では、絶縁層255cの一部がエッチングされ、凹部が形成されている例を示すが、絶縁層255cに凹部が設けられていなくてもよい。
 絶縁層255c上に発光素子110R、発光素子110G、及び、発光素子110Bが設けられている。発光素子110R、発光素子110G、及び、発光素子110Bの構成は、実施の形態1を参照できる。
 表示装置200Aは、発光色ごとに、発光デバイスを作り分けているため、低輝度での発光と高輝度での発光で色度の変化が小さい。また、有機層112R、112G、112Bがそれぞれ離隔しているため、高精細な表示パネルであっても、隣接する副画素間におけるクロストークの発生を抑制することができる。したがって、高精細であり、かつ、表示品位の高い表示パネルを実現することができる。
 隣り合う発光素子の間の領域には、絶縁層125、樹脂層126、及び層128が設けられる。
 発光素子の画素電極111R、画素電極111G、及び、画素電極111Bは、絶縁層255a、絶縁層255b、及び、絶縁層255cに埋め込まれたプラグ256、絶縁層254に埋め込まれた導電層241、及び、絶縁層261に埋め込まれたプラグ271によってトランジスタ310のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層255cの上面の高さと、プラグ256の上面の高さは、一致または概略一致している。プラグには各種導電材料を用いることができる。
 また、発光素子110R、110G、及び110B上には保護層121が設けられている。保護層121上には、接着層171によって基板170が貼り合わされている。
 隣接する2つの画素電極111間には、画素電極111の上面端部を覆う絶縁層が設けられていない。そのため、隣り合う発光素子の間隔を極めて狭くすることができる。したがって、高精細、または、高解像度の表示装置とすることができる。
[表示装置200B]
 図13に示す表示装置200Bは、それぞれ半導体基板にチャネルが形成されるトランジスタ310Aと、トランジスタ310Bとが積層された構成を有する。なお、以降の表示パネルの説明では、先に説明した表示パネルと同様の部分については説明を省略することがある。
 表示装置200Bは、トランジスタ310B、容量240、発光デバイスが設けられた基板301Bと、トランジスタ310Aが設けられた基板301Aとが、貼り合された構成を有する。
 ここで、基板301Bの下面に絶縁層345が設けられ、基板301A上に設けられた絶縁層261の上には絶縁層346を設けられている。絶縁層345、346は、保護層として機能する絶縁層であり、基板301B及び基板301Aに不純物が拡散することを抑制することができる。絶縁層345、346としては、保護層121または絶縁層332に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
 基板301Bには、基板301B及び絶縁層345を貫通するプラグ343が設けられる。ここで、プラグ343の側面を覆って、保護層として機能する絶縁層344を設けることが好ましい。
 また、基板301Bは、絶縁層345の下側に、導電層342が設けられる。導電層342は、絶縁層335に埋め込まれており、導電層342と絶縁層335の下面は平坦化されている。また、導電層342はプラグ343と電気的に接続されている。
 一方、基板301Aには、絶縁層346上に導電層341が設けられている。導電層341は、絶縁層336に埋め込まれており、導電層341と絶縁層336の上面は平坦化されている。
 導電層341及び導電層342としては、同じ導電材料を用いることが好ましい。例えば、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素を含む金属膜、又は上述した元素を成分とする金属窒化物膜(窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜)等を用いることができる。特に、導電層341及び導電層342に、銅を用いることが好ましい。これにより、Cu−Cu(カッパー・カッパー)直接接合技術(Cu(銅)のパッド同士を接続することで電気的導通を図る技術)を適用することができる。
[表示装置200C]
 図14に示す表示装置200C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14に示すように、導電層341と導電層342の間にバンプ347を設けることで、導電層341と導電層342を電気的に接続することができる。バンプ347は、例えば、金(Au)、ニッケル(Ni)、インジウム(In)、錫(Sn)などを含む導電材料を用いて形成することができる。また例えば、バンプ347として半田を用いる場合がある。また、絶縁層345と絶縁層346の間に、接着層348を設けてもよい。また、バンプ347を設ける場合、絶縁層335及び絶縁層336を設けない構成にしてもよい。
[表示装置200D]
 図15に示す表示装置200Dは、トランジスタの構成が異なる点で、表示装置200Aと主に相違する。
 トランジスタ320は、チャネルが形成される半導体層に、金属酸化物(酸化物半導体ともいう)が適用されたトランジスタ(OSトランジスタ)である。
 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11A及び図11Bにおける基板291に相当する。
 基板331上に、絶縁層332が設けられている。絶縁層332は、基板331から水または水素などの不純物がトランジスタ320に拡散すること、及び半導体層321から絶縁層332側に酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層332としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化シリコン膜よりも水素または酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
 絶縁層332上に導電層327が設けられ、導電層327を覆って絶縁層326が設けられている。導電層327は、トランジスタ320の第1のゲート電極として機能し、絶縁層326の一部は、第1のゲート絶縁層として機能する。絶縁層326の少なくとも半導体層321と接する部分には、酸化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層326の上面は、平坦化されていることが好ましい。
 半導体層321は、絶縁層326上に設けられる。半導体層321は、半導体特性を示す金属酸化物(酸化物半導体ともいう)膜を有することが好ましい。一対の導電層325は、半導体層321上に接して設けられ、ソース電極及びドレイン電極として機能する。
 一対の導電層325の上面及び側面、並びに半導体層321の側面等を覆って絶縁層328が設けられ、絶縁層328上に絶縁層264が設けられている。絶縁層328は、半導体層321に絶縁層264等から水または水素などの不純物が拡散すること、及び半導体層321から酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層328としては、上記絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 絶縁層328及び絶縁層264に、半導体層321に達する開口が設けられている。当該開口の内部に、半導体層321の上面に接する絶縁層323と、導電層324とが埋め込まれている。導電層324は、第2のゲート電極として機能し、絶縁層323は第2のゲート絶縁層として機能する。
 導電層324の上面、絶縁層323の上面、及び絶縁層264の上面は、それぞれ高さが一致または概略一致するように平坦化処理され、これらを覆って絶縁層329及び絶縁層265が設けられている。
 絶縁層264及び絶縁層265は、層間絶縁層として機能する。絶縁層329は、トランジスタ320に絶縁層265等から水または水素などの不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層329としては、上記絶縁層328及び絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 一対の導電層325の一方と電気的に接続するプラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、及び絶縁層264に埋め込まれるように設けられている。ここで、プラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、絶縁層264、及び絶縁層328のそれぞれの開口の側面、及び導電層325の上面の一部を覆う導電層274aと、導電層274aの上面に接する導電層274bとを有することが好ましい。このとき、導電層274aとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電材料を用いることが好ましい。
 なお、本実施の形態の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。
 トランジスタ320には、チャネルが形成される半導体層を2つのゲートで挟持する構成が適用されている。2つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。または、2つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。
 トランジスタの半導体層に用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、単結晶半導体、または単結晶以外の結晶性を有する半導体、(微結晶半導体、多結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。単結晶半導体または結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
 トランジスタの半導体層に用いる金属酸化物のバンドギャップは、2eV以上が好ましく、2.5eV以上がより好ましい。バンドギャップの大きい金属酸化物を用いることで、OSトランジスタのオフ電流を低減することができる。
 金属酸化物は、少なくともインジウムまたは亜鉛を有することが好ましく、インジウム及び亜鉛を有することがより好ましい。例えば、金属酸化物は、インジウムと、M(Mは、ガリウム、アルミニウム、イットリウム、スズ、シリコン、ホウ素、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、マグネシウム、及びコバルトから選ばれた一種または複数種)と、亜鉛と、を有することが好ましい。
 または、トランジスタの半導体層は、シリコンを有していてもよい。シリコンとしては、アモルファスシリコン、結晶性のシリコン(低温ポリシリコン、単結晶シリコンなど)などが挙げられる。
 半導体層に用いることのできる金属酸化物としては、例えば、インジウム酸化物、ガリウム酸化物、及び亜鉛酸化物が挙げられる。また、金属酸化物は、インジウムと、元素Mと、亜鉛と、の中から選ばれる二種または三種を有することが好ましい。なお、元素Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種である。特に、元素Mは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。
 特に、半導体層に用いる金属酸化物として、インジウム、ガリウム、及び亜鉛を含む酸化物(IGZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物(ITZO(登録商標)とも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム、ガリウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム、アルミニウム、及び亜鉛を含む酸化物(IAZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム、アルミニウム、ガリウム、及び亜鉛を含む酸化物(IAGZOとも記す)を用いることが好ましい。
 半導体層に用いる金属酸化物が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、例えば、In:M:Zn=1:1:1またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:1:1.2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:4またはその近傍の組成、In:M:Zn=2:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=3:1:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:4.1またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:6またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:7またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:8またはその近傍の組成、In:M:Zn=6:1:6またはその近傍の組成、及び、In:M:Zn=5:2:5またはその近傍の組成が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±30%の範囲を含む。
 例えば、原子数比がIn:Ga:Zn=4:2:3またはその近傍の組成と記載する場合、Inを4としたとき、Gaが1以上3以下であり、Znが2以上4以下である場合を含む。また、原子数比がIn:Ga:Zn=5:1:6またはその近傍の組成と記載する場合、Inを5としたときに、Gaが0.1より大きく2以下であり、Znが5以上7以下である場合を含む。また、原子数比がIn:Ga:Zn=1:1:1またはその近傍の組成と記載する場合、Inを1としたときに、Gaが0.1より大きく2以下であり、Znが0.1より大きく2以下である場合を含む。
 また、半導体層は、組成が異なる2層以上の金属酸化物層を有していてもよい。例えば、In:M:Zn=1:3:4[原子数比]もしくはその近傍の組成の第1の金属酸化物層と、当該第1の金属酸化物層上に設けられるIn:M:Zn=1:1:1[原子数比]もしくはその近傍の組成の第2の金属酸化物層と、の積層構造を好適に用いることができる。また、元素Mとして、ガリウム又はアルミニウムを用いることが特に好ましい。
 また、例えばインジウム酸化物、インジウムガリウム酸化物、及びIGZOの中から選ばれるいずれか一と、IAZO、IAGZO、及びITZO(登録商標)の中から選ばれるいずれか一と、の積層構造などを用いてもよい。
 結晶性を有する酸化物半導体としては、CAAC(c−axis−aligned crystalline)−OS、nc(nanocrystalline)−OS等が挙げられる。
 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デバイスの発光輝度を高くする場合、発光デバイスに流す電流量を大きくする必要がある。そのためには、画素回路に含まれている駆動トランジスタのソース−ドレイン間電圧を高くする必要がある。OSトランジスタは、Siトランジスタと比較して、ソース−ドレイン間において耐圧が高いため、OSトランジスタのソース−ドレイン間には高い電圧を印加することができる。したがって、画素回路に含まれる駆動トランジスタをOSトランジスタとすることで、発光デバイスに流れる電流量を大きくし、発光デバイスの発光輝度を高くすることができる。
 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が小さい。このため、画素回路に含まれる駆動トランジスタとしてOSトランジスタを適用することによって、ゲート−ソース間電圧の変化によって、ソース−ドレイン間に流れる電流を細かく定めることができるため、発光デバイスに流れる電流量を制御することができる。このため、画素回路における階調を大きくすることができる。
 また、トランジスタが飽和領域で動作するときに流れる電流の飽和特性において、OSトランジスタは、ソース−ドレイン間電圧が徐々に高くなった場合においても、Siトランジスタよりも安定した電流(飽和電流)を流すことができる。そのため、OSトランジスタを駆動トランジスタとして用いることで、例えば、ELデバイスの電流−電圧特性にばらつきが生じた場合においても、発光デバイスに安定した電流を流すことができる。つまり、OSトランジスタは、飽和領域で動作する場合において、ソース−ドレイン間電圧を高くしても、ソース−ドレイン間電流がほぼ変化しないため、発光デバイスの発光輝度を安定させることができる。
 上記のとおり、画素回路に含まれる駆動トランジスタにOSトランジスタを用いることで、「黒浮きの抑制」、「発光輝度の上昇」、「多階調化」、「発光デバイスのばらつきの抑制」などを図ることができる。
[表示装置200E]
 図16に示す表示装置200E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200Dを参照することができる。
 なお、ここでは、酸化物半導体を有するトランジスタを2つ積層する構成としたが、これに限られない。例えば3つ以上のトランジスタを積層する構成としてもよい。
[表示装置200F]
 図17に示す表示装置200Fは、基板301にチャネルが形成されるトランジスタ310と、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むトランジスタ320とが積層された構成を有する。
 トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に導電層251が設けられている。また導電層251を覆って絶縁層262が設けられ、絶縁層262上に導電層252が設けられている。導電層251及び導電層252は、それぞれ配線として機能する。また、導電層252を覆って絶縁層263及び絶縁層332が設けられ、絶縁層332上にトランジスタ320が設けられている。また、トランジスタ320を覆って絶縁層265が設けられ、絶縁層265上に容量240が設けられている。容量240とトランジスタ320とは、プラグ274により電気的に接続されている。
 トランジスタ320は、画素回路を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310は、画素回路を構成するトランジスタ、または当該画素回路を駆動するための駆動回路(ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路)を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310及びトランジスタ320は、演算回路または記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
 このような構成とすることで、発光デバイスの直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示パネルを小型化することが可能となる。
[表示装置200G]
 図18に示す表示装置200G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。トランジスタ310は、画素回路を構成するトランジスタ、または当該画素回路を駆動するための駆動回路(ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路)を構成するトランジスタとして用いることができる。トランジスタ320Bは、画素回路を構成するトランジスタとして用いてもよいし、上記駆動回路を構成するトランジスタとして用いてもよい。また、トランジスタ310、トランジスタ320A、及びトランジスタ320Bは、演算回路または記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
 本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
(実施の形態4)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる発光デバイス(発光素子)について説明する。
 本明細書等において、メタルマスク、またはFMM(ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク)を用いて作製されるデバイスをMM(メタルマスク)構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはFMMを用いることなく作製されるデバイスをMML(メタルマスクレス)構造のデバイスと呼称する場合がある。
 本明細書等では、発光波長が異なる発光デバイスで少なくとも発光層を作り分ける構造をSBS(Side By Side)構造と呼ぶ場合がある。SBS構造は、発光デバイスごとに材料及び構成を最適化することができるため、材料及び構成の選択の自由度が高まり、輝度の向上及び信頼性の向上を図ることが容易となる。
 本明細書等において、正孔または電子を、「キャリア」といって示す場合がある。具体的には、正孔注入層または電子注入層を「キャリア注入層」といい、正孔輸送層または電子輸送層を「キャリア輸送層」といい、正孔ブロック層または電子ブロック層を「キャリアブロック層」という場合がある。なお、上述のキャリア注入層、キャリア輸送層、及びキャリアブロック層は、それぞれ、断面形状、または特性などによって明確に区別できない場合がある。また、1つの層が、キャリア注入層、キャリア輸送層、及びキャリアブロック層のうち2つまたは3つの機能を兼ねる場合がある。
 本明細書等において、発光デバイス(発光素子ともいう)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(機能層ともいう)としては、発光層、キャリア注入層(正孔注入層及び電子注入層)、キャリア輸送層(正孔輸送層及び電子輸送層)、及び、キャリアブロック層(正孔ブロック層及び電子ブロック層)などが挙げられる。
 発光デバイスとしては、例えば、OLED(Organic Light Emitting Diode)、またはQLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)を用いることが好ましい。発光デバイス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)、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)、及び、無機化合物(量子ドット材料等)が挙げられる。また、発光デバイスとして、マイクロLED(Light Emitting Diode)などのLEDを用いることもできる。
 発光デバイスの発光色は、赤外、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄、または白などとすることができる。また、発光デバイスにマイクロキャビティ構造を付与することにより色純度を高めることができる。
 図19Aに示すように、発光デバイスは、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など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(発光材料ともいう)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)のうち一つまたは複数を有する。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)のうち一つまたは複数を有する。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19Aの構成をシングル構造と呼ぶ。
 また、図19Bは、図19Aに示す発光デバイスが有するEL層763の変形例である。具体的には、図19Bに示す発光デバイスは、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に効率よ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19C及び図19D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19C及び図19D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デバイスにおける発光層は、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デバイスは、2つの発光層の間に、バッファ層を有していてもよい。
 また、図19E及び図19F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デバイス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19D及び図19Fは、表示装置が、発光デバイスと重なる層764を有する例である。図19Dは、層764が、図19Cに示す発光デバイスと重なる例であり、図19Fは、層764が、図19Eに示す発光デバイスと重なる例である。
 層764としては、色変換層及びカラーフィルタ(着色層)の一方または双方を用いることができる。
 図19C及び図19D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、発光デバイス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19Dに示す層764として色変換層を設けることで、発光デバイスが発する青色の光をより長波長の光に変換し、赤色または緑色の光を取り出すことができる。
 また、発光層771、発光層772、及び発光層773に、それぞれ発光色の異な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デバイスは、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デバイスが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、または、陽極側からR、B、Gなどとすることができる。このとき、RとGまたは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デバイスが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。当該構成をBYシングルと呼称する場合がある。
 図19Dに示す層764として、カラーフィルタを設けてもよい。白色光がカラーフィルタを透過することで、所望の色の光を得ることができる。
 白色の光を発する発光デバイスは、2種類以上の発光物質を含むことが好ましい。白色発光を得るには、2以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるような発光物質を選択すればよい。例えば、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることができる。また、発光層を3つ以上有する発光デバイスの場合も同様である。
 また、図19E及び図19F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デバイスにおいて、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、発光デバイス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19Fに示す層764として色変換層を設けることで、発光デバイスが発する青色の光をより長波長の光に変換し、赤色または緑色の光を取り出すことができる。
 また、各色の光を呈する副画素に、図19Eまたは図19Fに示す構成の発光デバイスを用いる場合、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デバイスにおいて、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デバイスにおいて、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デバイスにおいて、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デバイスが適用されており、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、信頼性の高い発光デバイスを実現することができる。
 また、図19E及び図19Fにおいて、発光層771と、発光層772とに、発光色の異な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19Fに示す層764として、カラーフィルタを設けてもよい。白色光がカラーフィルタを透過することで、所望の色の光を得ることができる。
 なお、図19E及び図19F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19E及び図19Fでは、発光ユニットを2つ有する発光デバイスを例示したが、これに限られない。発光デバイスは、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20A乃至図20Cに示す発光デバイスの構成が挙げられる。
 図20A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20A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、図20Aに示す構成においては、発光層771、発光層772、及び発光層773は、それぞれ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)、または発光層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、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20Bに示すように、複数の発光物質を有する発光ユニットを積層したタンデム型の発光デバイスとしてもよい。図20Bは、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20Bに示す構成においては、発光層771a、発光層771b、及び発光層771cを、補色の関係となる発光物質を選択し白色発光(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を、補色の関係となる発光物質を選択し白色発光(W)が可能な構成とする。すなわち、図20Cに示す構成においては、W\Wの2段タンデム構造である。なお、発光層771a、発光層771b、及び発光層771cの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、または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デバイスを用いる場合、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段タンデム構造などが挙げられる。
 また、図20Cに示すように、1つの発光物質を有する発光ユニットと、複数の発光物質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20C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20C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段タンデム構造など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、または、R、G、Rの3層構造など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19C、図19Dにおいても、図19B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19E及び図19F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または複数を有する。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または複数を有する。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772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772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デバイスを作製する場合、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、発光デバイス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デバイスを有する場合には、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。
 発光デバイス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など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、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、ネオジムなどの金属、及び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、インジウムスズ酸化物(In−Sn酸化物、ITOともいう)、In−Si−Sn酸化物(ITSOともいう)、インジウム亜鉛酸化物(In−Zn酸化物)、及びIn−W−Zn酸化物など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、ニッケル、及びランタンの合金(Al−Ni−La)等のアルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)、及び、銀とパラジウムと銅の合金(Ag−Pd−Cu、APCとも記す)が挙げられる。その他、当該材料としては、上記例示のない元素周期表の第1族または第2族に属する元素(例えば、リチウム、セシウム、カルシウム、ストロンチウム)、ユウロピウム、イッテルビウムなどの希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等が挙げられる。
 発光デバイスには、微小光共振器(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、発光デバイス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)であることが好ましく、他方は、可視光に対する反射性を有する電極(反射電極)であることが好ましい。発光デバイス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、発光デバイス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、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。
 透明電極の光の透過率は、40%以上とする。例えば、発光デバイスの透明電極には、可視光(波長400nm以上750nm未満の光)の透過率が40%以上である電極を用いることが好ましい。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。
 発光デバイスは少なくとも発光層を有する。また、発光デバイスは、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、またはバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含む層をさらに有していてもよい。例えば、発光デバイスは、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。
 発光デバイスには低分子化合物及び高分子化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。発光デバイスを構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
 発光層は、1種また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、または赤色など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などが挙げられる。
 蛍光材料としては、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、及びナフタレン誘導体などが挙げられる。
 燐光材料としては、例えば、4H−トリアゾール骨格、1H−トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、またはピリジン骨格を有する有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、白金錯体、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種また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種また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)の一方また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種または複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料、またはTADF材料を用いてもよい。
 発光層は、例えば、燐光材料と、励起錯体を形成しやすい組み合わせである正孔輸送性材料及び電子輸送性材料と、を有することが好ましい。このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質(燐光材料)へのエネルギー移動であるExTET(Exciplex−Triplet Energy Transfer)を用いた発光を効率よく得ることができる。発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光を得ることができる。この構成により、発光デバイスの高効率、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)とを含む複合材料などが挙げられる。
 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など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、フラン誘導体など)、芳香族アミン(芳香族アミン骨格を有する化合物)等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。
 電子ブロック層は、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、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、その他含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い材料を用いることができる。
 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、またはそれらの化合物を用いることができる。電子注入性の高い材料としては、電子輸送性材料とドナー性材料(電子供与性材料)とを含む複合材料を用いることもできる。
 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)であることが好ましい。
 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)、炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物を用いることができる。また、電子注入層は、2以上の積層構造としてもよい。当該積層構造としては、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、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)、2,2’−(1,3−フェニレン)ビス(9−フェニル−1,10−フェナントロリン)(略称:mPPhen2P)、ジキノキサリノ[2,3−a:2’,3’−c]フェナジン(略称:HATNA)、2,4,6−トリス[3’−(ピリジン−3−イル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジン(略称:TmPPPyTz)等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、NBPhenはBPhenと比較して、高いガラス転移点(Tg)を備え、耐熱性に優れる。
 電荷発生層は、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、アルカリ金属また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また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、または、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)など)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(または電子輸送層)との相互作用を防いで、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)などのフタロシアニン系の材料、または、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、または特性などによって明確に区別できない場合がある。
 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。
 本実施の形態で例示した構成例、及びそれらに対応する図面等は、少なくともその一部を他の構成例、または図面等と適宜組み合わせることができる。
 本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
10a:電子機器、10b:電子機器、10:電子機器、11a:表示装置、11aL:表示装置、11aR:表示装置、11b:表示装置、11bL:表示装置、11bR:表示装置、11c:表示装置、12L:レンズ、12R:レンズ、12:レンズ、13a:レンズ、13b:レンズ、13c:レンズ、13:レンズ、14a:ハーフミラー、14b:ハーフミラー、14:ハーフミラー、15:筐体、16:ハーフミラー、20:目、21:像、22:像、30a:画像、30b:画像、30:画像、31a:領域、31b:領域、31c:領域、32a:領域、32c:領域、40:電子機器、41L:カメラ、41R:カメラ、42:装着具、100a:表示装置、100b:表示装置、100W:発光素子、100:表示装置、101:基板、110a:発光素子、110B:発光素子、110b:発光素子、110c:発光素子、110G:発光素子、110R:発光素子、110:発光素子、111B:画素電極、111C:接続電極、111G:画素電極、111R:画素電極、111:画素電極、112B:有機層、112G:有機層、112R:有機層、112W:有機層、112:有機層、113:共通電極、114:共通層、115B:導電層、115G:導電層、115R:導電層、115:光学調整層、116B:着色層、116G:着色層、116R:着色層、121:保護層、122:絶縁層、123:絶縁層、124a:画素、124b:画素、125:絶縁層、126:樹脂層、128:層、140:接続部、150:画素、170:基板、171:接着層

Claims (12)

  1.  第1の表示装置と、第2の表示装置と、接眼レンズと、第1のレンズと、を有し、
     前記第1の表示装置は、第1の画像を表示する機能を有し、
     前記第2の表示装置は、第2の画像を表示する機能を有し、
     前記第1の表示装置と、前記第2の表示装置とは、画素密度が等しく、
     前記第1の画像は、前記接眼レンズを介して提示され、
     前記第2の画像は、前記第1のレンズで拡大され、前記接眼レンズを介して提示される、
     電子機器。
  2.  第1の表示装置と、第2の表示装置と、第1のハーフミラーと、接眼レンズと、第1のレンズと、を有し、
     前記第1の表示装置は、第1の画像を表示する機能を有し、
     前記第2の表示装置は、第2の画像を表示する機能を有し、
     前記第1の表示装置は、前記第1の画像が前記第1のハーフミラーに反射して前記接眼レンズに入射する位置に設けられ、
     前記第2の表示装置は、前記第2の画像が前記第1のハーフミラーを透過して前記接眼レンズに入射する位置に設けられ、
     前記第1のレンズは、前記第2の表示装置と前記第1のハーフミラーとの間に設けられ、
     前記第1の表示装置と、前記第2の表示装置とは、画素密度が等しく、
     前記第1の画像は、前記接眼レンズを介して第1の視野角で提示され、
     前記第2の画像は、前記接眼レンズを介して前記第1の視野角より大きい第2の視野角で提示される、
     電子機器。
  3.  第1の表示装置と、第2の表示装置と、第1のハーフミラーと、接眼レンズと、第1のレンズと、を有し、
     前記第1の表示装置は、第1の画像を表示する機能を有し、
     前記第2の表示装置は、第2の画像を表示する機能を有し、
     前記第1の表示装置は、前記第1の画像が前記第1のハーフミラーを透過して前記接眼レンズに入射する位置に設けられ、
     前記第2の表示装置は、前記第2の画像が前記第1のハーフミラーに反射して前記接眼レンズに入射する位置に設けられ、
     前記第1のレンズは、前記第2の表示装置と前記第1のハーフミラーとの間に設けられ、
     前記第1の表示装置と、前記第2の表示装置とは、画素密度が等しく、
     前記第1の画像は、前記接眼レンズを介して第1の視野角で提示され、
     前記第2の画像は、前記接眼レンズを介して、前記第1の視野角より大きい第2の視野角で提示される、
     電子機器。
  4.  請求項2または請求項3において、
     前記第1の表示装置と前記第1のハーフミラーとの間に、第2のレンズを有する、
     電子機器。
  5.  請求項2乃至請求項4のいずれか一において、
     前記第1の視野角は、5°以上30°以下であり、
     前記第2の視野角は、前記第1の視野角よりも大きく、220°以下である、
     電子機器。
  6.  請求項2乃至請求項5のいずれか一において、
     前記第1の画像は、輪郭が円形または楕円形である、
     電子機器。
  7.  請求項2乃至請求項6のいずれか一において、
     前記第1の画像は、中央部が第1の解像度で示され、前記中央部よりも外側の外周部が前記第1の解像度よりも低い第2の解像度で示され、
     前記第2の解像度は、前記接眼レンズを介して見た時の前記第2の画像の解像度以上である、
     電子機器。
  8.  請求項2乃至請求項7のいずれか一において、
     前記第1の表示装置及び前記第2の表示装置は、それぞれ画素密度が1000ppi以上20000ppi以下である、
     電子機器。
  9.  請求項2乃至請求項8のいずれか一において、
     第3の表示装置と、第3のレンズと、第2のハーフミラーと、を有し、
     前記第3の表示装置は、第3の画像を表示する機能を有し、
     前記第3の表示装置は、前記第3の画像が前記第2のハーフミラーに反射して前記接眼レンズに入射する位置に設けられ、
     前記第3のレンズは、前記第3の表示装置と、前記第2のハーフミラーとの間に設けられる、
     電子機器。
  10.  請求項1乃至請求項9のいずれか一において、
     前記第1の表示装置と、前記第2の表示装置とは、それぞれ複数の発光素子と、カラーフィルタと、を有し、
     前記発光素子は、白色光を呈する有機層を有する、
     電子機器。
  11.  請求項10において、
     前記有機層は、隣接する2つの前記発光素子の間で分断されている、
     電子機器。
  12.  請求項1乃至請求項9のいずれか一において、
     前記第1の表示装置と、前記第2の表示装置とは、それぞれ第1の発光素子と、第2の発光素子と、を有し、
     前記第1の発光素子と、前記第2の発光素子とは、異なる発光材料を有する、
     電子機器。
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