WO2023275653A1 - 表示装置、及び表示装置の作製方法 - Google Patents

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WO2023275653A1
WO2023275653A1 PCT/IB2022/055625 IB2022055625W WO2023275653A1 WO 2023275653 A1 WO2023275653 A1 WO 2023275653A1 IB 2022055625 W IB2022055625 W IB 2022055625W WO 2023275653 A1 WO2023275653 A1 WO 2023275653A1
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layer
insulating layer
light
pixel
insulating
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PCT/IB2022/055625
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笹川慎也
方堂涼太
菅谷健太郎
樋浦吉和
藤江貴博
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株式会社半導体エネルギー研究所
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    • H10K71/60Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a display device.
  • One embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing a display device.
  • one aspect of the present invention is not limited to the above technical field.
  • Technical fields of one embodiment of the present invention disclosed in this specification and the like include semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, memory devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input/output devices, and driving methods thereof. , or methods for producing them, can be mentioned as an example.
  • a semiconductor device refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics.
  • Devices that require high-definition display panels include, for example, smartphones, tablet terminals, and notebook computers.
  • stationary display devices such as television devices and monitor devices are also required to have higher definition accompanying higher resolution.
  • devices that require the highest definition include, for example, devices for virtual reality (VR) or augmented reality (AR).
  • VR virtual reality
  • AR augmented reality
  • Display devices applicable to display panels typically include liquid crystal display devices, organic EL (Electro Luminescence) elements (also referred to as organic EL devices), and light-emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes). (also referred to as a light-emitting device), electronic paper that performs display by an electrophoresis method, and the like.
  • organic EL Electro Luminescence
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • the basic structure of an organic EL device is to sandwich a layer containing a light-emitting organic compound between a pair of electrodes. By applying a voltage to this device, light can be obtained from the light-emitting organic compound.
  • a display device to which such an organic EL element is applied does not require a backlight, which is required in a liquid crystal display device or the like.
  • Patent Document 1 describes an example of a display device using an organic EL element.
  • Patent Document 2 discloses a display device for VR using an organic EL device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with high display quality.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a highly reliable display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device that can easily achieve high definition.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device having both high display quality and high definition.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with low power consumption.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device having a novel structure or a method for manufacturing the display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing the above display device with high yield.
  • One aspect of the present invention aims at at least alleviating at least one of the problems of the prior art.
  • One embodiment of the present invention includes a first pixel, a second pixel adjacent to the first pixel, a first insulating layer, and a second insulating layer over the first insulating layer.
  • the first pixel includes a first pixel electrode, a first EL layer covering the first pixel electrode, and a third EL layer in contact with part of the upper surface of the first EL layer. and a common electrode on the first EL layer and the third insulating layer
  • the second pixel includes a second pixel electrode and a second pixel electrode covering the second pixel electrode.
  • a first insulating layer having an EL layer, a fourth insulating layer in contact with part of the upper surface of the second EL layer, and a common electrode over the second EL layer and the fourth insulating layer; is in contact with the top and side surfaces of the third insulating layer, the top and side surfaces of the fourth insulating layer, the side surfaces of the first EL layer, and the side surfaces of the second EL layer;
  • the insulating layer and the fourth insulating layer each have an inorganic material
  • the second insulating layer has an organic material
  • the first insulating layer and the third insulating layer each have a first pixel electrode.
  • the first protrusion is located outside the end of the second insulating layer, and the first insulating layer and the fourth insulating layer
  • the insulating layer has a second protrusion on each of the second pixel electrodes, and the second protrusion is located outside the end of the second insulating layer in a cross-sectional view of the display device.
  • the first protrusion, and the second protrusion each have a tapered shape on the side surface in a cross-sectional view of the display device, and the taper angle of the tapered shape of the side surface of the first protrusion and the second protrusion is is less than 90° and the common electrode overlies the second insulating layer, the first protrusion, and the second protrusion.
  • the third insulating layer has a region thinner than the portion overlapping with the second insulating layer in the first protrusion
  • the fourth insulating layer has a thickness in the second protrusion. , preferably has a region thinner than a portion overlapping with the second insulating layer.
  • the second insulating layer has a tapered side surface in a cross-sectional view of the display device, and the tapered shape of the side surface of the second insulating layer has a taper angle of less than 90°. preferable.
  • the upper surface of the second insulating layer has a convex curved shape in a cross-sectional view of the display device.
  • part of the second insulating layer overlaps with the first pixel electrode, and another part of the second insulating layer overlaps with the second pixel electrode.
  • the first pixel electrode and the second pixel electrode each have a tapered side surface in a cross-sectional view of the display device, and the tapered side surface of the first pixel electrode and the second pixel electrode has a tapered shape.
  • the taper angle in the shape is less than 90°.
  • the first insulating layer, the third insulating layer, and the fourth insulating layer contain aluminum oxide.
  • the second insulating layer contains a photosensitive acrylic resin.
  • the top surface of the first EL layer, the top surface of the second EL layer, the top surface of the second insulating layer, the top surface of the first protrusion, the top surface of the second protrusion preferably has a region in contact with the common electrode.
  • the first pixel has a common layer arranged between the first EL layer and the common electrode
  • the second pixel has a common layer arranged between the second EL layer and the common electrode. and a top surface of the first EL layer, a top surface of the second EL layer, a top surface of the second insulating layer, a top surface of the first protrusion, and a top surface of the second protrusion. and preferably have a region in contact with the common layer.
  • One embodiment of the present invention includes a first pixel electrode, a first EL layer covering the first pixel electrode, a first insulating layer in contact with a top surface of the first EL layer, and a second pixel electrode. , a second EL layer covering the second pixel electrode and a second insulating layer in contact with the upper surface of the second EL layer are formed, and the first EL layer, the first insulating layer, and the second insulating layer are formed.
  • a third insulating layer is formed to cover the EL layer and the second insulating layer, and a region sandwiched between the first pixel electrode and the second pixel electrode is formed over the third insulating layer.
  • a fourth insulating layer having a tapered side surface is formed, and a first etching process is performed using the fourth insulating layer as a mask to remove a part of the third insulating layer to form the first insulating layer.
  • layer and the second insulating layer are thinned, plasma treatment is performed in an oxygen atmosphere to shrink the fourth insulating layer, and the fourth insulating layer is used as a mask to perform a second etching treatment, Part of the first insulating layer, part of the second insulating layer, and part of the third insulating layer are removed to expose the top surface of the first EL layer and the top surface of the second EL layer.
  • a first EL layer, a second EL layer, and a fourth insulating layer are covered to form a common electrode.
  • the first insulating layer and the second insulating layer are formed of aluminum oxide using an ALD method.
  • the first EL layer and the second EL layer are formed by a photolithography method, and the distance between the first EL layer and the second EL layer is 8 ⁇ m or less. It is preferable to have a region of
  • the fourth insulating layer is preferably formed using a photosensitive acrylic resin.
  • the fourth insulating layer preferably has a convex upper surface.
  • the first etching treatment is performed by dry etching, and a chlorine-based gas is used in the dry etching.
  • the second etching treatment is performed by wet etching, and an alkaline solution is used in the wet etching.
  • the first protrusion is formed in the first insulating layer and the third insulating layer over the first pixel electrode by the second etching treatment, thereby forming the display device.
  • the first projecting portion is located outside the end portion of the fourth insulating layer, and the second insulating layer and the third insulating layer are formed into the second pixel by the second etching treatment.
  • a second protrusion is formed on the electrode, and in a cross-sectional view of the display device, the second protrusion is located outside the end of the fourth insulating layer, 2 protruding portions each have a tapered shape on the side surface in a cross-sectional view of the display device, and the tapered shape of the side surfaces of the first protruding portion and the second protruding portion has a taper angle of less than 90°. is preferred.
  • the third insulating layer has a region thinner than a portion overlapping with the fourth insulating layer in the first projecting portion. It is preferable that the second projecting portion has a region thinner than the portion overlapping with the fourth insulating layer.
  • a display device with high display quality can be provided.
  • a highly reliable display device can be provided.
  • a display device that can easily achieve high definition can be provided.
  • a display device having both high display quality and high definition can be provided.
  • a display device with low power consumption can be provided.
  • a display device having a novel structure or a method for manufacturing the display device can be provided. Also, a method for manufacturing the display device described above with a high yield can be provided. According to one aspect of the present invention, at least one of the problems of the prior art can be alleviated.
  • FIG. 1A is a top view showing an example of a display panel.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing an example of a display panel.
  • 2A and 2B are cross-sectional views showing an example of a display panel.
  • 3A to 3D are cross-sectional views showing examples of display panels.
  • FIG. 4A is a top view showing an example of a display panel.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing an example of the display panel.
  • 5A to 5C are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display panel.
  • 6A to 6C are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display panel.
  • 7A to 7C are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display panel.
  • 8A to 8C are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display panel.
  • 9A to 9C are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display panel.
  • 10A to 10C are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display panel.
  • 11A and 11B are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display panel.
  • 12A to 12F are top views showing examples of pixels.
  • 13A to 13H are top views showing examples of pixels.
  • 14A to 14J are top views showing examples of pixels.
  • 15A to 15D are top views showing examples of pixels.
  • 15E to 15G are cross-sectional views showing examples of display panels.
  • 16A and 16B are perspective views showing an example of the display panel.
  • FIG. 17A and 17B are cross-sectional views showing examples of display panels.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing an example of the display panel.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of the display panel.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing an example of a display panel.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing an example of a display panel.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing an example of a display panel.
  • FIG. 23 is a perspective view showing an example of a display panel.
  • FIG. 24A is a cross-sectional view showing an example of a display panel.
  • 24B and 24C are cross-sectional views showing examples of transistors.
  • 25A to 25D are cross-sectional views showing examples of display panels.
  • FIG. 24A is a cross-sectional view showing an example of a display panel.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing an example of a display panel.
  • FIG. 27A is a block diagram showing an example of a display panel.
  • 27B to 27D are diagrams showing examples of pixel circuits.
  • 28A to 28D are diagrams illustrating examples of transistors.
  • 29A to 29F are diagrams showing configuration examples of light-emitting devices.
  • 30A to 30D are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • 31A to 31F are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • 32A to 32G are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • FIG. 33 is a cross-sectional STEM image according to the example.
  • the display device may be read as an electronic device.
  • a display panel which is one aspect of a display device, has a function of displaying (outputting) an image or the like on a display surface. Therefore, the display panel is one aspect of the output device.
  • the substrate of the display panel is attached with a connector such as FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package), or an IC is sometimes called a display panel module, a display module, or simply a display panel.
  • a display panel module, a display module, or a display panel may be referred to as a display device.
  • film and the term “layer” can be interchanged with each other.
  • conductive layer or “insulating layer” may be interchangeable with the terms “conductive film” or “insulating film.”
  • an EL layer refers to a layer provided between a pair of electrodes of a light-emitting element and containing at least a light-emitting substance (also referred to as a light-emitting layer) or a laminate including a light-emitting layer.
  • a 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.
  • 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.
  • One embodiment of the present invention is a display panel having a display portion capable of full-color display.
  • the display unit has first sub-pixels and second sub-pixels that emit different colors of light.
  • the first subpixel has a first light emitting device that emits blue light and the second subpixel has a second light emitting device that emits light of a different color than the first light emitting device.
  • the first light emitting device and the second light emitting device comprise at least one different material, for example different light emitting materials.
  • the display panel of one embodiment of the present invention uses light-emitting devices that are separately manufactured for each emission color.
  • a structure in which light-emitting layers are separately formed or painted separately for light-emitting devices of each color is sometimes called an SBS (side-by-side) structure.
  • SBS side-by-side
  • the material and structure can be optimized for each light-emitting device, so the degree of freedom in selecting the material and structure increases, and it becomes easy to improve luminance and reliability.
  • an island shape indicates a state in which two or more layers using the same material formed in the same step are physically separated.
  • an island-shaped light-emitting layer means that the light-emitting layer is physically separated from an adjacent light-emitting layer.
  • an island-shaped light-emitting layer can be formed by a vacuum deposition method using a metal mask (also called a shadow mask).
  • a metal mask also called a shadow mask
  • island-like structures are formed due to various influences such as precision of the metal mask, misalignment between the metal mask and the substrate, bending of the metal mask, and broadening of the contour of the deposited film due to vapor scattering.
  • the shape and position of the light-emitting layer in (1) deviate from the design, it is difficult to increase the definition and aperture ratio of the display device.
  • the layer profile may be blurred and the edge thickness may be reduced. In other words, the thickness of the island-shaped light-emitting layer may vary depending on the location.
  • the manufacturing yield will be low due to low dimensional accuracy of the metal mask and deformation due to heat or the like.
  • a first layer (which can be referred to as an EL layer or part of an EL layer) including a light-emitting layer that emits light of a first color is formed over one surface.
  • a first sacrificial layer is formed on the first layer.
  • a first resist mask is formed over the first sacrificial layer, and the first layer and the first sacrificial layer are processed using the first resist mask, thereby forming an island-shaped first layer.
  • a second layer (which can be called an EL layer or part of an EL layer) including a light-emitting layer that emits light of a second color is formed as a second sacrificial layer. and an island shape using a second resist mask.
  • the sacrificial layer may be referred to as a mask layer in this specification and the like.
  • a structure in which the light-emitting layer is processed using a photolithography method can be considered.
  • the light-emitting layer may be damaged (damage due to processing, etc.) and the reliability may be significantly impaired. Therefore, when a display panel of one embodiment of the present invention is manufactured, a layer located above the light-emitting layer (for example, a carrier-transport layer or a carrier-injection layer, more specifically an electron-transport layer or an electron-injection layer) etc.) to form a sacrificial layer or the like to process the light-emitting layer into an island shape.
  • a layer located above the light-emitting layer for example, a carrier-transport layer or a carrier-injection layer, more specifically an electron-transport layer or an electron-injection layer
  • the island-shaped EL layer manufactured by the method for manufacturing a display panel of one embodiment of the present invention is not formed using a metal mask having a fine pattern, but the EL layer is formed over the entire surface. It is formed by processing after Therefore, it is possible to realize a high-definition display panel or a display panel with a high aperture ratio, which has hitherto been difficult to achieve. Furthermore, since the EL layer can be separately formed for each color, a display panel with extremely vivid, high-contrast, and high-quality display can be realized. In addition, by providing the sacrificial layer over the EL layer, damage to the EL layer during the manufacturing process of the display panel can be reduced, and the reliability of the light-emitting device can be improved.
  • the distance between adjacent light-emitting devices can be narrowed down to 1 ⁇ m or less.
  • the distance between adjacent light emitting devices can be narrowed to 500 nm or less, 200 nm or less, 100 nm or less, or even 50 nm or less.
  • the aperture ratio can be brought close to 100%.
  • the aperture ratio can be 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, or even 90% or more, and less than 100%.
  • the pattern of the EL layer itself (which can be said to be a processing size) can also be made much smaller than when a metal mask is used.
  • the thickness of the EL layer varies between the center and the edge, so the effective area that can be used as the light emitting region is smaller than the area of the EL layer. Become.
  • the manufacturing method described above since a film having a uniform thickness is processed, an island-shaped EL layer can be formed with a uniform thickness. Therefore, almost the entire area of even a fine pattern can be used as a light emitting region. Therefore, a display panel having both high definition and high aperture ratio can be manufactured.
  • a layer including a light-emitting layer (which can be referred to as an EL layer or part of the EL layer) is formed over one surface
  • a sacrificial layer is formed over the EL layer. preferably formed.
  • an island-shaped EL layer is preferably formed by forming a resist mask over the sacrificial layer and processing the EL layer and the sacrificial layer using the resist mask.
  • the above-described first layer and second layer each include at least a light-emitting layer, and preferably consist of a plurality of layers. Specifically, it is preferable to have one or more layers on the light-emitting layer. By providing another layer between the light-emitting layer and the sacrificial layer, exposure of the light-emitting layer to the outermost surface during the manufacturing process of the display panel can be suppressed, and damage to the light-emitting layer can be reduced. This can improve the reliability of the light emitting device. Therefore, each of the first layer and the second layer preferably has a light-emitting layer and a carrier-transporting layer (electron-transporting layer or hole-transporting layer) on the light-emitting layer.
  • a carrier-transporting layer electron-transporting layer or hole-transporting layer
  • the layers included in the EL layer include a light emitting layer, a carrier injection layer (hole injection layer and electron injection layer), a carrier transport layer (hole transport layer and electron transport layer), and a carrier block layer (hole block layer and electron block layer).
  • the method for manufacturing a display panel of one embodiment of the present invention after some layers constituting the EL layer are formed in an island shape for each color, at least part of the sacrificial layer is removed, and the remaining layers constituting the EL layer are removed.
  • a layer (sometimes referred to as a common layer) and a common electrode (also referred to as an upper electrode) are formed in common (as one film) for the light emitting devices of each color.
  • a carrier injection layer and a common electrode can be formed in common for each color light emitting device.
  • the carrier injection layer is often a layer with relatively high conductivity among the EL layers. Therefore, the light-emitting device may be short-circuited when the carrier injection layer comes into contact with the side surface of a part of the EL layer formed like an island or the side surface of the pixel electrode. Note that even in the case where the carrier injection layer is provided in an island shape and the common electrode is formed in common for the light emitting devices of each color, the common electrode is in contact with the side surface of the EL layer or the side surface of the pixel electrode, so that light emission is prevented. The device may short out.
  • the display panel of one embodiment of the present invention has an insulating layer covering at least the side surface of the island-shaped light-emitting layer.
  • the insulating layer may cover part of the top surface of the island-shaped light-emitting layer.
  • the side surface of the island-shaped light-emitting layer as used herein refers to a surface of the interface between the island-shaped light-emitting layer and another layer that is not parallel to the substrate (or the surface on which the light-emitting layer is formed). Also, it is not necessarily a mathematically exact plane or curved surface.
  • the insulating layer preferably functions as a barrier insulating layer against at least one of water and oxygen. Further, the insulating layer preferably has a function of suppressing diffusion of at least one of water and oxygen. In addition, the insulating layer preferably has a function of capturing or fixing at least one of water and oxygen (also referred to as gettering).
  • a barrier insulating layer indicates an insulating layer having barrier properties.
  • barrier property refers to a function of suppressing diffusion of a corresponding substance (also referred to as low permeability).
  • the corresponding substance has a function of capturing or fixing (also called gettering).
  • an insulating layer having a function as a barrier insulating layer or a gettering function it is possible to suppress entry of impurities (typically, at least one of water and oxygen) that can diffuse into each light-emitting device from the outside. possible configuration. With such a structure, a highly reliable light-emitting device and a highly reliable display panel can be provided.
  • impurities typically, at least one of water and oxygen
  • a display panel of one embodiment of the present invention includes a pixel electrode functioning as an anode, and an island-shaped hole-injection layer, a hole-transport layer, a light-emitting layer, and an electron layer provided in this order on the pixel electrode.
  • a common electrode provided on the electron injection layer and functioning as a cathode;
  • the display panel of one embodiment of the present invention includes a pixel electrode functioning as a cathode, and an island-shaped electron-injection layer, an electron-transport layer, a light-emitting layer, and a positive electrode which are provided in this order over the pixel electrode.
  • a hole injection layer or an electron injection layer is often a layer with relatively high conductivity among EL layers.
  • the side surfaces of these layers are covered with the insulating layer; therefore, contact with a common electrode or the like can be suppressed. Therefore, short-circuiting of the light-emitting device can be suppressed, and the reliability of the light-emitting device can be improved.
  • the insulating layer covering the side surface of the island-shaped EL layer may have a single-layer structure or a laminated structure.
  • the insulating layer can be used as a protective insulating layer for the EL layer.
  • the protective insulating layer preferably covers part of the upper surface of the EL layer.
  • the sacrificial layer may remain between the upper surface of the EL layer and the protective insulating layer.
  • the sacrificial layer is preferably an insulating layer using an inorganic material, which is the same as the protective insulating layer.
  • the first insulating layer is preferably formed using an inorganic insulating material because it is formed in contact with the EL layer.
  • an atomic layer deposition (ALD) method which causes less film damage.
  • the inorganic insulating layer is formed using a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or a plasma enhanced CVD (PECVD) method, which has a higher film formation rate than the ALD method. preferably formed. Accordingly, a highly reliable display panel can be manufactured with high productivity.
  • the second insulating layer is preferably formed using an organic material so as to planarize the concave portion formed in the first insulating layer.
  • an aluminum oxide film formed by an ALD method can be used as the first insulating layer, and an organic resin film can be used as the second insulating layer.
  • the organic resin it is preferable to use, for example, a photosensitive acrylic resin.
  • the organic solvent contained in the organic resin film may damage the EL layer.
  • an inorganic insulating film such as an aluminum oxide film formed by an ALD method as the first insulating layer, the organic resin film and the side surface of the EL layer are not in direct contact with each other. This can prevent the EL layer from being dissolved by the organic solvent.
  • the second insulating layer preferably has a tapered shape with a taper angle of ⁇ 1 on the side surface in a cross-sectional view of the display device.
  • the taper angle ⁇ 1 is the angle between the side surface of the second insulating layer and the substrate surface.
  • the taper angle ⁇ 1 is less than 90°, preferably 60° or less, more preferably 45° or less.
  • a tapered shape refers to a shape in which at least part of the side surface of the structure is inclined with respect to the substrate surface or the formation surface. For example, it is preferable to have a region where the angle between the inclined side surface and the substrate surface or the formation surface (also referred to as a taper angle) is less than 90°.
  • the side surfaces of the structure, the substrate surface, and the formation surface are not necessarily completely flat, and may be substantially planar with a very small curvature or substantially planar with fine unevenness.
  • the common layer and the common electrode provided on the side end portion of the second insulating layer have a stepped or localized shape.
  • a film can be formed with good coverage without causing excessive thinning or the like. Thereby, the in-plane uniformity of the common layer and the common electrode can be improved, so that the display quality of the display device can be improved.
  • the upper surface of the second insulating layer preferably has a convex shape. It is preferable that the convex curved surface shape of the upper surface of the second insulating layer is a shape that gently bulges toward the center. By forming the second layer of the insulating layer into such a shape, the common layer and the common electrode can be formed with good coverage.
  • the sacrificial layer and the first insulating layer provided between the second insulating layer and the EL layer have protrusions on the pixel electrodes.
  • the projecting portion is located outside the second insulating layer in a cross-sectional view of the display device.
  • the projecting portion preferably has a tapered shape with a taper angle of ⁇ 2 on the side surface in a cross-sectional view of the display device.
  • the taper angle ⁇ 2 is the angle between the side surface of the sacrificial layer and the substrate surface.
  • the taper angle ⁇ 2 of the protrusion is less than 90°, preferably 60° or less, more preferably 45° or less, and even more preferably 20° or less.
  • the taper angle ⁇ 2 of the protrusion may be smaller than the taper angle ⁇ 1 of the second insulating layer.
  • the protruding portion By forming the protruding portion into such a forward tapered shape, the common layer and the common electrode provided on the protruding portion can be formed with good coverage without causing step disconnection or the like.
  • the protruding portion under the side edge of the second layer of the insulating layer, the vicinity of the interface between the side edge of the second layer of the insulating layer and the first layer of the insulating layer is side-etched, and the insulating layer It is possible to suppress the formation of a cavity between the side edge of the second layer of the insulating layer and the first layer of the insulating layer. When such a cavity is formed, the common layer and the common electrode are likely to be disconnected due to the step caused by the cavity.
  • the first insulating layer and the sacrificial layer so as to provide a protruding portion, it is possible to suppress the side etch from advancing deep under the second insulating layer and prevent the cavity from becoming large. can be done.
  • one end of the second insulating layer overlaps with the first pixel electrode, and the other end of the second insulating layer overlaps with the second pixel electrode.
  • the end portion of the second insulating layer and the projecting portion can be formed over the substantially flat region of the EL layer. Therefore, it becomes relatively easy to form the tapered shape of the second insulating layer and the tapered shape of the projecting portion by processing.
  • the display panel of one embodiment of the present invention it is not necessary to provide an insulating layer covering the end portion of the pixel electrode between the pixel electrode and the EL layer; can. Therefore, it is possible to achieve high definition or high resolution of the display panel. Moreover, a mask for forming the insulating layer is not necessary, and the manufacturing cost of the display panel can be reduced.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can have extremely low viewing angle dependency. By reducing the viewing angle dependency, the visibility of the image on the display panel can be improved.
  • the viewing angle (the maximum angle at which a constant contrast ratio is maintained when the screen is viewed obliquely) is 100° or more and less than 180°, preferably 150°. It can be in the range of 170° or more. It should be noted that the above viewing angle can be applied to each of the vertical and horizontal directions.
  • Display panel configuration example 1 to 3 show a display panel of one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A A top view of the display panel 100 is shown in FIG. 1A.
  • the display panel 100 has a display section in which a plurality of pixels 110 are arranged, and a connection section 140 outside the display section.
  • a plurality of sub-pixels are arranged in a matrix in the display section.
  • FIG. 1A shows sub-pixels of 2 rows and 6 columns, which constitute pixels of 2 rows and 2 columns.
  • the connection portion 140 can also be called a cathode contact portion.
  • the pixel 110 shown in FIG. 1A is composed of three sub-pixels, sub-pixels 110a, 110b, and 110c.
  • the sub-pixels 110a, 110b, 110c each have light emitting devices that emit different colors of light.
  • the sub-pixels 110a, 110b, and 110c include sub-pixels of three colors of red (R), green (G), and blue (B), and three colors of yellow (Y), cyan (C), and magenta (M). sub-pixels and the like.
  • the number of types of sub-pixels is not limited to three, and may be four or more.
  • the four sub-pixels are R, G, B, and white (W) sub-pixels, R, G, B, and Y sub-pixels, and R, G, B, infrared light ( IR), four sub-pixels, and so on.
  • the row direction is sometimes called the X direction
  • the column direction is sometimes called the Y direction.
  • the X and Y directions intersect, for example perpendicularly (see FIG. 1A).
  • FIG. 1A shows an example in which sub-pixels of different colors are arranged side by side in the X direction and sub-pixels of the same color are arranged side by side in the Y direction.
  • FIG. 1A shows an example in which the connecting portion 140 is positioned below the display portion when viewed from the top
  • the connecting portion 140 may be provided at least one of the upper side, the right side, the left side, and the lower side of the display portion when viewed from above, and may be provided so as to surround the four sides of the display portion.
  • the shape of the upper surface of the connecting portion 140 may be strip-shaped, L-shaped, U-shaped, frame-shaped, or the like.
  • the number of connection parts 140 may be singular or plural.
  • FIG. 1B and 3C show cross-sectional views between the dashed-dotted line X1-X2 in FIG. 1A.
  • 3A and 3B show cross-sectional views along the dashed-dotted line Y1-Y2 in FIG. 1A.
  • an insulating layer is provided on a layer 101 including a transistor, light emitting devices 130a, 130b, and 130c are provided on the insulating layer, and these light emitting devices are covered.
  • a protective layer 131 is provided.
  • a substrate 120 is bonded onto the protective layer 131 with a resin layer 122 .
  • An insulating layer 125 and an insulating layer 127 on the insulating layer 125 are provided in a region between adjacent light emitting devices.
  • FIG. 1B and the like show a plurality of cross sections of the insulating layer 125 and the insulating layer 127
  • the insulating layer 125 and the insulating layer 127 are each connected to one. That is, the display panel 100 can be configured to have one insulating layer 125 and one insulating layer 127, for example.
  • the display panel 100 may have a plurality of insulating layers 125 separated from each other, and may have a plurality of insulating layers 127 separated from each other.
  • a display panel of one embodiment of the present invention is a top emission type in which light is emitted in a direction opposite to a substrate over which a light-emitting device is formed, and light is emitted toward a substrate over which a light-emitting device is formed.
  • a bottom emission type bottom emission type
  • a double emission type dual emission type in which light is emitted from both sides may be used.
  • a stacked structure in which a plurality of transistors are provided on a substrate and an insulating layer is provided to cover these transistors can be applied.
  • An insulating layer over a transistor may have a single-layer structure or a stacked-layer structure.
  • FIG. 1B and the like among insulating layers over a transistor, an insulating layer 255a, an insulating layer 255b over the insulating layer 255a, and an insulating layer 255c over the insulating layer 255b are shown. These insulating layers may have recesses between adjacent light emitting devices.
  • FIG. 1B and the like show an example in which a concave portion is provided in the insulating layer 255c.
  • Various inorganic insulating films such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, and a nitride oxide insulating film can be preferably used as the insulating layer 255a, the insulating layer 255b, and the insulating layer 255c, respectively.
  • an oxide insulating film or an oxynitride insulating film such as a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or an aluminum oxide film is preferably used.
  • a nitride insulating film or a nitride oxide insulating film such as a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film is preferably used. More specifically, a silicon oxide film is preferably used for the insulating layers 255a and 255c, and a silicon nitride film is preferably used for the insulating layer 255b.
  • the insulating layer 255b preferably functions as an etching protection film.
  • oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
  • nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. point to the material.
  • silicon oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
  • silicon nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. indicates
  • a configuration example of the layer 101 including transistors will be described later in Embodiments 3 and 4.
  • the light emitting devices 130a, 130b, and 130c each emit light of different colors.
  • Light-emitting devices 130a, 130b, and 130c are preferably a combination that emits three colors of light, red (R), green (G), and blue (B), for example.
  • the light-emitting devices 130a, 130b, and 130c it is preferable to use light-emitting devices such as OLEDs (Organic Light Emitting Diodes) or QLEDs (Quantum-dot Light Emitting Diodes).
  • the light-emitting substances possessed by the light-emitting device include substances that emit fluorescence (fluorescent materials), substances that emit phosphorescence (phosphorescent materials), inorganic compounds (quantum dot materials, etc.), and substances that exhibit heat-activated delayed fluorescence (heat-activated delayed fluorescence (thermally activated delayed fluorescence: TADF) material) and the like.
  • the TADF material a material in which a singlet excited state and a triplet excited state are in thermal equilibrium may be used. Since such a TADF material has a short emission lifetime (excitation lifetime), it is possible to suppress a decrease in emission efficiency in a high-luminance region of a light-emitting device.
  • a light-emitting device has an EL layer between a pair of electrodes.
  • the EL layer has at least a light-emitting layer.
  • one of a pair of electrodes may be referred to as a pixel electrode and the other may be referred to as a common electrode.
  • one electrode functions as an anode and the other electrode functions as a cathode.
  • the case where the pixel electrode functions as an anode and the common electrode functions as a cathode may be taken as an example.
  • Each end of the pixel electrode 111a, the pixel electrode 111b, and the pixel electrode 111c preferably has a tapered shape.
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c provided along the side surfaces of the pixel electrodes also have tapered shapes.
  • the side surface of the pixel electrode coverage of the EL layer provided along the side surface of the pixel electrode can be improved.
  • it is preferable that the side surface of the pixel electrode is tapered because foreign matter (eg, dust or particles) in the manufacturing process can be easily removed by a treatment such as cleaning.
  • the light-emitting device 130a includes the pixel electrode 111a on the insulating layer 255c, the island-shaped first layer 113a on the pixel electrode 111a, the common layer 114 on the island-shaped first layer 113a, and the common layer 114 on the common layer 114. and a common electrode 115 .
  • first layer 113a and common layer 114 can be collectively referred to as EL layers.
  • the light-emitting device 130b includes the pixel electrode 111b on the insulating layer 255c, the island-shaped second layer 113b on the pixel electrode 111b, the common layer 114 on the island-shaped second layer 113b, and the common layer 114 on the common layer 114. and a common electrode 115 .
  • second layer 113b and common layer 114 can be collectively referred to as an EL layer.
  • the light-emitting device 130c includes the pixel electrode 111c on the insulating layer 255c, the island-shaped third layer 113c on the pixel electrode 111c, the common layer 114 on the island-shaped third layer 113c, and the common layer 114 on the common layer 114. and a common electrode 115 .
  • the third layer 113c and the common layer 114 can be collectively called an EL layer.
  • the configuration of the light-emitting device of this embodiment is not particularly limited, and may be a single structure or a tandem structure.
  • island-shaped layers provided for each light-emitting device are referred to as a first layer 113a, a second layer 113b, and a third layer 113c.
  • a layer shared by the light emitting devices is shown as a common layer 114 .
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c may be referred to as EL layers without including the common layer 114 in some cases.
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c have at least a light-emitting layer.
  • the first layer 113a has a light-emitting layer that emits red light
  • the second layer 113b has a light-emitting layer that emits green light
  • the third layer 113c has a light-emitting layer that emits blue light.
  • a structure having layers is preferable.
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c are respectively a hole injection layer, a hole transport layer, a hole blocking layer, a charge generation layer, an electron blocking layer, and an electron transport layer. , and an electron injection layer.
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c may have a hole-injection layer, a hole-transport layer, a light-emitting layer, and an electron-transport layer.
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c may have an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, and a hole transport layer in this order. good. Further, a hole blocking layer may be provided between the electron transport layer and the light emitting layer. Also, a hole injection layer may be provided on the hole transport layer.
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c preferably have a light-emitting layer and a carrier-transporting layer (electron-transporting layer or hole-transporting layer) on the light-emitting layer.
  • the surfaces of the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c are exposed during the manufacturing process of the display panel. exposure to light can be suppressed, and damage to the light-emitting layer can be reduced. This can improve the reliability of the light emitting device.
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c have, for example, a first light-emitting unit, a charge generation layer, and a second light-emitting unit.
  • the first layer 113a has two or more light-emitting units that emit red light
  • the second layer 113b has two or more light-emitting units that emit green light
  • the layer 113c preferably has two or more light-emitting units that emit blue light.
  • the second light-emitting unit preferably has a light-emitting layer and a carrier-transporting layer (electron-transporting layer or hole-transporting layer) on the light-emitting layer. Since the surface of the second light-emitting unit is exposed during the manufacturing process of the display panel, by providing the carrier transport layer on the light-emitting layer, the exposure of the light-emitting layer to the outermost surface is suppressed and damage to the light-emitting layer is prevented. can be reduced. This can improve the reliability of the light emitting device.
  • a carrier-transporting layer electron-transporting layer or hole-transporting layer
  • the common layer 114 has, for example, an electron injection layer or a hole injection layer.
  • the common layer 114 may have a laminate of an electron transport layer and an electron injection layer, or may have a laminate of a hole transport layer and a hole injection layer.
  • Common layer 114 is shared by light emitting devices 130a, 130b, 130c.
  • the common electrode 115 is shared by the light emitting devices 130a, 130b, and 130c.
  • a common electrode 115 shared by a plurality of light-emitting devices is electrically connected to the conductive layer 123 provided in the connecting portion 140 (see FIGS. 3A and 3B).
  • the conductive layer 123 is preferably formed using the same material and in the same process as the pixel electrodes 111a, 111b, and 111c.
  • FIG. 3A shows an example in which a common layer 114 is provided on the conductive layer 123 and the conductive layer 123 and the common electrode 115 are electrically connected via the common layer 114 .
  • the common layer 114 may not be provided in the connecting portion 140 .
  • conductive layer 123 and common electrode 115 are directly connected.
  • a mask also referred to as an area mask or a rough metal mask to distinguish from a fine metal mask
  • the common layer 114 and the common electrode 115 are formed into a region where a film is formed. can be changed.
  • the protective layer 131 may have a single layer structure or a laminated structure of two or more layers.
  • the conductivity of the protective layer 131 does not matter. At least one of an insulating film, a semiconductor film, and a conductive film can be used as the protective layer 131 .
  • the protective layer 131 By including an inorganic film in the protective layer 131, deterioration of the light-emitting device is suppressed, such as prevention of oxidation of the common electrode 115 and entry of impurities (moisture, oxygen, etc.) into the light-emitting device. Reliability can be improved.
  • inorganic insulating films such as oxide insulating films, nitride insulating films, oxynitride insulating films, and oxynitride insulating films can be used.
  • oxide insulating films include silicon oxide films, aluminum oxide films, gallium oxide films, germanium oxide films, yttrium oxide films, zirconium oxide films, lanthanum oxide films, neodymium oxide films, hafnium oxide films, and tantalum oxide films.
  • nitride insulating film include a silicon nitride film and an aluminum nitride film.
  • the oxynitride insulating film examples include a silicon oxynitride film, an aluminum oxynitride film, and the like.
  • the nitride oxide insulating film examples include a silicon nitride oxide film, an aluminum nitride oxide film, and the like.
  • the protective layer 131 preferably includes a nitride insulating film or a nitride oxide insulating film, and more preferably includes a nitride insulating film.
  • the protective layer 131 includes In—Sn oxide (also referred to as ITO), In—Zn oxide, Ga—Zn oxide, Al—Zn oxide, or indium gallium zinc oxide (In—Ga—Zn oxide).
  • ITO In—Sn oxide
  • In—Zn oxide Ga—Zn oxide
  • Al—Zn oxide Al—Zn oxide
  • indium gallium zinc oxide In—Ga—Zn oxide
  • An inorganic film containing a material such as IGZO can also be used.
  • the inorganic film preferably has a high resistance, and specifically, preferably has a higher resistance than the common electrode 115 .
  • the inorganic film may further contain nitrogen.
  • the protective layer 131 When the light emitted from the light-emitting device is taken out through the protective layer 131, the protective layer 131 preferably has high transparency to visible light.
  • the protective layer 131 preferably has high transparency to visible light.
  • ITO, IGZO, and aluminum oxide are preferable because they are inorganic materials with high transparency to visible light.
  • the protective layer 131 for example, a stacked structure of an aluminum oxide film and a silicon nitride film over the aluminum oxide film, or a stacked structure of an aluminum oxide film and an IGZO film over the aluminum oxide film, or the like can be used. can be done. By using the stacked-layer structure, impurities (such as water and oxygen) entering the EL layer can be suppressed.
  • the protective layer 131 may have an organic film.
  • protective layer 131 may have both an organic film and an inorganic film.
  • organic materials that can be used for the protective layer 131 include organic insulating materials that can be used for the insulating layer 127 described later.
  • the protective layer 131 may have a two-layer structure formed using different film formation methods. Specifically, the first layer of the protective layer 131 may be formed using the ALD method, and the second layer of the protective layer 131 may be formed using the sputtering method.
  • no insulating layer is provided between the pixel electrode 111a and the first layer 113a to cover the edge of the upper surface of the pixel electrode 111a. Further, no insulating layer is provided between the pixel electrode 111b and the second layer 113b to cover the edge of the upper surface of the pixel electrode 111b. Therefore, the interval between adjacent light emitting devices can be made very narrow. Therefore, a high-definition or high-resolution display panel can be obtained.
  • the sacrificial layer 118a is positioned on the first layer 113a of the light-emitting device 130a, and the sacrificial layer 118b is positioned on the second layer 113b of the light-emitting device 130b.
  • a sacrificial layer 118c is located on the third layer 113c of the device 130c.
  • the sacrificial layer 118a is part of the sacrificial layer that is provided in contact with the upper surface of the first layer 113a when the first layer 113a is processed.
  • the sacrificial layer 118b and the sacrificial layer 118c are part of the sacrificial layers provided when the second layer 113b and the third layer 113c were formed, respectively.
  • part of the sacrificial layer used for protecting the EL layer may remain during manufacturing.
  • the same material may be used for any two or all of the sacrificial layers 118a to 118c, or different materials may be used.
  • the sacrificial layer 118a, the sacrificial layer 118b, and the sacrificial layer 118c may be collectively referred to as the sacrificial layer 118 below.
  • one edge of the sacrificial layer 118a is aligned or nearly aligned with the edge of the first layer 113a, and the other edge of the sacrificial layer 118a is on the first layer 113a.
  • the other end of the sacrificial layer 118a preferably overlaps with the first layer 113a and the pixel electrode 111a.
  • the other end of the sacrificial layer 118a is likely to be formed on the substantially flat surface of the first layer 113a.
  • the sacrificial layers 118b and 118c the sacrificial layer 118 remains, for example, between the island-shaped EL layer (the first layer 113a, the second layer 113b, or the third layer 113c) and the insulating layer 125 .
  • the sacrificial layer 118 for example, one or more of a metal film, an alloy film, a metal oxide film, a semiconductor film, an organic insulating film, an inorganic insulating film, and the like can be used.
  • Various inorganic insulating films that can be used for the protective layer 131 can be used as the sacrificial layer.
  • inorganic insulating materials such as aluminum oxide, hafnium oxide, and silicon oxide can be used.
  • the insulating layer 125 and the insulating layer 127 cover part of the upper surface of the island-shaped EL layer (the first layer 113a, the second layer 113b, or the third layer 113c). Covering is preferred.
  • the insulating layer 125 and the insulating layer 127 cover not only the side surfaces of the island-shaped EL layer (the first layer 113a, the second layer 113b, or the third layer 113c) but also the top surface of the EL layer. It is possible to further prevent the layers from peeling off, and to improve the reliability of the light-emitting device. Moreover, the manufacturing yield of the light-emitting device can be further increased. FIG.
  • FIG. 1B shows an example in which a stacked structure of a first layer 113a, a sacrificial layer 118a, an insulating layer 125, and an insulating layer 127 is positioned over the edge of the pixel electrode 111a.
  • a laminated structure of a second layer 113b, a sacrificial layer 118b, an insulating layer 125, and an insulating layer 127 is positioned over the end of the pixel electrode 111b, and a third layer is formed over the end of the pixel electrode 111c.
  • a laminate structure of layer 113c, sacrificial layer 118c, insulating layer 125, and insulating layer 127 is located.
  • FIG. 1B and the like show an example in which the end of the first layer 113a is located outside the end of the pixel electrode 111a.
  • the pixel electrode 111a and the first layer 113a are described as an example, the same applies to the pixel electrode 111b and the second layer 113b, and the pixel electrode 111c and the third layer 113c.
  • the first layer 113a is formed so as to cover the end of the pixel electrode 111a.
  • the aperture ratio can be increased compared to a structure in which the end portion of the island-shaped EL layer is located inside the end portion of the pixel electrode.
  • the side surface of the pixel electrode with the EL layer, contact between the pixel electrode and the common electrode 115 can be suppressed, so short-circuiting of the light-emitting device can be suppressed.
  • the distance between the light emitting region of the EL layer (that is, the region overlapping with the pixel electrode) and the edge of the EL layer can be increased.
  • An edge portion of the first layer 113a, an edge portion of the second layer 113b, and an edge portion of the third layer 113c include portions that may be damaged during the manufacturing process of the display device. By not using the portion as a light-emitting region, variation in characteristics of the light-emitting device can be suppressed, and reliability can be improved.
  • the insulating layer 125 preferably covers at least one side surface of the island-shaped EL layer, and more preferably covers both side surfaces of the island-shaped EL layer.
  • the insulating layer 125 can be in contact with each side surface of the island-shaped EL layer.
  • FIG. 1B and the like show a configuration in which the end of the pixel electrode 111a is covered with the first layer 113a, and the insulating layer 125 is in contact with the side surface of the first layer 113a.
  • the edge of the pixel electrode 111b is covered with the second layer 113b
  • the edge of the pixel electrode 111c is covered with the third layer 113c
  • the insulating layer 125 is formed on the side surface of the second layer 113b. and the side surface of the third layer 113c.
  • the insulating layer 127 is provided on the insulating layer 125 so as to fill the recesses of the insulating layer 125 .
  • the insulating layer 127 overlaps with part of the top surface and the side surface of each of the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c with the insulating layer 125 interposed therebetween (it can also be said to cover the side surface).
  • the insulating layer 125 and the insulating layer 127 By providing the insulating layer 125 and the insulating layer 127, a space between adjacent island-shaped layers can be filled; It is possible to reduce unevenness with a large height difference on the formation surface and make it more flat. Therefore, the coverage of the carrier injection layer, the common electrode, and the like can be improved, and the disconnection of the carrier injection layer, the common electrode, and the like can be prevented.
  • the common layer 114 and the common electrode 115 are provided on the first layer 113a, the second layer 113b, the third layer 113c, the sacrificial layer 118, the insulating layer 125 and the insulating layer 127.
  • a step is caused between a region where the pixel electrode and the EL layer are provided and a region where the pixel electrode and the EL layer are not provided (a region between the light emitting devices). ing. Since the display panel of one embodiment of the present invention includes the insulating layer 125 and the insulating layer 127 , the step can be planarized, and coverage with the common layer 114 and the common electrode 115 can be improved. Therefore, it is possible to suppress poor connection due to disconnection. In addition, it is possible to prevent the common electrode 115 from being locally thinned due to the steps and increasing the electrical resistance.
  • the top surface of the insulating layer 127 preferably has a highly flat shape. You may have a recessed part.
  • the upper surface of the insulating layer 127 preferably has a highly flat and smooth convex shape.
  • the insulating layer 125 can be provided so as to be in contact with the island-shaped EL layer. As a result, peeling of the island-shaped EL layer can be prevented. Adhesion between the insulating layer 125 and the EL layer has the effect of fixing or bonding adjacent island-shaped EL layers to each other. This can improve the reliability of the light emitting device. Moreover, the production yield of the light-emitting device can be increased.
  • the insulating layer 125 has a region in contact with the side surface of the island-shaped EL layer and functions as a protective insulating layer for the EL layer.
  • impurities oxygen, moisture, and the like
  • the display panel can have high reliability.
  • the insulating layer 125 can be an insulating layer having 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.
  • a hafnium film, a tantalum oxide film, and the like are included.
  • the nitride insulating film include a silicon nitride film and an aluminum nitride film.
  • Examples of the oxynitride insulating film include a silicon oxynitride film, an aluminum oxynitride film, and the like.
  • the nitride oxide insulating film examples include a silicon nitride oxide film, an aluminum nitride oxide film, and the like.
  • aluminum oxide is preferable because it has a high etching selectivity with respect to the EL layer and has a function of protecting the EL layer during formation of the insulating layer 127 described later.
  • an inorganic insulating film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon oxide film formed by an ALD method to the insulating layer 125, the insulating layer 125 has few pinholes and has an excellent function of protecting the EL layer. can be formed.
  • the insulating layer 125 may have a layered structure of a film formed by an ALD method and a film formed by a sputtering method.
  • the insulating layer 125 may have a laminated structure of, for example, an aluminum oxide film formed by ALD and a silicon nitride film formed by sputtering.
  • the insulating layer 125 preferably functions as a barrier insulating layer against at least one of water and oxygen. Further, the insulating layer 125 preferably has a function of suppressing diffusion of at least one of water and oxygen. Further, the insulating layer 125 preferably has a function of capturing or fixing at least one of water and oxygen (also referred to as gettering).
  • the insulating layer 125 has a function as a barrier insulating layer or a gettering function to suppress entry of impurities (typically, at least one of water and oxygen) that can diffuse into each light-emitting device from the outside. is possible. With such a structure, a highly reliable light-emitting device and a highly reliable display panel can be provided.
  • impurities typically, at least one of water and oxygen
  • the insulating layer 125 preferably has a low impurity concentration. Accordingly, it is possible to suppress deterioration of the EL layer due to entry of impurities from the insulating layer 125 into the EL layer. In addition, by reducing the impurity concentration in the insulating layer 125, the barrier property against at least one of water and oxygen can be improved.
  • the insulating layer 125 preferably has a sufficiently low hydrogen concentration or carbon concentration, or preferably both.
  • Methods for forming the insulating layer 125 include a sputtering method, a CVD method, a pulsed laser deposition (PLD) method, an ALD method, and the like.
  • the insulating layer 125 is preferably formed by an ALD method with good coverage.
  • the substrate temperature is preferably 60° C. or higher, more preferably 80° C. or higher, more preferably 100° C. or higher, and more preferably 120° C. or higher.
  • the substrate temperature is preferably 200° C. or lower, more preferably 180° C. or lower, more preferably 160° C. or lower, more preferably 150° C. or lower, and more preferably 140° C. or lower.
  • heat resistant temperature indicators include glass transition point, softening point, melting point, thermal decomposition temperature, and 5% weight loss temperature.
  • the heat resistance temperature of the EL layer can be any one of these temperatures, preferably the lowest temperature among them.
  • the insulating layer 125 it is preferable to form an insulating film having a thickness of, for example, 3 nm or more, 5 nm or more, or 10 nm or more and 200 nm or less, 150 nm or less, 100 nm or less, or 50 nm or less.
  • the insulating layer 127 provided on the insulating layer 125 has a function of flattening unevenness with a large height difference of the insulating layer 125 formed between adjacent light emitting devices. In other words, the presence of the insulating layer 127 has the effect of improving the flatness of the surface on which the common electrode 115 is formed.
  • An insulating layer containing an organic material can be suitably used as the insulating layer 127 .
  • the organic material it is preferable to use a photosensitive organic resin, and for example, a photosensitive acrylic resin may be used.
  • the viscosity of the material of the insulating layer 127 may be 1 cP or more and 1500 cP or less, preferably 1 cP or more and 12 cP or less. By setting the viscosity of the material of the insulating layer 127 within the above range, the insulating layer 127 having a tapered shape, which will be described later, can be formed relatively easily.
  • acrylic resin does not only refer to polymethacrylate esters or methacrylic resins, but may refer to all acrylic polymers in a broad sense.
  • the insulating layer 127 only needs to have a tapered side surface as described later, and the organic material that can be used as the insulating layer 127 is not limited to the above.
  • 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. sometimes you can.
  • an organic material such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, or alcohol-soluble polyamide resin can be applied.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • polyvinyl butyral polyvinylpyrrolidone
  • polyethylene glycol polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • polyglycerin polyglycerin
  • pullulan polyethylene glycol
  • pullulan polyglycerin
  • pullulan water-soluble cellulose
  • alcohol-soluble polyamide resin water-soluble polyamide resin
  • a photoresist can be used as the photosensitive resin in some cases.
  • a positive material or a negative material can be used as the photosensitive resin in some cases.
  • a material that absorbs visible light may be used for the insulating layer 127 . Since the insulating layer 127 absorbs light emitted from the light emitting device, leakage of light (stray light) from the light emitting device to an adjacent light emitting device via the insulating layer 127 can be suppressed. Thereby, the display quality of the display panel can be improved. In addition, since the display quality can be improved without using a polarizing plate for the display panel, the weight and thickness of the display panel can be reduced.
  • Materials that absorb visible light include materials containing pigments such as black, materials containing dyes, light-absorbing resin materials (e.g., polyimide), and resin materials that can be used for color filters (color filter materials ).
  • resin materials that can be used for color filters color filter materials
  • by mixing color filter materials of three or more colors it is possible to obtain a black or nearly black resin layer.
  • the insulating layer 127 is formed using a wet film formation method such as spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, curtain coating, knife coating, or the like. can be formed.
  • a wet film formation method such as spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, curtain coating, knife coating, or the like.
  • the insulating layer 127 is formed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the EL layer.
  • the substrate temperature when forming the insulating layer 127 is typically 200° C. or lower, preferably 180° C. or lower, more preferably 160° C. or lower, more preferably 150° C. or lower, and more preferably 140° C. or lower. .
  • FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of region 139 including insulating layer 127 and its periphery between light emitting devices 130a and 130b.
  • the insulating layer 127 between the light emitting device 130a and the light emitting device 130b will be described below as an example. The same can be said for the insulating layer 127 and the like.
  • FIG. 2B is an enlarged view of the vicinity of the end portion of the insulating layer 127 on the second layer 113b shown in FIG. 2A.
  • an end portion of the insulating layer 127 on the second layer 113b may be taken as an example. The same can be said for the edge of the insulating layer 127 and the like.
  • a first layer 113a is provided covering the pixel electrode 111a
  • a second layer 113b is provided covering the pixel electrode 111b.
  • a sacrificial layer 118a is provided in contact with part of the top surface of the first layer 113a
  • a sacrificial layer 118b is provided in contact with part of the top surface of the second layer 113b.
  • An insulating layer 125 is provided in contact with the top and side surfaces of the sacrificial layer 118a, the side surfaces of the first layer 113a, the top surface of the insulating layer 255c, the top and side surfaces of the sacrificial layer 118b, and the side surfaces of the second layer 113b.
  • An insulating layer 127 is provided in contact with the upper surface of the insulating layer 125 .
  • a common layer 114 is provided over the first layer 113a, the sacrificial layer 118a, the second layer 113b, the sacrificial layer 118b, the insulating layer 125, and the insulating layer 127, and the common electrode 115 is provided on the common layer 114. .
  • the insulating layer 127 preferably has a tapered shape with a taper angle ⁇ 1 on the side surface in a cross-sectional view of the display device.
  • the taper angle ⁇ 1 is the angle between the side surface of the insulating layer 127 and the substrate surface.
  • the angle formed by the side surface of the insulating layer 127 with the upper surface of the flat portion of the insulating layer 125, the upper surface of the flat portion of the second layer 113b, or the upper surface of the flat portion of the pixel electrode 111b is not limited to the substrate surface. good.
  • the side surface of the insulating layer 127 is a convex curved surface above the flat portion of the first layer 113a, the second layer 113b, or the third layer 113c, as shown in FIG. 2B. Sometimes refers to the side of the shape part.
  • the taper angle ⁇ 1 of the insulating layer 127 is less than 90°, preferably 60° or less, more preferably 45° or less.
  • the upper surface of the insulating layer 127 preferably has a convex shape.
  • the convex curved surface shape of the upper surface of the insulating layer 127 is preferably a shape that gently swells toward the center. Further, it is preferable that the convex curved surface portion at the center of the upper surface of the insulating layer 127 has a shape that is smoothly connected to the tapered portion at the end of the side surface.
  • the sacrificial layer 118b and the insulating layer 125 have protrusions 116 on the pixel electrodes 111b.
  • the projecting portion 116 is positioned outside the end portion of the insulating layer 127 in a cross-sectional view of the display device.
  • the sacrificial layer 118a and the insulating layer 125 also have similar projecting portions 116 on the pixel electrode 111a.
  • the projecting portion 116 preferably has a tapered shape with a taper angle ⁇ 2 on the side surface in a cross-sectional view of the display device.
  • the taper angle ⁇ 2 is the angle between the side surface of the sacrificial layer 118b and the substrate surface.
  • the angle is not limited to the substrate surface, and may be the angle formed by the upper surface of the flat portion of the second layer 113b or the upper surface of the flat portion of the pixel electrode 111b and the side surface of the sacrificial layer 118b.
  • the angle formed by the side surface of the insulating layer 125 and the substrate surface may be used instead of the side surface of the sacrificial layer 118b.
  • the taper angle ⁇ 2 of the projecting portion 116 is less than 90°, preferably 60° or less, more preferably 45° or less, and even more preferably 20° or less.
  • the taper angle ⁇ 2 of the protrusion 116 may be smaller than the taper angle ⁇ 1 of the insulating layer 127 .
  • the projecting portion 116 under the side edge of the insulating layer 127, the vicinity of the interface between the side edge of the insulating layer 127 and the insulating layer 125 is side-etched. The formation of cavities between 125 can be suppressed. When such a cavity is formed, the common layer 114 and the common electrode 115 are likely to be disconnected due to the step due to the cavity.
  • the insulating layer 125 and the sacrificial layer 118b so as to provide the projecting portion 116, it is possible to suppress the side etch from proceeding deep under the insulating layer 127 and prevent the cavity from becoming large. . Therefore, by providing the projecting portion 116, it is possible to prevent the common layer 114 and the common electrode 115 from being disconnected in the region from the upper surface of the insulating layer 127 to the upper surface of the second layer 113b.
  • the insulating layer 125 may have a region (hereinafter referred to as a counterbore portion 133 ) thinner than other portions (for example, a portion overlapping the insulating layer 127 ) in the projecting portion 116 . Note that depending on the film thickness of the insulating layer 125, the insulating layer 125 may disappear at the projecting portion 116, and the counterbore 133 may be formed up to the sacrificial layer 118b. Also, the insulating layer 125 may similarly have a counterbore 133 on the side of the first layer 113a.
  • one end of the insulating layer 127 overlaps the pixel electrode 111a and the other end of the insulating layer 127 overlaps the pixel electrode 111b.
  • the end portion of the insulating layer 127 and the projecting portion 116 can be formed over the substantially flat region of the first layer 113a (second layer 113b). Therefore, it becomes relatively easy to form the tapered shape of the insulating layer 127 and the tapered shape of the protruding portion 116 by processing as described above.
  • region 139 by providing insulating layer 127, insulating layer 125, sacrificial layer 118a, and sacrificial layer 118b as described above, a substantially planar region of first layer 113a is expanded to a substantially planar region of second layer 113b. It is possible to prevent the common layer 114 and the common electrode 115 from having discontinuities and locally thin portions. Therefore, between the light emitting devices, it is necessary to suppress the occurrence of a connection failure due to a disconnection between the common layer 114 and the common electrode 115 and an increase in electrical resistance due to a locally thin film thickness. can be done. Accordingly, the display quality of the display device according to one embodiment of the present invention can be improved.
  • each of the first to third layers 113a to 113c may have a different film thickness.
  • the thickness of each of the first layer 113a to the third layer 113c may be set according to the optical path length that intensifies the emitted light. Thereby, a microcavity structure can be realized and the color purity in each light emitting device can be enhanced.
  • the film thickness of the third layer 113c is made the thickest and the film thickness of the second layer 113b is made thickest.
  • the film thickness can be made the thinnest. Note that the thickness of each EL layer can be adjusted in consideration of the wavelength of light emitted from each light-emitting element, the optical characteristics of the layers forming the light-emitting element, the electrical characteristics of the light-emitting element, and the like. .
  • the configuration in which the counterbore portion 133 does not overlap the insulating layer 127 has been described, but the configuration is not limited to this.
  • a portion of counterbore 133 may overlap insulating layer 127 .
  • the upper surface of the sacrificial layer 118 is preferably in contact with the lower surface of the insulating layer 127 at the counterbore portion 133 .
  • the display panel of this embodiment can reduce the distance between the light emitting devices.
  • the distance between light-emitting devices, the distance between EL layers, or the distance between pixel electrodes is less than 10 ⁇ m, 8 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or less, 3 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or less, 1 ⁇ m or less, 500 nm or less, 200 nm or less, or 100 nm or less.
  • the display panel of this embodiment has a region where the distance between two adjacent island-shaped EL layers is 1 ⁇ m or less, preferably 0.5 ⁇ m (500 nm) or less, more preferably 0.5 ⁇ m (500 nm) or less. has a region of 100 nm or less.
  • a light shielding layer may be provided on the surface of the substrate 120 on the resin layer 122 side.
  • various optical members can be arranged outside the substrate 120 .
  • optical members include polarizing plates, retardation plates, light diffusion layers (diffusion films, etc.), antireflection layers, light collecting films, and the like.
  • an antistatic film that suppresses adhesion of dust, a water-repellent film that prevents adhesion of dirt, a hard coat film that suppresses the occurrence of scratches due to use, a shock absorption layer, etc. Layers may be arranged.
  • a glass layer or a silica layer (SiO x layer) as a surface protective layer, because surface contamination and scratching can be suppressed.
  • the surface protective layer DLC (diamond-like carbon), aluminum oxide (AlO x ), polyester-based material, polycarbonate-based material, or the like may be used.
  • a material having a high visible light transmittance is preferably used for the surface protective layer.
  • Glass, quartz, ceramics, sapphire, resin, metal, alloy, semiconductor, etc. can be used for the substrate 120 .
  • a material that transmits the light is used for the substrate on the side from which the light from the light-emitting device is extracted.
  • Using a flexible material for the substrate 120 can increase the flexibility of the display panel.
  • a polarizing plate may be used as the substrate 120 .
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyacrylonitrile resins, acrylic resins, polyimide resins, polymethyl methacrylate resins, polycarbonate (PC) resins, and polyethersulfone (PES) resins.
  • polyamide resin nylon, aramid, etc.
  • polysiloxane resin cycloolefin resin
  • polystyrene resin polyamideimide resin
  • polyurethane resin polyvinyl chloride resin
  • polyvinylidene chloride resin polypropylene resin
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • ABS resin cellulose nanofiber, etc.
  • glass having a thickness that is flexible may be used.
  • a substrate having high optical isotropy has small birefringence (it can be said that the amount of birefringence is small).
  • the absolute value of the retardation (retardation) value of the substrate with high optical isotropy is preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less, and even more preferably 10 nm or less.
  • Films with high optical isotropy include triacetyl cellulose (TAC, also called cellulose triacetate) films, cycloolefin polymer (COP) films, cycloolefin copolymer (COC) films, and acrylic films.
  • TAC triacetyl cellulose
  • COP cycloolefin polymer
  • COC cycloolefin copolymer
  • a film having a low water absorption rate as the substrate.
  • various curable adhesives such as photocurable adhesives such as ultraviolet curable adhesives, reaction curable adhesives, thermosetting adhesives, and anaerobic adhesives can be used.
  • These adhesives include epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, phenol resins, polyimide resins, imide resins, PVC (polyvinyl chloride) resins, PVB (polyvinyl butyral) resins, EVA (ethylene vinyl acetate) resins, and the like.
  • a material with low moisture permeability such as epoxy resin is preferable.
  • a two-liquid mixed type resin may be used.
  • an adhesive sheet or the like may be used.
  • the pixel can be configured to have four types of sub-pixels.
  • FIG. 4A A top view of the display panel 100 is shown in FIG. 4A.
  • the display panel 100 has a display section in which a plurality of pixels 110 are arranged in a matrix and a connection section 140 outside the display section.
  • a pixel 110 shown in FIG. 4A is composed of four types of sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d.
  • the sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d can be configured to have light-emitting devices that emit light of different colors.
  • the sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d include four sub-pixels of R, G, B, and W, sub-pixels of four colors of R, G, B, and Y, and R, G, B, For example, four sub-pixels of IR.
  • the display panel of one embodiment of the present invention may include a light-receiving device in a pixel.
  • three may be configured with light-emitting devices, and the remaining one may be configured with light-receiving devices.
  • a pn-type or pin-type photodiode can be used as the light receiving device.
  • a light-receiving device functions as a photoelectric conversion device (also referred to as a photoelectric conversion element) that detects light incident on the light-receiving device and generates an electric charge. The amount of charge generated from the light receiving device is determined based on the amount of light incident on the light receiving device.
  • organic photodiode having a layer containing an organic compound as the light receiving device.
  • Organic photodiodes can be easily made thinner, lighter, and larger, and have a high degree of freedom in shape and design, so they can be applied to various display panels.
  • an organic EL device is used as the light emitting device and an organic photodiode is used as the light receiving device.
  • An organic EL device and an organic photodiode can be formed on the same substrate. Therefore, an organic photodiode can be incorporated in a display panel using an organic EL device.
  • a light receiving device has an active layer that functions at least as a photoelectric conversion layer between a pair of electrodes.
  • one of a pair of electrodes may be referred to as a pixel electrode and the other may be referred to as a common electrode.
  • one electrode functions as an anode and the other electrode functions as a cathode.
  • the light-receiving device can be driven by applying a reverse bias between the pixel electrode and the common electrode, thereby detecting light incident on the light-receiving device, generating electric charge, and extracting it as a current.
  • the pixel electrode may function as a cathode and the common electrode may function as an anode.
  • a manufacturing method similar to that for the light-emitting device can also be applied to the light-receiving device.
  • the island-shaped active layer (also called photoelectric conversion layer) of the light receiving device is not formed using a fine metal mask, but is formed by forming a film that will become the active layer over the surface and then processing it. Therefore, the island-shaped active layer can be formed with a uniform thickness. Further, by providing the sacrificial layer on the active layer, the damage to the active layer during the manufacturing process of the display panel can be reduced, and the reliability of the light-receiving device can be improved.
  • FIG. 4B shows a cross-sectional view between the dashed-dotted line X3-X4 in FIG. 4A. It should be noted that FIG. 1B can be referred to for the cross-sectional view along the dashed-dotted line X1-X2 in FIG. 4A, and FIG. 3A or FIG. 3B can be referred to for the cross-sectional view along the dashed-dotted line Y1-Y2.
  • the display panel 100 has an insulating layer provided on a layer 101 including transistors, a light-emitting device 130a and a light-receiving device 150 are provided on the insulating layer, and the light-emitting device and the light-receiving device are covered.
  • a protective layer 131 is provided, and the substrate 120 is bonded by a resin layer 122 .
  • An insulating layer 125 and an insulating layer 127 on the insulating layer 125 are provided in a region between the adjacent light emitting device and light receiving device.
  • FIG. 4B shows an example in which the light emitting device 130a emits light toward the substrate 120 side and light enters the light receiving device 150 from the substrate 120 side (see light Lem and light Lin).
  • the configuration of the light emitting device 130a is as described above.
  • the light receiving device 150 includes a pixel electrode 111d on the insulating layer 255c, a fourth layer 113d on the pixel electrode 111d, a common layer 114 on the fourth layer 113d, and a common electrode 115 on the common layer 114. have.
  • the fourth layer 113d includes at least the active layer.
  • the fourth layer 113d is a layer provided in the light receiving device 150 and not provided in the light emitting device.
  • the common layer 114 is a sequence of layers shared by the light-emitting and light-receiving devices.
  • a layer shared by the light-receiving device and the light-emitting device may have different functions in the light-emitting device and in the light-receiving device. Components are sometimes referred to herein based on their function in the light emitting device.
  • a hole-injecting layer functions as a hole-injecting layer in light-emitting devices and as a hole-transporting layer in light-receiving devices.
  • an electron-injecting layer functions as an electron-injecting layer in light-emitting devices and as an electron-transporting layer in light-receiving devices.
  • a layer shared by the light-receiving device and the light-emitting device may have the same function in the light-emitting device as in the light-receiving device.
  • a hole-transporting layer functions as a hole-transporting layer in both a light-emitting device and a light-receiving device
  • an electron-transporting layer functions as an electron-transporting layer in both a light-emitting device and a light-receiving device.
  • a sacrificial layer 118 a is positioned between the first layer 113 a and the insulating layer 125
  • a sacrificial layer 118 d is positioned between the fourth layer 113 d and the insulating layer 125 .
  • the sacrificial layer 118a is part of the sacrificial layer provided on the first layer 113a when the first layer 113a is processed.
  • the sacrificial layer 118d is part of the sacrificial layer provided in contact with the upper surface of the fourth layer 113d when processing the fourth layer 113d including the active layer.
  • Sacrificial layer 118a and sacrificial layer 118d may have the same material or may have different materials.
  • a display panel having a light-emitting device and a light-receiving device in a pixel since the pixel has a light-receiving function, it is possible to detect contact or proximity of an object while displaying an image. For example, in addition to displaying an image with all the sub-pixels of the display panel, some sub-pixels emit light as a light source, some sub-pixels detect light, and the remaining sub-pixels display an image. can also be displayed.
  • light-emitting devices are arranged in a matrix in the display portion, and an image can be displayed on the display portion.
  • light receiving devices are arranged in a matrix in the display section, and the display section has one or both of an imaging function and a sensing function in addition to an image display function.
  • the display part can be used for an image sensor or a touch sensor. That is, by detecting light on the display portion, an image can be captured, or proximity or contact of an object (a finger, hand, pen, or the like) can be detected.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can use a light-emitting device as a light source of a sensor.
  • the light-receiving device when an object reflects (or scatters) light emitted by a light-emitting device included in the display portion, the light-receiving device can detect the reflected light (or scattered light).
  • the reflected light or scattered light.
  • imaging or touch detection is possible.
  • the display panel can capture an image using the light receiving device.
  • the display panel of this embodiment can be used as a scanner.
  • an image sensor can be used to acquire data related to biometric information such as fingerprints and palm prints.
  • the display panel can incorporate a biometric sensor.
  • the biometric authentication sensor By incorporating the biometric authentication sensor into the display panel, the number of parts in the electronic device can be reduced compared to the case where the biometric authentication sensor is provided separately from the display panel, and the size and weight of the electronic device can be reduced. .
  • the display panel can detect proximity or contact of an object using the light receiving device.
  • a display panel of one embodiment of the present invention can have one or both of an imaging function and a sensing function in addition to an image display function.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be said to have a structure that is highly compatible with functions other than the display function.
  • a conductive film that transmits visible light is used for the electrode on the light extraction side of the pixel electrode and common electrode.
  • a conductive film that reflects visible light is preferably used for the electrode on the side from which light is not extracted.
  • a conductive film that transmits visible light and infrared light is used for the electrode on the side from which light is extracted, and a conductive film is used for the electrode on the side that does not extract light.
  • a conductive film that reflects visible light and infrared light is preferably used.
  • a conductive film that transmits visible light may also be used for the electrode on the side from which light is not extracted.
  • the electrode is preferably arranged between the reflective layer and the EL layer. That is, the light emitted from the EL layer may be reflected by the reflective layer and extracted from the display panel.
  • indium tin oxide also referred to as In—Sn oxide, ITO
  • In—Si—Sn oxide also referred to as ITSO
  • indium zinc oxide In—Zn oxide
  • In—W— Zn oxides aluminum-containing alloys (aluminum alloys) such as alloys of aluminum, nickel, and lanthanum (Al-Ni-La)
  • Al-Ni-La aluminum-containing alloys
  • Al-Ni-La aluminum-containing alloys
  • alloys of silver, palladium and copper Ag-Pd-Cu, also referred to as APC
  • elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table of elements not exemplified above e.g., lithium (Li), cesium (Cs), calcium (Ca), strontium (Sr)), europium (Eu), ytterbium
  • Yb rare earth metal
  • an alloy containing an appropriate combination thereof, graphene, or the like can be used.
  • a micro optical resonator (microcavity) structure is preferably applied to the light emitting device. Therefore, one of the pair of electrodes of the light-emitting device preferably has an electrode (semi-transmissive/semi-reflective electrode) that is transparent and reflective to visible light, and the other is an electrode that is reflective to visible light ( reflective electrode). Since the light-emitting 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 can have a laminated structure of a reflective electrode and an electrode having transparency to visible light (also referred to as a transparent electrode).
  • the light transmittance of the transparent electrode is set to 40% or more.
  • the light-emitting device preferably uses an electrode having a transmittance of 40% or more for visible light (light with a wavelength of 400 nm or more and less than 750 nm).
  • 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 layer is a layer containing a light-emitting material (also called a light-emitting substance).
  • the emissive layer can have one or more emissive materials.
  • a substance exhibiting emission colors such as blue, purple, violet, green, yellow-green, yellow, orange, and red is used as appropriate.
  • a substance that emits near-infrared light can be used as the light-emitting substance.
  • Examples of light-emitting substances include fluorescent materials, phosphorescent materials, TADF materials, and quantum dot materials.
  • fluorescent materials include pyrene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene derivatives, fluorene derivatives, carbazole derivatives, dibenzothiophene derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, quinoxaline derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, phenanthrene derivatives, and naphthalene derivatives. be done.
  • Examples of phosphorescent materials include organometallic complexes (especially iridium complexes) having a 4H-triazole skeleton, 1H-triazole skeleton, imidazole skeleton, pyrimidine skeleton, pyrazine skeleton, or pyridine skeleton, and phenylpyridine derivatives having an electron-withdrawing group.
  • organometallic complexes especially iridium complexes
  • platinum complexes, rare earth metal complexes, etc. which are used as ligands, can be mentioned.
  • the light-emitting layer may contain one or more organic compounds (host material, assist material, etc.) in addition to the light-emitting substance (guest material).
  • One or both of a hole-transporting material and an electron-transporting material can be used as the one or more organic compounds.
  • Bipolar materials or TADF materials may also be used as one or more organic compounds.
  • the light-emitting layer preferably includes, for example, a phosphorescent material and a combination of a hole-transporting material and an electron-transporting material that easily form an exciplex.
  • ExTET Exciplex-Triplet Energy Transfer
  • a combination that forms an exciplex exhibiting light emission at a wavelength 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 first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c each include a substance with a high hole-injection property, a substance with a high hole-transport property, and a hole-blocking material as layers other than the light-emitting layer. , a substance with a high electron-transport property, a substance with a high electron-injection property, an electron-blocking material, a bipolar substance (a substance with high electron-transport property and hole-transport property), or the like.
  • 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 first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c are respectively a hole-injecting layer, a hole-transporting layer, a hole-blocking layer, an electron-blocking layer, an electron-transporting layer, and an electron layer. It may have one or more of the injection layers.
  • the common layer 114 one or more of a hole injection layer, a hole transport layer, a hole block layer, an electron block layer, an electron transport layer, and an electron injection layer can be applied.
  • a carrier injection layer (hole injection layer or electron injection layer) may be formed as the common layer 114 . Note that the light emitting device need not have the common layer 114 .
  • Each of the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c preferably has a light emitting layer and a carrier transport layer on the light emitting layer. As a result, it is possible to prevent the light-emitting layer from being exposed to the outermost surface during the manufacturing process of the display panel 100, and reduce damage to the light-emitting layer. This can improve the reliability of the light emitting device.
  • the hole-injecting layer is a layer that injects holes from the anode into the hole-transporting layer, and contains a material with high hole-injecting properties.
  • highly hole-injecting materials include aromatic amine compounds and composite materials containing a hole-transporting material and an acceptor material (electron-accepting material).
  • the hole-transporting layer is a layer that transports the holes injected from the anode through the hole-injecting layer to the light-emitting 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-transporting layer is a layer that transports electrons injected from the cathode through the electron-injecting layer to the light-emitting layer.
  • the electron-transporting layer is a layer containing an electron-transporting material.
  • an electron-transporting material a substance having an electron mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more is preferable. Note that substances other than these substances can be used as long as they have a higher electron-transport property than hole-transport property.
  • electron-transporting materials include metal complexes having a quinoline skeleton, metal complexes having a benzoquinoline skeleton, metal complexes having an oxazole skeleton, metal complexes having a thiazole skeleton, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, ⁇ -electrons 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 deficient heteroaromatic compound can be used.
  • the electron injection layer is a layer that injects electrons from the cathode to the electron transport layer, and is a layer that contains a material with high electron injection properties.
  • Alkali metals, alkaline earth metals, or compounds thereof can be used as materials with high electron injection properties.
  • a composite material containing an electron-transporting material and a donor material (electron-donating material) can also be used as a material with high electron-injecting properties.
  • the electron injection layer examples include lithium, cesium, ytterbium, lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF x , x is an arbitrary number), and 8-(quinolinolato)lithium (abbreviation: Liq), 2-(2-pyridyl)phenoratritium (abbreviation: LiPP), 2-(2-pyridyl)-3-pyridinolatritium (abbreviation: LiPPy), 4-phenyl-2-(2-pyridyl)pheno Alkali metals such as latolithium (abbreviation: LiPPP), lithium oxide (LiO x ), cesium carbonate, alkaline earth metals, or compounds thereof can be used.
  • the electron injection layer may have a laminated structure of two or more layers. As the laminated structure, for example, lithium fluoride can be used for the first layer and ytterbium can be used for the second layer.
  • an electron-transporting material may be used as the electron injection layer.
  • a compound having a lone pair of electrons and an electron-deficient heteroaromatic ring can be used as the electron-transporting material.
  • a compound having at least one of a pyridine ring, diazine ring (pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring), and triazine ring can be used.
  • the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level of the organic compound having an unshared electron pair is preferably -3.6 eV or more and -2.3 eV or less.
  • CV cyclic voltammetry
  • photoelectron spectroscopy optical absorption spectroscopy
  • inverse photoelectron spectroscopy etc. are used to determine the highest occupied molecular orbital (HOMO: Highest Occupied Molecular Orbital) level and LUMO level of an organic compound. can be estimated.
  • BPhen 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • NBPhen 2,9-di(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • HATNA diquinoxalino [2,3-a:2′,3′-c]phenazine
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris[3′-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl]-1,3 , 5-triazine
  • a charge generation layer (also referred to as an intermediate layer) is provided between two light-emitting units.
  • the intermediate layer 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.
  • charge generation layer for example, materials applicable to the electron injection layer, such as lithium, can be suitably used.
  • a material applicable to the hole injection layer can be preferably used.
  • a layer containing a hole-transporting material and an acceptor material (electron-accepting material) can be used as the charge-generating layer.
  • a layer containing an electron-transporting material and a donor material can be used for the charge generation layer.
  • FIGS. 5A to 9C show side by side a cross-sectional view taken along dashed line X1-X2 and a cross-sectional view taken along Y1-Y2 in FIG. 1A.
  • the thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, etc.) that make up the display panel can be formed using a sputtering method, a CVD method, a vacuum deposition method, a PLD method, an ALD method, or the like.
  • CVD methods include PECVD and thermal CVD.
  • one of the thermal CVD methods is the metal organic CVD (MOCVD) method.
  • the thin films (insulating film, semiconductor film, conductive film, etc.) that make up the display panel can be applied by spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating. , curtain coating, knife coating, or the like.
  • vacuum processes such as vapor deposition and solution processes such as spin coating and inkjet can be used to fabricate light-emitting devices.
  • vapor deposition methods include physical vapor deposition (PVD) such as sputtering, ion plating, ion beam vapor deposition, molecular beam vapor deposition, and vacuum vapor deposition, and chemical vapor deposition (CVD).
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • the functional layers (hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, electron transport layer, electron injection layer, etc.) included in the EL layer may be formed by a vapor deposition method (vacuum vapor deposition method, etc.), a coating method (dip coating method, die coat method, bar coat method, spin coat method, spray coat method, etc.), printing method (inkjet method, screen (stencil printing) method, offset (lithographic printing) method, flexographic (letterpress printing) method, gravure method, or micro contact method, etc.).
  • a vapor deposition method vacuum vapor deposition method, etc.
  • a coating method dip coating method, die coat method, bar coat method, spin coat method, spray coat method, etc.
  • printing method inkjet method, screen (stencil printing) method, offset (lithographic printing) method, flexographic (letterpress printing) method, gravure method, or micro contact method, etc.
  • the thin film when processing the thin film that constitutes the display panel, a photolithography method or the like can be used.
  • the thin film may be processed by a nanoimprint method, a sandblast method, a lift-off method, or the like.
  • an island-shaped thin film may be directly formed by a film formation method using a shielding mask such as a metal mask.
  • a photolithography method there are typically the following two methods.
  • One is a method of forming a resist mask on a thin film to be processed, processing the thin film by etching or the like, and removing the resist mask.
  • the other is a method of forming a photosensitive thin film, then performing exposure and development to process the thin film into a desired shape.
  • the light used for exposure can be, for example, i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or a mixture of these.
  • ultraviolet rays, KrF laser light, ArF laser light, or the like can also be used.
  • extreme ultraviolet (EUV: Extreme Ultra-violet) light or X-rays may be used.
  • An electron beam can also be used instead of the light used for exposure. The use of extreme ultraviolet light, X-rays, or electron beams is preferable because extremely fine processing is possible.
  • a photomask may not be used when exposure is performed by scanning a beam such as an electron beam.
  • a dry etching method, a wet etching method, a sandblasting method, or the like can be used to etch the thin film.
  • an insulating layer 255a, an insulating layer 255b, and an insulating layer 255c are formed in this order over the layer 101 including transistors.
  • the insulating layers 255a, 255b, and 255c can have the structure applicable to the insulating layers 255a, 255b, and 255c described above.
  • the pixel electrodes 111a, 111b, 111c and the conductive layer 123 are formed on the insulating layer 255c, and the first layer 113A is formed on the pixel electrodes 111a, 111b, 111c. Then, a first sacrificial layer 118A is formed on the first layer 113A, and a second sacrificial layer 119A is formed on the first sacrificial layer 118A.
  • the end of the first layer 113A on the connecting part 140 side is located inside the end of the first sacrificial layer 118A.
  • a mask for defining a film formation area also referred to as an area mask or a rough metal mask to distinguish it from a fine metal mask
  • the first layer 113A, the first sacrificial layer 118A, and the first layer 118A can be formed. 2 of the sacrificial layer 119A can be changed.
  • a light-emitting device is formed using a resist mask. By combining with an area mask as described above, a light-emitting device can be manufactured through a relatively simple process.
  • the pixel electrodes 111a, 111b, and 111c can be applied with the configurations applicable to the pixel electrodes described above.
  • the pixel electrodes 111a, 111b, and 111c can be formed by sputtering or vacuum deposition, for example.
  • the end portions of the pixel electrodes 111a, 111b, and 111c are preferably tapered. As a result, the coverage of the layers formed over the pixel electrodes 111a, 111b, and 111c is improved, and the manufacturing yield of the light-emitting device can be increased.
  • the first layer 113A is a layer that later becomes the first layer 113a. Therefore, the above-described structure applicable to the first layer 113a can be applied.
  • the first layer 113A 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 first layer 113A is preferably formed using an evaporation method.
  • a premixed material may be used in deposition using a vapor deposition method. In this specification and the like, a premix material is a composite material in which a plurality of materials are blended or mixed in advance.
  • the first layer 113A and the second layer 113B and the third layer 113C formed in later steps are films having high resistance to processing conditions. Specifically, a film having a high etching selectivity with respect to various EL layers is used.
  • first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A for example, a sputtering method, an ALD method (including a thermal ALD method and a PEALD method), a CVD method, or a vacuum deposition method can be used.
  • the first sacrificial layer 118A formed on and in contact with the EL layer is preferably formed using a formation method that causes less damage to the EL layer than the method for forming the second sacrificial layer 119A.
  • first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A are formed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the EL layer.
  • the substrate temperature when forming the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A is typically 200° C. or lower, preferably 150° C. or lower, more preferably 120° C. or lower, and more preferably 120° C. or lower. It is 100° C. or lower, more preferably 80° C. or lower.
  • a film that can be removed by a wet etching method is preferably used for the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A.
  • damage to the first layer 113A during processing of the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A can be reduced as compared with the case of using the dry etching method.
  • a film having a high etching selectivity with respect to the second sacrificial layer 119A for the first sacrificial layer 118A is preferable to use a film having a high etching selectivity with respect to the second sacrificial layer 119A for the first sacrificial layer 118A.
  • each layer constituting the EL layer is difficult to process.
  • various sacrificial layers are difficult to process in the process of processing each layer constituting the EL layer. It is desirable to select the material of the sacrificial layer, the processing method, and the processing method of the EL layer in consideration of these factors.
  • the sacrificial layer is formed to have a two-layer structure of the first sacrificial layer and the second sacrificial layer is shown; It may have a laminated structure.
  • inorganic films such as metal films, alloy films, metal oxide films, semiconductor films, and inorganic insulating films can be used.
  • first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A for example, gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, titanium, aluminum, yttrium, Metallic materials such as zirconium and tantalum, or alloy materials containing such metallic materials can be used. In particular, it is preferable to use a low melting point material such as aluminum or silver.
  • a metal material capable of blocking ultraviolet light for one or both of the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A, irradiation of the EL layer with ultraviolet light can be suppressed. It is preferable because it can suppress the deterioration of
  • a metal oxide such as an In--Ga--Zn oxide can be used for each of the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A.
  • an In--Ga--Zn oxide film can be formed using a sputtering method.
  • indium oxide, In-Zn oxide, In-Sn oxide, indium titanium oxide (In-Ti oxide), indium tin zinc oxide (In-Sn-Zn oxide), indium titanium zinc oxide ( In--Ti--Zn oxide), indium gallium tin-zinc oxide (In--Ga--Sn--Zn oxide), or the like can be used.
  • indium tin oxide containing silicon or the like can be used.
  • element M is aluminum, silicon, boron, yttrium, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten , or one or more selected from magnesium
  • M is aluminum, silicon, boron, yttrium, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten , or one or more selected from magnesium
  • Various inorganic insulating films that can be used for the protective layer 131 can be used as the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A, respectively.
  • an oxide insulating film is preferable because it has higher adhesion to the EL layer than a nitride insulating film.
  • inorganic insulating materials such as aluminum oxide, hafnium oxide, and silicon oxide can be used for the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A, respectively.
  • an aluminum oxide film can be formed using the ALD method. Use of the ALD method is preferable because damage to the base (especially the EL layer or the like) can be reduced.
  • an inorganic insulating film eg, aluminum oxide film
  • an inorganic film eg, an inorganic film formed using a sputtering method
  • In--Ga--Zn oxide film, aluminum film, or tungsten film can be used.
  • the same inorganic insulating film can be used for both the first sacrificial layer 118A and the insulating layer 125 to be formed later.
  • both the first sacrificial layer 118A and the insulating layer 125 can be formed using an aluminum oxide film by ALD.
  • the same deposition conditions may be applied to the first sacrificial layer 118A and the insulating layer 125 .
  • the first sacrificial layer 118A can be an insulating layer with high barrier properties against at least one of water and oxygen.
  • the first sacrificial layer 118A and the insulating layer 125 may be formed under different deposition conditions without being limited to this.
  • the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A using a material that can be dissolved in a solvent that is chemically stable with respect to at least the film located on top of the first layer 113A good too.
  • materials that dissolve in water or alcohol can be preferably used.
  • heat treatment is preferably performed in a reduced-pressure atmosphere because the solvent can be removed at a low temperature in a short time, so that thermal damage to the EL layer can be reduced.
  • the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A are spin-coated, dipped, spray-coated, inkjet, dispense, screen-printed, offset-printed, doctor-knife method, slit-coated, roll-coated, curtain-coated, knife-coated, respectively. You may form using the wet film-forming methods, such as.
  • Polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, or alcohol-soluble polyamide resin is used for the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A, respectively. You may use organic materials, such as.
  • a resist mask 190a is formed on the second sacrificial layer 119A.
  • a resist mask can be formed by applying a photosensitive resin (photoresist), followed by exposure and development.
  • the resist mask may be made using either a positive resist material or a negative resist material.
  • the resist mask 190a is provided at a position overlapping with the pixel electrode 111a.
  • one island pattern is preferably provided for one sub-pixel 110a.
  • one belt-like pattern may be formed for a plurality of sub-pixels 110a arranged in a row (in the Y direction in FIG. 1A).
  • the resist mask 190a is formed so that the end portions of the resist mask 190a are positioned outside the end portions of the pixel electrodes 111a, the end portions of the first layer 113a to be formed later are positioned outside the end portions of the pixel electrodes 111a. It can be provided outside the end.
  • the resist mask 190a is preferably provided also at a position overlapping with the connecting portion 140. Accordingly, the conductive layer 123 can be prevented from being damaged during the manufacturing process of the display panel.
  • part of the second sacrificial layer 119A is removed to form a sacrificial layer 119a.
  • the sacrificial layer 119 a remains on the pixel electrode 111 a and the conductive layer 123 .
  • etching the second sacrificial layer 119A it is preferable to use etching conditions with a high selectivity so that the first sacrificial layer 118A is not removed by the etching.
  • the EL layer is not exposed in the processing of the second sacrificial layer 119A, there is a wider selection of processing methods than in the processing of the first sacrificial layer 118A. Specifically, deterioration of the EL layer can be further suppressed even when a gas containing oxygen is used as an etching gas in processing the second sacrificial layer 119A.
  • the resist mask 190a is removed.
  • the resist mask 190a can be removed by ashing using oxygen plasma.
  • an oxygen gas and a noble gas such as CF 4 , C 4 F 8 , SF 6 , CHF 3 , Cl 2 , H 2 O, BCl 3 , or He may be used.
  • the resist mask 190a may be removed by wet etching.
  • the first sacrificial layer 118A is located on the outermost surface and the first layer 113A is not exposed, it is possible to suppress damage to the first layer 113A in the step of removing the resist mask 190a. can be done.
  • the sacrificial layer 119a is used as a mask (also referred to as a hard mask) to partially remove the first sacrificial layer 118A to form a sacrificial layer 118a.
  • the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A can be processed by wet etching or dry etching, respectively.
  • the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A are preferably processed by anisotropic etching.
  • a wet etching method By using the wet etching method, damage to the first layer 113A during processing of the first sacrificial layer 118A and the second sacrificial layer 119A can be reduced compared to the case of using the dry etching method.
  • a wet etching method for example, a developer, a tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, dilute hydrofluoric acid, oxalic acid, phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, or a chemical solution using a mixed liquid thereof can be used. preferable.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • deterioration of the first layer 113A can be suppressed by not using an oxygen-containing gas as an etching gas.
  • a gas containing a noble gas such as CF 4 , C 4 F 8 , SF 6 , CHF 3 , Cl 2 , H 2 O, BCl 3 , or He is used for etching. Gases are preferred.
  • the first sacrificial layer 118A can be processed by dry etching using CHF 3 and He.
  • the second sacrificial layer 119A is processed by a wet etching method using diluted phosphoric acid. can be done. Alternatively, it may be processed by a dry etching method using CH 4 and Ar. Alternatively, the second sacrificial layer 119A can be processed by a wet etching method using diluted phosphoric acid.
  • CF 4 and O 2 CF 6 and O 2 , CF 4 and Cl 2 and O 2 , or CF 6 and Cl 2 and O 2 can be used to process the second sacrificial layer 119A by a dry etching method.
  • etching is performed using the sacrificial layers 119a and 118a as hard masks to partially remove the first layer 113A to form the first layer 113a.
  • a layered structure of the first layer 113a, the sacrificial layer 118a, and the sacrificial layer 119a remains on the pixel electrode 111a.
  • a layered structure of the sacrificial layers 118 a and 119 a remains over the conductive layer 123 .
  • FIG. 5C shows an example in which the edge of the first layer 113a is located outside the edge of the pixel electrode 111a. With such a structure, the aperture ratio of the pixel can be increased.
  • the etching treatment may form a recess in a region of the insulating layer 255c that does not overlap with the first layer 113a.
  • the subsequent steps can be performed without exposing the pixel electrode 111a. If the edge of the pixel electrode 111a is exposed, corrosion may occur during an etching process or the like. A product generated by the corrosion of the pixel electrode 111a may be unstable. For example, in the case of wet etching, the product may dissolve in a solution, and in the case of dry etching, there is a concern that it may scatter in the atmosphere. Dissolution of the product in the solution or scattering in the atmosphere causes the product to adhere to, for example, the surface to be processed and the side surface of the first layer 113a, adversely affecting the characteristics of the light emitting device.
  • a leak path may be formed between multiple light emitting devices.
  • the adhesion between the layers that are in contact with each other may be lowered, and the first layer 113a or the pixel electrode 111a may be easily peeled off.
  • the yield of the light-emitting device can be improved, and the display quality of the light-emitting device can be improved.
  • part of the first layer 113A may be removed using the resist mask 190a. After that, the resist mask 190a may be removed.
  • the processing of the first layer 113A is preferably performed by anisotropic etching.
  • Anisotropic dry etching is particularly preferred.
  • wet etching may be used.
  • deterioration of the first layer 113A can be suppressed by not using an oxygen-containing gas as the etching gas.
  • a gas containing oxygen may be used as the etching gas.
  • the etching gas contains oxygen, the etching rate can be increased. Therefore, etching can be performed under low power conditions while maintaining a sufficiently high etching rate. Therefore, damage to the first layer 113A can be suppressed. Furthermore, adhesion of reaction products generated during etching can be suppressed.
  • a dry etching method for example, H 2 , CF 4 , C 4 F 8 , SF 6 , CHF 3 , Cl 2 , H 2 O, BCl 3 , or noble gases such as He and Ar (also referred to as noble gases) It is preferable to use a gas containing one or more of these as the etching gas.
  • a gas containing one or more of these and oxygen is preferably used as an etching gas.
  • oxygen gas may be used as the etching gas.
  • a gas containing H 2 and Ar or a gas containing CF 4 and He can be used as the etching gas.
  • a gas containing CF 4 , He, and oxygen can be used as the etching gas.
  • regions of the first layer 113A, the first sacrificial layer 118A, and the second sacrificial layer 119A that do not overlap with the resist mask 190a can be removed.
  • a second layer 113B is formed on the sacrificial layer 119a, the pixel electrode 111b, and the pixel electrode 111c, and a first sacrificial layer 118B is formed on the second layer 113B. Then, a second sacrificial layer 119B is formed on the first sacrificial layer 118B.
  • the end of the second layer 113B on the side of the connecting portion 140 is located inside the end of the first sacrificial layer 118B.
  • the second layer 113B is a layer that will later become the second layer 113b.
  • the second layer 113b emits light of a different color than the first layer 113a.
  • the structure, materials, and the like that can be applied to the second layer 113b are the same as those of the first layer 113a.
  • the second layer 113B can be deposited using a method similar to that of the first layer 113A.
  • the first sacrificial layer 118B can be formed using a material applicable to the first sacrificial layer 118A.
  • the second sacrificial layer 119B can be formed using a material applicable to the second sacrificial layer 119A.
  • a resist mask 190b is formed on the second sacrificial layer 119B.
  • the resist mask 190b is provided at a position overlapping with the pixel electrode 111b.
  • the resist mask 190b may also be provided at a position that overlaps with a region that becomes the connection portion 140 later.
  • a resist mask 190b for the second layer 113B, the first sacrificial layer 118B, and the second sacrificial layer 119B is formed. Remove non-overlapping regions.
  • a layered structure of the second layer 113b, the sacrificial layer 118b, and the sacrificial layer 119b remains on the pixel electrode 111b.
  • a layered structure of the sacrificial layers 118 a and 119 a remains over the conductive layer 123 .
  • a third layer 113C is formed on the sacrificial layer 119a, the sacrificial layer 119b, and the pixel electrode 111c, and a first sacrificial layer 118C is formed on the third layer 113C. Then, a second sacrificial layer 119C is formed on the first sacrificial layer 118C.
  • the end of the third layer 113C on the side of the connecting portion 140 is located inside the end of the first sacrificial layer 118C.
  • the third layer 113C is a layer that will later become the third layer 113c.
  • the third layer 113c emits a different color of light than the first layer 113a and the second layer 113b.
  • the structure, materials, and the like that can be applied to the third layer 113c are the same as those of the first layer 113a.
  • the third layer 113C can be deposited using a method similar to that of the first layer 113A.
  • the first sacrificial layer 118C can be formed using a material applicable to the first sacrificial layer 118A.
  • the second sacrificial layer 119C can be formed using a material applicable to the second sacrificial layer 119A.
  • a resist mask 190c is formed on the second sacrificial layer 119C.
  • the resist mask 190c is provided at a position overlapping with the pixel electrode 111c.
  • the resist mask 190c may also be provided at a position that overlaps with a region that becomes the connection portion 140 later.
  • a laminated structure of the third layer 113c, the sacrificial layer 118c, and the sacrificial layer 119c remains on the pixel electrode 111c.
  • a layered structure of the sacrificial layers 118 a and 119 a remains over the conductive layer 123 .
  • the side surfaces of the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c are each preferably perpendicular or substantially perpendicular to the formation surface.
  • the angle formed by the surface to be formed and these side surfaces be 60 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the distance between pixels can be narrowed to 8 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or less, 3 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or less, or 1 ⁇ m or less.
  • the distance between each pixel is defined by, for example, the distance between the facing ends of two adjacent layers among the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c. can do.
  • sacrificial layers 119a, 119b, and 119c are removed.
  • the sacrificial layer 118a is exposed on the pixel electrode 111a
  • the sacrificial layer 118b is exposed on the pixel electrode 111b
  • the sacrificial layer 118c is exposed on the pixel electrode 111c
  • the sacrificial layer 118a is exposed on the conductive layer 123. is exposed.
  • the step of forming the insulating film 125A may be performed without removing the sacrificial layers 119a, 119b, and 119c.
  • the same method as the sacrificial layer processing process can be used.
  • the wet etching method the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c are less damaged when removing the sacrificial layer than when the dry etching method is used. can be reduced.
  • the sacrificial layer may be removed by dissolving it in a solvent such as water or alcohol.
  • Alcohols include ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol (IPA), glycerin, and the like.
  • a drying treatment may be performed in order to remove water contained in the EL layer and water adsorbed to the surface of the EL layer.
  • heat treatment can be performed in an inert gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere.
  • the heat treatment can be performed at a substrate temperature of 50° C. to 200° C., preferably 60° C. to 150° C., more preferably 70° C. to 120° C.
  • a reduced-pressure atmosphere is preferable because drying can be performed at a lower temperature.
  • an insulating film 125A is formed to cover the first layer 113a, the second layer 113b, the third layer 113c, and the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c.
  • the insulating film 125A is a layer that becomes the insulating layer 125 later. Therefore, a material that can be used for the insulating layer 125 can be used for the insulating film 125A.
  • the thickness of the insulating film 125A is preferably 3 nm or more, 5 nm or more, or 10 nm or more and 200 nm or less, 150 nm or less, 100 nm or less, or 50 nm or less.
  • the insulating film 125A is formed in contact with the side surface of the EL layer, it is preferably formed by a formation method that causes less damage to the EL layer. Further, the insulating film 125A is formed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the EL layer.
  • the substrate temperature when forming the insulating film 125A is typically 200° C. or lower, preferably 180° C. or lower, more preferably 160° C. or lower, more preferably 150° C. or lower, and more preferably 140° C. or lower. is.
  • an aluminum oxide film is preferably formed using the ALD method.
  • the use of the ALD method is preferable because film formation damage can be reduced and a film with high coverage can be formed.
  • the insulating film 125A can be formed using a material and a method similar to those of the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c. In this case, the boundaries between the insulating film 125A and the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c may become unclear.
  • an insulating layer 127a is formed on the insulating film 125A by a coating method.
  • the insulating layer 127a is a film that becomes the insulating layer 127 in a later step, and the above organic material can be used for the insulating layer 127a.
  • the organic material it is preferable to use a photosensitive organic resin, and for example, a photosensitive acrylic resin may be used.
  • the viscosity of the insulating layer 127a may be 1 cP or more and 1500 cP or less, preferably 1 cP or more and 12 cP or less. By setting the viscosity of the insulating layer 127a within the above range, the insulating layer 127 having a tapered shape as shown in FIG. 2A can be formed relatively easily.
  • the method for forming the insulating layer 127a is not particularly limited, and examples thereof include wet processes such as spin coating, dip coating, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, curtain coating, and knife coating. can be formed using the film formation method of In particular, it is preferable to form the insulating layer 127a by spin coating.
  • heat treatment is preferably performed after the insulating layer 127a is formed by a coating method.
  • the heat treatment is performed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the EL layer.
  • the substrate temperature in the heat treatment is 50° C. to 200° C., preferably 60° C. to 150° C., more preferably 70° C. to 120° C.
  • the solvent contained in the insulating layer 127a can be removed.
  • a region in which the insulating layer 127 is not formed in a later step may be irradiated with visible light or ultraviolet rays using a mask.
  • the insulating layer 127 is formed in a region sandwiched between any two of the pixel electrodes 111a, 111b, and 111c. Alternatively, ultraviolet rays may be irradiated.
  • the visible light or ultraviolet light when visible light or ultraviolet light is used for exposure, the visible light or ultraviolet light preferably includes i-line (wavelength: 365 nm). Furthermore, visible light including g-line (wavelength 436 nm) or h-line (wavelength 405 nm) may be used.
  • FIG. 7C shows an example in which a positive photosensitive organic resin is used for the insulating layer 127a and a region where the insulating layer 127 is not formed is irradiated with visible light or ultraviolet light, but the present invention is limited to this. It is not something that can be done.
  • a negative photosensitive organic resin may be used for the insulating layer 127a.
  • the region where the insulating layer 127 is formed may be irradiated with visible light or ultraviolet light.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the energy density of the exposure may be greater than 0 mJ/cm 2 and less than or equal to 800 mJ/cm 2 , preferably greater than 0 mJ/cm 2 and less than or equal to 500 mJ/cm 2 .
  • Such exposure after development can improve the transparency of the insulating layer 127b in some cases.
  • the substrate temperature required for heat treatment for deforming the side surface of the insulating layer 127b into a tapered shape in a later step can be lowered.
  • heat treatment is performed to transform the insulating layer 127b into an insulating layer 127c having tapered side surfaces.
  • the heat treatment is performed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the EL layer.
  • the substrate temperature in the heat treatment is 50° C. to 200° C., preferably 60° C. to 150° C., more preferably 70° C. to 130° C.
  • the substrate temperature is preferably higher than that in the heat treatment after the application of the insulating layer 127c.
  • the insulating layer 127c preferably has a tapered shape with a taper angle ⁇ 1 on the side surface in a cross-sectional view of the display device. Further, in a cross-sectional view of the display device, the upper surface of the insulating layer 127c preferably has a convex shape. By forming the insulating layer 127c into such a shape before forming the projecting portion 116, the tapered shape of the projecting portion 116 can be formed relatively easily.
  • the insulating layer 127c is preferably shrunk so that one end overlaps the pixel electrode 111a and the other end overlaps the pixel electrode 111b.
  • the insulating layer 127c is preferably reduced so that one end overlaps with the pixel electrode 111b and the other end overlaps with the pixel electrode 111c.
  • the insulating layer 127c is preferably reduced so that one end overlaps with the pixel electrode 111c and the other end overlaps with the pixel electrode 111a.
  • heat treatment after the side surface of the insulating layer 127c is tapered.
  • heat treatment can be performed in an inert gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere.
  • the heat treatment can be performed at a substrate temperature of 80° C. to 230° C., preferably 80° C. to 200° C., more preferably 80° C. to 130° C., further preferably 80° C. to 100° C.
  • a reduced-pressure atmosphere is preferable because dehydration can be performed at a lower temperature.
  • the temperature range of the above heat treatment is preferably set as appropriate in consideration of the heat resistance temperature of the EL layer.
  • a temperature of 80° C. or more and 100° C. or less is particularly preferable in the above temperature range.
  • etching is performed using the insulating layer 127c as a mask to partially remove the insulating film 125A and reduce the thickness of the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c. Thereby, the insulating layer 125 is formed under the insulating layer 127c.
  • 10A is an enlarged sectional view of the vicinity of the second layer 113b and the insulating layer 127c in FIG. 9A.
  • the etching treatment can be performed by dry etching or wet etching. Note that when the insulating film 125A is formed using a material and a method similar to those of the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c, part of the insulating film 125A is removed and the sacrificial layers 118a and 118b are formed. , 118c can be collectively reduced by the etching process, which is preferable.
  • the side surfaces of the insulating layer 125 and the upper end portions of the side surfaces of the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c are relatively easily etched. It can be tapered.
  • chlorine-based gas When performing dry etching, it is preferable to use a chlorine-based gas.
  • Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 , CCl 4 or the like can be used alone or in combination of two or more gases.
  • oxygen gas, hydrogen gas, helium gas, argon gas, and the like can be added to the chlorine-based gas singly or as a mixture of two or more gases.
  • a dry etching apparatus having a high-density plasma source can be used as the dry etching apparatus.
  • a dry etching apparatus having a high-density plasma source can be, for example, an inductively coupled plasma (ICP) etching apparatus.
  • a capacitively coupled plasma (CCP) etching apparatus having parallel plate electrodes can be used.
  • a capacitively coupled plasma etching apparatus having parallel plate electrodes may be configured to apply a high frequency voltage to one electrode of the parallel plate electrodes. Alternatively, a plurality of different high-frequency voltages may be applied to one of the parallel plate electrodes. Alternatively, a high-frequency voltage having the same frequency may be applied to each of the parallel plate electrodes. Alternatively, high-frequency voltages having different frequencies may be applied to parallel plate electrodes.
  • the insulating layer 127c may contain components contained in the etching gas, components contained in the insulating film 125A, components contained in the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c.
  • the etching process is performed by wet etching, for example, the same method as the wet etching according to FIG. 9C described later can be used.
  • the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c are not completely removed, and the etching process is stopped when the film thickness is reduced.
  • the third layer can be formed in a later process. Damage to the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c can be prevented.
  • the thickness of the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c is reduced, but the present invention is not limited to this.
  • the etching process may be stopped before the insulating film 125A is processed into the insulating layer 125 in some cases.
  • the insulating film 125A is formed using the same material and method as those of the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c, the boundaries between the insulating film 125A and the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c become unclear. Therefore, it may not be possible to determine whether the insulating layer 125 is formed.
  • FIGS. 9B and 10B plasma processing is performed to shrink the insulating layer 127c to form the insulating layer 127.
  • the plasma treatment can be performed using the above dry etching apparatus. In this case, the process may be performed in an oxygen atmosphere without applying a bias voltage.
  • 10B is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the second layer 113b and the insulating layer 127 in FIG. 9B.
  • the plasma treatment causes the side edges of the insulating layer 127 to recede, exposing the upper surface of the insulating layer 125 .
  • the plasma treatment causes the side edges of the insulating layer 127 to recede, exposing the upper surface of the insulating layer 125 .
  • the height of the insulating layer 127 can be adjusted by reducing the size of the insulating layer 127c by the plasma treatment.
  • the insulating layer 127 shrinks in a shape substantially similar to that of the insulating layer 127c, as shown in FIG. has a convex shape.
  • the common layer 114 and the common electrode 115 can be formed over the entire insulating layer 127 with good coverage.
  • FIGS. 9C and 10C etching is performed using the insulating layer 127 as a mask to partially remove the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c and the insulating layer 125. Then, as shown in FIGS. Accordingly, openings are formed in the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c, respectively, and the upper surfaces of the first layer 113a, the second layer 113b, the third layer 113c, and the conductive layer 123 are exposed.
  • FIG. 10C is an enlarged sectional view of the vicinity of the second layer 113b and the insulating layer 127 in FIG. 9C.
  • the etching process is preferably performed using a wet etching method.
  • a wet etching method damage to the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c can be reduced compared to the case of using the dry etching method.
  • Wet etching can be performed using an alkaline solution or the like. When using an alkaline solution, it is preferable to use a tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution. In this case, wet etching can be performed by a puddle method.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the insulating film 125A is formed using a material and a method similar to those of the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c, part of each of the sacrificial layers 118a, 118b, and 118c and the insulating layer 125 is formed. can be removed at once by the above-described etching treatment, which is preferable.
  • protrusions 116 are formed in the sacrificial layer 118b and the insulating layer 125 on the second layer 113b and the pixel electrode 111b.
  • the projecting portion 116 is located outside the end portion of the insulating layer 127 in a cross-sectional view.
  • protrusions 116 are similarly formed on the first layer 113a and the pixel electrode 111a, the third layer 113c and the pixel electrode 111c, and the conductive layer 123. It is formed.
  • the projecting portion 116 preferably has a tapered shape with a taper angle ⁇ 2 on the side surface in a cross-sectional view of the display device.
  • the protruding portion 116 By forming the protruding portion 116 into such a forward tapered shape, the common layer 114 and the common electrode 115 provided on the protruding portion 116 can be formed with good coverage without causing step disconnection or the like. .
  • the insulating layer 125 has a portion thinner than the portion overlapping the insulating layer 127, that is, a counterbore portion 133 in the projecting portion 116 .
  • the common layer 114 and the common electrode 115 between the light emitting devices can be separated from each other due to the discontinuity. It is possible to suppress the occurrence of poor connection and an increase in electrical resistance due to a portion where the film thickness is locally thin. Accordingly, the display quality of the display device according to one embodiment of the present invention can be improved.
  • the common layer 114 is formed so as to cover the insulating layer 125, the insulating layer 127, the sacrificial layer 118, the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c. Form.
  • the cross-sectional view between Y1-Y2 shown in FIG. 11A shows an example in which the common layer 114 is not provided in the connecting portion 140.
  • the end of the common layer 114 on the connecting portion 140 side be located inside the connecting portion 140 .
  • a mask for defining a film formation area also called an area mask, a rough metal mask, or the like.
  • the common layer 114 may be provided in the connecting portion 140 depending on the conductivity of the common layer 114 .
  • the connecting portion 140 By adopting such a configuration, it is possible to form the connecting portion 140 having a structure in which the conductive layer 123 is electrically connected to the common electrode 115 through the common layer 114, as shown in FIG. 3A.
  • the materials that can be used as the common layer 114 are as described above.
  • the common layer 114 can be formed by a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), a transfer method, a printing method, an inkjet method, a coating method, or the like. Common layer 114 may also be formed using a premixed material.
  • the common layer 114 is provided so as to cover the upper surfaces of the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c, and the upper surface and side surfaces of the insulating layer 127.
  • the common layer 114 has high conductivity and the insulating layers 125 and 127 are not provided, the pixel electrodes 111a, 111b, and 111c, the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer are not provided. Contact between any side surface of 113c and the common layer 114 may short the light emitting device.
  • the insulating layers 125 and 127 cover the side surfaces of the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c
  • a second layer 113b and a third layer 113c cover the sides of the corresponding pixel electrodes 111a, 111b, 111c.
  • the common A surface on which the layer 114 is formed is flat with a smaller step than when the insulating layers 125 and 127 are not provided. Thereby, the coverage of the common layer 114 can be improved.
  • a common electrode 115 is formed on the common layer 114 and the conductive layer 123 .
  • the conductive layer 123 and the common electrode 115 are in direct contact with each other and electrically connected.
  • the connecting portion 140 it is possible to form the connecting portion 140 having a structure in which the upper surface of the conductive layer 123 and the common electrode 115 are in contact with each other, as shown in FIG. 3B.
  • a mask also referred to as an area mask or a rough metal mask
  • the film to be the common electrode 115 may be formed without using the mask for forming the common electrode 115, and then the film to be the common electrode 115 may be processed using a resist mask or the like.
  • the materials that can be used as the common electrode 115 are as described above.
  • a sputtering method or a vacuum deposition method can be used.
  • a film formed by an evaporation method and a film formed by a sputtering method may be stacked.
  • a protective layer 131 is formed on the common electrode 115 . Furthermore, by bonding the substrate 120 onto the protective layer 131 using the resin layer 122, the display panel 100 shown in FIG. 1B can be manufactured.
  • the material and film formation method that can be used for the protective layer 131 are as described above.
  • Methods for forming the protective layer 131 include a vacuum deposition method, a sputtering method, a CVD method, an ALD method, and the like.
  • the protective layer 131 may have a single-layer structure or a laminated structure.
  • the display panel 100 described above can be manufactured.
  • an island-shaped EL layer is provided for each subpixel, so that generation of leakage current between subpixels can be suppressed.
  • the common layer and the common electrode on the laminated structure can be locally It is possible to prevent the formation of a portion where the film thickness is thin. Therefore, in the common layer and the common electrode, it is possible to suppress the occurrence of poor connection due to a disconnection and an increase in electrical resistance due to a locally thin portion. Accordingly, the display device according to one embodiment of the present invention can achieve both high definition and high display quality.
  • the arrangement of sub-pixels includes, for example, a stripe arrangement, an S-stripe arrangement, a matrix arrangement, a delta arrangement, a Bayer arrangement, and a pentile arrangement.
  • top surface shapes of sub-pixels include triangles, quadrilaterals (including rectangles and squares), polygons such as pentagons, shapes with rounded corners of these polygons, ellipses, and circles.
  • the top surface shape of the sub-pixel corresponds to the top surface shape of the light emitting region of the light emitting device.
  • the S-stripe arrangement is applied to the pixels 110 shown in FIG. 12A.
  • the pixel 110 shown in FIG. 12A is composed of three sub-pixels, sub-pixels 110a, 110b, and 110c.
  • the sub-pixel 110a may be the blue sub-pixel B
  • the sub-pixel 110b may be the red sub-pixel R
  • the sub-pixel 110c may be the green sub-pixel G.
  • the pixel 110 shown in FIG. 12B includes a subpixel 110a having a substantially trapezoidal top surface shape with rounded corners, a subpixel 110b having a substantially triangular top surface shape with rounded corners, and a substantially square or substantially hexagonal top surface shape with rounded corners. and a sub-pixel 110c having Also, the sub-pixel 110a has a larger light emitting area than the sub-pixel 110b.
  • the shape and size of each sub-pixel can be determined independently. For example, sub-pixels with more reliable light emitting devices can be smaller in size.
  • the sub-pixel 110a may be the green sub-pixel G
  • the sub-pixel 110b may be the red sub-pixel R
  • the sub-pixel 110c may be the blue sub-pixel B.
  • FIG. 12C shows an example in which pixels 124a having sub-pixels 110a and 110b and pixels 124b having sub-pixels 110b and 110c are alternately arranged.
  • the sub-pixel 110a may be the red sub-pixel R
  • the sub-pixel 110b may be the green sub-pixel G
  • the sub-pixel 110c may be the blue sub-pixel B.
  • Pixel 124a has two sub-pixels (sub-pixels 110a and 110b) in the upper row (first row) and one sub-pixel (sub-pixel 110c) in the lower row (second row).
  • Pixel 124b has one sub-pixel (sub-pixel 110c) in the upper row (first row) and two sub-pixels (sub-pixels 110a and 110b) in the lower row (second row).
  • the sub-pixel 110a may be the red sub-pixel R
  • the sub-pixel 110b may be the green sub-pixel G
  • the sub-pixel 110c may be the blue sub-pixel B.
  • FIG. 12D is an example in which each sub-pixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
  • FIG. 12E is an example in which each sub-pixel has a circular top surface shape.
  • FIG. 12F is an example in which sub-pixels of each color are arranged in a zigzag pattern. Specifically, when viewed from above, the positions of the upper sides of two sub-pixels (for example, sub-pixel 110a and sub-pixel 110b or sub-pixel 110b and sub-pixel 110c) aligned in the column direction are shifted.
  • sub-pixel 110a may be red sub-pixel R
  • sub-pixel 110b may be green sub-pixel G
  • sub-pixel 110c may be blue sub-pixel B, as shown in FIG. 14E.
  • the top surface shape of the sub-pixel may be a polygonal shape with rounded corners, an elliptical shape, a circular shape, or the like.
  • the EL layer is processed into an island shape using a resist mask.
  • the resist film formed on the EL layer needs to be cured at a temperature lower than the heat resistance temperature of the EL layer. Therefore, depending on the heat resistance temperature of the EL layer material and the curing temperature of the resist material, curing of the resist film may be insufficient.
  • a resist film that is insufficiently hardened may take a shape away from the desired shape during processing.
  • the top surface shape of the EL layer may be a polygon with rounded corners, an ellipse, or a circle. For example, when a resist mask having a square top surface is formed, a resist mask having a circular top surface is formed, and the EL layer may have a circular top surface.
  • a technique for correcting the mask pattern in advance so that the design pattern and the transfer pattern match.
  • OPC Optical Proximity Correction
  • a pattern for correction is added to a corner portion of a figure on a mask pattern.
  • pixel 110 to which the stripe arrangement shown in FIG. 1A is applied for example, as shown in FIG. 110c can be a blue sub-pixel B;
  • the pixel can have four types of sub-pixels.
  • a stripe arrangement is applied to the pixels 110 shown in FIGS. 13A to 13C.
  • FIG. 13A is an example in which each sub-pixel has a rectangular top surface shape
  • FIG. 13B is an example in which each sub-pixel has a top surface shape connecting two semicircles and a rectangle
  • FIG. This is an example where the sub-pixel has an elliptical top surface shape.
  • a matrix arrangement is applied to the pixels 110 shown in FIGS. 13D to 13F.
  • FIG. 13D is an example in which each sub-pixel has a square top surface shape
  • FIG. 13E is an example in which each sub-pixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
  • FIG. which have a circular top shape.
  • 13G and 13H show an example in which one pixel 110 is composed of 2 rows and 3 columns.
  • the pixel 110 shown in FIG. 13G has three sub-pixels (sub-pixels 110a, 110b, 110c) in the upper row (first row) and one sub-pixel ( sub-pixel 110d).
  • pixel 110 has sub-pixel 110a in the left column (first column), sub-pixel 110b in the middle column (second column), and sub-pixel 110b in the right column (third column). It has pixels 110c and sub-pixels 110d over these three columns.
  • the pixel 110 shown in FIG. 13H has three sub-pixels (sub-pixels 110a, 110b, 110c) in the upper row (first row) and three sub-pixels 110d in the lower row (second row). have In other words, pixel 110 has sub-pixels 110a and 110d in the left column (first column), sub-pixels 110b and 110d in the center column (second column), and sub-pixels 110b and 110d in the middle column (second column).
  • a column (third column) has a sub-pixel 110c and a sub-pixel 110d.
  • a pixel 110 shown in FIGS. 13A to 13H is composed of four sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d.
  • the sub-pixels 110a, 110b, 110c, 110d have light emitting devices that emit different colors of light.
  • As the sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d four-color sub-pixels of R, G, B, and white (W), four-color sub-pixels of R, G, B, and Y, or R, G, and B , infrared light (IR) sub-pixels, and the like.
  • subpixels 110a, 110b, 110c, and 110d can be red, green, blue, and white subpixels, respectively.
  • a display panel of one embodiment of the present invention may include a light-receiving device in a pixel.
  • sub-pixels included in the pixel 110 shown in FIGS. 14G to 14J three may be configured with light-emitting devices, and the remaining one may be configured with light-receiving devices.
  • the sub-pixels 110a, 110b, and 110c may be three-color sub-pixels of R, G, and B, and the sub-pixel 110d may be a sub-pixel having a light receiving device.
  • the pixels shown in FIGS. 15A and 15B have sub-pixels G, sub-pixels B, sub-pixels R, and sub-pixels PS. Note that the arrangement order of the sub-pixels is not limited to the illustrated configuration, and can be determined as appropriate. For example, the positions of sub-pixel G and sub-pixel R may be exchanged.
  • a stripe arrangement is applied to the pixels shown in FIG. 15A.
  • a matrix arrangement is applied to the pixels shown in FIG. 15B.
  • the sub-pixel R has a light-emitting device that emits red light.
  • Sub-pixel G has a light-emitting device that emits green light.
  • Sub-pixel B has a light-emitting device that emits blue light.
  • the sub-pixel PS has a light receiving device.
  • the wavelength of light detected by the sub-pixel PS is not particularly limited.
  • the sub-pixel PS can be configured to detect one or both of visible light and infrared light.
  • the pixels shown in FIGS. 15C and 15D have sub-pixel G, sub-pixel B, sub-pixel R, sub-pixel X1, and sub-pixel X2. Note that the arrangement order of the sub-pixels is not limited to the illustrated configuration, and can be determined as appropriate. For example, the positions of sub-pixel G and sub-pixel R may be exchanged.
  • FIG. 15C shows an example in which one pixel is provided over 2 rows and 3 columns.
  • Three sub-pixels (sub-pixel G, sub-pixel B, and sub-pixel R) are provided in the upper row (first row).
  • two sub-pixels (sub-pixel X1 and sub-pixel X2) are provided in the lower row (second row).
  • FIG. 15D shows an example in which one pixel is composed of 3 rows and 2 columns.
  • the first row has sub-pixels G
  • the second row has sub-pixels R
  • the two rows have sub-pixels B.
  • the third row has two sub-pixels (sub-pixel X1 and sub-pixel X2).
  • the pixel shown in FIG. 15D has three sub-pixels (sub-pixel G, sub-pixel R, and sub-pixel X2) in the left column (first column) and the right column (second column). has two sub-pixels (sub-pixel B and sub-pixel X1).
  • the layout of sub-pixels R, G, and B shown in FIG. 15C is a stripe arrangement. Also, the layout of the sub-pixels R, G, and B shown in FIG. 15D is a so-called S-stripe arrangement. Thereby, high display quality can be realized.
  • At least one of the sub-pixel X1 and the sub-pixel X2 preferably has a light-receiving device (it can also be said to be a sub-pixel PS).
  • the sub-pixel PS For the sub-pixel X1 or the sub-pixel X2, for example, a configuration having a light-emitting device that emits infrared light (IR) can be applied. At this time, the sub-pixel PS preferably detects infrared light. For example, while an image is displayed using the sub-pixels R, G, and B, one of the sub-pixels X1 and X2 is used as a light source, and the other of the sub-pixels X1 and X2 emits light from the light source. Reflected light can be detected.
  • IR infrared light
  • a configuration having a light receiving device can be applied to both the sub-pixel X1 and the sub-pixel X2.
  • the wavelength ranges of light detected by the sub-pixel X1 and the sub-pixel X2 may be the same, different, or partly common.
  • one of the sub-pixel X1 and the sub-pixel X2 may mainly detect visible light, and the other may mainly detect infrared light.
  • the light receiving area of the sub-pixel X1 is smaller than the light receiving area of the sub-pixel X2.
  • the smaller the light-receiving area the narrower the imaging range, which makes it possible to suppress the blurring of the imaging result and improve the resolution. Therefore, by using the sub-pixel X1, high-definition or high-resolution imaging can be performed as compared with the case of using the light receiving device included in the sub-pixel X2.
  • the sub-pixel X1 can be used to capture an image for personal authentication using a fingerprint, palm print, iris, pulse shape (including vein shape and artery shape), face, or the like.
  • the light-receiving device included in the subpixel PS preferably detects visible light, and preferably detects one or more of blue, purple, blue-violet, green, yellow-green, yellow, orange, and red light. . Also, the light receiving device included in the sub-pixel PS may detect infrared light.
  • the sub-pixel X2 is a touch sensor (also referred to as a direct touch sensor) or a near touch sensor (also referred to as a hover sensor, hover touch sensor, non-contact sensor, or touchless sensor). It can be used for such as
  • the sub-pixel X2 can appropriately determine the wavelength of light to be detected according to the application. For example, sub-pixel X2 preferably detects infrared light. This enables touch detection even in dark places.
  • the touch sensor or near-touch sensor can detect the proximity or contact of an object (finger, hand, pen, etc.).
  • a touch sensor can detect an object by bringing the display panel into direct contact with the object.
  • the near-touch sensor can detect the target even if the target does not touch the display panel.
  • the display panel can detect the target when the distance between the display panel and the target is 0.1 mm or more and 300 mm or less, preferably 3 mm or more and 50 mm or less.
  • the display panel can be operated without direct contact with the object, in other words, the display panel can be operated without contact.
  • the risk of staining or scratching the display panel can be reduced, or the object can be displayed without directly touching stains (for example, dust or viruses) adhering to the display panel. It becomes possible to operate the panel.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can have a variable refresh rate.
  • the power consumption can be reduced by adjusting the refresh rate (for example, in the range of 1 Hz to 240 Hz) according to the content displayed on the display panel.
  • the drive frequency of the touch sensor or the near-touch sensor may be changed according to the refresh rate. For example, when the refresh rate of the display panel is 120 Hz, the driving frequency of the touch sensor or the near-touch sensor can be higher than 120 Hz (typically 240 Hz). With this structure, low power consumption can be achieved and the response speed of the touch sensor or the near touch sensor can be increased.
  • the display panel 100 shown in FIGS. 15E to 15G has a layer 353 having a light receiving device, a functional layer 355, and a layer 357 having a light emitting device between a substrate 351 and a substrate 359.
  • FIG. 15E to 15G has a layer 353 having a light receiving device, a functional layer 355, and a layer 357 having a light emitting device between a substrate 351 and a substrate 359.
  • the functional layer 355 has a circuit for driving the light receiving device and a circuit for driving the light emitting device.
  • the functional layer 355 can be provided with switches, transistors, capacitors, resistors, wirings, terminals, and the like. Note that in the case of driving the light-emitting device and the light-receiving device by a passive matrix method, a structure in which the switch and the transistor are not provided may be employed.
  • a finger 352 in contact with the display panel 100 reflects light emitted by a light emitting device in a layer 357 having a light emitting device, so that a light receiving device in a layer 353 having a light receiving device reflects the light. Detect light. Thereby, it is possible to detect that the finger 352 touches the display panel 100 .
  • FIGS. 15F and 15G it may have a function of detecting or imaging an object that is close to (that is, is not in contact with) the display panel.
  • FIG. 15F shows an example of detecting a finger of a person
  • FIG. 15G shows an example of detecting information around, on the surface of, or inside the human eye (number of blinks, eye movement, eyelid movement, etc.).
  • the light receiving device can be used to capture an image around the eye, the surface of the eye, or the inside of the eye (such as the fundus) of the user of the wearable device. Therefore, the wearable device can have a function of detecting any one or more selected from the user's blink, black eye movement, and eyelid movement.
  • various layouts can be applied to pixels each including sub-pixels each including a light-emitting device.
  • a structure in which a pixel includes both a light-emitting device and a light-receiving device can be applied to the display panel of one embodiment of the present invention. Also in this case, various layouts can be applied.
  • the display panel of this embodiment can be a high-definition display panel. Therefore, the display panel of the present embodiment can be used, for example, in information terminal devices (wearable devices) such as wristwatch-type and bracelet-type display units, VR devices such as head-mounted displays, and eyeglass-type AR devices. It can be used for the display part of wearable devices that can be worn on the head, such as devices for smartphones.
  • information terminal devices wearable devices
  • VR devices such as head-mounted displays
  • eyeglass-type AR devices eyeglass-type AR devices. It can be used for the display part of wearable devices that can be worn on the head, such as devices for smartphones.
  • the display panel of this embodiment can be a high-resolution display panel or a large-sized display panel. Therefore, the display panel of the present embodiment can be used for relatively large screens such as televisions, desktop or notebook personal computers, computer monitors, digital signage, and large game machines such as pachinko machines. It can be used for display portions of digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, portable game machines, personal digital assistants, and sound reproducing devices, in addition to electronic devices equipped with
  • Display module A perspective view of the display module 280 is shown in FIG. 16A.
  • the display module 280 has a display panel 100A and an FPC 290 .
  • the display panel included in the display module 280 is not limited to the display panel 100A, and may be any one of the display panels 100B to 100F, which will be described later.
  • the display module 280 has substrates 291 and 292 .
  • the display module 280 has a display section 281 .
  • the display unit 281 is an area for displaying an image in the display module 280, and is an area where light from each pixel provided in the pixel unit 284, which will be described later, can be visually recognized.
  • FIG. 16B 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. 16B.
  • the pixel 284a has a light emitting device 130R that emits red light, a light emitting device 130G that emits green light, and a light emitting device 130B 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 have a structure in which three circuits for controlling light emission of one light emitting device are provided.
  • the pixel circuit 283a can have at least one selection transistor, one current control transistor (driving transistor), and a capacitive element for each light emitting 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 FPC 290 functions as wiring for supplying a video signal, power supply potential, or the like to the circuit section 282 from the outside. Also, an IC may be mounted on the FPC 290 .
  • the aperture ratio (effective display area ratio) of the display portion 281 is 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 panel 100A shown in FIG. 17A has a substrate 301, light-emitting devices 130R, 130G, and 130B, capacitors 240, and transistors 310.
  • FIG. 17A A display panel 100A shown in FIG. 17A has a substrate 301, light-emitting devices 130R, 130G, and 130B, capacitors 240, and transistors 310.
  • FIG. 17A A display panel 100A shown in FIG. 17A shown in FIG. 17A has a substrate 301, light-emitting devices 130R, 130G, and 130B, capacitors 240, and transistors 310.
  • the substrate 301 corresponds to the substrate 291 in FIGS. 16A and 16B.
  • a stacked structure from the substrate 301 to the insulating layer 255c corresponds to the layer 101 including the transistor in Embodiment 1.
  • 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.
  • Various inorganic insulating films such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, and a nitride oxide insulating film can be preferably used as the insulating layer 255a, the insulating layer 255b, and the insulating layer 255c, respectively.
  • an oxide insulating film or an oxynitride insulating film such as a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or an aluminum oxide film is preferably used.
  • a nitride insulating film or a nitride oxide insulating film such as a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film is preferably used. More specifically, a silicon oxide film is preferably used for the insulating layers 255a and 255c, and a silicon nitride film is preferably used for the insulating layer 255b.
  • the insulating layer 255b preferably functions as an etching protection film. In this embodiment mode, an example in which the insulating layer 255c is provided with the recessed portion is shown; however, the insulating layer 255c may not be provided with the recessed portion.
  • FIG. 17A shows an example in which the light emitting device 130R, the light emitting device 130G, and the light emitting device 130B have the laminated structure shown in FIG. 1B.
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c are separated and separated from each other. It is possible to suppress the occurrence of crosstalk between them. Therefore, a display panel with high definition and high display quality can be realized.
  • An insulator is provided in the region between adjacent light emitting devices.
  • an insulating layer 125 and an insulating layer 127 over the insulating layer 125 are provided in the region.
  • a sacrificial layer 118a is positioned on the first layer 113a of the light-emitting device 130R, a sacrificial layer 118b is positioned on the second layer 113b of the light-emitting device 130G, and a third layer 113b of the light-emitting device 130B.
  • a sacrificial layer 118c is located on the layer 113c.
  • the pixel electrode 111a, the pixel electrode 111b, and the pixel electrode 111c of the light-emitting device include 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 , 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.
  • FIG. 17A and the like show examples in which the pixel electrode has a two-layer structure of a reflective electrode and a transparent electrode on the reflective electrode.
  • a protective layer 131 is provided on the light emitting device 130R, the light emitting device 130G, and the light emitting device 130B.
  • a substrate 120 is bonded onto the protective layer 131 with a resin layer 122 .
  • Embodiment 1 can be referred to for details of the components from the light emitting device to the substrate 120 .
  • Substrate 120 corresponds to substrate 292 in FIG. 16A.
  • no insulating layer is provided between the pixel electrode 111a and the first layer 113a. Further, no insulating layer is provided between the pixel electrode 111b and the second layer 113b to cover the edge of the upper surface of the pixel electrode 111b. Therefore, the interval between adjacent light emitting devices can be made very narrow. Therefore, a high-definition or high-resolution display panel can be obtained.
  • the display panel 100A has the light-emitting devices 130R, 130G, and 130B, the display panel of the present embodiment may further have light-receiving devices.
  • the display panel shown in FIG. 17B is an example having light emitting devices 130R and 130G and a light receiving device 150.
  • the light receiving device 150 has a pixel electrode 111d, a fourth layer 113d, a common layer 114, and a common electrode 115 which are stacked.
  • Embodiment 1 can be referred to for details of the components of the light receiving device 150 .
  • a display panel 100B shown in FIG. 18 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 panel 100B has a configuration in which a substrate 301B provided with a transistor 310B, a capacitor 240, and a light emitting device and a substrate 301A provided with a transistor 310A are bonded together.
  • an insulating layer 345 on the lower surface of the substrate 301B.
  • an insulating layer 346 is preferably provided over the insulating layer 261 provided over the substrate 301A.
  • the insulating layers 345 and 346 are insulating layers that function as protective layers and can suppress diffusion of impurities into the substrates 301B and 301A.
  • an inorganic insulating film that can be used for the protective layer 131 or the insulating layer 332 described later can be used.
  • a plug 343 penetrating through the substrate 301B and the insulating layer 345 is provided on the substrate 301B.
  • the insulating layer 344 is an insulating layer that functions as a protective layer and can suppress diffusion of impurities into the substrate 301B.
  • an inorganic insulating film that can be used for the protective layer 131 can be used.
  • a conductive layer 342 is provided under the insulating layer 345 on the back surface side (surface opposite to the substrate 120 side) of the substrate 301B.
  • the conductive layer 342 is preferably embedded in the insulating layer 335 .
  • the lower surfaces of the conductive layer 342 and the insulating layer 335 are preferably planarized.
  • the conductive layer 342 is electrically connected with the plug 343 .
  • the conductive layer 341 is provided on the insulating layer 346 on the substrate 301A.
  • the conductive layer 341 is preferably embedded in the insulating layer 336 . It is preferable that top surfaces of the conductive layer 341 and the insulating layer 336 be planarized.
  • the substrates 301A and 301B are electrically connected.
  • the conductive layer 341 and the conductive layer 342 are bonded together. can be improved.
  • the 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 panel 100 ⁇ /b>C shown in FIG. 19 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 panel 100D A display panel 100D shown in FIG. 20 is mainly different from the display panel 100A in that the configuration of transistors is different.
  • the transistor 320 is a transistor (OS transistor) in which a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) is applied to a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • 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.
  • the transistor 320 has a semiconductor layer 321 , an insulating layer 323 , a conductive layer 324 , a pair of conductive layers 325 , an insulating layer 326 , and a conductive layer 327 .
  • the substrate 331 corresponds to the substrate 291 in FIGS. 16A and 16B.
  • a stacked structure from the substrate 331 to the insulating layer 255b corresponds to the layer 101 including the transistor in Embodiment 1.
  • An insulating layer 332 is provided on the substrate 331 .
  • the insulating layer 332 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing from the substrate 331 into the transistor 320 and oxygen from the semiconductor layer 321 toward the insulating layer 332 side.
  • a film into which hydrogen or oxygen is less likely to diffuse than a silicon oxide film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon nitride film, can be used.
  • a conductive layer 327 is provided over the insulating layer 332 , and an insulating layer 326 is provided to cover the conductive layer 327 .
  • the conductive layer 327 functions as a first gate electrode of the transistor 320, and part of the insulating layer 326 functions as a first gate insulating layer.
  • An oxide insulating film such as a silicon oxide film is preferably used for at least a portion of the insulating layer 326 that is in contact with the semiconductor layer 321 .
  • the upper surface of the insulating layer 326 is preferably planarized.
  • the semiconductor layer 321 is provided on the insulating layer 326 .
  • the semiconductor layer 321 preferably includes a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) film having semiconductor characteristics.
  • a pair of conductive layers 325 is provided on and in contact with the semiconductor layer 321 and functions as a source electrode and a drain electrode.
  • An insulating layer 328 is provided covering the top and side surfaces of the pair of conductive layers 325 and the side surface of the semiconductor layer 321, and the insulating layer 264 is provided on the insulating layer 328.
  • the insulating layer 328 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing into the semiconductor layer 321 from the insulating layer 264 or the like and oxygen from leaving the semiconductor layer 321 .
  • an insulating film similar to the insulating layer 332 can be used as the insulating layer 328.
  • An opening reaching the semiconductor layer 321 is provided in the insulating layer 328 and the insulating layer 264 .
  • the insulating layer 323 and the conductive layer 324 are buried in contact with the side surfaces of the insulating layer 264 , the insulating layer 328 , and the conductive layer 325 and the top surface of the semiconductor layer 321 .
  • the conductive layer 324 functions as a second gate electrode, and the insulating layer 323 functions as a second gate insulating layer.
  • the top surface of the conductive layer 324, the top surface of the insulating layer 323, and the top surface of the insulating layer 264 are planarized so that their heights are the same or substantially the same, and the insulating layers 329 and 265 are provided to cover them. ing.
  • the insulating layers 264 and 265 function as interlayer insulating layers.
  • the insulating layer 329 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing into the transistor 320 from the insulating layer 265 or the like.
  • an insulating film similar to the insulating layers 328 and 332 can be used.
  • a plug 274 electrically connected to one of the pair of conductive layers 325 is provided so as to be embedded in the insulating layers 265 , 329 and 264 .
  • the plug 274 includes a conductive layer 274a that covers the side surfaces of the openings of the insulating layers 265, the insulating layers 329, the insulating layers 264, and the insulating layer 328 and part of the top surface of the conductive layer 325, and the conductive layer 274a. It is preferable to have a conductive layer 274b in contact with the top surface. At this time, a conductive material into which hydrogen and oxygen are difficult to diffuse is preferably used for the conductive layer 274a.
  • a display panel 100E illustrated in FIG. 21 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 panel 100D can be referred to for the configuration of the transistors 320A, 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 panel 100F illustrated in FIG. 22 has a structure in which a transistor 310 in which a channel is formed over a substrate 301 and a transistor 320 including a metal oxide in a semiconductor layer in which the channel is formed are stacked.
  • An insulating layer 261 is provided to cover the transistor 310 , and a conductive layer 251 is provided over the insulating layer 261 .
  • An insulating layer 262 is provided to cover the conductive layer 251 , and the conductive layer 252 is provided over the insulating layer 262 .
  • the conductive layers 251 and 252 each function as wirings.
  • An insulating layer 263 and an insulating layer 332 are provided to cover the conductive layer 252 , and the transistor 320 is provided over the insulating layer 332 .
  • An insulating layer 265 is provided to cover the transistor 320 and a capacitor 240 is provided over the insulating layer 265 . Capacitor 240 and transistor 320 are electrically connected by plug 274 .
  • the transistor 320 can be used as a transistor forming a pixel circuit. Further, the transistor 310 can be used as a transistor forming a pixel circuit or a transistor forming a driver circuit (a gate line driver circuit or a source line driver circuit) for driving the pixel circuit. Further, the transistors 310 and 320 can be used as transistors included in various circuits such as an arithmetic circuit and a memory circuit.
  • FIG. 23 shows a perspective view of the display panel 100G
  • FIG. 24A shows a cross-sectional view of the display panel 100G.
  • the display panel 100G has a configuration in which a substrate 152 and a substrate 151 are bonded together.
  • the substrate 152 is clearly indicated by dashed lines.
  • the display panel 100G has a display section 162, a connection section 140, a circuit 164, wiring 165, and the like.
  • FIG. 23 shows an example in which an IC 173 and an FPC 172 are mounted on the display panel 100G. Therefore, the configuration shown in FIG. 23 can also be said to be a display module having a display panel 100G, an IC (integrated circuit), and an FPC.
  • connection part 140 is provided outside the display part 162 .
  • the connection portion 140 can be provided along one side or a plurality of sides of the display portion 162 .
  • the number of connection parts 140 may be singular or plural.
  • FIG. 23 shows an example in which connecting portions 140 are provided so as to surround the four sides of the display portion.
  • the connection part 140 the common electrode of the light emitting device and the conductive layer are electrically connected, and a potential can be supplied to the common electrode.
  • a scanning line driving circuit for example, can be used as the circuit 164 .
  • the wiring 165 has a function of supplying signals and power to the display section 162 and the circuit 164 .
  • the signal and power are input to the wiring 165 from the outside through the FPC 172 or input to the wiring 165 from the IC 173 .
  • FIG. 23 shows an example in which the IC 173 is provided on the substrate 151 by a COG (Chip On Glass) method or a COF (Chip On Film) method.
  • a COG Chip On Glass
  • COF Chip On Film
  • the IC 173 for example, an IC having a scanning line driver circuit or a signal line driver circuit can be applied.
  • the display panel 100G and the display module may be configured without an IC.
  • the IC may be mounted on the FPC by the COF method or the like.
  • part of the area including the FPC 172, part of the circuit 164, part of the display part 162, part of the connection part 140, and part of the area including the edge of the display panel 100G are cut off.
  • An example of a cross section is shown.
  • the display panel 100G shown in FIG. 24A includes a transistor 201 and a transistor 205, a light emitting device 130R emitting red light, a light emitting device 130G emitting green light, and a light emitting device 130G emitting blue light, which are arranged between a substrate 151 and a substrate 152. It has a device 130B and the like.
  • the light-emitting devices 130R, 130G, and 130B each have the laminated structure shown in FIG. 1B, except for the configuration of the pixel electrodes.
  • Embodiment 1 can be referred to for details of the light-emitting device.
  • the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c are separated and separated from each other. It is possible to suppress the occurrence of crosstalk between them. Therefore, a display panel with high definition and high display quality can be realized.
  • the light emitting device 130R has a conductive layer 112a, a conductive layer 126a on the conductive layer 112a, and a conductive layer 129a on the conductive layer 126a. All of the conductive layers 112a, 126a, and 129a can be called pixel electrodes, and some of them can be called pixel electrodes.
  • the light emitting device 130G has a conductive layer 112b, a conductive layer 126b on the conductive layer 112b, and a conductive layer 129b on the conductive layer 126b.
  • the light emitting device 130B has a conductive layer 112c, a conductive layer 126c on the conductive layer 112c, and a conductive layer 129c on the conductive layer 126c.
  • the conductive layer 112 a is connected to the conductive layer 222 b included in the transistor 205 through an opening provided in the insulating layer 214 .
  • the end of the conductive layer 126a is located outside the end of the conductive layer 112a.
  • the end of the conductive layer 126a and the end of the conductive layer 129a are aligned or substantially aligned.
  • a conductive layer functioning as a reflective electrode can be used for the conductive layers 112a and 126a
  • a conductive layer functioning as a transparent electrode can be used for the conductive layer 129a.
  • the conductive layers 112b, 126b, and 129b in the light-emitting device 130G and the conductive layers 112c, 126c, and 129c in the light-emitting device 130B are the same as the conductive layers 112a, 126a, and 129a in the light-emitting device 130R, so detailed description thereof is omitted. .
  • the conductive layers 112 a , 112 b , 112 c are formed so as to cover openings provided in the insulating layer 214 .
  • a layer 128 is embedded in the recesses of the conductive layers 112a, 112b, and 112c.
  • the layer 128 has a function of planarizing the concave portions of the conductive layers 112a, 112b, and 112c.
  • Conductive layers 126a, 126b, and 126c electrically connected to the conductive layers 112a, 112b, and 112c are provided over the conductive layers 112a, 112b, and 112c and the layer 128, respectively. Therefore, regions overlapping with the concave portions of the conductive layers 112a, 112b, and 112c can also be used as light emitting regions, and the aperture ratio of pixels can be increased.
  • the layer 128 may be an insulating layer or a conductive layer.
  • Various inorganic insulating materials, organic insulating materials, and conductive materials can be used as appropriate for layer 128 .
  • layer 128 is preferably formed using an insulating material.
  • An insulating layer containing an organic material can be suitably used as the layer 128 .
  • an acrylic resin, a polyimide resin, an epoxy resin, a polyamide resin, a polyimideamide resin, a siloxane resin, a benzocyclobutene resin, a phenol resin, precursors of these resins, or the like can be applied.
  • a photosensitive resin can be used as the layer 128 .
  • a positive material or a negative material can be used for the photosensitive resin.
  • the layer 128 can be formed only through exposure and development steps, and the influence of dry etching, wet etching, or the like on the surfaces of the conductive layers 112a, 112b, and 112c can be reduced. can. Further, when the layer 128 is formed using a negative photosensitive resin, the layer 128 can be formed using the same photomask (exposure mask) used for forming the opening of the insulating layer 214 in some cases. be.
  • the side surface of the conductive layer 126a and the top and side surfaces of the conductive layer 129a are covered with the first layer 113a.
  • the side surface of the conductive layer 126b and the top and side surfaces of the conductive layer 129b are covered with the second layer 113b.
  • the side surface of the conductive layer 126c and the top and side surfaces of the conductive layer 129c are covered with the third layer 113c. Therefore, the entire regions where the conductive layers 126a, 126b, and 126c are provided can be used as the light-emitting regions of the light-emitting devices 130R, 130G, and 130B, so that the aperture ratio of pixels can be increased.
  • the side surfaces of the first layer 113a, the second layer 113b, and the third layer 113c are covered with insulating layers 125 and 127, respectively.
  • a sacrificial layer 118 a is located between the first layer 113 a and the insulating layer 125 .
  • a sacrificial layer 118b is positioned between the second layer 113b and the insulating layer 125, and a sacrificial layer 118c is positioned between the third layer 113c and the insulating layer 125.
  • a common layer 114 is provided over the first layer 113 a , the second layer 113 b , the third layer 113 c , and the insulating layers 125 and 127 , and the common electrode 115 is provided over the common layer 114 .
  • the common layer 114 and the common electrode 115 are each a series of films commonly provided for a plurality of light emitting devices.
  • a protective layer 131 is provided on each of the light emitting devices 130R, 130G, and 130B. By providing the protective layer 131 that covers the light-emitting device, it is possible to prevent impurities such as water from entering the light-emitting device and improve the reliability of the light-emitting device.
  • the protective layer 131 and the substrate 152 are adhered via the adhesive layer 142 .
  • a solid sealing structure, a hollow sealing structure, or the like can be applied to the sealing of the light emitting device.
  • the space between substrates 152 and 151 is filled with an adhesive layer 142 to apply a solid sealing structure.
  • the space may be filled with an inert gas (such as nitrogen or argon) to apply a hollow sealing structure.
  • the adhesive layer 142 may be provided so as not to overlap the light emitting device.
  • the space may be filled with a resin different from that of the frame-shaped adhesive layer 142 .
  • a conductive layer 123 is provided on the insulating layer 214 in the connecting portion 140 .
  • the conductive layer 123 includes a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 112a, 112b, and 112c and a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 126a, 126b, and 126c. , and a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 129a, 129b, and 129c.
  • the ends of the conductive layer 123 are covered with the sacrificial layer 118 a , the insulating layer 125 and the insulating layer 127 .
  • a common layer 114 is provided over the conductive layer 123 , and a common electrode 115 is provided over the common layer 114 .
  • the conductive layer 123 and the common electrode 115 are electrically connected through the common layer 114 .
  • the common layer 114 may not be formed in the connecting portion 140 . In this case, the conductive layer 123 and the common electrode 115 are directly contacted and electrically connected.
  • the display panel 100G is of top emission type. Light emitted by the light emitting device is emitted to the substrate 152 side. A material having high visible light transmittance is preferably used for the substrate 152 .
  • the pixel electrode contains a material that reflects visible light, and the counter electrode (common electrode 115) contains a material that transmits visible light.
  • a layered structure from the substrate 151 to the insulating layer 214 corresponds to the layer 101 including the transistor in the first embodiment.
  • Both the transistor 201 and the transistor 205 are formed over the substrate 151 . These transistors can be made with the same material and the same process.
  • An insulating layer 211, an insulating layer 213, an insulating layer 215, and an insulating layer 214 are provided on the substrate 151 in this order.
  • Part of the insulating layer 211 functions as a gate insulating layer of each transistor.
  • Part of the insulating layer 213 functions as a gate insulating layer of each transistor.
  • An insulating layer 215 is provided over the transistor.
  • An insulating layer 214 is provided over the transistor and functions as a planarization layer. Note that the number of gate insulating layers and the number of insulating layers covering a transistor are not limited, and each may have a single layer or two or more layers.
  • a material in which impurities such as water and hydrogen are difficult to diffuse for at least one insulating layer covering the transistor.
  • Inorganic insulating films are preferably used for the insulating layer 211, the insulating layer 213, and the insulating layer 215, respectively.
  • As the inorganic insulating film for example, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, an aluminum nitride film, or the like can be used.
  • a hafnium oxide film, an yttrium oxide film, a zirconium oxide film, a gallium oxide film, a tantalum oxide film, a magnesium oxide film, a lanthanum oxide film, a cerium oxide film, a neodymium oxide film, or the like may be used.
  • two or more of the insulating films described above may be laminated and used.
  • An organic insulating layer is suitable for the insulating layer 214 that functions as a planarization layer.
  • Materials that can be used for the organic insulating layer include acrylic resins, polyimide resins, epoxy resins, polyamide resins, polyimideamide resins, siloxane resins, benzocyclobutene-based resins, phenolic resins, precursors of these resins, and the like.
  • the insulating layer 214 may have a laminated structure of an organic insulating layer and an inorganic insulating layer. The outermost layer of the insulating layer 214 preferably functions as an etching protective layer.
  • a recess in the insulating layer 214 can be suppressed when the conductive layer 112a, the conductive layer 126a, or the conductive layer 129a is processed.
  • recesses may be provided in the insulating layer 214 when the conductive layers 112a, 126a, 129a, or the like are processed.
  • the transistors 201 and 205 include a conductive layer 221 functioning as a gate, an insulating layer 211 functioning as a gate insulating layer, conductive layers 222a and 222b functioning as sources and drains, a semiconductor layer 231, and an insulating layer functioning as a gate insulating layer. It has a layer 213 and a conductive layer 223 that functions as a gate. Here, the same hatching pattern is applied to a plurality of layers obtained by processing the same conductive film.
  • the insulating layer 211 is located between the conductive layer 221 and the semiconductor layer 231 .
  • the insulating layer 213 is located between the conductive layer 223 and the semiconductor layer 231 .
  • the structure of the transistor included in the display panel 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.
  • a structure in which a semiconductor layer in which a channel is formed is sandwiched between two gates is applied to the transistors 201 and 205 .
  • a transistor may be driven by connecting two gates and applying the same signal to them.
  • the threshold voltage of the transistor may be controlled by applying a potential for controlling the threshold voltage to one of the two gates and applying a potential for driving to the other.
  • Crystallinity of a semiconductor material used for a transistor is not particularly limited, either an amorphous semiconductor or a semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor partially including a crystal region). may be used. It is preferable to use a crystalline semiconductor because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
  • a semiconductor layer of a transistor preferably includes a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor).
  • the display panel of this embodiment preferably uses a transistor in which a metal oxide is used for a channel formation region (hereinafter referred to as an OS transistor).
  • crystalline oxide semiconductors examples include CAAC (c-axis-aligned crystalline)-OS, nc (nanocrystalline)-OS, and the like.
  • a transistor using silicon for a channel formation region may be used.
  • silicon examples include monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, and the like.
  • a transistor including low-temperature polysilicon (LTPS) in a semiconductor layer hereinafter also referred to as an LTPS transistor
  • the LTPS transistor has high field effect mobility and good frequency characteristics.
  • Si transistors such as LTPS transistors
  • circuits that need to be driven at high frequencies for example, source driver circuits
  • the external circuit mounted on the display panel can be simplified, and the parts cost and mounting cost can be reduced.
  • An OS transistor has extremely high field effect mobility compared to a transistor using amorphous silicon.
  • an OS transistor has extremely low source-drain leakage current (hereinafter also referred to as an off-state current) in an off state, and can retain charge accumulated in a capacitor connected in series with the transistor for a long time. is possible. Further, by using the OS transistor, power consumption of the display panel can be reduced.
  • the off current value of the OS transistor per 1 ⁇ m of channel width at room temperature is 1 aA (1 ⁇ 10 ⁇ 18 A) or less, 1 zA (1 ⁇ 10 ⁇ 21 A) or less, or 1 yA (1 ⁇ 10 ⁇ 24 A) or less.
  • the off current value of the Si transistor per 1 ⁇ m channel width at room temperature is 1 fA (1 ⁇ 10 ⁇ 15 A) or more and 1 pA (1 ⁇ 10 ⁇ 12 A) or less. Therefore, it can be said that the off-state current of the OS transistor is about ten digits lower than the off-state current of the Si transistor.
  • the amount of current flowing through the light emitting 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 can reduce the change in the current between the source and the drain with respect to the change in the voltage between the gate and the source compared to the Si transistor. Therefore, by applying an OS transistor as a 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, the number of gradations in the pixel circuit can be increased.
  • the OS transistor flows a more stable current (saturation current) than the Si transistor even when the source-drain voltage gradually increases. be able to. Therefore, by using the OS transistor as the driving transistor, a stable current can be supplied to the light-emitting device even when the current-voltage characteristics of the EL device vary, for example. That is, when the OS transistor operates in the saturation region, even if the source-drain voltage is increased, the source-drain current hardly changes, so that the light emission luminance of the light-emitting device can be stabilized.
  • an OS transistor as a driving transistor included in a pixel circuit, it is possible to suppress black floating, increase emission luminance, provide multiple gradations, and suppress variations in light emitting devices. can be planned.
  • the semiconductor layer includes, for example, indium and M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, one or more selected from hafnium, tantalum, tungsten, and magnesium) and zinc.
  • M is preferably one or more selected from aluminum, gallium, yttrium, and tin.
  • an oxide also referred to as IGZO
  • IGZO oxide containing indium (In), gallium (Ga), and zinc
  • an oxide containing indium, tin, and zinc is preferably used.
  • oxides containing indium, gallium, tin, and zinc are preferably used.
  • an oxide containing indium (In), aluminum (Al), and zinc (Zn) is preferably used.
  • an oxide containing indium (In), aluminum (Al), gallium (Ga), and zinc (Zn) also referred to as IAGZO
  • IAGZO oxide containing indium (In), aluminum (Al), gallium (Ga), and zinc (Zn)
  • the atomic ratio of In in the In-M-Zn oxide is preferably equal to or higher than the atomic ratio of M.
  • the transistor included in the circuit 164 and the transistor included in the display portion 162 may have the same structure or different structures.
  • the plurality of transistors included in the circuit 164 may all have the same structure, or may have two or more types.
  • the structures of the plurality of transistors included in the display portion 162 may all be the same, or may be of two or more types.
  • All of the transistors in the display portion 162 may be OS transistors, all of the transistors in the display portion 162 may be Si transistors, or some of the transistors in the display portion 162 may be OS transistors and the rest may be Si transistors. good.
  • LTPS transistors and OS transistors in the display unit 162
  • a display panel with low power consumption and high driving capability can be realized.
  • a structure in which an LTPS transistor and an OS transistor are combined is sometimes called an LTPO.
  • an OS transistor as a transistor or the like that functions as a switch for controlling conduction/non-conduction between wirings, and use an LTPS transistor as a transistor or the like that controls current.
  • one of the transistors included in the display portion 162 functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting device and can also be called a driving transistor.
  • One of the source and drain of the driving transistor is electrically connected to the pixel electrode of the light emitting device.
  • An LTPS transistor is preferably used as the driving transistor. This makes it possible to increase the current flowing through the light emitting device in the pixel circuit.
  • the other transistor included in the display unit 162 functions as a switch for controlling selection and non-selection of pixels, and can also be called a selection transistor.
  • the gate of the selection transistor is electrically connected to the gate line, and one of the source and the drain is electrically connected to the source line (signal line).
  • An OS transistor is preferably used as the selection transistor.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can have high aperture ratio, high definition, high display quality, and low power consumption.
  • the display panel of one embodiment of the present invention includes an OS transistor and a light-emitting device with an MML (metal maskless) structure.
  • MML metal maskless
  • leakage current that can flow through the transistor and leakage current that can flow between adjacent light-emitting devices also referred to as lateral leakage current, side leakage current, or the like
  • lateral leakage current, side leakage current, or the like leakage current that can flow between adjacent light-emitting devices
  • an observer can observe one or more of image sharpness, image sharpness, high saturation, and high contrast ratio. Note that by adopting a structure in which leakage current that can flow in the transistor and lateral leakage current between light-emitting devices are extremely low, light leakage that can occur during black display can be minimized.
  • 24B and 24C show other configuration examples of the transistor.
  • the transistor 209 and the transistor 210 each include a conductive layer 221 functioning as a gate, an insulating layer 211 functioning as a gate insulating layer, a semiconductor layer 231 having a channel formation region 231i and a pair of low-resistance regions 231n, and one of the pair of low-resistance regions 231n.
  • a conductive layer 222a connected to a pair of low-resistance regions 231n, a conductive layer 222b connected to the other of a pair of low-resistance regions 231n, an insulating layer 225 functioning as a gate insulating layer, a conductive layer 223 functioning as a gate, and an insulating layer 215 covering the conductive layer 223 have
  • the insulating layer 211 is located between the conductive layer 221 and the channel formation region 231i.
  • the insulating layer 225 is located at least between the conductive layer 223 and the channel formation region 231i.
  • an insulating layer 218 may be provided to cover the transistor.
  • the transistor 209 shown in FIG. 24B shows an example in which the insulating layer 225 covers the top surface and side surfaces of the semiconductor layer 231 .
  • the conductive layers 222a and 222b are connected to the low-resistance region 231n through openings provided in the insulating layers 225 and 215, respectively.
  • One of the conductive layers 222a and 222b functions as a source and the other functions as a drain.
  • the insulating layer 225 overlaps the channel formation region 231i of the semiconductor layer 231 and does not overlap the low resistance region 231n.
  • the insulating layer 215 is provided to cover the insulating layer 225 and the conductive layer 223, and the conductive layers 222a and 222b are connected to the low resistance regions 231n through openings in the insulating layer 215, respectively.
  • a connecting portion 204 is provided in a region of the substrate 151 where the substrate 152 does not overlap.
  • the wiring 165 is electrically connected to the FPC 172 via the conductive layer 166 and the connecting layer 242 .
  • the conductive layer 166 includes a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 112a, 112b, and 112c and a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 126a, 126b, and 126c. , and a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layers 129a, 129b, and 129c.
  • the conductive layer 166 is exposed on the upper surface of the connecting portion 204 . Thereby, the connecting portion 204 and the FPC 172 can be electrically connected via the connecting layer 242 .
  • a light shielding layer 117 is preferably provided on the surface of the substrate 152 on the substrate 151 side.
  • the light shielding layer 117 can be provided between adjacent light emitting devices, the connection portion 140, the circuit 164, and the like. Also, various optical members can be arranged outside the substrate 152 .
  • Materials that can be used for the substrate 120 can be used for the substrates 151 and 152, respectively.
  • a material that can be used for the resin layer 122 can be applied as the adhesive layer 142 .
  • connection layer 242 an anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conductive Film), an anisotropic conductive paste (ACP: Anisotropic Conductive Paste), or the like can be used.
  • ACF Anisotropic Conductive Film
  • ACP Anisotropic Conductive Paste
  • Display panel 100H A display panel 100H shown in FIG. 25A is mainly different from the display panel 100G in that it is a bottom emission type display panel.
  • the light emitted by the light emitting device is emitted to the substrate 151 side.
  • a material having high visible light transmittance is preferably used for the substrate 151 .
  • the material used for the substrate 152 may or may not be translucent.
  • a light shielding layer 117 is preferably formed between the substrate 151 and the transistor 201 and between the substrate 151 and the transistor 205 .
  • FIG. 25A shows an example in which a light-blocking layer 117 is provided over a substrate 151 , an insulating layer 153 is provided over the light-blocking layer 117 , and transistors 201 and 205 and the like are provided over the insulating layer 153 .
  • the light emitting device 130R has a conductive layer 112a, a conductive layer 126a on the conductive layer 112a, and a conductive layer 129a on the conductive layer 126a.
  • the light emitting device 130G has a conductive layer 112b, a conductive layer 126b on the conductive layer 112b, and a conductive layer 129b on the conductive layer 126b.
  • conductive layers 112a, 112b, 126a, 126b, 129a, and 129b materials with high visible light transmittance are used.
  • a material that reflects visible light is preferably used for the common electrode 115 .
  • FIGS. 24A and 25A show an example in which the upper surface of the layer 128 has a flat portion, but the shape of the layer 128 is not particularly limited.
  • a variation of layer 128 is shown in Figures 25B-25D.
  • the upper surface of the layer 128 can be configured to have a shape in which the center and the vicinity thereof are depressed in a cross-sectional view, that is, a shape having a concave curved surface.
  • the upper surface of the layer 128 can be configured to have a shape in which the center and the vicinity thereof bulge in a cross-sectional view, that is, have a convex curved surface.
  • the top surface of the layer 128 may have one or both of a convex curved surface and a concave curved surface.
  • the number of convex curved surfaces and concave curved surfaces that the upper surface of the layer 128 has is not limited, and may be one or more.
  • the height of the top surface of the layer 128 and the height of the top surface of the conductive layer 112a may be the same or substantially the same, or may be different from each other.
  • the height of the top surface of layer 128 may be lower or higher than the height of the top surface of conductive layer 112a.
  • FIG. 25B can also be said to be an example in which the layer 128 is accommodated inside the recess of the conductive layer 112a.
  • the layer 128 may exist outside the recess of the conductive layer 112a, that is, the upper surface of the layer 128 may be wider than the recess.
  • Display panel 100J A display panel 100J shown in FIG. 26 is mainly different from the display panel 100G in that a light receiving device 150 is provided.
  • the light receiving device 150 has a conductive layer 112d, a conductive layer 126d on the conductive layer 112d, and a conductive layer 129d on the conductive layer 126d.
  • the conductive layer 112 d is connected to the conductive layer 222 b included in the transistor 205 through an opening provided in the insulating layer 214 .
  • the side surface of the conductive layer 126d and the top and side surfaces of the conductive layer 129d are covered with the fourth layer 113d.
  • the fourth layer 113d has at least an active layer.
  • the side surfaces of the fourth layer 113d are covered with insulating layers 125 and 127.
  • a sacrificial layer 118 d is located between the fourth layer 113 d and the insulating layer 125 .
  • a common layer 114 is provided over the fourth layer 113 d and the insulating layers 125 and 127 , and a common electrode 115 is provided over the common layer 114 .
  • the common layer 114 is a continuous film that is commonly provided for the light receiving device and the light emitting device.
  • the light receiving device 150 can be provided in at least one of the sub-pixel PS, the sub-pixel X1, the sub-pixel X2, and the like.
  • Embodiment 1 can be referred to.
  • One embodiment of the present invention is a display panel including a light-emitting device and a pixel circuit.
  • the display panel can realize a full-color display panel by having, for example, three types of light-emitting devices that respectively emit red (R), green (G), and blue (B) light.
  • transistors having silicon in a semiconductor layer in which a channel is formed, for all transistors included in pixel circuits that drive light-emitting devices.
  • silicon include monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon.
  • a transistor hereinafter also referred to as an LTPS transistor
  • LTPS low-temperature polysilicon
  • the LTPS transistor has high field effect mobility and good frequency characteristics.
  • circuits that need to be driven at high frequencies can be built on the same substrate as the display section.
  • source driver circuits for example, source driver circuits
  • At least one of the transistors included in the pixel circuit is preferably a transistor including a metal oxide (hereinafter also referred to as an oxide semiconductor) as a semiconductor in which a channel is formed (hereinafter also referred to as an OS transistor).
  • OS transistors have much higher field-effect mobility than transistors using amorphous silicon.
  • an OS transistor has extremely low source-drain leakage current (hereinafter also referred to as an off-state current) in an off state, and can retain charge accumulated in a capacitor connected in series with the transistor for a long time. is possible. Further, by using the OS transistor, power consumption of the display panel can be reduced.
  • an OS transistor is preferably used as a transistor that functions as a switch for controlling conduction/non-conduction between wirings
  • an LTPS transistor is preferably used as a transistor that controls current.
  • one of the transistors provided in the pixel circuit functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting device and can also be called a driving transistor.
  • One of the source and drain of the driving transistor is electrically connected to the pixel electrode of the light emitting device.
  • An LTPS transistor is preferably used as the driving transistor. This makes it possible to increase the current flowing through the light emitting device in the pixel circuit.
  • the other transistor provided in the pixel circuit functions as a switch for controlling selection/non-selection of the pixel, and can also be called a selection transistor.
  • the gate of the selection transistor is electrically connected to the gate line, and one of the source and the drain is electrically connected to the source line (signal line).
  • An OS transistor is preferably used as the selection transistor.
  • Display panel configuration example A block diagram of the display panel 400 is shown in FIG. 27A.
  • the display panel 400 includes a display portion 404, a driver circuit portion 402, a driver circuit portion 403, and the like.
  • the display unit 404 has a plurality of pixels 430 arranged in a matrix.
  • Pixel 430 has sub-pixel 405R, sub-pixel 405G, and sub-pixel 405B.
  • Sub-pixel 405R, sub-pixel 405G, and sub-pixel 405B each have a light-emitting device that functions as a display device.
  • the pixel 430 is electrically connected to the wiring GL, the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB.
  • the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB are each electrically connected to the driver circuit portion 402 .
  • the wiring GL is electrically connected to the driver circuit portion 403 .
  • the driver circuit portion 402 functions as a source line driver circuit (also referred to as a source driver), and the driver circuit portion 403 functions as a gate line driver circuit (also referred to as a gate driver).
  • the wiring GL functions as a gate line
  • the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB each function as a source line.
  • the sub-pixel 405R has a light-emitting device that emits red light.
  • Sub-pixel 405G has a light-emitting device that emits green light.
  • Sub-pixel 405B has a light-emitting device that emits blue light. Accordingly, the display panel 400 can perform full-color display.
  • pixel 430 may have sub-pixels with light-emitting devices that exhibit other colors of light. For example, in addition to the three sub-pixels described above, the pixel 430 may have a sub-pixel having a light-emitting device that emits white light, a sub-pixel that has a light-emitting device that emits yellow light, or the like.
  • the wiring GL is electrically connected to the sub-pixels 405R, 405G, and 405B arranged in the row direction (the extending direction of the wiring GL).
  • the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB are electrically connected to the sub-pixels 405R, 405G, or 405B (not shown) arranged in the column direction (the direction in which the wiring SLR and the like extend). .
  • FIG. 27B shows an example of a circuit diagram of a pixel 405 that can be applied to the sub-pixel 405R, sub-pixel 405G, and sub-pixel 405B.
  • Pixel 405 comprises transistor M1, transistor M2, transistor M3, capacitor C1, and light emitting device EL.
  • a wiring GL and a wiring SL are electrically connected to the pixel 405 .
  • the wiring SL corresponds to one of the wiring SLR, the wiring SLG, and the wiring SLB shown in FIG. 27A.
  • the transistor M1 has a gate electrically connected to the wiring GL, one of its source and drain electrically connected to the wiring SL, and the other electrically connected to one electrode of the capacitor C1 and the gate of the transistor M2. be.
  • the transistor M2 has one of its source and drain electrically connected to the wiring AL, and the other of its source and drain connected to one electrode of the light-emitting device EL, the other electrode of the capacitor C1, and one of the source and drain of the transistor M3. electrically connected.
  • the transistor M3 has a gate electrically connected to the wiring GL and the other of its source and drain electrically connected to the wiring RL.
  • the other electrode of the light emitting device EL is electrically connected to the wiring CL.
  • a data potential is applied to the wiring SL.
  • a selection signal is supplied to the wiring GL.
  • the selection signal includes a potential that makes the transistor conductive and a potential that makes the transistor non-conductive.
  • a reset potential is applied to the wiring RL.
  • An anode potential is applied to the wiring AL.
  • a cathode potential is applied to the wiring CL.
  • the anode potential is higher than the cathode potential.
  • the reset potential applied to the wiring RL can be set to a potential such that the potential difference between the reset potential and the cathode potential is smaller than the threshold voltage of the light emitting device EL.
  • the reset potential can be a potential higher than the cathode potential, the same potential as the cathode potential, or a potential lower than the cathode potential.
  • the transistor M1 and the transistor M3 function as switches.
  • the transistor M2 functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting device EL.
  • the transistor M1 functions as a selection transistor and the transistor M2 functions as a driving transistor.
  • LTPS transistors it is preferable to apply LTPS transistors to all of the transistors M1 to M3. Alternatively, it is preferable to use an OS transistor for the transistors M1 and M3 and an LTPS transistor for the transistor M2.
  • OS transistors may be applied to all of the transistors M1 to M3.
  • one or more of the plurality of transistors included in the driver circuit portion 402 and the plurality of transistors included in the driver circuit portion 403 can be an LTPS transistor, and the other transistors can be OS transistors.
  • the transistors provided in the display portion 404 can be OS transistors
  • the transistors provided in the driver circuit portions 402 and 403 can be LTPS transistors.
  • the semiconductor layer includes, for example, indium and M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, one or more selected from hafnium, tantalum, tungsten, and magnesium) and zinc.
  • M is preferably one or more selected from aluminum, gallium, yttrium, and tin.
  • IGZO is preferably used for the semiconductor layer of the OS transistor.
  • an oxide containing indium, tin, and zinc is preferably used.
  • oxides containing indium, gallium, tin, and zinc are preferably used.
  • a transistor using an oxide semiconductor which has a wider bandgap and a lower carrier density than silicon, can achieve extremely low off-current. Therefore, with the small off-state current, charge accumulated in the capacitor connected in series with the transistor can be held for a long time. Therefore, it is preferable to use a transistor including an oxide semiconductor, particularly for the transistor M1 and the transistor M3 which are connected in series to the capacitor C1.
  • a transistor including an oxide semiconductor as the transistor M1 and the transistor M3
  • the charge held in the capacitor C1 can be prevented from leaking through the transistor M1 or the transistor M3.
  • the charge held in the capacitor C1 can be held for a long time, a still image can be displayed for a long time without rewriting the data of the pixel 405 .
  • transistors are shown as n-channel transistors in FIG. 27B, p-channel transistors can also be used.
  • each transistor included in the pixel 405 is preferably formed side by side over the same substrate.
  • a transistor having a pair of gates that overlap with each other with a semiconductor layer interposed therebetween can be used as the transistor included in the pixel 405 .
  • a configuration in which the pair of gates are electrically connected to each other and supplied with the same potential has the advantage of increasing the on current of the transistor and improving saturation characteristics.
  • a potential for controlling the threshold voltage of the transistor may be applied to one of the pair of gates.
  • the stability of the electrical characteristics of the transistor can be improved.
  • one gate of the transistor may be electrically connected to a wiring to which a constant potential is applied, or may be electrically connected to its own source or drain.
  • a pixel 405 shown in FIG. 27C is an example in which transistors having a pair of gates are applied to the transistor M1 and the transistor M3. A pair of gates of the transistor M1 and the transistor M3 are electrically connected to each other. With such a structure, the period for writing data to the pixel 405 can be shortened.
  • a pixel 405 shown in FIG. 27D is an example in which a transistor having a pair of gates is applied to the transistor M2 in addition to the transistors M1 and M3. A pair of gates of the transistor M2 are electrically connected.
  • Transistor configuration example An example of a cross-sectional structure of a transistor that can be applied to the display panel is described below.
  • [Configuration example 1] 28A is a cross-sectional view including transistor 410.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view including transistor 410.
  • a transistor 410 is a transistor provided on the substrate 401 and using polycrystalline silicon for a semiconductor layer.
  • transistor 410 corresponds to transistor M2 of pixel 405 . That is, FIG. 28A is an example in which one of the source and drain of transistor 410 is electrically connected to the conductive layer 431 of the light emitting device.
  • a transistor 410 includes a semiconductor layer 411, an insulating layer 412, a conductive layer 413, and the like.
  • the semiconductor layer 411 has a channel formation region 411i and a low resistance region 411n.
  • Semiconductor layer 411 comprises silicon.
  • Semiconductor layer 411 preferably comprises polycrystalline silicon.
  • Part of the insulating layer 412 functions as a gate insulating layer.
  • Part of the conductive layer 413 functions as a gate electrode.
  • the semiconductor layer 411 can also have a structure containing a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) exhibiting semiconductor characteristics.
  • the transistor 410 can be called an OS transistor.
  • the low resistance region 411n is a region containing an impurity element.
  • the transistor 410 is an n-channel transistor, phosphorus, arsenic, or the like may be added to the low-resistance region 411n.
  • boron, aluminum, or the like may be added to the low resistance region 411n.
  • the impurity described above may be added to the channel formation region 411i.
  • An insulating layer 421 is provided on the substrate 401 .
  • the semiconductor layer 411 is provided over the insulating layer 421 .
  • the insulating layer 412 is provided to cover the semiconductor layer 411 and the insulating layer 421 .
  • the conductive layer 413 is provided over the insulating layer 412 so as to overlap with the semiconductor layer 411 .
  • An insulating layer 422 is provided to cover the conductive layer 413 and the insulating layer 412 .
  • a conductive layer 414 a and a conductive layer 414 b are provided over the insulating layer 422 .
  • the conductive layers 414 a and 414 b are electrically connected to the low-resistance region 411 n through openings provided in the insulating layers 422 and 412 .
  • Part of the conductive layer 414a functions as one of the source and drain electrodes, and part of the conductive layer 414b functions as the other of the source and drain electrodes.
  • An insulating layer 423 is provided to cover the conductive layers 414 a , 414 b , and the insulating layer 422 .
  • a conductive layer 431 functioning as a pixel electrode is provided on the insulating layer 423 .
  • the conductive layer 431 is provided over the insulating layer 423 and is electrically connected to the conductive layer 414 b through an opening provided in the insulating layer 423 .
  • an EL layer and a common electrode can be stacked over the conductive layer 431 .
  • FIG. 28B shows a transistor 410a with a pair of gate electrodes.
  • a transistor 410a illustrated in FIG. 28B is mainly different from FIG. 28A in that a conductive layer 415 and an insulating layer 416 are included.
  • the conductive layer 415 is provided on the insulating layer 421 .
  • An insulating layer 416 is provided to cover the conductive layer 415 and the insulating layer 421 .
  • the semiconductor layer 411 is provided so that at least a channel formation region 411i overlaps with the conductive layer 415 with the insulating layer 416 interposed therebetween.
  • part of the conductive layer 413 functions as a first gate electrode and part of the conductive layer 415 functions as a second gate electrode.
  • part of the insulating layer 412 functions as a first gate insulating layer, and part of the insulating layer 416 functions as a second gate insulating layer.
  • the conductive layer 413 and the conductive layer 413 are electrically conductive in a region (not shown) through openings provided in the insulating layers 412 and 416 .
  • the layer 415 may be electrically connected.
  • a conductive layer is formed through openings provided in the insulating layers 422, 412, and 416 in a region (not shown).
  • the conductive layer 414a or the conductive layer 414b and the conductive layer 415 may be electrically connected.
  • the transistor 410 illustrated in FIG. 28A or the transistor 410a illustrated in FIG. 28B can be applied.
  • the transistor 410a may be used for all the transistors included in the pixel 405
  • the transistor 410 may be used for all the transistors, or the transistor 410a and the transistor 410 may be used in combination. .
  • FIG. 28C shows a cross-sectional schematic diagram including transistor 410 a and transistor 450 .
  • Configuration Example 1 For the transistor 410a, Configuration Example 1 can be used. Note that although an example using the transistor 410a is shown here, a structure including the transistors 410 and 450 may be employed, or a structure including all of the transistors 410, 410a, and 450 may be employed.
  • a transistor 450 is a transistor in which a metal oxide is applied to a semiconductor layer.
  • the configuration shown in FIG. 28C is an example in which, for example, the transistor 450 corresponds to the transistor M1 of the pixel 405 and the transistor 410a corresponds to the transistor M2. That is, FIG. 28C shows an example in which one of the source and drain of the transistor 410a is electrically connected to the conductive layer 431.
  • FIG. 28C shows an example in which one of the source and drain of the transistor 410a is electrically connected to the conductive layer 431.
  • FIG. 28C shows an example in which the transistor 450 has a pair of gates.
  • the transistor 450 includes a conductive layer 455, an insulating layer 422, a semiconductor layer 451, an insulating layer 452, a conductive layer 453, and the like.
  • a portion of conductive layer 453 functions as a first gate of transistor 450 and a portion of conductive layer 455 functions as a second gate of transistor 450 .
  • part of the insulating layer 452 functions as a first gate insulating layer of the transistor 450 and part of the insulating layer 422 functions as a second gate insulating layer of the transistor 450 .
  • the conductive layer 455 is provided on the insulating layer 412 .
  • An insulating layer 422 is provided to cover the conductive layer 455 .
  • the semiconductor layer 451 is provided over the insulating layer 422 .
  • the insulating layer 452 is provided to cover the semiconductor layer 451 and the insulating layer 422 .
  • the conductive layer 453 is provided over the insulating layer 452 and has regions that overlap with the semiconductor layer 451 and the conductive layer 455 .
  • An insulating layer 426 is provided to cover the insulating layer 452 and the conductive layer 453 .
  • a conductive layer 454 a and a conductive layer 454 b are provided over the insulating layer 426 .
  • the conductive layers 454 a and 454 b are electrically connected to the semiconductor layer 451 through openings provided in the insulating layers 426 and 452 .
  • Part of the conductive layer 454a functions as one of the source and drain electrodes, and part of the conductive layer 454b functions as the other of the source and drain electrodes.
  • An insulating layer 423 is provided to cover the conductive layers 454 a , 454 b , and the insulating layer 426 .
  • the conductive layers 414a and 414b electrically connected to the transistor 410a are preferably formed by processing the same conductive film as the conductive layers 454a and 454b.
  • the conductive layer 414a, the conductive layer 414b, the conductive layer 454a, and the conductive layer 454b are formed over the same surface (that is, in contact with the upper surface of the insulating layer 426) and contain the same metal element. showing.
  • the conductive layers 414 a and 414 b are electrically connected to the low-resistance region 411 n through the insulating layers 426 , 452 , 422 , and openings provided in the insulating layer 412 . This is preferable because the manufacturing process can be simplified.
  • the conductive layer 413 functioning as the first gate electrode of the transistor 410a and the conductive layer 455 functioning as the second gate electrode of the transistor 450 are preferably formed by processing the same conductive film.
  • FIG. 28C shows a configuration in which the conductive layer 413 and the conductive layer 455 are formed on the same surface (that is, in contact with the upper surface of the insulating layer 412) and contain the same metal element. This is preferable because the manufacturing process can be simplified.
  • the insulating layer 452 functioning as a first gate insulating layer of the transistor 450 covers the edge of the semiconductor layer 451.
  • the transistor 450a shown in FIG. It may be processed so that the top surface shape matches or substantially matches that of the layer 453 .
  • the upper surface shapes roughly match means that at least a part of the contours overlaps between the laminated layers.
  • the upper layer and the lower layer may be processed with the same mask pattern or partially with the same mask pattern. Strictly speaking, however, the contours do not overlap, and the upper layer may be located inside the lower layer, or the upper layer may be located outside the lower layer.
  • the transistor 410a corresponds to the transistor M2 and is electrically connected to the pixel electrode
  • the present invention is not limited to this.
  • the transistor 450 or the transistor 450a may correspond to the transistor M2.
  • transistor 410a may correspond to transistor M1, transistor M3, or some other transistor.
  • the light-emitting device has an EL layer 786 between a pair of electrodes (lower electrode 772, upper electrode 788).
  • EL layer 786 can be composed of multiple layers such as layer 4420 , light-emitting layer 4411 , and layer 4430 .
  • the layer 4420 can have, for example, a layer containing a substance with high electron-injection properties (electron-injection layer) and a layer containing a substance with high electron-transport properties (electron-transporting layer).
  • the light-emitting layer 4411 contains, for example, a light-emitting compound.
  • the layer 4430 can have, for example, a layer containing a substance with high hole-injection properties (hole-injection layer) and a layer containing a substance with high hole-transport properties (hole-transport layer).
  • a structure having a layer 4420, a light-emitting layer 4411, and a layer 4430 provided between a pair of electrodes can function as a single light-emitting unit, and the structure of FIG. 29A is called a single structure in this specification.
  • FIG. 29B is a modification of the EL layer 786 included in the light emitting device shown in FIG. 29A.
  • the light-emitting device shown in FIG. It has a top layer 4422 and a top electrode 788 on layer 4422 .
  • layer 4431 functions as a hole injection layer
  • layer 4432 functions as a hole transport layer
  • layer 4421 functions as an electron transport layer
  • Layer 4422 functions as an electron injection layer.
  • layer 4431 functions as an electron injection layer
  • layer 4432 functions as an electron transport layer
  • layer 4421 functions as a hole transport layer
  • layer 4421 functions as a hole transport layer
  • 4422 functions as a hole injection layer.
  • a configuration in which a plurality of light-emitting layers (light-emitting layers 4411, 4412, and 4413) are provided between layers 4420 and 4430 as shown in FIGS. 29C and 29D is also a variation of the single structure.
  • tandem structure a structure in which a plurality of light-emitting units (EL layers 786a and 786b) are connected in series via a charge generation layer 4440 is referred to as a tandem structure in this specification.
  • the tandem structure may also be called a stack structure. Note that the tandem structure enables a light-emitting device capable of emitting light with high luminance.
  • the light-emitting layers 4411, 4412, and 4413 may be made of a light-emitting material that emits light of the same color, or even the same light-emitting material.
  • the light-emitting layers 4411, 4412, and 4413 may be formed using a light-emitting material that emits blue light.
  • a color conversion layer may be provided as the layer 785 shown in FIG. 29D.
  • light-emitting materials that emit light of different colors may be used for the light-emitting layers 4411, 4412, and 4413, respectively.
  • white light emission can be obtained.
  • a color filter also referred to as a colored layer
  • a desired color of light can be obtained by passing the white light through the color filter.
  • the light-emitting layers 4411 and 4412 may be made of a light-emitting material that emits light of the same color, or even the same light-emitting material. Alternatively, light-emitting materials that emit light of different colors may be used for the light-emitting layers 4411 and 4412 . When the light emitted from the light-emitting layer 4411 and the light emitted from the light-emitting layer 4412 are complementary colors, white light emission can be obtained.
  • FIG. 29F shows an example in which an additional layer 785 is provided. As the layer 785, one or both of a color conversion layer and a color filter (colored layer) can be used.
  • the layer 4420 and the layer 4430 may have a laminated structure of two or more layers as shown in FIG. 29B.
  • a structure that separates the emission colors (for example, blue (B), green (G), and red (R)) for each light emitting device is sometimes called an SBS (Side By Side) structure.
  • the emission color of the light-emitting device can be red, green, blue, cyan, magenta, yellow, white, or the like, depending on the material forming the EL layer 786 . Further, the color purity can be further enhanced by providing the light-emitting device with a microcavity structure.
  • a light-emitting device that emits white light preferably has a structure in which two or more types of light-emitting substances are contained in the light-emitting layer.
  • two or more light-emitting substances may be selected so that the light emission of each light-emitting substance has a complementary color relationship.
  • the emission color of the first light-emitting layer and the emission color of the second light-emitting layer have a complementary color relationship, it is possible to obtain a light-emitting device that emits white light as a whole. The same applies to light-emitting devices having three or more light-emitting layers.
  • the light-emitting layer preferably contains two or more light-emitting substances that emit light such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), and O (orange).
  • R red
  • G green
  • B blue
  • Y yellow
  • O orange
  • the electronic device of this embodiment includes the display panel of one embodiment of the present invention in a display portion.
  • a display panel of one embodiment of the present invention can easily achieve high definition and high resolution, and can achieve high display quality. Therefore, it can be used for display portions of various electronic devices.
  • Examples of electronic devices include televisions, desktop or notebook personal computers, monitors for computers, digital signage, large game machines such as pachinko machines, and other electronic devices with relatively large screens. Examples include cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, mobile game machines, mobile information terminals, and sound reproducing devices.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can have high definition, it can be suitably used for electronic devices having a relatively small display portion.
  • electronic devices include wristwatch-type and bracelet-type information terminals (wearable devices), VR devices such as head-mounted displays, glasses-type AR devices, and MR (Mixed Reality) devices.
  • wearable devices such as wristwatch-type and bracelet-type information terminals (wearable devices), VR devices such as head-mounted displays, glasses-type AR devices, and MR (Mixed Reality) devices.
  • a wearable device that can be worn on the head, such as a device is exemplified.
  • a display panel of one embodiment of the present invention includes HD (1280 ⁇ 720 pixels), FHD (1920 ⁇ 1080 pixels), WQHD (2560 ⁇ 1440 pixels), WQXGA (2560 ⁇ 1600 pixels), 4K (2560 ⁇ 1600 pixels), 3840 ⁇ 2160) and 8K (7680 ⁇ 4320 pixels).
  • the resolution it is preferable to set the resolution to 4K, 8K, or higher.
  • the pixel density (definition) of the display panel of one embodiment of the present invention is preferably 100 ppi or more, preferably 300 ppi or more, more preferably 500 ppi or more, more preferably 1000 ppi or more, more preferably 2000 ppi or more, and 3000 ppi or more.
  • the display panel can accommodate various screen ratios such as 1:1 (square), 4:3, 16:9, and 16:10.
  • the electronic device of this embodiment includes sensors (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, number of revolutions, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current, voltage , power, radiation, flow, humidity, gradient, vibration, odor or infrared).
  • the electronic device of this embodiment can have various functions. For example, functions to display various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display, touch panel functions, functions to display calendars, dates or times, functions to execute various software (programs), wireless communication function, a function of reading a program or data recorded on a recording medium, and the like.
  • FIGS. 30A to 30D An example of a wearable device that can be worn on the head will be described with reference to FIGS. 30A to 30D.
  • These wearable devices have one or both of the function of displaying AR content and the function of displaying VR content.
  • these wearable devices may have the function of displaying SR (Substitutional Reality) or MR content. If the electronic device has a function of displaying at least one of AR, VR, SR, and MR content, it is possible to enhance the user's sense of immersion.
  • Electronic device 700A shown in FIG. 30A and electronic device 700B shown in FIG. It has a control section (not shown), an imaging section (not shown), a pair of optical members 753 , a frame 757 and a pair of nose pads 758 .
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display panel 751 . Therefore, the electronic device can display images with extremely high definition.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B can each project an image displayed on the display panel 751 onto the display area 756 of the optical member 753. Since the optical member 753 has translucency, the user can see the image displayed in the display area superimposed on the transmitted image visually recognized through the optical member 753 . Therefore, the electronic device 700A and the electronic device 700B are electronic devices capable of AR display.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B may be provided with a camera capable of capturing an image in front as an imaging unit. Further, the electronic devices 700A and 700B each include an acceleration sensor such as a gyro sensor to detect the orientation of the user's head and display an image corresponding to the orientation in the display area 756. You can also
  • the communication unit has a wireless communication device, and can supply video signals, etc. by the wireless communication device.
  • a connector to which a cable to which a video signal and a power supply potential are supplied may be provided.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B are provided with batteries, and can be charged wirelessly and/or wiredly.
  • the housing 721 may be provided with a touch sensor module.
  • the touch sensor module has a function of detecting that the outer surface of the housing 721 is touched.
  • the touch sensor module can detect a user's tap operation or slide operation and execute various processes. For example, it is possible to perform processing such as pausing or resuming a moving image by a tap operation, and fast-forward or fast-reverse processing can be performed by a slide operation. Further, by providing a touch sensor module for each of the two housings 721, the range of operations can be expanded.
  • Various touch sensors can be applied as the touch sensor module.
  • various methods such as a capacitance method, a resistive film method, an infrared method, an electromagnetic induction method, a surface acoustic wave method, and an optical method can be adopted.
  • a photoelectric conversion device (also referred to as a photoelectric conversion element) can be used as a light receiving device (also referred to as a light receiving element).
  • a light receiving device also referred to as a light receiving element.
  • an inorganic semiconductor and an organic semiconductor can be used for the active layer of the photoelectric conversion device.
  • Electronic device 800A shown in FIG. 30C and electronic device 800B shown in FIG. It has a pair of imaging units 825 and a pair of lenses 832 .
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 820 . Therefore, the electronic device can display images with extremely high definition. This allows the user to feel a high sense of immersion.
  • the display unit 820 is provided inside the housing 821 at a position where it can be viewed through the lens 832 . By displaying different images on the pair of display portions 820, three-dimensional display using parallax can be performed.
  • Each of the electronic device 800A and the electronic device 800B can be said to be an electronic device for VR.
  • a user wearing electronic device 800 ⁇ /b>A or electronic device 800 ⁇ /b>B can view an image displayed on display unit 820 through lens 832 .
  • the electronic device 800A and the electronic device 800B each have a mechanism that can adjust the left and right positions of the lens 832 and the display unit 820 so that they are optimally positioned according to the position of the user's eyes. preferably. Further, it is preferable to have a mechanism for adjusting focus by changing the distance between the lens 832 and the display portion 820 .
  • the wearing section 823 allows the user to wear the electronic device 800A or the electronic device 800B on the head.
  • the shape is illustrated as a temple of spectacles (also referred to as a joint, a temple, etc.), but the shape is not limited to this.
  • the mounting portion 823 may be worn by the user, and may be, for example, a helmet-type or band-type shape.
  • the imaging unit 825 has a function of acquiring external information. Data acquired by the imaging unit 825 can be output to the display unit 820 . An image sensor can be used for the imaging unit 825 . Also, a plurality of cameras may be provided so as to be able to deal with a plurality of angles of view such as telephoto and wide angle.
  • a distance measuring sensor capable of measuring the distance to an object
  • the imaging unit 825 is one aspect of the detection unit.
  • the detection unit for example, an image sensor or a distance image sensor such as LIDAR (Light Detection and Ranging) can be used.
  • LIDAR Light Detection and Ranging
  • the electronic device 800A may have a vibration mechanism that functions as a bone conduction earphone.
  • a vibration mechanism that functions as a bone conduction earphone.
  • one or more of the display portion 820, the housing 821, and the mounting portion 823 can be provided with the vibration mechanism.
  • the electronic device 800A and the electronic device 800B may each have an input terminal.
  • the input terminal can be connected to a cable that supplies a video signal from a video output device or the like, power for charging a battery provided in the electronic device, or the like.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention may have a function of wirelessly communicating with the earphone 750.
  • Earphone 750 has a communication unit (not shown) and has a wireless communication function.
  • the earphone 750 can receive information (eg, audio data) from the electronic device by wireless communication function.
  • information eg, audio data
  • electronic device 700A shown in FIG. 30A has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • electronic device 800A shown in FIG. 30C has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • the electronic device may have an earphone section.
  • Electronic device 700B shown in FIG. 30B has earphone section 727 .
  • the earphone unit 727 and the control unit can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring connecting the earphone section 727 and the control section may be arranged inside the housing 721 or the mounting section 723 .
  • the electronic device 800B shown in FIG. 30D has an earphone section 827.
  • the earphone unit 827 and the control unit 824 can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring that connects the earphone section 827 and the control section 824 may be arranged inside the housing 821 or the mounting section 823 .
  • the earphone part 827 and the mounting part 823 may have magnets.
  • the earphone section 827 can be fixed to the mounting section 823 by magnetic force, which facilitates storage, which is preferable.
  • the electronic device may have an audio output terminal to which earphones or headphones can be connected. Also, the electronic device may have one or both of an audio input terminal and an audio input mechanism.
  • the voice input mechanism for example, a sound collecting device such as a microphone can be used. By providing the electronic device with a voice input mechanism, the electronic device may function as a so-called headset.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention includes both glasses type (electronic device 700A, electronic device 700B, etc.) and goggle type (electronic device 800A, electronic device 800B, etc.). preferred.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention can transmit information to the earphone by wire or wirelessly.
  • An electronic device 6500 shown in FIG. 31A is a mobile information terminal that can be used as a smart phone.
  • the electronic device 6500 has a housing 6501, a display unit 6502, a power button 6503, a button 6504, a speaker 6505, a microphone 6506, a camera 6507, a light source 6508, and the like.
  • a display portion 6502 has a touch panel function.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 6502 .
  • FIG. 31B is a schematic cross-sectional view including the end of the housing 6501 on the microphone 6506 side.
  • a light-transmitting protective member 6510 is provided on the display surface side of the housing 6501, and a display panel 6511, an optical member 6512, a touch sensor panel 6513, and a printer are placed in a space surrounded by the housing 6501 and the protective member 6510.
  • a substrate 6517, a battery 6518, and the like are arranged.
  • a display panel 6511, an optical member 6512, and a touch sensor panel 6513 are fixed to the protective member 6510 with an adhesive layer (not shown).
  • a portion of the display panel 6511 is folded back in a region outside the display portion 6502, and the FPC 6515 is connected to the folded portion.
  • An IC6516 is mounted on the FPC6515.
  • the FPC 6515 is connected to terminals provided on the printed circuit board 6517 .
  • the flexible display of one embodiment of the present invention can be applied to the display panel 6511 . Therefore, an extremely lightweight electronic device can be realized. In addition, since the display panel 6511 is extremely thin, the thickness of the electronic device can be reduced and the large-capacity battery 6518 can be mounted. In addition, by folding back part of the display panel 6511 and arranging a connection portion with the FPC 6515 on the back side of the pixel portion, an electronic device with a narrow frame can be realized.
  • a television set 7100 has a display portion 7000 incorporated in a housing 7101 .
  • a configuration in which a housing 7101 is supported by a stand 7103 is shown.
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 .
  • the operation of the television apparatus 7100 shown in FIG. 31C can be performed using operation switches provided on the housing 7101 and a separate remote controller 7111 .
  • the display portion 7000 may be provided with a touch sensor, and the television device 7100 may be operated by touching the display portion 7000 with a finger or the like.
  • the remote controller 7111 may have a display section for displaying information output from the remote controller 7111 .
  • a channel and a volume can be operated with operation keys or a touch panel provided in the remote controller 7111 , and an image displayed on the display portion 7000 can be operated.
  • the television device 7100 is configured to include a receiver, a modem, and the like.
  • the receiver can receive general television broadcasts. Also, by connecting to a wired or wireless communication network via a modem, one-way (from the sender to the receiver) or two-way (between the sender and the receiver, or between the receivers, etc.) information communication. is also possible.
  • FIG. 31D shows an example of a notebook personal computer.
  • a notebook personal computer 7200 has a housing 7211, a keyboard 7212, a pointing device 7213, an external connection port 7214, and the like.
  • the display portion 7000 is incorporated in the housing 7211 .
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 .
  • FIGS. 31E and 31F An example of digital signage is shown in FIGS. 31E and 31F.
  • a digital signage 7300 shown in FIG. 31E includes a housing 7301, a display unit 7000, speakers 7303, and the like. Furthermore, it can have an LED lamp, an operation key (including a power switch or an operation switch), connection terminals, various sensors, a microphone, and the like.
  • FIG. 31F is a digital signage 7400 attached to a cylindrical post 7401.
  • a digital signage 7400 has a display section 7000 provided along the curved surface of a pillar 7401 .
  • the display panel of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 in FIGS. 31E and 31F.
  • the wider the display unit 7000 the more information can be provided at once.
  • the wider the display unit 7000 the more conspicuous it is, and the more effective the advertisement can be, for example.
  • a touch panel By applying a touch panel to the display unit 7000, not only can images or moving images be displayed on the display unit 7000, but also the user can intuitively operate the display unit 7000, which is preferable. Further, when used for providing information such as route information or traffic information, usability can be enhanced by intuitive operation.
  • the digital signage 7300 or digital signage 7400 is preferably capable of cooperating with an information terminal 7311 or 7411 such as a smartphone possessed by the user through wireless communication.
  • advertisement information displayed on the display unit 7000 can be displayed on the screen of the information terminal 7311 or the information terminal 7411 .
  • display on the display portion 7000 can be switched.
  • the digital signage 7300 or the digital signage 7400 can execute a game using the screen of the information terminal 7311 or 7411 as an operation means (controller). This allows an unspecified number of users to simultaneously participate in and enjoy the game.
  • the electronic device shown in FIGS. 32A to 32G includes a housing 9000, a display unit 9001, a speaker 9003, operation keys 9005 (including a power switch or an operation switch), connection terminals 9006, sensors 9007 (force, displacement, position, speed , acceleration, angular velocity, number of rotations, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substances, sound, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, smell, or infrared rays function), a microphone 9008, and the like.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 9001 in FIGS. 32A to 32G.
  • the electronic devices shown in FIGS. 32A to 32G have various functions. For example, a function to display various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a calendar, a function to display the date or time, a function to control processing by various software (programs), It can have a wireless communication function, a function of reading and processing programs or data recorded on a recording medium, and the like. Note that the functions of the electronic device are not limited to these, and can have various functions.
  • the electronic device may have a plurality of display units.
  • the electronic device is equipped with a camera, etc., and has the function of capturing still images or moving images and storing them in a recording medium (external or built into the camera), or the function of displaying the captured image on the display unit, etc. good.
  • FIGS. 32A to 32G Details of the electronic devices shown in FIGS. 32A to 32G will be described below.
  • FIG. 32A is a perspective view showing a mobile information terminal 9101.
  • the mobile information terminal 9101 can be used as a smart phone, for example.
  • the portable information terminal 9101 may be provided with a speaker 9003, a connection terminal 9006, a sensor 9007, and the like.
  • the mobile information terminal 9101 can display text and image information on its multiple surfaces.
  • FIG. 32A shows an example in which three icons 9050 are displayed.
  • Information 9051 indicated by a dashed rectangle can also be displayed on another surface of the display portion 9001 . Examples of the information 9051 include notification of incoming e-mail, SNS, telephone call, title of e-mail or SNS, sender name, date and time, remaining battery power, radio wave intensity, and the like.
  • an icon 9050 or the like may be displayed at the position where the information 9051 is displayed.
  • FIG. 32B is a perspective view showing the mobile information terminal 9102.
  • the portable information terminal 9102 has a function of displaying information on three or more sides of the display portion 9001 .
  • information 9052, information 9053, and information 9054 are displayed on different surfaces.
  • the user can confirm the information 9053 displayed at a position where the mobile information terminal 9102 can be viewed from above the mobile information terminal 9102 while the mobile information terminal 9102 is stored in the chest pocket of the clothes.
  • the user can check the display without taking out the portable information terminal 9102 from the pocket, and can determine, for example, whether to receive a call.
  • FIG. 32C is a perspective view showing the tablet terminal 9103.
  • the tablet terminal 9103 can execute various applications such as mobile phone, e-mail, reading and creating text, playing music, Internet communication, and computer games.
  • the tablet terminal 9103 has a display portion 9001, a camera 9002, a microphone 9008, and a speaker 9003 on the front of the housing 9000, operation keys 9005 as operation buttons on the left side of the housing 9000, and connection terminals on the bottom. 9006.
  • FIG. 32D is a perspective view showing a wristwatch-type mobile information terminal 9200.
  • the mobile information terminal 9200 can be used as a smart watch (registered trademark), for example.
  • the display portion 9001 has a curved display surface, and display can be performed along the curved display surface.
  • the mobile information terminal 9200 can also make hands-free calls by mutual communication with a headset capable of wireless communication, for example.
  • the portable information terminal 9200 can transmit data to and from another information terminal through the connection terminal 9006, and can be charged. Note that the charging operation may be performed by wireless power supply.
  • FIG. 32E to 32G are perspective views showing a foldable personal digital assistant 9201.
  • FIG. 32E is a state in which the portable information terminal 9201 is unfolded
  • FIG. 32G is a state in which it is folded
  • FIG. 32F is a perspective view in the middle of changing from one of FIGS. 32E and 32G to the other.
  • the portable information terminal 9201 has excellent portability in the folded state, and has excellent display visibility due to a seamless wide display area in the unfolded state.
  • a display portion 9001 included in the portable information terminal 9201 is supported by three housings 9000 connected by hinges 9055 .
  • the display portion 9001 can be bent with a curvature radius of 0.1 mm or more and 150 mm or less.
  • an aluminum oxide film (ALD-AlO x ) having a thickness of about 50 nm was formed on a silicon wafer (c-Si) by the ALD method.
  • a resin layer having a tapered shape was formed on the aluminum oxide film.
  • a positive photosensitive acrylic resin thin film was first formed by spin coating.
  • heat treatment was performed at 90° C. for 90 seconds as the first heat treatment.
  • development processing was performed to form a patterned resin layer.
  • a second exposure is performed without using a photomask, a heat treatment is performed at 100° C. for 10 minutes as a second heat treatment, and then the sample is dried at a temperature of 100° C. for 1 hour under a reduced pressure atmosphere. held.
  • the aluminum oxide film not covered with the resin layer was subjected to dry etching treatment to thin the aluminum oxide film (also referred to as half-etching) so as not to disappear.
  • Etching was performed using an ICP-type etching apparatus, using BCl 3 gas as an etching gas, and under the conditions of a substrate temperature of about 40°C.
  • a part of the surface of the resin layer was etched by plasma treatment in an atmosphere containing oxygen gas to reduce the size of the resin layer.
  • the plasma processing was performed using an ICP type etching apparatus, using O 2 gas as an etching gas, and under the conditions of a substrate temperature of about 40°C.
  • a silver-magnesium alloy film (AgMg) was formed by vacuum evaporation, and then an indium tin oxide film (ITO) was formed by sputtering.
  • FIG. 33 shows an STEM observation image of the fabricated sample.
  • an aluminum oxide film is provided on a silicon wafer, and a resin layer is provided on the aluminum oxide film.
  • the aluminum oxide film has a first portion overlapping the resin layer and a second portion not overlapping the resin layer. It can be seen that the thickness of the first portion is thicker than the second portion. Also, the second portion has a tapered end. In FIG. 33, the taper angle of the aluminum oxide film was about 25°.
  • the resin layer has a convex shape with a gentle upper surface.
  • the end of the resin layer was tapered with a taper angle of about 55°.

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Abstract

表示品位の高い表示装置を提供する。 第1の画素と、第2の画素と、第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の第2の絶縁層と、を有する表示装置であって、第1の画素は、第1の画素電極と、第1の画素電極を覆う第1のEL層と、第1のEL層上の第3の絶縁層と、第1のEL層及び第3の絶縁層の上の共通電極と、を有し、第2の画素は、第2の画素電極と、第2の画素電極を覆う第2のEL層と、第2のEL層上の第4の絶縁層と、第2のEL層及び第4の絶縁層の上の共通電極と、を有し、第1の絶縁層及び第3の絶縁層は、第1の画素電極上において、第1の突出部を有し、第1の突出部は、第2の絶縁層の端部よりも外側に位置し、第1の絶縁層及び第4の絶縁層は、第2の画素電極上において、第2の突出部を有し、第2の突出部は、第2の絶縁層の端部よりも外側に位置し、第1の突出部、及び第2の突出部は、表示装置の断面視において、それぞれ側面にテーパ形状を有する。

Description

表示装置、及び表示装置の作製方法
 本発明の一態様は、表示装置に関する。本発明の一態様は、表示装置の作製方法に関する。
 なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。
 近年、ディスプレイパネルの高精細化が求められている。高精細なディスプレイパネルが要求される機器としては、例えばスマートフォン、タブレット端末、ノート型コンピュータなどがある。また、テレビジョン装置、モニタ装置などの据え置き型のディスプレイ装置においても、高解像度化に伴う高精細化が求められている。さらに、最も高精細度が要求される機器としては、例えば、仮想現実(VR:Virtual Reality)、または拡張現実(AR:Augmented Reality)向けの機器がある。
 また、ディスプレイパネルに適用可能な表示装置としては、代表的には液晶表示装置、有機EL(Electro Luminescence)素子(有機ELデバイスともいう)、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光素子(発光デバイスともいう。)を備える発光装置、及び電気泳動方式などにより表示を行う電子ペーパなどが挙げられる。
 例えば、有機EL素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟持したものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から発光を得ることができる。このような有機EL素子が適用された表示装置は、液晶表示装置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ低消費電力な表示装置を実現できる。例えば、有機EL素子を用いた表示装置の一例が、特許文献1に記載されている。
 特許文献2には、有機ELデバイスを用いた、VR向けの表示装置が開示されている。
特開2002−324673号公報 国際公開第2018/087625号
 本発明の一態様は、表示品位の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、高精細化が容易な表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、高い表示品位と、高い精細度を兼ね備える表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、消費電力の低い表示装置を提供することを課題の一とする。
 本発明の一態様は、新規な構成を有する表示装置、またはその表示装置の作製方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、上述した表示装置を歩留まりよく製造する方法を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、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の画素と、第1の画素と隣接して配置された第2の画素と、第1の絶縁層と、第1の絶縁層上の第2の絶縁層と、を有する表示装置であって、第1の画素は、第1の画素電極と、第1の画素電極を覆う第1のEL層と、第1のEL層の上面の一部に接する第3の絶縁層と、第1のEL層及び第3の絶縁層の上の共通電極と、を有し、第2の画素は、第2の画素電極と、第2の画素電極を覆う第2のEL層と、第2のEL層の上面の一部に接する第4の絶縁層と、第2のEL層及び第4の絶縁層の上の共通電極と、を有し、第1の絶縁層は、第3の絶縁層の上面及び側面、第4の絶縁層の上面及び側面、第1のEL層の側面、ならびに第2のEL層の側面に接し、第1の絶縁層、第3の絶縁層、及び第4の絶縁層は、それぞれ無機材料を有し、第2の絶縁層は、有機材料を有し、第1の絶縁層及び第3の絶縁層は、それぞれ第1の画素電極上において、第1の突出部を有し、表示装置の断面視において、第1の突出部は、第2の絶縁層の端部よりも外側に位置し、第1の絶縁層及び第4の絶縁層は、それぞれ第2の画素電極上において、第2の突出部を有し、表示装置の断面視において、第2の突出部は、第2の絶縁層の端部よりも外側に位置し、第1の突出部、及び第2の突出部は、表示装置の断面視において、それぞれ側面にテーパ形状を有し、第1の突出部及び第2の突出部の側面のテーパ形状におけるテーパ角は、90°未満であり、第2の絶縁層、第1の突出部、及び第2の突出部の上に、共通電極が重なる、表示装置である。
 上記において、第3の絶縁層は、第1の突出部において、第2の絶縁層と重畳する部分より、膜厚が薄い領域を有し、第4の絶縁層は、第2の突出部において、第2の絶縁層と重畳する部分より、膜厚が薄い領域を有する、ことが好ましい。
 また、上記において、第2の絶縁層は、表示装置の断面視において、側面にテーパ形状を有し、第2の絶縁層の側面のテーパ形状におけるテーパ角は、90°未満である、ことが好ましい。
 また、上記において、表示装置の断面視において、第2の絶縁層の上面は凸曲面形状を有する、ことが好ましい。
 また、上記において、第2の絶縁層の一部が、第1の画素電極と重なり、第2の絶縁層の他の一部が、第2の画素電極と重なる、ことが好ましい。
 また、上記において、第1の画素電極、及び第2の画素電極は、表示装置の断面視において、それぞれ側面にテーパ形状を有し、第1の画素電極及び第2の画素電極の側面のテーパ形状におけるテーパ角は、90°未満である、ことが好ましい。
 また、上記において、第1の絶縁層、第3の絶縁層、及び第4の絶縁層は、酸化アルミニウムを有する、ことが好ましい。また、上記において、第2の絶縁層は、感光性のアクリル樹脂を有する、ことが好ましい。
 また、上記において、第1のEL層の上面と、第2のEL層の上面と、第2の絶縁層の上面と、第1の突出部の上面と、第2の突出部の上面と、は共通電極と接する領域を有する、ことが好ましい。
 また、上記において、第1の画素は、第1のEL層と共通電極の間に配置される共通層を有し、第2の画素は、第2のEL層と共通電極の間に配置される共通層を有し、第1のEL層の上面と、第2のEL層の上面と、第2の絶縁層の上面と、第1の突出部の上面と、第2の突出部の上面と、は共通層と接する領域を有する、ことが好ましい。
 本発明の一態様は、第1の画素電極と、第1の画素電極を覆う第1のEL層と、第1のEL層の上面に接する第1の絶縁層と、第2の画素電極と、第2の画素電極を覆う第2のEL層と、第2のEL層の上面に接する第2の絶縁層と、を形成し、第1のEL層、第1の絶縁層、第2のEL層、及び第2の絶縁層を覆って、第3の絶縁層を成膜し、第3の絶縁層上に、第1の画素電極と第2の画素電極に挟まれた領域と重なるように、側面がテーパ形状の第4の絶縁層を形成し、第4の絶縁層をマスクとして、第1のエッチング処理を行って、第3の絶縁層の一部を除去し、第1の絶縁層及び第2の絶縁層の膜厚を薄くし、酸素雰囲気でプラズマ処理を行って、第4の絶縁層を縮小させ、第4の絶縁層をマスクとして、第2のエッチング処理を行って、第1の絶縁層の一部、第2の絶縁層の一部、及び第3の絶縁層の一部を除去し、第1のEL層の上面、及び第2のEL層の上面を露出させ、第1のEL層、第2のEL層、及び第4の絶縁層を覆って、共通電極を形成する、表示装置の作製方法である。
 上記表示装置の作製方法において、第1の絶縁層及び第2の絶縁層として、ALD法を用いて、酸化アルミニウムを成膜する、ことが好ましい。
 また、上記表示装置の作製方法において、第1のEL層、及び第2のEL層をフォトリソグラフィ法で形成し、第1のEL層と、第2のEL層との間の距離が8μm以下の領域を有するようにする、ことが好ましい。
 また、上記表示装置の作製方法において、第3の絶縁層として、ALD法を用いて、酸化アルミニウムを成膜する、ことが好ましい。
 また、上記表示装置の作製方法において、第4の絶縁層は、感光性のアクリル樹脂を用いて形成する、ことが好ましい。また、上記において、第4の絶縁層は、上面が凸曲面形状である、ことが好ましい。
 また、上記表示装置の作製方法において、第1のエッチング処理は、ドライエッチングによって行い、ドライエッチングにおいて、塩素系のガスを用いる、ことが好ましい。
 また、上記表示装置の作製方法において、第2のエッチング処理は、ウェットエッチングによって行い、ウェットエッチングにおいて、アルカリ性の溶液を用いる、ことが好ましい。
 また、上記表示装置の作製方法において、第2のエッチング処理によって、第1の絶縁層及び第3の絶縁層に、第1の画素電極上において、第1の突出部が形成され、表示装置の断面視において、第1の突出部は、第4の絶縁層の端部よりも外側に位置し、第2のエッチング処理によって、第2の絶縁層及び第3の絶縁層に、第2の画素電極上において、第2の突出部が形成され、表示装置の断面視において、第2の突出部は、第4の絶縁層の端部よりも外側に位置し、第1の突出部、及び第2の突出部は、表示装置の断面視において、それぞれ側面にテーパ形状を有し、第1の突出部及び第2の突出部の側面のテーパ形状におけるテーパ角は、90°未満である、ことが好ましい。
 また、上記表示装置の作製方法において、第3の絶縁層は、第1の突出部において、第4の絶縁層と重畳する部分より、膜厚が薄い領域を有し、第3の絶縁層は、第2の突出部において、第4の絶縁層と重畳する部分より、膜厚が薄い領域を有する、ことが好ましい。
 本発明の一態様によれば、表示品位の高い表示装置を提供できる。また、信頼性の高い表示装置を提供できる。また、高精細化が容易な表示装置を提供できる。また、高い表示品位と、高い精細度を兼ね備える表示装置を提供できる。また、消費電力の低い表示装置を提供できる。
 また、本発明の一態様によれば、新規な構成を有する表示装置、または表示装置の作製方法を提供できる。また、上述した表示装置を歩留まりよく製造する方法を提供できる。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することができる。
 なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から抽出することが可能である。
図1Aは、表示パネルの一例を示す上面図である。図1Bは、表示パネルの一例を示す断面図である。
図2A及び図2Bは、表示パネルの一例を示す断面図である。
図3A乃至図3Dは、表示パネルの一例を示す断面図である。
図4Aは、表示パネルの一例を示す上面図である。図4Bは、表示パネルの一例を示す断面図である。
図5A乃至図5Cは、表示パネルの作製方法の一例を示す断面図である。
図6A乃至図6Cは、表示パネルの作製方法の一例を示す断面図である。
図7A乃至図7Cは、表示パネルの作製方法の一例を示す断面図である。
図8A乃至図8Cは、表示パネルの作製方法の一例を示す断面図である。
図9A乃至図9Cは、表示パネルの作製方法の一例を示す断面図である。
図10A乃至図10Cは、表示パネルの作製方法の一例を示す断面図である。
図11A及び図11Bは、表示パネルの作製方法の一例を示す断面図である。
図12A乃至図12Fは、画素の一例を示す上面図である。
図13A乃至図13Hは、画素の一例を示す上面図である。
図14A乃至図14Jは、画素の一例を示す上面図である。
図15A乃至図15Dは、画素の一例を示す上面図である。図15E乃至図15Gは、表示パネルの一例を示す断面図である。
図16A及び図16Bは、表示パネルの一例を示す斜視図である。
図17A及び図17Bは、表示パネルの一例を示す断面図である。
図18は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図19は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図20は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図21は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図22は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図23は、表示パネルの一例を示す斜視図である。
図24Aは、表示パネルの一例を示す断面図である。図24B及び図24Cは、トランジスタの一例を示す断面図である。
図25A乃至図25Dは、表示パネルの一例を示す断面図である。
図26は、表示パネルの一例を示す断面図である。
図27Aは、表示パネルの一例を示すブロック図である。図27B乃至図27Dは、画素回路の一例を示す図である。
図28A乃至図28Dは、トランジスタの一例を示す図である。
図29A乃至図29Fは、発光デバイスの構成例を示す図である。
図30A乃至図30Dは、電子機器の一例を示す図である。
図31A乃至図31Fは、電子機器の一例を示す図である。
図32A乃至図32Gは、電子機器の一例を示す図である。
図33は、実施例に係る断面STEM像である。
 以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
 なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
 なお、本明細書で説明する各図において、各構成要素の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
 なお、本明細書等における「第1」、「第2」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
 また、本明細書等において、表示装置を電子機器と読み替えてもよい。
 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。また、本明細書等では、表示パネルモジュール、表示モジュール、または、表示パネルを表示装置と呼ぶ場合がある。
 また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」または「絶縁層」という用語は、「導電膜」または「絶縁膜」という用語に相互に交換することが可能な場合がある。
 なお、本明細書において、EL層とは発光素子の一対の電極間に設けられ、少なくとも発光性の物質を含む層(発光層とも呼ぶ)、または発光層を含む積層体を示すものとする。
 本明細書等において、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。
 本明細書等において、正孔又は電子を、「キャリア」といって示す場合がある。具体的には、正孔注入層又は電子注入層を「キャリア注入層」といい、正孔輸送層又は電子輸送層を「キャリア輸送層」といい、正孔ブロック層又は電子ブロック層を「キャリアブロック層」という場合がある。なお、上述のキャリア注入層、キャリア輸送層、及びキャリアブロック層は、それぞれ、断面形状、または特性などによって明確に区別できない場合がある。また、1つの層が、キャリア注入層、キャリア輸送層、及びキャリアブロック層のうち2つまたは3つの機能を兼ねる場合がある。
(実施の形態1)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルについて図1乃至図11を用いて説明する。
 本発明の一態様は、フルカラー表示が可能な表示部を有する表示パネルである。表示部は、互いに異なる色の光を呈する第1の副画素と第2の副画素とを有する。第1の副画素は、青色の光を発する第1の発光デバイスを有し、第2の副画素は、第1の発光デバイスとは異なる色の光を発する第2の発光デバイスを有する。第1の発光デバイスと第2の発光デバイスとは互いに異なる材料を少なくとも一つ有し、例えば、互いに異なる発光材料を有する。つまり、本発明の一態様の表示パネルでは、発光色ごとに作り分けられた発光デバイスを用いる。
 各色の発光デバイス(例えば、青(B)、緑(G)、及び赤(R))で、発光層を作り分ける、または発光層を塗り分ける構造をSBS(Side By Side)構造と呼ぶ場合がある。SBS構造は、発光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。
 発光色がそれぞれ異なる複数の発光デバイスを有する表示パネルを作製する場合、発光色が異なる発光層をそれぞれ島状に形成する必要がある。なお、本明細書等において、島状とは、同一工程で形成された同一材料を用いた2以上の層が、物理的に分離されている状態であることを示す。例えば、島状の発光層とは、当該発光層と、隣接する発光層とが、物理的に分離されている状態であることを示す。
 例えば、メタルマスク(シャドーマスクともいう)を用いた真空蒸着法により、島状の発光層を成膜することができる。しかし、この方法では、メタルマスクの精度、メタルマスクと基板との位置ずれ、メタルマスクのたわみ、及び、蒸気の散乱などによる成膜される膜の輪郭の広がりなど、様々な影響により、島状の発光層の形状及び位置に設計からのずれが生じるため、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パネルを作製する場合、メタルマスクの寸法精度の低さ、及び、熱等による変形により、製造歩留まりが低くなる懸念がある。
 本発明の一態様の表示パネルの作製方法では、第1の色の光を発する発光層を含む第1の層(EL層、またはEL層の一部、ということができる)を一面に形成した後、第1の層上に第1の犠牲層を形成する。そして、第1の犠牲層上に第1のレジストマスクを形成し、第1のレジストマスクを用いて、第1の層と第1の犠牲層を加工することで、島状の第1の層を形成する。続いて、第1の層と同様に、第2の色の光を発する発光層を含む第2の層(EL層、またはEL層の一部、ということができる)を、第2の犠牲層及び第2のレジストマスクを用いて、島状に形成する。なお、本明細書等において、犠牲層をマスク層と呼称してもよい。
 なお、上記発光層を島状に加工する場合、発光層の直上でフォトリソグラフィ法を用いて加工する構造が考えられる。当該構造の場合、発光層にダメージ(加工によるダメージなど)が入り、信頼性が著しく損なわれる場合がある。そこで本発明の一態様の表示パネルを作製する際には、発光層よりも上方に位置する層(例えば、キャリア輸送層、またはキャリア注入層、より具体的には電子輸送層、または電子注入層など)の上にて、犠牲層などを形成し、発光層を島状に加工する方法を用いることが好ましい。当該方法を適用することで、信頼性の高い表示パネルを提供することができる。
 このように、本発明の一態様の表示パネルの作製方法で作製される島状のEL層は、精細なパターンを有するメタルマスクを用いて形成されるのではなく、EL層を一面に成膜した後に加工することで形成される。したがって、これまで実現が困難であった高精細な表示パネルまたは高開口率の表示パネルを実現することができる。さらに、EL層を各色で作り分けることができるため、極めて鮮やかでコントラストが高く、表示品位の高い表示パネルを実現できる。また、EL層上に犠牲層を設けることで、表示パネルの作製工程中にEL層が受けるダメージを低減し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 隣り合う発光デバイスの間隔について、例えばメタルマスクを用いた形成方法では10μm未満にすることは困難であるが、上記方法によれば、10μm未満、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下、または、1μm以下にまで狭めることができる。また、例えばLSI向けの露光装置を用いることで、500nm以下、200nm以下、100nm以下、さらには50nm以下にまで、隣り合う発光デバイスの間隔を狭めることもできる。これにより、2つの発光デバイス間に存在しうる非発光領域の面積を大幅に縮小することができ、開口率を100%に近づけることが可能となる。例えば、開口率は、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、さらには90%以上であって、100%未満を実現することもできる。
 また、EL層自体のパターン(加工サイズともいえる)についても、メタルマスクを用いた場合に比べて極めて小さくすることができる。また、例えばEL層の作り分けにメタルマスクを用いた場合では、EL層の中央と端で厚さのばらつきが生じるため、EL層の面積に対して、発光領域として使用できる有効な面積は小さくなる。一方、上記作製方法では、均一な厚さに成膜した膜を加工するため、島状のEL層を均一の厚さで形成することができる。したがって、微細なパターンであっても、そのほぼ全域を発光領域として用いることができる。そのため、高い精細度と高い開口率を兼ね備えた表示パネルを作製することができる。
 また、本発明の一態様の表示パネルの作製方法では、発光層を含む層(EL層、またはEL層の一部、ということができる)を一面に形成した後、EL層上に犠牲層を形成することが好ましい。そして、犠牲層上にレジストマスクを形成し、レジストマスクを用いて、EL層と犠牲層を加工することで、島状のEL層を形成することが好ましい。
 EL層上に犠牲層を設けることで、表示パネルの作製工程中にEL層が受けるダメージを低減し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 上述の、第1の層及び第2の層は、それぞれ、少なくとも発光層を含み、好ましくは複数の層からなる。具体的には、発光層上に1層以上の層を有することが好ましい。発光層と犠牲層との間に他の層を有することで、表示パネルの作製工程中に発光層が最表面に露出することを抑制し、発光層が受けるダメージを低減することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。したがって、第1の層及び第2の層は、それぞれ、発光層と、発光層上のキャリア輸送層(電子輸送層または正孔輸送層)と、を有することが好ましい。
 なお、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスにおいて、EL層を構成する全ての層を作り分ける必要はなく、一部の層は同一工程で成膜することができる。ここで、EL層が有する層としては、発光層、キャリア注入層(正孔注入層及び電子注入層)、キャリア輸送層(正孔輸送層及び電子輸送層)、及び、キャリアブロック層(正孔ブロック層及び電子ブロック層)などが挙げられる。本発明の一態様の表示パネルの作製方法では、EL層を構成する一部の層を色ごとに島状に形成した後、犠牲層の少なくとも一部を除去し、EL層を構成する残りの層(共通層と呼ぶ場合がある)と、共通電極(上部電極ともいえる)と、を各色の発光デバイスに共通して(一つの膜として)形成する。例えば、キャリア注入層と、共通電極と、を各色の発光デバイスに共通して形成することができる。
 一方で、キャリア注入層は、EL層の中では、比較的導電性が高い層であることが多い。そのため、キャリア注入層が、島状に形成されたEL層の一部の層の側面、または、画素電極の側面に接することで、発光デバイスがショートする恐れがある。なお、キャリア注入層を島状に設け、共通電極を各色の発光デバイスに共通して形成する場合についても、共通電極と、EL層の側面、または、画素電極の側面とが接することで、発光デバイスがショートする恐れがある。
 そこで、本発明の一態様の表示パネルは、少なくとも島状の発光層の側面を覆う絶縁層を有する。また、当該絶縁層は、島状の発光層の上面の一部を覆う構成にしてもよい。なお、ここでいう島状の発光層の側面とは、島状の発光層と他の層との界面のうち、基板(または発光層の被形成面)に平行でない面をいう。また、必ずしも数学的に厳密な平面及び曲面のいずれか一方でなくてもよい。
 これにより、島状に形成されたEL層の少なくとも一部の層、及び、画素電極が、キャリア注入層または共通電極と接することを抑制することができる。したがって、発光デバイスのショートを抑制し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 また、当該絶縁層は、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア絶縁層としての機能を有することが好ましい。また、当該絶縁層は、水及び酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。また、当該絶縁層は、水及び酸素の少なくとも一方を捕獲、または固着する(ゲッタリングともいう)機能を有することが好ましい。
 なお、本明細書等において、バリア絶縁層とは、バリア性を有する絶縁層のことを示す。また、本明細書等において、バリア性とは、対応する物質の拡散を抑制する機能(透過性が低いともいう)とする。または、対応する物質を、捕獲、または固着する(ゲッタリングともいう)機能とする。
 バリア絶縁層としての機能、またはゲッタリング機能を有する絶縁層を用いることで、外部から各発光デバイスに拡散しうる不純物(代表的には、水及び酸素の少なくとも一方)の侵入を抑制することが可能な構成となる。当該構成とすることで、信頼性の高い発光デバイス、さらには、信頼性の高い表示パネルを提供することができる。
 本発明の一態様の表示パネルは、陽極として機能する画素電極と、画素電極上にこの順で設けられた、それぞれ島状の、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層と、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層のそれぞれの側面を覆うように設けられた絶縁層と、電子輸送層上に設けられた電子注入層と、電子注入層上に設けられ、陰極として機能する共通電極と、を有する。
 または、本発明の一態様の表示パネルは、陰極として機能する画素電極と、画素電極上にこの順で設けられた、それぞれ島状の、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び、正孔輸送層と、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び、正孔輸送層のそれぞれの側面を覆うように設けられた絶縁層と、正孔輸送層上に設けられた正孔注入層と、正孔注入層上に設けられ、陽極として機能する共通電極と、を有する。
 正孔注入層または電子注入層などは、EL層の中では、比較的導電性が高い層であることが多い。本発明の一態様の表示パネルでは、これらの層の側面が絶縁層で覆われるため、共通電極などと接することを抑制することができる。したがって、発光デバイスのショートを抑制し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 島状のEL層の側面を覆う絶縁層は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
 例えば、無機材料を用いた単層構造の絶縁層を形成することで、当該絶縁層をEL層の保護絶縁層として用いることができる。これにより、表示パネルの信頼性を高めることができる。また、保護絶縁層は、EL層の上面の一部まで覆うことが好ましい。このような構成にする場合、EL層の上面と保護絶縁層の間に、上記犠牲層が残存して形成される場合がある。また、当該犠牲層は、上記保護絶縁層と同じ、無機材料を用いた絶縁層であることが好ましい。
 また、積層構造の絶縁層を用いる場合、1層目の絶縁層は、EL層に接して形成されるため、無機絶縁材料を用いて形成することが好ましい。特に、成膜ダメージが小さい原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法を用いて形成することが好ましい。そのほか、ALD法よりも成膜速度が速い、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、または、プラズマ化学気相堆積(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法を用いて無機絶縁層を形成することが好ましい。これにより、信頼性の高い表示パネルを生産性高く作製することができる。また、2層目の絶縁層は、1層目の絶縁層に形成された凹部を平坦化するように、有機材料を用いて形成することが好ましい。
 例えば、絶縁層の1層目に、ALD法により形成した酸化アルミニウム膜を用い、絶縁層の2層目に、有機樹脂膜を用いることができる。当該有機樹脂としては、例えば感光性のアクリル樹脂を用いることが好ましい。
 EL層の側面と、有機樹脂膜とが、直接接する場合、有機樹脂膜に含まれうる有機溶媒などがEL層にダメージを与える可能性がある。絶縁層の1層目に、ALD法により形成した酸化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることで、有機樹脂膜と、EL層の側面とが直接接しない構成とすることができる。これにより、EL層が有機溶媒により溶解することなどを抑制することができる。
 さらに、絶縁層の2層目は、表示装置の断面視において、側面にテーパ角θ1のテーパ形状を有することが好ましい。テーパ角θ1は、絶縁層の2層目の側面と基板面のなす角である。テーパ角θ1は、90°未満であり、60°以下が好ましく、45°以下がより好ましい。
 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、基板面または被形成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または被形成面とがなす角(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。なお、構造の側面、基板面、及び被形成面は、必ずしも完全に平坦である必要はなく、極めて小さな曲率を有する略平面状、または微細な凹凸を有する略平面状であってもよい。
 絶縁層の2層目の側面端部をこのような順テーパ形状にすることで、絶縁層の2層目の側面端部上に設けられる、共通層及び共通電極に、段切れ、または局所的な薄膜化などを生じさせることなく、被覆性良く成膜することができる。これにより、共通層及び共通電極の面内均一性を向上させることができるので、表示装置の表示品位を向上させることができる。
 また、表示装置の断面視において、絶縁層の2層目の上面は凸曲面形状を有することが好ましい。絶縁層の2層目の上面の凸曲面形状は、中心に向かってなだらかに膨らんだ形状であることが好ましい。絶縁層の2層目をこのような形状にすることで、共通層及び共通電極を被覆性良く成膜することができる。
 また、絶縁層の2層目とEL層の間に設けられた、犠牲層及び絶縁層の1層目は、画素電極上において、突出部を有する。当該突出部は、表示装置の断面視において、絶縁層の2層目よりも外側に位置する。
 突出部は、表示装置の断面視において、側面にテーパ角θ2のテーパ形状を有することが好ましい。テーパ角θ2は、犠牲層の側面と基板面のなす角である。突出部のテーパ角θ2は、90°未満であり、60°以下が好ましく、45°以下がより好ましく、20°以下がさらに好ましい。突出部のテーパ角θ2は、絶縁層の2層目のテーパ角θ1より小さくなる場合がある。
 突出部をこのような順テーパ形状にすることで、突出部上に設けられる、共通層及び共通電極に、段切れなどを生じさせることなく、被覆性良く成膜することができる。
 また、絶縁層の2層目の側面端部の下に突出部を設けることで、絶縁層の2層目の側面端部と絶縁層の1層目の界面近傍がサイドエッチされて、絶縁層の2層目の側面端部と絶縁層の1層目の間に空洞が形成されるのを抑制することができる。このような空洞が形成されると、当該空洞による段差により、共通層及び共通電極に段切れが生じやすくなる。しかしながら、突出部を設けるように、絶縁層の1層目及び犠牲層を設けることで、サイドエッチが絶縁層の2層目の下まで深く進行するのを抑制し、空洞が巨大化することを防ぐことができる。
 また、絶縁層の2層目の一方の端部が第1の画素電極と重なり、絶縁層の2層目の他方の端部が第2の画素電極と重なることが好ましい。このような構造にすることで、絶縁層の2層目の端部、及び突出部をEL層の概略平坦な領域の上に形成することができる。よって、絶縁層の2層目のテーパ形状、及び突出部のテーパ形状を、加工によって形成することが比較的容易になる。
 また、本発明の一態様の表示パネルでは、画素電極とEL層との間に、画素電極の端部を覆う絶縁層を設ける必要が無いため、隣り合う発光デバイスの間隔を極めて狭くすることができる。したがって、表示パネルの高精細化、または、高解像度化を図ることができる。また、当該絶縁層を形成するためのマスクも不要となり、表示パネルの製造コストを削減することができる。
 また、画素電極とEL層との間に、画素電極の端部を覆う絶縁層を設けない構成、別言すると、画素電極とEL層との間に絶縁層が設けられない構成とすることで、EL層からの発光を効率よく取り出すことができる。したがって、本発明の一態様の表示パネルは、視野角依存性を極めて小さくすることができる。視野角依存性を小さくすることで、表示パネルにおける画像の視認性を高めることができる。例えば、本発明の一態様の表示パネルにおいては、視野角(斜め方向から画面を見たときの、一定のコントラスト比が維持される最大の角度)を100°以上180°未満、好ましくは150°以上170°以下の範囲とすることができる。なお、上記の視野角については、上下、及び左右のそれぞれに適用することができる。
[表示パネルの構成例]
 図1乃至図3に、本発明の一態様の表示パネルを示す。
 図1Aに、表示パネル100の上面図を示す。表示パネル100は、複数の画素110が配置された表示部と、表示部の外側の接続部140と、を有する。表示部には、複数の副画素がマトリクス状に配置されている。図1Aでは、2行6列分の副画素を示しており、これらによって2行2列の画素が構成される。接続部140は、カソードコンタクト部と呼ぶこともできる。
 図1Aに示す画素110には、ストライプ配列が適用されている。図1Aに示す画素110は、副画素110a、110b、110cの、3つの副画素から構成される。副画素110a、110b、110cは、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスを有する。副画素110a、110b、110cとしては、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の副画素、黄色(Y)、シアン(C)、及びマゼンタ(M)の3色の副画素などが挙げられる。また、副画素の種類は3つに限られず、4つ以上としてもよい。4つの副画素としては、R、G、B、白色(W)の4色の副画素、R、G、B、Yの4色の副画素、及び、R、G、B、赤外光(IR)の4つの副画素、などが挙げられる。
 本明細書等において、行方向をX方向、列方向をY方向という場合がある。X方向とY方向は交差し、例えば垂直に交差する(図1A参照)。
 図1Aでは、異なる色の副画素がX方向に並べて配置されており、同じ色の副画素が、Y方向に並べて配置されている例を示す。
 図1Aでは、上面視で、接続部140が表示部の下側に位置する例を示すが、特に限定されない。接続部140は、上面視で、表示部の上側、右側、左側、下側の少なくとも一箇所に設けられていればよく、表示部の四辺を囲むように設けられていてもよい。接続部140の上面形状としては、帯状、L字状、U字状、または枠状等とすることができる。また、接続部140は、単数であっても複数であってもよい。
 図1B及び図3Cに、図1Aにおける一点鎖線X1−X2間の断面図を示す。図3A及び図3Bに、図1Aにおける一点鎖線Y1−Y2間の断面図を示す。
 図1Bに示すように、表示パネル100には、トランジスタを含む層101上に、絶縁層が設けられ、絶縁層上に発光デバイス130a、130b、130cが設けられ、これらの発光デバイスを覆うように保護層131が設けられている。保護層131上には、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。また、隣り合う発光デバイスの間の領域には、絶縁層125と、絶縁層125上の絶縁層127と、が設けられている。
 図1B等では、絶縁層125及び絶縁層127の断面が複数示されているが、表示パネル100を上面から見た場合、絶縁層125及び絶縁層127は、それぞれ1つに繋がっている。つまり、表示パネル100は、例えば絶縁層125及び絶縁層127を1つずつ有する構成とすることができる。なお、表示パネル100は、互いに分離された複数の絶縁層125を有してもよく、また互いに分離された複数の絶縁層127を有してもよい。
 本発明の一態様の表示パネルは、発光デバイスが形成されている基板とは反対方向に光を射出する上面射出型(トップエミッション型)、発光デバイスが形成されている基板側に光を射出する下面射出型(ボトムエミッション型)、両面に光を射出する両面射出型(デュアルエミッション型)のいずれであってもよい。
 トランジスタを含む層101には、例えば、基板に複数のトランジスタが設けられ、これらのトランジスタを覆うように絶縁層が設けられた積層構造を適用することができる。トランジスタ上の絶縁層は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。図1B等では、トランジスタ上の絶縁層のうち、絶縁層255a、絶縁層255a上の絶縁層255b、及び、絶縁層255b上の絶縁層255cを示している。これらの絶縁層は、隣接する発光デバイスの間に凹部を有していてもよい。図1B等では、絶縁層255cに凹部が設けられている例を示す。
 絶縁層255a、絶縁層255b、及び絶縁層255cとしては、それぞれ、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの各種無機絶縁膜を好適に用いることができる。絶縁層255a及び絶縁層255cとしては、それぞれ、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層255bとしては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を用いることが好ましい。より具体的には、絶縁層255a及び絶縁層255cとして酸化シリコン膜を用い、絶縁層255bとして窒化シリコン膜を用いることが好ましい。絶縁層255bは、エッチング保護膜としての機能を有することが好ましい。
 なお、本明細書等において、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。例えば、酸化窒化シリコンと記載した場合は、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
 トランジスタを含む層101の構成例は、実施の形態3及び実施の形態4で後述する。
 発光デバイス130a、130b、130cは、それぞれ、異なる色の光を発する。発光デバイス130a、130b、130cは、例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の光を発する組み合わせであることが好ましい。
 発光デバイス130a、130b、130cとしては、OLED(Organic Light Emitting Diode)、またはQLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)等の発光デバイス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、蛍光を発する物質(蛍光材料)、燐光を発する物質(燐光材料)、無機化合物(量子ドット材料等)、熱活性化遅延蛍光を示す物質(熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料)等が挙げられる。なお、TADF材料としては、一重項励起状態と三重項励起状態間が熱平衡状態にある材料を用いてもよい。このようなTADF材料は発光寿命(励起寿命)が短くなるため、発光デバイスにおける高輝度領域での発光効率低下を抑制することができる。
 発光デバイスは、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。本明細書等では、一対の電極の一方を画素電極と記し、他方を共通電極と記すことがある。
 発光デバイスが有する一対の電極のうち、一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。以下では、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する場合がある。
 画素電極111a、画素電極111b、及び画素電極111cのそれぞれの端部はテーパ形状を有することが好ましい。これらの画素電極の端部がテーパ形状を有する場合、画素電極の側面に沿って設けられる第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cも、テーパ形状を有する。画素電極の側面をテーパ形状とすることで、画素電極の側面に沿って設けられるEL層の被覆性を高めることができる。また、画素電極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。
 発光デバイス130aは、絶縁層255c上の画素電極111aと、画素電極111a上の島状の第1の層113aと、島状の第1の層113a上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、を有する。発光デバイス130aにおいて、第1の層113a、及び、共通層114をまとめてEL層と呼ぶことができる。
 発光デバイス130bは、絶縁層255c上の画素電極111bと、画素電極111b上の島状の第2の層113bと、島状の第2の層113b上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、を有する。発光デバイス130bにおいて、第2の層113b、及び、共通層114をまとめてEL層と呼ぶことができる。
 発光デバイス130cは、絶縁層255c上の画素電極111cと、画素電極111c上の島状の第3の層113cと、島状の第3の層113c上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、を有する。発光デバイス130cにおいて、第3の層113c、及び、共通層114をまとめてEL層と呼ぶことができる。
 本実施の形態の発光デバイスの構成に、特に限定はなく、シングル構造であってもタンデム構造であってもよい。
 本実施の形態では、発光デバイスが有するEL層のうち、発光デバイスごとに島状に設けられた層を第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cと示し、複数の発光デバイスが共有して有する層を共通層114と示す。なお、本明細書等において、共通層114を含めず、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cを指して、EL層と呼ぶ場合もある。
 第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cは、少なくとも発光層を有する。例えば、第1の層113aが、赤色の光を発する発光層を有し、第2の層113bが緑色の光を発する発光層を有し、第3の層113cが、青色の光を発する発光層を有する構成であると好ましい。
 また、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cは、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電荷発生層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち1つ以上を有してもよい。
 例えば、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層を有していてもよい。また、正孔輸送層と発光層との間に電子ブロック層を有していてもよい。また、電子輸送層上に電子注入層を有していてもよい。
 また、例えば、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cは、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び、正孔輸送層をこの順で有していてもよい。また、電子輸送層と発光層との間に正孔ブロック層を有していてもよい。また、正孔輸送層上に正孔注入層を有していてもよい。
 第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cは、発光層と、発光層上のキャリア輸送層(電子輸送層または正孔輸送層)と、を有することが好ましい。第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cの表面は、表示パネルの作製工程中に露出するため、キャリア輸送層を発光層上に設けることで、発光層が最表面に露出することを抑制し、発光層が受けるダメージを低減することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 また、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cは、例えば、第1の発光ユニット、電荷発生層、及び第2の発光ユニットを有する。例えば、第1の層113aが、赤色の光を発する発光ユニットを2つ以上有する構成であり、第2の層113bが緑色の光を発する発光ユニットを2つ以上有する構成であり、第3の層113cが、青色の光を発する発光ユニットを2つ以上有する構成であると好ましい。
 第2の発光ユニットは、発光層と、発光層上のキャリア輸送層(電子輸送層または正孔輸送層)と、を有することが好ましい。第2の発光ユニットの表面は、表示パネルの作製工程中に露出するため、キャリア輸送層を発光層上に設けることで、発光層が最表面に露出することを抑制し、発光層が受けるダメージを低減することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 共通層114は、例えば電子注入層、または正孔注入層を有する。または、共通層114は、電子輸送層と電子注入層とを積層して有していてもよく、正孔輸送層と正孔注入層とを積層して有していてもよい。共通層114は、発光デバイス130a、130b、130cで共有されている。
 また、共通電極115は、発光デバイス130a、130b、130cで共有されている。複数の発光デバイスが共通して有する共通電極115は、接続部140に設けられた導電層123と電気的に接続される(図3A及び図3B参照)。導電層123には、画素電極111a、111b、111cと同じ材料及び同じ工程で形成された導電層を用いることが好ましい。
 なお、図3Aでは、導電層123上に共通層114が設けられ、共通層114を介して、導電層123と共通電極115とが電気的に接続されている例を示す。接続部140には共通層114を設けなくてもよい。図3Bでは、導電層123と共通電極115とが直接、接続されている。例えば、成膜エリアを規定するためのマスク(ファインメタルマスクと区別して、エリアマスク、またはラフメタルマスクなどともいう)を用いることで、共通層114と、共通電極115とで成膜される領域を変えることができる。
 発光デバイス130a、130b、130c上に保護層131を有することが好ましい。保護層131を設けることで、発光デバイスの信頼性を高めることができる。保護層131は単層構造でもよく、2層以上の積層構造であってもよい。
 保護層131の導電性は問わない。保護層131としては、絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜の少なくとも一種を用いることができる。
 保護層131が無機膜を有することで、共通電極115の酸化を防止する、発光デバイスに不純物(水分及び酸素等)が入り込むことを抑制する、等、発光デバイスの劣化を抑制し、表示パネルの信頼性を高めることができる。
 保護層131には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜等の無機絶縁膜を用いることができる。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、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜等が挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜等が挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、及び酸化窒化アルミニウム膜等が挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、及び窒化酸化アルミニウム膜等が挙げられる。特に、保護層131は、窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を有することが好ましく、窒化絶縁膜を有することがより好ましい。
 また、保護層131には、In−Sn酸化物(ITOともいう)、In−Zn酸化物、Ga−Zn酸化物、Al−Zn酸化物、またはインジウムガリウム亜鉛酸化物(In−Ga−Zn酸化物、IGZOともいう)等を含む無機膜を用いることもできる。当該無機膜は、高抵抗であることが好ましく、具体的には、共通電極115よりも高抵抗であることが好ましい。当該無機膜は、さらに窒素を含んでいてもよい。
 発光デバイスの発光を、保護層131を介して取り出す場合、保護層131は、可視光に対する透過性が高いことが好ましい。例えば、ITO、IGZO、及び、酸化アルミニウムは、それぞれ、可視光に対する透過性が高い無機材料であるため、好ましい。
 保護層131としては、例えば、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上の窒化シリコン膜と、の積層構造、または、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上のIGZO膜と、の積層構造等を用いることができる。当該積層構造を用いることで、EL層側に入り込む不純物(水及び酸素等)を抑制することができる。
 さらに、保護層131は、有機膜を有していてもよい。例えば、保護層131は、有機膜と無機膜の双方を有していてもよい。保護層131に用いることができる有機材料としては、例えば、後述する絶縁層127に用いることができる有機絶縁材料などが挙げられる。
 保護層131は、異なる成膜方法を用いて形成された2層構造であってもよい。具体的には、ALD法を用いて保護層131の第1層目を形成し、スパッタリング法を用いて保護層131の第2層目を形成してもよい。
 図1B等において、画素電極111aと第1の層113aとの間には、画素電極111aの上面端部を覆う絶縁層が設けられていない。また、画素電極111bと第2の層113bとの間には、画素電極111bの上面端部を覆う絶縁層が設けられていない。そのため、隣り合う発光デバイスの間隔を極めて狭くすることができる。したがって、高精細、または、高解像度の表示パネルとすることができる。
 また、図1B等では、発光デバイス130aが有する第1の層113a上には、犠牲層118aが位置し、発光デバイス130bが有する第2の層113b上には、犠牲層118bが位置し、発光デバイス130cが有する第3の層113c上には、犠牲層118cが位置する。犠牲層118aは、第1の層113aを加工する際に第1の層113aの上面に接して設けた犠牲層の一部が残存しているものである。同様に、犠牲層118bは、第2の層113bの形成時、犠牲層118cは、第3の層113cの形成時に、それぞれ設けた犠牲層の一部が残存しているものである。このように、本発明の一態様の表示パネルは、その作製時にEL層を保護するために用いる犠牲層が一部残存していてもよい。犠牲層118a乃至犠牲層118cのいずれか2つ、または全てに同じ材料を用いてもよく、互いに異なる材料を用いてもよい。なお、以下において、犠牲層118a、犠牲層118b、及び犠牲層118cをまとめて、犠牲層118と呼ぶ場合がある。
 図1Bにおいて、犠牲層118aの一方の端部は、第1の層113aの端部と揃っている、または概略揃っており、犠牲層118aの他方の端部は、第1の層113a上に位置する。ここで、犠牲層118aの他方の端部は、第1の層113a及び画素電極111aと重なることが好ましい。この場合、犠牲層118aの他方の端部が第1の層113aの概略平坦な面に形成されやすくなる。なお、犠牲層118b及び犠牲層118cについても同様である。また、犠牲層118は、例えば、島状に加工されたEL層(第1の層113a、第2の層113b、または第3の層113c)と、絶縁層125との間に残存する。
 犠牲層118としては、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、有機絶縁膜、及び無機絶縁膜などを一種または複数種、用いることができる。犠牲層としては、保護層131に用いることができる各種無機絶縁膜を用いることができる。例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、及び、酸化シリコンなどの無機絶縁材料を用いることができる。
 図1Bに示すように、絶縁層125及び絶縁層127は、島状に加工されたEL層(第1の層113a、第2の層113b、または第3の層113c)の上面の一部を覆うことが好ましい。絶縁層125及び絶縁層127が、島状に加工されたEL層(第1の層113a、第2の層113b、または第3の層113c)の側面だけでなく、上面も覆うことで、EL層の膜剥がれをより防ぐことができ、発光デバイスの信頼性を高めることができる。また、発光デバイスの作製歩留まりをより高めることができる。図1Bでは、画素電極111aの端部上に、第1の層113a、犠牲層118a、絶縁層125、及び、絶縁層127の積層構造が位置する例を示す。同様に、画素電極111bの端部上に、第2の層113b、犠牲層118b、絶縁層125、及び、絶縁層127の積層構造が位置し、画素電極111cの端部上に、第3の層113c、犠牲層118c、絶縁層125、及び、絶縁層127の積層構造が位置する。
 図1B等では、画素電極111aの端部よりも第1の層113aの端部が外側に位置する例を示す。なお、画素電極111aと第1の層113aを例に挙げて説明するが、画素電極111bと第2の層113b、及び、画素電極111cと第3の層113cにおいても同様のことが言える。
 図1B等において、第1の層113aは、画素電極111aの端部を覆うように形成されている。このような構成とすることで、島状のEL層の端部が画素電極の端部よりも内側に位置する構成に比べて、開口率を高めることができる。
 また、画素電極の側面をEL層で覆うことで、画素電極と共通電極115とが接することを抑制できるため、発光デバイスのショートを抑制することができる。また、EL層の発光領域(すなわち、画素電極と重なる領域)と、EL層の端部との距離を大きくできる。第1の層113aの端部、第2の層113bの端部、及び第3の層113cの端部は、表示装置の作製工程中に、ダメージを受けている可能性がある部分を含む。当該部分を発光領域として用いないことで、発光デバイスの特性のばらつきを抑制することができ、信頼性を高めることができる。
 第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cのそれぞれの側面は、絶縁層127及び絶縁層125によって覆われている。また、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cのそれぞれの上面の一部は、絶縁層127、絶縁層125、犠牲層118によって覆われている。これにより、共通層114(または共通電極115)が、画素電極111a、111b、111c、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cの側面と接することを抑制し、発光デバイスのショートを抑制することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 絶縁層125は、島状のEL層の側面の少なくとも一方を覆うことが好ましく、島状のEL層の側面の双方を覆うことがより好ましい。絶縁層125は、島状のEL層のそれぞれの側面と接する構成とすることができる。
 図1B等では、画素電極111aの端部を第1の層113aが覆っており、絶縁層125が第1の層113aの側面と接する構成を示す。同様に、画素電極111bの端部は第2の層113bで覆われており、画素電極111cの端部は第3の層113cで覆われており、絶縁層125が第2の層113bの側面及び第3の層113cの側面と接している。
 絶縁層127は、絶縁層125の凹部を充填するように、絶縁層125上に設けられる。絶縁層127は、絶縁層125を介して、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cのそれぞれの上面の一部及び側面と重なる構成(側面を覆う構成ともいえる)とすることができる。
 絶縁層125及び絶縁層127を設けることで、隣り合う島状の層の間の空間を埋めることができるため、島状の層上に設ける層(例えばキャリア注入層、及び共通電極など)の被形成面の高低差の大きな凹凸を低減し、より平坦にすることができる。したがって、キャリア注入層及び共通電極などの被覆性を高めることができ、キャリア注入層及び共通電極などの段切れを防止することができる。
 共通層114及び共通電極115は、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、犠牲層118、絶縁層125、及び絶縁層127上に設けられる。絶縁層125及び絶縁層127を設ける前の段階では、画素電極及びEL層が設けられる領域と、画素電極及びEL層が設けられない領域(発光デバイス間の領域)と、に起因する段差が生じている。本発明の一態様の表示パネルは、絶縁層125及び絶縁層127を有することで当該段差を平坦化させることができ、共通層114及び共通電極115の被覆性を向上させることができる。したがって、段切れによる接続不良を抑制することができる。また、段差によって共通電極115が局所的に薄膜化して電気抵抗が上昇することを抑制することができる。
 共通層114及び共通電極115が形成される面の平坦性を向上させるために、絶縁層127の上面はより平坦性の高い形状を有することが好ましいが、凸部、凸曲面、凹曲面、または凹部を有していてもよい。例えば、絶縁層127の上面は、平坦性の高い、滑らかな凸曲面形状を有する事が好ましい。
 また、絶縁層125は、島状のEL層と接するように設けることができる。これにより、島状のEL層の膜剥がれを防止することができる。絶縁層125とEL層とが密着することで、隣り合う島状のEL層同士が、絶縁層125によって固定される、または、接着される効果を奏する。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。また、発光デバイスの作製歩留まりを高めることができる。
 ここで、絶縁層125は、島状のEL層の側面と接する領域を有し、EL層の保護絶縁層として機能する。絶縁層125を設けることで、島状のEL層の側面から内部へ不純物(酸素及び水分等)が侵入することを抑制でき、信頼性の高い表示パネルとすることができる。
 次に、絶縁層125及び絶縁層127の材料と形成方法の例について説明する。
 絶縁層125は、無機材料を有する絶縁層とすることができる。絶縁層125には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜等の無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層125は単層構造であってもよく積層構造であってもよい。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜、インジウムガリウム亜鉛酸化物膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜等が挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜等が挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、及び酸化窒化アルミニウム膜等が挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、及び窒化酸化アルミニウム膜等が挙げられる。特に、酸化アルミニウムは、エッチングにおいて、EL層との選択比が高く、後述する絶縁層127の形成において、EL層を保護する機能を有するため、好ましい。特にALD法により形成した酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、または酸化シリコン膜等の無機絶縁膜を絶縁層125に適用することで、ピンホールが少なく、EL層を保護する機能に優れた絶縁層125を形成することができる。また、絶縁層125は、ALD法により形成した膜と、スパッタリング法により形成した膜と、の積層構造としてもよい。絶縁層125は、例えば、ALD法によって形成された酸化アルミニウム膜と、スパッタリング法によって形成された窒化シリコン膜と、の積層構造であってもよい。
 絶縁層125は、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア絶縁層としての機能を有することが好ましい。また、絶縁層125は、水及び酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。また、絶縁層125は、水及び酸素の少なくとも一方を捕獲、または固着する(ゲッタリングともいう)機能を有することが好ましい。
 絶縁層125が、バリア絶縁層としての機能、またはゲッタリング機能を有することで、外部から各発光デバイスに拡散しうる不純物(代表的には、水及び酸素の少なくとも一方)の侵入を抑制することが可能な構成となる。当該構成とすることで、信頼性の高い発光デバイス、さらには、信頼性の高い表示パネルを提供することができる。
 また、絶縁層125は、不純物濃度が低いことが好ましい。これにより、絶縁層125からEL層に不純物が混入し、EL層が劣化することを抑制することができる。また、絶縁層125において、不純物濃度を低くすることで、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性を高めることができる。例えば、絶縁層125は、水素濃度及び炭素濃度の一方、好ましくは双方が十分に低いことが望ましい。
 絶縁層125の形成方法としては、スパッタリング法、CVD法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、及び、ALD法等が挙げられる。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。
 絶縁層125を成膜する際の基板温度を高くすることで、膜厚が薄くても、不純物濃度が低く、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性の高い絶縁層125を形成することができる。したがって、当該基板温度は、60℃以上が好ましく、80℃以上がより好ましく、100℃以上がより好ましく、120℃以上がより好ましい。一方で、絶縁層125は、島状のEL層を形成した後に成膜されるため、EL層の耐熱温度よりも低い温度で形成することが好ましい。したがって、当該基板温度は、200℃以下が好ましく、180℃以下がより好ましく、160℃以下がより好ましく、150℃以下がより好ましく、140℃以下がより好ましい。
 耐熱温度の指標としては、例えば、ガラス転移点、軟化点、融点、熱分解温度、及び、5%重量減少温度等が挙げられる。EL層の耐熱温度としては、これらのいずれかの温度、好ましくはこれらのうち最も低い温度とすることができる。
 絶縁層125としては、例えば、3nm以上、5nm以上、または、10nm以上、かつ、200nm以下、150nm以下、100nm以下、または、50nm以下の厚さの絶縁膜を形成することが好ましい。
 絶縁層125上に設けられる絶縁層127は、隣接する発光デバイス間に形成された絶縁層125の高低差の大きな凹凸を平坦化する機能を有する。換言すると、絶縁層127を有することで共通電極115が形成される面の平坦性を向上させる効果を奏する。
 絶縁層127としては、有機材料を有する絶縁層を好適に用いることができる。有機材料としては、感光性の有機樹脂を用いることが好ましく、例えば、感光性のアクリル樹脂を用いればよい。また、絶縁層127の材料の粘度は、1cP以上1500cP以下とすればよく、1cP以上12cP以下とすることが好ましい。絶縁層127の材料の粘度を上記の範囲にすることで、後述する、テーパ形状を有する絶縁層127を、比較的容易に形成することができる。なお、本明細書などにおいて、アクリル樹脂とは、ポリメタクリル酸エステル、またはメタクリル樹脂だけを指すものではなく、広義のアクリル系ポリマー全体を指す場合がある。
 なお、絶縁層127は、側面に後述するようなテーパ形状を有していればよく、絶縁層127として用いることができる有機材料は上記に限られるものではない。例えば、絶縁層127として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シリコーン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等を適用することができる場合がある。また、絶縁層127として、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂等の有機材料を適用することができる場合がある。また、感光性の樹脂としてはフォトレジストを用いることができる場合がある。感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる場合がある。
 絶縁層127には可視光を吸収する材料を用いてもよい。絶縁層127が発光デバイスからの発光を吸収することで、発光デバイスから絶縁層127を介して隣接する発光デバイスに光が漏れること(迷光)を抑制することができる。これにより、表示パネルの表示品位を高めることができる。また、表示パネルに偏光板を用いなくても、表示品位を高めることができるため、表示パネルの軽量化及び薄型化を図ることができる。
 可視光を吸収する材料としては、黒色などの顔料を含む材料、染料を含む材料、光吸収性を有する樹脂材料(例えばポリイミドなど)、及び、カラーフィルタに用いることのできる樹脂材料(カラーフィルタ材料)が挙げられる。特に、2色、または3色以上のカラーフィルタ材料を積層または混合した樹脂材料を用いると、可視光の遮蔽効果を高めることができるため好ましい。特に3色以上のカラーフィルタ材料を混合させることで、黒色または黒色近傍の樹脂層とすることが可能となる。
 絶縁層127は、例えば、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の湿式の成膜方法を用いて形成することができる。特に、スピンコートにより、絶縁層127となる有機絶縁膜を形成することが好ましい。
 絶縁層127は、EL層の耐熱温度よりも低い温度で形成する。絶縁層127を形成する際の基板温度としては、代表的には、200℃以下、好ましくは180℃以下、より好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下である。
 ここで、図2A及び図2Bを用いて、絶縁層127とその近傍の構造について説明する。図2Aは、発光デバイス130aと発光デバイス130bの間の絶縁層127とその周辺を含む領域139の断面拡大図である。以下では、発光デバイス130aと発光デバイス130bの間の絶縁層127を例に挙げて説明するが、発光デバイス130bと発光デバイス130cの間の絶縁層127、及び発光デバイス130cと発光デバイス130aの間の絶縁層127などについても同様のことが言える。また、図2Bは、図2Aに示す、第2の層113b上の絶縁層127の端部近傍の拡大図である。以下では、第2の層113b上の絶縁層127の端部を例に挙げて説明する場合があるが、第1の層113a上の絶縁層127の端部、及び第3の層113c上の絶縁層127の端部などについても同様のことが言える。
 図2Aに示すように、領域139では、画素電極111aを覆って第1の層113aが設けられ、画素電極111bを覆って第2の層113bが設けられる。第1の層113aの上面の一部に接して犠牲層118aが設けられ、第2の層113bの上面の一部に接して犠牲層118bが設けられる。犠牲層118aの上面及び側面、第1の層113aの側面、絶縁層255cの上面、犠牲層118bの上面及び側面、ならびに第2の層113bの側面に接して、絶縁層125が設けられる。絶縁層125の上面に接して絶縁層127が設けられる。第1の層113a、犠牲層118a、第2の層113b、犠牲層118b、絶縁層125、及び絶縁層127を覆って共通層114が設けられ、共通層114の上に共通電極115が設けられる。
 絶縁層127は、図2Bに示すように、表示装置の断面視において、側面にテーパ角θ1のテーパ形状を有することが好ましい。テーパ角θ1は、絶縁層127の側面と基板面のなす角である。ただし、基板面に限らず、絶縁層125の平坦部の上面、第2の層113bの平坦部の上面、または画素電極111bの平坦部の上面などと、絶縁層127の側面がなす角としてもよい。なお、本明細書等において、絶縁層127の側面という場合、図2Bに示すように、第1の層113a、第2の層113b、または第3の層113cの平坦部より上の、凸曲面形状部分の側面を指す場合がある。
 絶縁層127のテーパ角θ1は、90°未満であり、60°以下が好ましく、45°以下がより好ましい。絶縁層127の側面端部をこのような順テーパ形状にすることで、絶縁層127の側面端部上に設けられる、共通層114及び共通電極115に、段切れ、または局所的な薄膜化などを生じさせることなく、被覆性良く成膜することができる。これにより、共通層114及び共通電極115の面内均一性を向上させることができるので、表示装置の表示品位を向上させることができる。
 また、図2Aに示すように、表示装置の断面視において、絶縁層127の上面は凸曲面形状を有することが好ましい。絶縁層127の上面の凸曲面形状は、中心に向かってなだらかに膨らんだ形状であることが好ましい。また、絶縁層127上面の中心部の凸曲面部が、側面端部のテーパ部に滑らかに接続される形状であることが好ましい。絶縁層127をこのような形状にすることで、絶縁層127上全体で、共通層114及び共通電極115を被覆性良く成膜することができる。
 図2A及び図2Bに示すように、犠牲層118b及び絶縁層125は、画素電極111b上において、突出部116を有する。突出部116は、表示装置の断面視において、絶縁層127の端部よりも外側に位置する。また、犠牲層118a及び絶縁層125も、画素電極111a上において、同様の突出部116を有する。
 突出部116は、図2Bに示すように、表示装置の断面視において、側面にテーパ角θ2のテーパ形状を有することが好ましい。テーパ角θ2は、犠牲層118bの側面と基板面のなす角である。ただし、基板面に限らず、第2の層113bの平坦部の上面、または画素電極111bの平坦部の上面などと、犠牲層118bの側面がなす角としてもよい。また、犠牲層118bの側面に限らず、絶縁層125の側面と、基板面のなす角としてもよい。
 突出部116のテーパ角θ2は、90°未満であり、60°以下が好ましく、45°以下がより好ましく、20°以下がさらに好ましい。突出部116のテーパ角θ2は、絶縁層127のテーパ角θ1より小さくなる場合がある。突出部116をこのような順テーパ形状にすることで、突出部116上に設けられる、共通層114及び共通電極115に、段切れなどを生じさせることなく、被覆性良く成膜することができる。
 また、絶縁層127の側面端部の下に突出部116を設けることで、絶縁層127の側面端部と絶縁層125の界面近傍がサイドエッチされて、絶縁層127の側面端部と絶縁層125の間に空洞が形成されるのを抑制することができる。このような空洞が形成されると、当該空洞による段差により、共通層114及び共通電極115に段切れが生じやすくなる。しかしながら、突出部116を設けるように、絶縁層125及び犠牲層118bを設けることで、サイドエッチが絶縁層127の下まで深く進行するのを抑制し、空洞が巨大化することを防ぐことができる。よって、突出部116を設けることで、絶縁層127の上面から第2の層113bの上面にかけての領域で、共通層114及び共通電極115に、段切れなどが生じるのを防ぐことができる。
 また、絶縁層125は、突出部116において、他の部分(例えば、絶縁層127と重畳する部分)よりも膜厚が薄い領域(以下、ザグリ部133と呼ぶ。)を有することがある。なお、絶縁層125の膜厚などによっては、突出部116において絶縁層125が消失し、ザグリ部133が犠牲層118bまで形成される場合もある。また、絶縁層125は、第1の層113a側でも、同様にザグリ部133を有することがある。
 また、図2Aに示すように、絶縁層127の一方の端部が画素電極111aと重なり、絶縁層127の他方の端部が画素電極111bと重なることが好ましい。このような構造にすることで、絶縁層127の端部、及び突出部116を第1の層113a(第2の層113b)の概略平坦な領域の上に形成することができる。よって、絶縁層127のテーパ形状、及び突出部116のテーパ形状を、上記の通り加工によって形成することが比較的容易になる。
 領域139において、上記のように、絶縁層127、絶縁層125、犠牲層118a、及び犠牲層118bを設けることにより、第1の層113aの概略平坦な領域から第2の層113bの概略平坦な領域まで、共通層114及び共通電極115に段切れ箇所、及び局所的に膜厚が薄い箇所が形成されるのを防ぐことができる。よって、各発光デバイス間において、共通層114及び共通電極115に、段切れ箇所に起因する接続不良、及び局所的に膜厚が薄い箇所に起因する電気抵抗の上昇が発生するのを抑制することができる。これにより、本発明の一態様に係る表示装置は、表示品位を向上させることができる。
 なお、図1Bなどでは、第1の層113a乃至第3の層113cの膜厚をすべて同じで表示していたが、本発明はこれに限られるものではない。図3Cに示すように、第1の層113a乃至第3の層113cのそれぞれの膜厚が異なる構造にしてもよい。第1の層113a乃至第3の層113cそれぞれの発する光を強める光路長に対応して膜厚を設定すればよい。これにより、マイクロキャビティ構造を実現し、それぞれの発光デバイスにおける色純度を高めることができる。
 例えば、第3の層113cが最も波長の長い光を発し、第2の層113bが最も波長の短い光を発する場合、第3の層113cの膜厚を最も厚くし、第2の層113bの膜厚を最も薄くすることができる。なお、これに限られず、各発光素子が発する光の波長、発光素子を構成する層の光学特性、及び発光素子の電気特性などを考慮して、各EL層の厚さを調整することができる。
 また、図2Aなどでは、ザグリ部133が絶縁層127と重ならない構成について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図3Dに示すように、ザグリ部133の一部が、絶縁層127に重なる場合がある。この場合、ザグリ部133において、犠牲層118の上面は、絶縁層127の下面に接することが好ましい。
 本実施の形態の表示パネルは、発光デバイス間の距離を狭くすることができる。具体的には、発光デバイス間の距離、EL層間の距離、または画素電極間の距離を、10μm未満、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下、1μm以下、500nm以下、200nm以下、100nm以下、90nm以下、70nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下、15nm以下、または10nm以下とすることができる。別言すると、本実施の形態の表示パネルは、隣接する2つの島状のEL層の間隔が1μm以下の領域を有し、好ましくは0.5μm(500nm)以下の領域を有し、さらに好ましくは100nm以下の領域を有する。
 基板120の樹脂層122側の面には、遮光層を設けてもよい。また、基板120の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層(拡散フィルムなど)、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板120の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等の表面保護層を配置してもよい。例えば、表面保護層として、ガラス層またはシリカ層(SiO層)を設けることで、表面汚染及び傷の発生を抑制することができ、好ましい。また、表面保護層としては、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、酸化アルミニウム(AlO)、ポリエステル系材料、またはポリカーボネート系材料などを用いてもよい。なお、表面保護層には、可視光に対する透過率が高い材料を用いることが好ましい。また、表面保護層には、硬度が高い材料を用いることが好ましい。
 基板120には、ガラス、石英、セラミックス、サファイア、樹脂、金属、合金、半導体などを用いることができる。発光デバイスからの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。基板120に可撓性を有する材料を用いると、表示パネルの可撓性を高めることができる。また、基板120として偏光板を用いてもよい。
 基板120としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂(ナイロン、アラミド等)、ポリシロキサン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ABS樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。基板120に、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。
 なお、表示パネルに円偏光板を重ねる場合、表示パネルが有する基板には、光学等方性の高い基板を用いることが好ましい。光学等方性が高い基板は、複屈折が小さい(複屈折量が小さい、ともいえる)。
 光学等方性が高い基板のリタデーション(位相差)値の絶対値は、30nm以下が好ましく、20nm以下がより好ましく、10nm以下がさらに好ましい。
 光学等方性が高いフィルムとしては、トリアセチルセルロース(TAC、セルローストリアセテートともいう)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、シクロオレフィンコポリマー(COC)フィルム、及びアクリルフィルム等が挙げられる。
 また、基板としてフィルムを用いる場合、フィルムが吸水することで、表示パネルにしわが発生するなどの形状変化が生じる恐れがある。そのため、基板には、吸水率の低いフィルムを用いることが好ましい。例えば、吸水率が1%以下のフィルムを用いることが好ましく、0.1%以下のフィルムを用いることがより好ましく、0.01%以下のフィルムを用いることがさらに好ましい。
 樹脂層122としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
 図4Aに示すように、画素は副画素を4種類有する構成とすることができる。
 図4Aに表示パネル100の上面図を示す。表示パネル100は、複数の画素110がマトリクス状に配置された表示部と、表示部の外側の接続部140と、を有する。
 図4Aに示す画素110は、副画素110a、110b、110c、110dの、4種類の副画素から構成される。
 副画素110a、110b、110c、110dは、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスを有する構成とすることができる。例えば、副画素110a、110b、110c、110dとしては、R、G、B、Wの4色の副画素、R、G、B、Yの4色の副画素、及び、R、G、B、IRの4つの副画素などが挙げられる。
 また、本発明の一態様の表示パネルは、画素に、受光デバイスを有していてもよい。
 図4Aに示す画素110が有する4つの副画素のうち、3つを、発光デバイスを有する構成とし、残りの1つを、受光デバイスを有する構成としてもよい。
 受光デバイスとしては、例えば、pn型またはpin型のフォトダイオードを用いることができる。受光デバイスは、受光デバイスに入射する光を検出し電荷を発生させる光電変換デバイス(光電変換素子ともいう)として機能する。受光デバイスに入射する光量に基づき、受光デバイスから発生する電荷量が決まる。
 特に、受光デバイスとして、有機化合物を含む層を有する有機フォトダイオードを用いることが好ましい。有機フォトダイオードは、薄型化、軽量化、及び大面積化が容易であり、また、形状及びデザインの自由度が高いため、様々な表示パネルに適用できる。
 本発明の一態様では、発光デバイスとして有機ELデバイスを用い、受光デバイスとして有機フォトダイオードを用いる。有機ELデバイス及び有機フォトダイオードは、同一基板上に形成することができる。したがって、有機ELデバイスを用いた表示パネルに有機フォトダイオードを内蔵することができる。
 受光デバイスは、一対の電極間に少なくとも光電変換層として機能する活性層を有する。本明細書等では、一対の電極の一方を画素電極と記し、他方を共通電極と記すことがある。
 受光デバイスが有する一対の電極のうち、一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。以下では、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。受光デバイスは、画素電極と共通電極との間に逆バイアスをかけて駆動することで、受光デバイスに入射する光を検出し、電荷を発生させ、電流として取り出すことができる。または、画素電極が陰極として機能し、共通電極が陽極として機能してもよい。
 受光デバイスについても、発光デバイスと同様の作製方法を適用することができる。受光デバイスが有する島状の活性層(光電変換層ともいう)は、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、活性層となる膜を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状の活性層を均一の厚さで形成することができる。また、活性層上に犠牲層を設けることで、表示パネルの作製工程中に活性層が受けるダメージを低減し、受光デバイスの信頼性を高めることができる。
 図4Bに、図4Aにおける一点鎖線X3−X4間の断面図を示す。なお、図4Aにおける一点鎖線X1−X2間の断面図は、図1Bを参照でき、一点鎖線Y1−Y2間の断面図は、図3Aまたは図3Bを参照できる。
 図4Bに示すように、表示パネル100は、トランジスタを含む層101上に、絶縁層が設けられ、絶縁層上に発光デバイス130a及び受光デバイス150が設けられ、発光デバイス及び受光デバイスを覆うように保護層131が設けられ、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。また、隣り合う発光デバイスと受光デバイスの間の領域には、絶縁層125と、絶縁層125上の絶縁層127と、が設けられている。
 図4Bでは、発光デバイス130aが、基板120側に発光し、受光デバイス150には、基板120側から光が入射する例を示す(光Lem及び光Lin参照)。
 発光デバイス130aの構成は、上述の通りである。
 受光デバイス150は、絶縁層255c上の画素電極111dと、画素電極111d上の第4の層113dと、第4の層113d上の共通層114と、共通層114上の共通電極115と、を有する。第4の層113dは少なくとも活性層を含む。
 第4の層113dは、受光デバイス150に設けられ、発光デバイスには設けられない層である。一方、共通層114は、発光デバイスと受光デバイスが共有する一続きの層である。
 ここで、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが異なる場合がある。本明細書中では、発光デバイスにおける機能に基づいて構成要素を呼称することがある。例えば、正孔注入層は、発光デバイスにおいて正孔注入層として機能し、受光デバイスにおいて正孔輸送層として機能する。同様に、電子注入層は、発光デバイスにおいて電子注入層として機能し、受光デバイスにおいて電子輸送層として機能する。また、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが同一である場合もある。正孔輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、正孔輸送層として機能し、電子輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、電子輸送層として機能する。
 第1の層113aと絶縁層125との間には犠牲層118aが位置し、第4の層113dと絶縁層125との間には犠牲層118dが位置する。犠牲層118aは、第1の層113aを加工する際に第1の層113a上に設けた犠牲層の一部が残存しているものである。また、犠牲層118dは、活性層を含む層である第4の層113dを加工する際に第4の層113dの上面に接して設けた犠牲層の一部が残存しているものである。犠牲層118aと犠牲層118dは同じ材料を有していてもよく、異なる材料を有していてもよい。
 画素に、発光デバイス及び受光デバイスを有する表示パネルでは、画素が受光機能を有するため、画像を表示しながら、対象物の接触または近接を検出することができる。例えば、表示パネルが有する副画素全てで画像を表示するだけでなく、一部の副画素は、光源として光を呈し、他の一部の副画素は光検出を行い、残りの副画素で画像を表示することもできる。
 本発明の一態様の表示パネルは、表示部に、発光デバイスがマトリクス状に配置されており、当該表示部で画像を表示することができる。また、当該表示部には、受光デバイスがマトリクス状に配置されており、表示部は、画像表示機能に加えて、撮像機能及びセンシング機能の一方または双方を有する。表示部は、イメージセンサまたはタッチセンサに用いることができる。つまり、表示部で光を検出することで、画像を撮像すること、または、対象物(指、手、またはペンなど)の近接もしくは接触を検出することができる。さらに、本発明の一態様の表示パネルは、発光デバイスをセンサの光源として利用することができる。したがって、表示パネルと別に受光部及び光源を設けなくてもよく、電子機器の部品点数を削減することができる。例えば、電子機器に設けられる指紋認証装置、またはスクロールなどを行うための静電容量方式のタッチパネルなどを別途設ける必要がない。したがって、本発明の一態様の表示パネルを用いることで、製造コストが低減された電子機器を提供することができる。
 本発明の一態様の表示パネルでは、表示部が有する発光デバイスが発した光を対象物が反射(または散乱)した際、受光デバイスがその反射光(または散乱光)を検出できるため、暗い場所でも、撮像またはタッチ検出が可能である。
 受光デバイスをイメージセンサに用いる場合、表示パネルは、受光デバイスを用いて、画像を撮像することができる。例えば、本実施の形態の表示パネルは、スキャナとして用いることができる。
 例えば、イメージセンサを用いて、指紋、掌紋などの生体情報に係るデータを取得することができる。つまり、表示パネルに、生体認証用センサを内蔵させることができる。表示パネルが生体認証用センサを内蔵することで、表示パネルとは別に生体認証用センサを設ける場合に比べて、電子機器の部品点数を少なくでき、電子機器の小型化及び軽量化が可能である。
 また、受光デバイスをタッチセンサに用いる場合、表示パネルは、受光デバイスを用いて、対象物の近接または接触を検出することができる。
 本発明の一態様の表示パネルは、画像表示機能に加えて、撮像機能及びセンシング機能の一方または双方を有することができる。このように、本発明の一態様の表示パネルは、表示機能以外の機能との親和性が高い構成ということができる。
 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。
 画素電極と共通電極のうち、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、表示パネル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層の発光は、当該反射層によって反射されて、表示パネルから取り出されてもよい。
 発光デバイスの一対の電極(画素電極と共通電極)を形成する材料としては、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、インジウムスズ酸化物(In−Sn酸化物、ITOともいう)、In−Si−Sn酸化物(ITSOともいう)、インジウム亜鉛酸化物(In−Zn酸化物)、In−W−Zn酸化物、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金(Al−Ni−La)等のアルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)、及び、銀とパラジウムと銅の合金(Ag−Pd−Cu、APCとも記す)が挙げられる。その他、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、スズ(Sn)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、パラジウム(Pd)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、イットリウム(Y)、ネオジム(Nd)などの金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第1族または第2族に属する元素(例えば、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr))、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)などの希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等を用いることができる。
 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)を有することが好ましく、他方は、可視光に対する反射性を有する電極(反射電極)を有することが好ましい。発光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。
 発光層は、発光材料(発光物質ともいう)を含む層である。発光層は、1種または複数種の発光物質を有することができる。発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、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、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、ナフタレン誘導体などが挙げられる。
 燐光材料としては、例えば、4H−トリアゾール骨格、1H−トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、またはピリジン骨格を有する有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体(特にイリジウム錯体)、白金錯体、希土類金属錯体等が挙げられる。
 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、正孔輸送性材料及び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。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波長の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。
 第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層113cは、それぞれ、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、電子注入性の高い物質、電子ブロック材料、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。
 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。
 例えば、第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層113cは、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち1つ以上を有していてもよい。
 共通層114としては、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち1つ以上を適用することができる。例えば、共通層114として、キャリア注入層(正孔注入層または電子注入層)を形成してもよい。なお、発光デバイスは、共通層114を有していなくてもよい。
 第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層113cは、それぞれ、発光層と、発光層上のキャリア輸送層を有することが好ましい。これにより、表示パネル100の作製工程中に、発光層が最表面に露出することを抑制し、発光層が受けるダメージを低減することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 正孔注入層は、陽極から正孔輸送層に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。正孔注入性の高い材料としては、芳香族アミン化合物、及び、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とを含む複合材料などが挙げられる。
 正孔輸送層は、正孔注入層によって陽極から注入された正孔を、発光層に輸送する層である。正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送性材料としては、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。
 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。
 電子注入層としては、例えば、リチウム、セシウム、イッテルビウム、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF、xは任意数)、8−(キノリノラト)リチウム(略称:Liq)、2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPP)、2−(2−ピリジル)−3−ピリジノラトリチウム(略称:LiPPy)、4−フェニル−2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPPP)、リチウム酸化物(LiO)、炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物を用いることができる。また、電子注入層としては、2以上の積層構造としてもよい。当該積層構造としては、例えば、1層目にフッ化リチウムを用い、2層目にイッテルビウムを設ける構成とすることができる。
 または、電子注入層としては、電子輸送性材料を用いてもよい。例えば、非共有電子対を備え、電子不足型複素芳香環を有する化合物を、電子輸送性材料に用いることができる。具体的には、ピリジン環、ジアジン環(ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環)、トリアジン環の少なくとも1つを有する化合物を用いることができる。
 なお、非共有電子対を備える有機化合物の最低空軌道(LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)準位が、−3.6eV以上−2.3eV以下であると好ましい。また、一般にCV(サイクリックボルタンメトリ)、光電子分光法、光吸収分光法、逆光電子分光法等により、有機化合物の最高被占有軌道(HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital)準位及びLUMO準位を見積もることができる。
 例えば、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:BPhen)、2,9−ジ(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:NBPhen)、ジキノキサリノ[2,3−a:2’,3’−c]フェナジン(略称:HATNA)、2,4,6−トリス[3’−(ピリジン−3−イル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジン(略称:TmPPPyTz)等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、NBPhenはBPhenと比較して、高いガラス転移温度(Tg)を備え、耐熱性に優れる。
 また、タンデム構造の発光デバイスを作製する場合、2つの発光ユニットの間に、電荷発生層(中間層ともいう)を設ける。中間層は、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。
 電荷発生層としては、例えば、リチウムなどの電子注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、電荷発生層としては、例えば、正孔注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、電荷発生層には、正孔輸送性材料とアクセプター性材料(電子受容性材料)とを含む層を用いることができる。また、電荷発生層には、電子輸送性材料とドナー性材料とを含む層を用いることができる。このような電荷発生層を形成することにより、発光ユニットが積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
[表示パネルの作製方法例]
 次に、図5乃至図11を用いて、図1Aなどに示す表示パネル100の作製方法例を説明する。図5A乃至図9C、及び図11A及び図11Bには、図1Aにおける一点鎖線X1−X2間の断面図と、Y1−Y2間の断面図と、を並べて示す。
 表示パネルを構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等)は、スパッタリング法、CVD法、真空蒸着法、PLD法、ALD法等を用いて形成することができる。CVD法としては、PECVD法、及び、熱CVD法などがある。また、熱CVD法のひとつに、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organic CVD)法がある。
 また、表示パネルを構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等)は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。
 特に、発光デバイスの作製には、蒸着法などの真空プロセス、及び、スピンコート法、インクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法としては、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法(PVD法)、及び、化学蒸着法(CVD法)等が挙げられる。特にEL層に含まれる機能層(正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層など)については、蒸着法(真空蒸着法等)、塗布法(ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等)、印刷法(インクジェット法、スクリーン(孔版印刷)法、オフセット(平版印刷)法、フレキソ(凸版印刷)法、グラビア法、または、マイクロコンタクト法等)などの方法により形成することができる。
 また、表示パネルを構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いることができる。または、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
 フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の2つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
 フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、KrFレーザ光、またはArFレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外(EUV:Extreme Ultra−violet)光、またはX線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、X線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクを用いなくてもよい。
 薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
 まず、図5Aに示すように、トランジスタを含む層101上に、絶縁層255a、絶縁層255b、及び絶縁層255cをこの順番で形成する。絶縁層255a、255b、255cには、上述した絶縁層255a、255b、255cに適用可能な構成を適用することができる。
 次に、図5Aに示すように、絶縁層255c上に、画素電極111a、111b、111c、及び、導電層123を形成し、画素電極111a、111b、111c上に、第1の層113Aを形成し、第1の層113A上に第1の犠牲層118Aを形成し、第1の犠牲層118A上に第2の犠牲層119Aを形成する。
 図5Aに示すように、Y1−Y2間の断面図において、第1の層113Aの接続部140側の端部が、第1の犠牲層118Aの端部よりも内側に位置する。例えば、成膜エリアを規定するためのマスク(ファインメタルマスクと区別して、エリアマスク、またはラフメタルマスクなどともいう)を用いることで、第1の層113Aと、第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aとで成膜される領域を変えることができる。本発明の一態様においては、レジストマスクを用いて発光デバイスを形成するが、上述のようにエリアマスクと組み合わせることで、比較的簡単なプロセスにて発光デバイスを作製することができる。
 画素電極111a、111b、111cには、上述した画素電極に適用可能な構成を適用することができる。画素電極111a、111b、111cの形成には、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法を用いることができる。
 画素電極111a、111b、111cの端部はテーパ形状であることが好ましい。これにより、画素電極111a、111b、111c上に形成する層の被覆性が向上し、発光デバイスの作製歩留まりを高めることができる。
 第1の層113Aは、後に、第1の層113aとなる層である。そのため、上述した、第1の層113aに適用可能な構成を適用できる。第1の層113Aは、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。第1の層113Aは、蒸着法を用いて形成することが好ましい。蒸着法を用いた成膜では、プレミックス材料を用いてもよい。なお、本明細書等において、プレミックス材料とは、複数の材料をあらかじめ配合、または混合した複合材料である。
 第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aには、第1の層113A、及び、後の工程で形成する第2の層113B、第3の層113Cなどの加工条件に対する耐性の高い膜、具体的には、各種EL層とのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。
 第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aの形成には、例えば、スパッタリング法、ALD法(熱ALD法、PEALD法を含む)、CVD法、または真空蒸着法を用いることができる。なお、EL層上に接して形成される第1の犠牲層118Aは、第2の犠牲層119Aの形成方法よりも、EL層へのダメージが少ない形成方法を用いて形成されることが好ましい。例えば、スパッタリング法よりも、ALD法または真空蒸着法を用いて、第1の犠牲層118Aを形成することが好ましい。また、第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aは、EL層の耐熱温度よりも低い温度で形成する。第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aを形成する際の基板温度としては、それぞれ、代表的には、200℃以下、好ましくは150℃以下、より好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下、さらに好ましくは80℃以下である。
 第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aには、ウェットエッチング法により除去できる膜を用いることが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aの加工時に、第1の層113Aに加わるダメージを低減することができる。
 また、第1の犠牲層118Aには、第2の犠牲層119Aとのエッチングの選択比の大きい膜を用いることが好ましい。
 本実施の形態の表示パネルの作製方法における各種犠牲層の加工工程において、EL層を構成する各層(正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層など)が加工されにくいこと、かつ、EL層を構成する各層の加工工程において、各種犠牲層が加工されにくいことが望ましい。犠牲層の材料、加工方法、及び、EL層の加工方法については、これらを考慮して選択することが望ましい。
 なお、本実施の形態では、第1の犠牲層と第2の犠牲層の2層構造で犠牲層を形成する例を示すが、犠牲層は単層構造であってもよく、3層以上の積層構造であってもよい。
 第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aとしては、それぞれ、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、無機絶縁膜などの無機膜を用いることができる。
 第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aには、それぞれ、例えば、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタルなどの金属材料、または該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウムまたは銀などの低融点材料を用いることが好ましい。第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aの一方または双方に紫外光を遮蔽することが可能な金属材料を用いることで、EL層に紫外光が照射されることを抑制でき、EL層の劣化を抑制できるため、好ましい。
 また、第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aには、それぞれ、In−Ga−Zn酸化物などの金属酸化物を用いることができる。第1の犠牲層118Aまたは第2の犠牲層119Aとして、例えば、スパッタリング法を用いて、In−Ga−Zn酸化物膜を形成することができる。さらに、酸化インジウム、In−Zn酸化物、In−Sn酸化物、インジウムチタン酸化物(In−Ti酸化物)、インジウムスズ亜鉛酸化物(In−Sn−Zn酸化物)、インジウムチタン亜鉛酸化物(In−Ti−Zn酸化物)、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物(In−Ga−Sn−Zn酸化物)などを用いることができる。またはシリコンを含むインジウムスズ酸化物などを用いることもできる。
 なお、上記ガリウムに代えて元素M(Mは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種)を用いてもよい。
 また、第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aとしては、それぞれ、保護層131に用いることができる各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、酸化絶縁膜は、窒化絶縁膜に比べてEL層との密着性が高く好ましい。例えば、第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aには、それぞれ、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコンなどの無機絶縁材料を用いることができる。第1の犠牲層118Aまたは第2の犠牲層119Aとして、例えば、ALD法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することができる。ALD法を用いることで、下地(特にEL層など)へのダメージを低減できるため好ましい。
 例えば、第1の犠牲層118Aとして、ALD法を用いて形成した無機絶縁膜(例えば、酸化アルミニウム膜)を用い、第2の犠牲層119Aとして、スパッタリング法を用いて形成した無機膜(例えば、In−Ga−Zn酸化物膜、アルミニウム膜、またはタングステン膜)を用いることができる。
 なお、第1の犠牲層118Aと、後に形成する絶縁層125との双方に、同じ無機絶縁膜を用いることができる。例えば、第1の犠牲層118Aと絶縁層125との双方に、ALD法を用いて形成した酸化アルミニウム膜を用いることができる。ここで、第1の犠牲層118Aと、絶縁層125とで、同じ成膜条件を適用してもよい。例えば、第1の犠牲層118Aを、絶縁層125と同様の条件で成膜することで、第1の犠牲層118Aを、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性の高い絶縁層とすることができる。なお、これに限られず、第1の犠牲層118Aと絶縁層125に、互いに異なる成膜条件を適用してもよい。
 第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aの一方または双方として、少なくとも第1の層113Aの最上部に位置する膜に対して化学的に安定な溶媒に、溶解しうる材料を用いてもよい。特に、水またはアルコールに溶解する材料を好適に用いることができる。このような材料の成膜の際には、水またはアルコールなどの溶媒に溶解させた状態で、湿式の成膜方法で塗布した後に、溶媒を蒸発させるための加熱処理を行うことが好ましい。このとき、減圧雰囲気下での加熱処理を行うことで、低温且つ短時間で溶媒を除去できるため、EL層への熱的なダメージを低減することができ、好ましい。
 第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aは、それぞれ、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の湿式の成膜方法を用いて形成してもよい。
 第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aには、それぞれ、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、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。
 次に、図5Aに示すように、第2の犠牲層119A上にレジストマスク190aを形成する。レジストマスクは、感光性の樹脂(フォトレジスト)を塗布し、露光及び現像を行うことで形成することができる。
 レジストマスクは、ポジ型のレジスト材料及びネガ型のレジスト材料のどちらを用いて作製してもよい。
 レジストマスク190aは、画素電極111aと重なる位置に設ける。レジストマスク190aとして、1つの副画素110aに対して、1つの島状のパターンが設けられていることが好ましい。または、レジストマスク190aとして、一列に並ぶ(図1AではY方向に並ぶ)複数の副画素110aに対して1つの帯状のパターンを形成してもよい。
 ここで、レジストマスク190aの端部が、画素電極111aの端部よりも外側に位置するように、レジストマスク190aを形成すると、後に形成する第1の層113aの端部を、画素電極111aの端部よりも外側に設けることができる。
 なお、レジストマスク190aは、接続部140と重なる位置にも設けることが好ましい。これにより、導電層123が、表示パネルの作製工程中にダメージを受けることを抑制できる。
 次に、図5Bに示すように、レジストマスク190aを用いて、第2の犠牲層119Aの一部を除去し、犠牲層119aを形成する。犠牲層119aは、画素電極111a上と、導電層123上と、に残存する。
 第2の犠牲層119Aのエッチングの際、第1の犠牲層118Aが当該エッチングにより除去されないように、選択比の高いエッチング条件を用いることが好ましい。また、第2の犠牲層119Aの加工においては、EL層が露出しないため、第1の犠牲層118Aの加工よりも、加工方法の選択の幅は広い。具体的には、第2の犠牲層119Aの加工の際に、エッチングガスに酸素を含むガスを用いた場合でも、EL層の劣化をより抑制することができる。
 その後、レジストマスク190aを除去する。例えば、酸素プラズマを用いたアッシングなどによりレジストマスク190aを除去することができる。または、酸素ガスと、CF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、またはHeなどの貴ガス(希ガスともいう)と、を用いてもよい。または、ウェットエッチングにより、レジストマスク190aを除去してもよい。このとき、第1の犠牲層118Aが最表面に位置し、第1の層113Aは露出していないため、レジストマスク190aの除去工程において、第1の層113Aにダメージが入ることを抑制することができる。また、レジストマスク190aの除去方法の選択の幅を広げることができる。
 次に、図5Cに示すように、犠牲層119aを、マスク(ハードマスクともいう)に用いて、第1の犠牲層118Aの一部を除去し、犠牲層118aを形成する。
 第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aは、それぞれ、ウェットエッチング法またはドライエッチング法により加工することができる。第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。
 ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、第1の犠牲層118A及び第2の犠牲層119Aの加工時に、第1の層113Aに加わるダメージを低減することができる。ウェットエッチング法を用いる場合、例えば、現像液、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、またはこれらの混合液体を用いた薬液などを用いることが好ましい。
 また、ドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、第1の層113Aの劣化を抑制することができる。ドライエッチング法を用いる場合、例えば、CF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、またはHeなどの貴ガス(希ガスともいう)を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。
 例えば、第1の犠牲層118Aとして、ALD法を用いて形成した酸化アルミニウム膜を用いる場合、CHFとHeを用いて、ドライエッチング法により第1の犠牲層118Aを加工することができる。また、第2の犠牲層119Aとして、スパッタリング法を用いて形成したIn−Ga−Zn酸化物膜を用いる場合、希釈リン酸を用いて、ウェットエッチング法により第2の犠牲層119Aを加工することができる。または、CHとArを用いて、ドライエッチング法により加工してもよい。または、希釈リン酸を用いて、ウェットエッチング法により第2の犠牲層119Aを加工することができる。また、第2の犠牲層119Aとして、スパッタリング法を用いて形成したタングステン膜を用いる場合、CFとO、CFとO、CFとClとO、または、CFとClとOを用いて、ドライエッチング法により第2の犠牲層119Aを加工することができる。
 次に、図5Cに示すように、犠牲層119a及び犠牲層118aをハードマスクとして用いたエッチング処理により、第1の層113Aの一部を除去し、第1の層113aを形成する。
 これにより、図5Cに示すように、画素電極111a上に、第1の層113a、犠牲層118a、及び、犠牲層119aの積層構造が残存する。また、接続部140に相当する領域では、導電層123上に犠牲層118aと犠牲層119aとの積層構造が残存する。
 図5Cでは、第1の層113aの端部が、画素電極111aの端部よりも外側に位置する例を示す。このような構成とすることで、画素の開口率を高くすることができる。なお、図5Cでは図示していないが、上記エッチング処理によって、絶縁層255cの第1の層113aと重畳しない領域に凹部が形成される場合がある。
 また、第1の層113aが画素電極111aの上面及び側面を覆うことにより、画素電極111aを露出させずに、以降の工程を行うことができる。画素電極111aの端部が露出していると、エッチング工程などにおいて腐食が生じる場合がある。画素電極111aの腐食により生じた生成物は不安定な場合があり、例えばウェットエッチングの場合には溶液中に溶解し、ドライエッチングの場合には、雰囲気中に飛散する懸念がある。生成物の溶液中への溶解、または、雰囲気中への飛散により、例えば、被処理面、及び、第1の層113aの側面などに生成物が付着し、発光デバイスの特性に悪影響を及ぼす、または、複数の発光デバイスの間にリークパスを形成する可能性がある。また、画素電極111aの端部が露出している領域では、互いに接する層同士の密着性が低下し、第1の層113aまたは画素電極111aの膜剥がれが生じやすくなる恐れがある。
 よって、第1の層113aが画素電極111aの上面及び側面を覆う構成とすることにより、例えば、発光デバイスの歩留まりを向上させることができ、発光デバイスの表示品位を向上させることができる。
 なお、レジストマスク190aを用いて、第1の層113Aの一部を除去してもよい。その後、レジストマスク190aを除去してもよい。
 第1の層113Aの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。特に、異方性のドライエッチングが好ましい。または、ウェットエッチングを用いてもよい。
 ドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、第1の層113Aの劣化を抑制することができる。
 また、エッチングガスに酸素を含むガスを用いてもよい。エッチングガスが酸素を含むことで、エッチングの速度を速めることができる。したがって、エッチング速度を十分な速さに維持しつつ、低パワーの条件でエッチングを行うことができる。そのため、第1の層113Aに与えるダメージを抑制することができる。さらに、エッチング時に生じる反応生成物の付着を抑制することができる。
 ドライエッチング法を用いる場合、例えば、H、CF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、またはHe、Arなどの貴ガス(希ガスともいう)のうち、一種以上を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。または、これらの一種以上と、酸素を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。または、酸素ガスをエッチングガスに用いてもよい。具体的には、例えば、HとArを含むガス、または、CFとHeを含むガスをエッチングガスに用いることができる。また、例えば、CF、He、及び酸素を含むガスをエッチングガスに用いることができる。
 以上の工程により、第1の層113A、第1の犠牲層118A、及び、第2の犠牲層119Aの、レジストマスク190aと重なっていない領域を除去することができる。
 次に、図6Aに示すように、犠牲層119a、画素電極111b、及び、画素電極111c上に、第2の層113Bを形成し、第2の層113B上に第1の犠牲層118Bを形成し、第1の犠牲層118B上に第2の犠牲層119Bを形成する。
 図6Aに示すように、Y1−Y2間の断面図において、第2の層113Bの接続部140側の端部が、第1の犠牲層118Bの端部よりも内側に位置する。
 第2の層113Bは、後に、第2の層113bとなる層である。第2の層113bは、第1の層113aと異なる色の光を発する。第2の層113bに適用できる構成及び材料等は、第1の層113aと同様である。第2の層113Bは、第1の層113Aと同様の方法を用いて成膜することができる。
 第1の犠牲層118Bは、第1の犠牲層118Aに適用可能な材料を用いて形成することができる。第2の犠牲層119Bは、第2の犠牲層119Aに適用可能な材料を用いて形成することができる。
 次に、図6Aに示すように、第2の犠牲層119B上にレジストマスク190bを形成する。
 レジストマスク190bは、画素電極111bと重なる位置に設ける。レジストマスク190bは、後に接続部140となる領域と重なる位置にも設けてもよい。
 次に、図5B及び図5Cを用いて説明した工程と同様の工程を行うことで、第2の層113B、第1の犠牲層118B、及び、第2の犠牲層119Bの、レジストマスク190bと重なっていない領域を除去する。
 これにより、図6Bに示すように、画素電極111b上に、第2の層113b、犠牲層118b、及び、犠牲層119bの積層構造が残存する。また、接続部140に相当する領域では、導電層123上に犠牲層118aと犠牲層119aとの積層構造が残存する。
 次に、図6Bに示すように、犠牲層119a、犠牲層119b、及び、画素電極111c上に、第3の層113Cを形成し、第3の層113C上に第1の犠牲層118Cを形成し、第1の犠牲層118C上に第2の犠牲層119Cを形成する。
 図6Bに示すように、Y1−Y2間の断面図において、第3の層113Cの接続部140側の端部が、第1の犠牲層118Cの端部よりも内側に位置する。
 第3の層113Cは、後に、第3の層113cとなる層である。第3の層113cは、第1の層113a及び第2の層113bとは異なる色の光を発する。第3の層113cに適用できる構成及び材料等は、第1の層113aと同様である。第3の層113Cは、第1の層113Aと同様の方法を用いて成膜することができる。
 第1の犠牲層118Cは、第1の犠牲層118Aに適用可能な材料を用いて形成することができる。第2の犠牲層119Cは、第2の犠牲層119Aに適用可能な材料を用いて形成することができる。
 次に、図6Bに示すように、第2の犠牲層119C上にレジストマスク190cを形成する。
 レジストマスク190cは、画素電極111cと重なる位置に設ける。レジストマスク190cは、後に接続部140となる領域と重なる位置にも設けてもよい。
 次に、図5B及び図5Cを用いて説明した工程と同様の工程を行うことで、第3の層113C、第1の犠牲層118C、及び、第2の犠牲層119Cの、レジストマスク190cと重なっていない領域を除去する。
 これにより、図6Cに示すように、画素電極111c上に、第3の層113c、犠牲層118c、及び、犠牲層119cの積層構造が残存する。また、接続部140に相当する領域では、導電層123上に犠牲層118aと犠牲層119aとの積層構造が残存する。
 なお、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113cの側面は、それぞれ、被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、被形成面と、これらの側面との成す角度を、60度以上90度以下とすることが好ましい。
 上記のように、各EL層を、フォトリソグラフィ法を用いて加工することにより、各画素間の距離を、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下、または、1μm以下にまで狭めることができる。ここで、各画素間の距離とは、例えば、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cのうち、隣接する2つの層の対向する端部の間の距離で規定することができる。このように、各画素間の距離を狭めることで、高い精細度と、大きな開口率を有する表示装置を提供することができる。
 次に、図7Aに示すように、犠牲層119a、119b、119cを除去する。これにより、画素電極111a上では犠牲層118aが露出し、画素電極111b上では犠牲層118bが露出し、画素電極111c上では犠牲層118cが露出し、及び、導電層123上では、犠牲層118aが露出する。
 なお、犠牲層119a、119b、119cを除去せずに、絶縁膜125Aの形成工程に進める構成にしてもよい。
 犠牲層の除去工程には、犠牲層の加工工程と同様の方法を用いることができる。特に、ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、犠牲層を除去する際に、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cに加わるダメージを低減することができる。
 また、犠牲層を、水またはアルコールなどの溶媒に溶解させることで除去してもよい。アルコールとしては、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール(IPA)、またはグリセリンなどが挙げられる。
 犠牲層を除去した後に、EL層に含まれる水、及びEL層表面に吸着する水を除去するため、乾燥処理を行ってもよい。例えば、不活性ガス雰囲気または減圧雰囲気下における加熱処理を行うことができる。加熱処理は、基板温度として50℃以上200℃以下、好ましくは60℃以上150℃以下、より好ましくは70℃以上120℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。
 次に、図7Aに示すように、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、及び、犠牲層118a、118b、118cを覆うように、絶縁膜125Aを形成する。
 絶縁膜125Aは、後に絶縁層125となる層である。したがって、絶縁膜125Aには、絶縁層125に用いることができる材料を適用することができる。また、絶縁膜125Aの膜厚は、3nm以上、5nm以上、または、10nm以上、かつ、200nm以下、150nm以下、100nm以下、または、50nm以下にすることが好ましい。
 絶縁膜125Aは、EL層の側面に接して形成されるため、EL層へのダメージが少ない形成方法で成膜されることが好ましい。また、絶縁膜125Aは、EL層の耐熱温度よりも低い温度で形成する。絶縁膜125Aを形成する際の基板温度としては、それぞれ、代表的には、200℃以下、好ましくは180℃以下、より好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下である。
 絶縁膜125Aとしては、例えば、ALD法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することが好ましい。ALD法を用いることで、成膜ダメージを小さくすることができ、また、被覆性の高い膜を成膜可能なため好ましい。ここで、絶縁膜125Aを、犠牲層118a、118b、118cと同様の材料、及び同様の方法を用いて成膜することができる。この場合、絶縁膜125Aと、犠牲層118a、118b、118cとの境界が不明瞭になることがある。
 次に、図7Bに示すように、絶縁膜125A上に絶縁層127aを塗布法により形成する。
 絶縁層127aは後の工程で絶縁層127となる膜であり、絶縁層127aには、上述の有機材料を用いることができる。有機材料としては、感光性の有機樹脂を用いることが好ましく、例えば、感光性のアクリル樹脂を用いればよい。また、絶縁層127aの粘度は、1cP以上1500cP以下とすればよく、1cP以上12cP以下とすることが好ましい。絶縁層127aの粘度を上記の範囲にすることで、図2Aなどに示すような、テーパ形状を有する絶縁層127を、比較的容易に形成することができる。
 絶縁層127aの形成方法に特に限定はなく、例えば、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の湿式の成膜方法を用いて形成することができる。特に、スピンコートにより、絶縁層127aを形成することが好ましい。
 また、絶縁層127aの塗布法による形成後に加熱処理を行うことが好ましい。当該加熱処理は、EL層の耐熱温度よりも低い温度で行う。加熱処理の際の基板温度としては、50℃以上200℃以下、好ましくは60℃以上150℃以下、より好ましくは70℃以上120℃以下とすればよい。これにより、絶縁層127a中に含まれる溶媒を除去することができる。
 次に、図7Cに示すように、露光を行って、絶縁層127aの一部に、可視光線または紫外線を感光させる。ここで、絶縁層127aに、ポジ型のアクリル樹脂を用いる場合、後の工程で絶縁層127を形成しない領域に、マスクを用いて可視光線または紫外線を照射すればよい。絶縁層127は、画素電極111a、111b、111cのいずれか2つに挟まれる領域に形成されるので、画素電極111a上、画素電極111b上、及び画素電極111c上に、マスクを用いて可視光線または紫外線を照射すればよい。
 また、露光に可視光線または紫外光線を用いる場合、当該可視光線または紫外光線は、i線(波長365nm)を含むことが好ましい。さらに、g線(波長436nm)、またはh線(波長405nm)などを含む可視光線を用いてもよい。
 なお、図7Cにおいては、絶縁層127aにポジ型の感光性の有機樹脂を用い、絶縁層127が形成されない領域に、可視光線または紫外線を照射する例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、絶縁層127aにネガ型の感光性の有機樹脂を用いる構成にしてもよい。この場合、絶縁層127が形成される領域に可視光線または紫外線を照射すればよい。
 次に、図8Aに示すように、現像を行って、絶縁層127aの露光させた領域を除去し、絶縁層127bを形成する。絶縁層127bは、画素電極111a、111b、111cのいずれか2つに挟まれる領域に形成される。ここで、絶縁層127aにアクリル樹脂を用いる場合、現像液として、アルカリ性の溶液を用いることが好ましく、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用いればよい。
 次に、図8Bに示すように、基板全体に露光を行い、可視光線または紫外光線を絶縁層127bに照射することが好ましい。当該露光のエネルギー密度は、0mJ/cmより大きく、800mJ/cm以下とすればよく、0mJ/cmより大きく、500mJ/cm以下とすることが好ましい。現像後にこのような露光を行うことで、絶縁層127bの透明度を向上させることができる場合がある。また、後の工程における、絶縁層127bの側面をテーパ形状に変形させる加熱処理に必要とされる基板温度を低下させることができる場合がある。
 次に、図8Cに示すように、加熱処理を行うことで、絶縁層127bを、側面にテーパ形状を有する絶縁層127cに変形させることができる。当該加熱処理は、EL層の耐熱温度よりも低い温度で行う。加熱処理の際の基板温度としては、50℃以上200℃以下、好ましくは60℃以上150℃以下、より好ましくは70℃以上130℃以下とすればよい。本工程の加熱処理は、絶縁層127cの塗布後の加熱処理よりも、基板温度を高くすることが好ましい。これにより、絶縁層127cの絶縁膜125Aとの密着性を向上させ、絶縁層127cの耐食性も向上させることができる。
 絶縁層127cは、図2Aに示す絶縁層127と同様に、表示装置の断面視において、側面にテーパ角θ1のテーパ形状を有することが好ましい。また、表示装置の断面視において、絶縁層127cの上面は凸曲面形状を有することが好ましい。突出部116を形成する前に、絶縁層127cをこのような形状にすることで、突出部116のテーパ形状を比較的容易に形成することができる。
 ここで、絶縁層127cは、一方の端部が画素電極111aと重なり、他方の端部が画素電極111bと重なるように縮小することが好ましい。または、絶縁層127cは、一方の端部が画素電極111bと重なり、他方の端部が画素電極111cと重なるように縮小することが好ましい。または、絶縁層127cは、一方の端部が画素電極111cと重なり、他方の端部が画素電極111aと重なるように縮小することが好ましい。このような構造にすることで、後で形成する、絶縁層127の端部、及び突出部116を第1の層113a(第2の層113b)の概略平坦な領域の上に形成することができる。よって、絶縁層127のテーパ形状、及び突出部116のテーパ形状を、上記の通り加工することが比較的容易になる。
 なお、図8Cに示す加熱処理のみで、絶縁層127cの側面をテーパ形状に加工できる場合、図8Bに示す露光を行わない構成にしてもよい。
 また、絶縁層127cの側面をテーパ形状に加工した後で、さらに加熱処理を行うことが好ましい。当該加熱処理により、EL層に含まれる水、及びEL層表面に吸着する水などを除去することができる。例えば、不活性ガス雰囲気または減圧雰囲気下における加熱処理を行うことができる。加熱処理は、基板温度として80℃以上230℃以下、好ましくは80℃以上200℃以下、より好ましくは80℃以上130℃以下、さらに好ましくは80℃以上100℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で脱水が可能であるため好ましい。ただし、上記の加熱処理は、EL層の耐熱温度も考慮して温度範囲を適宜設定することが好ましい。なお、EL層の耐熱温度を考慮した場合、上記温度範囲のなかでも特に80℃以上100℃以下の温度が好適である。
 次に、図9A及び図10Aに示すように、絶縁層127cをマスクとして、エッチング処理を行って、絶縁膜125Aの一部を除去し、犠牲層118a、118b、118cの膜厚を薄くする。これにより、絶縁層127cの下に、絶縁層125が形成される。なお、図10Aは、図9Aの第2の層113bと絶縁層127c近傍の断面拡大図である。
 上記エッチング処理は、ドライエッチングまたはウェットエッチングによって行うことができる。なお、絶縁膜125Aを、犠牲層118a、118b、118cと同様の材料、及び同様の方法を用いて成膜していた場合、絶縁膜125Aの一部を除去することと、犠牲層118a、118b、118cの膜厚を薄くすることを、上記エッチング処理で一括で行うことができるため、好ましい。
 図10Aなどに示すように、側面がテーパ形状である絶縁層127cをマスクとしてドライエッチングを行うことで、絶縁層125の側面、及び犠牲層118a、118b、118cの側面上端部を比較的容易にテーパ形状にすることができる。
 ドライエッチングを行う場合、塩素系のガスを用いることが好ましい。塩素系ガスとしては、Cl、BCl、SiCl、及びCClなどを、単独または2以上のガスを混合して用いることができる。また、上記塩素系ガスに、酸素ガス、水素ガス、ヘリウムガス、及びアルゴンガスなどを、単独または2以上のガスを混合して、適宜添加することができる。ドライエッチングを用いることにより、犠牲層118a、118b、118cの膜厚が薄い領域を、良好な面内均一性で形成することができる。
 ドライエッチング装置としては、高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置を用いることができる。高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置は、例えば、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)エッチング装置などを用いることができる。または、平行平板型電極を有する容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)エッチング装置を用いることができる。平行平板型電極を有する容量結合型プラズマエッチング装置は、平行平板型電極の一方の電極に高周波電圧を印加する構成でもよい。または平行平板型電極の一方の電極に複数の異なった高周波電圧を印加する構成でもよい。または平行平板型電極それぞれに同じ周波数の高周波電圧を印加する構成でもよい。または平行平板型電極それぞれに周波数の異なる高周波電圧を印加する構成でもよい。
 また、ドライエッチングを行う場合、ドライエッチングで生じた副生成物などが、絶縁層127cの上面及び側面などに堆積する場合がある。このため、絶縁層127cにエッチングガスに含まれる成分、絶縁膜125Aに含まれる成分、犠牲層118a、118b、118cに含まれる成分などが含まれる場合がある。
 また、上記エッチング処理をウェットエッチングで行う場合は、例えば、後述する図9Cに係るウェットエッチングと同様の方法を用いて行うことができる。
 図10Aに示すように、本エッチング処理では、犠牲層118a、118b、118cを完全に除去せず、膜厚が薄くなった状態でエッチング処理を停止する。このように、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113c上に、対応する犠牲層118a、118b、118cを残存させておくことで、後の工程の処理で、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cが損傷するのを防ぐことができる。
 なお、図9Aなどでは、犠牲層118a、118b、118cの膜厚が薄くなる構成にしたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、犠牲層118a、118b、118cの膜厚によっては、絶縁膜125Aが絶縁層125に加工される前にエッチング処理をストップする場合もある。また、絶縁膜125Aを、犠牲層118a、118b、118cと同様の材料、及び同様の方法を用いて成膜した場合、絶縁膜125Aと、犠牲層118a、118b、118cとの境界が不明瞭になり、絶縁層125が形成されたか判別できない場合がある。
 次に、図9B及び図10Bに示すように、プラズマ処理を行って、絶縁層127cを縮小して、絶縁層127を形成する。当該プラズマ処理は、上記ドライエッチング装置を用いて行うことができる。この場合、バイアス電圧を印加せず、酸素雰囲気で行えばよい。なお、図10Bは、図9Bの第2の層113bと絶縁層127近傍の断面拡大図である。
 図10Bに示すように、当該プラズマ処理により、絶縁層127の側面端部が後退し、絶縁層125の上面が露出する。このように、絶縁層125が絶縁層127から露出した部位を設けておくことにより、次の工程で行うウェットエッチングにおいて、サイドエッチが絶縁層127の下まで深く進行するのを抑制することができる。
 また、当該プラズマ処理により、絶縁層127cを縮小することで、絶縁層127の高さを調整することもできる。
 また、絶縁層127は絶縁層127cの概略相似形状で縮小するので、図2Bで示した通り、側面にテーパ角θ1のテーパ形状を有し、且つ表示装置の断面視において、絶縁層127の上面は凸曲面形状を有する。絶縁層127をこのような形状にすることで、絶縁層127上全体で、共通層114及び共通電極115を被覆性良く成膜することができる。
 次に、図9C及び図10Cに示すように、絶縁層127をマスクとして、エッチング処理を行って、犠牲層118a、118b、118c、及び絶縁層125、それぞれの一部を除去する。これにより、犠牲層118a、118b、118cそれぞれに開口が形成され、第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、及び導電層123の上面が露出する。なお、図10Cは、図9Cの第2の層113bと絶縁層127近傍の断面拡大図である。
 上記エッチング処理は、ウェットエッチング法を用いて行うことが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cに加わるダメージを低減することができる。ウェットエッチングは、アルカリ溶液などを用いて行うことができる。アルカリ溶液を用いる場合、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用いることが好ましい。この場合、パドル方式でウェットエッチングを行うことができる。なお、絶縁膜125Aを、犠牲層118a、118b、118cと同様の材料、及び同様の方法を用いて成膜していた場合、犠牲層118a、118b、118c、及び絶縁層125、それぞれの一部の除去を上記エッチング処理で一括で行うことができるため、好ましい。
 上記エッチング処理により、図10Bなどに示すように、犠牲層118b及び絶縁層125に、第2の層113b及び画素電極111bの上において、突出部116が形成される。突出部116は、断面視において、絶縁層127の端部より外側に位置する。なお、拡大断面図では図示していないが、第1の層113a及び画素電極111aの上、第3の層113c及び画素電極111cの上、並びに導電層123の上にも同様に突出部116が形成される。
 突出部116は、図2Bで示した通り、表示装置の断面視において、側面にテーパ角θ2のテーパ形状を有することが好ましい。突出部116をこのような順テーパ形状にすることで、突出部116上に設けられる、共通層114及び共通電極115に、段切れなどを生じさせることなく、被覆性良く成膜することができる。
 また、図2Bで示した通り、絶縁層125は、突出部116において、絶縁層127と重畳する部分より膜厚が薄い部分、すなわちザグリ部133を有する。
 上記のように、絶縁層127、絶縁層125、犠牲層118a、犠牲層118b、犠牲層118cを設けることにより、各発光デバイス間において、共通層114及び共通電極115に、段切れ箇所に起因する接続不良、及び局所的に膜厚が薄い箇所に起因する電気抵抗の上昇が発生するのを抑制することができる。これにより、本発明の一態様に係る表示装置は、表示品位を向上させることができる。
 次に、図11Aに示すように、絶縁層125、絶縁層127、犠牲層118、第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層113cを覆うように、共通層114を形成する。
 図11Aに示すY1−Y2間の断面図では、接続部140に共通層114が設けられていない例を示す。図11Aに示すように、共通層114の接続部140側の端部は、接続部140よりも内側に位置することが好ましい。例えば、共通層114の成膜の際に、成膜エリアを規定するためのマスク(エリアマスク、またはラフメタルマスクなどともいう)を用いることが好ましい。
 また、共通層114の導電性の高さによっては、接続部140に共通層114が設けられていてもよい。このような構成にすることで、図3Aに示す、導電層123が、共通層114を介して共通電極115と電気的に接続される構造の接続部140を形成することができる。
 共通層114として用いることができる材料は上述の通りである。共通層114は、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。また、共通層114は、プレミックス材料を用いて形成されてもよい。
 共通層114は、第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層113cそれぞれの上面、並びに、絶縁層127の上面及び側面を覆うように設けられる。ここで、共通層114の導電性が高く、絶縁層125、127が設けられていない場合、画素電極111a、111b、111c、第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層113cのいずれかの側面と、共通層114とが接することで、発光デバイスがショートする恐れがある。しかし、本発明の一態様の表示パネルでは、絶縁層125、127が、第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層113cの側面を覆い、第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層113cが、対応する画素電極111a、111b、111c、の側面を覆っている。これにより、導電性の高い共通層114がこれらの層の側面と接することを抑制し、発光デバイスがショートすることを抑制することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 また、第1の層113aと第2の層113bの間の空間、及び、第2の層113bと第3の層113cの間の空間が、絶縁層125、127によって埋められているため、共通層114の被形成面は、絶縁層125、127が設けられていない場合よりも段差が小さく、平坦となる。これにより、共通層114の被覆性を高めることができる。
 そして、図11Bに示すように、共通層114上及び導電層123上に共通電極115を形成する。これにより、導電層123と共通電極115とが直接接することで、電気的に接続される。このような構成にすることで、図3Bに示す、導電層123の上面と共通電極115が接する構造の接続部140を形成することができる。
 共通電極115の成膜の際には、成膜エリアを規定するためのマスク(エリアマスク、またはラフメタルマスクなどともいう)を用いてもよい。または、共通電極115の成膜に当該マスクを使用せず、共通電極115となる膜を成膜した後に、レジストマスクなどを用いて共通電極115となる膜を加工してもよい。
 共通電極115として用いることができる材料は上述の通りである。共通電極115の形成には、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法を用いることができる。または、蒸着法で形成した膜と、スパッタリング法で形成した膜を積層させてもよい。
 その後、共通電極115上に保護層131を形成する。さらに、樹脂層122を用いて、保護層131上に、基板120を貼り合わせることで、図1Bに示す表示パネル100を作製することができる。
 保護層131に用いることができる材料及び成膜方法は上述の通りである。保護層131の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、及び、ALD法などが挙げられる。また、保護層131は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
 以上のようにして、上述の表示パネル100を作製することができる。
 本発明の一態様の表示パネルは、副画素ごとにEL層が島状に設けられていることで、副画素間にリーク電流が発生することを抑制することができる。また、上記のように、各発光デバイス間に、無機絶縁層と有機樹脂膜の積層構造体を設けることで、当該積層構造体上の、共通層及び共通電極に段切れ箇所、及び局所的に膜厚が薄い箇所が形成されるのを防ぐことができる。よって、共通層及び共通電極において、段切れ箇所に起因する接続不良、及び局所的に膜厚が薄い箇所に起因する電気抵抗の上昇が発生するのを抑制することができる。これにより、本発明の一態様に係る表示装置は、高精細度と高い表示品位の両立が可能となる。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態2)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルについて図12乃至図15を用いて説明する。
[画素のレイアウト]
 本実施の形態では、主に、図1Aとは異なる画素レイアウトについて説明する。副画素の配列に特に限定はなく、様々な方法を適用することができる。副画素の配列としては、例えば、ストライプ配列、Sストライプ配列、マトリクス配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列などが挙げられる。
 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、発光デバイスの発光領域の上面形状に相当する。
 図12Aに示す画素110には、Sストライプ配列が適用されている。図12Aに示す画素110は、副画素110a、110b、110cの、3つの副画素から構成される。例えば、図14Aに示すように、副画素110aを青色の副画素Bとし、副画素110bを赤色の副画素Rとし、副画素110cを緑色の副画素Gとしてもよい。
 図12Bに示す画素110は、角が丸い略台形の上面形状を有する副画素110aと、角が丸い略三角形の上面形状を有する副画素110bと、角が丸い略四角形または略六角形の上面形状を有する副画素110cと、を有する。また、副画素110aは、副画素110bよりも発光面積が広い。このように、各副画素の形状及びサイズはそれぞれ独立に決定することができる。例えば、信頼性の高い発光デバイスを有する副画素ほど、サイズを小さくすることができる。例えば、図14Bに示すように、副画素110aを緑色の副画素Gとし、副画素110bを赤色の副画素Rとし、副画素110cを青色の副画素Bとしてもよい。
 図12C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12Cでは、副画素110a及び副画素110bを有する画素124aと、副画素110b及び副画素110cを有する画素124bと、が交互に配置されている例を示す。例えば、図14Cに示すように、副画素110aを赤色の副画素Rとし、副画素110bを緑色の副画素Gとし、副画素110cを青色の副画素Bとしてもよい。
 図12D及び図12Eに示す画素124a、124bは、デルタ配列が適用されている。画素124aは上の行(1行目)に、2つの副画素(副画素110a、110b)を有し、下の行(2行目)に、1つの副画素(副画素110c)を有する。画素124bは上の行(1行目)に、1つの副画素(副画素110c)を有し、下の行(2行目)に、2つの副画素(副画素110a、110b)を有する。例えば、図14Dに示すように、副画素110aを赤色の副画素Rとし、副画素110bを緑色の副画素Gとし、副画素110cを青色の副画素Bとしてもよい。
 図12Dは、各副画素が、角が丸い略四角形の上面形状を有する例であり、図12Eは、各副画素が、円形の上面形状を有する例である。
 図12Fは、各色の副画素がジグザグに配置されている例である。具体的には、上面視において、列方向に並ぶ2つの副画素(例えば、副画素110aと副画素110b、または、副画素110bと副画素110c)の上辺の位置がずれている。例えば、図14Eに示すように、副画素110aを赤色の副画素Rとし、副画素110bを緑色の副画素Gとし、副画素110cを青色の副画素Bとしてもよい。
 フォトリソグラフィ法では、加工するパターンが微細になるほど、光の回折の影響を無視できなくなるため、露光によりフォトマスクのパターンを転写する際に忠実性が損なわれ、レジストマスクを所望の形状に加工することが困難になる。そのため、フォトマスクのパターンが矩形であっても、角が丸まったパターンが形成されやすい。したがって、副画素の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などになることがある。
 さらに、本発明の一態様の表示パネルの作製方法では、レジストマスクを用いてEL層を島状に加工する。EL層上に形成したレジスト膜は、EL層の耐熱温度よりも低い温度で硬化する必要がある。そのため、EL層の材料の耐熱温度及びレジスト材料の硬化温度によっては、レジスト膜の硬化が不十分になる場合がある。硬化が不十分なレジスト膜は、加工時に所望の形状から離れた形状をとることがある。その結果、EL層の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などになることがある。例えば、上面形状が正方形のレジストマスクを形成しようとした場合に、円形の上面形状のレジストマスクが形成され、EL層の上面形状が円形になることがある。
 なお、EL層の上面形状を所望の形状とするために、設計パターンと、転写パターンとが、一致するように、あらかじめマスクパターンを補正する技術(OPC(Optical Proximity Correction:光近接効果補正)技術)を用いてもよい。具体的には、OPC技術では、マスクパターン上の図形コーナー部などに補正用のパターンを追加する。
 なお、図1Aに示すストライプ配列が適用された画素110においても、例えば、図14Fに示すように、副画素110aを赤色の副画素Rとし、副画素110bを緑色の副画素Gとし、副画素110cを青色の副画素Bとすることができる。
 図13A乃至図13Hに示すように、画素は副画素を4種類有する構成とすることができる。
 図13A乃至図13Cに示す画素110は、ストライプ配列が適用されている。
 図13Aは、各副画素が、長方形の上面形状を有する例であり、図13Bは、各副画素が、2つの半円と長方形をつなげた上面形状を有する例であり、図13Cは、各副画素が、楕円形の上面形状を有する例である。
 図13D乃至図13Fに示す画素110は、マトリクス配列が適用されている。
 図13Dは、各副画素が、正方形の上面形状を有する例であり、図13Eは、各副画素が、角が丸い略正方形の上面形状を有する例であり、図13Fは、各副画素が、円形の上面形状を有する例である。
 図13G及び図13Hでは、1つの画素110が、2行3列で構成されている例を示す。
 図13Gに示す画素110は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素110a、110b、110c)を有し、下の行(2行目)に、1つの副画素(副画素110d)を有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110aを有し、中央の列(2列目)に副画素110bを有し、右の列(3列目)に副画素110cを有し、さらに、この3列にわたって、副画素110dを有する。
 図13Hに示す画素110は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素110a、110b、110c)を有し、下の行(2行目)に、3つの副画素110dを有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110a及び副画素110dを有し、中央の列(2列目)に副画素110b及び副画素110dを有し、右の列(3列目)に副画素110c及び副画素110dを有する。図13Hに示すように、上の行と下の行との副画素の配置を揃える構成とすることで、製造プロセスで生じうるゴミなどを効率よく除去することが可能となる。したがって、表示品位の高い表示パネルを提供することができる。
 図13A乃至図13Hに示す画素110は、副画素110a、110b、110c、110dの、4つの副画素から構成される。副画素110a、110b、110c、110dは、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスを有する。副画素110a、110b、110c、110dとしては、R、G、B、白色(W)の4色の副画素、R、G、B、Yの4色の副画素、または、R、G、B、赤外光(IR)の副画素などが挙げられる。例えば、図14G乃至図14Jに示すように、副画素110a、110b、110c、110dは、それぞれ、赤色、緑色、青色、白色の副画素とすることができる。
 本発明の一態様の表示パネルは、画素に、受光デバイスを有していてもよい。
 図14G乃至図14Jに示す画素110が有する4種類の副画素のうち、3つを、発光デバイスを有する構成とし、残りの1つを、受光デバイスを有する構成としてもよい。
 例えば、副画素110a、110b、110cが、R、G、Bの3色の副画素であり、副画素110dが、受光デバイスを有する副画素であってもよい。
 図15A及び図15Bに示す画素は、副画素G、副画素B、副画素R、及び、副画素PSを有する。なお、副画素の並び順は図示した構成に限定されず、適宜決定することができる。例えば、副画素Gと副画素Rの位置を交換してもよい。
 図15Aに示す画素には、ストライプ配列が適用されている。図15Bに示す画素には、マトリクス配列が適用されている。
 副画素Rは、赤色の光を発する発光デバイスを有する。副画素Gは、緑色の光を発する発光デバイスを有する。副画素Bは、青色の光を発する発光デバイスを有する。
 副画素PSは、受光デバイスを有する。副画素PSが検出する光の波長は特に限定されない。副画素PSは、可視光及び赤外光の一方または双方を検出する構成とすることができる。
 図15C及び図15Dに示す画素は、副画素G、副画素B、副画素R、副画素X1、及び副画素X2を有する。なお、副画素の並び順は図示した構成に限定されず、適宜決定することができる。例えば、副画素Gと副画素Rの位置を交換してもよい。
 図15Cでは、1つの画素が、2行3列にわたって設けられている例を示す。上の行(1行目)には、3つの副画素(副画素G、副画素B、及び副画素R)が設けられている。図15Cでは、下の行(2行目)に、2つの副画素(副画素X1及び副画素X2)が設けられている。
 図15Dでは、1つの画素が、3行2列で構成されている例を示す。図15Dでは、1行目に副画素Gを有し、2行目に副画素Rを有し、この2行にわたって副画素Bを有する。また、3行目に、2つの副画素(副画素X1及び副画素X2)を有する。言い換えると、図15Dに示す画素は、左の列(1列目)に、3つの副画素(副画素G、副画素R、及び副画素X2)を有し、右の列(2列目)に、2つの副画素(副画素B及び副画素X1)を有する。
 図15Cに示す副画素R、G、Bのレイアウトは、ストライプ配列となっている。また、図15Dに示す副画素R、G、Bのレイアウトは、いわゆるSストライプ配列となっている。これにより、高い表示品位を実現することができる。
 副画素X1及び副画素X2のうち少なくとも一方が、受光デバイスを有する(副画素PSである、ともいえる)ことが好ましい。
 なお、副画素PSを有する画素のレイアウトは図15A乃至図15Dの構成に限られない。
 副画素X1または副画素X2としては、例えば、赤外光(IR)を発する発光デバイスを有する構成を適用することができる。このとき、副画素PSは、赤外光を検出することが好ましい。例えば、副画素R、G、Bを用いて画像を表示しながら、副画素X1及び副画素X2の一方を光源として用いて、副画素X1及び副画素X2の他方にて当該光源が発する光の反射光を検出することができる。
 また、副画素X1及び副画素X2の双方に、受光デバイスを有する構成を適用することができる。このとき、副画素X1及び副画素X2の検出する光の波長域は同じであってもよく、異なっていてもよく、一部共通であってもよい。例えば、副画素X1及び副画素X2のうち、一方が主に可視光を検出し、他方が主に赤外光を検出してもよい。
 副画素X1の受光面積は、副画素X2の受光面積よりも小さい。受光面積が小さいほど、撮像範囲が狭くなり、撮像結果のボケの抑制、及び、解像度の向上が可能となる。そのため、副画素X1を用いることで、副画素X2が有する受光デバイスを用いる場合に比べて、高精細または高解像度の撮像を行うことができる。例えば、副画素X1を用いて、指紋、掌紋、虹彩、脈形状(静脈形状、動脈形状を含む)、または顔などを用いた個人認証のための撮像を行うことができる。
 副画素PSが有する受光デバイスは、可視光を検出することが好ましく、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの光のうち一つまたは複数を検出することが好ましい。また、副画素PSが有する受光デバイスは、赤外光を検出してもよい。
 また、副画素X2に受光デバイスを有する構成を適用する場合、当該副画素X2は、タッチセンサ(ダイレクトタッチセンサともいう)またはニアタッチセンサ(ホバーセンサ、ホバータッチセンサ、非接触センサ、タッチレスセンサともいう)などに用いることができる。副画素X2は、用途に応じて、検出する光の波長を適宜決定することができる。例えば、副画素X2は、赤外光を検出することが好ましい。これにより、暗い場所でも、タッチ検出が可能となる。
 ここで、タッチセンサまたはニアタッチセンサは、対象物(指、手、またはペンなど)の近接もしくは接触を検出することができる。
 タッチセンサは、表示パネルと、対象物とが、直接接することで、対象物を検出できる。また、ニアタッチセンサは、対象物が表示パネルに接触しなくても、当該対象物を検出することができる。例えば、表示パネルと、対象物との間の距離が0.1mm以上300mm以下、好ましくは3mm以上50mm以下の範囲で表示パネルが当該対象物を検出できる構成であると好ましい。当該構成とすることで、表示パネルに対象物が直接触れずに操作することが可能となる、別言すると非接触(タッチレス)で表示パネルを操作することが可能となる。上記構成とすることで、表示パネルに汚れ、または傷がつくリスクを低減することができる、または対象物が表示パネルに付着した汚れ(例えば、ゴミ、またはウィルスなど)に直接触れずに、表示パネルを操作することが可能となる。
 また、本発明の一態様の表示パネルは、リフレッシュレートを可変にすることができる。例えば、表示パネルに表示されるコンテンツに応じてリフレッシュレートを調整(例えば、1Hz以上240Hz以下の範囲で調整)して消費電力を低減させることができる。また、当該リフレッシュレートに応じて、タッチセンサ、またはニアタッチセンサの駆動周波数を変化させてもよい。例えば、表示パネルのリフレッシュレートが120Hzの場合、タッチセンサ、またはニアタッチセンサの駆動周波数を120Hzよりも高い周波数(代表的には240Hz)とする構成とすることができる。当該構成とすることで、低消費電力が実現でき、且つタッチセンサ、またはニアタッチセンサの応答速度を高めることが可能となる。
 図15E乃至図15Gに示す表示パネル100は、基板351と基板359との間に、受光デバイスを有する層353、機能層355、及び、発光デバイスを有する層357を有する。
 機能層355は、受光デバイスを駆動する回路、及び、発光デバイスを駆動する回路を有する。機能層355には、スイッチ、トランジスタ、容量、抵抗、配線、端子などを設けることができる。なお、発光デバイス及び受光デバイスをパッシブマトリクス方式で駆動させる場合には、スイッチ及びトランジスタを設けない構成としてもよい。
 例えば、図15Eに示すように、発光デバイスを有する層357において発光デバイスが発した光を、表示パネル100に接触した指352が反射することで、受光デバイスを有する層353における受光デバイスがその反射光を検出する。これにより、表示パネル100に指352が接触したことを検出することができる。
 また、図15F及び図15Gに示すように、表示パネルに近接している(つまり、接触していない)対象物を検出または撮像する機能を有していてもよい。図15Fでは、人の指を検出する例を示し、図15Gでは人の目の周辺、表面、または内部の情報(瞬きの回数、眼球の動き、瞼の動きなど)を検出する例を示す。
 本実施の形態の表示パネルでは、受光デバイスを用いて、ウェアラブル機器の使用者の、目の周辺、目の表面、または目の内部(眼底など)の撮像を行うことができる。したがって、ウェアラブル機器は、使用者の瞬き、黒目の動き、及び瞼の動きの中から選ばれるいずれか一または複数を検出する機能を備えることができる。
 以上のように、本発明の一態様の表示パネルは、発光デバイスを有する副画素からなる構成の画素について、様々なレイアウトを適用することができる。また、本発明の一態様の表示パネルは、画素に発光デバイスと受光デバイスとの双方を有する構成を適用することができる。この場合においても、様々なレイアウトを適用することができる。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態3)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルについて図16乃至図26を用いて説明する。
 本実施の形態の表示パネルは、高精細な表示パネルとすることができる。したがって、本実施の形態の表示パネルは、例えば、腕時計型、及び、ブレスレット型などの情報端末機(ウェアラブル機器)の表示部、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、及び、メガネ型のAR向け機器などの頭部に装着可能なウェアラブル機器の表示部に用いることができる。
 また、本実施の形態の表示パネルは、高解像度な表示パネルまたは大型な表示パネルとすることができる。したがって、本実施の形態の表示パネルは、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、及び、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、及び、音響再生装置の表示部に用いることができる。
[表示モジュール]
 図16A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、表示パネル100Aと、FPC290と、を有する。なお、表示モジュール280が有する表示パネルは表示パネル100Aに限られず、後述する表示パネル100B乃至表示パネル100Fのいずれかであってもよい。
 表示モジュール280は、基板291及び基板292を有する。表示モジュール280は、表示部281を有する。表示部281は、表示モジュール280における画像を表示する領域であり、後述する画素部284に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
 図16B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16Bの右側に、1つの画素284aの拡大図を示している。画素284aは、赤色の光を発する発光デバイス130R、緑色の光を発する発光デバイス130G、及び、青色の光を発する発光デバイス130B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。
 FPC290は、外部から回路部282にビデオ信号または電源電位等を供給するための配線として機能する。また、FPC290上にICが実装されていてもよい。
 表示モジュール280は、画素部284の下側に画素回路部283及び回路部282の一方または双方が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。
[表示パネル100A]
 図17Aに示す表示パネル100Aは、基板301、発光デバイス130R、130G、130B、容量240、及び、トランジスタ310を有する。
 基板301は、図16A及び図16Bにおける基板291に相当する。基板301から絶縁層255cまでの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む層101に相当する。
 トランジスタ310は、基板301にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板301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としては、それぞれ、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの各種無機絶縁膜を好適に用いることができる。絶縁層255a及び絶縁層255cとしては、それぞれ、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層255bとしては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を用いることが好ましい。より具体的には、絶縁層255a及び絶縁層255cとして酸化シリコン膜を用い、絶縁層255bとして窒化シリコン膜を用いることが好ましい。絶縁層255bは、エッチング保護膜としての機能を有することが好ましい。本実施の形態では、絶縁層255cに凹部が設けら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上に発光デバイス130R、発光デバイス130G、及び、発光デバイス130Bが設けられている。図17Aでは、発光デバイス130R、発光デバイス130G、及び、発光デバイス130Bが図1Bに示す積層構造を有する例を示す。
 表示パネル100Aは、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cが分離されており、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。
 隣り合う発光デバイスの間の領域には、絶縁物が設けられる。図17Aなどでは、当該領域に絶縁層125と、絶縁層125上の絶縁層127と、が設けられている。
 発光デバイス130Rが有する第1の層113a上には、犠牲層118aが位置し、発光デバイス130Gが有する第2の層113b上には、犠牲層118bが位置し、発光デバイス130Bが有する第3の層113c上には、犠牲層118cが位置する。
 発光デバイスの画素電極111a、画素電極111b、及び、画素電極111c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。図17A等では、画素電極が反射電極と、反射電極上の透明電極と、の2層構造である例を示す。
 また、発光デバイス130R、発光デバイス130G、及び、発光デバイス130B上には保護層131が設けられている。保護層131上には、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。発光デバイスから基板120までの構成要素についての詳細は、実施の形態1を参照することができる。基板120は、図16Aにおける基板292に相当する。
 画素電極111aと第1の層113aとの間には、画素電極111aの上面端部を覆う絶縁層が設けられていない。また、画素電極111bと第2の層113bとの間には、画素電極111bの上面端部を覆う絶縁層が設けられていない。そのため、隣り合う発光デバイスの間隔を極めて狭くすることができる。したがって、高精細、または、高解像度の表示パネルとすることができる。
 表示パネル100Aでは、発光デバイス130R、130G、130Bを有する例を示したが、本実施の形態の表示パネルは、さらに、受光デバイスを有していてもよい。
 図17Bに示す表示パネルは、発光デバイス130R、130G、及び、受光デバイス150を有する例である。受光デバイス150は、画素電極111dと、第4の層113dと、共通層114と、共通電極115とを積層して有する。受光デバイス150の構成要素についての詳細は実施の形態1を参照することができる。
[表示パネル100B]
 図18に示す表示パネル100Bは、それぞれ半導体基板にチャネルが形成されるトランジスタ310Aと、トランジスタ310Bとが積層された構成を有する。なお、以降の表示パネルの説明では、先に説明した表示パネルと同様の部分については説明を省略することがある。
 表示パネル100Bは、トランジスタ310B、容量240、発光デバイスが設けられた基板301Bと、トランジスタ310Aが設けられた基板301Aとが、貼り合された構成を有する。
 ここで、基板301Bの下面に絶縁層345を設けることが好ましい。また、基板301A上に設けられた絶縁層261の上に絶縁層346を設けることが好ましい。絶縁層345、346は、保護層として機能する絶縁層であり、基板301B及び基板301Aに不純物が拡散するのを抑制することができる。絶縁層345、346としては、保護層131または後述する絶縁層332に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
 基板301Bには、基板301B及び絶縁層345を貫通するプラグ343が設けられる。ここで、プラグ343の側面を覆って絶縁層344を設けることが好ましい。絶縁層344は、保護層として機能する絶縁層であり、基板301Bに不純物が拡散するのを抑制することができる。絶縁層344としては、保護層131に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
 また、基板301Bの裏面(基板120側とは反対側の表面)側、絶縁層345の下に、導電層342が設けられる。導電層342は、絶縁層335に埋め込まれるように設けられることが好ましい。また、導電層342と絶縁層335の下面は平坦化されていることが好ましい。ここで、導電層342はプラグ343と電気的に接続されている。
 一方、基板301Aには、絶縁層346上に導電層341が設けられている。導電層341は、絶縁層336に埋め込まれるように設けられることが好ましい。また、導電層341と絶縁層336の上面は平坦化されていることが好ましい。
 導電層341と、導電層342とが接合されることで、基板301Aと基板301Bとが電気的に接続される。ここで、導電層342と絶縁層335で形成される面と、導電層341と絶縁層336で形成される面の平坦性を向上させておくことで、導電層341と導電層342の貼り合わせを良好にすることができる。
 導電層341及び導電層342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。
[表示パネル100C]
 図19に示す表示パネル100Cは、導電層341と導電層342を、バンプ347を介して接合する構成を有する。
 図19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。
[表示パネル100D]
 図20に示す表示パネル100Dは、トランジスタの構成が異なる点で、表示パネル100Aと主に相違する。
 トランジスタ320は、チャネルが形成される半導体層に、金属酸化物(酸化物半導体ともいう)が適用されたトランジスタ(OSトランジスタ)である。
 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16A及び図16Bにおける基板291に相当する。基板331から絶縁層255bまでの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む層101に相当する。基板331としては、絶縁性基板または半導体基板を用いることができる。
 基板331上に、絶縁層332が設けられている。絶縁層332は、基板331から水または水素などの不純物がトランジスタ320に拡散すること、及び半導体層321から絶縁層332側に酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層332としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化シリコン膜よりも水素または酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
 絶縁層332上に導電層327が設けられ、導電層327を覆って絶縁層326が設けられている。導電層327は、トランジスタ320の第1のゲート電極として機能し、絶縁層326の一部は、第1のゲート絶縁層として機能する。絶縁層326の少なくとも半導体層321と接する部分には、酸化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層326の上面は、平坦化されていることが好ましい。
 半導体層321は、絶縁層326上に設けられる。半導体層321は、半導体特性を有する金属酸化物(酸化物半導体ともいう)膜を有することが好ましい。一対の導電層325は、半導体層321上に接して設けられ、ソース電極及びドレイン電極として機能する。
 一対の導電層325の上面及び側面、並びに半導体層321の側面等を覆って絶縁層328が設けられ、絶縁層328上に絶縁層264が設けられている。絶縁層328は、半導体層321に絶縁層264等から水または水素などの不純物が拡散すること、及び半導体層321から酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層328としては、上記絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 絶縁層328及び絶縁層264に、半導体層321に達する開口が設けられている。当該開口の内部において、絶縁層264、絶縁層328、及び導電層325の側面、並びに半導体層321の上面に接する絶縁層323と、導電層324とが埋め込まれている。導電層324は、第2のゲート電極として機能し、絶縁層323は第2のゲート絶縁層として機能する。
 導電層324の上面、絶縁層323の上面、及び絶縁層264の上面は、それぞれ高さが一致または概略一致するように平坦化処理され、これらを覆って絶縁層329及び絶縁層265が設けられている。
 絶縁層264及び絶縁層265は、層間絶縁層として機能する。絶縁層329は、トランジスタ320に絶縁層265等から水または水素などの不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層329としては、上記絶縁層328及び絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 一対の導電層325の一方と電気的に接続するプラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、及び絶縁層264に埋め込まれるように設けられている。ここで、プラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、絶縁層264、及び絶縁層328のそれぞれの開口の側面、及び導電層325の上面の一部を覆う導電層274aと、導電層274aの上面に接する導電層274bとを有することが好ましい。このとき、導電層274aとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電材料を用いることが好ましい。
[表示パネル100E]
 図21に示す表示パネル100Eは、それぞれチャネルが形成される半導体に酸化物半導体を有するトランジスタ320Aと、トランジスタ320Bとが積層された構成を有する。
 トランジスタ320A、トランジスタ320B、及びその周辺の構成については、上記表示パネル100D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。
[表示パネル100F]
 図22に示す表示パネル100Fは、基板301にチャネルが形成されるトランジスタ310と、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むトランジスタ320とが積層された構成を有する。
 トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に導電層251が設けられている。また導電層251を覆って絶縁層262が設けられ、絶縁層262上に導電層252が設けられている。導電層251及び導電層252は、それぞれ配線として機能する。また、導電層252を覆って絶縁層263及び絶縁層332が設けられ、絶縁層332上にトランジスタ320が設けられている。また、トランジスタ320を覆って絶縁層265が設けられ、絶縁層265上に容量240が設けられている。容量240とトランジスタ320とは、プラグ274により電気的に接続されている。
 トランジスタ320は、画素回路を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310は、画素回路を構成するトランジスタ、または当該画素回路を駆動するための駆動回路(ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路)を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310及びトランジスタ320は、演算回路または記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
 このような構成とすることで、発光デバイスの直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示パネルを小型化することが可能となる。
[表示パネル100G]
 図23に、表示パネル100Gの斜視図を示し、図24Aに、表示パネル100Gの断面図を示す。
 表示パネル100Gは、基板152と基板151とが貼り合わされた構成を有する。図23では、基板152を破線で明示している。
 表示パネル100Gは、表示部162、接続部140、回路164、配線165等を有する。図23では表示パネル100GにIC173及びFPC172が実装されている例を示している。そのため、図23に示す構成は、表示パネル100Gと、IC(集積回路)と、FPCと、を有する表示モジュールということもできる。
 接続部140は、表示部162の外側に設けられる。接続部140は、表示部162の一辺または複数の辺に沿って設けることができる。接続部140は、単数であっても複数であってもよい。図23では、表示部の四辺を囲むように接続部140が設けられている例を示す。接続部140では、発光デバイスの共通電極と、導電層とが電気的に接続されており、共通電極に電位を供給することができる。
 回路164としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
 配線165は、表示部162及び回路164に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、外部からFPC172を介して配線165に入力されるか、またはIC173から配線165に入力される。
 図23では、COG(Chip On Glass)方式またはCOF(Chip On Film)方式等により、基板151にIC173が設けられている例を示す。IC173は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するICを適用できる。なお、表示パネル100G及び表示モジュールは、ICを設けない構成としてもよい。また、ICを、COF方式等により、FPCに実装してもよい。
 図24Aに、表示パネル100Gの、FPC172を含む領域の一部、回路164の一部、表示部162の一部、接続部140の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
 図24Aに示す表示パネル100Gは、基板151と基板152の間に、トランジスタ201、トランジスタ205、赤色の光を発する発光デバイス130R、緑色の光を発する発光デバイス130G、及び、青色の光を発する発光デバイス130B等を有する。
 発光デバイス130R、130G、130Bは、画素電極の構成が異なる点以外は、それぞれ、図1Bに示す積層構造を有する。発光デバイスの詳細は実施の形態1を参照できる。
 表示パネル100Gは、第1の層113a、第2の層113b、及び第3の層113cが分離されており、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。
 発光デバイス130Rは、導電層112aと、導電層112a上の導電層126aと、導電層126a上の導電層129aと、を有する。導電層112a、126a、129aの全てを画素電極と呼ぶこともでき、一部を画素電極と呼ぶこともできる。
 発光デバイス130Gは、導電層112bと、導電層112b上の導電層126bと、導電層126b上の導電層129bと、を有する。
 発光デバイス130Bは、導電層112cと、導電層112c上の導電層126cと、導電層126c上の導電層129cと、を有する。
 導電層112aは、絶縁層214に設けられた開口を介して、トランジスタ205が有する導電層222bと接続されている。導電層112aの端部よりも外側に導電層126aの端部が位置している。導電層126aの端部と導電層129aの端部は、揃っている、または概略揃っている。例えば、導電層112a及び導電層126aに反射電極として機能する導電層を用い、導電層129aに、透明電極として機能する導電層を用いることができる。
 発光デバイス130Gにおける導電層112b、126b、129b、及び、発光デバイス130Bにおける導電層112c、126c、129cについては、発光デバイス130Rにおける導電層112a、126a、129aと同様であるため詳細な説明は省略する。
 導電層112a、112b、112cは、絶縁層214に設けられた開口を覆うように形成される。導電層112a、112b、112cの凹部には、層128が埋め込まれている。
 層128は、導電層112a、112b、112cの凹部を平坦化する機能を有する。導電層112a、112b、112c及び層128上には、導電層112a、112b、112cと電気的に接続される導電層126a、126b、126cが設けられている。したがって、導電層112a、112b、112cの凹部と重なる領域も発光領域として使用でき、画素の開口率を高めることができる。
 層128は、絶縁層であってもよく、導電層であってもよい。層128には、各種無機絶縁材料、有機絶縁材料、及び導電材料を適宜用いることができる。特に、層128は、絶縁材料を用いて形成されることが好ましい。
 層128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、層128として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等を適用することができる。また、層128として、感光性の樹脂を用いることができる。感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる。
 感光性の樹脂を用いることにより、露光及び現像の工程のみで層128を作製することができ、ドライエッチング、あるいはウェットエッチング等による導電層112a、112b、112cの表面への影響を低減することができる。また、ネガ型の感光性樹脂を用いて層128を形成することにより、絶縁層214の開口の形成に用いるフォトマスク(露光マスク)と同一のフォトマスクを用いて、層128を形成できる場合がある。
 導電層126aの側面と導電層129aの上面及び側面は、第1の層113aによって覆われている。同様に、導電層126bの側面と導電層129bの上面及び側面は、第2の層113bによって覆われている。また、導電層126cの側面と導電層129cの上面及び側面は、第3の層113cによって覆われている。したがって、導電層126a、126b、126cが設けられている領域全体を、発光デバイス130R、130G、130Bの発光領域として用いることができるため、画素の開口率を高めることができる。
 第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層113cの側面は、それぞれ、絶縁層125、127によって覆われている。第1の層113aと絶縁層125との間には犠牲層118aが位置する。また、第2の層113bと絶縁層125との間には犠牲層118bが位置し、第3の層113cと絶縁層125との間には犠牲層118cが位置する。第1の層113a、第2の層113b、第3の層113c、及び、絶縁層125、127上に、共通層114が設けられ、共通層114上に共通電極115が設けられている。共通層114及び共通電極115は、それぞれ、複数の発光デバイスに共通して設けられる一続きの膜である。
 また、発光デバイス130R、130G、130B上にはそれぞれ、保護層131が設けられている。発光デバイスを覆う保護層131を設けることで、発光デバイスに水などの不純物が入り込むことを抑制し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 保護層131と基板152は接着層142を介して接着されている。発光デバイスの封止には、固体封止構造または中空封止構造などが適用できる。図24Aでは、基板152と基板151との間の空間が、接着層142で充填されており、固体封止構造が適用されている。または、当該空間を不活性ガス(窒素またはアルゴンなど)で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層142は、発光デバイスと重ならないように設けられていてもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層142とは異なる樹脂で充填してもよい。
 接続部140においては、絶縁層214上に導電層123が設けられている。導電層123は、導電層112a、112b、112cと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層126a、126b、126cと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層129a、129b、129cと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。導電層123の端部は、犠牲層118a、絶縁層125、及び、絶縁層127によって覆われている。また、導電層123上には共通層114が設けられ、共通層114上には共通電極115が設けられている。導電層123と共通電極115は共通層114を介して電気的に接続される。なお、接続部140には、共通層114が形成されていなくてもよい。この場合、導電層123と共通電極115とが直接接して電気的に接続される。
 表示パネル100Gは、トップエミッション型である。発光デバイスが発する光は、基板152側に射出される。基板152には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。画素電極は可視光を反射する材料を含み、対向電極(共通電極115)は可視光を透過する材料を含む。
 基板151から絶縁層214までの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む層101に相当する。
 トランジスタ201及びトランジスタ205は、いずれも基板151上に形成されている。これらのトランジスタは、同一の材料及び同一の工程により作製することができる。
 基板151上には、絶縁層211、絶縁層213、絶縁層215、及び絶縁層214がこの順で設けられている。絶縁層211は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層213は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層215は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層214は、トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても2層以上であってもよい。
 トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水及び水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、表示パネルの信頼性を高めることができる。
 絶縁層211、絶縁層213、及び絶縁層215としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を2以上積層して用いてもよい。
 平坦化層として機能する絶縁層214には、有機絶縁層が好適である。有機絶縁層に用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。また、絶縁層214を、有機絶縁層と、無機絶縁層との積層構造にしてもよい。絶縁層214の最表層は、エッチング保護層としての機能を有することが好ましい。これにより、導電層112a、導電層126a、または導電層129aなどの加工時に、絶縁層214に凹部が形成されることを抑制することができる。または、絶縁層214には、導電層112a、導電層126a、または導電層129aなどの加工時に、凹部が設けられてもよい。
 トランジスタ201及びトランジスタ205は、ゲートとして機能する導電層221、ゲート絶縁層として機能する絶縁層211、ソース及びドレインとして機能する導電層222a及び導電層222b、半導体層231、ゲート絶縁層として機能する絶縁層213、並びに、ゲートとして機能する導電層223を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。絶縁層211は、導電層221と半導体層231との間に位置する。絶縁層213は、導電層223と半導体層231との間に位置する。
 本実施の形態の表示パネル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201及びトランジスタ205には、チャネルが形成される半導体層を2つのゲートで挟持する構成が適用されている。2つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。または、2つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。
 トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
 トランジスタの半導体層は、金属酸化物(酸化物半導体ともいう)を有することが好ましい。つまり、本実施の形態の表示パネルは、金属酸化物をチャネル形成領域に用いたトランジスタ(以下、OSトランジスタ)を用いることが好ましい。
 結晶性を有する酸化物半導体としては、CAAC(c−axis−aligned crystalline)−OS、nc(nanocrystalline)−OS等が挙げられる。
 または、シリコンをチャネル形成領域に用いたトランジスタ(Siトランジスタ)を用いてもよい。シリコンとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン等が挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン(LTPS(Low Temperature Poly Silicon))を有するトランジスタ(以下、LTPSトランジスタともいう)を用いることができる。LTPSトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
 LTPSトランジスタ等のSiトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路(例えばソースドライバ回路)を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、表示パネルに実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
 OSトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、OSトランジスタは、オフ状態におけるソース−ドレイン間のリーク電流(以下、オフ電流ともいう)が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、OSトランジスタを適用することで、表示パネルの消費電力を低減することができる。
 また、室温下における、チャネル幅1μmあたりのOSトランジスタのオフ電流値は、1aA(1×10−18A)以下、1zA(1×10−21A)以下、または1yA(1×10−24A)以下とすることができる。なお、室温下における、チャネル幅1μmあたりのSiトランジスタのオフ電流値は、1fA(1×10−15A)以上1pA(1×10−12A)以下である。したがって、OSトランジスタのオフ電流は、Siトランジスタのオフ電流よりも10桁程度低いともいえる。
 また、画素回路に含まれる発光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を小さくすることができる。このため、画素回路に含まれる駆動トランジスタとしてOSトランジスタを適用することによって、ゲート−ソース間電圧の変化によって、ソース−ドレイン間に流れる電流を細かく定めることができるため、発光デバイスに流れる電流量を制御することができる。このため、画素回路における階調数を多くすることができる。
 また、トランジスタが飽和領域で動作するときに流れる電流の飽和特性において、OSトランジスタは、ソース−ドレイン間電圧が徐々に高くなった場合においても、Siトランジスタよりも安定した電流(飽和電流)を流すことができる。そのため、OSトランジスタを駆動トランジスタとして用いることで、例えば、ELデバイスの電流−電圧特性にばらつきが生じた場合においても、発光デバイスに安定した電流を流すことができる。つまり、OSトランジスタは、飽和領域で動作する場合において、ソース−ドレイン間電圧を高くしても、ソース−ドレイン間電流がほぼ変化しないため、発光デバイスの発光輝度を安定させることができる。
 上記のとおり、画素回路に含まれる駆動トランジスタにOSトランジスタを用いることで、「黒浮きの抑制」、「発光輝度の上昇」、「多階調化」、「発光デバイスのばらつきの抑制」などを図ることができる。
 半導体層は、例えば、インジウムと、M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種)と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Mは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。
 特に、半導体層として、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IGZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム、ガリウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IAZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IAGZOとも記す)を用いることが好ましい。
 半導体層がIn−M−Zn酸化物の場合、当該In−M−Zn酸化物におけるInの原子数比はMの原子数比以上であることが好ましい。このようなIn−M−Zn酸化物の金属元素の原子数比として、In:M:Zn=1:1:1またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:1:1.2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:4またはその近傍の組成、In:M:Zn=2:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=3:1:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:4.1またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:6またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:7またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:8またはその近傍の組成、In:M:Zn=6:1:6またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:2:5またはその近傍の組成、等が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±30%の範囲を含む。
 例えば、原子数比がIn:Ga:Zn=4:2:3またはその近傍の組成と記載する場合、In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。
 回路164が有するトランジスタと、表示部162が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路164が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、2種類以上あってもよい。同様に、表示部162が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、2種類以上あってもよい。
 表示部162が有するトランジスタの全てをOSトランジスタとしてもよく、表示部162が有するトランジスタの全てをSiトランジスタとしてもよく、表示部162が有するトランジスタの一部をOSトランジスタとし、残りをSiトランジスタとしてもよい。
 例えば、表示部162にLTPSトランジスタとOSトランジスタとの双方を用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い表示パネルを実現することができる。また、LTPSトランジスタと、OSトランジスタとを、組み合わせる構成をLTPOと呼称する場合がある。なお、より好適な例としては、配線間の導通、非導通を制御するためのスイッチとして機能するトランジスタ等にOSトランジスタを適用し、電流を制御するトランジスタ等にLTPSトランジスタを適用することが好ましい。
 例えば、表示部162が有するトランジスタの一は、発光デバイスに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能し、駆動トランジスタとも呼ぶことができる。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は、発光デバイスの画素電極と電気的に接続される。当該駆動トランジスタには、LTPSトランジスタを用いることが好ましい。これにより、画素回路において発光デバイスに流れる電流を大きくできる。
 一方、表示部162が有するトランジスタの他の一は、画素の選択、非選択を制御するためのスイッチとして機能し、選択トランジスタとも呼ぶことができる。選択トランジスタのゲートはゲート線と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は、ソース線(信号線)と電気的に接続される。選択トランジスタには、OSトランジスタを適用することが好ましい。これにより、フレーム周波数を著しく小さく(例えば1fps以下)しても、画素の階調を維持することができるため、静止画を表示する際にドライバを停止することで、消費電力を低減することができる。
 このように本発明の一態様の表示パネルは、高い開口率と、高い精細度と、高い表示品位と、低い消費電力と、を兼ね備えることができる。
 なお、本発明の一態様の表示パネルは、OSトランジスタを有し、且つMML(メタルマスクレス)構造の発光デバイスを有する構成である。当該構成とすることで、トランジスタに流れうるリーク電流、及び隣接する発光デバイス間に流れうるリーク電流(横リーク電流、サイドリーク電流などともいう)を、極めて低くすることができる。また、上記構成とすることで、表示パネルに画像を表示した場合に、観察者が画像のきれ、画像のするどさ、高い彩度、及び高いコントラスト比のいずれか一または複数を観測できる。なお、トランジスタに流れうるリーク電流、及び発光デバイス間の横リーク電流が極めて低い構成とすることで、黒表示時に生じうる光漏れなどが限りなく少ない表示とすることができる。
 図24B及び図24Cに、トランジスタの他の構成例を示す。
 トランジスタ209及びトランジスタ210は、ゲートとして機能する導電層221、ゲート絶縁層として機能する絶縁層211、チャネル形成領域231i及び一対の低抵抗領域231nを有する半導体層231、一対の低抵抗領域231nの一方と接続する導電層222a、一対の低抵抗領域231nの他方と接続する導電層222b、ゲート絶縁層として機能する絶縁層225、ゲートとして機能する導電層223、並びに、導電層223を覆う絶縁層215を有する。絶縁層211は、導電層221とチャネル形成領域231iとの間に位置する。絶縁層225は、少なくとも導電層223とチャネル形成領域231iとの間に位置する。さらに、トランジスタを覆う絶縁層218を設けてもよい。
 図24Bに示すトランジスタ209では、絶縁層225が半導体層231の上面及び側面を覆う例を示す。導電層222a及び導電層222bは、それぞれ、絶縁層225及び絶縁層215に設けられた開口を介して低抵抗領域231nと接続される。導電層222a及び導電層222bのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。
 一方、図24Cに示すトランジスタ210では、絶縁層225は、半導体層231のチャネル形成領域231iと重なり、低抵抗領域231nとは重ならない。例えば、導電層223をマスクとして絶縁層225を加工することで、図24Cに示す構造を作製できる。図24Cでは、絶縁層225及び導電層223を覆って絶縁層215が設けられ、絶縁層215の開口を介して、導電層222a及び導電層222bがそれぞれ低抵抗領域231nと接続されている。
 基板151の、基板152が重ならない領域には、接続部204が設けられている。接続部204では、配線165が導電層166及び接続層242を介してFPC172と電気的に接続されている。導電層166は、導電層112a、112b、112cと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層126a、126b、126cと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層129a、129b、129cと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。接続部204の上面では、導電層166が露出している。これにより、接続部204とFPC172とを接続層242を介して電気的に接続することができる。
 基板152の基板151側の面には、遮光層117を設けることが好ましい。遮光層117は、隣り合う発光デバイスの間、接続部140、及び、回路164などに設けることができる。また、基板152の外側には各種光学部材を配置することができる。
 基板151及び基板152としては、それぞれ、基板120に用いることができる材料を適用することができる。
 接着層142としては、樹脂層122に用いることができる材料を適用することができる。
 接続層242としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)などを用いることができる。
[表示パネル100H]
 図25Aに示す表示パネル100Hは、ボトムエミッション型の表示パネルである点で、表示パネル100Gと主に相違する。
 発光デバイスが発する光は、基板151側に射出される。基板151には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。一方、基板152に用いる材料の透光性は問わない。
 基板151とトランジスタ201との間、基板151とトランジスタ205との間には、遮光層117を形成することが好ましい。図25Aでは、基板151上に遮光層117が設けられ、遮光層117上に絶縁層153が設けられ、絶縁層153上にトランジスタ201、205などが設けられている例を示す。
 発光デバイス130Rは、導電層112aと、導電層112a上の導電層126aと、導電層126a上の導電層129aと、を有する。
 発光デバイス130Gは、導電層112bと、導電層112b上の導電層126bと、導電層126b上の導電層129bと、を有する。
 導電層112a、112b、126a、126b、129a、129bには、それぞれ、可視光に対する透過性が高い材料を用いる。共通電極115には可視光を反射する材料を用いることが好ましい。
 また、図24A及び図25Aなどでは、層128の上面が平坦部を有する例を示すが、層128の形状は、特に限定されない。図25B乃至図25Dに、層128の変形例を示す。
 図25B及び図25Dに示すように、層128の上面は、断面視において、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり、凹曲面を有する形状を有する構成とすることができる。
 また、図25Cに示すように、層128の上面は、断面視において、中央及びその近傍が膨らんだ形状、つまり、凸曲面を有する形状を有する構成とすることができる。
 また、層128の上面は、凸曲面及び凹曲面の一方または双方を有していてもよい。また、層128の上面が有する凸曲面及び凹曲面の数はそれぞれ限定されず、一つまたは複数とすることができる。
 また、層128の上面の高さと、導電層112aの上面の高さと、は、一致または概略一致していてもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、層128の上面の高さは、導電層112aの上面の高さより低くてもよく、高くてもよい。
 また、図25Bは、導電層112aの凹部の内部に層128が収まっている例ともいえる。一方、図25Dのように、導電層112aの凹部の外側に層128が存在する、つまり、当該凹部よりも層128の上面の幅が広がって形成されていてもよい。
[表示パネル100J]
 図26に示す表示パネル100Jは、受光デバイス150を有する点で、表示パネル100Gと主に相違する。
 受光デバイス150は、導電層112dと、導電層112d上の導電層126dと、導電層126d上の導電層129dと、を有する。
 導電層112dは、絶縁層214に設けられた開口を介して、トランジスタ205が有する導電層222bと接続されている。
 導電層126dの側面と導電層129dの上面及び側面は、第4の層113dによって覆われている。第4の層113dは、少なくとも活性層を有する。
 第4の層113dの側面は、絶縁層125、127によって覆われている。第4の層113dと絶縁層125との間には犠牲層118dが位置する。第4の層113d、及び、絶縁層125、127上に、共通層114が設けられ、共通層114上に共通電極115が設けられている。共通層114は、受光デバイスと発光デバイスに共通して設けられる一続きの膜である。
 表示パネル100Jは、例えば、実施の形態1で説明した図4Aに示す画素レイアウト、または、実施の形態2で説明した、図15A乃至図15Dに示す画素レイアウトのいずれかを適用することができる。受光デバイス150は、副画素PS、副画素X1、及び、副画素X2などの少なくとも一つに設けることができる。また、受光デバイスを有する表示パネルの詳細については、実施の形態1を参照することができる。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態4)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルに適用することのできるトランジスタの構成例について説明する。特に、チャネルが形成される半導体にシリコンを含むトランジスタを用いる場合について説明する。
 本発明の一態様は、発光デバイスと、画素回路と、を有する表示パネルである。表示パネルは、例えば、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)の光を発する3種類の発光デバイスを有することで、フルカラーの表示パネルを実現できる。
 発光デバイスを駆動する画素回路に含まれるトランジスタの全てに、チャネルが形成される半導体層にシリコンを有するトランジスタを用いることが好ましい。シリコンとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンなどが挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン(LTPS(Low Temperature Poly Silicon))を有するトランジスタ(以下、LTPSトランジスタともいう)を用いることが好ましい。LTPSトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
 LTPSトランジスタなどのシリコンを用いたトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路(例えばソースドライバ回路)を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、表示パネルに実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
 また、画素回路に含まれるトランジスタの少なくとも一に、チャネルが形成される半導体に金属酸化物(以下、酸化物半導体ともいう)を有するトランジスタ(以下、OSトランジスタともいう)を用いることが好ましい。OSトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、OSトランジスタは、オフ状態におけるソース−ドレイン間のリーク電流(以下、オフ電流ともいう)が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、OSトランジスタを適用することで、表示パネルの消費電力を低減することができる。
 画素回路に含まれるトランジスタの一部に、LTPSトランジスタを用い、他の一部にOSトランジスタを用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い表示パネルを実現することができる。より好適な例としては、配線間の導通、非導通を制御するためのスイッチとして機能するトランジスタなどにOSトランジスタを適用し、電流を制御するトランジスタなどにLTPSトランジスタを適用することが好ましい。
 例えば、画素回路に設けられるトランジスタの一は、発光デバイスに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能し、駆動トランジスタとも呼ぶことができる。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は、発光デバイスの画素電極と電気的に接続される。当該駆動トランジスタには、LTPSトランジスタを用いることが好ましい。これにより、画素回路において発光デバイスに流れる電流を大きくできる。
 一方、画素回路に設けられるトランジスタの他の一は、画素の選択、非選択を制御するためのスイッチとして機能し、選択トランジスタとも呼ぶことができる。選択トランジスタのゲートはゲート線と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は、ソース線(信号線)と電気的に接続される。選択トランジスタには、OSトランジスタを適用することが好ましい。これにより、フレーム周波数を著しく小さく(例えば1fps以下)しても、画素の階調を維持することができるため、静止画を表示する際にドライバを停止することで、消費電力を低減することができる。
 以下では、より具体的な構成例について、図面を参照して説明する。
[表示パネルの構成例]
 図27Aに、表示パネル400のブロック図を示す。表示パネル400は、表示部404、駆動回路部402、駆動回路部403などを有する。
 表示部404は、マトリクス状に配置された複数の画素430を有する。画素430は、副画素405R、副画素405G、及び副画素405Bを有する。副画素405R、副画素405G、及び副画素405Bは、それぞれ表示デバイスとして機能する発光デバイスを有する。
 画素430は、配線GL、配線SLR、配線SLG、及び配線SLBと電気的に接続されている。配線SLR、配線SLG、及び配線SLBは、それぞれ駆動回路部402と電気的に接続されている。配線GLは、駆動回路部403と電気的に接続されている。駆動回路部402は、ソース線駆動回路(ソースドライバともいう)として機能し、駆動回路部403は、ゲート線駆動回路(ゲートドライバともいう)として機能する。配線GLは、ゲート線として機能し、配線SLR、配線SLG、及び配線SLBは、それぞれソース線として機能する。
 副画素405Rは、赤色の光を呈する発光デバイスを有する。副画素405Gは、緑色の光を呈する発光デバイスを有する。副画素405Bは、青色の光を呈する発光デバイスを有する。これにより、表示パネル400はフルカラーの表示を行うことができる。なお、画素430は、他の色の光を呈する発光デバイスを有する副画素を有していてもよい。例えば画素430は、上記3つの副画素に加えて、白色の光を呈する発光デバイスを有する副画素、または黄色の光を呈する発光デバイスを有する副画素などを有していてもよい。
 配線GLは、行方向(配線GLの延伸方向)に配列する副画素405R、副画素405G、及び副画素405Bと電気的に接続されている。配線SLR、配線SLG、及び配線SLBは、それぞれ、列方向(配線SLR等の延伸方向)に配列する副画素405R、副画素405G、または副画素405B(図示しない)と電気的に接続されている。
〔画素回路の構成例〕
 図27Bに、上記副画素405R、副画素405G、及び副画素405Bに適用することのできる画素405の回路図の一例を示す。画素405は、トランジスタM1、トランジスタM2、トランジスタM3、容量C1、及び発光デバイスELを有する。また、画素405には、配線GL及び配線SLが電気的に接続される。配線SLは、図27Aで示した配線SLR、配線SLG、及び配線SLBのうちのいずれかに対応する。
 トランジスタM1は、ゲートが配線GLと電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が配線SLと電気的に接続され、他方が容量C1の一方の電極、及びトランジスタM2のゲートと電気的に接続される。トランジスタM2は、ソース及びドレインの一方が配線ALと電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が発光デバイスELの一方の電極、容量C1の他方の電極、及びトランジスタM3のソース及びドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタM3は、ゲートが配線GLと電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が配線RLと電気的に接続される。発光デバイスELは、他方の電極が配線CLと電気的に接続される。
 配線SLには、データ電位が与えられる。配線GLには、選択信号が与えられる。当該選択信号には、トランジスタを導通状態とする電位と、非導通状態とする電位が含まれる。
 配線RLには、リセット電位が与えられる。配線ALには、アノード電位が与えられる。配線CLには、カソード電位が与えられる。画素405において、アノード電位はカソード電位よりも高い電位とする。また、配線RLに与えられるリセット電位は、リセット電位とカソード電位との電位差が、発光デバイスELのしきい値電圧よりも小さくなるような電位とすることができる。リセット電位は、カソード電位よりも高い電位、カソード電位と同じ電位、または、カソード電位よりも低い電位とすることができる。
 トランジスタM1及びトランジスタM3は、スイッチとして機能する。トランジスタM2は、発光デバイスELに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能する。例えば、トランジスタM1は選択トランジスタとして機能し、トランジスタM2は、駆動トランジスタとして機能するともいえる。
 ここで、トランジスタM1乃至トランジスタM3の全てに、LTPSトランジスタを適用することが好ましい。または、トランジスタM1及びトランジスタM3にOSトランジスタを適用し、トランジスタM2にLTPSトランジスタを適用することが好ましい。
 または、トランジスタM1乃至トランジスタM3のすべてに、OSトランジスタを適用してもよい。このとき、駆動回路部402が有する複数のトランジスタ、及び駆動回路部403が有する複数のトランジスタのうち、一以上にLTPSトランジスタを適用し、他のトランジスタにOSトランジスタを適用する構成とすることができる。例えば、表示部404に設けられるトランジスタにはOSトランジスタを適用し、駆動回路部402及び駆動回路部403に設けられるトランジスタにはLTPSトランジスタを適用することもできる。
 OSトランジスタとしては、チャネルが形成される半導体層に酸化物半導体を用いたトランジスタを用いることができる。半導体層は、例えば、インジウムと、M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種)と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Mは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。特に、OSトランジスタの半導体層として、IGZOを用いることが好ましい。または、インジウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム、ガリウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。
 シリコンよりもバンドギャップが広く、かつキャリア密度の小さい酸化物半導体を用いたトランジスタは、極めて小さいオフ電流を実現することができる。そのため、その小さいオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。そのため、特に容量C1に直列に接続されるトランジスタM1及びトランジスタM3には、それぞれ、酸化物半導体が適用されたトランジスタを用いることが好ましい。トランジスタM1及びトランジスタM3として酸化物半導体を有するトランジスタを適用することで、容量C1に保持される電荷が、トランジスタM1またはトランジスタM3を介してリークされることを防ぐことができる。また、容量C1に保持される電荷を長時間に亘って保持できるため、画素405のデータを書き換えることなく、静止画を長期間に亘って表示することが可能となる。
 なお、図27Bにおいて、トランジスタをnチャネル型のトランジスタとして表記しているが、pチャネル型のトランジスタを用いることもできる。
 また、画素405が有する各トランジスタは、同一基板上に並べて形成されることが好ましい。
 画素405が有するトランジスタとして、半導体層を介して重なる一対のゲートを有するトランジスタを適用することができる。
 一対のゲートを有するトランジスタにおいて、一対のゲートが互いに電気的に接続され、同じ電位が与えられる構成とすることで、トランジスタのオン電流が高まること、及び飽和特性が向上するといった利点がある。また、一対のゲートの一方に、トランジスタのしきい値電圧を制御する電位を与えてもよい。また、一対のゲートの一方に、定電位を与えることで、トランジスタの電気特性の安定性を向上させることができる。例えば、トランジスタの一方のゲートを、定電位が与えられる配線と電気的に接続する構成としてもよいし、自身のソースまたはドレインと電気的に接続する構成としてもよい。
 図27Cに示す画素405は、トランジスタM1及びトランジスタM3に、一対のゲートを有するトランジスタを適用した場合の例である。トランジスタM1及びトランジスタM3は、それぞれ一対のゲートが電気的に接続されている。このような構成とすることで、画素405へのデータの書き込み期間を短縮することができる。
 図27Dに示す画素405は、トランジスタM1及びトランジスタM3に加えて、トランジスタM2にも、一対のゲートを有するトランジスタを適用した例である。トランジスタM2は、一対のゲートが電気的に接続されている。トランジスタM2に、このようなトランジスタを適用することで、飽和特性が向上するため、発光デバイスELの発光輝度の制御が容易となり、表示品位を高めることができる。
[トランジスタの構成例]
 以下では、上記表示パネルに適用することのできるトランジスタの断面構成例について説明する。
〔構成例1〕
 図28Aは、トランジスタ410を含む断面図である。
 トランジスタ410は、基板401上に設けられ、半導体層に多結晶シリコンを適用したトランジスタである。例えばトランジスタ410は、画素405のトランジスタM2に対応する。すなわち、図28Aは、トランジスタ410のソース及びドレインの一方が、発光デバイスの導電層431と電気的に接続されている例である。
 トランジスタ410は、半導体層411、絶縁層412、導電層413等を有する。半導体層411は、チャネル形成領域411i及び低抵抗領域411nを有する。半導体層411は、シリコンを有する。半導体層411は、多結晶シリコンを有することが好ましい。絶縁層412の一部は、ゲート絶縁層として機能する。導電層413の一部は、ゲート電極として機能する。
 なお、半導体層411は、半導体特性を示す金属酸化物(酸化物半導体ともいう)を含む構成とすることもできる。このとき、トランジスタ410は、OSトランジスタと呼ぶことができる。
 低抵抗領域411nは、不純物元素を含む領域である。例えばトランジスタ410をnチャネル型のトランジスタとする場合には、低抵抗領域411nにリン、ヒ素などを添加すればよい。一方、pチャネル型のトランジスタとする場合には、低抵抗領域411nにホウ素、アルミニウムなどを添加すればよい。また、トランジスタ410のしきい値電圧を制御するため、チャネル形成領域411iに、上述した不純物が添加されていてもよい。
 基板401上に、絶縁層421が設けられている。半導体層411は、絶縁層421上に設けられている。絶縁層412は、半導体層411及び絶縁層421を覆って設けられている。導電層413は、絶縁層412上の、半導体層411と重なる位置に設けられている。
 また、導電層413及び絶縁層412を覆って絶縁層422が設けられる。絶縁層422上には、導電層414a及び導電層414bが設けられる。導電層414a及び導電層414bは、絶縁層422及び絶縁層412に設けられた開口部において、低抵抗領域411nと電気的に接続されている。導電層414aの一部は、ソース電極及びドレイン電極の一方として機能し、導電層414bの一部は、ソース電極及びドレイン電極の他方として機能する。また、導電層414a、導電層414b、及び絶縁層422を覆って、絶縁層423が設けられている。
 絶縁層423上には、画素電極として機能する導電層431が設けられる。導電層431は、絶縁層423上に設けられ、絶縁層423に設けられた開口において、導電層414bと電気的に接続されている。ここでは省略するが、導電層431上には、EL層及び共通電極を積層することができる。
〔構成例2〕
 図28Bには、一対のゲート電極を有するトランジスタ410aを示す。図28Bに示すトランジスタ410aは、導電層415、及び絶縁層416を有する点で、図28Aと主に相違している。
 導電層415は、絶縁層421上に設けられている。また、導電層415及び絶縁層421を覆って、絶縁層416が設けられている。半導体層411は、少なくともチャネル形成領域411iが、絶縁層416を介して導電層415と重なるように設けられている。
 図28Bに示すトランジスタ410aにおいて、導電層413の一部が第1のゲート電極として機能し、導電層415の一部が第2のゲート電極として機能する。またこのとき、絶縁層412の一部が第1のゲート絶縁層として機能し、絶縁層416の一部が第2のゲート絶縁層として機能する。
 ここで、第1のゲート電極と、第2のゲート電極とを電気的に接続する場合、図示しない領域において、絶縁層412及び絶縁層416に設けられた開口部を介して導電層413と導電層415とを電気的に接続すればよい。また、第2のゲート電極と、ソースまたはドレインとを電気的に接続する場合、図示しない領域において、絶縁層422、絶縁層412、及び絶縁層416に設けられた開口部を介して、導電層414aまたは導電層414bと、導電層415とを電気的に接続すればよい。
 画素405を構成するトランジスタの全てに、LTPSトランジスタを適用する場合、図28Aで例示したトランジスタ410、または図28Bで例示したトランジスタ410aを適用することができる。このとき、画素405を構成する全てのトランジスタに、トランジスタ410aを用いてもよいし、全てのトランジスタにトランジスタ410を適用してもよいし、トランジスタ410aと、トランジスタ410とを組み合わせて用いてもよい。
〔構成例3〕
 以下では、半導体層にシリコンが適用されたトランジスタと、半導体層に金属酸化物が適用されたトランジスタの両方を有する構成の例について説明する。
 図28Cに、トランジスタ410a及びトランジスタ450を含む、断面概略図を示している。
 トランジスタ410aについては、上記構成例1を援用できる。なお、ここではトランジスタ410aを用いる例を示したが、トランジスタ410とトランジスタ450とを有する構成としてもよいし、トランジスタ410、トランジスタ410a、トランジスタ450の全てを有する構成としてもよい。
 トランジスタ450は、半導体層に金属酸化物を適用したトランジスタである。図28Cに示す構成は、例えばトランジスタ450が画素405のトランジスタM1に対応し、トランジスタ410aがトランジスタM2に対応する例である。すなわち、図28Cは、トランジスタ410aのソース及びドレインの一方が、導電層431と電気的に接続されている例である。
 また、図28Cには、トランジスタ450が一対のゲートを有する例を示している。
 トランジスタ450は、導電層455、絶縁層422、半導体層451、絶縁層452、導電層453等を有する。導電層453の一部は、トランジスタ450の第1のゲートとして機能し、導電層455の一部は、トランジスタ450の第2のゲートとして機能する。このとき、絶縁層452の一部はトランジスタ450の第1のゲート絶縁層として機能し、絶縁層422の一部は、トランジスタ450の第2のゲート絶縁層として機能する。
 導電層455は、絶縁層412上に設けられている。絶縁層422は、導電層455を覆って設けられている。半導体層451は、絶縁層422上に設けられている。絶縁層452は、半導体層451及び絶縁層422を覆って設けられている。導電層453は、絶縁層452上に設けられ、半導体層451及び導電層455と重なる領域を有する。
 また、絶縁層426が絶縁層452及び導電層453を覆って設けられている。絶縁層426上には、導電層454a及び導電層454bが設けられる。導電層454a及び導電層454bは、絶縁層426及び絶縁層452に設けられた開口部において、半導体層451と電気的に接続されている。導電層454aの一部は、ソース電極及びドレイン電極の一方として機能し、導電層454bの一部は、ソース電極及びドレイン電極の他方として機能する。また、導電層454a、導電層454b、及び絶縁層426を覆って、絶縁層423が設けられている。
 ここで、トランジスタ410aと電気的に接続する導電層414a及び導電層414bは、導電層454a及び導電層454bと、同一の導電膜を加工して形成することが好ましい。図28Cでは、導電層414a、導電層414b、導電層454a、及び導電層454bが、同一面上に(すなわち絶縁層426の上面に接して)形成され、且つ、同一の金属元素を含む構成を示している。このとき、導電層414a及び導電層414bは、絶縁層426、絶縁層452、絶縁層422、及び絶縁層412に設けられた開口を介して、低抵抗領域411nと電気的に接続する。これにより、作製工程を簡略化できるため好ましい。
 また、トランジスタ410aの第1のゲート電極として機能する導電層413と、トランジスタ450の第2のゲート電極として機能する導電層455とは、同一の導電膜を加工して形成することが好ましい。図28Cでは、導電層413と導電層455とが、同一面上に(すなわち絶縁層412の上面に接して)形成され、且つ、同一の金属元素を含む構成を示している。これにより、作製工程を簡略化できるため好ましい。
 図28Cでは、トランジスタ450の第1のゲート絶縁層として機能する絶縁層452が、半導体層451の端部を覆う構成としたが、図28Dに示すトランジスタ450aのように、絶縁層452が、導電層453と上面形状が一致または概略一致するように加工されていてもよい。
 なお、本明細書等において「上面形状が概略一致」とは、積層した層と層との間で少なくとも輪郭の一部が重なることをいう。例えば、上層と下層とが、同一のマスクパターン、または一部が同一のマスクパターンにより加工された場合を含む。ただし、厳密には輪郭が重なり合わず、上層が下層の内側に位置すること、または、上層が下層の外側に位置することもあり、この場合も「上面形状が概略一致」という。
 なお、ここではトランジスタ410aが、トランジスタM2に対応し、画素電極と電気的に接続する例を示したが、これに限られない。例えば、トランジスタ450またはトランジスタ450aが、トランジスタM2に対応する構成としてもよい。このとき、トランジスタ410aは、トランジスタM1、トランジスタM3、またはその他のトランジスタに対応する。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態5)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルに用いることができる発光デバイスについて説明する。
 図29Aに示すように、発光デバイスは、一対の電極(下部電極772、上部電極788)の間に、EL層786を有する。EL層786は、層4420、発光層4411、層4430などの複数の層で構成することができる。層4420は、例えば電子注入性の高い物質を含む層(電子注入層)及び電子輸送性の高い物質を含む層(電子輸送層)などを有することができる。発光層4411は、例えば発光性の化合物を有する。層4430は、例えば正孔注入性の高い物質を含む層(正孔注入層)及び正孔輸送性の高い物質を含む層(正孔輸送層)を有することができる。
 一対の電極間に設けられた層4420、発光層4411及び層4430を有する構成は単一の発光ユニットとして機能することができ、本明細書では図29Aの構成をシングル構造と呼ぶ。
 また、図29Bは、図29Aに示す発光デバイスが有するEL層786の変形例である。具体的には、図29Bに示す発光デバイスは、下部電極772上の層4431と、層4431上の層4432と、層4432上の発光層4411と、発光層4411上の層4421と、層4421上の層4422と、層4422上の上部電極788と、を有する。例えば、下部電極772を陽極とし、上部電極788を陰極とした場合、層4431が正孔注入層として機能し、層4432が正孔輸送層として機能し、層4421が電子輸送層として機能し、層4422が電子注入層として機能する。または、下部電極772を陰極とし、上部電極788を陽極とした場合、層4431が電子注入層として機能し、層4432が電子輸送層として機能し、層4421が正孔輸送層として機能し、層4422が正孔注入層として機能する。このような層構造とすることで、発光層4411に効率よくキャリアを注入し、発光層4411内におけるキャリアの再結合の効率を高めることが可能となる。
 なお、図29C、図29Dに示すように層4420と層4430との間に複数の発光層(発光層4411、4412、4413)が設けられる構成もシングル構造のバリエーションである。
 また、図29E、図29Fに示すように、複数の発光ユニット(EL層786a、EL層786b)が電荷発生層4440を介して直列に接続された構成を本明細書ではタンデム構造と呼ぶ。なお、タンデム構造をスタック構造と呼んでもよい。なお、タンデム構造とすることで、高輝度発光が可能な発光デバイスとすることができる。
 図29C、図29Dにおいて、発光層4411、発光層4412、及び発光層4413に、同じ色の光を発する発光材料、さらには、同じ発光材料を用いてもよい。例えば、発光層4411、発光層4412、及び発光層4413に、青色の光を発する発光材料を用いてもよい。図29Dに示す層785として、色変換層を設けてもよい。
 また、発光層4411、発光層4412、及び発光層4413に、それぞれ異なる色の光を発する発光材料を用いてもよい。発光層4411、発光層4412、及び発光層4413がそれぞれ発する光が補色の関係である場合、白色発光が得られる。図29Dに示す層785として、カラーフィルタ(着色層ともいう)を設けてもよい。白色光がカラーフィルタを透過することで、所望の色の光を得ることができる。
 また、図29E、図29Fにおいて、発光層4411と、発光層4412とに、同じ色の光を発する発光材料、さらには、同じ発光材料を用いてもよい。または、発光層4411と、発光層4412とに、異なる色の光を発する発光材料を用いてもよい。発光層4411が発する光と、発光層4412が発する光が補色の関係である場合、白色発光が得られる。図29Fには、さらに層785を設ける例を示している。層785としては、色変換層及びカラーフィルタ(着色層)の一方または双方を用いることができる。
 なお、図29C、図29D、図29E、図29Fにおいても、図29Bに示すように、層4420と、層4430とは、2層以上の層からなる積層構造としてもよい。
 発光デバイスごとに、発光色(例えば、青(B)、緑(G)、及び赤(R))を作り分ける構造をSBS(Side By Side)構造と呼ぶ場合がある。
 発光デバイスの発光色は、EL層786を構成する材料によって、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄または白などとすることができる。また、発光デバイスにマイクロキャビティ構造を付与することにより色純度をさらに高めることができる。
 白色の光を発する発光デバイスは、発光層に2種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、2以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるような発光物質を選択すればよい。例えば、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることができる。また、発光層を3つ以上有する発光デバイスの場合も同様である。
 発光層には、R(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質を2以上含むことが好ましい。または、発光物質を2以上有し、それぞれの発光物質の発光は、R、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含むことが好ましい。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態6)
 本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について、図30乃至図32を用いて説明する。
 本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示パネルを有する。本発明の一態様の表示パネルは、高精細化及び高解像度化が容易であり、また、高い表示品位を実現できる。したがって、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
 電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
 特に、本発明の一態様の表示パネルは、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば、腕時計型及びブレスレット型の情報端末機(ウェアラブル機器)、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、メガネ型のAR向け機器、及び、MR(Mixed Reality)向け機器など、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
 本発明の一態様の表示パネルは、HD(画素数1280×720)、FHD(画素数1920×1080)、WQHD(画素数2560×1440)、WQXGA(画素数2560×1600)、4K(画素数3840×2160)、8K(画素数7680×4320)といった極めて高い解像度を有していることが好ましい。特に4K、8K、またはそれ以上の解像度とすることが好ましい。また、本発明の一態様の表示パネルにおける画素密度(精細度)は、100ppi以上が好ましく、300ppi以上が好ましく、500ppi以上がより好ましく、1000ppi以上がより好ましく、2000ppi以上がより好ましく、3000ppi以上がより好ましく、5000ppi以上がより好ましく、7000ppi以上がさらに好ましい。このように高い解像度及び高い精細度の一方または双方を有する表示パネルを用いることで、携帯型または家庭用途などのパーソナルユースの電子機器において、臨場感及び奥行き感などをより高めることが可能となる。また、本発明の一態様の表示パネルの画面比率(アスペクト比)については、特に限定はない。例えば、表示パネルは、1:1(正方形)、4:3、16:9、16:10など様々な画面比率に対応することができる。
 本実施の形態の電子機器は、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)を有していてもよい。
 本実施の形態の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
 図30A乃至図30Dを用いて、頭部に装着可能なウェアラブル機器の一例を説明する。これらウェアラブル機器は、ARのコンテンツを表示する機能、及びVRのコンテンツを表示する機能の一方または双方を有する。なお、これらウェアラブル機器は、AR、VRの他に、SR(Substitutional Reality)またはMRのコンテンツを表示する機能を有していてもよい。電子機器が、AR、VR、SR、及びMRなどのうち少なくとも一つのコンテンツを表示する機能を有することで、使用者の没入感を高めることが可能となる。
 図30Aに示す電子機器700A、及び、図30Bに示す電子機器700Bは、それぞれ、一対の表示パネル751と、一対の筐体721と、通信部(図示しない)と、一対の装着部723と、制御部(図示しない)と、撮像部(図示しない)と、一対の光学部材753と、フレーム757と、一対の鼻パッド758と、を有する。
 表示パネル751には、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。
 電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、光学部材753の表示領域756に、表示パネル751で表示した画像を投影することができる。光学部材753は透光性を有するため、使用者は光学部材753を通して視認される透過像に重ねて、表示領域に表示された画像を見ることができる。したがって、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、AR表示が可能な電子機器である。
 電子機器700A、及び、電子機器700Bには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、ジャイロセンサなどの加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域756に表示することもできる。
 通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により映像信号等を供給することができる。なお、無線通信機に代えて、または無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。
 また、電子機器700A、及び、電子機器700Bには、バッテリが設けられており、無線及び有線の一方または双方によって充電することができる。
 筐体721には、タッチセンサモジュールが設けられていてもよい。タッチセンサモジュールは、筐体721の外側の面がタッチされることを検出する機能を有する。タッチセンサモジュールにより、使用者のタップ操作またはスライド操作などを検出し、様々な処理を実行することができる。例えば、タップ操作によって動画の一時停止または再開などの処理を実行することが可能となり、スライド操作により、早送りまたは早戻しの処理を実行することなどが可能となる。また、2つの筐体721のそれぞれにタッチセンサモジュールを設けることで、操作の幅を広げることができる。
 タッチセンサモジュールとしては、様々なタッチセンサを適用することができる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式、光学方式等、種々の方式を採用することができる。特に、静電容量方式または光学方式のセンサを、タッチセンサモジュールに適用することが好ましい。
 光学方式のタッチセンサを用いる場合には、受光デバイス(受光素子ともいう)として、光電変換デバイス(光電変換素子ともいう)を用いることができる。光電変換デバイスの活性層には、無機半導体及び有機半導体の一方または双方を用いることができる。
 図30Cに示す電子機器800A、及び、図30Dに示す電子機器800Bは、それぞれ、一対の表示部820と、筐体821と、通信部822と、一対の装着部823と、制御部824と、一対の撮像部825と、一対のレンズ832と、を有する。
 表示部820には、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。これにより、使用者に高い没入感を感じさせることができる。
 表示部820は、筐体821の内部の、レンズ832を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部820に異なる画像を表示させることで、視差を用いた3次元表示を行うこともできる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、VR向けの電子機器ということができる。電子機器800Aまたは電子機器800Bを装着した使用者は、レンズ832を通して、表示部820に表示される画像を視認することができる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、レンズ832及び表示部820が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ832と表示部820との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
 装着部823により、使用者は電子機器800Aまたは電子機器800Bを頭部に装着することができる。なお、図30Cなどにおいては、メガネのつる(ジョイント、テンプルなどともいう)のような形状として例示しているがこれに限定されない。装着部823は、使用者が装着できればよく、例えば、ヘルメット型またはバンド型の形状としてもよい。
 撮像部825は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部825が取得したデータは、表示部820に出力することができる。撮像部825には、イメージセンサを用いることができる。また、望遠、広角などの複数の画角に対応可能なように複数のカメラを設けてもよい。
 なお、ここでは撮像部825を有する例を示したが、対象物の距離を測定することのできる測距センサ(以下、検知部ともよぶ)を設ければよい。すなわち、撮像部825は、検知部の一態様である。検知部としては、例えばイメージセンサ、または、ライダー(LIDAR:Light Detection and Ranging)などの距離画像センサを用いることができる。カメラによって得られた画像と、距離画像センサによって得られた画像とを用いることにより、より多くの情報を取得し、より高精度なジェスチャー操作を可能とすることができる。
 電子機器800Aは、骨伝導イヤホンとして機能する振動機構を有していてもよい。例えば、表示部820、筐体821、及び装着部823のいずれか一または複数に、当該振動機構を有する構成を適用することができる。これにより、別途、ヘッドホン、イヤホン、またはスピーカなどの音響機器を必要とせず、電子機器800Aを装着しただけで映像と音声を楽しむことができる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には映像出力機器等からの映像信号、及び、電子機器内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。
 本発明の一態様の電子機器は、イヤホン750と無線通信を行う機能を有していてもよい。イヤホン750は、通信部(図示しない)を有し、無線通信機能を有する。イヤホン750は、無線通信機能により、電子機器から情報(例えば音声データ)を受信することができる。例えば、図30Aに示す電子機器700Aは、無線通信機能によって、イヤホン750に情報を送信する機能を有する。また、例えば、図30Cに示す電子機器800Aは、無線通信機能によって、イヤホン750に情報を送信する機能を有する。
 また、電子機器がイヤホン部を有していてもよい。図30Bに示す電子機器700Bは、イヤホン部727を有する。例えば、イヤホン部727と制御部とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤホン部727と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体721または装着部723の内部に配置されていてもよい。
 同様に、図30Dに示す電子機器800Bは、イヤホン部827を有する。例えば、イヤホン部827と制御部824とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤホン部827と制御部824とをつなぐ配線の一部は、筐体821または装着部823の内部に配置されていてもよい。また、イヤホン部827と装着部823とがマグネットを有していてもよい。これにより、イヤホン部827を装着部823に磁力によって固定することができ、収納が容易となり好ましい。
 なお、電子機器は、イヤホンまたはヘッドホンなどを接続することができる音声出力端子を有していてもよい。また、電子機器は、音声入力端子及び音声入力機構の一方または双方を有していてもよい。音声入力機構としては、例えば、マイクなどの集音装置を用いることができる。電子機器が音声入力機構を有することで、電子機器に、いわゆるヘッドセットとしての機能を付与してもよい。
 このように、本発明の一態様の電子機器としては、メガネ型(電子機器700A、及び、電子機器700Bなど)と、ゴーグル型(電子機器800A、及び、電子機器800Bなど)と、のどちらも好適である。
 また、本発明の一態様の電子機器は、有線または無線によって、イヤホンに情報を送信することができる。
 図31Aに示す電子機器6500は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。
 電子機器6500は、筐体6501、表示部6502、電源ボタン6503、ボタン6504、スピーカ6505、マイク6506、カメラ6507、及び光源6508等を有する。表示部6502はタッチパネル機能を備える。
 表示部6502に、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。
 図31Bは、筐体6501のマイク6506側の端部を含む断面概略図である。
 筐体6501の表示面側には透光性を有する保護部材6510が設けられ、筐体6501と保護部材6510に囲まれた空間内に、表示パネル6511、光学部材6512、タッチセンサパネル6513、プリント基板6517、バッテリ6518等が配置されている。
 保護部材6510には、表示パネル6511、光学部材6512、及びタッチセンサパネル6513が接着層(図示しない)により固定されている。
 表示部6502よりも外側の領域において、表示パネル6511の一部が折り返されており、当該折り返された部分にFPC6515が接続されている。FPC6515には、IC6516が実装されている。FPC6515は、プリント基板6517に設けられた端子に接続されている。
 表示パネル6511には本発明の一態様のフレキシブルディスプレイを適用することができる。そのため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル6511が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ6518を搭載することもできる。また、表示パネル6511の一部を折り返して、画素部の裏側にFPC6515との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。
 図31Cにテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置7100は、筐体7101に表示部7000が組み込まれている。ここでは、スタンド7103により筐体7101を支持した構成を示している。
 表示部7000に、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。
 図31Cに示すテレビジョン装置7100の操作は、筐体7101が備える操作スイッチ、及び、別体のリモコン操作機7111により行うことができる。または、表示部7000にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7000に触れることでテレビジョン装置7100を操作してもよい。リモコン操作機7111は、当該リモコン操作機7111から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機7111が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部7000に表示される映像を操作することができる。
 なお、テレビジョン装置7100は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者間など)の情報通信を行うことも可能である。
 図31Dに、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ7200は、筐体7211、キーボード7212、ポインティングデバイス7213、外部接続ポート7214等を有する。筐体7211に、表示部7000が組み込まれている。
 表示部7000に、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。
 図31E及び図31Fに、デジタルサイネージの一例を示す。
 図31Eに示すデジタルサイネージ7300は、筐体7301、表示部7000、及びスピーカ7303等を有する。さらに、LEDランプ、操作キー(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
 図31Fは円柱状の柱7401に取り付けられたデジタルサイネージ7400である。デジタルサイネージ7400は、柱7401の曲面に沿って設けられた表示部7000を有する。
 図31E及び図31Fにおいて、表示部7000に、本発明の一態様の表示パネルを適用することができる。
 表示部7000が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部7000が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
 表示部7000にタッチパネルを適用することで、表示部7000に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
 また、図31E及び図31Fに示すように、デジタルサイネージ7300またはデジタルサイネージ7400は、使用者が所持するスマートフォン等の情報端末機7311または情報端末機7411と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部7000に表示される広告の情報を、情報端末機7311または情報端末機7411の画面に表示させることができる。また、情報端末機7311または情報端末機7411を操作することで、表示部7000の表示を切り替えることができる。
 また、デジタルサイネージ7300またはデジタルサイネージ7400に、情報端末機7311または情報端末機7411の画面を操作手段(コントローラ)としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数の使用者が同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
 図32A乃至図32Gに示す電子機器は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9008、等を有する。
 図32A乃至図32Gにおいて、表示部9001に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
 図32A乃至図32Gに示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。なお、電子機器の機能はこれらに限られず、様々な機能を有することができる。電子機器は、複数の表示部を有していてもよい。また、電子機器にカメラ等を設け、静止画または動画を撮影し、記録媒体(外部またはカメラに内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
 図32A乃至図32Gに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
 図32Aは、携帯情報端末9101を示す斜視図である。携帯情報端末9101は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末9101は、スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を設けてもよい。また、携帯情報端末9101は、文字及び画像情報をその複数の面に表示することができる。図32Aでは3つのアイコン9050を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部9001の他の面に表示することもできる。情報9051の一例としては、電子メール、SNS、電話などの着信の通知、電子メールまたはSNSなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度などがある。または、情報9051が表示されている位置にはアイコン9050などを表示してもよい。
 図32Bは、携帯情報端末9102を示す斜視図である。携帯情報端末9102は、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状態で、携帯情報端末9102の上方から観察できる位置に表示された情報9053を確認することもできる。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。
 図32Cは、タブレット端末9103を示す斜視図である。タブレット端末9103は、一例として、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションの実行が可能である。タブレット端末9103は、筐体9000の正面に表示部9001、カメラ9002、マイクロフォン9008、スピーカ9003を有し、筐体9000の左側面には操作用のボタンとしての操作キー9005、底面には接続端子9006を有する。
 図32Dは、腕時計型の携帯情報端末9200を示す斜視図である。携帯情報端末9200は、例えばスマートウォッチ(登録商標)として用いることができる。また、表示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末9200は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うこと、及び、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。
 図32E乃至図32Gは、折り畳み可能な携帯情報端末9201を示す斜視図である。また、図32Eは携帯情報端末9201を展開した状態、図32Gは折り畳んだ状態、図32Fは図32Eと図32Gの一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末9201は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末9201が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000に支持されている。例えば、表示部9001は、曲率半径0.1mm以上150mm以下で曲げることができる。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
 以下では、本発明の一態様の表示装置に適用可能な構成を作製し、断面観察を行った。
〔試料の作製〕
 まず、シリコンウェハ(c−Si)上に、ALD法により厚さ約50nmの酸化アルミニウム膜(ALD−AlO)を成膜した。
 続いて、当該酸化アルミニウム膜上に、テーパ形状を有する樹脂層(resin)を形成した。樹脂層は、まずスピンコート法により、ポジ型の感光性のアクリル樹脂の薄膜を形成した。続いて、第1の加熱処理として90℃、90秒の加熱処理を行った。続いて、フォトマスクを介して第1の露光を行った後、現像処理を行って、パターン化された樹脂層を形成した。続いて、フォトマスクを用いずに第2の露光を行い、第2の加熱処理として100℃、10分の加熱処理を行った後、乾燥処理として減圧雰囲気下で100℃の温度で1時間試料を保持した。
 続いて、樹脂層に覆われない酸化アルミニウム膜に対してドライエッチング処理を行い、酸化アルミニウム膜を消失しない程度に薄膜化(ハーフエッチングともいう)させた。エッチングは、ICP方式のエッチング装置を用い、エッチングガスとしてBClガスを用い、基板温度約40℃の条件で行った。
 続いて、酸素ガスを含む雰囲気下でのプラズマ処理により、樹脂層の表面の一部をエッチングし、樹脂層を縮小させた。プラズマ処理は、ICP方式のエッチング装置を用い、エッチングガスとして、Oガスを用い、基板温度約40℃の条件で行った。
 続いて、ウェットエッチング法により、酸化アルミニウム膜の薄い部分を除去し、シリコンウェハの表面を露出させた。
 続いて、導電膜として、真空蒸着法により銀とマグネシウムの合金膜(AgMg)を成膜し、続いてスパッタリング法によりインジウムスズ酸化物膜(ITO)を成膜した。
 以上により、観察のための試料を作製した。
[断面観察]
 作製した試料について、断面観察を行った。図33に、作製した試料に対するSTEM観察像を示す。
 図33に示すように、シリコンウェハ上に酸化アルミニウム膜が設けられ、酸化アルミニウム膜上に樹脂層が設けられている。
 酸化アルミニウム膜は、樹脂層と重なる第1の部分と、樹脂層と重ならない第2の部分とを有する。第1の部分の厚さは、第2の部分よりも厚いことがわかる。また、第2の部分は、端部がテーパ形状となっている。図33において、酸化アルミニウム膜のテーパ角は約25°であった。
 また、樹脂層は、上面がなだらかな凸状の形状であることがわかる。また、樹脂層の端部は、テーパ形状となっており、テーパ角は約55°であった。
 酸化アルミニウム膜と樹脂層とをこのような形状とすることで、図33に示すように、導電膜は段切れすることなく、良好な段差被覆性を示すことが確認できた。
AL:配線、CL:配線、GL:配線、PS:副画素、RL:配線、SL:配線、SLB:配線、SLG:配線、SLR:配線、100A:表示パネル、100B:表示パネル、100C:表示パネル、100D:表示パネル、100E:表示パネル、100F:表示パネル、100G:表示パネル、100H:表示パネル、100J:表示パネル、100:表示パネル、101:層、110a:副画素、110b:副画素、110c:副画素、110d:副画素、110:画素、111a:画素電極、111b:画素電極、111c:画素電極、111d:画素電極、112a:導電層、112b:導電層、112c:導電層、112d:導電層、113A:第1の層、113a:第1の層、113B:第2の層、113b:第2の層、113C:第3の層、113c:第3の層、113d:第4の層、114:共通層、115:共通電極、116:突出部、117:遮光層、118a:犠牲層、118A:第1の犠牲層、118b:犠牲層、118B:第1の犠牲層、118c:犠牲層、118C:第1の犠牲層、118d:犠牲層、118:犠牲層、119a:犠牲層、119A:第2の犠牲層、119b:犠牲層、119B:第2の犠牲層、119c:犠牲層、119C:第2の犠牲層、120:基板、122:樹脂層、123:導電層、124a:画素、124b:画素、125A:絶縁膜、125:絶縁層、126a:導電層、126b:導電層、126c:導電層、126d:導電層、127a:絶縁層、127b:絶縁層、127c:絶縁層、127:絶縁層、128:層、129a:導電層、129b:導電層、129c:導電層、129d:導電層、130a:発光デバイス、130B:発光デバイス、130b:発光デバイス、130c:発光デバイス、130G:発光デバイス、130R:発光デバイス、131:保護層、133:ザグリ部、139:領域、140:接続部、142:接着層、150:受光デバイス、151:基板、152:基板、153:絶縁層、162:表示部、164:回路、165:配線、166:導電層、172:FPC、173:IC、190a:レジストマスク、190b:レジストマスク、190c:レジストマスク、201:トランジスタ、204:接続部、205:トランジスタ、209:トランジスタ、210:トランジスタ、211:絶縁層、213:絶縁層、214:絶縁層、215:絶縁層、218:絶縁層、221:導電層、222a:導電層、222b:導電層、223:導電層、225:絶縁層、231i:チャネル形成領域、231n:低抵抗領域、231:半導体層、240:容量、241:導電層、242:接続層、243:絶縁層、245:導電層、251:導電層、252:導電層、254:絶縁層、255a:絶縁層、255b:絶縁層、255c:絶縁層、256:プラグ、261:絶縁層、262:絶縁層、263:絶縁層、264:絶縁層、265:絶縁層、271:プラグ、274a:導電層、274b:導電層、274:プラグ、280:表示モジュール、281:表示部、282:回路部、283a:画素回路、283:画素回路部、284a:画素、284:画素部、285:端子部、286:配線部、290:FPC、291:基板、292:基板、301A:基板、301B:基板、301:基板、310A:トランジスタ、310B:トランジスタ、310:トランジスタ、311:導電層、312:低抵抗領域、313:絶縁層、314:絶縁層、315:素子分離層、320A:トランジスタ、320B:トランジスタ、320:トランジスタ、321:半導体層、323:絶縁層、324:導電層、325:導電層、326:絶縁層、327:導電層、328:絶縁層、329:絶縁層、331:基板、332:絶縁層、335:絶縁層、336:絶縁層、341:導電層、342:導電層、343:プラグ、344:絶縁層、345:絶縁層、346:絶縁層、347:バンプ、348:接着層、351:基板、352:指、353:層、355:機能層、357:層、359:基板、400:表示パネル、401:基板、402:駆動回路部、403:駆動回路部、404:表示部、405B:副画素、405G:副画素、405R:副画素、405:画素、410a:トランジスタ、410:トランジスタ、411i:チャネル形成領域、411n:低抵抗領域、411:半導体層、412:絶縁層、413:導電層、414a:導電層、414b:導電層、415:導電層、416:絶縁層、421:絶縁層、422:絶縁層、423:絶縁層、426:絶縁層、430:画素、431:導電層、450a:トランジスタ、450:トランジスタ、451:半導体層、452:絶縁層、453:導電層、454a:導電層、454b:導電層、455:導電層、700A:電子機器、700B:電子機器、721:筐体、723:装着部、727:イヤホン部、750:イヤホン、751:表示パネル、753:光学部材、756:表示領域、757:フレーム、758:鼻パッド、772:下部電極、785:層、786a:EL層、786b:EL層、786:EL層、788:上部電極、800A:電子機器、800B:電子機器、820:表示部、821:筐体、822:通信部、823:装着部、824:制御部、825:撮像部、827:イヤホン部、832:レンズ、4411:発光層、4412:発光層、4413:発光層、4420:層、4421:層、4422:層、4430:層、4431:層、4432:層、4440:電荷発生層、6500:電子機器、6501:筐体、6502:表示部、6503:電源ボタン、6504:ボタン、6505:スピーカ、6506:マイク、6507:カメラ、6508:光源、6510:保護部材、6511:表示パネル、6512:光学部材、6513:タッチセンサパネル、6515:FPC、6516:IC、6517:プリント基板、6518:バッテリ、7000:表示部、7100:テレビジョン装置、7101:筐体、7103:スタンド、7111:リモコン操作機、7200:ノート型パーソナルコンピュータ、7211:筐体、7212:キーボード、7213:ポインティングデバイス、7214:外部接続ポート、7300:デジタルサイネージ、7301:筐体、7303:スピーカ、7311:情報端末機、7400:デジタルサイネージ、7401:柱、7411:情報端末機、9000:筐体、9001:表示部、9002:カメラ、9003:スピーカ、9005:操作キー、9006:接続端子、9007:センサ、9008:マイクロフォン、9050:アイコン、9051:情報、9052:情報、9053:情報、9054:情報、9055:ヒンジ、9101:携帯情報端末、9102:携帯情報端末、9103:タブレット端末、9200:携帯情報端末、9201:携帯情報端末

Claims (20)

  1.  第1の画素と、前記第1の画素と隣接して配置された第2の画素と、第1の絶縁層と、前記第1の絶縁層上の第2の絶縁層と、を有する表示装置であって、
     前記第1の画素は、第1の画素電極と、前記第1の画素電極を覆う第1のEL層と、前記第1のEL層の上面の一部に接する第3の絶縁層と、前記第1のEL層及び前記第3の絶縁層の上の共通電極と、を有し、
     前記第2の画素は、第2の画素電極と、前記第2の画素電極を覆う第2のEL層と、前記第2のEL層の上面の一部に接する第4の絶縁層と、前記第2のEL層及び前記第4の絶縁層の上の前記共通電極と、を有し、
     前記第1の絶縁層は、前記第3の絶縁層の上面及び側面、前記第4の絶縁層の上面及び側面、前記第1のEL層の側面、ならびに前記第2のEL層の側面に接し、
     前記第1の絶縁層、前記第3の絶縁層、及び前記第4の絶縁層は、それぞれ無機材料を有し、
     前記第2の絶縁層は、有機材料を有し、
     前記第1の絶縁層及び前記第3の絶縁層は、それぞれ前記第1の画素電極上において、第1の突出部を有し、
     前記表示装置の断面視において、前記第1の突出部は、前記第2の絶縁層の端部よりも外側に位置し、
     前記第1の絶縁層及び前記第4の絶縁層は、それぞれ前記第2の画素電極上において、第2の突出部を有し、
     前記表示装置の断面視において、前記第2の突出部は、前記第2の絶縁層の端部よりも外側に位置し、
     前記第1の突出部、及び前記第2の突出部は、前記表示装置の断面視において、それぞれ側面にテーパ形状を有し、
     前記第1の突出部及び前記第2の突出部の側面のテーパ形状におけるテーパ角は、90°未満であり、
     前記第2の絶縁層、前記第1の突出部、及び前記第2の突出部の上に、前記共通電極が重なる、
     表示装置。
  2.  請求項1において、
     前記第3の絶縁層は、前記第1の突出部において、前記第2の絶縁層と重畳する部分より、膜厚が薄い領域を有し、
     前記第4の絶縁層は、前記第2の突出部において、前記第2の絶縁層と重畳する部分より、膜厚が薄い領域を有する、
     表示装置。
  3.  請求項1において、
     前記第2の絶縁層は、前記表示装置の断面視において、側面にテーパ形状を有し、
     前記第2の絶縁層の側面のテーパ形状におけるテーパ角は、90°未満である、
     表示装置。
  4.  請求項1において、
     前記表示装置の断面視において、前記第2の絶縁層の上面は凸曲面形状を有する、表示装置。
  5.  請求項1において、
     前記第2の絶縁層の一部が、前記第1の画素電極と重なり、
     前記第2の絶縁層の他の一部が、前記第2の画素電極と重なる、
     表示装置。
  6.  請求項1において、
     前記第1の画素電極、及び前記第2の画素電極は、前記表示装置の断面視において、それぞれ側面にテーパ形状を有し、
     前記第1の画素電極及び前記第2の画素電極の側面のテーパ形状におけるテーパ角は、90°未満である、
     表示装置。
  7.  請求項1において、
     前記第1の絶縁層、前記第3の絶縁層、及び前記第4の絶縁層は、酸化アルミニウムを有する、
     表示装置。
  8.  請求項1において、
     前記第2の絶縁層は、感光性のアクリル樹脂を有する、
     表示装置。
  9.  請求項1乃至請求項8のいずれか一項において、
     前記第1のEL層の上面と、前記第2のEL層の上面と、前記第2の絶縁層の上面と、前記第1の突出部の上面と、前記第2の突出部の上面と、は前記共通電極と接する領域を有する、
     表示装置。
  10.  請求項1乃至請求項8のいずれか一項において、
     前記第1の画素は、前記第1のEL層と前記共通電極の間に配置される共通層を有し、
     前記第2の画素は、前記第2のEL層と前記共通電極の間に配置される前記共通層を有し、
     前記第1のEL層の上面と、前記第2のEL層の上面と、前記第2の絶縁層の上面と、前記第1の突出部の上面と、前記第2の突出部の上面と、は前記共通層と接する領域を有する、
     表示装置。
  11.  第1の画素電極と、前記第1の画素電極を覆う第1のEL層と、前記第1のEL層の上面に接する第1の絶縁層と、第2の画素電極と、前記第2の画素電極を覆う第2のEL層と、前記第2のEL層の上面に接する第2の絶縁層と、を形成し、
     前記第1のEL層、前記第1の絶縁層、前記第2のEL層、及び前記第2の絶縁層を覆って、第3の絶縁層を成膜し、
     前記第3の絶縁層上に、前記第1の画素電極と前記第2の画素電極に挟まれた領域と重なるように、側面がテーパ形状の第4の絶縁層を形成し、
     前記第4の絶縁層をマスクとして、第1のエッチング処理を行って、前記第3の絶縁層の一部を除去し、前記第1の絶縁層及び前記第2の絶縁層の膜厚を薄くし、
     酸素雰囲気でプラズマ処理を行って、前記第4の絶縁層を縮小させ、
     前記第4の絶縁層をマスクとして、第2のエッチング処理を行って、前記第1の絶縁層の一部、前記第2の絶縁層の一部、及び前記第3の絶縁層の一部を除去し、前記第1のEL層の上面、及び前記第2のEL層の上面を露出させ、
     前記第1のEL層、前記第2のEL層、及び前記第4の絶縁層を覆って、共通電極を形成する、
     表示装置の作製方法。
  12.  請求項11において、
     前記第1の絶縁層及び前記第2の絶縁層として、ALD法を用いて、酸化アルミニウムを成膜する、表示装置の作製方法。
  13.  請求項11において、
     前記第1のEL層、及び前記第2のEL層をフォトリソグラフィ法で形成し、
     前記第1のEL層と、前記第2のEL層との間の距離が8μm以下の領域を有するようにする、
     表示装置の作製方法。
  14.  請求項11において、
     前記第3の絶縁層として、ALD法を用いて、酸化アルミニウムを成膜する、表示装置の作製方法。
  15.  請求項11において、
     前記第4の絶縁層は、感光性のアクリル樹脂を用いて形成する、
     表示装置の作製方法。
  16.  請求項11において、
     前記第4の絶縁層は、上面が凸曲面形状を有する、
     表示装置の作製方法。
  17.  請求項11において、
     前記第1のエッチング処理は、ドライエッチングによって行い、
     前記ドライエッチングにおいて、塩素系のガスを用いる、
     表示装置の作製方法。
  18.  請求項11乃至請求項17のいずれか一項において、
     前記第2のエッチング処理は、ウェットエッチングによって行い、
     前記ウェットエッチングにおいて、アルカリ性の溶液を用いる、
     表示装置の作製方法。
  19.  請求項11乃至請求項17のいずれか一項において、
     前記第2のエッチング処理によって、前記第1の絶縁層及び前記第3の絶縁層に、前記第1の画素電極上において、第1の突出部が形成され、
     前記表示装置の断面視において、前記第1の突出部は、前記第4の絶縁層の端部よりも外側に位置し、
     前記第2のエッチング処理によって、前記第2の絶縁層及び前記第3の絶縁層に、前記第2の画素電極上において、第2の突出部が形成され、
     前記表示装置の断面視において、前記第2の突出部は、前記第4の絶縁層の端部よりも外側に位置し、
     前記第1の突出部、及び前記第2の突出部は、前記表示装置の断面視において、それぞれ側面にテーパ形状を有し、
     前記第1の突出部及び前記第2の突出部の側面のテーパ形状におけるテーパ角は、90°未満である、
     表示装置の作製方法。
  20.  請求項19において、
     前記第3の絶縁層は、前記第1の突出部において、前記第4の絶縁層と重畳する部分より、膜厚が薄い領域を有し、
     前記第3の絶縁層は、前記第2の突出部において、前記第4の絶縁層と重畳する部分より、膜厚が薄い領域を有する、
     表示装置の作製方法。
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