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发光器件、显示装置、显示模块、电子设备

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


发光器件、显示装置、显示模块、电子设备

技术领域

本发明的一个方式涉及一种发光器件、显示装置、显示模块、电子设备或半导体装置。

注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。此外,本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。由此,更具体而言,作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的例子可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法或者这些装置的制造方法。

背景技术

例如,已知包括第一像素的用作电光装置的有机EL装置的结构(专利文献1)。第一像素包括发光像素R、发光像素G及发光像素B。另外,发光像素R、发光像素G及发光像素B都包括反射层、对置电极、光程长调整层及功能层,对置电极被用作半透射半反射层,在各发光像素中,光程长调整层及功能层设置在反射层与对置电极间。另外,发光像素R的光程长调整层包括第三绝缘层及第四绝缘层,发光像素G的光程长调整层包括用作亮度调整层的第四绝缘层,发光像素B的光程长调整层不包括第三绝缘层。

[专利文献1]日本专利申请公开第2019-135724号公报

发明内容

本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖显示装置。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖显示模块。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖电子设备。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖发光器件、新颖显示装置、新颖显示模块、新颖电子设备或新颖半导体装置。

注意,这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意,本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的目的。

(1)本发明的一个方式是一种发光器件,包括:第一反射膜;第一层;第二层;第三层;第四层;以及第一电极。

第一电极与第一反射膜重叠,第四层位于第一电极与第一反射膜间,第四层包含第一发光性材料,第一发光性材料的发射光谱在第一波长处具有峰。

第三层位于第四层与第一反射膜间,第三层包含有机化合物,该有机化合物在450nm以上且650nm以下的任意波长处具有1.45以上且1.75以下的寻常光折射率。

第二层位于第三层与第一反射膜间,第二层对具有第一波长的光具有透光性,第二层包括第二电极,第二层包含5原子%以上的原子序数为21至83的元素。

第一层位于第二层与第一反射膜间,第一层对具有第一波长的光具有透光性,第一层包含95原子%以上的原子序数为1至20的元素。

第一反射膜反射具有第一波长的光。

(2)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第二层在第一波长处具有高于第三层的寻常光折射率,并且第二层与第三层在第一波长下的寻常光折射率之差为0.2以上且1.5以下。

(3)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第一层在第一波长处具有低于第二层的寻常光折射率,并且第一层与第二层在第一波长下的寻常光折射率之差为0.2以上且1.8以下。

(4)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第一层在第一波长处具有1.20以上且1.70以下的寻常光折射率,并且第一层具有绝缘性。

(5)另外,本发明的一个方式是一种发光器件,包括:第一反射膜;第一层;第二层;第三层;第四层;以及第一电极。

第一电极与第一反射膜重叠,第四层位于第一电极与第一反射膜间,第四层包含第一发光性材料,第一发光性材料的发射光谱在第一波长处具有峰。

第三层位于第四层与第一反射膜间,第三层包含有机化合物,该有机化合物以相对于分子内的总碳原子数23%以上且55%以下的比率包含以sp

第二层位于第三层与第一反射膜间,第二层对具有第一波长的光具有透光性,第二层包括第二电极,第二层包含5原子%以上的原子序数为21至83的元素。

第一层位于第二层与第一反射膜间,第一层对具有第一波长的光具有透光性,第一层包含95原子%以上的原子序数为1至20的元素。

第一反射膜反射具有第一波长的光。

(6)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第二层包含金属氧化物,并且金属氧化物包含铟、锡、锌、镓或钛。

(7)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第一层包含氧化硅或氧化铝。

(8)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第一反射膜具有导电性,并且第一反射膜与第二电极电连接。

(9)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第一反射膜包含银或铝。

(10)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第一电极对具有第一波长的光具有透光性。

(11)另外,本发明的一个方式是上述发光器件,其中第一电极包含银、镁、铝、铟、锡、锌、镓或钛。

(12)另外,本发明的一个方式是一种显示装置,包括:第一发光器件;以及第二发光器件。

第一发光器件具有上述结构。

第二发光器件与第一发光器件相邻,第二发光器件包括:第二反射膜;第五层;第六层;第七层;第八层;以及第三电极。

第三电极与第二反射膜重叠。

第八层位于第三电极与第二反射膜间,第八层包含第二发光性材料,第二发光性材料的发射光谱在第二波长处具有峰,第二波长比第一波长长。

第七层位于第八层与第二反射膜间,第七层包含有机化合物,该有机化合物在450nm以上且650nm以下的任意波长处具有1.45以上且1.75以下的寻常光折射率。

第六层包含与第二层相同的材料,第六层位于第三电极与第二反射膜间,第六层对具有第二波长的光具有透光性,第六层包括第四电极。

第五层包含与第一层相同的材料,第五层位于第六层与第二反射膜间,第五层对具有第二波长的光具有透光性。

第二反射膜与第一反射膜相邻,第二反射膜反射具有第二波长的光。

(13)另外,本发明的一个方式是一种显示装置,包括:第一发光器件;以及第二发光器件。

第一发光器件具有上述结构。

第二发光器件与第一发光器件相邻,第二发光器件包括:第二反射膜;第五层;第六层;第七层;第八层;以及第三电极。

第三电极与第二反射膜重叠。

第八层位于第三电极与第二反射膜间,第八层包含第二发光性材料,第二发光性材料的发射光谱在第二波长处具有峰,第二波长比第一波长长。

第七层位于第八层与第二反射膜间,第七层包含有机化合物,该有机化合物以相对于分子内的总碳原子数23%以上且55%以下的比率包含以sp

第六层包含与第二层相同的材料,第六层位于第三电极与第二反射膜间,第六层对具有第二波长的光具有透光性,第六层包括第四电极。

第五层包含与第一层相同的材料,第五层位于第六层与第二反射膜间,第五层对具有第二波长的光具有透光性。

第二反射膜与第一反射膜相邻,第二反射膜反射具有第二波长的光。

(14)另外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第七层比第三层厚。

(15)另外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第六层与第二层的厚度之差大于0nm且小于5nm。

(16)另外,本发明的一个方式是上述显示装置,其中第五层与第一层的厚度之差大于0nm且小于5nm。

(17)另外,本发明的一个方式是一种显示模块,包括:上述显示装置;以及连接器和集成电路中的至少一个。

(18)另外,本发明的一个方式是一种电子设备,包括:上述显示装置;以及电池、照相机、扬声器和麦克风中的至少一个。

在本说明书的附图中,根据其功能对构成要素进行分类而示出为彼此独立的方框的方框图,但是,实际上的构成要素难以根据其功能完全划分,而一个构成要素会涉及多个功能。

在本说明书中,发光装置包括使用发光器件的图像显示器件。另外,发光装置有时还包括如下模块:发光器件安装有连接器诸如各向异性导电膜(ACF:AnisotropicConductive Film)或TCP(Tape Carrier Package:带载封装)的模块;在TCP的端部设置有印刷线路板的模块;或者通过COG(Chip On Glass:玻璃覆晶封装)方式在发光器件上直接安装有IC(集成电路)的模块。再者,照明装置等有时包括发光装置。

根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖显示装置。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖显示模块。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖电子设备。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖发光器件。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖显示装置。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖显示模块。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖电子设备。

注意,这些效果的记载并不妨碍其他效果的存在。此外,本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。注意,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的效果。

附图说明

图1A及图1B是说明根据实施方式的发光器件的结构的图;

图2A及图2B是说明根据实施方式的发光器件的结构的图;

图3A及图3B是说明根据实施方式的发光器件的结构的图;

图4A至图4C是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图5A及图5B是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图6A至图6C是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图7是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图8是说明根据实施方式的显示模块的结构的图;

图9A及图9B是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图10是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图11是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图12是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图13是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图14是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图15是说明根据实施方式的显示模块的结构的图;

图16A至图16C是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图17是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图18是说明根据实施方式的显示装置的结构的图;

图19A至图19D是说明根据实施方式的电子设备的一个例子的图;

图20A至图20F是说明根据实施方式的电子设备的一个例子的图;

图21A至图21G是说明根据实施方式的电子设备的一个例子的图;

图22是说明根据实施例的发光器件的结构的图;

图23是说明根据实施例的发光器件的结构的图;

图24是说明根据实施例的发光性材料的发射光谱的图;

图25是说明根据实施例的材料的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图;

图26是说明根据实施例的材料的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图;

图27是说明根据实施例的材料的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图;

图28是说明根据实施例的材料的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图;

图29是说明根据实施例的材料的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图;

图30是说明根据实施例的材料的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图。

具体实施方式

本发明的一个方式的发光器件包括第一反射膜、第一层、第二层、第三层、第四层以及第一电极。第一电极与第一反射膜重叠,第四层位于第一电极与第一反射膜间,第四层包含第一发光性材料,第一发光性材料的发射光谱在第一波长处具有峰,第三层位于第四层与第一反射膜间,第三层包含在450nm以上且650nm以下的任意波长处具有1.45以上且1.75以下的寻常光折射率的有机化合物。第二层位于第三层与第一反射膜间,第二层对具有第一波长的光具有透光性,第二层包括第二电极,第二层包含5原子%以上的原子序数为21至83的元素,第一层位于第二层与第一反射膜间,第一层对具有第一波长的光具有透光性,第一层包含95原子%以上的原子序数为1至20的元素,并且第一反射膜反射具有第一波长的光。

由此,第三层的寻常光折射率低于第二层。另外,第二层的寻常光折射率高于第一层。另外,从第四层向第一反射膜发射的光从寻常光折射率低的区域进入寻常光折射率高的区域。另外,可以在第三层与第二层间反射其一部分。另外,所反射的光可以干涉到从第四层向第一电极发射的光而相互加强。另外,该光的其他一部分从寻常光折射率高的区域进入寻常光折射率低的区域。另外,可以在第二层与第一层间反射其一部分。另外,所反射的光可以干涉到从第四层向第一电极发射的光而相互加强。另外,所反射的光可以干涉到在第三层与第二层间反射的光而相互加强。另外,在第一反射膜反射的光也可以干涉到从第四层向第一电极发射的光而相互加强。另外,可以高效地提取从第四层发射的光。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。

参照附图对实施方式进行详细说明。注意,本发明不局限于以下说明,所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。注意,在下面说明的发明结构中,在不同的附图中共同使用相同的符号来表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反复说明。

实施方式1

在本实施方式中,参照图1A及图1B以及图2A及图2B说明本发明的一个方式的发光器件的结构。

图1A是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的截面图,图1B是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的发射光谱及寻常光折射率的波长依赖性的图。

图2A是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的能量图。图2B是说明本发明的一个方式的发光器件的一部分结构的截面图。

<发光器件550X的结构例子1>

本实施方式所说明的发光器件550X包括反射膜REFX、层LNX、层HNX、单元103X及电极552X(参照图1A)。层HNX包括电极551X,单元103X包括层113X、层112X及层111X。另外,发光器件550X包括层104X及层105X。

电极552X与反射膜REFX重叠,电极552X对具有波长λX的光具有透光性。

<<单元103X的结构例子>>

单元103X具有单层结构或叠层结构。例如,单元103X包括层111X、层112X及层113X。单元103X具有发射光ELX的功能。

层111X位于层113X与层112X之间,层113X位于电极552X与层111X之间,层112X位于层111X与电极551X之间。

例如,可以将选自发光层、空穴传输层、电子传输层以及载流子阻挡层等功能层中的层用于单元103X。此外,可以将选自空穴注入层、电子注入层、激子阻挡层以及电荷产生层等功能层中的层用于单元103X。

<<层111X的结构例子1>>

层111X位于电极552X与反射膜REFX间且包含发光性材料EMX。发光性材料EMX的发射光谱在波长λX具有峰。例如,可以将发射蓝色光的材料用作发光性材料(参照图1B)。此外,可以将主体材料用于层111X。

可以将层111X称为发光层。优选在空穴与电子复合的区域中配置层111X。由此,可以高效地将载流子复合所产生的能量转换为光而发射。

此外,优选从用于电极等的金属远离的方式配置层111X。因此,可以抑制因用于电极等的金属而发生猝灭现象。

此外,优选的是,调节从具有反射性的电极等到层111X的距离,以在对应于发光波长的合适位置配置层111X。由此,通过利用电极等所反射的光与层111X所发射的光的干涉现象,可以相互加强振幅。此外,可以加强规定波长的光来使光谱变窄。此外,可以以较高光强度得到鲜明的发光颜色。换言之,通过在电极等之间的合适位置配置层111X,可以获得微腔结构。

例如,可以将荧光发光物质、磷光发光物质或呈现热活化延迟荧光(TADF:Thermally Activated Delayed Fluorescence)的物质(也称为TADF材料)用于发光性材料。由此,可以将因载流子的复合而产生的能量从发光性材料作为光ELX发射。

[荧光发光物质]

可以将荧光发光物质用于层111X。例如,可以将下述荧光发光物质用于层111X。注意,荧光发光物质不局限于此,可以将各种已知的荧光发光物质用于层111X。

具体而言,可以使用5,6-双[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2’-联吡啶(简称:PAP2BPy)、5,6-双[4’-(10-苯基-9-蒽基)联苯-4-基]-2,2’-联吡啶(简称:PAPP2BPy)、N,N’-二苯基-N,N’-双[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(简称:1,6FLPAPrn)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(简称:1,6mMemFLPAPrn)、N,N’-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基二苯乙烯-4,4’-二胺(简称:YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称:YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(简称:2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:PCAPA)、苝、2,5,8,11-四(叔丁基)苝(简称:TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBAPA)、N,N”-(2-叔丁基蒽-9,10-二基二-4,1-亚苯基)双[N,N’,N’-三苯基-1,4-亚苯基二胺](简称:DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称:2PCAPPA)、N,N’-(芘-1,6-二基)双[(6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](简称:1,6BnfAPrn-03)、3,10-双[N-(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-N-苯基氨基]萘并[2,3-b;6,7-b’]双苯并呋喃(简称:3,10PCA2Nbf(IV)-02)、3,10-双[N-(二苯并呋喃-3-基)-N-苯基氨基]萘并[2,3-b;6,7-b’]双苯并呋喃(简称:3,10FrA2Nbf(IV)-02)等。

尤其是,以1,6FLPAPrn、1,6mMemFLPAPrn、1,6BnfAPrn-03等芘二胺化合物为代表的稠合芳族二胺化合物具有高空穴俘获性和良好的发光效率或可靠性,所以是优选的。

另外,可以使用N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-亚苯基二胺(简称:2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N”,N”,N”’,N”’-八苯基二苯并[g,p]

另外,可以使用2-(2-{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称:DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCM2)、N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)并四苯-5,11-二胺(简称:p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)苊并[1,2-a]荧蒽-3,10-二胺(简称:p-mPhAFD)、2-{2-异丙基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCJTI)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:DCJTB)、2-(2,6-双{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称:BisDCM)、2-{2,6-双[2-(8-甲氧基-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称:BisDCJTM)等。

[磷光发光物质]

可以将磷光发光物质用于层111X。例如,可以将下述磷光发光物质用于层111X。注意,磷光发光物质不局限于此,可以将各种已知的磷光发光物质用于层111X。

例如,可以将如下材料用于层111X:具有4H-三唑骨架的有机金属铱配合物、具有1H-三唑骨架的有机金属铱配合物、具有咪唑骨架的有机金属铱配合物、具有吸电子基团且以苯基吡啶衍生物为配体的有机金属铱配合物、具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物、具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物、具有吡啶骨架的有机金属铱配合物、稀土金属配合物、铂配合物等。

[磷光发光物质(蓝色)]

作为具有4H-三唑骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2,6-二甲基苯基)-4H-1,2,4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}铱(III)(简称:[Ir(mpptz-dmp)

作为具有1H-三唑骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1,2,4-三唑(triazolato)]铱(III)(简称:[Ir(Mptz1-mp)

作为具有咪唑骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用fac-三[1-(2,6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]铱(III)(简称:[Ir(iPrpim)

作为以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属铱配合物等,例如可以使用双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C

上述物质是发射蓝色磷光的化合物,并且是在440nm至520nm具有发光波长的峰的化合物。

[磷光发光物质(绿色)]

作为具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三(4-甲基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称:[Ir(mppm)

作为具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用(乙酰丙酮根)双(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪根)铱(III)(简称:[Ir(mppr-Me)

作为具有吡啶骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三(2-苯基吡啶根-N,C

[Ir(5mppy-d

作为稀土金属配合物,例如可以举出三(乙酰丙酮根)(单菲咯啉)铽(III)(简称:[Tb(acac)

上述物质主要是发射绿色磷光的化合物,并且在500nm至600nm具有发光波长的峰。另外,由于具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物具有特别良好的可靠性或发光效率。

[磷光发光物质(红色)]

作为具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用(二异丁酰基甲烷根)双[4,6-双(3-甲基苯基)嘧啶根]铱(III)(简称:[Ir(5mdppm)

作为具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用(乙酰丙酮根)双(2,3,5-三苯基吡嗪根)铱(III)(简称:[Ir(tppr)

作为具有吡啶骨架的有机金属铱配合物等,例如可以使用三(1-苯基异喹啉-N,C

作为稀土金属配合物等,例如可以使用三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮根)(单菲咯啉)铕(III)(简称:[Eu(DBM)

作为铂配合物等,例如可以使用2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉铂(II)(简称:PtOEP)等。

上述物质是发射红色磷光的化合物,并且在600nm至700nm具有发光峰。另外,具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物可以获得红色发光,其具有能够适当地用于显示装置的色度。

[呈现热活化延迟荧光(TADF)的物质]

可以将TADF材料用于层111X。此外,当使用TADF材料作为发光物质时,主体材料的S1能级优选比TADF材料的S1能级高。此外,主体材料的T1能级优选比TADF材料的T1能级高。

例如,可以将以下所示的TADF材料用于发光性材料。注意,不局限于此,可以使用各种已知的TADF材料。

由于TADF材料中S1能级与T1能级之差小而可以利用少量热能量将三重激发态反系间窜跃(上转换)为单重激发态。由此,可以高效地从三重激发态生成单重激发态。另外,可以将三重激发能转换成发光。

以两种物质形成激发态的激基复合物(Exciplex)由于S1能级和T1能级之差极小而具有能够将三重激发能转换为单重激发能的TADF材料的功能。

注意,作为T1能级的指标,可以使用在低温(例如,77K至10K)下观察到的磷光光谱。关于TADF材料,优选的是,当以通过在荧光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为S1能级并以通过在磷光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为T1能级时,S1能级与T1能级之差为0.3eV以下,更优选为0.2eV以下。

例如,可以将富勒烯及其衍生物、吖啶及其衍生物以及伊红衍生物等用于TADF材料。另外,可以将包含镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、铂(Pt)、铟(In)或钯(Pd)等的含金属卟啉用于TADF材料。

具体而言,可以使用以下述结构式表示的原卟啉-氟化锡配合物(SnF

[化学式1]

另外,例如可以将具有富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环的一方或双方的杂环化合物用于TADF材料。

具体而言,可以使用以下述结构式表示的2-(联苯-4-基)-4,6-双(12-苯基吲哚并[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(简称:PIC-TRZ)、9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9’-苯基-9H,9’H-3,3’-联咔唑(简称:PCCzTzn)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:PCCzPTzn)、2-[4-(10H-吩恶嗪-10-基)苯基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5,10-二氢吩嗪-10-基)苯基]-4,5-二苯基-1,2,4-三唑(简称:PPZ-3TPT)、3-(9,9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧杂蒽-9-酮(简称:ACRXTN)、双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)苯基]硫砜(简称:DMAC-DPS)、10-苯基-10H,10’H-螺[吖啶-9,9’-蒽]-10’-酮(简称:ACRSA)等。

[化学式2]

该杂环化合物具有富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环,电子传输性和空穴传输性都高,所以是优选的。尤其是,在具有缺π电子型杂芳环的骨架中,吡啶骨架、二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架、哒嗪骨架)及三嗪骨架稳定且可靠性良好,所以是优选的。尤其是,苯并呋喃并嘧啶骨架、苯并噻吩并嘧啶骨架、苯并呋喃并吡嗪骨架、苯并噻吩并吡嗪骨架的电子接收性高且可靠性良好,所以是优选的。

另外,在具有富π电子型杂芳环的骨架中,吖啶骨架、吩恶嗪骨架、吩噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架稳定且可靠性良好,所以优选具有上述骨架中的至少一个。另外,作为呋喃骨架优选使用二苯并呋喃骨架,作为噻吩骨架优选使用二苯并噻吩骨架。作为吡咯骨架,特别优选使用吲哚骨架、咔唑骨架、吲哚并咔唑骨架、联咔唑骨架、3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。

在富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环直接键合的物质中,富π电子型杂芳环的电子供给性和缺π电子型杂芳环的电子接收性都高而S1能级与T1能级之间的能量差变小,可以高效地获得热活化延迟荧光,所以是特别优选的。另外,也可以使用键合有如氰基等吸电子基团的芳香环代替缺π电子型杂芳环。此外,作为富π电子骨架,可以使用芳香胺骨架、吩嗪骨架等。

此外,作为缺π电子骨架,可以使用氧杂蒽骨架、二氧化噻吨(thioxanthenedioxide)骨架、噁二唑骨架、三唑骨架、咪唑骨架、蒽醌骨架、苯基硼烷或boranthrene等含硼骨架、苯甲腈或氰苯等具有腈基或氰基的芳香环或杂芳环、二苯甲酮等羰骨架、氧化膦骨架、砜骨架等。

如此,可以使用缺π电子骨架及富π电子骨架代替缺π电子型杂芳环和富π电子型杂芳环中的至少一个。

<<层111X的结构例子2>>

可以将具有载流子传输性的材料用作主体材料。例如,可以将具有空穴传输性的材料、具有电子传输性的材料、呈现热活化延迟荧光(TADF:Thermally Activated DelayedFluorescence)的物质、具有蒽骨架的材料及混合材料等用于主体材料。注意,优选将其带隙大于层111X中的发光性材料的材料用于主体材料。因此,可以抑制层111X所产生的从激子到主体材料的能量转移。

[具有空穴传输性的材料]

可以将空穴迁移率为1×10

例如,可以将胺化合物或具有富π电子型杂芳环骨架的有机化合物用于具有空穴传输性的材料。具体而言,可以使用具有芳香胺骨架的化合物、具有咔唑骨架的化合物、具有噻吩骨架的化合物、具有呋喃骨架的化合物等。尤其是,具有芳香胺骨架的化合物或具有咔唑骨架的化合物具有良好的可靠性和高空穴传输性并有助于降低驱动电压,所以是优选的。

作为具有芳香胺骨架的化合物,例如可以使用4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称:NPB)、N,N’-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)4,4’-二胺联苯(简称:TPD)、N,N’-双(9,9’-螺二[9H-芴]-2-基)-N,N’-二苯基-4,4’-二胺联苯(简称:BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:mBPAFLP)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBA1BP)、4,4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBNBB)、9,9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]芴-2-胺(简称:PCBAF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9’-螺二[9H-芴]-2-胺(简称:PCBASF)等。

作为具有咔唑骨架的化合物,例如可以使用1,3-双(N-咔唑基)苯(简称:mCP)、4,4’-二(N-咔唑基)联苯(简称:CBP)、3,6-双(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(简称:CzTP)、3,3’-双(9-苯基-9H--咔唑)(简称:PCCP)等。

作为具有噻吩骨架的化合物,例如可以使用4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(简称:DBT3P-II)、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]二苯并噻吩(简称:DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(简称:DBTFLP-IV)等。

作为具有呋喃骨架的化合物,例如可以使用4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(简称:DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(简称:mmDBFFLBi-II)等。

[具有电子传输性的材料]

例如,可以将金属配合物或具有缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。

作为金属配合物,例如可以使用双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(II)(简称:BeBq

作为具有缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物,例如可以使用具有聚唑(polyazole)骨架的杂环化合物、具有二嗪骨架的杂环化合物、具有吡啶骨架的杂环化合物、具有三嗪骨架的杂环化合物等。尤其是,具有二嗪骨架的杂环化合物或具有吡啶骨架的杂环化合物具有良好的可靠性,所以是优选的。此外,具有二嗪(嘧啶或吡嗪)骨架的杂环化合物具有高电子传输性,从而可以降低驱动电压。

作为具有聚唑骨架的杂环化合物,例如可以使用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(简称:PBD)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(简称:TAZ)、1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(简称:OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(简称:CO11)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(简称:TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称:mDBTBIm-II)等。

作为具有二嗪骨架的杂环化合物,例如可以使用2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3-基]二苯并[f,h]喹喔啉(简称:2mCzBPDBq)、4,6-双[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(简称:4,6mPnP2Pm)、4,6-双[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(简称:4,6mDBTP2Pm-II)、4,8-双[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-苯并[h]喹唑啉(简称:4,8mDBtP2Bqn)等。

作为具有吡啶骨架的杂环化合物,例如可以使用3,5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称:35DCzPPy)、1,3,5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称:TmPyPB)等。

作为具有三嗪骨架的杂环化合物,例如可以使用2-[3’-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)’联苯-3-基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:mFBPTzn)、2-[(1,1’-联苯)-4-基]-4-苯基-6-[9,9’-螺二(9H-芴)-2-基]-1,3,5-三嗪(简称:BP-SFTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-基)苯基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:mBnfBPTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-6-基)苯基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(简称:mBnfBPTzn-02)等。

[具有蒽骨架的材料]

可以将具有蒽骨架的有机化合物用于主体材料。尤其是,在作为发光物质使用荧光发光物质时,具有蒽骨架的有机化合物很合适。由此,可以实现发光效率及耐久性良好的发光器件。

作为具有蒽骨架的有机化合物,具有二苯基蒽骨架,尤其是具有9,10-二苯基蒽骨架的有机化合物在化学上稳定,所以是优选的。另外,在主体材料具有咔唑骨架时,空穴的注入及传输性提高,所以是优选的。尤其是,在主体材料具有二苯并咔唑骨架的情况下,其最高占据分子轨道(HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital)能级比咔唑浅0.1eV左右,不仅空穴容易注入,而且空穴传输性及耐热性也得到提高,所以是优选的。注意,从上述空穴注入及传输性的观点来看,也可以使用苯并芴骨架或二苯并芴骨架代替咔唑骨架。

因此,作为主体材料优选使用具有9,10-二苯基蒽骨架和咔唑骨架的物质、具有9,10-二苯基蒽骨架和苯并咔唑骨架的物质、具有9,10-二苯基蒽骨架和二苯并咔唑骨架的物质。

例如,可以使用6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽)苯基]苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(简称:2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4’-(9-苯基-9H-芴-9-基)联苯-4’-基}蒽(简称:FLPPA)、9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(简称:αN-βNPAnth)、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:PCzPA)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基(anthracenyl))苯基]-9H-咔唑(简称:CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(简称:cgDBCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称:PCPN)等。

尤其是,CzPA、cgDBCzPA、2mBnfPPA、PCzPA呈现非常良好的特性。

[呈现热活化延迟荧光(TADF)的材料]

可以将TADF材料用作主体材料。在将TADF材料用作主体材料时,可以通过反系间窜跃将在TADF材料中生成的三重态激发能转换为单重态激发能。另外,可以将激发能转移到发光物质。换言之,TADF材料被用作能量供体,发光物质被用作能量受体。由此,可以提高发光器件的发光效率。

当上述发光物质为荧光发光物质时这是非常有效的。此外,此时,为了得到高发光效率,TADF材料的S1能级优选比荧光发光物质的S1能级高。此外,TADF材料的T1能级优选比荧光发光物质的S1能级高。因此,TADF材料的T1能级优选比荧光发光物质的T1能级高。

此外,优选使用呈现与荧光发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的发光的TADF材料。由此,激发能顺利地从TADF材料转移到荧光发光物质,可以高效地得到发光,所以是优选的。

为了高效地从三重激发能通过反系间窜跃生成单重激发能,优选在TADF材料中产生载流子的复合。此外,优选的是在TADF材料中生成的三重激发能不转移到荧光发光物质的三重激发能。为此,荧光发光物质优选在荧光发光物质所具有的发光体(成为发光的原因的骨架)的周围具有保护基。作为该保护基,优选为不具有π键的取代基,优选为饱和烃,具体而言,可以举出碳原子数为3以上且10以下的烷基、取代或未取代的碳原子数为3以上且10以下的环烷基、碳原子数为3以上且10以下的三烷基硅基,更优选具有多个保护基。不具有π键的取代基由于几乎没有传输载流子的功能,所以对载流子传输或载流子复合几乎没有影响,可以使TADF材料与荧光发光物质的发光体彼此远离。

在此,发光体是指在荧光发光物质中成为发光的原因的原子团(骨架)。发光体优选为具有π键的骨架,优选具有芳香环,并优选具有稠合芳香环或稠合杂芳环。

作为稠合芳香环或稠合杂芳环,可以举出菲骨架、二苯乙烯骨架、吖啶酮骨架、吩恶嗪骨架、吩噻嗪骨架等。尤其是,具有萘骨架、蒽骨架、芴骨架、

例如,可以将可用于发光性材料的TADF材料用于主体材料。

[混合材料的结构例子1]

此外,可以将混合多种物质的材料用于主体材料。例如,可以将混合具有电子传输性的材料和具有空穴传输性的材料用于混合材料。混合的材料中的具有空穴传输性的材料和具有电子传输性的材料的重量比为(具有空穴传输性的材料/具有电子传输性的材料)=(1/19)以上且(19/1)以下即可。由此,可以容易调整层111X的载流子传输性。此外,可以更简便地进行复合区域的控制。

[混合材料的结构例子2]

可以将混合磷光发光物质的材料用于主体材料。磷光发光物质在作为发光物质使用荧光发光物质时可以被用作对荧光发光物质供应激发能的能量供体。

[混合材料的结构例子3]

可以将包含形成激基复合物的材料的混合材料用于主体材料。例如,可以将所形成的激基复合物的发射光谱与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的材料用于主体材料。因此,可以使能量转移变得顺利,从而可以提高发光效率。另外,可以抑制驱动电压。通过采用这样的结构,可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质(磷光材料)的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer:激基复合物-三重态能量转移)的发光。

可以将磷光发光物质用于形成激基复合物的材料的至少一个。由此,可以利用反系间窜跃。或者,可以高效地将三重激发能转换为单重激发能。

作为形成激基复合物的材料的组合,具有空穴传输性的材料的HOMO能级优选为具有电子传输性的材料的HOMO能级以上。或者,具有空穴传输性的材料的LUMO能级优选为具有电子传输性的材料的LUMO能级以上。由此,可以高效地形成激基复合物。另外,材料的LUMO能级及HOMO能级可以从电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。具体而言,可以利用循环伏安(CV)测量法测量还原电位及氧化电位。

注意,激基复合物的形成例如可以通过如下方法确认:对具有空穴传输性的材料的发射光谱、具有电子传输性的材料的发射光谱及混合这些材料而成的混合膜的发射光谱进行比较,当观察到混合膜的发射光谱比各材料的发射光谱向长波长一侧漂移(或者在长波长一侧具有新的峰)的现象时说明形成有激基复合物。或者,对具有空穴传输性的材料的瞬态光致发光(PL)、具有电子传输性的材料的瞬态PL及混合这些材料而成的混合膜的瞬态PL进行比较,当观察到混合膜的瞬态PL寿命与各材料的瞬态PL寿命相比具有长寿命成分或者延迟成分的比率变大等瞬态响应不同时说明形成有激基复合物。此外,可以将上述瞬态PL称为瞬态电致发光(EL)。换言之,与对具有空穴传输性的材料的瞬态EL、具有电子传输性的材料的瞬态EL及这些材料的混合膜的瞬态EL进行比较,观察瞬态响应的不同,可以确认激基复合物的形成。

<<层112X的结构例子>>

层112X位于层111X与反射膜REFX间(参照图1A)。例如,可以将具有空穴传输性的材料用于层112X。此外,可以将层112X称为空穴传输层。注意,优选将其带隙大于层111X中的发光性材料的材料用于层112X。因此,可以抑制从层111X所产生的激子向层112X的能量转移。

层112X包含有机化合物LNOM。有机化合物LNOM具有空穴传输性。

层111X与层HNX间的距离优选大于0nm且为85nm以下。例如,在电极551X构成层HNX的靠近层111X的面时,层111X与电极551X间的距离优选大于0nm且为85nm以下。

[有机化合物LNOM]

例如,可以将在蓝色发光区域(455nm以上且465nm以下)的寻常光折射率为1.40以上且1.75以下并具有空穴传输性的有机化合物LNOM用于层112X。或者,可以将对于通常用于折射率的测量的633nm的光的寻常光折射率为1.40以上且1.70以下并具有空穴传输性的有机化合物LNOM用于层112X。注意,在本说明书中,对于波長λL的光的寻常光折射率相当于制造在Si晶片上沉积目的层的样品而利用光谱椭偏仪测量该样品的数值。另外,为了便于说明,将不具有双折射率的样品的折射率也称为寻常光折射率。

优选的是,有机化合物LNOM的在波长λX处的寻常光折射率与层111X和电极551X间的距离之积的值除以波长λX的值大于0且为0.3以下。从层111X向电极551X发射的光的一部分被其折射率高于层112X的电极551X反射,该反射导致相位反转。换言之,发生相当于波长λX的0.5倍的相移。另外,从层111X向电极551X发射的光被电极551X反射,该光在层111X与电极551X间往返直到返回到层111X。通过将有机化合物LNOM的在波长λX处的寻常光折射率与该距离之积的值除以波长λX的值设定为大于0且为0.3以下,从层111X向电极551X发射的光与从层111X向电极552X发射的光相互加强,而发挥提高光提取效率的效果。

有机化合物LNOM以相对于分子内的总碳原子数23%以上且55%以下的比率包含以sp

例如,可以将包含第一芳香基、第二芳香基以及第三芳香基且这些第一芳香基、第二芳香基以及第三芳香基与同一氮原子键合的单胺化合物用于层112X。

该单胺化合物优选为如下化合物:相对于分子内的总碳原子数的以sp

另外,优选的是,该单胺化合物具有至少一个芴骨架,第一芳香基、第二芳香基和第三芳香基中的任一个或多个为芴骨架。

作为上述具有空穴传输性的有机化合物,例如可以举出具有如下述通式(G

[化学式3]

注意,在上述通式(G

[化学式4]

在上述通式(G

[化学式5]

在上述通式(G

[化学式6]

在上述通式(G

碳原子只以sp

此外,在上述通式(G

另外,具有至少一个芳香基且该芳香基具有第一至第三苯环及至少三个烷基的芳基胺化合物也可以适当地用于有机化合物LNOM。此外,假设第一至第三苯环依次键合且第一苯环直接键合到胺中的氮。

注意,第一苯环也可以还具有取代或未取代的苯基,优选具有未取代的苯基。此外,上述第二苯环或上述第三苯环也可以具有被烷基取代的苯基。

此外,假设氢原子不直接与该第一至第三苯环中的两个以上的苯环,优选为所有苯环的1位及3位的碳原子键合而与上述第一至第三苯环、上述被烷基取代的苯基、上述至少三个烷基和上述胺中的氮原子中的任一个键合。

此外,上述芳基胺化合物优选还具有第二芳香基。作为第二芳香基,优选使用未取代的单环或者具有取代或未取代的三环以下的稠合环的基,其中更优选使用具有取代或未取代的三环以下的稠合环,该稠合环具有成环碳原子数为6至13的稠合环,尤其优选使用具有芴环的基。此外,作为第二芳香基优选使用二甲基芴基。

此外,上述芳基胺化合物优选还具有第三芳香基。第三芳香基为具有一个至三个取代或未取代的苯环的基。

上述至少三个烷基、键合于苯基的烷基优选为碳原子数为2至5的链烷基。尤其是,作为该烷基优选使用碳原子数为3至5的具有支链的链烷基,更优选使用叔丁基。

作为上述具有空穴传输性的有机化合物LNOM,例如可以举出具有如下述通式(G

[化学式7]

在上述通式(G

[化学式8]

此外,在上述通式(G

[化学式9]

注意,在上述通式(G

此外,在上述通式(G

此外,当在通式(G

上述具有空穴传输性的有机化合物在蓝色发光区域(455nm以上且465nm以下)的寻常光折射率为1.40以上且1.75以下,或者,对于通常用于折射率的测量的633nm的光的寻常光折射率优选为1.40以上且1.70以下,并且该有机化合物的空穴传输性良好。同时,玻璃化转变温度(Tg)也很高,由此可以得到高可靠性有机化合物。这种有机化合物还具有充分的空穴传输性。

作为上述材料,例如优选使用:N,N-双(4-环己基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:dchPAF)、N-[(4’-环己基)联苯-4-基]-N-(4-环己基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:chBichPAF)、N,N-双(4-环己基苯基)-N-(螺[环己烷-1,9’-[9H]芴]-2’-基)胺(简称:dchPASchF)、N-[(4’-环己基)联苯-4-基]-N-(4-环己基苯基)-N-(螺[环己烷-1,9’-[9H]芴]-2’-基)胺(简称:chBichPASchF)、N-(4-环己基苯基)双(螺[环己烷-1,9’-[9H]芴]-2’-基)胺(简称:SchFB1chP)、N-[(3’,5’-二叔丁基)-1,1’-联苯-4-基]-N-(4-环己基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBuBichPAF)、N,N-双(3’,5’-二叔丁基-1,1’-联苯-4-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:dmmtBuBiAF)、N-(3,5-二叔丁基苯基)-N-(3’,5’-二叔丁基-1,1’-联苯-4-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBuBimmtBuPAF)、N,N-双(4-环己基苯基)-9,9-二丙基-9H-芴-2-胺(简称:dchPAPrF)、N-[(3’,5’-二环己基)-1,1’-联苯-4-基]-N-(4-环己基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmchBichPAF)、N-(3,3”,5,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5’-基)-N-(4-环己基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPchPAF)、N-(4-环十二烷基苯基)-N-(4-环己基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:CdoPchPAF)、N-(3,3”,5,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5’-基)-N-苯基-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPFA)、N-(1,1’-联苯-4-基)-N-(3,3”,5,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5’-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPFBi)、N-(1,1’-联苯-2-基)-N-(3,3”,5,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5’-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPoFBi)、N-[(3,3’,5’-三-叔丁基)-1,1’-联苯-5-基]-N-(4-环己基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumBichPAF)、N-(1,1’-联苯-2-基)-N-[(3,3’,5’-三-叔丁基)-1,1’-联苯-5-基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumBioFBi)、N-(4-叔丁基苯基)-N-(3,3”,5,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5’-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPtBuPAF)、N-(3,3”,5’,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5-基)-N-苯基-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPFA-02)、N-(1,1’-联苯-4-基)-N-(3,3”,5’,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPFBi-02)、N-(1,1’-联苯-2-基)-N-(3,3”,5’,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPoFBi-02)、N-(4-环己基苯基)-N-(3,3”,5’,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPchPAF-02)、N-(1,1’-联苯-2-基)-N-(3”,5’,5”-三-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPoFBi-03)、N-(4-环己基苯基)-N-(3”,5’,5”-三-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPchPAF-03)、N-(1,1’-联苯-2-基)-N-(3”,5’,5”-三-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-4-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPoFBi-04)、N-(4-环己基苯基)-N-(3”,5’,5”-三-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-4-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPchPAF-04)、N-(1,1’-联苯-2-基)-N-(3,3”,5”-三-叔丁基-1,1’:4’,1”-三联苯-5-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPoFBi-05)、N-(4-环己基苯基)-N-(3,3”,5”-三-叔丁基-1,1’:4’,1”-三联苯-5-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPchPAF-05)及N-(3’,5’-二叔丁基-1,1’-联苯-4-基)-N-(1,1’-联苯-2-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBuBioFBi)等。

除此之外,还可以使用1,1-双-[4-双(4-甲基-苯基)-氨基-苯基]环己烷(简称:TAPC)等。

<<层113X的结构例子>>

例如,可以将具有电子传输性的材料、具有蒽骨架的材料及混合材料等用于层113X。此外,可以将层113X称为电子传输层。注意,优选将其带隙大于层111X中的发光性材料的材料用于层113X。因此,可以抑制从层111X所产生的激子向层113X的能量转移。

[具有电子传输性的材料]

例如,可以将如下材料适当地用于具有电子传输性的材料:在电场强度V/cm的平方根为600的条件下,电子迁移率为1×10

可以将金属配合物或具有缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。例如,可以将可用于主体材料的具有电子传输性的材料用于层113X。

[具有蒽骨架的材料]

可以将具有蒽骨架的有机化合物用于层113X。尤其是,可以适当地使用具有蒽骨架和杂环骨架的双方的有机化合物。

例如,可以将具有蒽骨架及含氮五元环骨架的双方的有机化合物用于层113X。此外,可以将环中包含两个杂原子的含氮五元环骨架和蒽骨架的双方的有机化合物用于层113X。具体而言,可以将吡唑环、咪唑环、恶唑环、噻唑环等适当地用于该杂环骨架。

此外,例如,可以将具有蒽骨架及含氮六元环骨架的双方的有机化合物用于层113X。此外,可以将环中包含两个杂原子的含氮六元环骨架和蒽骨架的双方的有机化合物用于层113X。具体而言,可以将吡嗪环、吡啶环、哒嗪环等适当地用于该杂环骨架。

[混合材料的结构例子]

另外,可以将混合多种物质的材料用于层113X。具体而言,可以将包含碱金属、碱金属化合物或碱金属配合物及具有电子传输性的物质的混合材料用于层113X。注意,具有电子传输性的材料的HOMO能级更优选为-6.0eV以上。

注意,可以与将另行说明的复合材料用于层104X的结构组合而将该混合材料适当地用于层113X。例如,可以将具有电子接收性的物质与具有空穴传输性的材料的复合材料用于层104X。具体而言,可以将具有电子接收性的物质与具有-5.7eV以上且-5.4eV以下的较深HOMO能级HM1的物质的复合材料用于层104X(参照图2A)。通过与将这种复合材料用于层104X的结构组合并将该混合材料用于层113X,可以提高发光器件的可靠性。

另外,优选的是,组合将该混合材料用于层113X且将上述复合材料用于层104X的结构及将具有空穴传输性的材料用于层112X的结构。例如,可以将将相对于上述较深HOMO能级HM1在-0.2eV以上且0eV以下的范围具有HOMO能级HM2的物质用于层112X(参照图2A)。由此,可以提高发光器件的可靠性。注意,在本说明书等中,有时将上述发光器件称为Recombination-Site Tailoring Injection结构(ReSTI结构)。

碱金属、碱金属化合物或碱金属配合物优选以在层113X的厚度方向上有浓度差(包括浓度为0的情况)的方式存在。

例如,可以使用具有8-羟基喹啉结构的金属配合物。此外,也可以使用具有8-羟基喹啉结构的金属配合物的甲基取代物(例如,2-甲基取代物或5-甲基取代物)等。

作为具有8-羟基喹啉结构的金属配合物,可以使用8-羟基喹啉-锂(简称:Liq)、8-羟基喹啉-钠(简称:Naq)等。尤其是,一价的金属离子的配合物中,优选使用锂配合物,更优选使用Liq。

<<层HNX的结构例子1>>

层HNX位于层112X与反射膜REFX间(参照图1A)。层HNX对具有波长λX的光具有透光性。另外,层HNX包括电极551X。

层HNX的厚度优选大于0nm且为80nm以下。

例如,可以将层叠多个膜的结构用于层HNX。具体而言,可以将层叠有层HNX1及电极551X的膜用于层HNX。另外,可以将包含无机化合物的膜、包含有机化合物的膜或无机化合物与有机化合物的叠层膜用于层HNX。

随着主量子数增大,元素的极化率倾向于增大。另外,随着电子所沿的轨道越远离原子核,元素的极化率倾向于增大。另外,折射率的增大取决于极化率的大小。因此,通过将原子序数大的元素或周期大的元素用于层HNX,可以提高层HNX的折射率。例如,可以将包含5原子%以上的原子序数为21至83的元素的材料用于层HNX。

<<层HNX的结构例子2>>

例如,可以将在波长λX下其寻常光折射率高于层112X的材料用于层HNX(参照图1B)。层HNX与层112X的寻常光折射率之差为0.2以上且1.5以下。具体而言,可以将在波长λX处具有1.9以上且3.0以下的寻常光折射率的材料适当地用于层HNX。

层HNX的在波长λX处的寻常光折射率与层HNX的厚度之积的值除以波长λX的值优选为0.05以上0.375以下,更优选为0.25。从层111X向层HNX发射的光的一部分被其折射率高于层112X的层HNX反射,该反射导致相位反转。换言之,发生相当于波长λX的0.5倍的相移。另外,从层111X向层HNX发射的光的其他一部分被其折射率低于层HNX的层LNX反射,该光在层HNX内部在厚度方向上往返。通过将层HNX的在波长λX处的寻常光折射率与该厚度之积的值除以波长λX的值设定为0.05以上且0.375以下,被层HNX的靠近层111X的面反射的光与被层HNX的靠近层LNX的面反射的光相互加强,而发挥提高光提取效率的效果。

具体而言,可以将包含铟、锡、锌、镓或钛的氧化物等用于层HNX。

另外,可以将具有透光性及导电性的材料用于电极551X。关于可用于电极551X的结构例子,将在实施方式2中详细地说明。

<<层LNX的结构例子1>>

层LNX位于层HNX与反射膜REFX间。层LNX对具有波长λX的光具有透光性。

层LNX的厚度优选大于0nm且为90nm以下。

另外,可以将包含无机化合物的膜、包含有机化合物的膜或无机化合物与有机化合物的叠层膜用于层LNX。

例如,可以将包含95原子%以上的原子序数为1至20的元素的材料用于层LNX。

<<层LNX的结构例子2>>

在波长λX下层LNX的寻常光折射率低于层HNX。另外,在波长λX下层LNX与层HNX的寻常光折射率之差为0.2以上且1.8以下。

层LNX在波长λX处具有1.20以上且1.70以下的寻常光折射率,层LNX具有绝缘性。

优选的是,层LNX的在波长λX处的寻常光折射率与层LNX的厚度之积的值除以波长λX的值大于0且为0.3以下。从层111X向层HNX发射的光的一部分被其折射率低于层HNX的层LNX反射。另外,从层111X向层HNX发射的光的其他一部分经过层LNX被反射膜REFX反射,该反射导致相位反转。换言之,发生相当于波长λX的0.5倍的相移。另外,该光在层LNX内部在厚度方向上往返。通过将层LNX的在波长λX处的寻常光折射率与层LNX的厚度之积的值除以波长λX的值设定为大于0且为0.3以下,被层LNX的靠近层111X的面反射的光与被层LNX的靠近反射膜REFX的面反射的光相互加强,而发挥提高光提取效率的效果。

具体而言,可以将氧化硅、氧化铝、氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化镁或氟化钙等用于层LNX。

<<反射膜REFX的结构例子1>>

反射膜REFX反射具有波长λX的光。例如,可以将高效地反射光的膜用于反射膜REFX。具体而言,可以将包含银及铜等的合金、包含银及钯等的合金或包含银、镁、钛或铝等金属膜用于反射膜REFX。

由此,层112X的寻常光折射率低于层HNX。另外,层HNX的寻常光折射率高于层LNX。另外,从层111X向反射膜REFX发射的光从寻常光折射率低的区域进入寻常光折射率高的区域。另外,可以在层112X与层HNX间反射其一部分。另外,所反射的光可以干涉到从层111X向电极552X发射的光而相互加强。另外,该光的其他一部分从寻常光折射率高的区域进入寻常光折射率低的区域。另外,可以在层HNX与层LNX间反射其一部分。另外,所反射的光可以干涉到从层111X向电极552X发射的光而相互加强。另外,所反射的光可以干涉到在层112X与层HNX间反射的光而相互加强。另外,在反射膜REFX反射的光也可以干涉到从层111X向电极552X发射的光而相互加强。另外,可以高效地提取从层111X发射的光。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。

<<反射膜REFX的结构例子2>>

反射膜REFX具有导电性且与电极551X电连接(参照图2B)。

由此,例如,可以将布线用于反射膜REFX。另外,可以简化发光器件的结构。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖发光器件。

注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式及实施例适当地组合。

实施方式2

在本实施方式中,参照图1A说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。

<发光器件550X的结构例子>

本实施方式所说明的发光器件550X包括反射膜REFX、层LNX、层HNX、层104X、单元103X及电极552X(参照图1A)。层HNX包括电极551X。另外,层104X位于电极551X与单元103X间。另外,例如,可以将实施方式1所说明的结构应用于反射膜REFX、层LNX、层HNX及单元103X。

<电极551X的结构例子>

例如,可以将导电材料用于电极551X。具体而言,可以将对可见光具有透光性的膜用于电极551X。例如,可以将薄到透射光的程度的金属膜、合金膜或导电氧化物膜的单层或叠层用于电极551X。

尤其是,可以将具有4.0eV以上的功函数的材料适当地用于电极551X。

例如,可以使用包含铟的导电氧化物。具体而言,可以使用氧化铟、氧化铟-氧化锡(简称:ITO)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡(简称:ITSO)、氧化铟-氧化锌、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(简称:IWZO)等。

此外,例如可以使用包含锌的导电氧化物。具体而言,可以使用氧化锌、添加有镓的氧化锌、添加有铝的氧化锌等。

此外,例如可以使用金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或金属材料的氮化物(例如,氮化钛)等。此外,可以使用石墨烯。

<<层104X的结构例子1>>

例如,可以将具有空穴注入性的材料用于层104X。此外,可以将层104X称为空穴注入层。

例如,可以将在电场强度V/cm的平方根为600时空穴迁移率为1×10

<<层104X的结构例子2>>

具体而言,可以将具有电子接收性的物质用于层104X。此外,可以将包含多种物质的复合材料用于层104X。由此,例如可以容易从电极551X注入空穴。此外,可以降低发光器件550X的驱动电压。

[具有电子接收性的物质]

可以将有机化合物及无机化合物用于具有电子接收性的物质。具有电子接收性的物质借助于施加电场而能够从相邻的空穴传输层或具有空穴传输性的材料抽出电子。

例如,可以将具有吸电子基团(卤基或氰基)的化合物用于具有电子接收性的物质。此外,具有电子接收性的有机化合物易于蒸镀沉积。因此,可以提高发光器件550X的生产率。

具体而言,可以使用7,7,8,8-四氰-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(简称:F4-TCNQ)、氯醌、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯(简称:HAT-CN)、1,3,4,5,7,8-六氟四氰(hexafluorotetracyano)-萘醌二甲烷(naphthoquinodimethane)(简称:F6-TCNNQ)、2-(7-二氰基亚甲基-1,3,4,5,6,8,9,10-八氟-7H-芘-2-亚基)丙二腈等。

尤其是,HAT-CN这样的吸电子基团键合于具有多个杂原子的稠合芳香环的化合物具有热稳定性,所以是优选的。

此外,具有吸电子基团(尤其是如氟基等卤基或氰基)的[3]轴烯衍生物的电子接收性非常高,所以是优选的。

具体而言,可以使用α,α’,α”-1,2,3-环丙烷三亚基(ylidene)三[4-氰-2,3,5,6-四氟苯乙腈]、α,α’,α”-1,2,3-环丙烷三亚基三[2,6-二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯乙腈]、α,α’,α”-1,2,3-环丙烷三亚基三[2,3,4,5,6-五氟苯乙腈]等。

此外,可以将钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等的过渡金属氧化物用于具有电子接收性的物质。

此外,可以使用酞菁类化合物如酞菁(简称:H

此外,可以使用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等高分子等。

[复合材料的结构例子1]

另外,例如,可以将包含具有电子接收性的物质及具有空穴传输性的材料的复合材料用于层104X。由此,除了功函数较大的材料以外,还可以将功函数较小的材料用于电极551X。另外,不依赖于功函数,可以从宽范围的材料中选择用于电极551X的材料。

例如,可以将具有芳香胺骨架的化合物、咔唑衍生物、芳烃、具有乙烯基的芳烃、高分子化合物(低聚物、树枝状聚合物、聚合物等)等用于复合材料中的具有空穴传输性的材料。此外,可以将空穴迁移率为1×10

此外,可以将具有较深HOMO能级的物质适当地用于复合材料中的具有空穴传输性的材料。具体而言,HOMO能级优选为-5.7eV以上且-5.4eV以下。由此,可以容易将空穴注入到单元103X。此外,可以容易将空穴注入到层112X。此外,可以提高发光器件550X的可靠性。

作为具有芳香胺骨架的化合物,例如可以使用N,N’-二(对甲苯基)-N,N’-二苯基-对亚苯基二胺(简称:DTDPPA)、4,4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称:DPAB)、N,N’-双[4-双(3-甲基苯基)氨基苯基]-N,N’-二苯基-4,4’-二氨基联苯(简称:DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(简称:DPA3B)等。

作为咔唑衍生物,例如可以使用3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA1)、3,6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCN1)、4,4’-二(N-咔唑基)联苯(简称:CBP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(简称:TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:CzPA)、1,4-双[4-(N-咔唑基)苯基]-2,3,5,6-四苯基苯等。

作为芳烃,例如可以使用2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(简称:t-BuDNA)、2-叔丁基-9,10-二(1-萘基)蒽、9,10-双(3,5-二苯基苯基)蒽(简称:DPPA)、2-叔丁基-9,10-双(4-苯基苯基)蒽(简称:t-BuDBA)、9,10-二(2-萘基)蒽(简称:DNA)、9,10-二苯基蒽(简称:DPAnth)、2-叔丁基蒽(简称:t-BuAnth)、9,10-双(4-甲基-1-萘基)蒽(简称:DMNA)、2-叔丁基-9,10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、9,10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(1-萘基)蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(2-萘基)蒽、9,9’-联蒽、10,10’-二苯基-9,9’-联蒽、10,10’-双(2-苯基苯基)-9,9’-联蒽、10,10’-双[(2,3,4,5,6-五苯基)苯基]-9,9’-联蒽、蒽、并四苯、红荧烯、苝、2,5,8,11-四(叔丁基)苝、并五苯、晕苯等。

作为具有乙烯基的芳烃,例如可以使用4,4’-双(2,2-二苯基乙烯基)联苯(简称:DPVBi)、9,10-双[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(简称:DPVPA)等。

作为高分子化合物,例如可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(简称:PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(简称:PVTPA)、聚[N-(4-{N’-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N’-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](简称:PTPDMA)、聚[N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺](简称:Poly-TPD)等。

此外,例如可以将具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架和蒽骨架中的任意个的物质适合用作复合材料的具有空穴传输性的材料。此外,可以将如下物质用作复合材料的具有空穴传输性的材料,即包含具有包括二苯并呋喃环或二苯并噻吩环的取代基的芳香胺、包括萘环的芳香单胺或者9-芴基通过亚芳基键合于胺的氮的芳香单胺的物质。注意,当使用包括N,N-双(4-联苯)氨基的物质时,可以提高发光器件550X的可靠性。

作为这些材料,例如可以使用:N-(4-联苯)-6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(简称:BnfABP)、N,N-双(4-联苯)-6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(简称:BBABnf)、4,4’-双(6-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-基)-4”-苯基三苯胺(简称:BnfBB1BP)、N,N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-6-胺(简称:BBABnf(6))、N,N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃-8-胺(简称:BBABnf(8))、N,N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[2,3-d]呋喃-4-胺(简称:BBABnf(II)(4))、N,N-双[4-(二苯并呋喃-4-基)苯基]-4-氨基-对三联苯(简称:DBfBB1TP)、N-[4-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-N-苯基-4-联苯胺(简称:ThBA1BP)、4-(2-萘基)-4’,4”-二苯基三苯胺(简称:BBAβNB)、4-[4-(2-萘基)苯基]-4’,4”-二苯基三苯胺(简称:BBAβNBi)、4,4’-二苯基-4”-(6;1’-联萘基-2-基)三苯胺(简称:BBAαNβNB)、4,4’-二苯基-4”-(7;1’-联萘基-2-基)三苯胺(简称:BBAαNβNB-03)、4,4’-二苯基-4”-(7-苯基)萘基-2-基三苯胺(简称:BBAPβNB-03)、4,4’-二苯基-4”-(6;2’-联萘基-2-基)三苯胺(简称:BBA(βN2)B)、4,4’-二苯基-4”-(7;2’-联萘基-2-基)-三苯胺(简称:BBA(βN2)B-03)、4,4’-二苯基-4”-(4;2’-联萘基-1-基)三苯胺(简称:BBAβNαNB)、4,4’-二苯基-4”-(5;2’-联萘基-1-基)三苯胺(简称:BBAβNαNB-02)、4-(4-联苯基)-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯胺(简称:TPBiAβNB)、4-(3-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯胺(简称:mTPBiAβNBi)、4-(4-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯胺(简称:TPBiAβNBi)、4-苯基-4’-(1-萘基)三苯胺(简称:αNBA1BP)、4,4’-双(1-萘基)三苯胺(简称:αNBB1BP)、4,4’-二苯基-4”-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]三苯胺(简称:YGTBi1BP)、4’-[4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]三(1,1’-联苯-4-基)胺(简称:YGTBi1BP-02)、4-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯胺(简称:YGTBiβNB)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-N-[4-(1-萘基)苯基]-9,9’-螺二[9H-芴]-2-胺(简称:PCBNBSF)、N,N-双(联苯-4-基)-9,9’-螺二[9H-芴]-2-胺(简称:BBASF)、N,N-双(联苯-4-基)-9,9’-螺二[9H-芴]-4-胺(简称:BBASF(4))、N-(1,1’-联苯-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二[9H-芴]-4-胺(简称:oFBiSF)、N-(联苯-4-基)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-二苯并呋喃-4-胺(简称:FrBiF)、N-[4-(1-萘基)苯基]-N-[3-(6-苯基二苯并呋喃-4-基)苯基]-1-萘基胺(简称:mPDBfBNBN)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称:mBPAFLP)、4-苯基-4’-[4-(9-苯基芴-9-基)苯基]三苯胺(简称:BPAFLBi)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBA1BP)、4,4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称:PCBNBB)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9’-螺二[9H-芴]-2-胺(简称:PCBASF)、N-(1,1’-联苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:PCBBiF)、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二-9H-芴-4-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二-9H-芴-3-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二-9H-芴-2-胺、N,N-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9’-螺二-9H-芴-1-胺等。

[复合材料的结构例子2]

例如,可以将包含具有电子接收性的物质、具有空穴传输性的材料及碱金属的氟化物或碱土金属的氟化物的复合材料用作具有空穴注入性的材料。尤其是,可以适当地使用氟原子的原子比率为20%以上的复合材料。因此,可以降低层104X的折射率。此外,可以在发光器件550X内部形成折射率低的层。此外,可以提高发光器件550X的外部量子效率。

注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式及实施例适当地组合。

实施方式3

在本实施方式中,参照图1A说明本发明的一个方式的可用于显示装置的发光器件550X的结构。

<发光器件550X的结构例子>

本实施方式所说明的发光器件550X包括反射膜REFX、层LNX、层HNX、层104X、单元103X及电极552X(参照图1A)。层HNX包括电极551X。另外,层105X位于电极552X与单元103X间。另外,例如,可以将实施方式1所说明的结构应用于反射膜REFX、层LNX、层HNX及单元103X。

<电极552X的结构例子>

例如,可以将导电材料用于电极552X。具体而言,可以将包含金属、合金或导电化合物的材料的单层或叠层用于电极552X。

例如,可以将银、镁、铝、铟、锡、锌、镓或钛用于电极552X。另外,可以将实施方式2中说明的可以用于电极551X的材料用于电极552X。尤其是,可以将与电极551X相比低功函数的材料适当地用于电极552X。具体而言,可以使用具有3.8eV以下的功函数的材料。

例如,可以将属于元素周期表中的第1族的元素、属于元素周期表中的第2族的元素、稀土金属及包含它们的合金用于电极552X。

具体而言,可以将锂(Li)、铯(Cs)等、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)等、铕(Eu)、镱(Yb)等及包含它们的合金(例如镁与银的合金或铝与锂的合金)用于电极552X。

<<层105X的结构例子>>

例如,可以将具有电子注入性的材料用于层105X。此外,可以将层105X称为电子注入层。

具体而言,可以将具有电子供给性的物质用于层105X。或者,可以将具有电子供给性的物质及具有电子传输性的材料的复合材料用于层105X。或者,可以将电子化合物用于层105X。由此,例如可以从电极552X容易注入电子。或者,除了功函数较小的材料以外,还可以将功函数较大的材料用于电极552X。或者,不依赖于功函数,可以从宽范围的材料中选择用于电极552X的材料。具体而言,可以将铝(Al)、银(Ag)、氧化铟-氧化锡(简称:ITO)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡等用于电极552X。此外,可以降低发光器件550X的驱动电压。

[具有电子供给性的物质]

例如,可以将碱金属、碱土金属、稀土金属或它们的化合物(氧化物、卤化物、碳酸盐等)用作具有电子供给性的物质。此外,可以将四硫并四苯(tetrathianaphthacene)(简称:TTN)、二茂镍、十甲基二茂镍等有机化合物用作具有电子供给性的物质。

作为碱金属化合物(包括氧化物、卤化物、碳酸盐),可以使用氧化锂、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、碳酸锂、碳酸铯、8-羟基喹啉-锂(简称:Liq)等。

作为碱土金属化合物(包括氧化物、卤化物、碳酸盐),可以使用氟化钙(CaF

[复合材料的结构例子1]

此外,可以将复合多种物质的材料用于具有电子注入性材料。例如,可以将具有电子供给性的物质及具有电子传输性的材料用于复合材料。

[具有电子传输性的材料]

例如,可以将如下材料适用于具有电子传输性的材料:在电场强度V/cm的平方根为600的条件下,其电子迁移率为1×10

可以将金属配合物或具有缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。例如,可以将可用于层113X的具有电子传输性的材料用于层111X。

[复合材料的结构例子2]

此外,可以将微晶状态的碱金属的氟化物和具有电子传输性的材料用于复合材料。此外,可以将微晶状态的碱土金属的氟化物及具有电子传输性的材料用于复合材料。尤其是,可以适当地使用包含50wt%以上的碱金属的氟化物或碱土金属的氟化物的复合材料。此外,可以适当地使用包含具有联吡啶骨架的有机化合物的复合材料。因此,可以降低层105X的折射率。此外,可以提高发光器件550X的外部量子效率。

[复合材料的结构例子3]

例如,可以将包含具有非共用电子对的第一有机化合物及第一金属的复合材料用于层105X。此外,第一有机化合物的电子数与第一金属的电子数的总和优选为奇数。此外,相对于第一有机化合物1摩尔的第一金属的摩尔比率优选为0.1以上且10以下,更优选为0.2以上且2以下,进一步优选为0.2以上且0.8以下。

由此,具有非共用电子对的第一有机化合物可以与第一金属起到相互作用,形成单占据分子轨道(SOMO:Singly Occupied MolecularOrbital)。此外,在将电子从电极552X注入到层105X的情况下,可以降低两者之间存在的势垒。

此外,可以在层105X中使用一种复合材料,其中通过电子自旋共振(ESR:Electronspin resonance)测量的自旋密度优选为1×10

[具有非共用电子对的有机化合物]

例如,可以将具有电子传输性的材料用于具有非共用电子对的有机化合物。例如,可以使用具有缺电子型杂芳环的化合物。具体而言,可以使用具有吡啶环、二嗪环(嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环)以及三嗪环中的至少一个的化合物。由此,可以降低发光器件550X的驱动电压。

此外,具有非共用电子对的有机化合物的最低未占有分子轨道(LUMO:LowestUnoccupied Molecular Orbital)能级优选为-3.6eV以上且-2.3eV以下。一般来说,可以使用CV(循环伏安法)、光电子能谱法、光吸收能谱法、逆光电子能谱法等估计有机化合物的(HOMO)能级及LUMO能级。

例如,作为具有非共用电子对的有机化合物,可以使用4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:BPhen)、2,9-二(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:NBPhen)、二喹喔啉并[2,3-a:2’,3’-c]吩嗪(简称:HATNA)、2,4,6-三[3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基]-1,3,5-三嗪(简称:TmPPPyTz)、2,2’-(1,3-亚苯基)双[(9-苯基-1,10-菲咯啉])(简称:mPPhen2P)等。此外,与BPhen相比,NBPhen具有高玻璃化转变温度(Tg),从而具有高耐热性。

此外,例如,作为具有非共用电子对的有机化合物,可以使用铜酞菁。铜酞菁的电子数为奇数。

[第一金属]

例如,在具有非共用电子对的第一有机化合物的电子数为偶数的情况下,可以将属于元素周期表中的奇数族的金属及第一有机化合物的复合材料用于层105X。

例如,第7族金属的锰(Mn)、第9族金属的钴(Co)、第11族金属的铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、第13族金属的铝(Al)、铟(In)都属于元素周期表中的奇数族。此外,与第7族或第9族元素相比,第11族元素具有低熔点,适当地用于真空蒸镀。尤其是,Ag的熔点低,因此这是优选的。此外,通过将与水或氧之间的反应性低的金属用于第一金属,可以提高发光器件550X的抗湿性。

通过将Ag用于电极552X及层105X,可以提高层105X与电极552X的贴紧性。

此外,在具有非共用电子对的第一有机化合物的电子数为奇数的情况下,可以将属于元素周期表中的偶数族的第一金属及第一有机化合物的复合材料用于层105X。例如,第8族金属的铁(Fe)属于元素周期表中的偶数族。

[电子化合物]

例如,可以将对钙和铝的混合氧化物以高浓度添加电子的物质等用于具有电子注入性的材料。

注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式及实施例适当地组合。

实施方式4

在本实施方式中,参照图3A说明本发明的一个方式的可用于显示装置的发光器件的结构。

图3A是说明本发明的一个方式的可用于显示装置的发光器件的结构的截面图。

<发光器件550X的结构例子>

在本实施方式中说明的发光器件550X包括反射膜REFX、层LNX、层HNX、层104X、单元103X、中间层106X及电极552X(参照图3A)。中间层106X具有位于电极552X与单元103X之间的区域。

<<中间层106X的结构例子1>>

中间层106X具有通过施加电压向阳极一侧供应电子并向阴极一侧供应空穴的功能。此外,可以将中间层106X称为电荷产生层。

例如,可以将在实施方式2中说明的可用于层104X的具有空穴注入性的材料用于中间层106X。具体而言,可以将复合材料用于中间层106X。

例如可以将层叠有包含该复合材料的膜及包含具有空穴传输性的材料的膜的叠层膜用于中间层106X。注意,包含具有空穴传输性的材料的膜位于包含该复合材料的膜与阴极之间。

<<中间层106X的结构例子2>>

可以将层叠层106X1及层106X2的叠层膜用于中间层106X。层106X1具有位于单元103X与电极552X之间的区域,层106X2具有位于单元103X与层106X1之间的区域。

<<层106X1的结构例子>>

例如,可以将可用于在实施方式2中说明的层104X的具有空穴注入性的材料用于层106X1。具体而言,可以将复合材料用于层106X1。另外,可以将具有1×10

<<层106X2的结构例子>>

例如,可以将可用于在实施方式3中说明的层105X的材料用于中间层106X2。

<<中间层106X的结构例子3>>

可以将层叠层106X1、层106X2及层106X3的叠层膜用于中间层106X。层106X3具有位于层106X1与层106X2之间的区域。

<<层106X3的结构例子>>

例如,可以将具有电子传输性的材料用于层106X3。此外,可以将层106X3称为电子继电层。通过使用层106X3,可以使接触层106X3的阳极一侧的层远离接触层106X3的阴极一侧的层。此外,可以减轻接触层106X3的阳极一侧的层和接触层106X3的阴极一侧的层之间的相互作用。由此,可以向接触层106X3的阳极一侧的层顺利地供应电子。

可以将如下物质适当地用于层106X3,即其LUMO能级位于层106X1中的具有电子接收性的物质的LUMO能级与层106X2中的物质的LUMO能级间的物质。

例如,可以将如下物质用于层106X3,即在-5.0eV以上,优选在-5.0eV以上且-3.0eV以下的范围内具有LUMO能级的材料。

具体而言,可以将酞菁类材料用于层106X3。例如,可以将铜酞菁(简称:CuPc)或具有金属-氧键合和芳香配体的金属配合物用于层106X3。

注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式及实施例适当地组合。

实施方式5

在本实施方式中,参照图3B说明本发明的一个方式的可用于显示装置的发光器件550X的结构。

图3B是说明发光器件的结构的截面图,其具有与图3A所示的结构不同的结构。

<发光器件550X的结构例子>

在本实施方式中说明的发光器件550X包括反射膜REFX、层LNX、层HNX、层104X、单元103X、中间层106X、单元103X2、层105X、电极552X(参照图3B)。单元103X2具有位于层105X与中间层106X间的区域。

单元103X2位于电极552X与中间层106X之间。注意,单元103X2具有发射光ELX2的功能。

换言之,发光器件550X包括在电极551X与电极552X之间被层叠的多个单元。此外,被层叠的多个单元的个数不局限于2,也可以为3以上。有时将包括位于电极551X与电极552X之间且被层叠的多个单元及位于多个单元之间的中间层106X的结构称为叠层型发光器件或串联型发光器件。

因此,能够在将电流密度保持为低的同时获得高亮度发光。另外,可以提高可靠性。此外,可以降低在以同一亮度进行比较时的驱动电压。此外,可以抑制功耗。

<<单元103X2的结构例子1>>

单元103X2包括层111X2、层112X2及层113X2。层111X2位于层112X2与层113X2之间。

此外,可以将可用于单元103X的结构用于单元103X2。例如,可以将与单元103X相同的结构用于单元103X2。

<<单元103X2的结构例子2>>

可以将与单元103X不同的结构用于单元103X2。例如,可以将发射与单元103X的发光颜色的色相不同的光的结构用于单元103X2。

具体而言,可以层叠发射红色光及绿色光的单元103X以及发射蓝色光的单元103X2而使用。由此,可以提供一种发射所希望的颜色的光的发光器件。例如可以提供一种发射白色光的发光器件。

<<中间层106X的结构例子>>

中间层106X具有向单元103X和单元103X2中的一个供应电子并向其中另一个供应空穴的功能。例如,可以使用在实施方式4中说明的中间层106X。

<发光器件550X的制造方法>

例如,可以通过干法、湿法、蒸镀法、液滴喷射法、涂敷法或印刷法等形成层HNX、电极552X、单元103X、中间层106X及单元103X2的各层。另外,可以通过不同方法形成各构成要素。

具体而言,可以使用真空蒸镀装置、喷墨装置、旋涂机等涂敷装置、凹版印刷装置、胶版印刷装置、丝网印刷装置等制造发光器件550X。

电极例如可以通过利用金属材料的膏剂的湿法或溶胶-凝胶法形成。此外,可以使用相对于氧化铟添加有1wt%以上且20wt%以下的氧化锌的靶材通过溅射法形成氧化铟-氧化锌膜。另外,可以使用相对于氧化铟添加有0.5wt%以上且5wt%以下的氧化钨和0.1wt%以上且1wt%以下的氧化锌的靶材通过溅射法形成包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(IWZO)膜。

注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式及实施例适当地组合。

实施方式6

在本实施方式中,参照图4A至图4C以及图5A及图5B说明本发明的一个方式的显示装置700的结构。

图4A是说明本发明的一个方式的显示装置700的立体图,图4B是说明图4A的一部分结构的正面图。另外,图4C是说明用于本发明的一个方式的显示装置700的材料的发射光谱及寻常光折射率的波长依赖性的图。

图5A是说明本发明的一个方式的显示装置700的结构的沿着图4B中的切断线P-Q的截面图,图5B是说明与图5A不同的本发明的一个方式的显示装置700的结构的截面图。

<显示装置700的结构例子1>

在本实施方式中说明的显示装置700包括一组像素703(参照图4A)。一组像素703包括发光器件550X及发光器件550Y(参照图4B)。发光器件550Y与发光器件550X相邻。

此外,显示装置700包括衬底510及功能层520(参照图4A及图5A)。功能层520包括绝缘膜521,发光器件550X及发光器件550Y形成在绝缘膜521上。功能层520位于衬底510与发光器件550X之间。

<<发光器件550X的结构例子>>

发光器件550X包括反射膜REFX、层LNX、层HNX、单元103X及电极552X。层HNX包括电极551X,单元103X包括层113X、层112X及层111X。另外,发光器件550X包括层104X及层105X。

例如,可以将在实施方式1至实施方式5中说明的发光器件用于发光器件550X。

<<发光器件550Y的结构例子>>

发光器件550Y包括反射膜REFY、层LNY、层HNY、单元103Y及电极552Y。层HNY包括电极551Y,单元103Y包括层113Y、层112Y及层111Y。另外,发光器件550Y包括层104Y及层105Y。

可以将关于发光器件550X的结构的说明应用于发光器件550Y。具体而言,可以将用来说明发光器件550X的构成要素的符号“X”换称为“Y”来对发光器件550Y进行说明。

电极552Y与反射膜REFY重叠,电极552Y对具有波长λY的光具有透光性。

<<层111Y的结构例子>>

层111Y位于电极552Y与反射膜REFY间且包含发光性材料EMY。发光性材料EMY的发射光谱在波长λY具有峰(参照图4C)。例如,波长λY比波长λX长。

<<层112Y的结构例子>>

层112Y位于层111Y与反射膜REFY间。层112Y包含有机化合物LNOM。有机化合物LNOM以相对于分子内的总碳原子数23%以上且55%以下的比率包含以sp

<<层HNY的结构例子>>

层HNY位于层112Y与反射膜REFY间。层HNY对具有波长λY的光具有透光性。另外,层HNY包括电极551Y。电极551Y与电极551X相邻,间隙551XY位于电极551Y与电极551X间。

另外,可以将可用于层HNX的材料用于层HNY。例如,可以将包含5原子%以上的原子序数为21至83的元素的材料用于层HNY。具体而言,可以将包含铟、锡、锌、镓或钛的氧化物等用于层HNY。另外,例如,可以将层HNY的厚度与层HNX的厚度之差设定为大于0nm且小于5nm。由此,可以通过同一工序形成层HNX及层HNY。另外,可以简化制造工序。

<<层LNY的结构例子>>

层LNY位于层HNY与反射膜REFY间。层LNY对具有波长λY的光具有透光性。另外,可以将可用于层LNX的材料用于层LNY。例如,可以将包含95原子%以上的原子序数为1至20的元素的材料用于层LNY。例如,层112Y的厚度可以大于层112X。由此,可以对比波长λX长的波长λY进行最优化。另外,例如,可以将层LNY的厚度与层LNX的厚度之差设定为大于0nm且小于5nm。由此,可以通过同一工序形成层LNX及层LNY。另外,可以简化制造工序。

反射膜REFY与反射膜REFX相邻,反射膜REFY反射具有波长λY的光。例如,可以将可用于反射膜REFX的材料用于反射膜REFY。

由此,层112Y的寻常光折射率低于层HNY。另外,层HNY的寻常光折射率高于层LNY。另外,从层111Y向反射膜REFY发射的光从寻常光折射率低的区域进入寻常光折射率高的区域。另外,可以在层112Y与层HNY间反射其一部分。另外,所反射的光可以干涉到从层111Y向电极552Y发射的光而相互加强。另外,该光的其他一部分从寻常光折射率高的区域进入寻常光折射率低的区域。另外,可以在层HNY与层LNY间反射其一部分。另外,所反射的光可以干涉到从层111Y向电极552Y发射的光而相互加强。另外,所反射的光可以干涉到在层112Y与层HNY间反射的光而相互加强。另外,在反射膜REFY反射的光也可以干涉到从层111Y向电极552Y发射的光而相互加强。另外,可以高效地提取从层111Y发射的光。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖显示装置。

注意,可以将可用于发光器件550X的结构的一部分用于发光器件550Y的结构。例如,可以将可用于电极552X的导电膜的一部分用于电极552Y,可以将可用于电极551X的结构用于电极551Y。另外,可以将可用于层104X的结构用于层104Y,可以将可用于层105X的结构用于层105Y。由此,可以通过一个工序形成部分共同结构。此外,可以简化制造工序。

另外,发光器件550Y可以发射其色相与发光器件550X的发光颜色相同的光。

例如,发光器件550X及发光器件550Y也可以都发射白色光。注意,可以重叠地配置着色层与发光器件550X而从白色光提取规定色相的光。另外,可以重叠地配置其他着色层与发光器件550Y而从白色光提取其他规定色相的光。

此外,例如,发光器件550X及发光器件550Y也可以都发射蓝色光。注意,可以重叠地配置颜色转换层与发光器件550X而将蓝色光转换成规定色相的光。另外,可以重叠地配置其他颜色转换层与发光器件550Y而将蓝色光转换成其他规定色相的光。例如可以将蓝色光转换成绿色光或红色光。

另外,发光器件550Y可以发射其色相与发光器件550X的发光颜色不同的光。例如,可以使单元103Y发射的光ELY的色相与光ELX的色相不同。

<显示装置700的结构例子2>

另外,在本实施方式中说明的显示装置700包括绝缘膜528(参照图5A)。

<<绝缘膜528的结构例子>>

绝缘膜528具有开口部,一个开口部与电极551X重叠,其他开口部与电极551Y重叠。另外,绝缘膜528与间隙551XY重叠。

<<间隙551XY的结构例子>>

位于电极551X与电极551Y之间的间隙551XY例如具有凹槽形状。由此,沿着该凹槽形成台阶。另外,在沉积在间隙551XY上的膜与沉积在电极551X上膜之间形成断开或膜厚度较薄的部分。

例如,在使用加热蒸镀法等具有各向异性的沉积方法时,断开或膜厚度较薄的部分沿着上述台阶在位于层104X与层104Y之间的区域104XY中形成。

由此,例如,可以抑制流过区域104XY的电流。另外,可以抑制流过层104X与层104Y之间的电流。另外,可以抑制如下现象的发生:伴随发光器件550X的工作而相邻的发光器件550Y非意图地发光。

<显示装置700的结构例子3>

在本实施方式中说明的显示装置700包括发光器件550X及发光器件550Y(参照图5B)。发光器件550Y与发光器件550X相邻。

注意,显示装置700与参照图5A说明的显示装置700的不同之处如下:在与间隙551XY重叠的部分,发光器件550X或发光器件550Y的结构的一部分或全部被去除;包括膜529_1、膜529_2及膜529_3代替绝缘膜528。在此,仅对不同之处进行详细的说明,而关于具有相同结构的部分,援用上述说明。

在本说明书等中,有时将使用金属掩模或FMM(Fine Metal Mask:高精细金属掩模)制造的器件称为具有MM(Metal Mask:金属掩模)结构的器件。此外,在本说明书等中,有时将不使用金属掩模或FMM制造的器件称为具有MML(Metal Mask Less)结构的器件。

<<膜529_1的结构例子>>

膜529_1具有开口部,一个开口部与电极551X重叠,其他开口部与电极551Y重叠(参照图5B)。另外,膜529_1包括与间隙551XY重叠的开口部。例如,可以将包含金属、金属氧化物、有机材料或无机绝缘材料的膜用于膜529_1。具体而言,可以使用遮光性的金属膜。由此,可以遮蔽加工工序中照射的光并抑制因该光发光器件特性降低。

<<膜529_2的结构例子>>

膜529_2具有开口部,一个开口部与电极551X重叠,其他开口部与电极551Y重叠。膜529_2与间隙551XY重叠。

膜529_2包括与层104X及单元103X接触的区域。

此外,膜529_2包括与层104Y及单元103Y接触的区域。

此外,膜529_2包括与绝缘膜521接触的区域。例如,可以利用原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)法形成膜529_2。由此,可以形成覆盖性良好的膜。具体而言,可以将金属氧化膜等用于膜529_2。例如,可以使用氧化铝。

<<膜529_3的结构例子>>

膜529_3具有开口部,开口部529_3X与电极551X重叠,开口部529_3Y与电极551Y重叠。膜529_3填充在与间隙551XY重叠的区域形成的凹槽。例如,可以使用感光性树脂形成膜529_3。具体而言,可以使用丙烯酸树脂等。

由此,例如可以使层104X与层104Y之间电绝缘。此外,例如可以抑制流过区域104XY的电流。另外,可以抑制如下现象的发生:伴随发光器件550X的工作而相邻的发光器件550Y非意图地发光。可以减小在单元103X的顶面与单元103Y的顶面之间产生的台阶。此外,可以抑制如下现象的发生:因该台阶在电极552X与电极552Y之间形成断开或膜厚度较薄的部分。此外,可以将一个导电膜用于电极552X及电极552Y。

注意,例如可以利用光刻技术从与间隙551XY重叠的部分去除可用于发光器件550X或发光器件550Y的结构的一部分或全部。

具体而言,在第一步骤,在间隙551XY上形成将在后面成为单元103Y的第一膜。

在第二步骤,在第一膜上形成将在后面成为膜529_1的第二膜。

在第三步骤,利用光刻法在第二膜中形成与间隙551XY重叠的开口部。

在第四步骤,将第二膜用作抗蚀剂,去除第一膜的一部分。例如,利用干蚀刻法从与间隙551XY重叠的区域去除第一膜。具体而言,可以利用包含氧的气体去除第一膜。由此,在与间隙551XY重叠的区域形成槽状的结构。

在第五步骤,例如,利用ALD法在第二膜上形成将在后面成为膜529_2的第三膜。

在第六步骤,例如利用感光性高分子形成膜529_3。由此,膜529_3填充在与间隙551XY重叠的区域中形成的凹槽状结构。

在第七步骤,利用蚀刻法在第三膜及第二膜中形成与电极551Y重叠的开口部,由此形成膜529_1及膜529_2。

在第八步骤,在单元103Y上形成层105Y,在层105Y上形成电极552Y。

注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式及实施例适当地组合。

实施方式7

在本实施方式中,参照图6A至图6C以及图7说明本发明的一个方式的显示装置的结构。

图6A是本发明的一个方式的显示装置的正面图,图6B是说明图6A的一部分的正面图。图6C是图6A所示的截断线X1-X2、截断线X3-X4及一组像素703(i,j)的截面图。

图7是说明本发明的一个方式的装置的结构的电路图。

注意,在本说明书中,有时将取1以上的整数的值的变数用于符号。例如,有时将包含取1以上的整数的值的变数p的(p)用于指定最大为p个构成要素中的任一个的符号的一部分。另外,例如,有时将包含取1以上的整数的值的变数m及变数n的(m,n)用于指定最大为m×n个构成要素中的任一个的符号的一部分。

<显示装置700的结构例子1>

本发明的一个方式的显示装置700包括区域731(参照图6A)。区域731包括一组像素703(i,j)。

<<一组像素703(i,j)的结构例子>>

一组像素703(i,j)包括像素702X(i,j)及像素702Y(i,j)(参照图6B及图6C)。

像素702X(i,j)包括像素电路530X(i,j)及发光器件550X(i,j)。发光器件550X(i,j)与像素电路530X(i,j)电连接。

例如,可以将在实施方式1至实施方式5中说明的发光器件用于发光器件550X(i,j)。

像素702Y(i,j)包括像素电路530Y(i,j)及发光器件550Y(i,j)。发光器件550Y(i,j)与像素电路530Y(i,j)电连接。关于发光器件550X的结构的说明可以应用于发光器件550Y(i,j)。具体而言,可以将用来说明发光器件550X的构成要素的符号“X”换称为“Y”来对发光器件550Y(i,j)进行说明。

<显示装置700的结构例子2>

另外,本发明的一个方式的显示装置700包括功能层540及功能层520(参照图6C)。功能层540与功能层520重叠。

功能层540包括发光器件550X(i,j)。

功能层520包括像素电路530X(i,j)及布线(参照图6C)。像素电路530X(i,j)与布线电连接。例如,可以将设在功能层520的开口部591X或开口部591Y的导电膜用作布线。另外,布线使端子519B及像素电路530X(i,j)电连接。导电材料CP使端子519B及柔性印刷衬底FPC1电连接。

<显示装置700的结构例子3>

另外,本发明的一个方式的显示装置700包括驱动电路GD及驱动电路SD(参照图6A)。

<<驱动电路GD的结构例子>>

驱动电路GD供应第一选择信号及第二选择信号。

<<驱动电路SD的结构例子>>

驱动电路SD供应第一控制信号及第二控制信号。

<<布线的结构例子>>

布线包括导电膜G1(i)、导电膜G2(i)、导电膜S1(j)、导电膜S2(j)、导电膜ANO、导电膜VCOM2及导电膜V0(参照图7)。

导电膜G1(i)被供应第一选择信号,导电膜G2(i)被供应第二选择信号。

导电膜S1(j)被供应第一控制信号,导电膜S2(j)被供应第二控制信号。

<<像素电路530X(i,j)的结构例子1>>

像素电路530X(i,j)与导电膜G1(i)及导电膜S1(j)电连接。导电膜G1(i)供应第一选择信号,导电膜S1(j)供应第一控制信号。

像素电路530X(i,j)根据第一选择信号及第一控制信号驱动发光器件550X(i,j)。另外,发光器件550X(i,j)发射光。

发光器件550X(i,j)的一个电极与像素电路530X(i,j)电连接,另一个电极与导电膜VCOM2电连接。

<<像素电路530X(i,j)的结构例子2>>

像素电路530X(i,j)包括开关SW21、开关SW22、晶体管M21、电容器C21及节点N21。

晶体管M21包括与节点N21电连接的栅电极、与发光器件550X(i,j)电连接的第一电极以及与导电膜ANO电连接的第二电极。

开关SW21包括与节点N21电连接的第一端子、与导电膜S1(j)电连接的第二端子及具有根据导电膜G1(i)的电位控制导通状态或非导通状态的功能的栅电极。

开关SW22包括与导电膜S2(j)电连接的第一端子及具有根据导电膜G2(i)的电位控制导通状态或非导通状态的功能的栅电极。

电容器C21包括与节点N21电连接的导电膜以及与开关SW22的第二电极电连接的导电膜。

由此,可以将图像信号储存在节点N21中。另外,可以使用开关SW22改变节点N21的电位。另外,可以使用节点N21的电位控制发光器件550X(i,j)所发射的光的强度。其结果是,可以提供一种方便性、实用性或可靠性良好的新颖装置。

<<像素电路530X(i,j)的结构例子3>>

像素电路530X(i,j)包括开关SW23、节点N22及电容器C22。开关SW23包括与导电膜V0电连接的第一端子、与节点N22电连接的第二端子以及具有根据导电膜G2(i)的电位控制导通状态或非导通状态的功能的栅电极。

电容器C22包括与节点N21电连接的导电膜以及与节点N22电连接的导电膜。

注意,晶体管M21的第一电极与节点N22电连接。

注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式及实施例适当地组合。

实施方式8

在本实施方式中,说明本发明的一个方式的显示模块。

<显示模块>

图8是说明显示模块280的结构的立体图。

显示模块280包括显示装置100以及FPC290或连接器。FPC290从外部供应数据信号或电源电位等而对显示装置100供应数据信号或电源电位等。此外,也可以在FPC290上安装IC。连接器是用来电连接导体的机械零件(mechanical component),该导体可以使显示装置100与连接对象的构件电连接。例如,可以将FPC290用作导体。另外,连接器可以使显示装置100从连接对象分离。

<<显示装置100A>>

图9A是说明显示装置100A的结构的截面图。显示装置100A例如可以用于显示模块280的显示装置100。衬底301相当于图8中的衬底71。

显示装置100A包括衬底301、晶体管310、元件分离层315、绝缘层261、电容器240、绝缘层255、发光器件61R、发光器件61G及发光器件61B。绝缘层261设置在衬底301上,晶体管310位于衬底301与绝缘层261间。绝缘层255a设置在绝缘层261上,电容器240位于绝缘层261与绝缘层255a间,绝缘层255a位于发光器件61R与电容器240间、发光器件61G与电容器240间以及发光器件61B与电容器240间。

[晶体管310]

晶体管310包括导电层311、一对的低电阻区域312、绝缘层313及绝缘层314,其沟道形成在衬底301的一部分中。导电层311被用作栅电极。绝缘层313位于衬底301与导电层311之间,并被用作栅极绝缘层。衬底301具有掺杂有杂质的一对低电阻区域312。该区域被用作源极及漏极。导电层311的侧面被绝缘层314覆盖。

元件分离层315嵌入衬底301中且位于相邻的两个晶体管310间。

[电容器240]

电容器240包括导电层241、导电层245及绝缘层243,绝缘层243位于导电层241与导电层245间。导电层241被用作电容器240中的一个电极,导电层245被用作电容器240中的另一个电极,并且绝缘层243用作电容器240的介电质。

导电层241位于绝缘层261上,并嵌入于绝缘层254中。导电层241通过嵌入于绝缘层261中的插头275与晶体管310的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层243覆盖导电层241。导电层245隔着绝缘层243与导电层241重叠。

[绝缘层255]

绝缘层255包括绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c,绝缘层255b位于绝缘层255a与绝缘层255c间。

[发光器件61R、发光器件61G、发光器件61B]

发光器件61R、发光器件61G及发光器件61B设置在绝缘层255c上。例如,可以将实施方式1至实施方式6所说明的发光器件应用于发光器件61R、发光器件61G及发光器件61B。

发光器件61R包括导电层171及EL层172R,EL层172R覆盖导电层171的顶面及侧面。另外,牺牲层270R位于EL层172R上。发光器件61G包括导电层171及EL层172G,EL层172G覆盖导电层171的顶面及侧面。另外,牺牲层270G位于EL层172G上。发光器件61B包括导电层171及EL层172B,EL层172B覆盖导电层171的顶面及侧面。另外,牺牲层270B位于EL层172B上。

导电层171通过嵌入于绝缘层243、绝缘层255a、绝缘层255b及绝缘层255c中的插头256、嵌入于绝缘层254中的导电层241及嵌入于绝缘层261中的插头275与晶体管310的源极和漏极中的一个电连接。绝缘层255c的顶面的高度与插头256的顶面的高度一致或大致一致。插头可以使用各种导电材料。

[保护层271、绝缘层278、保护层273、粘合层122]

保护层271及绝缘层278位于相邻的发光器件间,例如位于发光器件61R与发光器件61G间,绝缘层278设置在保护层271上。另外,发光器件61R、发光器件61G及发光器件61B上设置有保护层273。

粘合层122将保护层273及衬底120贴合在一起。

[衬底120]

衬底120相当于图8中的衬底73。例如,可以将遮光层设置在衬底120的粘合层122一侧的面。另外,可以将各种光学构件配置在衬底120的外侧。

可以将薄膜用作衬底。尤其是,可以适当地使用吸水率低的薄膜。例如,吸水率优选为1%以下,更优选为0.1%以下。由此,可以抑制薄膜的尺寸变化。另外,可以抑制皱纹等的产生。另外,可以抑制显示装置的形状变化。

例如,可以将偏振片、相位差板、光扩散层(例如,扩散薄膜)、防反射层及聚光薄膜(condensing film)等用作光学构件。

可以将光学各向同性高的材料即双折射率小的材料用于衬底而将圆偏振片重叠于该显示装置。例如,可以将相位差值(retardation value)的绝对值为30nm以下、优选为20nm以下、更优选为10nm以下的材料用于衬底。例如,可以将三乙酸纤维素(TAC,也被称为Cellulosetriacetate)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸树脂薄膜等用于光学各向同性高的薄膜。

此外,在衬底120的外侧也可以配置抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜、冲击吸收层等表面保护层。例如,可以将玻璃层或二氧化硅层(SiO

<<显示装置100B>>

图9B是说明显示装置100B的结构的截面图。显示装置100B例如可以用于显示模块280的显示装置100(参照图8)。

显示装置100B包括衬底301、发光器件61W、电容器240及晶体管310。发光器件61W例如可以发射白色光。

另外,显示装置100B包括着色层183R、着色层183G及着色层183B。着色层183R具有与一个发光器件61W重叠的区域,着色层183G具有与另一个发光器件61W重叠的区域,着色层183B具有与其他一个发光器件61W重叠的区域。

例如,着色层183R可以透射红色光,着色层183G可以透射绿色光,着色层183B可以透射蓝色光。

<<显示装置100C>>

图10是说明显示装置100C的结构的截面图。显示装置100C例如可以用于显示模块280的显示装置100(参照图8)。注意,在下面的显示装置的说明中,有时省略说明与先前说明的显示装置同样的部分。

显示装置100C包括衬底301B及衬底301A。显示装置100C包括晶体管310B、电容器240、发光器件61及晶体管310A。晶体管310A的沟道形成在衬底301A的一部分中,晶体管310B的沟道形成在衬底301B的一部分中。

[绝缘层345、绝缘层346]

绝缘层345与衬底301B的底面接触,绝缘层346位于绝缘层261上。例如,可以将可用于保护层273的无机绝缘膜用作绝缘层345及绝缘层346。绝缘层345及绝缘层346被用作保护层,并可以抑制杂质扩散到衬底301B及衬底301A。

[插头343]

插头343穿过衬底301B及绝缘层345。绝缘层344覆盖插头343的侧面。例如,可以将可用于保护层273的无机绝缘膜用作绝缘层344。绝缘层344被用作保护层,并可以抑制杂质扩散到衬底301B。

[导电层342]

导电层342位于绝缘层345与绝缘层346间。另外,优选的是,导电层342嵌入于绝缘层335中,并且由导电层342及绝缘层335构成的面被平坦化。导电层342与插头343电连接。

[导电层341]

导电层341位于绝缘层346与绝缘层335间。另外,优选的是,导电层341嵌入于绝缘层336中,并且由导电层341及绝缘层336构成的面被平坦化。导电层341与导电层342接合。由此,衬底301A与衬底301B电连接。

导电层341优选使用与导电层342相同的导电材料。例如,可以使用包含选自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、W中的元素的金属膜或以上述元素为成分的金属氮化物膜(例如氮化钛膜、氮化钼膜或氮化钨膜)等。作为导电层341及导电层342尤其优选使用铜。由此,可以采用Cu-Cu(铜-铜)直接接合技术(通过彼此连接Cu(铜)的焊盘来进行电导通的技术)。

<<显示装置100D>>

图11是说明显示装置100D的结构的截面图。显示装置100D例如可以用于显示模块280的显示装置100(参照图8)。

显示装置100D具有凸块347,凸块347接合导电层341与导电层342。另外,凸块347电连接导电层341与导电层342。例如,可以将包含金(Au)、镍(Ni)、铟(In)或锡(Sn)等的导电材料用于凸块347。另外,例如,可以将焊料用于凸块347。

另外,显示装置100D包括粘合层348。粘合层348将绝缘层345与绝缘层346贴合在一起。

<<显示装置100E>>

图12是说明显示装置100E的结构的截面图。显示装置100E例如可以用于显示模块280的显示装置100(参照图8)。衬底331相当于图8中的衬底71。可以将绝缘性衬底或半导体衬底用于衬底331。显示装置100E包括晶体管320。显示装置100E的晶体管的结构为OS晶体管,这一点与显示装置100A不同。

[绝缘层332]

绝缘层332设置在衬底331上。例如,可以将与氧化硅膜相比氢或氧不容易扩散的膜用于绝缘层332。具体而言,可以将氧化铝膜、氧化铪膜或氮化硅膜等用于绝缘层332。由此,绝缘层332可以防止水或氢等杂质从衬底331向晶体管320扩散。另外,可以防止氧从半导体层321向绝缘层332一侧脱离。

[晶体管320]

晶体管320包括半导体层321、绝缘层323、导电层324、一对导电层325、绝缘层326及导电层327。

导电层327设置在绝缘层332上并被用作晶体管320的第一栅电极。绝缘层326覆盖导电层327。绝缘层326的一部分被用作第一栅极绝缘层。绝缘层326至少在与半导体层321接触的区域包括氧化物绝缘膜。具体而言,优选使用氧化硅膜等。另外,绝缘层326具有被平坦化的顶面。半导体层321设置在绝缘层326上。可以将具有半导体特性的金属氧化物膜用于半导体层321。一对导电层325接触半导体层321上并用作源电极及漏电极。

[绝缘层328、绝缘层264]

绝缘层328覆盖一对导电层325的顶面及侧面以及半导体层321的侧面等。绝缘层264设置在绝缘层328上并被用作层间绝缘层。另外,绝缘层328及绝缘层264具有开口部,该开口部到达半导体层321。例如,可以将与绝缘层332同样的绝缘膜用作绝缘层328。由此,绝缘层328例如可以防止水或氢等杂质从绝缘层264向半导体层321扩散。另外,可以防止氧从半导体层321脱离。

[绝缘层323]

绝缘层323在上述开口部的内部与绝缘层264、绝缘层328及导电层325的侧面以及半导体层321的顶面接触。

[导电层324]

导电层324以接触绝缘层323的方式嵌入上述的开口部的内部。导电层324具有被进行平坦化处理的顶面,其高度与绝缘层323的顶面及绝缘层264的顶面一致或大致一致。导电层324被用作第二栅电极,绝缘层323被用作第二栅极绝缘层。

[绝缘层329、绝缘层265]

绝缘层329覆盖导电层324、绝缘层323及绝缘层264。绝缘层265设置在绝缘层329上并被用作层间绝缘层。例如,可以将与绝缘层328及绝缘层332同样的绝缘膜用作绝缘层329。由此,可以防止水或氢等杂质例如从绝缘层265向晶体管320扩散。

[插头274]

插头274嵌入绝缘层265、绝缘层329、绝缘层264及绝缘层328中且与一对导电层325中的一方电连接。插头274包括导电层274a及导电层274b。导电层274a与绝缘层265、绝缘层329、绝缘层264及绝缘层328的各开口的侧面接触。另外,覆盖导电层325的顶面的一部分。导电层274b与导电层274a的顶面接触。例如,可以将氢及氧不容易扩散的导电材料适当地用于导电层274a。

<<显示装置100F>>

图13是说明显示装置100F的结构的截面图。显示装置100F具有层叠有晶体管320A与晶体管320B的结构。晶体管320A及晶体管320B都包含氧化物半导体,其沟道形成在该氧化物半导体中。注意,不局限于层叠两个晶体管的结构,例如也可以采用层叠三个以上的晶体管的结构。

晶体管320A及其附近的结构与上述显示装置100E的晶体管320及其附近的结构相同。晶体管320B及其附近的结构与上述显示装置100E的晶体管320及其附近的结构相同。

<<显示装置100G>>

图14是说明显示装置100G的结构的截面图。显示装置100G具有层叠有晶体管310与晶体管320的结构。晶体管310的沟道形成在衬底301中。另外,晶体管320包含氧化物半导体,其沟道形成在该氧化物半导体中。

绝缘层261覆盖晶体管310,导电层251设置在绝缘层261上。绝缘层262覆盖导电层251,导电层252设置在绝缘层262上。另外,绝缘层263及绝缘层332覆盖导电层252。另外,导电层251及导电层252都被用作布线。

晶体管320设置在绝缘层332上,绝缘层265覆盖晶体管320。另外,电容器240设置在绝缘层265上,电容器240通过插头274与晶体管320电连接。

例如,晶体管320可以用作构成像素电路的晶体管。此外,例如,晶体管310可以用作构成像素电路的晶体管或者可以用于用来驱动该像素电路的驱动电路(栅极驱动器电路或源极驱动器电路等)。另外,晶体管310及晶体管320可以用于运算电路或存储电路等各种电路。由此,例如,在发光器件正下除了像素电路以外还可以配置驱动电路。另外,与将驱动电路设置在显示区域附近的结构相比,可以使显示装置进一步小型化。

本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式及实施例适当地组合而实施。

实施方式9

在本实施方式中,对本发明的一个方式的显示装置进行说明。

<显示模块>

图15是说明显示模块的结构的立体图。

显示模块包括显示装置、IC(集成电路)以及FPC或连接器。显示装置100H与IC176及FPC177电连接。FPC177从外部供应信号及电力而对显示装置100H供应信号及电力。连接器是电连接导体的机械零件,该导体可以使显示装置100H与连接对象的构件电连接。例如,可以将FPC177用作导体。另外,连接器可以将显示装置100H从连接对象分离。

显示模块包括IC176。例如,可以利用COG方式等将IC176设置在衬底14b。另外,例如,可以利用COF(Chip On Film:覆晶薄膜)方式等将IC176设置在FPC。例如,可以将栅极驱动器电路或源极驱动器电路等用于IC176。

<<显示装置100H>>

显示装置100H包括显示部37b、连接部140、电路164及布线165等。

图16A是说明显示装置100H的结构的截面图。显示装置100H包括衬底16b及衬底14b,衬底16b与衬底14b贴合在一起。显示装置100H包括一个或多个连接部140。可以将连接部140设置在显示部37b的外侧。例如,连接部140可以沿着显示部37b的一个边设置。或者,可以以包围多个边例如四个边的方式设置。在连接部140中,发光器件的公共电极与导电层电连接,该导电层对公共电极供应规定电位。

布线165被从FPC177或IC176供应信号及电力。布线165对显示部37b及电路164供应信号及电力。

例如,可以将栅极驱动器电路用作电路164。

显示装置100H包括衬底14b、衬底16b、晶体管201、晶体管205、发光器件63R、发光器件63G及发光器件63B等(参照图16A)。例如,发光器件63R发射红色光83R,发光器件63G发射绿色光83G,发光器件63B发射蓝色光83B。此外,可以在衬底16b的外侧配置各种光学构件。例如,可以配置偏振片、相位差板、光扩散层(例如,扩散薄膜)、防反射层及聚光薄膜等。

例如,可以将实施方式1至实施方式6所说明的发光器件应用于发光器件63R、发光器件63G及发光器件63B。

发光器件63包括导电层171,导电层171被用作像素电极。导电层171具有凹部,该凹部与设置在绝缘层214、绝缘层215及绝缘层213中的开口部重叠。另外,晶体管205包括导电层222b,导电层222b与导电层171电连接。

显示装置100H包括绝缘层272。绝缘层272覆盖导电层171的端部且填充导电层171的凹部(参照图16A)。

显示装置100H包括保护层273及粘合层142。保护层273覆盖发光器件63R、发光器件63G及发光器件63B。粘合层142粘合保护层273与衬底16b。粘合层142填充衬底16b与保护层273间。另外,例如,也可以以不重叠于发光器件的方式形成框状的粘合层142且使用与粘合层142不同的树脂填充由粘合层142、衬底16b及保护层273围绕的区域。或者,也可以使用惰性气体(氮或氩等)填充该空间,即采用中空密封结构。例如,可以将可用于粘合层122的材料应用于粘合层142。

显示装置100H包括连接部140,连接部140包括导电层168。导电层168被供应电源电位。另外,发光器件63包括导电层173,导电层168与导电层173电连接,并且导电层173被供应电源电位。导电层173被用作公共电极。另外,例如,可以加工一个导电膜形成导电层171及导电层168。

显示装置100H是顶部发射型显示装置。发光器件向衬底16b一侧发射光。导电层171包含反射可见光的材料,导电层173透射可见光。

[绝缘层211、绝缘层213、绝缘层215、绝缘层214]

绝缘层211、绝缘层213、绝缘层215及绝缘层214依次设置在衬底14b上。注意,绝缘层的个数没有限制,都可以为单层或两层以上。

例如,可以将无机绝缘膜用作绝缘层211、绝缘层213及绝缘层215。例如,可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜或者氮化铝膜等。此外,也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜或氧化钕膜等。此外,也可以层叠上述绝缘膜中的两个以上。

绝缘层215及绝缘层214覆盖晶体管。绝缘层214被用作平坦化层。例如,优选将水及氢等杂质不容易扩散的材料用于绝缘层215或绝缘层214。由此,可以有效地抑制杂质从外部向晶体管扩散。另外,可以提高显示装置的可靠性。

例如,可以将有机绝缘层适合用作绝缘层214。具体而言,作为有机绝缘层可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。另外,可以将有机绝缘层及无机绝缘层的叠层结构用于绝缘层214。由此,可以将绝缘层214的最外表面层用作蚀刻保护层。例如,在想要避免将导电层171加工为规定形状时凹部形成在绝缘层214的现象时,可以抑制该现象。

[晶体管201、晶体管205]

晶体管201及晶体管205都形成在衬底14b上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序制造。

晶体管201及晶体管205包括导电层221、绝缘层211、导电层222a及导电层222b、半导体层231、绝缘层213以及导电层223。绝缘层211位于导电层221与半导体层231之间。导电层221被用作栅极,绝缘层211被用作第一栅极绝缘层。导电层222a及导电层222b被用作源极及漏极。绝缘层213位于导电层223与半导体层231之间。导电层223被用作栅极,绝缘层213被用作第二栅极绝缘层。在此,经过对同一导电膜进行加工而得到的多个层附有相同的阴影线。

对本实施方式的显示装置所包括的晶体管的结构没有特别的限制。例如,可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外,晶体管都可以具有顶栅结构或底栅结构。或者,也可以在形成沟道的半导体层上下设置有栅极。

作为晶体管201及晶体管205,采用两个栅极夹持形成沟道的半导体层的结构。另外,也可以连接两个栅极,并通过对该两个栅极供应同一信号,来驱动晶体管。或者,通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位,对另一个施加用来进行驱动的电位,可以控制晶体管的阈值电压。

对晶体管的半导体层的结晶性也没有特别的限制,可以使用非晶半导体、具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。通过使用具有结晶性的半导体,可以抑制晶体管特性的劣化,所以是优选的。

晶体管的半导体层优选包含金属氧化物。就是说,本实施方式的显示装置所包括的晶体管优选使用OS晶体管。

[半导体层]

例如,可以将铟氧化物、镓氧化物及锌氧化物用于半导体层。此外,金属氧化物优选包含选自铟、元素M和锌中的两个或三个。注意,元素M为选自镓、铝、硅、硼、钇、锡、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨、钴和镁中的一种或多种。尤其是,元素M优选为选自铝、镓、钇和锡中的一种或多种。

尤其是,作为用于半导体层的金属氧化物,优选使用包含铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也记为IGZO)。或者,优选使用包含铟、锡及锌的氧化物(也记为ITZO(注册商标))。或者,优选使用包含铟、镓、锡及锌的氧化物。或者,优选使用包含铟(In)、铝(Al)及锌(Zn)的氧化物(也称为IAZO)。或者,优选使用包含铟(In)、铝(Al)、镓(Ga)及锌(Zn)的氧化物(也称为IAGZO)。

在用于半导体层的金属氧化物为In-M-Zn氧化物时,该In-M-Zn氧化物中的In的原子数比优选为M的原子数比以上。作为这种In-M-Zn氧化物的金属元素的原子数比,例如可以举出In:M:Zn=1:1:1或其附近的组成、In:M:Zn=1:1:1.2或其附近的组成、In:M:Zn=1:3:2或其附近的组成、In:M:Zn=1:3:4或其附近的组成、In:M:Zn=2:1:3或其附近的组成、In:M:Zn=3:1:2或其附近的组成、In:M:Zn=4:2:3或其附近的组成、In:M:Zn=4:2:4.1或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:3或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:6或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:7或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:8或其附近的组成、In:M:Zn=6:1:6或其附近的组成、In:M:Zn=5:2:5或其附近的组成。注意,附近的组成包括所希望的原子数比的±30%的范围。

例如,当记载为原子数比为In:Ga:Zn=4:2:3或其附近的组成时包括如下情况:In为4时,Ga为1以上且3以下,Zn为2以上且4以下。此外,当记载为原子数比为In:Ga:Zn=5:1:6或其附近的组成时包括如下情况:In为5时,Ga大于0.1且为2以下,Zn为5以上且7以下。此外,当记载为原子数比为In:Ga:Zn=1:1:1或其附近的组成时包括如下情况:In为1时,Ga大于0.1且为2以下,Zn大于0.1且为2以下。

半导体层也可以包括组成不同的两层以上的金属氧化物层。例如,可以适当地使用In:M:Zn=1:3:4[原子数比]或其附近的组成的第一金属氧化物层及设置在该第一金属氧化物层上的In:M:Zn=1:1:1[原子数比]或其附近的组成的第二金属氧化物层的叠层结构。此外,作为元素M特别优选使用镓或铝。

例如,也可以使用选自铟氧化物、铟镓氧化物和IGZO中的任一个及选自IAZO、IAGZO和ITZO(注册商标)中的任一个的叠层结构等。

作为具有结晶性的氧化物半导体,可以举出CAAC(c-axis-alignedcrystalline)-OS及nc(nanocrystalline)-OS等。

或者,也可以使用将硅用于沟道形成区域的晶体管(Si晶体管)。作为硅可以举出单晶硅、多晶硅及非晶硅等。尤其是,可以使用半导体层中含有低温多晶硅(LTPS:LowTemperature Poly Silicon)的晶体管(也称为LTPS晶体管)。LTPS晶体管具有高场效应迁移率以及良好的频率特性。

通过使用LTPS晶体管等Si晶体管,可以在同一衬底上形成需要以高频率驱动的电路(例如,数据驱动器电路)和显示部。因此,可以使安装到显示装置的外部电路简化,可以缩减构件成本及安装成本。

OS晶体管的场效应迁移率比使用非晶硅的晶体管高得多。另外,OS晶体管的关闭状态下的源极-漏极间的泄漏电流(也称为关态电流(off-state current))极低,可以长期间保持与该晶体管串联连接的电容器中储存的电荷。另外,通过使用OS晶体管,可以降低显示装置的功耗。

另外,在提高像素电路所包括的发光器件的发光亮度时,需要增大流过发光器件的电流量。为此,需要提高像素电路所包括的驱动晶体管的源极-漏极间电压。因为OS晶体管的源极-漏极间的耐压比Si晶体管高,所以可以对OS晶体管的源极-漏极间施加高电压。由此,通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管,可以增大流过发光器件的电流量而提高发光器件的发光亮度。

另外,当晶体管在饱和区域中驱动时,与Si晶体管相比,OS晶体管可以使随着栅极-源极间电压的变化的源极-漏极间电流的变化细小。因此,通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管,可以通过控制栅极-源极间电压详细决定流过源极-漏极间的电流。因此可以控制流过发光器件的电流量。由此,可以增大由像素电路表示的灰度数。

另外,关于晶体管在饱和区域中驱动时流过的电流的饱和特性,与Si晶体管相比,OS晶体管即使逐渐地提高源极-漏极间电压也可以使稳定的电流(饱和电流)流过。因此,通过将OS晶体管用作驱动晶体管,即使例如发光器件的电流-电压特性发生不均匀,也可以使稳定的电流流过发光器件。也就是说,OS晶体管在饱和区域中驱动时即使提高源极-漏极间电压,源极-漏极间电流也几乎不变。因此可以使发光器件的发光亮度稳定。

如上所述,通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管,可以实现黑色不纯的抑制、发光亮度的上升、多灰度化及发光器件不均匀的抑制等。

电路164所包括的晶体管和显示部107所包括的晶体管既可以具有相同的结构,又可以具有不同的结构。电路164所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构,又可以具有两种以上的不同结构。同样地,显示部107所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构,又可以具有两种以上的不同结构。

显示部107所包括的所有晶体管都也可以为OS晶体管或Si晶体管。此外,显示部107所包括的部分晶体管也可以为OS晶体管且剩下的晶体管也可以为Si晶体管。

例如,通过在显示部107中使用LTPS晶体管和OS晶体管的双方,可以实现具有低功耗及高驱动能力的显示装置。另外,有时将组合LTPS晶体管和OS晶体管的结构称为LTPO。此外,例如优选的是,将OS晶体管用于被用作控制布线的导通/非导通的开关的晶体管且将LTPS晶体管用于控制电流的晶体管。

例如,显示部107所包括的晶体管之一被用作用来控制流过发光器件的电流的晶体管,可以称为驱动晶体管。驱动晶体管的源极和漏极中的一个与发光器件的像素电极电连接。作为该驱动晶体管优选使用LTPS晶体管。因此,可以增大流过发光器件的电流。

另一方面,显示部107所包括的晶体管的其他之一被用作用来控制像素的选择和非选择的开关,也可以被称为选择晶体管。选择晶体管的栅极与栅极线电连接,源极和漏极中的一个与信号线电连接。选择晶体管优选使用OS晶体管。因此,即便使帧频显著小(例如,1fps以下)也可以维持像素的灰度,由此通过在显示静态图像时停止驱动器,可以降低功耗。

如此,本发明的一个方式的显示装置可以兼具高开口率、高清晰度、高显示质量及低功耗。

本发明的一个方式的显示装置具有包括OS晶体管和具有MML结构的发光器件的结构。通过采用该结构,可以使可流过晶体管的泄漏电流以及可在相邻的发光器件间流过的泄漏电流极低。另外,通过采用上述结构,在图像显示在显示装置上时观看者可以观测到图像的鲜锐度、图像的锐度、高色饱和度和高对比度中的任一个或多个。另外,通过采用可流过晶体管的泄漏电流及发光器件间的横泄漏电流极低的结构,例如可以进行在显示黑色时可发生的光泄露(所谓的黑色不纯)极少的显示。

尤其是,MML结构的发光器件可以使流过相邻的发光器件间的电流极低。

[晶体管209、晶体管210]

图16B及图16C是说明可用于显示装置100H的晶体管的截面结构的另一个例子的截面图。

晶体管209及晶体管210包括导电层221、绝缘层211、半导体层231、导电层222a、导电层222b、绝缘层225、导电层223及绝缘层215。半导体层231具有沟道形成区域231i及一对低电阻区域231n。绝缘层211位于导电层221与沟道形成区域231i之间。导电层221被用作栅极,绝缘层211被用作第一栅极绝缘层。绝缘层225至少位于导电层223与沟道形成区域231i之间。导电层223被用作栅极,绝缘层225被用作第二栅极绝缘层。导电层222a与一对低电阻区域231n中的一方电连接,导电层222b与一对低电阻区域231n中的另一方电连接。绝缘层215覆盖导电层223。绝缘层218还覆盖晶体管。

[绝缘层225的结构例子1]

在晶体管209中,绝缘层225覆盖半导体层231的顶面及侧面(参照图16B)。绝缘层225及绝缘层215具有开口部,在该开口部中导电层222a及导电层222b都与低电阻区域231n电连接。另外,导电层222a和导电层222b中的一个被用作源极,另一个被用作漏极。

[绝缘层225的结构例子2]

在晶体管210中,绝缘层225与半导体层231的沟道形成区域231i重叠而不与低电阻区域231n重叠(参照图16C)。例如,可以使用导电层223作为掩模来将绝缘层225加工为规定形状。绝缘层215覆盖绝缘层225及导电层223。另外,绝缘层215具有开口部,在该开口部,导电层222a及导电层222b都与低电阻区域231n电连接。

[连接部204]

连接部204设置在衬底14b上。连接部204包括导电层166,导电层166与布线165电连接。连接部204不与衬底16b重叠,导电层166露出。可以加工一个导电膜形成导电层166及导电层171。另外,导电层166通过连接层242与FPC177电连接。例如,作为连接层242,可以使用各向异性导电膜、各向异性导电膏(ACP:Anisotropic ConductivePaste)等。

<<显示装置100I>>

图17是说明显示装置100I的结构的截面图。显示装置100I与显示装置100H的不同之处在于具有柔性。换言之,显示装置100I为柔性显示器。显示装置100I包括衬底17代替衬底14b且包括衬底18代替衬底16b。衬底17及衬底18都具有柔性。

显示装置100I包括粘合层156及绝缘层162。粘合层156使绝缘层162与衬底17贴合在一起。例如,可以将可用于粘合层122的材料应用于粘合层156。另外,例如,可以将可用于绝缘层211、绝缘层213或绝缘层215的材料用于绝缘层162。晶体管201及晶体管205设置在绝缘层162上。

例如,在制造衬底上形成绝缘层162而在绝缘层162上形成各晶体管及发光器件63等。接着,例如在发光器件63上形成粘合层142,使用粘合层142使制造衬底与衬底18贴合在一起。接着,使制造衬底从绝缘层162分离而使绝缘层162的表面露出。然后,在露出的绝缘层162的表面上形成粘合层156,使用粘合层156使绝缘层162与衬底17贴合在一起。由此,可以将形成在制造衬底上的各构成要素转置到衬底17上而制造显示装置100I。

<<显示装置100J>>

图18是说明显示装置100J的结构的截面图。显示装置100J与显示装置100H的不同之处在于:包括发光器件63W代替发光器件63R、发光器件63G及发光器件63B;以及包括着色层183R、着色层183G及着色层183B。

显示装置100J在衬底16b与衬底14b间包括着色层183R、着色层183G及着色层183B。着色层183R与一个发光器件63W重叠,着色层183G与另一个发光器件63W重叠,着色层183B与其他一个发光器件63W重叠。

显示装置100J包括遮光层117。例如,着色层183R与着色层183G间、着色层183G与着色层183B间以及着色层183B与着色层183R间包括遮光层117。另外,遮光层117具有与连接部140重叠的区域及与电路164重叠的区域。

发光器件63W例如可以发射白色光。例如,着色层183R可以透射红色光,着色层183G可以透射绿色光,着色层183B可以透射蓝色光。由此,显示装置100J例如可以发射红色光83R、绿色光83G及蓝色光83B且进行全彩色显示。

本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式及实施例适当地组合而实施。

实施方式10

在本实施方式中,对本发明的一个方式的电子设备进行说明。

本实施方式的电子设备在显示部中包括本发明的一个方式的显示装置。本发明的一个方式的显示装置具有高可靠性,并容易实现高清晰化及高分辨率化。因此,可以用于各种电子设备的显示部。

作为电子设备,例如除了电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机的显示器、数字标牌及弹珠机等大型游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外,还可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端及声音再现装置等。

特别是,因为本发明的一个方式的显示装置可以提高清晰度,所以可以适当地用于包括较小的显示部的电子设备。作为这种电子设备例如可以举出手表型及手镯型信息终端设备(可穿戴设备)、可戴在头上的可穿戴设备诸如头戴显示器等VR用设备、眼镜型AR用设备及MR用设备等。

本发明的一个方式的显示装置优选具有极高的分辨率诸如HD(像素数为1280×720)、FHD(像素数为1920×1080)、WQHD(像素数为2560×1440)、WQXGA(像素数为2560×1600)、4K(像素数为3840×2160)、8K(像素数为7680×4320)等。尤其是,优选设定为4K、8K或其以上的分辨率。另外,本发明的一个方式的显示装置的像素密度(清晰度)优选为100ppi以上,优选为300ppi以上,更优选为500ppi以上,进一步优选为1000ppi以上,更进一步优选为2000ppi以上,更进一步优选为3000ppi以上,还进一步优选为5000ppi以上,进一步优选为7000ppi以上。通过使用上述的具有高分辨率和高清晰度中的一方或双方的显示装置,在便携式或家用等的个人用途的电子设备中可以进一步提高真实感及纵深感等。此外,对本发明的一个方式的显示装置的屏幕比例(纵横比)没有特别的限制。例如,显示装置可以适应1:1(正方形)、4:3、16:9及16:10等各种屏幕比例。

本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。

本实施方式的电子设备可以具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能;触摸面板的功能;显示日历、日期或时间等的功能;执行各种软件(程序)的功能;进行无线通信的功能;或者读出储存在存储介质中的程序或数据的功能;等。

使用图19A至图19D说明可戴在头上的可穿戴设备的一个例子。这些可穿戴设备具有显示AR内容的功能、显示VR内容的功能、显示SR内容的功能和显示MR内容的功能中的至少一个。当电子设备具有显示AR、VR、SR和MR等中的至少一个内容的功能时,可以提高使用者的沉浸感。

图19A所示的电子设备6700A以及图19B所示的电子设备6700B都包括一对显示面板6751、一对框体6721、通信部(未图示)、一对安装部6723、控制部(未图示)、成像部(未图示)、一对光学构件6753、眼镜架6757以及一对鼻垫6758。

显示面板6751可以应用本发明的一个方式的显示装置。由此,可以实现可靠性高的电子设备。

电子设备6700A及电子设备6700B都可以将由显示面板6751显示的图像投影于光学构件6753中的显示区域6756。因为光学构件6753具有透光性,所以使用者可以与通过光学构件6753看到的透过图像重叠地看到显示于显示区域的图像。因此,电子设备6700A及电子设备6700B都是能够进行AR显示的电子设备。

电子设备6700A及电子设备6700B上作为成像部也可以设置有能够拍摄前方的摄像头。另外,通过在电子设备6700A及电子设备6700B设置陀螺仪传感器等的加速度传感器,可以检测使用者的头部朝向并将对应该方向的图像显示在显示区域6756上。

通信部具有无线通信装置,通过该无线通信装置例如可以供应影像信号。另外,代替无线通信装置或者除了无线通信装置以外还可以包括能够连接供应影像信号及电源电位的电缆的连接器。

另外,电子设备6700A以及电子设备6700B设置有电池,可以以无线方式和有线方式中的一方或双方进行充电。

框体6721也可以设置有触摸传感器模块。触摸传感器模块具有检测框体6721的外侧的面是否被触摸的功能。通过触摸传感器模块,可以检测使用者的点按操作或滑动操作等而执行各种处理。例如,通过点按操作可以执行动态图像的暂时停止或再生等的处理,通过滑动操作可以执行快进、快退等的处理等。另外,通过在两个框体6721的每一个设置触摸传感器模块,可以扩大操作范围。

作为触摸传感器模块,可以使用各种触摸传感器。例如,可以采用静电电容方式、电阻膜方式、红外线方式、电磁感应方式、表面声波方式、光学方式等各种方式。尤其是,优选将静电电容方式或光学方式的传感器应用于触摸传感器模块。

在使用光学方式的触摸传感器时,作为受光元件可以使用光电转换元件(也称为光电转换器件)。在光电转换元件的活性层中可以使用无机半导体和有机半导体中的一方或双方。

图19C所示的电子设备6800A以及图19D所示的电子设备6800B都包括一对显示部6820、框体6821、通信部6822、一对安装部6823、控制部6824、一对成像部6825以及一对透镜6832。

显示部6820可以应用本发明的一个方式的显示装置。由此,可以实现可靠性高的电子设备。

显示部6820设置在框体6821内部的通过透镜6832能看到的位置上。另外,通过在一对显示部6820的每一个上显示不同图像,可以进行利用视差的三维显示。

可以将电子设备6800A以及电子设备6800B都称为面向VR的电子设备。装上电子设备6800A或电子设备6800B的使用者通过透镜6832能看到显示在显示部6820上的图像。

电子设备6800A及电子设备6800B优选具有一种机构,其中能够调整透镜6832及显示部6820的左右位置,以根据使用者的眼睛的位置使透镜6832及显示部6820位于最合适的位置上。此外,优选具有一种机构,其中通过改变透镜6832及显示部6820之间的距离来调整焦点。

使用者可以使用安装部6823将电子设备6800A或电子设备6800B装在头上。例如在图19C中,安装部6823具有如眼镜的镜脚(也称为铰链或脚丝等)那样的形状,但是不局限于此。只要使用者能够装上,安装部6823就例如可以具有头盔型或带型的形状。

成像部6825具有取得外部的信息的功能。可以将成像部6825所取得的数据输出到显示部6820。在成像部6825中可以使用图像传感器。另外,也可以设置多个摄像头以能够对应望远及广角等多种视角。

注意,在此示出包括成像部6825的例子,设置能够测量出与对象物的距离的测距传感器(也称为检测部)即可。换言之,成像部6825是检测部的一个方式。作为检测部例如可以使用图像传感器或光探测和测距(LIDAR:Light Detection and Ranging)等距离图像传感器。通过使用由摄像头取得的图像以及由距离图像传感器取得的图像,可以取得更多的信息,可以实现精度更高的姿态操作。

电子设备6800A也可以包括用作骨传导耳机的振动机构。例如,作为显示部6820、框体6821和安装部6823中的任一个或多个可以采用包括该振动机构的结构。由此,不需要另行设置头戴式耳机、耳机或扬声器等音响设备,而只装上电子设备6800A就可以享受影像和声音。

电子设备6800A以及电子设备6800B也可以都包括输入端子。例如可以将供应来自影像输出设备等的影像信号以及用于对设置在电子设备内的电池进行充电的电力等的电缆连接到输入端子。

本发明的一个方式的电子设备也可以具有与耳机6750进行无线通信的功能。耳机6750包括通信部(未图示),并具有无线通信功能。耳机6750通过无线通信功能可以从电子设备接收信息(例如声音数据)。例如,图19A所示的电子设备6700A具有通过无线通信功能将信息发送到耳机6750的功能。另外,例如图19C所示的电子设备6800A具有通过无线通信功能将信息发送到耳机6750的功能。

另外,电子设备也可以包括耳机部。图19B所示的电子设备6700B包括耳机部6727。例如,可以采用以有线方式连接耳机部6727和控制部的结构。连接耳机部6727和控制部的布线的一部分也可以配置在框体6721或安装部6723的内部。

同样,图19D所示的电子设备6800B包括耳机部6827。例如,可以采用以有线方式连接耳机部6827和控制部6824的结构。连接耳机部6827和控制部6824的布线的一部分也可以配置在框体6821或安装部6823的内部。另外,耳机部6827和安装部6823也可以包括磁铁。由此,可以用磁力将耳机部6827固定到安装部6823,收纳变得容易,所以是优选的。

电子设备也可以包括能够与耳机或头戴式耳机等连接的声音输出端子。另外,电子设备也可以包括声音输入端子和声音输入机构中的一方或双方。作为声音输入机构,例如可以使用麦克风等收音装置。通过将声音输入机构设置到电子设备,可以使电子设备具有所谓的耳麦的功能。

如此,作为本发明的一个方式的电子设备,眼镜型(电子设备6700A以及电子设备6700B等)和护目镜型(电子设备6800A以及电子设备6800B等)的双方都是优选的。

另外,本发明的一个方式的电子设备可以以有线或无线方式将信息发送到耳机。

图20A所示的电子设备6500是可以被用作智能手机的便携式信息终端设备。

电子设备6500包括框体6501、显示部6502、电源按钮6503、按钮6504、扬声器6505、麦克风6506、照相机6507及光源6508等。显示部6502具有触摸面板功能。

显示部6502可以使用本发明的一个方式的显示装置。由此,可以实现可靠性高的电子设备。

图20B是包括框体6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。

框体6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510,被框体6501及保护构件6510包围的空间内设置有显示面板6511、光学构件6512、触摸传感器面板6513、印刷电路板6517、电池6518等。

显示面板6511、光学构件6512及触摸传感器面板6513使用粘合层(未图示)固定到保护构件6510。

在显示部6502的外侧的区域中,显示面板6511的一部分叠回,且该叠回区域连接有FPC6515。FPC6515安装有IC6516。FPC6515与设置于印刷电路板6517的端子连接。

显示面板6511可以使用本发明的一个方式的柔性显示器。由此,可以实现极轻量的电子设备。此外,由于显示面板6511极薄,所以可以在抑制电子设备的厚度的情况下安装大容量的电池6518。此外,通过折叠显示面板6511的一部分以在像素部的背面设置与FPC6515的连接部,可以实现窄边框的电子设备。

图20C示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中,框体7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑框体7101的结构。

显示部7000可以使用本发明的一个方式的显示装置。由此,可以实现可靠性高的电子设备。

可以通过利用框体7101所具备的操作开关以及另外提供的遥控操作机7111进行图20C所示的电视装置7100的操作。或者,也可以在显示部7000中具备触摸传感器,也可以通过用指头等触摸显示部7000进行电视装置7100的操作。另外,也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板,可以进行频道及音量的操作,并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。

另外,电视装置7100具备接收机及调制解调器等。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者,通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络,从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。

图20D示出笔记本型个人计算机的一个例子。笔记本型个人计算机7200包括框体7211、键盘7212、指向装置7213及外部连接端口7214等。框体7211中组装有显示部7000。

显示部7000可以使用本发明的一个方式的显示装置。由此,可以实现可靠性高的电子设备。

图20E和图20F示出数字标牌的一个例子。

图20E所示的数字标牌7300包括框体7301、显示部7000及扬声器7303等。此外,还可以包括LED灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器及麦克风等。

图20F示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。

在图20E和图20F中,可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部7000。由此,可以实现可靠性高的电子设备。

显示部7000越大,一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大,越容易吸引人的注意,例如可以提高广告宣传效果。

通过将触摸面板用于显示部7000,不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像,使用者还能够直觉性地进行操作,所以是优选的。另外,在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时,可以通过直觉性的操作提高易用性。

如图20E和图20F所示,数字标牌7300或数字标牌7400优选可以通过无线通信与使用者所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如,显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外,通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411,可以切换显示部7000的显示。

此外,可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此,不特定多个使用者可以同时参加游戏,享受游戏的乐趣。

图21A至图21G所示的电子设备包括框体9000、显示部9001、扬声器9003、操作键9005(包括电源开关或操作开关)、连接端子9006、传感器9007(该传感器具有测量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)及麦克风9008等。

图21A至图21G所示的电子设备具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能;触摸面板的功能;显示日历、日期或时间等的功能;通过利用各种软件(程序)控制处理的功能;进行无线通信的功能;或者读出储存在存储介质中的程序或数据并进行处理的功能;等。注意,电子设备的功能不局限于上述功能,而可以具有各种功能。电子设备也可以包括多个显示部。另外,也可以在电子设备中设置摄像头等而使其具有如下功能:拍摄静态图像或动态图像,且将所拍摄的图像储存在存储介质(外部存储介质或内置于摄像头的存储介质)中的功能;以及将所拍摄的图像显示在显示部上的功能;等。

下面,详细地说明图21A至图21G所示的电子设备。

图21A是示出便携式信息终端9101的立体图。可以将便携式信息终端9101例如用作智能手机。注意,在便携式信息终端9101中,也可以设置扬声器9003、连接端子9006、传感器9007等。另外,作为便携式信息终端9101,可以将文字或图像信息显示在其多个面上。在图21A中示出显示三个图标9050的例子。另外,可以将以虚线的矩形示出的信息9051显示在显示部9001的其他面上。作为信息9051的一个例子,有提示收到电子邮件、SNS、电话等的信息;电子邮件或SNS等的标题;电子邮件或SNS等的发送者姓名;日期;时间;电池余量;以及电波强度等。或者,也可以在显示有信息9051的位置上例如显示图标9050。

图21B是示出便携式信息终端9102的立体图。便携式信息终端9102具有将信息显示在显示部9001的三个以上的面上的功能。在此,示出信息9052、信息9053及信息9054分别显示于不同的面上的例子。例如,在将便携式信息终端9102放在上衣口袋里的状态下,使用者能够确认显示在从便携式信息终端9102的上方看到的位置上的信息9053。例如,使用者可以确认到该显示而无需从口袋里拿出便携式信息终端9102,由此例如能够判断是否接电话。

图21C是示出平板终端9103的立体图。平板终端9103例如可以执行移动电话、电子邮件及文章的阅读和编辑、播放音乐、网络通信及计算机游戏等各种应用软件。平板终端9103在框体9000的正面包括显示部9001、照相机9002、麦克风9008及扬声器9003,在框体9000的左侧面包括用作操作用按钮的操作键9005,并且在底面包括连接端子9006。

图21D是示出手表型便携式信息终端9200的立体图。可以将便携式信息终端9200例如用作智能手表(注册商标)。另外,显示部9001的显示面弯曲,可沿着其弯曲的显示面进行显示。此外,便携式信息终端9200例如通过与可进行无线通信的耳麦相互通信可以进行免提通话。此外,通过利用连接端子9006,便携式信息终端9200可以与其他信息终端进行数据传输或进行充电。充电也可以通过无线供电进行。

图21E至图21G是示出可以折叠的便携式信息终端9201的立体图。另外,图21E是将便携式信息终端9201展开的状态的立体图,图21G是折叠的状态的立体图,图21F是从图21E的状态和图21G的状态中的一个转换成另一个时中途的状态的立体图。便携式信息终端9201在折叠状态下可携带性好,而在展开状态下因为具有无缝拼接较大的显示区域所以显示的浏览性强。便携式信息终端9201所包括的显示部9001被由铰链9055连结的三个框体9000支撑。显示部9001例如可以在曲率半径0.1mm以上且150mm以下的范围弯曲。

本实施方式可以与其他实施方式及实施例适当地组合。此外,在本说明书中,在一个实施方式中示出多个结构例子的情况下,可以适当地组合该结构例子。

实施例

在本实施例中,参照图22、图23、图24、图25、图26、图27、图28、图29及图30说明本发明的一个方式的发光器件。

图22是说明本发明的一个方式的发光器件550B、发光器件550G及发光器件550R的结构的图。

图23是说明发光器件550Bref、发光器件550Gref及发光器件550Rref的结构的图。

图24是说明发光性材料EMB、发光性材料EMG及发光性材料EMR的发射光谱的图。

图25是说明Ag的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图。

图26是说明SiOx的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图。

图27是说明ITSO的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图。

图28是说明LNOM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图。

图29是说明ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图。

图30是说明Ag:Mg的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性的图。

<发光器件1B>

在本实施例中说明的所计算的发光器件1B具有与发光器件550B同样的结构(参照图22)。

发光器件1B包括反射膜REFB、层LNB、电极551B、层112B、层111B及电极552B。

电极552B与反射膜REFB重叠,层111B位于电极552B与反射膜REFB间,层111B包含发光性材料EMB。发光性材料EMB的发射光谱在波长λX具有峰。

层112B位于层111B与反射膜REFB间,层112B包含有机化合物LNOM,有机化合物LNOM在450nm以上且650nm以下的任意波长处具有1.45以上且1.75以下的寻常光折射率。

电极551B位于层112B与反射膜REFB间,电极551B对具有波长λB的光具有透光性,电极551B包含5原子%以上的原子序数为21至83的元素。

层LNB位于电极551B与反射膜REFB间,层LNB对具有波长λB的光具有透光性,层LNB包含95原子%以上的原子序数为1至20的元素,反射膜REFB反射具有波长λB的光。

<<发光器件1B的结构>>

表1示出发光器件1B的结构。注意,为了方便起见,在本实施例的表中下标及上标以标准大小记载。例如,简称中的下标及单位中的上标都在表中以标准大小记载。表中的这些记载可以参照说明书中的记载被变换为本来的记载。

[表1]

反射膜REFB包含Ag且厚度为100nm。图25示出Ag的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性。

层LNB包含氧化硅(简称:SiOx)且厚度为62.8nm。SiOx具有低寻常光折射率及低消光系数且具有透光性。图26示出SiOx的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性。SiOx在波长460nm具有寻常光折射率1.48。

层LNB在厚度方向上具有从厚度与寻常光折射率之积求出的92.9nm的光学距离。另外,光学距离92.9nm除以波长460nm的值为0.202。

电极551B包含含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡(简称:ITSO)且厚度为48.3nm。电极551B例如使用In

电极551B在厚度方向上具有从厚度与寻常光折射率之积求出的99.5nm的光学距离。另外,光学距离99.5nm除以波长460nm的值为0.216。

层112B包含具有空穴传输性的有机化合物LNOM且厚度为47.1nm。另外,例如,可以将N-(3,3”,5,5”-四-叔丁基-1,1’:3’,1”-三联苯-5’-基)-N-(4-环己基苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称:mmtBumTPchPAF)用作有机化合物LNOM。mmtBumTPchPAF以相对于分子内的总碳原子数41%的比率包含以sp

[化学式10]

层112B在厚度方向上具有从厚度与寻常光折射率之积求出的78.7nm的光学距离。另外,光学距离78.7nm除以波长460nm的值为0.171。

层111B包含发光性材料EMB且厚度为25nm。另外,发光性材料EMB的发射光谱在波长458nm具有峰(参照图24)。另外,发光性材料EMB的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性与有机材料ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性相同。图29示出有机材料ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性。有机材料ORGM在波长460nm具有寻常光折射率1.94。

层113B包含具有电子传输性的材料ETM且厚度为34.6nm。另外,具有电子传输性的材料ETM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性与有机材料ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性相同。

电极552B以Ag:Mg=1:0.1的体积比包含银(Ag)及镁(Mg)且厚度为15nm。图30示出Ag:Mg的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性。

层CAP包含CAPM且厚度为70nm。另外,CAPM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性与有机材料ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性相同。

<<发光器件1B的工作特性的模拟>>

对发光器件1B的工作特性进行模拟。作为用于计算的软件使用有机器件仿真器(Cybernet Systems Co.,Ltd.制造,产品名称:semiconducting emissive thin filmoptics simulator:setfos)。发光器件1B伴随工作从层111B发射光ELB。

表2示出所计算的发光器件1B的光提取效率。另外,表2还示出将在后面的(参考例子)中说明结构的比较器件的光提取效率。另外,假设在计算发光器件的光提取效率时向发光器件的正面方向发射的光具有朗伯特型强度分布。另外,以光提取效率成为最大的方式使发光器件1B的层LNB、电极551B、层112B及层113B的厚度最优化。

[表2]

可知发光器件1B呈现良好特性。例如,发光器件1B以高效率发射蓝色光。另外,与将在后面的(参考例子)中说明结构的比较器件1B相比,光提取效率提高9.2百分点,可以确认到降低功耗的效果。

从层111B向电极551B发射的光的一部分被其寻常光折射率高于层112B的电极551B反射,该反射导致相位反转。换言之,发生相当于460nm的0.5倍的相移。另外,从层111B向电极551B发射的光被电极551B反射,该光在层112B内部在厚度方上往返直到返回到层111B。比较器件1B的层112B包含具有空穴传输性的材料HTM,在波长460nm处的寻常光折射率为1.94。寻常光折射率1.94与厚度124.1nm之积的值除以460nm的值为0.52。由此,从层111B向电极551B发射的光返回到层111B,此时发生相当于460nm的1.54倍(即,0.52倍、0.5倍和0.52倍之和)的相移。其结果,与从层111B向电极552B发射的光相互减弱而导致光提取效率的下降。

<发光器件1G>

在本实施例中说明的所计算的发光器件1G具有与发光器件550G同样的结构(参照图22)。

<<发光器件1G的结构>>

表3示出发光器件1G的结构。

[表3]

反射膜REFG包含Ag且厚度为100nm。

层LNG包含SiOx且厚度为62.8nm。

电极551G包含ITSO且厚度为48.3nm。

层112G包含具有空穴传输性的有机化合物LNOM且厚度为72.4nm。

层111G包含发光性材料EMG且厚度为40nm。另外,发光性材料EMG的发射光谱在波长527nm具有峰(参照图24)。另外,发光性材料EMG的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性与有机材料ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性相同。

层113G包含具有电子传输性的材料ETM且厚度为41.47nm。

电极552G以Ag:Mg=1:0.1的体积比包含Ag及Mg且厚度为15nm。

层CAP包含CAPM且厚度为70nm。

<<发光器件1G的工作特性的模拟>>

使用上述软件对发光器件1G的工作特性进行模拟。发光器件1G伴随工作从层111G发射光ELG。

表4示出所计算的发光器件1G的光提取效率。另外,表4还示出将在后面的(参考例子)中说明结构的比较器件的光提取效率。另外,假设在计算发光器件的光提取效率时向发光器件的正面方向发射的光具有朗伯特型强度分布。另外,以光提取效率成为最大的方式使发光器件1G的层112G及层113G的厚度最优化。

[表4]

可知发光器件1G呈现良好特性。例如,发光器件1G以高效率发射绿色光。另外,与将在后面的(参考例子)中说明结构的比较器件1G相比,光提取效率提高3.9百分点,可以确认到降低功耗的效果。

另外,发光器件1G的结构与发光器件1B相同。具体而言,反射膜REFG、层LNG、电极551G的结构分别与反射膜REFB、层LNB、电极551B相同。由此,可以通过同一工序分别形成反射膜REFB及反射膜REFG、层LNB及层LNG以及电极551B及电极551G。另外,可以简化制造工序。

<发光器件1R>

在本实施例中说明的所计算的发光器件1R具有与发光器件550R同样的结构(参照图22)。

<<发光器件1R的结构>>

表5示出发光器件1R的结构。

[表5]

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反射膜REFR包含Ag且厚度为100nm。

层LNR包含SiOx且厚度为62.8nm。

电极551R包含ITSO且厚度为48.3nm。

层112R包含具有空穴传输性的有机化合物LNOM且厚度为114.4nm。

层111R包含发光性材料EMR且厚度为40nm。另外,发光性材料EMR的发射光谱在波长627nm具有峰(参照图24)。另外,发光性材料EMR的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性与有机材料ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性相同。

层113R包含具有电子传输性的材料ETM且厚度为58.35nm。

电极552R以Ag:Mg=1:0.1的体积比包含Ag及Mg且厚度为15nm。

层CAP包含CAPM且厚度为70nm。

<<发光器件1R的工作特性的模拟>>

使用上述软件对发光器件1R的工作特性进行模拟。发光器件1R伴随工作从层111R发射光ELR。

表6示出所计算的发光器件1R的光提取效率。另外,表6还示出将在后面的(参考例子)中说明结构的比较器件的光提取效率。另外,假设在计算发光器件的光提取效率时向发光器件的正面方向发射的光具有朗伯特型强度分布。另外,以光提取效率成为最大的方式使发光器件1R的层112R及层113R的厚度最优化。

[表6]

可知发光器件1R呈现良好特性。例如,发光器件1R以高效率发射红色光。另外,与将在后面的(参考例子)中说明结构的比较器件1R相比,光提取效率提高4.2百分点,可以确认到降低功耗的效果。

另外,发光器件1R的结构与发光器件1B相同。具体而言,反射膜REFR、层LNR、电极551R的结构分别与反射膜REFB、层LNB、电极551B相同。由此,可以通过同一工序分别形成反射膜REFB及反射膜REFR、层LNB及层LNR以及电极551B及电极551R。另外,可以简化制造工序。

(参考例子)

说明本实施例中计算的比较器件1B、比较器件1G及比较器件1R。

<比较器件1B>

在本实施例中说明的所计算的比较器件1B具有与发光器件550Bref同样的结构(参照图23)。

比较器件1B与发光器件1B的不同之处在于:不包括层LNB;电极551B的厚度不是48.3nm而是10nm;层112B包括具有空穴传输性的材料HTM代替具有空穴传输性的有机化合物LNOM且厚度不是47.1nm而是124.1nm;以及层113B的厚度不是34.6nm而是35.7nm。在此,具有相同结构的部分参照上述说明。另外,具有空穴传输性的材料HTM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性与有机材料ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性相同。

<<比较器件1B的工作特性的模拟>>

使用上述软件对比较器件1B的工作特性进行模拟。比较器件1B伴随工作从层111B发射光ELB。表2示出所计算的比较器件1B的光提取效率。另外,假设在计算比较器件的光提取效率时向比较器件的正面方向发射的光具有朗伯特型强度分布。另外,以光提取效率成为最大的方式使比较器件1B的层112B及层113B的厚度最优化。

<比较器件1G>

在本实施例中说明的所计算的比较器件1G具有与发光器件550Gref同样的结构(参照图23)。

比较器件1G与发光器件1G的不同之处在于:不包括层LNG;电极551G的厚度不是48.3nm而是10nm;层112G包括具有空穴传输性的材料HTM代替具有空穴传输性的有机化合物LNOM且厚度不是72.4nm而是154.2nm;以及层113G的厚度不是41.47nm而是42.5nm。在此,具有相同结构的部分参照上述说明。另外,具有空穴传输性的材料HTM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性与有机材料ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性相同。

<<比较器件1G的工作特性的模拟>>

使用上述软件对比较器件1G的工作特性进行模拟。比较器件1G伴随工作从层111G发射光ELG。表4示出所计算的比较器件1G的光提取效率。另外,假设在计算比较器件的光提取效率时向比较器件的正面方向发射的光具有朗伯特型强度分布。另外,以光提取效率成为最大的方式使比较器件1G的层112G及层113G的厚度最优化。

<比较器件1R>

在本实施例中说明的所计算的比较器件1R具有与发光器件550Rref同样的结构(参照图23)。

比较器件1R与发光器件1R的不同之处在于:不包括层LNR;电极551R的厚度不是48.3nm而是10nm;层112R包括具有空穴传输性的材料HTM代替具有空穴传输性的有机化合物LNOM且厚度不是114.4nm而是199.0nm;以及层113R的厚度不是58.35nm而是59.2nm。在此,具有相同结构的部分参照上述说明。另外,具有空穴传输性的材料HTM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性与有机材料ORGM的寻常光折射率n及消光系数k的波长依赖性相同。

<<比较器件1R的工作特性的模拟>>

使用上述软件对比较器件1R的工作特性进行模拟。比较器件1R伴随工作从层111R发射光ELR。表6示出所计算的比较器件1R的光提取效率。另外,假设在计算比较器件的光提取效率时向比较器件的正面方向发射的光具有朗伯特型强度分布。另外,以光提取效率成为最大的方式使比较器件1R的层112R及层113R的厚度最优化。

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