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TW202036954A - 發光裝置、照明裝置、顯示裝置、模組及電子機器 - Google Patents

發光裝置、照明裝置、顯示裝置、模組及電子機器 Download PDF

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TW202036954A
TW202036954A TW108146137A TW108146137A TW202036954A TW 202036954 A TW202036954 A TW 202036954A TW 108146137 A TW108146137 A TW 108146137A TW 108146137 A TW108146137 A TW 108146137A TW 202036954 A TW202036954 A TW 202036954A
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TW
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light
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emitting
emitting device
emitting layer
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TW108146137A
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山崎舜平
久保田大介
大澤信晴
渡部剛吉
鎌田太介
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

提供一種具有發射可見光及紅外光的功能和光檢測功能的顯示裝置。本發明的一個實施方式是在顯示部中包括第一發光器件、第二發光器件及受光器件的顯示裝置。第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。受光器件包括第三像素電極、活性層及共用電極。活性層包含有機化合物。第一發光器件射出第一發光層所發射的紅外光。第二發光器件射出第二發光層所發射的可見光。受光器件具有吸收可見光和紅外光中的至少一部分的功能。

Description

發光裝置、照明裝置、顯示裝置、模組及電子機器
本發明的一個實施方式係關於一種發光器件、發光裝置、發光模組、電子機器及照明裝置。本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置、顯示模組及電子機器。本發明的一個實施方式係關於一種包括受光器件及發光器件的顯示裝置。
注意，本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。作為本發明的一個實施方式的技術領域的例子，可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、電子機器、照明裝置、輸入裝置(例如，觸控感測器等)、輸入輸出裝置(例如，觸控面板等)、這些裝置的驅動方法或這些裝置的製造方法。
近年來，顯示裝置被期待應用於各種用途。例如，作為大型顯示裝置的用途，可以舉出家用電視機(也稱為電視或電視接收機)、數位看板、公共資訊顯示器(PID)等。此外，作為可攜式資訊終端，對具備觸控面板的智慧手機或平板終端已在進行研發。
作為顯示裝置，例如對包括發光器件(也稱為發光元件)的發光裝置已在進行研發。利用電致發光(以下稱為EL)現象的發光器件(也記載為EL器件、EL元件)具有容易實現薄型輕量化、能夠高速地回應輸入信號以及能夠由直流低電壓電源驅動等的特徵，因此被應用於顯示裝置。例如，專利文獻1公開了應用有機EL器件(也稱為有機EL元件)的具有撓性的發光裝置。
此外，影像感測器被用於各種用途，例如個人識別、缺陷分析、醫療診斷、安全領域等。在影像感測器中，根據用途適當地選擇所使用的光源的波長。在影像感測器中，例如使用可見光、X射線等短波長的光、近紅外光等長波長的光等各種波長的光。
發光器件有望應用於上述那樣的影像感測器的光源。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2014-197522號公報
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有發射可見光及紅外光的功能的發光裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性高的發光裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有多功能的發光裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的發光裝置。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有光檢測功能的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有發射可見光及紅外光的功能和光檢測功能的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性高的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有多功能的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置。
注意，上述目的的記載並不妨礙其他目的的存在。本發明的一個實施方式不一定需要實現所有上述目的。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述目的以外的目的。
本發明的一個實施方式的發光裝置包括第一發光器件及第二發光器件。第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第一光學調整層位於第一像素電極與共用電極之間。第二光學調整層位於第二像素電極與共用電極之間。第一發光層及第二發光層各自具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域及位於第二像素電極與共用電極之間的區域。第一發光器件射出第一發光層所發射的紅外光。第二發光器件射出第二發光層所發射的可見光。
本發明的一個實施方式的發光裝置較佳為還包括第三發光器件。此時，第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括第三發光層。第三發光器件較佳為包括第三像素電極、第三光學調整層、第一發光層、第二發光層、第三發光層及共用電極。第三發光層較佳為具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域、位於第二像素電極與共用電極之間的區域及位於第三像素電極與共用電極之間的區域。第三發光器件較佳為射出第三發光層所發射的可見光。第二發光層與第三發光層較佳為發射波長彼此不同的光。
另外，第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括第三發光層。第三發光層較佳為具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域及位於第二像素電極與共用電極之間的區域。第一發光器件較佳為射出第一發光層所發射的紅外光及第三發光層所發射的可見光的兩者。
第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括電荷產生層。電荷產生層較佳為位於第一發光層與第二發光層之間。
第一發光層較佳為具有位於第一光學調整層與第二發光層之間的區域及位於第二光學調整層與第二發光層之間的區域。
本發明的一個實施方式的發光裝置包括第一發光器件及第二發光器件。第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層、第三發光層、第四發光層及共用電極。第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、第一發光層、第二發光層、第三發光層、第四發光層及共用電極。第一光學調整層位於第一像素電極與共用電極之間。第二光學調整層位於第二像素電極與共用電極之間。第一發光層、第二發光層、第三發光層及第四發光層各自具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域及位於第二像素電極與共用電極之間的區域。第一發光層具有發射紅外光的功能。第二發光層具有發射可見光的功能。第三發光層具有發射其波長比第二發光層所發射的可見光短的可見光的功能。第四發光層具有發射其波長比第三發光層所發射的可見光短的可見光的功能。第一發光器件射出第一發光層所發射的紅外光。第二發光器件射出第二發光層、第三發光層或第四發光層所發射的可見光。
第二發光層較佳為具有發射紅色光的功能。第三發光層較佳為具有發射綠色光的功能。第四發光層較佳為具有發射藍色光的功能。
第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括第一電荷產生層。第一電荷產生層較佳為位於第一發光層與第四發光層之間。
第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括第二電荷產生層。第二電荷產生層較佳為位於第一發光層與第二發光層之間。
較佳的是，從近於第一光學調整層的一側依次層疊有第一發光層、第二發光層、第三發光層及第四發光層，並且從近於第二光學調整層的一側依次層疊有第一發光層、第二發光層、第三發光層及第四發光層。
第一發光器件較佳為射出第一發光層所發射的紅外光及第四發光層所發射的可見光的兩者。
第一光學調整層可以位於第一像素電極與第一發光層之間，第一光學調整層可以位於共用電極與第一發光層之間。
本發明的一個實施方式是在顯示部中包括第一發光器件、第二發光器件及受光器件的顯示裝置。第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第一光學調整層位於第一像素電極與共用電極之間。第二光學調整層位於第二像素電極與共用電極之間。第一發光層及第二發光層各自具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域及位於第二像素電極與共用電極之間的區域。受光器件包括第三像素電極、活性層及共用電極。活性層位於第三像素電極與共用電極之間。活性層包含有機化合物。第一發光器件射出第一發光層所發射的紅外光。第二發光器件射出第二發光層所發射的可見光。受光器件具有吸收可見光和紅外光中的至少一部分的功能。
另外，本發明的一個實施方式是在顯示部中包括第一發光器件、第二發光器件及受光器件的顯示裝置。第一發光器件包括第一像素電極、公共層、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第二發光器件包括第二像素電極、公共層、第二光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第一光學調整層位於第一像素電極與共用電極之間。第二光學調整層位於第二像素電極與共用電極之間。第一發光層及第二發光層各自具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域及位於第二像素電極與共用電極之間的區域。受光器件包括第三像素電極、公共層、活性層及共用電極。活性層位於第三像素電極與共用電極之間。活性層包含有機化合物。第一發光器件射出第一發光層所發射的紅外光。第二發光器件射出第二發光層所發射的可見光。受光器件具有吸收可見光和紅外光中的至少一部分的功能。公共層具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域、位於第二像素電極與共用電極之間的區域及位於第三像素電極與共用電極之間的區域。
本發明的一個實施方式的顯示裝置較佳為還包括第三發光器件。此時，第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括第三發光層。第三發光器件較佳為包括第四像素電極、第三光學調整層、第一發光層、第二發光層、第三發光層及共用電極。第三發光層較佳為具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域、位於第二像素電極與共用電極之間的區域及位於第四像素電極與共用電極之間的區域。第三發光器件較佳為射出第三發光層所發射的可見光。第二發光層與第三發光層較佳為發射波長彼此不同的光。
另外，第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括第三發光層。第三發光層較佳為具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域及位於第二像素電極與共用電極之間的區域。第一發光器件較佳為射出第一發光層所發射的紅外光及第三發光層所發射的可見光的兩者。第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括電荷產生層。電荷產生層較佳為位於第一發光層與第二發光層之間。
第一發光層較佳為具有位於第一光學調整層與第二發光層之間的區域及位於第二光學調整層與第二發光層之間的區域。
另外，本發明的一個實施方式是在顯示部中包括第一發光器件、第二發光器件及受光器件的顯示裝置。第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層、第三發光層、第四發光層及共用電極。第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、第一發光層、第二發光層、第三發光層、第四發光層及共用電極。第一光學調整層位於第一像素電極與共用電極之間。第二光學調整層位於第二像素電極與共用電極之間。第一發光層、第二發光層、第三發光層及第四發光層各自具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域及位於第二像素電極與共用電極之間的區域。第一發光層具有發射紅外光的功能。第二發光層具有發射可見光的功能。第三發光層具有發射其波長比第二發光層所發射的可見光短的可見光的功能。第四發光層具有發射其波長比第三發光層所發射的可見光短的可見光的功能。受光器件包括第三像素電極、活性層及共用電極。活性層位於第三像素電極與共用電極之間。活性層包含有機化合物。第一發光器件射出第一發光層所發射的紅外光。第二發光器件射出第二發光層、第三發光層或第四發光層所發射的可見光。受光器件具有吸收可見光和紅外光中的至少一部分的功能。
第二發光層較佳為具有發射紅色光的功能。第三發光層較佳為具有發射綠色光的功能。第四發光層較佳為具有發射藍色光的功能。
第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括第一電荷產生層。第一電荷產生層較佳為位於第一發光層與第四發光層之間。
第一發光器件及第二發光器件較佳為還包括第二電荷產生層。第二電荷產生層較佳為位於第一發光層與第二發光層之間。
較佳的是，從近於第一光學調整層的一側依次層疊有第一發光層、第二發光層、第三發光層及第四發光層，並且從近於第二光學調整層的一側依次層疊有第一發光層、第二發光層、第三發光層及第四發光層。
第一發光器件較佳為射出第一發光層所發射的紅外光及第四發光層所發射的可見光的兩者。
第一光學調整層可以位於第一像素電極與第一發光層之間，第一光學調整層可以位於共用電極與第一發光層之間。
顯示部較佳為還包括透鏡。透鏡較佳為包括與受光器件重疊的部分。透過透鏡的光入射到受光器件。
顯示部較佳為還包括分隔壁。分隔壁較佳為覆蓋第一像素電極的端部、第二像素電極的端部及第三像素電極的端部。第三像素電極較佳為隔著分隔壁與第一像素電極及第二像素電極電絕緣。分隔壁較佳為具有吸收第一發光器件所發射的光的至少一部分的功能。
顯示部較佳為還包括彩色層。彩色層較佳為包括與分隔壁的側面接觸的部分。彩色層較佳為包括濾色片或黑矩陣。
顯示部較佳為具有撓性。
本發明的一個實施方式是一種包括具有上述任何結構的發光裝置或顯示裝置的模組，該模組安裝有軟性印刷電路板(FPC)或捲帶式封裝(TCP)等連接器或者利用晶粒玻璃接合(COG)方式或薄膜覆晶封裝(COF)方式等安裝有積體電路(IC)等。注意，在本說明書等中，有時將包括發光裝置的模組稱為發光模組，將包括顯示裝置的模組稱為顯示模組。
本發明的一個實施方式是一種包括天線、電池、外殼、照相機、揚聲器、麥克風及操作按鈕中的至少一個及上述模組的電子機器。
藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種具有發射可見光及紅外光的功能的發光裝置。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種方便性高的發光裝置。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種具有多功能的發光裝置。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種新穎的發光裝置。
藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種具有光檢測功能的顯示裝置。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種具有發射可見光及紅外光的功能和光檢測功能的顯示裝置。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種方便性高的顯示裝置。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種具有多功能的顯示裝置。藉由本發明的一個實施方式，可以提供一種新穎的顯示裝置。
注意，上述效果的記載並不妨礙其他效果的存在。本發明的一個實施方式不一定需要具有所有上述效果。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述效果以外的效果。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意，本發明不侷限於以下說明，而所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意，在下面說明的發明結構中，在不同的圖式中共同使用相同的符號來顯示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反復說明。此外，當顯示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線，而不特別附加符號。
此外，為了便於理解，有時圖式中示出的各組件的位置、大小及範圍等並不顯示其實際的位置、大小及範圍等。因此，所公開的發明不一定侷限於圖式所公開的位置、大小、範圍等。
此外，根據情況或狀態，可以互相調換“膜”和“層”的詞語。例如，可以將“導電層”變換為“導電膜”。此外，可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。
實施方式1 在本實施方式中，參照圖1至圖13說明本發明的一個實施方式的發光裝置。
本發明的一個實施方式的發光裝置包括發射紅外光的發光器件以及發射可見光的發光器件。作為可見光，可以舉出波長為400nm以上且小於750nm的光，例如，可以舉出紅色、綠色或藍色的光。作為紅外光，可以舉出近紅外光，明確而言，可以舉出波長為750nm以上且1300nm以下的光。
在本發明的一個實施方式的發光裝置中，發射紅外光的發光器件和發射可見光的發光器件共同使用多個發光層。並且，當在這兩個發光器件中設置厚度不同的光學調整層時，一個發光器件能夠提取紅外光，另一個發光器件能夠提取可見光。
本發明的一個實施方式的發光裝置包括第一發光器件及第二發光器件。第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第一光學調整層位於第一像素電極與共用電極之間。第二光學調整層位於第二像素電極與共用電極之間。第一發光層及第二發光層各自具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域及位於第二像素電極與共用電極之間的區域。第一發光器件射出第一發光層所發射的紅外光。第二發光器件射出第二發光層所發射的可見光。
第一發光層所包含的發光材料較佳為發射最大峰值波長(也稱為峰值強度最高的波長)為750nm以上且1300nm以下的光。第二發光層所包含的發光材料較佳為發射最大峰值波長為400nm以上且750nm以下的光。在本說明書等中，可以將峰值波長換稱為最大峰值波長。
本發明的一個實施方式的發光裝置可以被用作感測器(例如，影像感測器、光學式觸控感測器)的光源。本發明的一個實施方式的發光裝置可以發射可見光及紅外光的兩者，由此可以與可見光被用於光源的感測器和紅外光被用於光源的感測器的兩者組合，其方便性高。此外，本發明的一個實施方式的發光裝置可以被用作可見光及紅外光的兩者被用於光源的感測器的光源，而可以提高感測器的功能性。此外，本發明的一個實施方式的發光裝置可以發射可見光，由此可以被用作顯示裝置。
在本發明的一個實施方式的發光裝置中，發射紅外光的發光器件與發射可見光的發光器件可以具有共同的層。因此，可以對發光裝置附加發射紅外光的功能，而無需大幅度增加製程。例如，在發射紅外光的發光器件與發射可見光的發光器件中，電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層及電子注入層中的不用於光學調整的層可以為同一結構。
圖1A和圖1B示出本發明的一個實施方式的發光裝置的剖面圖。
圖1A和圖1B所示的發光裝置40A及發光裝置40B各自具有射出紅色(R)光、綠色(G)光、藍色(B)光及紅外光(IR)的結構。
發光裝置40A及發光裝置40B除了包括提取紅色光、綠色光及藍色光的發光器件之外還包括提取紅外光的發光器件。
本發明的一個實施方式的發光裝置可以採用向與形成有發光器件的基板相反一側射出光的頂部發射結構、向形成有發光器件的基板一側射出光的底部發射結構、向兩個表面一側射出光的雙面發射結構。
圖1A和圖1B示出發光器件向基板152一側射出光的發光裝置。
圖1A所示的發光裝置40A在基板151與基板152之間包括發光器件47N、發光器件47R、發光器件47G及發光器件47B。
圖1B所示的發光裝置40B除了發光裝置40A的結構之外在基板151與基板152之間還包括具有電晶體的層45。
在發光裝置40A及發光裝置40B中，發光器件47N可以發射紅外光(IR)，發光器件47R可以發射紅色(R)光，發光器件47G可以發射綠色(G)光，發光器件47B可以發射藍色(B)光。
具有電晶體的層45包括多個電晶體。例如，具有電晶體的層45包括與發光器件電連接的電晶體。
發光器件47B的發射光譜的可見光區域的最大峰值波長(也稱為第一峰值波長)例如可以為400nm以上且480nm以下。
發光器件47R的發射光譜的可見光區域的最大峰值波長(也稱為第二峰值波長)例如可以為580nm以上且小於750nm。
發光器件47G的發射光譜的可見光區域的最大峰值波長(也稱為第三峰值波長)可以為介於第一峰值波長與第二峰值波長之間的波長。例如，第三峰值波長可以為480nm以上且小於580nm。
發光器件47N的發射光譜的紅外區域的最大峰值波長(也稱為第四峰值波長)可以為長於第二峰值波長的波長。例如，第四峰值波長可以為750nm以上且1300nm以下。
[像素] 圖1C和圖1D示出像素的結構例子。
本發明的一個實施方式的發光裝置具有配置為矩陣狀的多個像素。一個像素包括一個以上的子像素。一個子像素包括一個發光器件。例如，像素可以採用包括四個子像素的結構(R、G、B的三種顏色和紅外光或黃色(Y)、青色(C)及洋紅色(M)的三種顏色和紅外光等)或包括五個子像素的結構(R、G、B、白色(W)的四種顏色和紅外光或者R、G、B、Y的四種顏色和紅外光等)。
圖1A和圖1D所示的像素各自包括紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、紅外光(IR)這四種顏色的子像素(四個發光器件)。圖1C示出橫方向的一列中配置有四個子像素的例子，圖1D示出以2×2的矩陣狀配置有四個子像素的例子。
[發光器件的結構(單結構)] 以下，參照圖2至圖5對本發明的一個實施方式的發光裝置所包括的發光器件的結構進行說明。
注意，在本說明書等中，當沒有特別說明時，即使在說明包括多個要素(發光器件、發光層等)的結構的情況下，若說明的是在每個要素中共同的事項，也省略字母來進行說明。例如，當說明在發光層193R及發光層193G等中共同的事項時，有時記載為發光層193。
圖2A、圖2B、圖3A、圖3B及圖4所示的發光裝置各自在基板151上隔著具有電晶體的層45包括發射藍色(B)光的發光器件47B、發射綠色(G)光的發光器件47G、發射紅色(R)光的發光器件47R及發射紅外光(IR)的發光器件47N。
發光器件包括像素電極191及共用電極115。像素電極191設置在每一個發光器件中。多個發光器件共同使用共用電極115。像素電極191及共用電極115既可以為單層結構，又可以為疊層結構。
多個發光器件所包括的一對電極的材料及厚度等可以相同。由此，可以降低發光裝置的製造成本並簡化製程。
本發明的一個實施方式的發光裝置所包括的發光器件較佳為採用光學微腔諧振器(微腔)結構。因此，發光器件所包括的一對電極中的一個較佳為對可見光及紅外光具有透過性及反射性的電極(半透過∙半反射電極)，另一個較佳為對可見光及紅外光具有反射性的電極(反射電極)。當發光器件具有微腔結構時，可以在兩個電極之間使從發光層得到的發光諧振，並且可以增強從發光器件射出的光。
注意，半透過∙半反射電極可以採用反射電極與對可見光及紅外光具有透過性的電極(也稱為透明電極)的疊層結構。在本說明書等中，有時將被用作半透過∙半反射電極的一部分的反射電極記載為像素電極或共用電極，將透明電極記載為光學調整層，但是透明電極(光學調整層)也有可能被用作像素電極或共用電極。
透明電極的光穿透率為40%以上。例如，在發光器件中，較佳為使用對可見光(波長為400nm以上且小於750nm的光)及紅外光(波長為750nm以上且1300nm以下的光)的穿透率為40%以上的電極。此外，半透過∙半反射電極的對可見光及紅外光的反射率為10%以上且95%以下，較佳為30%以上且80%以下。反射電極的對可見光及紅外光的反射率為40%以上且100%以下，較佳為70%以上且100%以下。另外，這些電極的電阻率較佳為1×10-2 Ωcm以下。
圖2A、圖2B、圖3A及圖3B示出頂部發射結構的發光裝置，其中發光器件形成在基板151上，並且發光器件向共用電極115一側射出光。因此，作為共用電極115使用半透過∙半反射電極，作為像素電極191使用反射電極。
另一方面，圖4示出底部發射結構的發光裝置，其中發光器件形成在基板151上，並且發光器件向基板151一側射出光。因此，作為像素電極191使用半透過∙半反射電極，作為共用電極115使用反射電極。
在本發明的一個實施方式的發光裝置中，較佳的是，使用光學調整層199各自調整發光器件的一對電極之間的光學距離，並且多個發光器件共同使用其他層。因此，可以減少製造發光裝置時的成膜製程，而可以實現發光裝置的製造成本的減少及製程的簡化。
在發射藍色光的發光器件47B中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強藍色發光的光學距離的方式調整光學調整層199B的厚度。同樣地，在發射綠色光的發光器件47G中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強綠色發光的光學距離的方式調整光學調整層199G的厚度。另外，在發射紅色光的發光器件47R中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強紅色發光的光學距離的方式調整光學調整層199R的厚度。並且，在發射紅外光的發光器件47N中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強紅外發光的光學距離的方式調整光學調整層199N的厚度。注意，在半透過∙半反射電極具有反射電極和對可見光及紅外光具有透過性的電極(也稱為透明電極)的疊層結構時，一對電極之間的光學距離是指一對反射電極之間的光學距離。另外，本發明的一個實施方式的發光裝置可以具有不包括光學調整層的發光器件。例如，一對電極之間的光學距離可以在不設置光學調整層的狀態下為增強任何波長的發光的光學距離。
明確而言，當從發光層193得到的光的波長為λ時，較佳為將像素電極191和共用電極115的光學距離調整為nλ/2(n是自然數)或其附近。
在本說明書等中，從發光層193得到的光的波長λ可以為發光層193的峰值波長(尤其是最大峰值波長)。此外，在本說明書等中，波長X的附近是指X的±20nm以內，較佳為X的±10nm以內的範圍。
發光器件既可以為在像素電極191與共用電極115之間包括一個發光單元的單結構，又可以為包括多個發光單元的串聯結構。
當發光器件具有單結構時，生產率得到提高，所以是較佳的。此外，當發光器件具有串聯結構時，具有容易實現光學距離的最佳化、發光強度得到提高等的優點，所以是較佳的。
圖2A、圖2B、圖3A、圖3B及圖4示出各發光器件具有單結構的例子。
在圖2A所示的各發光器件中，光學調整層199之外的組件是共同使用的。
明確而言，圖2A所示的發光器件在基板151上隔著具有電晶體的層45包括像素電極191、光學調整層199、公共層112、發光層193N、發光層193R、發光層193G、發光層193B、公共層114、共用電極115及緩衝層116。
發光層193N包含發射紅外光的發光材料。發光層193R包含發射紅色光的發光材料。發光層193G包含發射綠色光的發光材料。發光層193B包含發射藍色光的發光材料。
圖2A所示的發光器件47B在像素電極191與公共層112之間包括光學調整層199B。在發光器件47B中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強藍色發光的光學距離的方式調整光學調整層199B的厚度。由此，可以從發光器件47B提取發光層193B所發射的藍色光。
同樣地，圖2A所示的發光器件47G在像素電極191與公共層112之間包括光學調整層199G。在發光器件47G中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強綠色發光的光學距離的方式調整光學調整層199G的厚度。由此，可以從發光器件47G提取發光層193G所發射的綠色光。
另外，圖2A所示的發光器件47R在像素電極191與公共層112之間包括光學調整層199R。在發光器件47R中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強紅色發光的光學距離的方式調整光學調整層199R的厚度。由此，可以從發光器件47R提取發光層193R所發射的紅色光。
並且，圖2A所示的發光器件47N在像素電極191與公共層112之間包括光學調整層199N。在發光器件47N中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強紅外發光的光學距離的方式調整光學調整層199N的厚度。由此，可以從發光器件47N提取發光層193N所發射的紅外光。
作為發光層193以外的層，發光單元還可以包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。
例如，設置在像素電極191與發光層193之間的公共層112較佳為分別包括電洞注入層及電洞傳輸層中的一個或兩個。此外，例如，設置在發光層193與共用電極115之間的公共層114較佳為包括電子傳輸層及電子注入層中的一個或兩個。公共層112及公共層114既可以為單層結構，又可以為疊層結構。
圖2A所示的各發光器件包括公共層112上的發光層193N、發光層193N上的發光層193R、發光層193R上的發光層193G、發光層193G上的發光層193B以及發光層193B上的公共層114。就是說，從光學調整層199一側依次層疊有發光層193N、發光層193R、發光層193G及發光層193B。
另一方面，圖2B所示的各發光器件的與圖2A所示的各發光器件不同之處在於：從光學調整層199一側依次層疊有發光層193B、發光層193G、發光層193R及發光層193N。明確而言，圖2B所示的各發光器件包括公共層112上的發光層193B、發光層193B上的發光層193G、發光層193G上的發光層193R、發光層193R上的發光層193N以及發光層193N上的公共層114。
在此，參照圖5說明發光層的較佳的疊層順序。明確而言，說明一個發光單元中的發光層的較佳的疊層順序。
當採用微腔結構時，可以增強一對電極間的光學距離(包括因反射產生的相移)的倍數除以整數的值的波長的光而提取。例如，在該光學距離為500nm的情況下，可以增強(500×2/1=)1000nm、(500×2/2=)500nm、(500×2/3=)333nm、(500×2/4=)250nm等的光而提取。此外，在該光學距離為500nm的情況下，也可以增強(500×3/1=)1500nm、(500×3/2=)750nm、(500×3/3=)500nm、(500×3/4=)375nm等的光而提取。
另外，為了提高發光器件的光提取效率，除了一對電極間的光學距離以外，發光層193的得到所希望的光的區域(發光區域)與發生反射的電極間的光學距離也是很重要的。明確而言，像素電極191與發光區域間的光學距離為(2m’+1)λ/4或其附近，共用電極115與發光區域間的光學距離為(2M+1)λ/4或其附近(m’及M為0或自然數，且n=m’+M+1)，由此可以高效地提取光。在此，發光區域是指發光層中的電洞與電子的再結合區域。
因此，根據所提取的光的波長而一對電極之間的光學距離、像素電極191與發光區域之間的光學距離以及共用電極115與發光區域之間的光學距離的較佳的值彼此不同。
注意，當作為反射電極使用特定的金屬膜(例如包含銀等貴金屬的金屬膜等)時，由於表面電漿共振(SPR：Surface Plasmon Resonance)的影響，有時導致光提取效率降低。這是因為在金屬膜的表面或其附近光與金屬固有的等離子振動(plasmon oscillation)共振而無法取出對應於上述固有的振動的波長的光。反射電極與發光層的發光區域間的光學距離越近越容易發生上述現象。此外，在發射藍色光的發光器件中容易發生上述現象。
因此，在頂部發射結構的發光器件中，較佳為將像素電極191與發光層193B的發光區域間的光學距離調節為(2m’+1)λ/4(m’為自然數)或其附近。可以增大像素電極191(反射電極)與藍色發光層193B的發光區域間的光學距離，由此可以抑制表面電漿共振的影響，而可以提高光提取效率。
另一方面，底部發射結構的發光器件作為共用電極115使用反射電極。因此，在底部發射結構的發光器件中，較佳為將共用電極115與發光層193B的發光區域間的光學距離調節為(2M+1)λ/4(M為自然數)或其附近。
在單結構的發光器件中，在發光效率的觀點上，所有發光層較佳為以彼此接近的方式配置。藉由在具有串聯結構的發光器件中分開發光單元，可以離開地配置多個發光層，由此與單結構的發光器件相比容易實現光學距離的最佳化。此外，對串聯結構的發光器件中的發光單元的疊層順序沒有特別的限制。然而，在串聯結構的發光器件中，當一個發光單元包括多個發光層時，與單結構的發光器件同樣，在發光效率的觀點上需要使這些發光層彼此接近。
在圖5中，說明從發射可見光的發光器件47V提取可見光λv的二次光(n=2)且從發射紅外光的發光器件47N提取紅外光λi的二次光(n=2)的情況。
圖5所示的發光器件47V的一對電極之間的光學距離為λv(亦即，nλv/2且n=2)。另外，像素電極191與可見光的發光區域EM(V)之間的光學距離為3λv/4，共用電極115與可見光的發光區域EM(V)之間的光學距離為λv/4。
同樣地，圖5所示的發光器件47N的一對電極間的光學距離為λi。此外，像素電極191與紅外光的發光區域EM(IR)間的光學距離為3λi/4，共用電極115與紅外光的發光區域EM(IR)間的光學距離為λi/4。
可以使用光學調整層199的厚度調節像素電極191與發光區域EM之間的光學距離。在提取相同的n次光(在此，二次光)的情況下，光波長越長，像素電極191與發光區域EM之間的光學距離越長。因此，發射長波長的光的發光器件較佳為使光學調整層199的厚度增大。就是說，發射紅外光的發光器件的光學調整層199N較佳為厚於發射可見光的發光器件的光學調整層199V。
因為在發光層與共用電極115之間不包括光學調整層，較佳為根據發光層的疊層順序調節各發光器件中的共用電極115與發光區域EM之間的光學距離。在提取相同的n次光(在此，二次光)的情況下，光波長越長，共用電極115與發光區域EM之間的光學距離越長。因此，發射長波長的光的發光層較佳為位於離共用電極115遠的位置，亦即，光學調整層199一側。
如上所述，與從光學調整層199一側按發射短波長的光的順序層疊發光層的結構(圖2B)相比，從光學調整層199一側按發射長波長的光的順序層疊發光層的結構(圖2A)是更佳的。由此，在各發光器件中，可以將一對電極之間的光學距離、像素電極191與發光區域之間的光學距離以及共用電極115與發光區域之間的光學距離調節為較佳的值，而可以高效地提取各波長的光。
注意，雖然可以考慮在發光層與像素電極191之間及在發光層與共用電極115之間的兩者配置光學調整層，但是此時發光裝置的製程變多。因此，較佳為在它們中的任一方配置光學調整層。並且，藉由從近於光學調整層的一側按發射長波長的光的順序配置發光層，可以將另一個電極與發光區域之間的光學距離調節為適當的值。
藉由進行上述光學調整，可以使能夠從發光層193獲得的特定的單色光的光譜變窄，由此獲得色純度良好的發光。另外，可以抑制發光器件的光取出效率的下降，並且可以降低發光裝置的功耗。
嚴密地說，像素電極191與共用電極115間的光學距離由像素電極191中的反射面至共用電極115中的反射面的距離與折射率之積和因反射產生的相移相加而得的值表示。然而，難以嚴密地決定像素電極191和共用電極115中的反射面及相移。因此，在此假設如下，亦即，當像素電極191和共用電極115中的任意位置為反射面，並且假定任意相移時，可以充分地得到上述效果。
與此同樣，嚴密地說，像素電極191與發光區域間的光學距離由像素電極191中的反射面至發光層中的發光區域的距離與折射率之積和因反射產生的相移相加而得的值表示。然而，難以嚴密地決定像素電極191中的反射面及相移以及發光層中的發光區域。因此，在此假設如下，亦即，當像素電極191中的任意位置為反射面，假定任意相移，並且發光層中的任意位置為發光區域時，可以充分地得到上述效果。
例如，發光層193中的發光區域可以假設為像素電極191一側的面、共用電極115一側的面或者發光層193的中心等。
作為具體例子，圖5示出從發光器件47V提取可見光λv(λv=467nm，藍色光)的二次光(n=2)且從發光器件47N提取紅外光λi(λi=800nm)的二次光(n=2)時的光學距離的估計值。
像素電極191與可見光的發光區域EM(V)之間的光學距離可以估計為350mm左右，像素電極191與紅外光的發光區域EM(IR)之間的光學距離可以估計為600nm左右。因此，光學調整層199N較佳為厚於光學調整層199V。
共用電極115與可見光的發光區域EM(V)之間的光學距離可以估計為117nm左右，共用電極115與紅外光的發光區域EM(IR)之間的光學距離可以估計為200nm左右。因此，發射紅外光的發光層較佳為與發射可見光(具體例子中的藍色光)的發光層相比離共用電極115更遠，亦即，位於光學調整層199一側。
注意，在上述具體例子中，發光器件47V具有將發光層193V所發射的藍色光(λv=467nm)提取到共用電極115一側的結構。因此，如上所述，藉由將從像素電極191到發光層193V的發光區域的光學距離調節為3λv/4(亦即，(2m’+1)λ/4且m’=1)或其附近，可以延長從像素電極191(反射電極)到發光層193V的發光區域的光學距離。由此，可以抑制表面電漿共振的影響，而可以提高藍色光的提取效率。
光學調整層199可以適當地配置在像素電極191與共用電極115之間(當半透過∙半反射電極具有反射電極與透明電極的疊層結構時，光學調整層199配置在一對反射電極之間)。
作為光學調整層199，可以使用使可見光及紅外光透過的導電膜。
作為使可見光及紅外光透過的導電材料，例如較佳為使用包含選自銦(In)、鋅(Zn)、錫(Sn)中的一種以上的材料。明確而言，可以舉出氧化銦、銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物、包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、包含氧化矽的銦錫氧化物(ITSO)、氧化鋅、包含鎵的氧化鋅等。另外，也可以使用包含石墨烯的膜。包含石墨烯的膜例如可以藉由還原包含氧化石墨烯的膜而形成。
另外，使可見光及紅外光透過的導電膜可以使用氧化物半導體形成(以下，也稱為氧化物導電層)。氧化物導電層例如較佳為包含銦，更佳為包含In-M-Zn氧化物(M為Al、Ti、Ga、Y、Zr、La、Ce、Nd、Sn或Hf)。
氧化物半導體是能夠由膜中的氧空位和膜中的氫、水等雜質濃度中的至少一個控制其電阻的半導體材料。由此，藉由選擇對氧化物半導體層進行氧空位和雜質濃度中的至少一個增加的處理或氧空位和雜質濃度中的至少一個降低的處理，可以控制氧化物導電層的電阻率。
此外，如此，使用氧化物半導體形成的氧化物導電層也可以被稱為高載子密度且低電阻的氧化物半導體層、具有導電性的氧化物半導體層或者導電性高的氧化物半導體層。
此外，作為光學調整層199，可以使用包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。明確而言，光學調整層199可以兼作電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層或電子注入層。
作為圖2A和圖2B所示的光學調整層199，可以使用使可見光及紅外光透過的導電膜。作為公共層112，可以使用電洞注入層和電洞傳輸層中的一者或兩者。此外，圖2A和圖2B所示的光學調整層199可以具有電洞注入層，公共層112可以具有電洞傳輸層。
圖3A示出將光學調整層199設置在公共層112與發光層193N之間的例子。例如，作為公共層112可以使用電洞注入層，作為光學調整層199可以使用電洞傳輸層。此外，作為光學調整層199可以使用電洞注入層和電洞傳輸層中的一者或兩者而不設置公共層112。
圖3B示出將光學調整層199設置在公共層114與共用電極115之間的例子。例如，作為公共層114可以使用電子傳輸層，作為光學調整層199可以使用電子注入層。此外，作為光學調整層199可以使用電子注入層和電子傳輸層中的一者或兩者而不設置公共層114。
另外，圖4是底部發射型的發光裝置的例子，其中發光器件將光射出到基板151一側。在圖4中，作為像素電極191使用反射電極，作為光學調整層199使用透明電極。像素電極191和光學調整層199可以構成半透過∙半反射電極。此外，作為像素電極191可以使用半透過∙半反射電極，作為光學調整層199可以使用電洞注入層和電洞傳輸層中的一者或兩者。
另外，圖2A和圖2B所示的發光裝置在共用電極115上包括緩衝層116。作為緩衝層116，可以舉出有機膜、半導體膜、無機絕緣膜等。由於圖2A和圖2B所示的發光裝置具有將發光器件的發光提取到緩衝層116一側的結構，所以緩衝層116較佳為具有使可見光及紅外光透過的功能。由此，可以抑制緩衝層116吸收光，而可以提高發光器件的光提取效率。作為有機膜，可以舉出可用於發光器件的包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質等的層。作為半導體膜，可以舉出使可見光及紅外光透過的半導體膜。作為無機絕緣膜，可以舉出氮化矽膜等。緩衝層116較佳為具有鈍化功能。由此，可以抑制水分等雜質侵入發光器件。此外，當共用電極115具有反射可見光及紅外光的功能時，藉由設置緩衝層116，可以降低共用電極115處的表面電漿導致的光能量損失。
[發光器件的結構(串聯結構)] 接著，參照圖6對本發明的一個實施方式的發光裝置所包括的發光器件的結構進行說明。
圖6A至圖6D示出串聯結構的發光器件所包括的多個發光單元的疊層結構的例子。
在圖6A和圖6B的例子中，隔著中間層198層疊發光單元48a和發光單元48b。
在圖6C的例子中，隔著中間層198a層疊發光單元48c和發光單元48d，隔著中間層198b層疊發光單元48d和發光單元48e。
在圖6D的例子中，隔著中間層198a層疊發光單元48e和發光單元48c，隔著中間層198b層疊發光單元48c和發光單元48d。
中間層198、198a、198b各自至少包括電荷產生層。電荷產生層位於兩個發光單元之間。電荷產生層具有當對一對電極之間施加電壓時對鄰接的一個發光單元注入電子而對另一個發光單元注入電洞的功能。中間層198、198a、198b還可以各自包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質等的層。
當具有在一個發光單元中包括多個發光層的單結構時，將激子分配於多個發光層，有時各發光層的發光強度變低。藉由在多個發光單元中分別使用多個發光層，可以提高各發光層的發光強度。注意，發光單元的數量越少，可以減少發光器件所包括的層的數量，由此可以抑制生產性的下降。因此，發光單元的數量較佳為1以上且3以下，更佳為1或2。
圖6A至圖6D是發光層193的疊層例子，其中作為藍色發光材料使用螢光材料，作為紅外光、紅色及綠色的發光材料使用磷光材料。
較佳為以使用螢光材料的發光層和使用磷光材料的發光層劃分發光單元。因此，可以提高使用螢光材料的發光層的發光強度。
在圖6A和圖6B中，發光單元48a是螢光發光單元，發光單元48b是磷光發光單元。在此，對螢光發光單元和磷光發光單元的疊層順序沒有限制。圖6A示出發光單元48a(螢光發光單元)位於光學調整層199一側的例子，圖6B示出發光單元48b(磷光發光單元)位於光學調整層199一側的例子。
發光單元48b(磷光發光單元)包括發射紅外光的發光層193N、發射紅色光的發光層193R及發射綠色光的發光層193G。如上所述，較佳為從近於光學調整層199的一側按發射長波長的光的順序配置這三個發光層。因此，在發光單元48b中，較佳的是，離光學調整層199最近的發光層是發射紅外光的發光層193N，離光學調整層199最遠的發光層是發射綠色光的發光層193G。因此，能夠分別高效地提取紅外光、紅色光及綠色光。
此外，較佳為以發射紅外光的發光層和發射可見光的發光層劃分發光單元。例如，在發射紅外光的發光層的發光強度低於發射可見光的發光層的發光強度的情況下，藉由劃分發光單元，可以提高紅外光的發光強度。
在圖6C和圖6D中，發光單元48c是可見光的螢光發光單元，發光單元48d是可見光的磷光發光單元，發光單元48e是紅外光的磷光發光單元。在此，對三個發光單元的疊層順序沒有限制。在圖6C的例子中，發光單元48c(螢光發光單元)離光學調整層199最近，發光單元48e(紅外光的磷光發光單元)離光學調整層199最遠，在圖6D的例子中，發光單元48e(紅外光的磷光發光單元)離光學調整層199最近，發光單元48d(可見光的磷光發光單元)離光學調整層199最遠。
發光單元48d(可見光的磷光發光單元)包括發射紅色光的發光層193R及發射綠色光的發光層193G。如上所述，較佳為從近於光學調整層199的一側按發射長波長的光的順序配置這兩個發光層。由此，在發光單元48d中，發射紅色光的發光層193R較佳為與發射綠色光的發光層193G相比更接近於光學調整層199。因此，能夠高效地提取紅色光及綠色光的兩者。
圖6E所示的發光裝置在基板151上隔著具有電晶體的層45包括發射藍色(B)光的發光器件47B、發射綠色(G)光的發光器件47G、發射紅色(R)光的發光器件47R以及發射紅外光(IR)的發光器件47N。
圖6E是採用圖6A所示的發光單元的疊層結構的例子。
圖6E所示的發光器件在基板151上隔著具有電晶體的層45包括像素電極191、光學調整層199、公共層112、發光層193B、中間層198、發光層193N、發光層193R、發光層193G、公共層114、共用電極115及緩衝層116。
藉由在不同的發光單元中設置藍色發光層和其他顏色的發光層，即使僅在藍色發光層中使用螢光材料也可以提高各發光層的發光強度及發光效率。另外，藉由在一個發光單元中，從光學調整層199一側按發射長波長的光的順序層疊發光層，容易進行使用光學調整層199N、199R、199G的光學調整，由此可以高效地提取紅色、綠色及紅外光。
[變形例] 在本發明的一個實施方式的發光裝置中，可以採用一個子像素發射可見光及紅外光的兩者的結構。例如，可以採用發射紅色、綠色或藍色的三個子像素中的任一個發射紅外光的結構。當發射可見光的子像素兼作發射紅外光的子像素時，不需要另行設置發射紅外光的子像素。因此，可以實現發射可見光及紅外光的兩者的發光裝置，而無需增加一個像素所包括的子像素的數量。由此，可以抑制像素的開口率的下降，而可以提高發光裝置的發光效率。
圖7A至圖7C示出本發明的一個實施方式的發光裝置的剖面圖。
圖7A至圖7C所示的發光裝置40C至發光裝置40E各自具有射出紅色(R)光、綠色(G)光、藍色(B)光及紅外光(IR)的結構。
在發光裝置40C至發光裝置40E中，發射紅色光、綠色光及藍色光中的任一個的發光器件還可以發射紅外光。
圖7A至圖7C所示的發光裝置40C至發光裝置40E在基板151與基板152之間包括具有電晶體的層45、發光器件47R、發光器件47G及發光器件47B。
在發光裝置40C中，發光器件47R可以發射紅色(R)光及紅外光(IR)的兩者，發光器件47G可以發射綠色(G)光，發光器件47B可以發射藍色(B)光。
在發光裝置40D中，發光器件47G可以發射綠色(G)光及紅外光(IR)的兩者，發光器件47R可以發射紅色(R)光，發光器件47B可以發射藍色(B)光。
在發光裝置40E中，發光器件47B可以發射藍色(B)光及紅外光(IR)的兩者，發光器件47R可以發射紅色(R)光，發光器件47G可以發射綠色(G)光。
圖7D至圖7H示出像素的結構例子。
圖7D至圖7F所示的像素各自包括紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)這三種顏色的子像素(三個發光器件)。在本發明的一個實施方式的發光裝置中，構成像素的上述子像素中的至少一個射出可見光和紅外光。
在圖7D中，紅色(R)的子像素射出紅外光(IR)，在圖7E中，綠色(G)的子像素射出紅外光(IR)，在圖7F中，藍色(B)的子像素射出紅外光(IR)。
圖7G、圖7H所示的像素各自包括紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)及白色(W)這四種顏色的子像素(四個發光器件)。圖7G、圖7H示出紅色(R)的子像素射出紅外光(IR)的結構，但是不侷限於此，也可以為其他顏色的子像素射出紅外光的結構。圖7G示出橫方向的一列中配置有四個子像素的例子，圖7H示出以2×2的矩陣狀配置有四個子像素的例子。
如上所述，當採用微腔結構時，可以增強一對電極間的光學距離(包括因反射產生的相移)的倍數除以整數的值的波長的光而提取。因此，藉由採用相當於可見光與紅外光的公倍數的光學距離，可以高效地提取可見光及紅外光的兩者。
作為全彩色顯示的品質指標規定了幾個規格。例如，為了統一顯示器、印表機、數位相機或掃描器等設備的顏色再現性，IEC(國際電子電機委員會)定義的國際標準之顏色空間的規格，亦即，sRGB規格廣泛地普及。作為其他規格，可以舉出：美國國家電視系統委員會(National Television System Committee)定義的類比電視方式的色域規格，亦即，NTSC規格；數位電影的國際統一規格，亦即，DCI-P3(Digital Cinema Initiatives)規格；NHK(日本放送協會)所定義的高解析度UHDTV(Ultra High Definition Television，超高清電視)的規格，亦即，Recommendation ITU-R BT.2020(以下，稱為BT.2020)等。由於R、G、B的波長由上述那樣的規格值規定，所以能夠與可見光一起提取到的紅外光的波長有限制。
例如，表1示出由BT.2020規定的相當於R、G、B的光的波長和它們的n次光(n為自然數)。另外，在表1的括弧內示出能夠應用R、G、B的n次光提取的紅外光的波長。
Figure 02_image001
如表1所示，可以估計出能夠藉由利用微腔結構與由BT.2020規定的R、G、B的光中的任一個一起被增強而提取的紅外光的波長。注意，當n過大時，光提取效率下降，由此n較佳為1以上且4以下。因此，可知：與R、G、B的光中的任一個一起被增強而提取的紅外光的波長是；與R、G、B的n=2對應的波長的934nm、1064nm、1260nm；R、G的n=3除以2的波長的798nm、945nm；R的n=4除以3的波長的840nm；等。
由此，較佳為根據想要提取的紅外光的波長適當地決定採用哪種顏色的n次光。並且，在發射可見光及紅外光的兩者的發光器件中，較佳為以使其光學距離為增強可見光(紅色、綠色或藍色)及紅外光的兩者的光學距離的方式調整光學調整層的厚度。
圖8A所示的發光裝置在基板151上隔著具有電晶體的層45包括發射紅色(R)光的發光器件47R、發射綠色(G)光的發光器件47G以及發射藍色(B)光及紅外光的發光器件47B(IR)。
圖8A所示的發光裝置具有發光器件47B(IR)發射藍色光及紅外光的結構。
圖8A所示的各發光器件具有圖2A所示的各發光器件同樣的結構。在發光器件47B(IR)中，藉由以使一對電極之間的光學距離為增強藍色發光和紅外發光的兩者的光學距離的方式調整光學調整層199B的厚度，可以高效地提取藍色光及紅外光。
此外，發射R、G、B中的任何光的發光器件和發射紅外光(IR)的發光器件47N的兩者可以使用同一結構的發光器件。
在圖8B的例子中，發射藍色(B)光的發光器件47B和發射紅外光(IR)的發光器件47N的兩者使用同一結構的發光器件。
圖8B所示的發光裝置在基板151上隔著具有電晶體的層45包括發射紅色(R)光的發光器件47R、發射綠色(G)光的發光器件47G、發射藍色(B)光的發光器件47B、發射紅外光(IR)的發光器件47N。
發光器件47R和發光器件47N都採用發射藍色光及紅外光的結構。在發光器件47B中，紅外光被設置在緩衝層116上的濾光片141a遮蔽，只有藍色光被提取到外部。在發光器件47N中，藍色光被設置在緩衝層116上的濾光片141b遮蔽，只有紅外光被提取到外部。
如上所述，發射可見光的發光器件和發射紅外光的發光器件共同使用多個發光層。並且，藉由使光學調整層的厚度不同，可以分別形成發射可見光的發光器件和發射紅外光的發光器件。因此，可以設置發射紅外光的子像素，而無需大幅度增加發光裝置的製程。
以下，參照圖9和圖10說明本發明的一個實施方式的發光裝置的結構。在下文中，主要說明紅外、紅色、綠色、藍色這四種發光器件中的發射紅外光的發光器件以及發射藍色光的發光器件。除了光學調整層的厚度以外，發射紅色光、綠色光的發光器件可以具有與發射紅外光的發光器件以及發射藍色光的發光器件相同的結構。
[發光裝置30A及發光裝置30B] 圖9A示出發光裝置30A的剖面圖，圖9B示出發光裝置30B的剖面圖。
發光裝置30A及發光裝置30B各自包括發光器件190B及發光器件190N。發光器件190B具有發射藍色光21B的功能。發光器件190N具有發射紅外光21N的功能。
發光器件190B及發光器件190N包括像素電極191、公共層112、發光層193、公共層114及共用電極115。
發光器件190B在像素電極191與公共層112之間包括光學調整層199B。在發光器件190B中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強藍色發光的光學距離的方式調整光學調整層199B的厚度。由此，可以從發光器件190B提取藍色光。
發光器件190N在像素電極191與公共層112之間包括光學調整層199N。在發光器件190N中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強紅外發光的光學距離的方式調整光學調整層199N的厚度。由此，可以從發光器件190N提取紅外光。
從發光器件提取的可見光較佳為經過彩色層(濾色片等)等光學濾波器提取到發光裝置的外部。圖9A示出從發光器件190B經過藍色的彩色層CFB提取光21B的例子。同樣地，從發光器件提取的紅外光可以經過光學濾波器提取到發光裝置的外部。圖9B示出在發光裝置30B中從發光器件190N經過光學濾波器IRF提取紅外光21N的例子。
注意，在圖9A等中，將多個發光層記載為一個發光層193。發光層193包括發射紅外光的發光層和發射可見光的發光層。發光層193較佳為包括發射可見光的多個發光層。作為發射可見光的發光層，例如較佳為採用R、G、B這三個發光層、Y、C、M這三個發光層等能夠獲得白色發光的組合。
如上所述，由於發光器件190B及發光器件190N具有單結構，所以較佳為從光學調整層199一側按發射長波長的光的順序層疊多個發光層。就是說，離光學調整層199最近的發光層較佳為發射紅外光的發光層。
像素電極191、光學調整層199、公共層112、發光層193、公共層114及共用電極115各自可以為單層結構或疊層結構。
像素電極191位於絕緣層214上。各發光器件所包括的像素電極191可以使用同一材料及同一製程形成。
作為公共層112，例如可以形成電洞注入層及電洞傳輸層中的一個或兩個。
作為公共層114，例如可以形成電子注入層及電子傳輸層中的一個或兩個。
共用電極115具有隔著光學調整層199B、公共層112、發光層193及公共層114與像素電極191重疊的部分。此外，共用電極115具有隔著光學調整層199N、公共層112、發光層193及公共層114與像素電極191重疊的部分。發光器件190B和發光器件190N共同使用共用電極115。
發光裝置30A及發光裝置30B各自在一對基板(基板151及基板152)之間包括發光器件190B、發光器件190N、電晶體42等。
較佳為基板152的基板151一側的表面設置有遮光層BM。遮光層BM在與各發光器件重疊的位置具有開口。
作為遮光層BM，可以使用遮擋來自發光器件190的光的材料。遮光層BM較佳為吸收可見光。作為遮光層BM，例如，可以使用金屬材料或包含顏料(碳黑等)或染料的樹脂材料等形成黑矩陣。遮光層BM也可以採用紅色濾色片、綠色濾色片及藍色濾色片的疊層結構。
在發光器件190中，分別位於像素電極191與共用電極115之間的公共層112、發光層193及公共層114可以被稱為EL層。
像素電極191較佳為具有反射可見光及紅外光的功能。像素電極191的端部被分隔壁216覆蓋。共用電極115具有使可見光及紅外光透過的功能。發光器件190是電壓被施加到像素電極191與共用電極115之間時向基板152一側射出光的電致發光器件(參照光21B、紅外光21N)。
像素電極191藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體42所包括的源極或汲極。像素電極191的端部被分隔壁216覆蓋。電晶體42具有控制發光器件190的驅動的功能。
發光器件190較佳為被保護層195覆蓋。在圖9A中，保護層195設置在共用電極115上並與該共用電極115接觸。藉由設置保護層195，可以抑制水等雜質侵入發光器件190，由此可以提高發光器件190的可靠性。此外，使用黏合層142貼合保護層195和基板152。此外，保護層195可以包括緩衝層116，或者也可以兼作用緩衝層116。此外，保護層195也可以隔著緩衝層116設置在共用電極115上。
此外，如圖9B所示，也可以在發光器件190上不包括保護層。在圖9B中，使用黏合層142貼合共用電極115和基板152。
[發光裝置30C] 圖10A示出發光裝置30C的剖面圖。
圖10A所示的發光裝置30C與發光裝置30A的不同之處在於包括基板153、基板154、黏合層155及絕緣層212而不包括基板151及基板152。
基板153和絕緣層212被黏合層155貼合。基板154和保護層195被黏合層142貼合。
發光裝置30C藉由將形成在製造基板上的絕緣層212、電晶體42及發光器件190等轉置在基板153上而形成。基板153和基板154較佳為具有撓性。由此，可以提高發光裝置30C的撓性。例如，作為基板153及基板154較佳為使用樹脂。
作為基板153及基板154，可以使用如下材料：聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂(尼龍、芳香族聚醯胺等)、聚矽氧烷樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、ABS樹脂以及纖維素奈米纖維等。基板153和基板154中的一個或兩個也可以使用其厚度為具有撓性程度的玻璃。
本實施方式的發光裝置所具有的基板可以使用光學各向同性高的薄膜。作為光學各向同性高的薄膜，可以舉出三乙酸纖維素(也被稱為TAC：Cellulose triacetate)薄膜、環烯烴聚合物(COP)薄膜、環烯烴共聚物(COC)薄膜及丙烯酸薄膜等。
[發光裝置30D] 圖10B示出發光裝置30D的剖面圖。
發光裝置30D與發光裝置30A的不同之處在於在發光層193B與發光層193N、193R、193G之間包括中間層198。也就是說，發光裝置30A的發光器件190具有單結構，而發光裝置30D的發光器件190具有串聯結構。
當發光器件具有串聯結構時，具有容易實現光學距離的最佳化、發光強度得到提高等的優點，所以是較佳的。
以下參照圖11至圖13說明本發明的一個實施方式的發光裝置的更詳細的結構。
[發光裝置200A] 圖11示出發光裝置200A的立體圖，圖12A示出發光裝置200A的剖面圖。
發光裝置200A具有貼合基板152與基板151的結構。在圖11中，以虛線表示基板152。
發光裝置200A包括發光部163、電路164及佈線165等。圖11示出在發光裝置200A中安裝有IC(積體電路)173及FPC172的例子。因此，也可以將圖11所示的結構稱為包括發光裝置200A、IC及FPC的發光模組。
作為電路164，例如可以使用掃描線驅動電路。
佈線165具有對發光部163及電路164供應信號及電力的功能。該信號及電力從外部經由FPC172或者從IC173輸入到佈線165。
圖11示出藉由COG(Chip On Glass：晶粒玻璃接合)方式或COF(Chip on Film：薄膜覆晶封裝)方式等在基板151上設置IC173的例子。作為IC173，例如可以使用包括掃描線驅動電路或信號線驅動電路等的IC。注意，發光裝置200A及發光模組不一定必須設置有IC。此外，也可以將IC利用COF方式等安裝於FPC。
圖12A示出圖11所示的發光裝置200A的包括FPC172的區域的一部分、包括電路164的區域的一部分、包括發光部163的區域的一部分及包括端部的區域的一部分的剖面的一個例子。
圖12A所示的發光裝置200A在基板151與基板152之間包括電晶體201、電晶體206、電晶體207、發光器件190B及發光器件190N、保護層195等。
基板151與基板152藉由黏合層142黏合。作為對發光器件190B及發光器件190N的密封，可以採用固體密封結構或中空密封結構等。在圖12A中，由基板151、黏合層142及基板152圍繞的空間143填充有惰性氣體(氮、氬等)，採用中空密封結構。黏合層142也可以與發光器件190重疊。此外，由基板151、黏合層142及基板152圍繞的空間143也可以填充有與黏合層142不同的樹脂。
發光器件190B具有從絕緣層214一側依次層疊有像素電極191B、光學調整層199B、公共層112、發光層193、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極191B藉由形成在絕緣層214中的開口與電晶體206所包括的導電層222b連接。電晶體206具有控制發光器件190B的驅動的功能。
發光器件190N具有從絕緣層214一側依次層疊有像素電極191N、光學調整層199N、公共層112、發光層193、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極191N藉由形成在絕緣層214中的開口與電晶體207所包括的導電層222b連接。電晶體207具有控制發光器件190N的驅動的功能。
分隔壁216覆蓋像素電極191B的端部及像素電極191N的端部。像素電極191B及像素電極191N包含反射可見光及紅外光的材料，而共用電極115包含使可見光及紅外光透過的材料。
光學調整層199B及光學調整層199N較佳為使可見光及紅外光透過的導電膜。
在發光器件190B中，以使一對電極之間的光學距離為增強藍色發光的光學距離的方式調整光學調整層199B的厚度。另外，在發光器件190N中，以使一對電極之間的光學距離為增強紅外發光的光學距離的方式調整光學調整層199N的厚度。
作為發光層193以外的層，發光器件190還可以包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質等的層。例如，公共層112較佳為具有電洞注入層和電洞傳輸層中的一個或兩個。例如，公共層114較佳為具有電子傳輸層和電子注入層中的一個或兩個。
公共層112、發光層193及公共層114可以使用低分子化合物或高分子化合物，還可以包含無機化合物。構成公共層112、發光層193及公共層114的層可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等的方法形成。
發光層193也可以包含量子點等無機化合物作為發光材料。
發光器件190將光射出到基板152一側。基板152較佳為使用對可見光及紅外光的透過性高的材料。
像素電極191B及像素電極191N可以使用同一材料及同一製程形成。光學調整層199B及光學調整層199N可以使用同一材料並以其厚度彼此不同的方式形成。公共層112、公共層114及共用電極115用於發光器件190B和發光器件190N的兩者。發光器件190B和發光器件190N可以共同使用光學調整層199以外的結構中的至少一部分。由此，可以在不需大幅度增加製程的情況下對發光裝置200A附加發射紅外光的功能。
發光器件190被保護層195覆蓋。藉由設置保護層195，可以抑制水等雜質侵入發光器件190，由此可以提高發光器件190的可靠性。
在發光裝置200A的端部附近的區域228中，較佳為絕緣層215與保護層195藉由絕緣層214的開口彼此接觸。尤其是，特別較佳為絕緣層215含有的無機絕緣膜與保護層195含有的無機絕緣膜彼此接觸。由此，可以抑制雜質從外部藉由有機絕緣膜侵入發光部163。因此，可以提高發光裝置200A的可靠性。
圖12B示出保護層195具有三層結構的例子。在圖12B中，保護層195包括共用電極115上的無機絕緣層195a、無機絕緣層195a上的有機絕緣層195b及有機絕緣層195b上的無機絕緣層195c。
無機絕緣層195a的端部及無機絕緣層195c的端部延伸到有機絕緣層195b的端部的外側，並且它們彼此接觸。此外，無機絕緣層195a藉由絕緣層214(有機絕緣層)的開口與絕緣層215(無機絕緣層)接觸。由此，可以使用絕緣層215及保護層195包圍發光器件190，可以提高發光器件190的可靠性。
像這樣，保護層195也可以具有有機絕緣膜和無機絕緣膜的疊層結構。此時，無機絕緣膜的端部較佳為延伸到有機絕緣膜的端部的外側。
基板152的基板151一側的表面設置有遮光層BM及彩色層CFB。遮光層BM在與發光器件190重疊的位置具有開口。彩色層CFB設置在與發光器件190B重疊的位置。發光器件190B所發射的光經過彩色層CFB提取到發光裝置200A的外部。
電晶體201、電晶體206及電晶體207都設置在基板151上。這些電晶體可以使用同一材料及同一製程形成。
在基板151上依次設置有絕緣層211、絕緣層213、絕緣層215及絕緣層214。絕緣層211的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層213的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層215以覆蓋電晶體的方式設置。絕緣層214以覆蓋電晶體的方式設置，並被用作平坦化層。此外，對閘極絕緣層的個數及覆蓋電晶體的絕緣層的個數沒有特別的限制，既可以為一個，又可以為兩個以上。
較佳的是，將水或氫等雜質不容易擴散的材料用於覆蓋電晶體的絕緣層中的至少一個。由此，可以將絕緣層用作障壁層。藉由採用這種結構，可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體中，從而可以提高發光裝置的可靠性。
作為絕緣層211、絕緣層213及絕緣層215較佳為使用無機絕緣膜。作為無機絕緣膜，例如可以使用氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜等無機絕緣膜。此外，氧化鉿膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜及氧化釹膜等。此外，也可以層疊上述絕緣膜中的兩個以上。
這裡，有機絕緣膜的阻擋性在很多情況下低於無機絕緣膜。因此，有機絕緣膜較佳為在發光裝置200A的端部附近包括開口。由此，可以抑制雜質從發光裝置200A的端部藉由有機絕緣膜侵入。此外，也可以以其端部位於發光裝置200A的端部的內側的方式形成有機絕緣膜，以使有機絕緣膜不暴露於發光裝置200A的端部。
用作平坦化層的絕緣層214較佳為使用有機絕緣膜。作為能夠用於有機絕緣膜的材料，例如可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂、酚醛樹脂及這些樹脂的前驅物等。
在圖12A所示的區域228中，在絕緣層214中形成有開口。由此，即使在使用有機絕緣膜作為絕緣層214的情況下，也可以抑制雜質從外部藉由絕緣層214侵入發光部163。由此，可以提高發光裝置200A的可靠性。
電晶體201、電晶體206及電晶體207包括：用作閘極的導電層221；用作閘極絕緣層的絕緣層211；用作源極及汲極的導電層222a及導電層222b；半導體層231；用作閘極絕緣層的絕緣層213；以及用作閘極的導電層223。在此，對經過同一導電膜進行加工而得到的多個層附有相同的陰影線。絕緣層211位於導電層221與半導體層231之間。絕緣層213位於導電層223與半導體層231之間。
對本實施方式的發光裝置所包括的電晶體結構沒有特別的限制。例如，可以採用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體等。此外，電晶體可以具有頂閘極結構或底閘極結構。或者，也可以在形成通道的半導體層上下設置有閘極。
作為電晶體201、電晶體206及電晶體207，採用兩個閘極夾著形成通道的半導體層的結構。此外，也可以連接兩個閘極，並藉由對該兩個閘極供應同一信號，來驅動電晶體。或者，藉由對兩個閘極中的一個施加用來控制臨界電壓的電位，對另一個施加用來進行驅動的電位，可以控制電晶體的臨界電壓。
對用於電晶體的半導體材料的結晶性也沒有特別的限制，可以使用非晶半導體或具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用具有結晶性的半導體時可以抑制電晶體的特性劣化，所以是較佳的。
電晶體的半導體層較佳為使用金屬氧化物(氧化物半導體)。此外，電晶體的半導體層也可以包含矽。作為矽，可以舉出非晶矽、結晶矽(低溫多晶矽、單晶矽等)等。
例如，半導體層較佳為包含銦、M(M為選自鎵、鋁、矽、硼、釔、錫、銅、釩、鈹、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢或鎂中的一種或多種)和鋅。尤其是，M較佳為選自鋁、鎵、釔或錫中的一種或多種。
尤其是，作為半導體層，較佳為使用包含銦(In)、鎵(Ga)及鋅(Zn)的氧化物(也記為IGZO)。
當半導體層為In-M-Zn氧化物時，較佳為用來形成In-M-Zn氧化物的濺射靶材中的In的原子數比為M的原子數比以上。作為這種濺射靶材的金屬元素的原子數比，可以舉出In：M：Zn=1：1：1、In：M：Zn=1：1：1.2、In：M：Zn=2：1：3、In：M：Zn=3：1：2、In：M：Zn=4：2：3、In：M：Zn=4：2：4.1、In：M：Zn=5：1：6、In：M：Zn=5：1：7、In：M：Zn=5：1：8、In：M：Zn=6：1：6、In：M：Zn=5：2：5等。
此外，作為濺射靶材較佳為使用含有多晶氧化物的靶材，由此可以易於形成具有結晶性的半導體層。注意，所形成的半導體層的原子數比分別包含上述濺射靶材中的金屬元素的原子數比的±40%的範圍內。例如，在被用於半導體層的濺射靶材的組成為In:Ga:Zn=4:2:4.1[原子數比]時，所形成的半導體層的組成有時為In:Ga:Zn=4:2:3[原子數比]或其附近。
當記載為原子數比為In：Ga：Zn=4：2：3或其附近時包括如下情況：In的原子數比為4時，Ga的原子數比為1以上且3以下，Zn的原子數比為2以上且4以下。此外，當記載為原子數比為In：Ga：Zn=5：1：6或其附近時包括如下情況：In的原子數比為5時，Ga的原子數比大於0.1且為2以下，Zn的原子數比為5以上且7以下。此外，當記載為原子數比為In：Ga：Zn=1：1：1或其附近時包括如下情況：In的原子數比為1時，Ga的原子數比大於0.1且為2以下，Zn的原子數比大於0.1且為2以下。
電路164所包括的電晶體和發光部163所包括的電晶體既可以具有相同的結構，又可以具有不同的結構。電路164所包括的多個電晶體既可以具有相同的結構，又可以具有兩種不同的結構。與此同樣，發光部163所包括的多個電晶體既可以具有相同的結構，又可以具有兩種以上的結構。
在基板151與基板152不重疊的區域中設置有連接部204。在連接部204中，佈線165藉由導電層166及連接層242與FPC172電連接。在連接部204的頂面上露出對與像素電極191B及像素電極191N相同的導電膜進行加工來獲得的導電層166。因此，藉由連接層242可以使連接部204與FPC172電連接。
此外，可以在基板152的外側配置各種光學構件。作為光學構件，可以使用偏光板、相位差板、光擴散層(擴散薄膜等)、防反射層及聚光薄膜(condensing film)等。此外，在基板152的外側也可以配置抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易被弄髒的具有拒水性的膜、抑制使用時的損傷的硬塗膜、衝擊吸收層等。
基板151及基板152可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及樹脂等。藉由將具有撓性的材料用於基板151及基板152，可以提高發光裝置的撓性。
作為黏合層，可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。作為這些黏合劑，可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等。尤其是，較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。此外，也可以使用兩液混合型樹脂。此外，也可以使用黏合薄片等。
作為連接層242，可以使用異方性導電膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、異方性導電膏(ACP：Anisotropic Conductive Paste)等。
作為可用於電晶體的閘極、源極及汲極和構成發光裝置的各種佈線及電極等導電層的材料，可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。可以使用包含這些材料的膜的單層或疊層。
此外，作為具有透光性的導電材料，可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、包含鎵的氧化鋅等導電氧化物或石墨烯。或者，可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料。或者，還可以使用該金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。此外，當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時，較佳為將其形成得薄到具有透光性。此外，可以使用上述疊層膜作為導電層。例如，藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等，可以提高導電性，所以是較佳的。上述材料也可以用於構成發光裝置的各種佈線及電極等的導電層、發光器件所包括的導電層(被用作像素電極及共用電極的導電層)。
作為可用於各絕緣層的絕緣材料，例如可以舉出丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂、無機絕緣材料如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。
[發光裝置200B] 圖13A示出發光裝置200B的剖面圖。
發光裝置200B與發光裝置200A的不同之處在於電晶體的結構。
發光裝置200B在基板151上包括電晶體202、電晶體208及電晶體210。
電晶體202、電晶體208及電晶體210包括：用作閘極的導電層221；用作閘極絕緣層的絕緣層211；包含通道形成區域231i及一對低電阻區域231n的半導體層；與一對低電阻區域231n中的一個連接的導電層222a；與一對低電阻區域231n中的另一個連接的導電層222b；用作閘極絕緣層的絕緣層225；用作閘極的導電層223；以及覆蓋導電層223的絕緣層215。絕緣層211位於導電層221與通道形成區域231i之間。絕緣層225位於導電層223與通道形成區域231i之間。
導電層222a及導電層222b藉由設置在絕緣層225及絕緣層215中的開口與低電阻區域231n連接。導電層222a及導電層222b中的一個用作源極，另一個用作汲極。
發光器件190B的像素電極191B藉由導電層222b與電晶體210的一對低電阻區域231n中的一個電連接。
發光器件190N的像素電極191N藉由導電層222b與電晶體208的一對低電阻區域231n中的一個電連接。
圖13A示出絕緣層225覆蓋半導體層的頂面及側面的例子。另一方面，在圖13B中，絕緣層225與半導體層231的通道形成區域231i重疊而不與低電阻區域231n重疊。例如，藉由以導電層223為遮罩加工絕緣層225，可以形成圖13B所示的結構。在圖13B中，絕緣層215覆蓋絕緣層225及導電層223，並且導電層222a及導電層222b分別藉由絕緣層215的開口與低電阻區域231n連接。再者，還可以設置有覆蓋電晶體的絕緣層218。
此外，發光裝置200B與發光裝置200A的不同之處在於包括基板153、基板154、黏合層155及絕緣層212而不包括基板151及基板152。
基板153和絕緣層212被黏合層155貼合。基板154和保護層195被黏合層142貼合。
發光裝置200B藉由將形成在製造基板上的絕緣層212、電晶體202、電晶體208、電晶體210及發光器件190等轉置在基板153上而形成。基板153和基板154較佳為具有撓性。由此，可以提高發光裝置200B的撓性。
作為絕緣層212，可以使用可以用於絕緣層211、絕緣層213及絕緣層215的無機絕緣膜。
此外，在顯示裝置200B中，保護層195和基板154藉由黏合層142貼合。黏合層142與發光器件190重疊，在圖13A中發光裝置採用固體密封結構。
[金屬氧化物] 以下，將說明可用於半導體層的金屬氧化物。
在本說明書等中，有時將包含氮的金屬氧化物也稱為金屬氧化物(metal oxide)。此外，也可以將包含氮的金屬氧化物稱為金屬氧氮化物(metal oxynitride)。例如，可以將鋅氧氮化物(ZnON)等含有氮的金屬氧化物用於半導體層。
在本說明書等中，有時記載為CAAC(c-axis aligned crystal)或CAC(Cloud-Aligned Composite)。CAAC是指結晶結構的一個例子，CAC是指功能或材料構成的一個例子。
例如，作為半導體層，可以使用CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS(Oxide Semiconductor)。
CAC-OS或CAC-metal oxide在材料的一部分中具有導電性的功能，在材料的另一部分中具有絕緣性的功能，作為材料的整個部分具有半導體的功能。此外，在將CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的半導體層的情況下，導電性的功能是使被用作載子的電子(或電洞)流過的功能，絕緣性的功能是不使被用作載子的電子流過的功能。藉由導電性的功能和絕緣性的功能的互補作用，可以使CAC-OS或CAC-metal oxide具有開關功能(開啟/關閉的功能)。藉由在CAC-OS或CAC-metal oxide中使各功能分離，可以最大限度地提高各功能。
此外，CAC-OS或CAC-metal oxide包括導電性區域及絕緣性區域。導電性區域具有上述導電性的功能，絕緣性區域具有上述絕緣性的功能。此外，在材料中，導電性區域和絕緣性區域有時以奈米粒子級分離。此外，導電性區域和絕緣性區域有時在材料中不均勻地分佈。此外，有時觀察到其邊緣模糊而以雲狀連接的導電性區域。
此外，在CAC-OS或CAC-metal oxide中，導電性區域和絕緣性區域有時以0.5nm以上且10nm以下，較佳為0.5nm以上且3nm以下的尺寸分散在材料中。
此外，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有不同能帶間隙的成分構成。例如，CAC-OS或CAC-metal oxide由具有起因於絕緣性區域的寬隙的成分及具有起因於導電性區域的窄隙的成分構成。在該構成中，當使載子流過時，載子主要在具有窄隙的成分中流過。此外，具有窄隙的成分藉由與具有寬隙的成分的互補作用，與具有窄隙的成分聯動而使載子流過具有寬隙的成分。因此，在將上述CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的通道形成區域時，在電晶體的導通狀態中可以得到高電流驅動力，亦即，大通態電流及高場效移動率。
就是說，也可以將CAC-OS或CAC-metal oxide稱為基質複合材料(matrix composite)或金屬基質複合材料(metal matrix composite)。
氧化物半導體(金屬氧化物)被分為單晶氧化物半導體和非單晶氧化物半導體。作為非單晶氧化物半導體例如有CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor)、多晶氧化物半導體、nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半導體等。
CAAC-OS具有c軸配向性，其多個奈米晶在a-b面方向上連結而結晶結構具有畸變。注意，畸變是指在多個奈米晶連結的區域中晶格排列一致的區域與其他晶格排列一致的區域之間的晶格排列的方向變化的部分。
雖然奈米晶基本上是六角形，但是並不侷限於正六角形，有不是正六角形的情況。此外，在畸變中有時具有五角形或七角形等晶格排列。此外，在CAAC-OS中，即使在畸變附近也觀察不到明確的晶界(grain boundary)。亦即，可知由於晶格排列畸變，可抑制晶界的形成。這是由於CAAC-OS因為a-b面方向上的氧原子排列的低密度或因金屬元素被取代而使原子間的鍵合距離產生變化等而能夠包容畸變。
CAAC-OS有具有層狀結晶結構(也稱為層狀結構)的傾向，在該層狀結晶結構中層疊有包含銦及氧的層(下面稱為In層)和包含元素M、鋅及氧的層(下面稱為(M,Zn)層)。此外，銦和元素M彼此可以取代，在用銦取代(M,Zn)層中的元素M的情況下，也可以將該層表示為(In,M,Zn)層。此外，在用元素M取代In層中的銦的情況下，也可以將該層表示為(In,M)層。
CAAC-OS是結晶性高的金屬氧化物。另一方面，在CAAC-OS中不容易觀察明確的晶界，因此不容易發生起因於晶界的電子移動率的下降。此外，金屬氧化物的結晶性有時因雜質的進入或缺陷的生成等而降低，因此可以說CAAC-OS是雜質或缺陷(氧空位(也稱為VO (oxygen vacancy))等)少的金屬氧化物。因此，包含CAAC-OS的金屬氧化物的物理性質穩定。因此，包含CAAC-OS的金屬氧化物具有高耐熱性及高可靠性。
在nc-OS中，微小的區域(例如1nm以上且10nm以下的區域，特別是1nm以上且3nm以下的區域)中的原子排列具有週期性。此外，nc-OS在不同的奈米晶之間觀察不到結晶定向的規律性。因此，在膜整體中觀察不到配向性。所以，有時nc-OS在某些分析方法中與a-like OS或非晶氧化物半導體沒有差別。
此外，在包含銦、鎵和鋅的金屬氧化物的一種的銦-鎵-鋅氧化物(以下，IGZO)有時在由上述奈米晶構成時具有穩定的結構。尤其是，IGZO有在大氣中不容易進行晶體生長的傾向，所以有時與在IGZO由大結晶(在此，幾mm的結晶或者幾cm的結晶)形成時相比在IGZO由小結晶(例如，上述奈米結晶)形成時在結構上穩定。
a-like OS是具有介於nc-OS與非晶氧化物半導體之間的結構的金屬氧化物。a-like OS包含空洞或低密度區域。也就是說，a-like OS的結晶性比nc-OS及CAAC-OS的結晶性低。
氧化物半導體(金屬氧化物)具有各種結構及各種特性。本發明的一個實施方式的氧化物半導體也可以包括非晶氧化物半導體、多晶氧化物半導體、a-like OS、nc-OS、CAAC-OS中的兩種以上。
用作半導體層的金屬氧化物膜可以使用惰性氣體和氧氣體中的任一個或兩個形成。注意，對形成金屬氧化物膜時的氧流量比(氧分壓)沒有特別的限制。但是，在要獲得場效移動率高的電晶體的情況下，形成金屬氧化物膜時的氧流量比(氧分壓)較佳為0%以上且30%以下，更佳為5%以上且30%以下，進一步較佳為7%以上且15%以下。
金屬氧化物的能隙較佳為2eV以上，更佳為2.5eV以上，進一步較佳為3eV以上。如此，藉由使用能隙寬的金屬氧化物，可以減少電晶體的關態電流。
形成金屬氧化物膜時的基板溫度較佳為350℃以下，更佳為室溫以上且200℃以下，進一步較佳為室溫以上且130℃以下。形成金屬氧化物膜時的基板溫度較佳為室溫，由此可以提高生產率。
金屬氧化物膜可以藉由濺射法形成。除此之外，例如還可以利用PLD法、PECVD法、熱CVD法、ALD法、真空蒸鍍法等。
如此，本實施方式的發光裝置包括發射可見光的發光器件以及發射可見光的發光器件。本實施方式的發光裝置可以發射可見光及紅外光的兩者，由此可以被用作可見光被用於光源的感測器、紅外光被用於光源的感測器、可見光及紅外光的兩者被用於光源的感測器中的任一個的光源，其方便性很高。
另外，在本實施方式的發光裝置中，發射紅外光的發光器件和發射可見光的發光器件共同使用多個發光層，並且光學調整層之外的層可以具有共同結構。因此，可以對發光裝置附加發射紅外光的功能，而無需大幅度增加製程。
另外，在本實施方式的發光裝置中，可以採用一個子像素發射可見光及紅外光的兩者的結構。因此，可以對發光裝置附加發射紅外光的功能，而無需發光裝置的像素佈局的大幅度改變(一個像素所包括的子像素的數量的增加等)。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。此外，在本說明書中，在一個實施方式中示出多個結構例子的情況下，可以適當地組合該結構例子。
實施方式2 在本實施方式中，參照圖14至圖21說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
本發明的一個實施方式的顯示裝置在顯示部包括發射紅外光的發光器件、發射可見光的發光器件、檢測出可見光及紅外光中的至少一部分的受光器件。作為可見光，可以舉出波長為400nm以上且小於750nm的光，例如，可以舉出紅色、綠色或藍色的光。作為紅外光，可以舉出近紅外光，明確而言，可以舉出波長為750nm以上且1300nm以下的光。
本發明的一個實施方式的顯示裝置在顯示部中包括第一發光器件、第二發光器件及受光器件。第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極。第一光學調整層位於第一像素電極與共用電極之間。第二光學調整層位於第二像素電極與共用電極之間。第一發光層及第二發光層各自具有位於第一像素電極與共用電極之間的區域及位於第二像素電極與共用電極之間的區域。受光器件包括第三像素電極、活性層及共用電極。活性層位於第三像素電極與共用電極之間。活性層包含有機化合物。第一發光器件射出第一發光層所發射的紅外光。第二發光器件射出第二發光層所發射的可見光。受光器件具有吸收可見光和紅外光中的至少一部分的功能。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以利用發光器件所發射的可見光顯示影像。明確而言，在顯示部，發光器件配置為矩陣狀，在該顯示部能夠顯示影像。
另外，在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，發光器件可以被用作感測器(例如，影像感測器、光學式觸控感測器)的光源。本發明的一個實施方式的顯示裝置可以發射可見光及紅外光的兩者，由此可以與可見光被用於光源的感測器和紅外光被用於光源的感測器的兩者組合，其方便性高。此外，本發明的一個實施方式的發光裝置可以被用作可見光及紅外光的兩者被用於光源的感測器的光源，而可以提高感測器的功能性。
另外，在該顯示部中，受光器件配置為矩陣狀，由此該顯示部還具有受光部的功能。受光器件可以檢測出可見光及紅外光中的一個或兩個。受光部可以用於影像感測器或觸控感測器。也就是說，藉由由受光部檢測光，能夠拍攝影像或者檢測出物件(手指或筆等)的接近或接觸。
本發明的一個實施方式的顯示裝置藉由從發光器件發射受光器件檢測出的波長的光可以被用作感測器。因此，不需要還設置顯示裝置外部的受光部及光源，而可以減少電子機器的構件數量。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，當顯示部含有的發光器件的發光被物件反射時，受光器件能夠檢測出該反射光，由此即使在黑暗處也能夠拍攝影像或者檢測出觸摸(以及接近)。
另外，在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，發射紅外光的發光器件、發射可見光的發光器件與受光器件這三個器件可以具有共同結構的層。因此，可以使顯示裝置附加發射紅外光的功能且具備受光器件，而無需大幅度增加製程。例如，在上述三個器件中，電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層及電子注入層中的至少一個可以為同一結構。
注意，有時受光器件與發光器件共同使用的層在發光器件中的功能和在受光器件中的功能不同。在本說明書中，根據發光器件的功能稱呼組件。例如，電洞注入層分別在發光器件和受光器件中具有電洞注入層和電洞傳輸層的功能。與此同樣，電子注入層分別在發光器件和受光器件中具有電子注入層和電子傳輸層的功能。此外，電洞傳輸層在發光器件和受光器件中均具有電洞傳輸層的功能。同樣地，電子傳輸層在發光器件和受光器件中均具有電子傳輸層的功能。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以使用在實施方式1中說明的發光器件。關於本實施方式的顯示裝置所包括的發光器件的結構及特徵可以參照實施方式1，由此有時省略詳細說明。
當將受光器件用於影像感測器時，本實施方式的顯示裝置能夠使用受光器件拍攝影像。
例如，可以使用影像感測器獲取指紋、掌紋或虹膜等的資料。也就是說，可以在本實施方式的顯示裝置內設置生物識別用感測器。藉由在顯示裝置內設置生物識別用感測器，與分別設置顯示裝置和生物識別用感測器的情況相比，可以減少電子機器的構件數量，由此可以實現電子機器的小型化及輕量化。
此外，可以使用影像感測器獲取使用者的表情、視線或瞳孔直徑的變化等的資料。藉由分析該資料，可以獲取使用者的身心的資訊。藉由根據該資訊改變視頻和音訊中的一個或兩個的輸出內容，可以讓使用者安全使用如虛擬實境(VR)用設備、增強現實(AR)用設備、混合現實(MR)用設備等設備。
此外，在將受光器件用於觸控感測器的情況下，本實施方式的顯示裝置能夠使用受光器件檢測出物件的接近或接觸。
作為受光器件，例如，可以使用pn型或pin型光電二極體。受光器件被用作檢測出入射到受光器件的光來產生電荷的光電轉換器件。所產生的電荷量取決於所入射的光量。
尤其是，作為受光器件，較佳為使用具有包含有機化合物的層的有機光電二極體。有機光電二極體容易實現薄型化、輕量化及大面積化，且形狀及設計的彈性高，由此可以應用於各種各樣的顯示裝置。
在本發明的一個實施方式中，使用有機EL器件作為發光器件，並使用有機光電二極體作為受光器件。有機光電二極體中可以以與有機EL器件相同的結構形成的層很多。因此，可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置內設置受光器件。例如，可以將受光器件的活性層及發光器件的發光層分別形成，而其他層則是受光器件和發光器件共同使用。
圖14A至圖14D示出本發明的一個實施方式的顯示裝置的剖面圖。
圖14A所示的顯示裝置50A在基板151與基板152之間包括具有受光器件的層53及具有發光器件的層57。
圖14B所示的顯示裝置50B在基板151與基板152之間包括具有受光器件的層53、具有電晶體的層55及具有發光器件的層57。
顯示裝置50A及顯示裝置50B從具有發光器件的層57射出紅色(R)光、綠色(G)光、藍色(B)光及紅外光(IR)。
關於具有發光器件的層57的結構，可以參照實施方式1的發光裝置的結構。也就是說，可以將實施方式1的發光裝置所包括的發光器件用於具有發光器件的層57。
具有電晶體的層55較佳為具有第一電晶體及第二電晶體。第一電晶體與受光器件電連接。第二電晶體與發光器件電連接。
具有受光器件的層53可以具有檢測出可見光的結構、檢測出紅外光的結構或者檢測出可見光及紅外光的兩者的結構。根據感測器的用途，可以決定受光器件所檢測出的光的波長。
本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以具有檢測出與顯示裝置接觸的如手指等物件的功能。例如，如圖14C所示，具有發光器件的層57中的發光器件所發射的光被接觸顯示裝置50B的手指52反射，使得具有受光器件的層53中的受光器件檢測出該反射光。由此，可以檢測出與顯示裝置50B接觸的手指52。
如圖14D所示，本發明的一個實施方式的顯示裝置也可以具有對接近顯示裝置50B的(未接觸的)物件進行檢測或拍攝的功能。
[像素] 圖15A至圖15F示出像素的一個例子。
本發明的一個實施方式的顯示裝置具有配置為矩陣的多個像素。一個像素包括一個以上的子像素。一個子像素包括一個發光器件。例如，像素可以採用包括三個子像素，三個子像素中的任何子像素除了可見光之外還射出紅外光的結構(R、G、B的三種顏色或黃色(Y)、青色(C)及洋紅色(M)的三種顏色等)。此外，像素可以採用包括四個子像素，四個子像素中的任何子像素除了可見光之外還射出紅外光的結構(R、G、B、白色(W)的四種顏色或R、G、B、Y的四種顏色等)。另外，像素可以採用包括四個子像素的結構(R、G、B的三種顏色和紅外光或Y、C、M的三種顏色和紅外光等)或者包括五個子像素的結構(R、G、B、W的四種顏色和紅外光或R、G、B、Y的四種顏色和紅外光等)。
再者，像素具有受光器件。受光器件既可設置在所有像素又可設置在一部分像素中。此外，一個像素也可以具有多個受光器件。
圖15A所示的像素包括紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、紅外光(IR)的四個子像素(四個發光器件)及受光器件PD。
圖15B至圖15E所示的像素包括R、G、B的三個子像素(三個發光器件)和受光器件PD。在圖15B、圖15E中，紅色(R)的子像素射出紅外光(IR)，在圖15C中，綠色(G)的子像素射出紅外光(IR)，在圖15D中，藍色(B)的子像素射出紅外光(IR)。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中，可以採用一個子像素發射可見光及紅外光的兩者的結構。例如，可以採用發射紅色、綠色或藍色的三個子像素中的任一個發射紅外光的結構。當發射可見光的子像素兼作發射紅外光的子像素時，不需要另行設置發射紅外光的子像素。因此，可以實現發射可見光及紅外光的兩者的顯示裝置，而無需增加一個像素所包括的子像素的數量。由此，可以抑制像素的開口率的下降，而可以提高顯示裝置的光提取效率。
圖15B至圖15D是三個子像素及受光器件PD配置為2×2的矩陣狀的例子，圖15E是三個子像素及受光器件PD配置為一個橫列的例子。
圖15F所示的像素包括R、G、B、白色(W)的四個子像素(四個發光器件)及受光器件PD。
圖15E、圖15F示出紅色(R)的子像素射出紅外光(IR)的結構，但是不侷限於此，也可以為其他顏色的子像素射出紅外光的結構。
以下，參照圖16至圖21說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的結構。在下文中，主要說明紅外、紅色、綠色、藍色這四種發光器件中的發射紅外光的發光器件以及發射藍色光的發光器件。除了光學調整層的厚度以外，發射紅色、綠色的光的發光器件可以具有與發射紅外光的發光器件以及發射藍色光的發光器件相同的結構。
[顯示裝置10A] 圖16A示出顯示裝置10A的剖面圖。
顯示裝置10A包括受光器件110、發光器件190N及發光器件190B。受光器件110具有檢測出紅外光21N的功能。發光器件190N具有發射紅外光21N的功能。發光器件190B具有發射藍色光21B的功能。
另外，受光器件110不僅具有檢測出紅外光的功能，還可以具有檢測出可見光的功能。
發光器件190B及發光器件190N包括像素電極191、緩衝層192、發光層193、緩衝層194及共用電極115。發光器件190B和發光器件190N共同使用緩衝層192、發光層193、緩衝層194及共用電極115。
發光器件190N在像素電極191與緩衝層192之間包括光學調整層199N。在發光器件190N中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強紅外發光的光學距離的方式調整光學調整層199N的厚度。由此，可以從發光器件190N提取紅外光。
發光器件190B在像素電極191與緩衝層192之間包括光學調整層199B。在發光器件190B中，較佳為以使一對電極之間的光學距離為增強藍色發光的光學距離的方式調整光學調整層199B的厚度。由此，可以從發光器件190B提取藍色光。
如此，較佳的是，使用光學調整層199各自調整發光器件的一對電極之間的光學距離，而多個發光器件共同使用其他層(緩衝層192、發光層193及緩衝層194)。因此，可以減少製造顯示裝置時的成膜製程，而可以實現顯示裝置的製造成本的減少及製程的簡化。
從發光器件提取的可見光較佳為經過彩色層(濾色片等)等光學濾波器提取到發光裝置的外部。圖16A示出從發光器件190B經過藍色的彩色層CFB提取光21B的例子。同樣地，從發光器件提取的紅外光可以經過光學濾波器提取到發光裝置的外部。
注意，在圖16A等中，將多個發光層記載為一個發光層193。發光層193包括發射紅外光的發光層和發射可見光的發光層。發光層193較佳為包括發射可見光的多個發光層。作為發射可見光的發光層，例如較佳為採用R、G、B這三個發光層、Y、C、M這三個發光層等能夠獲得白色發光的組合。
如實施方式1所說明，由於發光器件190B及發光器件190N具有單結構，所以較佳為從光學調整層199一側按發射長波長的光的順序層疊多個發光層。就是說，離光學調整層199最近的發光層較佳為發射紅外光的發光層。注意，本發明的一個實施方式的顯示裝置可以使用串聯結構的發光器件。
受光器件110包括像素電極181、緩衝層182、活性層183、緩衝層184及共用電極115。
受光器件110在像素電極181與緩衝層182之間還可以包括光學調整層189N。藉由設置光學調整層189N，受光器件110所感測的波長的寬度變窄。因此，較佳為根據想要感測的波長設定光學調整層189N的厚度。光學調整層189N可以與具有發光器件所包括的任何光學調整層199相同或不同。此外，可以不設置光學調整層189N。
像素電極181、緩衝層182、緩衝層192、活性層183、緩衝層184、緩衝層194及共用電極115各自可以具有單層結構或疊層結構。
像素電極181及像素電極191位於絕緣層214上。像素電極181及像素電極191可以使用同一材料及同一製程形成。
在顯示裝置10A中，不僅分別形成受光器件110所包括的活性層183及發光器件190所包括的發光層193，而且分別形成其他的層(緩衝層)。明確而言，受光器件110和發光器件190在一對電極(像素電極181或像素電極191與共用電極115)之間沒有共同的層。
作為受光器件110及發光器件190，在絕緣層214上使用同一材料及同一製程形成像素電極181及像素電極191，在像素電極181上形成緩衝層182、活性層183及緩衝層184，在像素電極191上形成緩衝層192、發光層193及緩衝層194，然後，以覆蓋像素電極181、像素電極191、緩衝層182、緩衝層192、活性層183、發光層193、緩衝層184及緩衝層194的方式形成共用電極115。對緩衝層182、活性層183及緩衝層184的疊層結構、緩衝層192、發光層193及緩衝層194的疊層結構的形成順序沒有特別的限制。例如，也可以在形成緩衝層182、活性層183、緩衝層184之後，形成緩衝層192、發光層193及緩衝層194。與此相反，也可以在形成緩衝層182、活性層183、緩衝層184之前，形成緩衝層192、發光層193及緩衝層194。此外，也可以按照緩衝層182、緩衝層192、活性層183、發光層193等的順序交替形成。
作為緩衝層182，例如可以形成電洞傳輸層。作為緩衝層192，例如可以形成電洞注入層和電洞傳輸層中的一個或兩個。
活性層183隔著緩衝層182與像素電極181重疊。活性層183隔著緩衝層184與共用電極115重疊。活性層183包含有機化合物。明確而言，活性層183包含與發光器件190的發光層193所包含的有機化合物不同的有機化合物。
發光層193隔著緩衝層192與像素電極191重疊。發光層193隔著緩衝層194與共用電極115重疊。
作為緩衝層184，例如可以形成電子傳輸層。作為緩衝層194，例如可以形成電子注入層及電子傳輸層中的一個或兩個。
共用電極115具有隔著緩衝層182、活性層183及緩衝層184與像素電極181重疊的部分。此外，共用電極115具有隔著緩衝層192、發光層193及緩衝層194與像素電極181重疊的部分。受光器件110和發光器件190共同使用共用電極115。
在本實施方式的顯示裝置中，受光器件110的活性層183使用有機化合物。受光器件110可以藉由改變發光器件190(EL器件)的一對電極間的結構中的至少一部分而製造。因此，可以在顯示裝置的顯示部內設置受光器件110。
顯示裝置10A在一對基板(基板151及基板152)之間包括受光器件110、發光器件190N、發光器件190B、電晶體41及電晶體42等。
在受光器件110中，位於像素電極181與共用電極115之間的緩衝層182、活性層183及緩衝層184各自可以被稱為有機層(包含有機化合物的層)。像素電極181較佳為具有反射可見光及紅外光的功能。像素電極181的端部被分隔壁216覆蓋。共用電極115具有使可見光及紅外光透過的功能。
受光器件110具有檢測光的功能。明確而言，受光器件110是接受從顯示裝置10A的外部入射的光22並將其轉換為電信號的光電轉換器件。光22也可以說是發光器件190的發光被物件反射的光。此外，光22也可以藉由後述的透鏡入射到受光器件110。
基板152的基板151一側的表面較佳為設置有遮光層BM。遮光層BM在與受光器件110重疊的位置及與發光器件190重疊的位置具有開口。藉由設置遮光層BM，可以控制受光器件110檢測光的範圍。
這裡，受光器件110檢測出被物件反射的來自發光器件190的光。但是，有時來自發光器件190的光在顯示裝置10A內被反射而不經物件地入射到受光器件110。遮光層BM可以減少這種雜散光的負面影響。例如，在沒有設置遮光層BM的情況下，有時發光器件190所發射的光23a被基板152反射，由此反射光23b入射到受光器件110。藉由設置遮光層BM，可以抑制反射光23b入射到受光器件110。由此，可以減少雜訊來提高使用受光器件110的感測器的靈敏度。
在發光器件190中，分別位於像素電極191與共用電極115之間的緩衝層192、發光層193及緩衝層194可以被稱為EL層。像素電極191較佳為具有反射可見光及紅外光的功能。像素電極191的端部被分隔壁216覆蓋。像素電極181和像素電極191隔著分隔壁216彼此電絕緣(也稱為電分離)。共用電極115對可見光及紅外光具有透過性及反射性。
發光器件190N是電壓被施加到像素電極191與共用電極115之間時向基板152一側射出紅外光21N的電致發光器件。
發光器件190B是電壓被施加到像素電極191與共用電極115之間時向基板152一側射出藍色光21B的電致發光器件。
發光層193較佳為以不與受光器件110的受光區域重疊的方式形成。由此，可以抑制發光層193吸收光22，來可以增加照射到受光器件110的光量。
像素電極181藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體41的源極或汲極。像素電極181的端部被分隔壁216覆蓋。
像素電極191藉由設置在絕緣層214中的開口電連接到電晶體42的源極或汲極。像素電極191的端部被分隔壁216覆蓋。電晶體42具有控制發光器件190的驅動的功能。
電晶體41及電晶體42接觸於同一層(圖16A中的基板151)上。
電連接於受光器件110的電路中的至少一部分較佳為使用與電連接於發光器件190的電路相同的材料及製程而形成。由此，與分別形成兩個電路的情況相比，可以減小顯示裝置的厚度，並可以簡化製程。
受光器件110及發光器件190各自較佳為被保護層195覆蓋。在圖16A中，保護層195設置在共用電極115上並與該共用電極115接觸。藉由設置保護層195，可以抑制水等雜質侵入受光器件110及發光器件190，由此可以提高受光器件110及發光器件190的可靠性。此外，可以使用黏合層142貼合保護層195和基板152。
此外，如圖16B所示，也可以在受光器件110及發光器件190上不包括保護層。在圖16B中，使用黏合層142貼合共用電極115和基板152。
[顯示裝置10B] 圖16B示出顯示裝置10B的剖面圖。此外，在後述的顯示裝置的說明中，有時省略說明與先前說明的顯示裝置同樣的結構。
顯示裝置10B與顯示裝置10A的不同之處在於包括公共層112而不包括緩衝層182及緩衝層192。
公共層112位於像素電極181及像素電極191上。受光器件110、發光器件190N和發光器件190B共同使用公共層112。
作為公共層112，例如可以形成電洞注入層及電洞傳輸層中的一個或兩個。公共層112既可以為單層結構，又可以為疊層結構。
藉由受光器件和發光器件共同使用活性層及發光層以外的層中的至少一部分，可以減少顯示裝置的製程，所以是較佳的。
[顯示裝置10C] 圖16C示出顯示裝置10C的剖面圖。
顯示裝置10C與顯示裝置10A的不同之處在於包括公共層114而不包括緩衝層184及緩衝層194。
公共層114位於分隔壁216、活性層183及發光層193上。受光器件110、發光器件190N和發光器件190B共同使用公共層114。
作為公共層114，例如可以形成電子注入層及電子傳輸層中的一個或兩個。公共層114既可以為單層結構，又可以為疊層結構。
藉由受光器件和發光器件共同使用活性層及發光層以外的層中的至少一部分，可以減少顯示裝置的製程，所以是較佳的。
[顯示裝置10D] 圖17A示出顯示裝置10D的剖面圖。
顯示裝置10D與顯示裝置10A的不同之處在於包括公共層112及公共層114而不包括緩衝層182、緩衝層192、緩衝層184及緩衝層194。
在本實施方式的顯示裝置中，受光器件110的活性層183使用有機化合物。受光器件110的活性層183以外的層可以採用與發光器件190(EL器件)相同的結構。由此，只要在發光器件190的製程中追加形成活性層183的製程，就可以在形成發光器件190的同時形成受光器件110。此外，發光器件190與受光器件110可以形成在同一基板上。因此，可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置內設置受光器件110。
在顯示裝置10D中，光學調整層是分別形成的，受光器件110的活性層183及發光器件190的發光層193是分別形成的，而其他層是受光器件110和發光器件190共同使用。但是，受光器件110及發光器件190的結構不侷限於此。除了光學調整層、活性層183及發光層193以外，受光器件110及發光器件190還可以具有其他分別形成的層(參照前述的顯示裝置10A、顯示裝置10B及顯示裝置10C)。受光器件110與發光器件190較佳為共同使用一層以上的層(公共層)。由此，可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置內設置受光器件110。
[顯示裝置10E] 圖17B示出顯示裝置10E的剖面圖。
圖17B所示的顯示裝置10E除了包括顯示裝置10A的結構以外還包括透鏡149。
本實施方式的顯示裝置也可以包括透鏡149。透鏡149設置在與受光器件110重疊的位置。在顯示裝置10E中，以與基板152接觸的方式設置有透鏡149。顯示裝置10E所包括的透鏡149在基板151一側具有凸面。或者，透鏡149也可以在基板152一側具有凸面。
在將遮光層BM和透鏡149的兩者形成在基板152的同一面上的情況下，對它們的形成順序沒有限制。雖然在圖17B中示出先形成透鏡149的例子，但是也可以先形成遮光層BM。在圖17B中，透鏡149的端部被遮光層BM覆蓋。
顯示裝置10E採用光22藉由透鏡149入射到受光器件110的結構。與沒有透鏡149的情況相比，藉由設置透鏡149，可以減小受光器件110的拍攝範圍，由此可以抑制與相鄰的受光器件110的拍攝範圍重疊。由此，可以拍攝模糊少的清晰影像。此外，在受光器件110的拍攝範圍相等的情況下，與沒有透鏡149的情況相比，藉由設置透鏡149，可以增大針孔的尺寸(在圖17B中相當於與受光器件110重疊的遮光層BM的開口尺寸)。由此，藉由具有透鏡149，可以增加入射到受光器件110的光量。
另外，也可以將在基板152一側具有凸面的透鏡149設置在保護層195的頂面以使它們彼此接觸。此外，也可以在基板152的顯示面一側(與基板151一側的面相反的一側)設置透鏡陣列。透鏡陣列所具有的透鏡設置在與受光器件110重疊的位置。較佳為基板152的基板151一側的表面設置有遮光層BM。
作為用於本實施方式的顯示裝置的透鏡的形成方法，既可在基板上或受光器件上直接形成如微透鏡等透鏡，又可將另外形成的微透鏡陣列等透鏡陣列貼合在基板上。
[顯示裝置10F] 圖17C示出顯示裝置10F的剖面圖。
圖17C所示的顯示裝置10F與顯示裝置10D的不同之處在於：包括基板153、基板154、黏合層155、絕緣層212及分隔壁217，而不包括基板151、基板152及分隔壁216。
基板153和絕緣層212被黏合層155貼合。基板154和保護層195被黏合層142貼合。
顯示裝置10F藉由將形成在製造基板上的絕緣層212、電晶體41、電晶體42、受光器件110及發光器件190等轉置在基板153上而形成。基板153和基板154較佳為具有撓性。由此，可以提高顯示裝置10F的撓性。例如，基板153和基板154較佳為使用樹脂。此外，本實施方式的顯示裝置所具有的基板可以使用光學各向同性高的薄膜。
分隔壁217較佳為吸收發光器件所發射的光。作為分隔壁217，例如可以使用包含顏料或染料的樹脂材料等形成黑矩陣。此外，藉由使用茶色光阻劑材料，可以由被著色的絕緣層構成分隔壁217。
發光器件190所發射的光有時被基板152及分隔壁217反射，使得反射光入射到受光器件110。此外，發光器件190所發射的光有時透過分隔壁217被電晶體或佈線等反射，使得反射光入射到受光器件110。藉由由分隔壁217吸收光，可以抑制上述反射光入射到受光器件110。由此，可以減少雜訊來提高使用受光器件110的感測器的靈敏度。
分隔壁217較佳為至少吸收受光器件110所檢測出的光的波長。例如，在受光器件110檢測出發光器件190G所發射的綠色光21G的情況下，分隔壁217較佳為至少吸收綠色光。例如，當分隔壁217具有紅色濾色片時，可以吸收綠色光，由此可以抑制反射光入射到受光器件110。
另外，也可以以與透過光的分隔壁216的頂面及側面中的一個或兩個接觸的方式設置吸收光的彩色層。彩色層較佳為吸收發光器件所發射的光。作為彩色層，例如可以使用包含顏料或染料的樹脂材料等形成黑矩陣。此外，藉由使用茶色光阻劑材料，可以由被著色的絕緣層構成彩色層。
彩色層較佳為至少吸收受光器件110所檢測出的光的波長。例如，在受光器件110檢測出發光器件190G所發射的綠色光21G的情況下，彩色層較佳為至少吸收綠色光。例如，當彩色層具有紅色濾色片時，可以吸收綠色光，由此可以抑制反射光入射到受光器件110。
彩色層吸收在顯示裝置10F內產生的雜散光，由此可以減少入射到受光器件110的雜散光的量。由此，可以減少雜訊來提高使用受光器件110的感測器的靈敏度。
在本實施方式的顯示裝置中，彩色層配置在受光器件110與發光器件190之間。由此，可以抑制從發光器件190入射到受光器件110的雜散光。
以下參照圖18至圖21說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的更詳細的結構。
[顯示裝置100A] 圖18示出顯示裝置100A的剖面圖。顯示裝置100A具有包括顯示部162代替圖11所示的發光裝置200A的發光部163的結構。在此情況下，圖18所示的結構也可以說是包括顯示裝置100A、IC及FPC的顯示模組。
圖18示出顯示裝置100A的包括FPC172的區域的一部分、包括電路164的區域的一部分、包括顯示部162的區域的一部分及包括端部的區域的一部分的剖面的一個例子。
圖18所示的顯示裝置100A在基板151與基板152之間包括電晶體201、電晶體205、電晶體206、電晶體207、發光器件190B、發光器件190N及受光器件110等。
基板152及絕緣層214藉由黏合層142黏合。作為對發光器件190B、發光器件190N及受光器件110的密封，可以採用固體密封結構或中空密封結構等。在圖18中，由基板152、黏合層142及絕緣層214圍繞的空間143填充有惰性氣體(氮、氬等)，採用中空密封結構。黏合層142也可以與發光器件190B、發光器件190N、受光器件110重疊。此外，由基板152、黏合層142及絕緣層214圍繞的空間143也可以填充有與黏合層142不同的樹脂。
發光器件190B具有從絕緣層214一側依次層疊有像素電極191B、光學調整層199B、公共層112、發光層193、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極191B藉由形成在絕緣層214中的開口與電晶體207所包括的導電層222b連接。電晶體207具有控制發光器件190B的驅動的功能。
發光器件190N具有從絕緣層214一側依次層疊有像素電極191N、光學調整層199N、公共層112、發光層193、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極191N藉由形成在絕緣層214中的開口與電晶體206所包括的導電層222b連接。電晶體206具有控制發光器件190N的驅動的功能。
分隔壁216覆蓋像素電極191B的端部及像素電極191N的端部。像素電極191B及像素電極191N包含反射可見光及紅外光的材料，而共用電極115包含使可見光及紅外光透過並反射的材料。
受光器件110具有從絕緣層214一側依次層疊有像素電極181、光學調整層189、公共層112、活性層183、公共層114及共用電極115的疊層結構。像素電極181藉由形成在絕緣層214中的開口與電晶體205所包括的導電層222b電連接。分隔壁216覆蓋像素電極181的端部。像素電極181包含反射可見光及紅外光的材料，而共用電極115包含使可見光及紅外光透過並反射的材料。
發光器件190B所發射的光藉由彩色層CFB射出到基板152一側。發光器件190N所發射的光射出到基板152一側。此外，光藉由基板152及空間143入射到受光器件110。基板152較佳為使用對可見光及紅外光的透過性高的材料。
像素電極181及像素電極191可以使用同一材料及同一製程形成。公共層112、公共層114及共用電極115用於受光器件110和發光器件190的兩者。除了光學調整層、活性層183及發光層193以外，受光器件110和發光器件190可以共同使用其他層。由此，可以在不需大幅度增加製程的情況下在顯示裝置100A內設置受光器件110。
基板152的基板151一側的表面設置有遮光層BM。遮光層BM在與受光器件110重疊的位置及與發光器件190重疊的位置具有開口。藉由設置遮光層BM，可以控制受光器件110檢測光的範圍。此外，藉由設置有遮光層BM，可以抑制光從發光器件190不經物件地直接入射到受光器件110。由此，可以實現雜訊少且靈敏度高的感測器。
電晶體201、電晶體205、電晶體206及電晶體207都設置在基板151上。這些電晶體可以使用同一材料及同一製程形成。
在基板151上依次設置有絕緣層211、絕緣層213、絕緣層215及絕緣層214。絕緣層211的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層213的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層215以覆蓋電晶體的方式設置。絕緣層214以覆蓋電晶體的方式設置，並被用作平坦化層。此外，對閘極絕緣層的個數及覆蓋電晶體的絕緣層的個數沒有特別的限制，既可以為一個，又可以為兩個以上。
較佳的是，將水或氫等雜質不容易擴散的材料用於覆蓋電晶體的絕緣層中的至少一個。由此，可以將絕緣層用作障壁層。藉由採用這種結構，可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體中，從而可以提高顯示裝置的可靠性。
作為絕緣層211、絕緣層213及絕緣層215較佳為使用無機絕緣膜。
這裡，有機絕緣膜的阻擋性在很多情況下低於無機絕緣膜。因此，有機絕緣膜較佳為在顯示裝置100A的端部附近包括開口。由此，可以抑制從顯示裝置100A的端部藉由有機絕緣膜的雜質侵入。此外，也可以以其端部位於顯示裝置100A的端部的內側的方式形成有機絕緣膜，以使有機絕緣膜不暴露於顯示裝置100A的端部。
用作平坦化層的絕緣層214較佳為使用有機絕緣膜。在圖18所示的區域228中，在絕緣層214中形成有開口。由此，即使在使用有機絕緣膜作為絕緣層214的情況下，也可以抑制雜質從外部藉由絕緣層214侵入顯示部162。由此，可以提高顯示裝置100A的可靠性。
顯示裝置100A所包括的電晶體的結構與發光裝置200A(圖12A)所包括的電晶體的結構相同，所以省略詳細說明。
對本實施方式的顯示裝置所包括的電晶體的結構沒有特別的限制。本實施方式的顯示裝置例如可以採用在實施方式1中說明的可用於發光裝置的電晶體。
在基板151與基板152不重疊的區域中設置有連接部204。在連接部204中，佈線165藉由導電層166及連接層242與FPC172電連接。在連接部204的頂面上露出對與像素電極191相同的導電膜進行加工來獲得的導電層166。因此，藉由連接層242可以使連接部204與FPC172電連接。
此外，可以在基板152的外側配置各種光學構件。作為光學構件，可以使用偏光板、相位差板、光擴散層(擴散薄膜等)、防反射層及聚光薄膜(condensing film)等。此外，在基板152的外側也可以配置抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易被弄髒的具有拒水性的膜、抑制使用時的損傷的硬塗膜、衝擊吸收層等。
作為可用於顯示裝置的各組件的材料，可以採用在實施方式1中說明的可用於發光裝置的各組件的材料。
受光器件110的活性層183包含半導體。作為該半導體，可以舉出矽等無機半導體及包含有機化合物的有機半導體。在本實施方式中，示出使用有機半導體作為活性層含有的半導體的例子。藉由使用有機半導體，可以以同一方法(例如真空蒸鍍法)形成發光器件190的發光層193和受光器件110的活性層183，並可以共同使用製造設備，所以是較佳的。
作為活性層183含有的n型半導體的材料，可以舉出富勒烯(例如C60 、C70 等)或其衍生物等具有電子接受性的有機半導體材料。此外，作為活性層183含有的p型半導體的材料，可以舉出銅(II)酞青(Copper(II) phthalocyanine:CuPc)或四苯基二苯并二茚并芘(Tetraphenyldibenzoperiflanthene：DBP)等具有電子供給性的有機半導體材料。
例如，較佳為共蒸鍍n型半導體和p型半導體形成活性層183。
[顯示裝置100B] 圖19A示出顯示裝置100B的剖面圖。
顯示裝置100B與顯示裝置100A的不同之處主要在於包括透鏡149及保護層195。
藉由設置覆蓋受光器件110及發光器件190的保護層195，可以抑制水等雜質侵入受光器件110及發光器件190，由此可以提高受光器件110及發光器件190的可靠性。
在顯示裝置100B的端部附近的區域228中，較佳為絕緣層215與保護層195藉由絕緣層214的開口彼此接觸。尤其是，特別較佳為絕緣層215含有的無機絕緣膜與保護層195含有的無機絕緣膜彼此接觸。由此，可以抑制雜質從外部藉由有機絕緣膜侵入顯示部162。因此，可以提高顯示裝置100B的可靠性。
圖19B示出保護層195具有三層結構的例子。在圖19B中，保護層195包括共用電極115上的無機絕緣層195a、無機絕緣層195a上的有機絕緣層195b及有機絕緣層195b上的無機絕緣層195c。
無機絕緣層195a的端部及無機絕緣層195c的端部延伸到有機絕緣層195b的端部的外側，並且它們彼此接觸。此外，無機絕緣層195a藉由絕緣層214(有機絕緣層)的開口與絕緣層215(無機絕緣層)接觸。由此，可以使用絕緣層215及保護層195包圍受光器件110及發光器件190，可以提高受光器件110及發光器件190的可靠性。
像這樣，保護層195也可以具有有機絕緣膜和無機絕緣膜的疊層結構。此時，無機絕緣膜的端部較佳為延伸到有機絕緣膜的端部的外側。
在基板152的基板151一側的表面設置有透鏡149。透鏡149在基板151一側具有凸面。受光器件110的受光區域較佳為與透鏡149重疊且不與發光層193重疊。由此，可以提高使用受光器件110的感測器的靈敏度及精確度。
透鏡149的折射率較佳為1.3以上且2.5以下。透鏡149可以使用無機材料和有機材料中的至少一個形成。例如，透鏡149可以使用包含樹脂的材料。此外，可以將包含氧化物和硫化物中的至少一個的材料用於透鏡149。
明確而言，可以將包含氯、溴或碘的樹脂、包含重金屬原子的樹脂、包含芳雜環的樹脂、包含硫的樹脂等用於透鏡149。或者，可以將樹脂、具有其折射率高於該樹脂的材料的奈米粒子的材料用於透鏡149。作為奈米粒子，可以使用氧化鈦或氧化鋯等。
此外，可以將氧化鈰、氧化鉿、氧化鑭、氧化鎂、氧化鈮、氧化鉭、氧化鈦、氧化釔、氧化鋅、包含銦和錫的氧化物、或者包含銦和鎵和鋅的氧化物等用於透鏡149。或者，可以將硫化鋅等用於透鏡149。
此外，在顯示裝置100B中，保護層195和基板152藉由黏合層142貼合。黏合層142與受光器件110及發光器件190重疊，顯示裝置100B採用固體密封結構。
[顯示裝置100C] 圖20A示出顯示裝置100C的剖面圖。
顯示裝置100C與顯示裝置100B的不同之處在於電晶體的結構。
顯示裝置100C在基板151上包括電晶體202、電晶體208及電晶體209。
顯示裝置100C所包括的電晶體的結構與發光裝置200B(圖13A)所包括的電晶體的結構相同，所以省略詳細說明。
圖20A示出絕緣層225覆蓋半導體層的頂面及側面的例子。另一方面，在圖20B中，絕緣層225與半導體層231的通道形成區域231i重疊而不與低電阻區域231n重疊。例如，藉由以導電層223為遮罩加工絕緣層225，可以形成圖20B所示的結構。在圖20B中，絕緣層215覆蓋絕緣層225及導電層223，並且導電層222a及導電層222b分別藉由絕緣層215的開口與低電阻區域231n連接。再者，還可以設置有覆蓋電晶體的絕緣層218。
[顯示裝置100D] 圖21示出顯示裝置100D的剖面圖。
顯示裝置100D與顯示裝置100C的不同之處在於包括基板153、基板154、黏合層155及絕緣層212而不包括基板151及基板152。
基板153和絕緣層212被黏合層155貼合。基板154和保護層195被黏合層142貼合。
顯示裝置100D藉由將形成在製造基板上的絕緣層212、電晶體202、電晶體208、電晶體209、受光器件110及發光器件190等轉置在基板153上而形成。基板153和基板154較佳為具有撓性。由此，可以提高顯示裝置100D的撓性。
作為絕緣層212，可以使用可以用於絕緣層211、絕緣層213及絕緣層215的無機絕緣膜。
此外，作為顯示裝置100C示出沒有透鏡149的例子，而作為顯示裝置100D示出有透鏡149的例子。透鏡149根據感測器的用途等適當地設置即可。
如此，本實施方式的顯示裝置在顯示部包括發射紅外光的發光器件、發射可見光的發光器件、檢測出可見光及紅外光中的至少一部分的受光器件。該顯示部具有顯示影像的功能及檢測光的功能的兩者。由此，與感測器設置在顯示部的外部或顯示裝置的外部的情況相比，可以實現電子機器的小型化及輕量化。此外，也可以與設置在顯示部的外部或顯示裝置的外部的感測器組合來實現更多功能的電子機器。
受光器件的活性層以外的至少一個層可以與發光器件(EL器件)相同。此外，受光器件的活性層以外的所有層也可以與發光器件(EL器件)相同。例如，只要對發光器件的製程追加形成活性層的製程，就可以在同一基板上形成發光器件及受光器件。此外，受光器件及發光器件可以使用同一材料及同一製程形成像素電極及共用電極。此外，藉由使用同一材料及同一製程製造電連接於受光器件的電路及電連接於發光器件的電路，可以簡化顯示裝置的製程。由此，可以在不經複雜的製程的情況下製造內置有受光器件的方便性高的顯示裝置。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式3 在本實施方式中，說明可用於本發明的一個實施方式的發光器件的材料。
〈電極〉 作為形成發光器件的一對電極的材料，可以適當地使用金屬、合金、導電化合物以及它們的混合物等。明確而言，可以舉出In-Sn氧化物(也稱為ITO)、In-Si-Sn氧化物(也稱為ITSO)、In-Zn氧化物、In-W-Zn氧化物。除了上述以外，還可以舉出鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎵(Ga)、鋅(Zn)、銦(In)、錫(Sn)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鎢(W)、鈀(Pd)、金(Au)、鉑(Pt)、銀(Ag)、釔(Y)、釹(Nd)等金屬以及適當地組合它們的合金。除了上述以外，可以使用屬於元素週期表中第1族或第2族的元素(例如，鋰(Li)、銫(Cs)、鈣(Ca)、鍶(Sr))、銪(Eu)、鐿(Yb)等稀土金屬、適當地組合它們的合金以及石墨烯等。
在製造具有微腔結構的發光器件的情況下，使用反射電極和半透過∙半反射電極。由此，可以單獨使用所希望的導電材料或者使用多個導電材料以單層或疊層形成上述電極。另外，上述電極可以利用濺射法或真空蒸鍍法形成。
〈電洞注入層及電洞傳輸層〉 電洞注入層是將電洞從陽極注入到發光單元的層，包含電洞注入性高的材料。
作為電洞注入性高的材料，例如可以使用鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鎢氧化物、錳氧化物等過渡金屬氧化物、酞青(簡稱：H2 Pc)、銅酞青(簡稱：CuPc)等酞青類化合物等。
作為電洞注入性高的材料，可以使用芳香胺化合物，諸如4,4',4''-三(N,N-二苯基胺基)三苯胺(簡稱：TDATA)、4,4',4''-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基]三苯胺(簡稱：MTDATA)、4,4'-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：DPAB)、4,4'-雙(N-{4-[N'-(3-甲基苯基)-N'-苯基胺基]苯基}-N-苯基胺基)聯苯(簡稱：DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]苯(簡稱：DPA3B)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA1)、3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCN1)等。
作為電洞注入性高的材料，可以使用高分子化合物，諸如聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱：PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(簡稱：PVTPA)、聚[N-(4-{N'-[4-(4-二苯基胺基)苯基]苯基-N'-苯基胺基}苯基)甲基丙烯醯胺](簡稱：PTPDMA)、聚[N,N'-雙(4-丁基苯基)-N,N'-雙(苯基)聯苯胺](簡稱：Poly-TPD)等。或者，還可以使用添加有酸的高分子化合物，諸如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(簡稱：PEDOT/PSS)或聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)等。
作為電洞注入性高的材料，也可以使用包含電洞傳輸性材料及受體材料(電子受體材料)的複合材料。在此情況下，由受體材料從電洞傳輸性材料抽出電子而在電洞注入層中產生電洞，電洞藉由電洞傳輸層注入到發光層中。另外，電洞注入層可以採用由包含電洞傳輸性材料及受體材料的複合材料構成的單層，也可以採用分別使用電洞傳輸性材料及受體材料形成的層的疊層。
電洞傳輸層是將從陽極由電洞注入層注入的電洞傳輸到發光層中的層。電洞傳輸層是包含電洞傳輸性材料的層。作為用於電洞傳輸層的電洞傳輸性材料，特別較佳為使用具有與電洞注入層的HOMO能階相同或相近的HOMO能階的材料。
作為用於電洞注入層的受體材料，可以使用屬於元素週期表中的第4族至第8族的金屬的氧化物。明確而言，可以舉出氧化鉬、氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鎢、氧化錳、氧化錸。特別較佳為使用氧化鉬，因為其在大氣中也穩定，吸濕性低，並且容易處理。除了上述以外，可以舉出醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物、六氮雜聯伸三苯衍生物等有機受體。作為上述具有拉電子基團(鹵基或氰基)的化合物，可以舉出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(簡稱：F4 -TCNQ)、氯醌、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8,9,12-六氮雜聯伸三苯(簡稱：HAT-CN)、1,3,4,5,7,8-六氟四氰(hexafluorotetracyano)-萘醌二甲烷(naphthoquinodimethane)(簡稱：F6-TCNNQ)等。尤其是，HAT-CN這樣的具有多個雜原子的稠合芳香環與拉電子基團鍵合的化合物具有熱穩定性，所以是較佳的。另外，包括拉電子基團(尤其是如氟基等鹵基、氰基)的[3]軸烯衍生物的電子接收性非常高所以特別較佳的。明確而言，可以舉出：α,α’,α’’-1,2,3-環丙烷三亞基三[4-氰-2,3,5,6-四氟苯乙腈]、α,α’,α’’-1,2,3-環丙烷三亞基三[2,6-二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯乙腈]、α,α’,α’’-1,2,3-環丙烷三亞基三[2,3,4,5,6-五氟苯乙腈]等。
作為用於電洞注入層及電洞傳輸層的電洞傳輸性材料，較佳為具有10-6 cm2 /Vs以上的電洞移動率的物質。另外，只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，就可以使用上述以外的物質。
電洞傳輸性材料較佳為富π電子型雜芳族化合物(例如，咔唑衍生物、噻吩衍生物及呋喃衍生物等)、芳香胺(具有芳香胺骨架的化合物)等電洞傳輸性高的材料。
作為咔唑衍生物(具有咔唑骨架的化合物)，可以舉出聯咔唑衍生物(例如，3,3’-聯咔唑衍生物)、具有咔唑基的芳香胺等。
作為聯咔唑衍生物(例如，3,3’-聯咔唑衍生物)，明確而言，可以舉出3,3’-雙(9-苯基-9H-咔唑)(簡稱：PCCP)、9,9’-雙(1,1’-聯苯-4-基)-3,3’-聯-9H-咔唑、9,9’-雙(1,1’-聯苯-3-基)-3,3’-聯-9H-咔唑、9-(1,1’-聯苯-3-基)-9’-(1,1’-聯苯-4-基)-9H,9’H-3,3’-聯咔唑(簡稱：mBPCCBP)、9-(2-萘基)-9’-苯基-9H,9’H-3,3’-聯咔唑(簡稱：βNCCP)等。
作為具有咔唑基的芳香胺，明確而言，可以舉出4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBA1BP)、N-(4-聯苯)-N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-9-苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCBiF)、N-(1,1’-聯苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9-二甲基-9H-茀-2-胺(簡稱：PCBBiF)、4,4’-二苯基-4’’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4’’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBNBB)、4-苯基二苯基-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)胺(簡稱：PCA1BP)、N,N’-雙(9-苯基咔唑-3-基)-N,N’-二苯基苯-1,3-二胺(簡稱：PCA2B)、N,N’,N’’-三苯基-N,N’,N’’-三(9-苯基咔唑-3-基)苯-1,3,5-三胺(簡稱：PCA3B)、9,9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]茀-2-胺(簡稱：PCBAF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]螺-9,9’-聯茀-2-胺(簡稱：PCBASF)、PCzPCA1、PCzPCA2、PCzPCN1、3-[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzDPA1)、3,6-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzDPA2)、3,6-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-(1-萘基)胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzTPN2)、2-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基胺基]螺-9,9’-聯茀(簡稱：PCASF)、N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-(4-苯基)苯基苯胺(簡稱：YGA1BP)、N,N’-雙[4-(咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基-9,9-二甲基茀-2,7-二胺(簡稱：YGA2F)、4,4’,4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺(簡稱：TCTA)等。
作為咔唑衍生物，除了上述以外，還可以舉出3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPPn)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPN)、1,3-雙(N-咔唑基)苯(簡稱：mCP)、4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱：CBP)、3,6-雙(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(簡稱：CzTP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(簡稱：TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)等。
作為噻吩衍生物(具有噻吩骨架的化合物)及呋喃衍生物(具有呋喃骨架的化合物)，明確而言，可以舉出4,4’,4’’-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并噻吩)(簡稱：DBT3P-II)、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]二苯并噻吩(簡稱：DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(簡稱：DBTFLP-IV)等具有噻吩骨架的化合物、以及4,4’,4’’-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(簡稱：DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(簡稱：mmDBFFLBi-II)等。
作為芳香胺，明確而言，可以舉出4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：NPB或α-NPD)、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二胺(簡稱：TPD)、4,4’-雙[N-(螺-9,9’-聯茀-2-基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱：BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱：mBPAFLP)、N-(9,9f-二甲基-9H-茀-2-基)-N-{9,9-二甲基-2-[N’-苯基-N’-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)胺基]-9H-茀-7-基}苯基胺(簡稱：DFLADFL)、N-(9,9-二甲基-2-二苯基胺基-9H-茀-7-基)二苯基胺(簡稱：DPNF)、2-[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]螺-9,9’-聯茀(簡稱：DPASF)、2,7-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]螺-9,9’-聯茀(簡稱：DPA2SF)、4,4’,4’’-三[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]三苯胺(簡稱：1-TNATA)、TDATA、m-MTDATA、N,N’-二(對甲苯基)-N,N’-二苯基-對苯二胺(簡稱：DTDPPA)、DPAB、DNTPD、DPA3B等。
作為電洞傳輸性材料，還可以使用PVK、PVTPA、PTPDMA、Poly-TPD等高分子化合物。
電洞傳輸性材料不侷限於上述材料，可以將已知的各種材料中的一種或多種的組合用於電洞注入層及電洞傳輸層。
〈發光層〉 發光層是包含發光物質的層。發光層可以包含一種或多種發光物質。作為發光物質，適當地使用呈現藍色、紫色、藍紫色、綠色、黃綠色、黃色、橙色、紅色等發光顏色的物質。此外，作為發光物質，也可以使用發射近紅外光的物質。
另外，發光層除了發光物質(客體材料)以外還可以包含一種或多種有機化合物(主體材料、輔助材料等)。作為一種或多種有機化合物，可以使用在本實施方式中說明的電洞傳輸性材料和電子傳輸性材料中的一者或兩者。此外，作為一種或多種有機化合物，也可以使用雙極性材料。
對可用於發光層的發光物質沒有特別的限制，可以使用將單重激發能量轉換為可見光區域或近紅外光區域的光的發光物質或將三重激發能量轉換為可見光區域或近紅外光區域的光的發光物質。
作為將單重激發能量轉換成發光的發光物質，可以舉出發射螢光的物質(螢光材料)，例如可以舉出芘衍生物、蒽衍生物、聯伸三苯衍生物、茀衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、喹㗁啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。尤其是芘衍生物的發光量子產率高，所以是較佳的。作為芘衍生物的具體例子，可以舉出N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱：1,6mMemFLPAPrn)、N,N’-二苯基-N,N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱：1,6FLPAPrn)、N,N’-雙(二苯并呋喃-2-基)-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(簡稱：1,6FrAPrn)、N,N’-雙(二苯并噻吩-2-基)-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(簡稱：1,6ThAPrn)、N,N’-(芘-1,6-二基)雙[(N-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-6-胺](簡稱：1,6BnfAPrn)、N,N’-(芘-1,6-二基)雙[(N-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](簡稱：1,6BnfAPrn-02)、N,N’-(芘-1,6-二基)雙[(6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](簡稱：1,6BnfAPrn-03)等。
除了上述以外，可以使用5,6-雙[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2'-聯吡啶(簡稱：PAP2BPy)、5,6-雙[4'-(10-苯基-9-蒽基)聯苯-4-基]-2,2'-聯吡啶(簡稱：PAPP2BPy)、N,N'-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N'-二苯基二苯乙烯-4,4'-二胺(簡稱：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(簡稱：2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBAPA)、4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBAPBA)、苝、2,5,8,11-四(三級丁基)苝(簡稱：TBP)、N,N’’-(2-三級丁基蒽-9,10-二基二-4,1-伸苯基)雙[N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺](簡稱：DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPAPPA)等。
作為將三重激發能量轉換為發光的發光物質，例如可以舉出發射磷光的物質(磷光材料)或呈現熱活化延遲螢光的熱活化延遲螢光(Thermally activated delayed fluorescence：TADF)材料。
作為磷光材料，例如可以舉出具有4H-三唑骨架、1H-三唑骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架、吡啶骨架的有機金屬錯合物(尤其是銥錯合物)、以具有拉電子基團的苯基吡啶衍生物為配體的有機金屬錯合物(尤其是銥錯合物)、鉑錯合物、稀土金屬錯合物等。
作為呈現藍色或綠色且其發射光譜的峰值波長為450nm以上且570nm以下的磷光材料，可以舉出如下物質。
例如，可以舉出三{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}銥(III)(簡稱：[Ir(mpptz-dmp)3 ])、三(5-甲基-3,4-二苯基-4H-1,2,4-三唑)銥(III)(簡稱：[Ir(Mptz)3 ])、三[4-(3-聯苯)-5-異丙基-3-苯基-4H-1,2,4-三唑]銥(III)(簡稱：[Ir(iPrptz-3b)3 ])、三[3-(5-聯苯)-5-異丙基-4-苯基-4H-1,2,4-三唑］銥(III)(簡稱：[Ir(iPr5btz)3 ])等具有4H-三唑骨架的有機金屬錯合物；三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1,2,4-三唑]銥(III)(簡稱：[Ir(Mptz1-mp)3 ])、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1,2,4-三唑)銥(III)(簡稱：[Ir(Prptz1-Me)3 ])等具有1H-三唑骨架的有機金屬錯合物；fac-三[1-(2,6-二異丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]銥(III)(簡稱：[Ir(iPrpmi)3 ])、三[3-(2,6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑并[1,2-f]菲啶根(phenanthridinato)]銥(III)(簡稱：[Ir(dmpimpt-Me)3 ])等具有咪唑骨架的有機金屬錯合物；以及雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶根-N,C2' ]銥(III)四(1-吡唑基)硼酸鹽(簡稱：FIr6)、雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶根-N,C2' ]銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱：FIrpic)、雙{2-[3',5'-雙(三氟甲基)苯基]吡啶根-N,C2' }銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱：[Ir(CF3 ppy)2 (pic)])、雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶根-N,C2' ]銥(III)乙醯丙酮(簡稱：FIr(acac))等以具有拉電子基團的苯基吡啶衍生物為配體的有機金屬錯合物等。
作為呈現綠色或黃色且其發射光譜的峰值波長為495nm以上且590nm以下的磷光材料，可以舉出如下物質。
例如，可以舉出三(4-甲基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(mppm)3 ])、三(4-三級丁基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(tBuppm)3 ])、(乙醯丙酮根)雙(6-甲基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(mppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(tBuppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙[6-(2-降莰基)-4-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱：[Ir(nbppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱：[Ir(mpmppm)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙{4,6-二甲基-2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3 ］苯基-κC}銥(III)(簡稱：[Ir(dmppm-dmp)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙(4,6-二苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(dppm)2 (acac)])等具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物；(乙醯丙酮根)雙(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：[Ir(mppr-Me)2 (acac)])、(乙醯丙酮根)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：[Ir(mppr-iPr)2 (acac)])等具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物；三(2-苯基吡啶根-N,C2' )銥(III)(簡稱：[Ir(ppy)3 ])、雙(2-苯基吡啶根-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(ppy)2 (acac)])、雙(苯并[h]喹啉)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(bzq)2 (acac)])、三(苯并[h]喹啉)銥(III)(簡稱：[Ir(bzq)3 ])、三(2-苯基喹啉-N,C2' )銥(III)(簡稱：[Ir(pq)3 ])、雙(2-苯基喹啉-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(pq)2 (acac)])、[2-(4-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]雙[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]銥(III)(簡稱：[Ir(ppy)2 (4dppy)])、雙[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC][2-(4-甲基-5-苯基-2-吡啶基-κN)苯基-κC]等具有吡啶骨架的有機金屬銥錯合物；雙(2,4-二苯基-1,3-㗁唑-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(dpo)2 (acac)])、雙{2-[4'-(全氟苯基)苯基]吡啶-N,C2' }銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(p-PF-ph)2 (acac)])、雙(2-苯基苯并噻唑-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(bt)2 (acac)])等有機金屬錯合物、三(乙醯丙酮根)(單啡啉)鋱(III)(簡稱：[Tb(acac)3 (Phen)])等稀土金屬錯合物。
作為呈現黃色或紅色且其發射光譜的峰值波長為570nm以上且750nm以下的磷光材料，可以舉出如下物質。
例如，可以舉出(二異丁醯甲烷根)雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根]銥(III)(簡稱：[Ir(5mdppm)2 (dibm)])、雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根](二新戊醯甲烷)銥(III)(簡稱：[Ir(5mdppm)2 (dpm)])、雙[4,6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊醯甲烷)銥(III)(簡稱：[Ir(d1npm)2 (dpm)])、三(4-三級丁基-6-苯基嘧啶根)銥(III)(簡稱：[Ir(tBuppm)3 ])等具有嘧啶骨架的有機金屬錯合物；(乙醯丙酮)雙(2,3,5-三苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：[Ir(tppr)2 (acac)])、雙(2,3,5-三苯基吡嗪)(二新戊醯甲烷)銥(III)(簡稱：[Ir(tppr)2 (dpm)])、雙{4,6-二甲基-2-[3-(3,5-二甲基苯基)-5-苯基-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,6-二甲基-3,5-庚二酮-κ2 O,O’)銥(III)(簡稱：[Ir(dmdppr-P)2 (dibm)])、雙{4,6-二甲基-2-[5-(4-氰-2,6-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2 O,O’)銥(III)(簡稱：[Ir(dmdppr-dmCP)2 (dpm)])、(乙醯丙酮)雙[2-甲基-3-苯基喹㗁啉合(quinoxalinato)]-N,C2 ’]銥(III)(簡稱：[Ir(mpq)2 (acac)])、(乙醯丙酮)雙(2,3-二苯基喹㗁啉合(quinoxalinato)-N,C2 ’]銥(III)(簡稱：[Ir(dpq)2 (acac)])、(乙醯丙酮)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹㗁啉合(quinoxalinato)]銥(III)(簡稱：[Ir(Fdpq)2 (acac)])、雙{4,6-二甲基-2-[5-(5-氰基-2-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2 O,O’)銥(III)(簡稱：[Ir(dmdppr-m5CP)2 (dpm)])等具有吡嗪骨架的有機金屬錯合物；三(1-苯基異喹啉-N,C2 ’)銥(III)(簡稱：[Ir(piq)3 ])、雙(1-苯基異喹啉-N,C2' )銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(piq)2 (acac)])、雙[4,6-二甲基-2-(2-喹啉-κN)苯基-κC](2,4-戊二酮根-κ2 O,O’)銥(III)等具有吡啶骨架的有機金屬錯合物；2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉鉑(II)(簡稱：[PtOEP])等鉑錯合物；以及三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮(propanedionato))(單啡啉)銪(III)(簡稱：[Eu(DBM)3 (Phen)])、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟丙酮](單啡啉)銪(III)(簡稱：[Eu(TTA)3 (Phen)])等稀土金屬錯合物。
作為用於發光層的有機化合物(主體材料、輔助材料等)，可以選擇一種或多種其能隙比發光物質大的物質而使用。
在用於發光層的發光物質是螢光材料的情況下，作為與發光物質組合而使用的有機化合物，較佳為使用其單重激發態的能階大且其三重激發態的能階小的有機化合物。
雖然一部分與上述具體例子重複，但是，從與發光物質(螢光材料、磷光材料)的較佳為組合的觀點來看，以下示出有機化合物的具體例子。
在發光物質是螢光材料的情況下，作為可以與發光物質組合而使用的有機化合物，可以舉出蒽衍生物、稠四苯衍生物、菲衍生物、芘衍生物、䓛(chrysene)衍生物、二苯并[g,p]䓛衍生物等稠合多環芳香化合物。
作為與螢光材料組合而使用的有機化合物(主體材料)的具體例子，可以舉出9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：PCzPA)、3,6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：DPCzPA)、PCPN、9,10-二苯基蒽(簡稱：DPAnth)、N,N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：DPhPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：YGAPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPA)、N,9-二苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPBA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPA)、6,12-二甲氧基-5,11-二苯基䓛、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’-八苯基二苯并[g,p]䓛-2,7,10,15-四胺(簡稱：DBC1)、CzPA、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(簡稱：2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-茀-9-基)-聯苯-4’-基}-蒽(簡稱：FLPPA)、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱：DPPA)、9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：DNA)、2-三級丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：t-BuDNA)、9,9’-聯蒽(簡稱：BANT)、9,9’-(二苯乙烯-3,3’-二基)二菲(簡稱：DPNS)、9,9’-(二苯乙烯-4,4’-二基)二菲(簡稱：DPNS2)、1,3,5-三(1-芘)苯(簡稱：TPB3)、5,12-二苯基稠四苯、5,12-雙(聯苯-2-基)稠四苯等。
在發光物質是磷光材料的情況下，作為與發光物質組合而使用的有機化合物，選擇其三重激發能量大於發光物質的三重激發能量(基態和三重激發態的能量差)的有機化合物即可。
當為了形成激態錯合物，組合而使用多個有機化合物(例如，第一主體材料及第二主體材料(或輔助材料)等)與發光物質時，較佳為與磷光材料(尤其是有機金屬錯合物)混合而使用這些多個有機化合物。
藉由採用這樣的結構，可以高效地得到利用從激態錯合物到發光物質的能量轉移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer：激態錯合物-三重態能量轉移)的發光。作為多個有機化合物的組合，較佳為使用容易形成激態錯合物的組合，特別較佳為組合容易接收電洞的化合物(電洞傳輸性材料)與容易接收電子的化合物(電子傳輸性材料)。作為電洞傳輸性材料及電子傳輸性材料的具體例子，可以使用本實施方式所示的材料。由於該結構能夠同時實現發光器件的高效率、低電壓及長壽命。
作為在發光物質是磷光材料時可以與發光物質組合而使用的有機化合物，可以舉出芳香胺、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、鋅類金屬錯合物或鋁類金屬錯合物、㗁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹㗁啉衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、啡啉衍生物等。
此外，作為上述中的電洞傳輸性高的有機化合物的芳香胺(具有芳香胺骨架的化合物)、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物(噻吩衍生物)、二苯并呋喃衍生物(呋喃衍生物)的具體例子，可以舉出與上述電洞傳輸性材料的具體例子相同的材料。
作為電子傳輸性高的有機化合物的鋅類金屬錯合物、鋁類金屬錯合物的具體例子，可以舉出：三(8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱：Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱：Almq3 )、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(II)(簡稱：BeBq2 )、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(III)(簡稱：BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(II)(簡稱：Znq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬錯合物等。
除此之外，還可以使用如雙[2-(2-苯并㗁唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnPBO)、雙[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnBTZ)等具有㗁唑基類配體、噻唑類配體的金屬錯合物等。
此外，作為電子傳輸性高的有機化合物的㗁二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹㗁啉衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、啡啉衍生物的具體例子，可以舉出2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-㗁二唑(簡稱：PBD)、1,3-雙[5-(對三級丁基苯基)-1,3,4-㗁二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-㗁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CO11)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-三級丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、3-(4-三級丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：p-EtTAZ)、2,2’,2’’-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(簡稱：TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(簡稱：mDBTBIm-II)、4,4’-雙(5-甲基苯并㗁唑- 2-基)二苯乙烯(簡稱：BzOs)、紅啡啉(簡稱：Bphen)、浴銅靈(簡稱：BCP)、2,9-雙(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-啡啉(簡稱：NBphen)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱：2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱：2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱：2mCzBPDBq)、2-[4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱：2CzPDBq-III)、7-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱：7mDBTPDBq-II)及6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱：6mDBTPDBq-II)等。
作為電子傳輸性高的有機化合物的具有二嗪骨架的雜環化合物、具有三嗪骨架的雜環化合物、具有吡啶骨架的雜環化合物的具體例子，可以舉出4,6-雙[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(簡稱：4,6mPnP2Pm)、4,6-雙[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(簡稱：4,6mDBTP2Pm-II)、4,6-雙[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]嘧啶(簡稱：4,6mCzP2Pm)、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(簡稱：PCCzPTzn)、9-[3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基]-9’-苯基-2,3’-聯-9H-咔唑(簡稱：mPCCzPTzn-02)、3,5-雙[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(簡稱：35DCzPPy)、1,3,5-三[3-(3-吡啶)苯基]苯(簡稱：TmPyPB)等。
此外，作為電子傳輸性高的有機化合物，還可以使用聚(2,5-吡啶二基)(簡稱：PPy)、聚[(9,9-二己基茀-2,7-二基)-共-(吡啶-3,5-二基)](簡稱：PF-Py)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(2,2’-聯吡啶-6,6’-二基)](簡稱：PF-BPy)等高分子化合物。
TADF材料是指能夠利用微小的熱能量將三重激發態上轉換(up-convert)為單重激發態(逆系間竄越)並高效率地發射來自單重激發態的發光(螢光)的材料。可以高效率地獲得熱活化延遲螢光的條件為如下：三重激發能階和單重激發能階之間的能量差為0eV以上且0.2eV以下，較佳為0eV以上且0.1eV以下。TADF材料所發射的延遲螢光是指具有與一般的螢光同樣的光譜但壽命非常長的發光。其壽命為10-6 秒以上，較佳為10-3 秒以上。
作為TADF材料，例如可以舉出富勒烯或其衍生物、普羅黃素等吖啶衍生物、伊紅等。另外，可以舉出包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、錫(Sn)、鉑(Pt)、銦(In)或鈀(Pd)等的含金屬卟啉。作為含金屬卟啉，例如，也可以舉出原卟啉-氟化錫錯合物(簡稱：SnF2 (Proto IX))、中卟啉-氟化錫錯合物(簡稱：SnF2 (Meso IX))、血卟啉-氟化錫錯合物(簡稱：SnF2 (Hemato IX))、糞卟啉四甲酯-氟化錫錯合物(簡稱：SnF2 (Copro III-4Me))、八乙基卟啉-氟化錫錯合物(簡稱：SnF2 (OEP))、初卟啉-氟化錫錯合物(簡稱：SnF2 (Etio I))以及八乙基卟啉-氯化鉑錯合物(簡稱：PtCl2 OEP)等。
除了上述以外，可以使用2-(聯苯-4-基)-4,6-雙(12-苯基吲哚并[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(簡稱：PIC-TRZ)、PCCzPTzn、2-[4-(10H-啡㗁𠯤-10-基)苯基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(簡稱：PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5,10-二氫啡𠯤-10-基)苯基]-4,5-二苯基-1,2,4-三唑(簡稱：PPZ-3TPT)、3-(9,9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧雜蒽-9-酮(簡稱：ACRXTN)、雙[4-(9,9-二甲基-9,10-二氫吖啶)苯基]碸(簡稱：DMAC-DPS)、10-苯基-10H,10’H-螺[吖啶-9,9’-蒽]-10’-酮(簡稱：ACRSA)等具有富π電子型雜芳環及缺π電子型雜芳環的雜環化合物。另外，在富π電子型雜芳環和缺π電子型雜芳環直接鍵合的物質中，富π電子型雜芳環的施體性和缺π電子型雜芳環的受體性都強，單重激發態與三重激發態之間的能量差變小，所以是尤其較佳的。
另外，在使用TADF材料的情況下，可以與其他有機化合物組合。尤其TADF材料可以與上述的主體材料、電洞傳輸材料及電子傳輸材料組合。
此外，藉由與低分子材料或高分子材料組合，可以將上述材料用於發光層的形成。在成膜中，可以適當地使用已知的方法(蒸鍍法、塗佈法、印刷法等)。
〈電子傳輸層〉 電子傳輸層是將從陰極由電子注入層注入的電子傳輸到發光層中的層。另外，電子傳輸層是包含電子傳輸性材料的層。作為用於電子傳輸層的電子傳輸性材料，較佳為具有1×10-6 cm2 /Vs以上的電子移動率的物質。另外，只要是電子傳輸性高於電洞傳輸性的物質，可以使用上述以外的物質。
作為電子傳輸性材料，可以使用具有喹啉骨架的金屬錯合物、具有苯并喹啉骨架的金屬錯合物、具有㗁唑骨架的金屬錯合物、具有噻唑骨架的金屬錯合物等，還可以使用㗁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、㗁唑衍生物、噻唑衍生物、啡啉衍生物、具有喹啉配體的喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹㗁啉衍生物、二苯并喹㗁啉衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、嘧啶衍生物、含氮雜芳族化合物等缺π電子型雜芳族化合物等電子傳輸性高的材料。
作為電子傳輸性材料的具體例子，可以使用上述材料。
〈電子注入層〉 電子注入層是包含電子注入性高的物質的層。作為電子注入層，可以使用氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2 )及鋰氧化物(LiOx )等鹼金屬、鹼土金屬或這些金屬的化合物。此外，可以使用氟化鉺(ErF3 )等稀土金屬化合物。此外，也可以將電子鹽用於電子注入層。作為電子鹽，例如可以舉出對鈣和鋁的混合氧化物以高濃度添加電子的物質等。另外，也可以使用如上所述的構成電子傳輸層的物質。
此外，也可以將包含電子傳輸性材料和施體性材料(電子給予性材料)的複合材料用於電子注入層。這種複合材料因為藉由電子施體在有機化合物中產生電子而具有優異的電子注入性和電子傳輸性。在此情況下，有機化合物較佳為在傳輸所產生的電子方面性能優異的材料，明確而言，例如，可以使用用於如上所述的電子傳輸層的電子傳輸性材料(金屬錯合物、雜芳族化合物等)。作為電子施體，只要是對有機化合物呈現電子供給性的物質即可。明確而言，較佳為使用鹼金屬、鹼土金屬和稀土金屬，可以舉出鋰、銫、鎂、鈣、鉺、鐿等。另外，較佳為使用鹼金屬氧化物或鹼土金屬氧化物，可以舉出鋰氧化物、鈣氧化物、鋇氧化物等。此外，還可以使用氧化鎂等路易士鹼。另外，也可以使用四硫富瓦烯(簡稱：TTF)等有機化合物。
〈電荷產生層〉 電荷產生層設置在兩個發光單元之間。電荷產生層具有當對陽極與陰極之間施加電壓時對鄰接的一個發光單元注入電子而對另一個發光單元注入電洞的功能。
電荷產生層既可以具有包含電洞傳輸性材料和受體性材料(電子接收性材料)的結構，也可以具有包含電子傳輸性材料和施體性材料的結構。藉由形成這種結構的電荷產生層，可以抑制在層疊EL層時的驅動電壓的增大。
作為電洞傳輸性材料、受體性材料、電子傳輸性材料及施體性材料，可以使用上述材料。
另外，當製造本發明的一個實施方式的發光器件時，可以利用蒸鍍法等真空製程或旋塗法、噴墨法等溶液製程。作為蒸鍍法，可以利用濺射法、離子鍍法、離子束蒸鍍法、分子束蒸鍍法、真空蒸鍍法等物理蒸鍍法(PVD法)或化學氣相沉積法(CVD法)等。尤其是，可以利用蒸鍍法(真空蒸鍍法)、塗佈法(浸塗法、染料塗佈法、棒式塗佈法、旋塗法、噴塗法等)、印刷法(噴墨法、網版印刷(孔版印刷)法、平板印刷(平版印刷)法、柔版印刷(凸版印刷)法、照相凹版印刷法、微接觸印刷法等)等方法形成包括在EL層中的功能層(電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層)以及電荷產生層。
構成發光器件的功能層及電荷產生層的材料不侷限於上述材料。例如，作為功能層的材料，可以使用高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)、中分子化合物(介於低分子與高分子之間的化合物：分子量為400至4000)、無機化合物(量子點材料等)等。作為量子點材料，可以使用膠狀量子點材料、合金型量子點材料、核殼(Core Shell)型量子點材料、核型量子點材料等。
本實施方式可以與其他實施方式及實施例適當地組合。
實施方式4 在本實施方式中，參照圖22說明本發明的一個實施方式的顯示裝置。
本發明的一個實施方式的顯示裝置包括具有受光器件的第一像素電路及具有發光器件的第二像素電路。第一像素電路及第二像素電路各自配置為矩陣狀。
圖22A示出具有受光器件的第一像素電路的一個例子，而圖22B示出具有發光器件的第二像素電路的一個例子。
圖22A所示的像素電路PIX1包括受光器件PD、電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3、電晶體M4及電容器C1。這裡，示出使用光電二極體作為受光器件PD的例子。
受光器件PD的陰極與佈線V1電連接，陽極與電晶體M1的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M1的閘極與佈線TX電連接，源極和汲極中的另一個與電容器C1的一個電極、電晶體M2的源極和汲極中的一個及電晶體M3的閘極電連接。電晶體M2的閘極與佈線RES電連接，源極和汲極中的另一個與佈線V2電連接。電晶體M3的源極和汲極中的一個與佈線V3電連接，源極和汲極中的另一個與電晶體M4的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M4的閘極與佈線SE電連接，源極和汲極中的另一個與佈線OUT1電連接。
佈線V1、佈線V2及佈線V3各自被供應恆定電位。當以反向偏壓驅動受光器件PD時，將低於佈線V1的電位供應到佈線V2。電晶體M2被供應到佈線RES的信號控制，使得連接於電晶體M3的閘極的節點的電位重設至供應到佈線V2的電位。電晶體M1被供應到佈線TX的信號控制，根據流過受光器件PD的電流控制上述節點的電位變化的時序。電晶體M3用作根據上述節點的電位輸出的放大電晶體。電晶體M4被供應到佈線SE的信號控制，用作選擇電晶體，該選擇電晶體用來使用連接於佈線OUT1的外部電路讀出根據上述節點的電位的輸出。
圖22B所示的像素電路PIX2包括發光器件EL、電晶體M5、電晶體M6、電晶體M7及電容器C2。這裡，示出使用發光二極體作為發光器件EL的例子。尤其是，作為發光器件EL，較佳為使用有機EL器件。
電晶體M5的閘極與佈線VG電連接，源極和汲極中的一個與佈線VS電連接，源極和汲極中的另一個與電容器C2的一個電極及電晶體M6的閘極電連接。電晶體M6的源極和汲極中的一個與佈線V4電連接，源極和汲極中的另一個與發光器件EL的陽極及電晶體M7的源極和汲極中的一個電連接。電晶體M7的閘極與佈線MS電連接，源極和汲極中的另一個與佈線OUT2電連接。發光器件EL的陰極與佈線V5電連接。
佈線V4及佈線V5各自被供應恆定電位。可以將發光器件EL的陽極一側和陰極一側分別設定為高電位和低於陽極一側的電位。電晶體M5被供應到佈線VG的信號控制，用作用來控制像素電路PIX2的選擇狀態的選擇電晶體。此外，電晶體M6用作根據供應到閘極的電位控制流過發光器件EL的電流的驅動電晶體。當電晶體M5處於導通狀態時，供應到佈線VS的電位被供應到電晶體M6的閘極，可以根據該電位控制發光器件EL的發光亮度。電晶體M7被供應到佈線MS的信號控制，將電晶體M6與發光器件EL之間的電位藉由佈線OUT2輸出到外部。
在本實施方式的顯示裝置中，也可以使發光器件以脈衝方式發光，以顯示影像。藉由縮短發光器件的驅動時間，可以降低顯示裝置的耗電量並抑制發熱。尤其是，有機EL器件的頻率特性優異，所以是較佳的。例如，頻率可以為1kHz以上且100MHz以下。
這裡，像素電路PIX1所包括的電晶體M1、電晶體M2、電晶體M3及電晶體M4、像素電路PIX2所包括的電晶體M5、電晶體M6及電晶體M7較佳為使用形成其通道的半導體層含有金屬氧化物(氧化物半導體)的電晶體。
使用其能帶間隙比矽寬且載子密度低的金屬氧化物的電晶體可以實現極低的關態電流。由於其關態電流低，因此能夠長期間保持儲存於與電晶體串聯連接的電容器中的電荷。因此，尤其是，與電容器C1或電容器C2串聯連接的電晶體M1、電晶體M2、電晶體M5較佳為使用含有氧化物半導體的電晶體。此外，除此以外的電晶體也同樣使用含有氧化物半導體的電晶體，由此可以降低製造成本。
此外，電晶體M1至電晶體M7也可以使用形成其通道的半導體含有矽的電晶體。尤其是，藉由使用單晶矽或多晶矽等結晶性高的矽，可以實現高場效移動率，能夠進行更高速度的工作，所以是較佳的。
此外，電晶體M1至電晶體M7中的一個以上可以使用含有氧化物半導體的電晶體，除此以外的電晶體可以使用含有矽的電晶體。
在圖22A和圖22B中，作為電晶體使用n通道型電晶體，但是也可以使用p通道型電晶體。
像素電路PIX1所包括的電晶體與像素電路PIX2所包括的電晶體較佳為排列在同一基板上。尤其較佳為像素電路PIX1所包括的電晶體和像素電路PIX2所包括的電晶體較佳為混合形成在一個區域內並週期性地排列。
此外，較佳為在與受光器件PD或發光器件EL重疊的位置設置一個或多個包括電晶體和電容器中的一個或兩個的層。由此，可以減少各像素電路的實效佔有面積，從而可以實現高清晰度的受光部或顯示部。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式5 在本實施方式中，使用圖23至圖25對本發明的一個實施方式的電子機器進行說明。
本實施方式的電子機器包括本發明的一個實施方式的發光裝置。例如，可以將本發明的一個實施方式的發光裝置用於電子機器的顯示部。此時，電子機器較佳為除了發光裝置以外還包括光感測器。因為本發明的一個實施方式的發光裝置具有發射可見光及紅外光的兩者的功能，所以不僅在顯示部顯示影像，而且能夠發射被用作光感測器的光源的光(可見光及紅外光中的一個或兩個)。藉由組合發光裝置與光感測器，可以進行生物識別或者檢測出觸摸(以及接近)。由此，可以提高電子機器的功能性及方便性。
或者，本實施方式的電子機器包括本發明的一個實施方式的顯示裝置。例如，可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於電子機器的顯示部。因為本發明的一個實施方式的顯示裝置具有發射可見光和紅外光的兩者的功能以及檢測光的功能，所以不僅在顯示部顯示影像，而且能夠進行生物識別或者檢測出觸摸(以及接近)。由此，可以提高電子機器的功能性及方便性。
作為電子機器，例如除了電視機、桌上型或膝上型個人電腦、用於電腦等的顯示器、數位看板、彈珠機等大型遊戲機等具有較大的螢幕的電子機器以外，還可以舉出數位相機、數位攝影機、數位相框、行動電話機、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、音頻再生裝置等。
本實施方式的電子機器也可以包括感測器(該感測器具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)。
本實施方式的電子機器可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能；觸控面板的功能；顯示日曆、日期或時間等的功能；執行各種軟體(程式)的功能；進行無線通訊的功能；讀出儲存在存儲介質中的程式或資料的功能；等。
圖23A所示的電子機器6500是可以用作智慧手機的可攜式資訊終端設備。
電子機器6500包括外殼6501、顯示部6502、電源按鈕6503、按鈕6504、揚聲器6505、麥克風6506、照相機6507及光源6508等。顯示部6502具有觸控面板功能。
顯示部6502可以使用本發明的一個實施方式的發光裝置或顯示裝置。
圖23B是包括外殼6501的麥克風6506一側的端部的剖面示意圖。
外殼6501的顯示面一側設置有具有透光性的保護構件6510，被外殼6501及保護構件6510包圍的空間內設置有顯示面板6511、光學構件6512、觸控感測器面板6513、印刷電路板6517、電池6518等。
顯示面板6511、光學構件6512及觸控感測器面板6513使用黏合層(未圖示)固定到保護構件6510。
在顯示部6502的外側的區域中，顯示面板6511的一部分疊回，且該疊回部分連接有FPC6515。FPC6515安裝有IC6516。FPC6515與設置於印刷電路板6517的端子連接。
顯示面板6511可以使用本發明的一個實施方式的撓性發光裝置或撓性顯示裝置。由此，可以實現極輕量的電子機器。此外，由於顯示面板6511極薄，所以可以在抑制電子機器的厚度的情況下安裝大容量的電池6518。此外，藉由折疊顯示面板6511的一部分以在像素部的背面設置與FPC6515的連接部，可以實現窄邊框的電子機器。
圖24A示出電視機的一個例子。在電視機7100中，外殼7101中組裝有顯示部7000。在此示出利用支架7103支撐外殼7101的結構。
可以對顯示部7000適用本發明的一個實施方式的發光裝置或顯示裝置。
可以藉由利用外殼7101所具備的操作開關或另外提供的遙控器7111進行圖24A所示的電視機7100的操作。此外，也可以在顯示部7000中具備觸控感測器，也可以藉由用指頭等觸摸顯示部7000進行電視機7100的操作。此外，也可以在遙控器7111中具備顯示從該遙控器7111輸出的資料的顯示部。藉由利用遙控器7111所具備的操作鍵或觸控面板，可以進行頻道及音量的操作，並可以對顯示在顯示部7000上的影像進行操作。
此外，電視機7100具備接收機及數據機等。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通訊網路，從而進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者之間等)的資訊通訊。
圖24B示出筆記型個人電腦的一個例子。筆記型個人電腦7200包括外殼7211、鍵盤7212、指向裝置7213、外部連接埠7214等。在外殼7211中組裝有顯示部7000。
可以對顯示部7000適用本發明的一個實施方式的發光裝置或顯示裝置。
圖24C和圖24D示出數位看板的一個例子。
圖24C所示的數位看板7300包括外殼7301、顯示部7000及揚聲器7303等。此外，還可以包括LED燈、操作鍵(包括電源開關或操作開關)、連接端子、各種感測器、麥克風等。
圖24D示出設置於圓柱狀柱子7401上的數位看板7400。數位看板7400包括沿著柱子7401的曲面設置的顯示部7000。
在圖24C和圖24D中，可以對顯示部7000適用本發明的一個實施方式的發光裝置或顯示裝置。
顯示部7000越大，一次能夠提供的資訊量越多。顯示部7000越大，越容易吸引人的注意，例如可以提高廣告宣傳效果。
藉由將觸控面板用於顯示部7000，不僅可以在顯示部7000上顯示靜態影像或動態影像，使用者還能夠直覺性地進行操作，所以是較佳的。此外，在用於提供路線資訊或交通資訊等資訊的用途時，可以藉由直覺性的操作提高易用性。
如圖24C和圖24D所示，數位看板7300或數位看板7400較佳為可以藉由無線通訊與使用者所攜帶的智慧手機等資訊終端設備7311或資訊終端設備7411聯動。例如，顯示在顯示部7000上的廣告資訊可以顯示在資訊終端設備7311或資訊終端設備7411的螢幕上。此外，藉由操作資訊終端設備7311或資訊終端設備7411，可以切換顯示部7000的顯示。
此外，可以在數位看板7300或數位看板7400上以資訊終端設備7311或資訊終端設備7411的螢幕為操作單元(控制器)執行遊戲。由此，不特定多個使用者可以同時參加遊戲，享受遊戲的樂趣。
圖25A至圖25F所示的電子機器包括外殼9000、顯示部9001、揚聲器9003、操作鍵9005(包括電源開關或操作開關)、連接端子9006、感測器9007(該感測器具有測量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風9008等。
圖25A至圖25F所示的電子機器具有各種功能。例如，可以具有如下功能：將各種資訊(靜態影像、動態影像及文字影像等)顯示在顯示部上的功能；觸控面板的功能；顯示日曆、日期或時間等的功能；藉由利用各種軟體(程式)控制處理的功能；進行無線通訊的功能；讀出儲存在存儲介質中的程式或資料並進行處理的功能；等。注意，電子機器可具有的功能不侷限於上述功能，而可以具有各種功能。電子機器可以包括多個顯示部。此外，也可以在電子機器中設置照相機等而使其具有如下功能：拍攝靜態影像或動態影像，且將所拍攝的影像儲存在存儲介質(外部存儲介質或內置於照相機的存儲介質)中的功能；將所拍攝的影像顯示在顯示部上的功能；等。
下面，詳細地說明圖25A至圖25F所示的電子機器。
圖25A是示出可攜式資訊終端9101的立體圖。可以將可攜式資訊終端9101例如用作智慧手機。注意，在可攜式資訊終端9101中，也可以設置揚聲器9003、連接端子9006、感測器9007等。此外，作為可攜式資訊終端9101，可以將文字或影像資訊顯示在其多個面上。在圖25A中示出三個圖示9050的例子。此外，可以將以虛線的矩形示出的資訊9051顯示在顯示部9001的其他面上。作為資訊9051的一個例子，可以舉出提示收到電子郵件、SNS或電話等的資訊；電子郵件或SNS等的標題；電子郵件或SNS等的發送者姓名；日期；時間；電池餘量；以及天線接收信號強度的顯示等。或者，可以在顯示有資訊9051的位置上顯示圖示9050等。
圖25B是示出可攜式資訊終端9102的立體圖。可攜式資訊終端9102具有將資訊顯示在顯示部9001的三個以上的面上的功能。在此，示出資訊9052、資訊9053、資訊9054分別顯示於不同的面上的例子。例如，在將可攜式資訊終端9102放在上衣口袋裡的狀態下，使用者能夠確認顯示在從可攜式資訊終端9102的上方看到的位置上的資訊9053。使用者可以確認到該顯示而無需從口袋裡拿出可攜式資訊終端9102，由此能夠判斷是否接電話。
圖25C是示出手錶型可攜式資訊終端9200的立體圖。可以將可攜式資訊終端9200例如用作智慧手錶。此外，顯示部9001的顯示面彎曲，可沿著其彎曲的顯示面進行顯示。此外，可攜式資訊終端9200例如藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通訊可以進行免提通話。此外，藉由利用連接端子9006，可攜式資訊終端9200可以與其他資訊終端進行資料傳輸或進行充電。充電也可以藉由無線供電進行。
圖25D至圖25F是示出可以折疊的可攜式資訊終端9201的立體圖。此外，圖25D是將可攜式資訊終端9201展開的狀態的立體圖，圖25F是折疊的狀態的立體圖，圖25E是從圖25D的狀態和圖25F的狀態中的一個轉換成另一個時中途的狀態的立體圖。可攜式資訊終端9201在折疊狀態下可攜性好，而在展開狀態下因為具有無縫拼接較大的顯示區域所以顯示的瀏覽性強。可攜式資訊終端9201所包括的顯示部9001被由鉸鏈9055連結的三個外殼9000支撐。顯示部9001例如可以在曲率半徑0.1mm以上且150mm以下的範圍彎曲。
本實施方式可以與其他實施方式及實施例適當地組合。 [實施例]
在本實施例中，關於可用於本發明的一個實施方式的發光裝置或顯示裝置中的發光器件的器件結構，說明使用軟體進行研討的結果。
明確而言，在本實施例中說明對圖26A所示的發光裝置1000和圖26B所示的發光裝置1100的器件結構進行研討的結果。
發光裝置1000包括發射藍色光的發光器件1(B)、發射綠色光的發光器件1(G)、發射紅色光的發光器件1(R)及發射紅外光的發光器件1(IR)。在發光裝置1000所包括的四個發光器件中，光學調整層199的厚度之外的結構是相同的。
發光裝置1000所包括的發光器件1各自在基板151上依次層疊有像素電極191、光學調整層199、公共層112、發光層193N、發光層193R、發光層193G、發光層193B、公共層114、共用電極115及緩衝層116。就是說，從光學調整層199一側按發射長波長的光的順序層疊有發光層。
發光裝置1100包括發射藍色光的發光器件2(B)、發射綠色光的發光器件2(G)、發射紅色光的發光器件2(R)及發射紅外光的發光器件2(IR)。在發光裝置1100所包括的四個發光器件中，光學調整層199的厚度之外的結構是同樣的。
發光裝置1100所包括的發光器件2各自在基板151上依次層疊有像素電極191、光學調整層199、公共層112、發光層193B、發光層193G、發光層193R、發光層193N、公共層114、共用電極115及緩衝層116。就是說，從光學調整層199一側按發射短波長的光的順序層疊有發光層，發光裝置1100中的四個發光層的疊層順序與發光裝置1000相反。
以下示出在本實施例的計算中利用其實測值(折射率n、消光係數k、發射光譜等)的有機化合物的結構式。
[化學式1]
Figure 02_image003
在本實施例中，使用有機器件模擬器(semiconducting emissive thin film optics simulator：setfos；CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD.製造)進行計算。
在該計算中，輸入構成發光器件的各層的厚度、折射率n(實測值)、消光係數k(實測值)、發光材料的發射光譜(光致發光(PL)光譜)的實測值、發光區域的位置及寬度，並乘以Purcell因數，並考慮到激子的放射性衰變速率的變化，而算出正面方向的發光強度及光譜波形。
藉由利用光譜橢圓偏光計(J.A. Woollam Japan製造的M-2000U)測定各層的折射率n及消光係數k。在測定時，使用藉由真空蒸鍍法以50nm左右的厚度將各層的材料形成在石英基板上而得的薄膜。
在發光材料的發射光譜的測定中，作為可見光的檢測器使用多通道光譜分析儀(日本濱松光子學株式會社製造的C10029-01)，作為近紅外光的檢測器使用近紅外分光輻射亮度計(SR-NIR，拓普康公司製造)，作為激發光使用紫外發光LED(日亞化學工業株式會社製造的NSCU033B)，作為帶通濾光片使用UV U360(愛特蒙特光學有限公司製造)，作為高通濾光片使用SCF-50S-42L(西格瑪光機株式會社製造)。
在藍色光的發射光譜的測定中，使用將7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)和N,N’-(芘-1,6-二基)雙[6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺(簡稱：1,6BnfAPrn-03)以重量比為1：0.03且厚度為50nm的方式藉由使用真空蒸鍍法的共蒸鍍形成在石英基板上而得的薄膜。
在綠色光的發射光譜的測定中，使用將2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹㗁啉(簡稱：2mDBTBPDBq-II)、N-(1,1'-聯苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9-二甲基-9H-茀-2-胺(簡稱：PCBBiF)和三(2-苯基吡啶-N,C2 ’)銥(III)(簡稱：Ir(ppy)3 )，以重量比為0.8：0.2：0.05且厚度為50nm的方式藉由使用真空蒸鍍法的共蒸鍍形成在石英基板上而得的薄膜。
在紅色光的發射光譜的測定中，使用將2mDBTBPDBq-II、PCBBiF和雙{2-[5-(2,6-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]-4,6-二甲基苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2 O,O’)銥(III)(簡稱：[Ir(dmdppr-dmp)2 (dpm)])以重量比為0.8：0.2：0.05且厚度為50nm的方式藉由使用真空蒸鍍法的共蒸鍍形成在石英基板上而得的薄膜。
在紅外光的發射光譜的測定中，使用2mDBTBPDBq-II、PCBBiF和雙{4,6-二甲基-2-[3-(3,5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹㗁啉基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2 O,O’)銥(III)(簡稱：[Ir(dmdpbq)2 (dpm)])以重量比為0.7：0.3：0.1且厚度為50nm的方式藉由使用真空蒸鍍法的共蒸鍍形成在石英基板上而得的薄膜。關於[Ir(dmdpbq)2 (dpm)]的合成例子，後面在參考例中進行說明。
圖27示出用於計算的PL光譜。在圖27中，橫軸表示波長(單位：nm)，縱軸表示基於能量的正規化PL強度(任意單位)。在此，藉由基於能量的PL強度乘以波長，可以求出基於光子的PL強度。
發光區域假設為發光層的中心。
可見光和紅外光的發光量子產率、激子產生概率、再結合概率都假設為100%。就是說，藉由計算得到的外部量子效率(朗伯假設)表示從正面的發光強度假設朗伯輻射算出的光提取效率。
參照表2及表3說明用於本實施例的發光器件1及發光器件2的器件結構。
注意，為了計算的簡化，省略電洞注入層、電子注入層及電荷產生層。
[表2]
發光器件1
層 材料 厚度
緩衝層116 DBT3P-II 70 nm 輸入值
共用電極115 Ag 15 nm 輸入值
公共層114 NBPhen 44 nm 輸入值
發光層193B NPB 10 nm 輸入值
發光層193G NPB 10 nm 輸入值
發光層193R NPB 10 nm 輸入值
發光層193N NPB 10 nm 輸入值
公共層112 PCBBiF 30 nm 輸入值
光學調整層199 ITO 最佳化
像素電極191 Ag 100 nm 輸入值
[表3]
發光器件2
層 材料 厚度
緩衝層116 DBT3P-II 70 nm 輸入值
共用電極115 Ag 15 nm 輸入值
公共層114 NBPhen 16 nm 輸入值
發光層193N NPB 10 nm 輸入值
發光層193R NPB 10 nm 輸入值
發光層193G NPB 10 nm 輸入值
發光層193B NPB 10 nm 輸入值
公共層112 PCBBiF 30 nm 輸入值
光學調整層199 ITO 最佳化
像素電極191 Ag 100 nm 輸入值
作為基板151假設厚度為0.7mm且折射率為1.5的玻璃基板。
作為像素電極191(也稱為反射電極)，使用厚度為100nm的銀(Ag)膜。
作為光學調整層199(也稱為透明電極)，使用銦錫氧化物(ITO)膜。在光學調整層199中，藉由計算求出R、G、B、IR各自的發光器件的最適合的厚度。
作為公共層112假設電洞傳輸層，使用厚度為30nm的PCBBiF。
發光層193N、發光層193R、發光層193G及發光層193B的厚度都為10nm，作為主體材料使用4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：NPB)。
作為公共層114假設電子傳輸層，使用2,9-雙(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-啡啉(簡稱：NBphen)。藉由計算求出藍色的外部量子效率(朗伯假設)最大的值而決定公共層114的厚度。明確而言，在發光裝置1000中，公共層114的厚度為44nm，在發光裝置1100中，公共層114的厚度為16nm。
作為共用電極115使用厚度為15nm的銀膜。
作為緩衝層116使用厚度為70nm的1,3,5-三(二苯并噻吩-4-基)苯(簡稱：DBT3P-II)。
作為緩衝層116的上側(與接觸於共用電極115的一側相反的一側)假設空氣(折射率為1)。
使用上述條件，藉由計算求出發光器件的最適合的器件結構。
在計算中，求出像素電極191與共用電極115之間的光學距離為λ左右且各波長的光的外部量子效率(朗伯假設)最大的光學調整層199的厚度。
表4示出發光器件1及發光器件2中的光學調整層199的厚度的計算結果。
[表4]
發光器件1 發光器件2
199B 73nm 102nm
199G 115nm 138nm
199R 163nm 182nm
199N 252nm 268nm
如表4所示，在發光裝置1000中，發光器件1(B)所包括的光學調整層199B為73nm，發光器件1(G)所包括的光學調整層199G為115nm，發光器件1(R)所包括的光學調整層199R為163nm，發光器件1(IR)所包括的光學調整層199N為252nm。
此外，如表4所示，在發光裝置1100中，發光器件2(B)所包括的光學調整層199B為102nm，發光器件2(G)所包括的光學調整層199G為138nm，發光器件2(R)所包括的光學調整層199R為182nm，發光器件2(IR)所包括的光學調整層199N為268nm。
圖28示出藉由計算得到的發光器件1(B)及發光器件2(B)的發射(EL)光譜。圖29示出藉由計算得到的發光器件1(G)及發光器件2(G)的發射(EL)光譜。圖30示出藉由計算得到的發光器件1(R)及發光器件2(R)的發射(EL)光譜。圖31示出藉由計算得到的發光器件1(IR)及發光器件2(IR)的發射(EL)光譜。在圖28至圖31中，橫軸表示波長(單位：nm)，縱軸表示基於能量的正規化發光強度(任意單位)。
如圖28所示，發光器件1(B)和發光器件2(B)在藍色區域中呈現相同程度高的外部量子效率。如圖29所示，發光器件1(G)的外部量子效率高於發光器件2(G)。於此同樣，如圖30所示，發光器件1(R)的外部量子效率高於發光器件2(R)。並且，如圖31所示，發光器件1(IR)的外部量子效率高於發光器件2(IR)。
由此可知，在對各發光裝置進行比較時，發光裝置1000的發光效率高於發光裝置1100，發光裝置1000的功耗低於發光裝置1100。
發光裝置1000與發光裝置1100的不同之處是發光層的疊層順序。與從光學調整層199一側按發射短波長的光的順序層疊發光層的情況相比，在按發射長波長的光的順序層疊發光層的情況下，更容易將發光器件中的一對電極之間的光學距離調節為較佳的長度。
根據本實施例的結果，可估計出能夠僅改變光學調整層的厚度來高效率地各自提取紅色、綠色、藍色及紅外光的發光器件的器件結構。
此外，如圖28所示，發光器件1(B)除了藍色光的峰值之外還確認到近紅外光的峰值。
由此可知，發射藍色光和紅外光的兩者的子像素可以使用發光器件1(B)。例如，圖8A所示的發光器件47B(IR)可以採用發光器件1(B)的結構。因此，可以實現發射可見光及紅外光的兩者的發光裝置，而無需增加一個像素所包括的子像素的數量。因此，可以對發光裝置附加發射紅外光的功能，而無需發光裝置的像素佈局的大幅度改變。
並且可知，發射藍色光的子像素和發射紅外光的子像素的兩者可以使用發光器件1(B)。例如，圖8B所示的發光器件47B及發光器件47N的兩者可以採用發光器件1(B)的結構。因此，可以設置發射紅外光的子像素，而無需大幅度增加發光裝置的製程。
(參考例) 具體說明在上述實施例中使用的雙{4,6-二甲基-2-[3-(3,5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹㗁啉基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ2 O,O’)銥(III)(簡稱：[Ir(dmdpbq)2 (dpm)])的合成方法。以下示出[Ir(dmdpbq)2 (dpm)]的結構。
[化學式2]
Figure 02_image005
＜步驟1：2,3-雙(3,5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹㗁啉(簡稱：Hdmdpbq)的合成＞ 首先，在步驟1中，合成Hdmdpbq。將3.20g的3,3’,5,5’-四甲基苯偶醯、1.97g的2,3-二胺基萘以及60mL的乙醇放入到具備回流管的三頸燒瓶中，將燒瓶內氛圍置換為氮氣，然後以90℃攪拌7小時。在經過指定時間之後，去除溶劑。然後，利用以甲苯為展開溶劑的矽膠管柱層析法進行純化，得到目的物(黃色固體，產量為3.73g，產率為79%)。下面(a-1)示出步驟1的合成方案。
[化學式3]
Figure 02_image007
下面示出藉由步驟1得到的黃色固體的核磁共振波譜法(1 H-NMR)的分析結果。根據分析結果，可知得到Hdmdpbq。
所得物質的1 H NMR資料如下：1 H-NMR.δ(CD2 Cl2 )：2.28(s, 12H)，7.01(s, 2H)，7.16(s, 4H)，7.56-7.58(m, 2H)，8.11-8.13(m, 2H)，8.74(s, 2H)。
＜步驟2：二-μ-氯-四{4,6-二甲基-2-[3-(3,5-二甲基苯基)-2-苯并[g]喹㗁啉基-κN]苯基-κC}二銥(III)(簡稱：[Ir(dmdpbq)2 Cl]2 )的合成＞ 接著，在步驟2中，合成[Ir(dmdpbq)2 Cl]2 。將15mL的2-乙氧基乙醇、5mL的水、1.81g的藉由步驟1得到的Hdmdpbq、0.66g的氯化銥水合物(IrCl3 ∙H2 O)(日本古屋金屬公司製造)放入到具備回流管的茄形燒瓶中，將燒瓶內氛圍置換為氮氣。然後，將微波(2.45GHz，100W)照射2小時來使其起反應。在經過指定時間之後，對所得到的殘渣用甲醇進行吸引過濾並洗滌，由此得到目的物(黑色固體，產量為1.76g，產率為81%)。下面(a-2)示出步驟2的合成方案。
[化學式4]
Figure 02_image009
＜步驟3：[Ir(dmdpbq)2 (dpm)]的合成＞ 接著，在步驟3中，合成[Ir(dmdpbq)2 (dpm)]。將20mL的2-乙氧基乙醇、1.75g的藉由步驟2得到的[Ir(dmdpbq)2 Cl]2 、0.50g的二叔戊醯甲烷(簡稱：Hdpm)以及0.95g的碳酸鈉放入到具備回流管的茄形燒瓶中，將燒瓶內氛圍置換為氬氣。然後，將微波(2.45GHz，100W)照射3小時。使用甲醇對所得到的殘渣進行吸引過濾，然後使用水、甲醇進行洗滌。利用以二氯甲烷為展開溶劑的矽膠管柱層析對所得到的固體進行純化，然後使用二氯甲烷和甲醇的混合溶劑進行再結晶，由此得到目的物(深綠色固體，產量為0.42g，產率為21%)。利用梯度昇華方法對所得到的0.41g的深綠色固體進行昇華純化。在昇華純化中，在壓力為2.7Pa且氬氣體流量為10.5mL/min的條件下，以300℃對深綠色固體進行加熱。在昇華純化後以78%的產率得到深綠色固體。下面(a-3)示出步驟3的合成方案。
[化學式5]
Figure 02_image011
下面示出藉由步驟3得到的深綠色固體的核磁共振波譜法(1 H-NMR)的分析結果。根據分析結果，可知得到[Ir(dmdpbq)2 (dpm)]。
1 H-NMR.δ(CD2 Cl2 )：0.75(s, 18H)，0.97(s, 6H)，2.01(s, 6H)，2.52(s, 12H)，4.86(s, 1H)，6.39(s, 2H)，7.15(s, 2H)，7.31(s, 2H)，7.44-7.51(m, 4H)，7.80(d, 2H)，7.86(s, 4H)，8.04(d, 2H)，8.42(s, 2H)，8.58(s, 2H)。
C1:電容器 C2:電容器 IRF:光學濾波器 M1:電晶體 M2:電晶體 M3:電晶體 M4:電晶體 M5:電晶體 M6:電晶體 M7:電晶體 OUT1:佈線 OUT2:佈線 PD:受光器件 PIX1:像素電路 PIX2:像素電路 V1:佈線 V2:佈線 V3:佈線 V4:佈線 V5:佈線 1:發光器件 2:發光器件 10A:顯示裝置 10B:顯示裝置 10C:顯示裝置 10D:顯示裝置 10E:顯示裝置 10F:顯示裝置 21B:光 21G:光 21N:紅外光 22:光 23a:光 23b:反射光 30A:發光裝置 30B:發光裝置 30C:發光裝置 30D:發光裝置 40A:發光裝置 40B:發光裝置 40C:發光裝置 40D:發光裝置 40E:發光裝置 41:電晶體 42:電晶體 45:具有電晶體的層 47B:發光器件 47G:發光器件 47N:發光器件 47R:發光器件 47V:發光器件 48a:發光單元 48b:發光單元 48c:發光單元 48d:發光單元 48e:發光單元 50A:顯示裝置 50B:顯示裝置 52:手指 53:具有受光器件的層 55:具有電晶體的層 57:具有發光器件的層 100A:顯示裝置 100B:顯示裝置 100C:顯示裝置 100D:顯示裝置 110:受光器件 112:公共層 114:公共層 115:共用電極 116:緩衝層 141a:濾光片 141b:濾光片 142:黏合層 143:空間 149:透鏡 151:基板 152:基板 153:基板 154:基板 155:黏合層 162:顯示部 163:發光部 164:電路 165:佈線 166:導電層 172:FPC 173:IC 181:像素電極 182:緩衝層 183:活性層 184:緩衝層 189:光學調整層 189N:光學調整層 190:發光器件 190B:發光器件 190G:發光器件 190N:發光器件 191:像素電極 191B:像素電極 191N:像素電極 192:緩衝層 193:發光層 193B:發光層 193G:發光層 193N:發光層 193R:發光層 193V:發光層 194:緩衝層 195:保護層 195a:無機絕緣層 195b:有機絕緣層 195c:無機絕緣層 198:中間層 198a:中間層 198b:中間層 199:光學調整層 199B:光學調整層 199G:光學調整層 199N:光學調整層 199R:光學調整層 199V:光學調整層 200A:發光裝置 200B:發光裝置 201:電晶體 202:電晶體 204:連接部 205:電晶體 206:電晶體 207:電晶體 208:電晶體 209:電晶體 210:電晶體 211:絕緣層 212:絕緣層 213:絕緣層 214:絕緣層 215:絕緣層 216:分隔壁 217:分隔壁 218:絕緣層 221:導電層 222a:導電層 222b:導電層 223:導電層 225:絕緣層 228:區域 231:半導體層 231i:通道形成區域 231n:低電阻區域 242:連接層 1000:發光裝置 1100:發光裝置 6500:電子機器 6501:外殼 6502:顯示部 6503:電源按鈕 6504:按鈕 6505:揚聲器 6506:麥克風 6507:照相機 6508:光源 6510:保護構件 6511:顯示面板 6512:光學構件 6513:觸控感測器面板 6515:FPC 6516:IC 6517:印刷電路板 6518:電池 7000:顯示部 7100:電視機 7101:外殼 7103:支架 7111:遙控器 7200:筆記型個人電腦 7211:外殼 7212:鍵盤 7213:指向裝置 7214:外部連接埠 7300:數位看板 7301:外殼 7303:揚聲器 7311:資訊終端設備 7400:數位看板 7401:柱子 7411:資訊終端設備 9000:外殼 9001:顯示部 9003:揚聲器 9005:操作鍵 9006:連接端子 9007:感測器 9008:麥克風 9050:圖示 9051:資訊 9052:資訊 9053:資訊 9054:資訊 9055:鉸鏈 9101:可攜式資訊終端 9102:可攜式資訊終端 9200:可攜式資訊終端 9201:可攜式資訊終端
在圖式中： [圖1A]和[圖1B]是示出發光裝置的一個例子的剖面圖，[圖1C]和[圖1D]是示出像素的一個例子的俯視圖； [圖2A]和[圖2B]是說明發光器件的疊層結構的圖； [圖3A]和[圖3B]是說明發光器件的疊層結構的圖； [圖4]是說明發光器件的疊層結構的圖； [圖5]是說明發光區域的位置關係的圖； [圖6A]至[圖6E]是說明發光器件的疊層結構的圖； [圖7A]至[圖7C]是示出發光裝置的一個例子的剖面圖，[圖7D]至[圖7H]是示出像素的一個例子的俯視圖； [圖8A]和[圖8B]是說明發光器件的疊層結構的圖； [圖9A]和[圖9B]是示出發光裝置的一個例子的剖面圖； [圖10A]和[圖10B]是示出發光裝置的一個例子的剖面圖； [圖11]是示出發光裝置的一個例子的立體圖； [圖12A]和[圖12B]是示出發光裝置的一個例子的剖面圖； [圖13A]是示出發光裝置的一個例子的剖面圖，[圖13B]是示出電晶體的一個例子的圖； [圖14A]至[圖14D]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖； [圖15A]至[圖15F]是示出像素的一個例子的俯視圖； [圖16A]至[圖16C]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖； [圖17A]至[圖17C]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖； [圖18]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖； [圖19A]和[圖19B]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖； [圖20A]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖，[圖20B]是示出電晶體的一個例子的圖； [圖21]是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖； [圖22A]和[圖22B]是示出像素電路的一個例子的電路圖； [圖23A]和[圖23B]是示出電子機器的一個例子的圖； [圖24A]至[圖24D]是示出電子機器的一個例子的圖； [圖25A]至[圖25F]是示出電子機器的一個例子的圖； [圖26A]和[圖26B]是示出實施例的發光器件的圖； [圖27]是用於實施例的計算的發射光譜的圖； [圖28]是示出實施例的計算結果的發射光譜的圖； [圖29]是示出實施例的計算結果的發射光譜的圖； [圖30]是示出實施例的計算結果的發射光譜的圖； [圖31]是示出實施例的計算結果的發射光譜的圖。 本發明的選擇圖為圖16A。
10A:顯示裝置
21B:光
21N:紅外光
22:光
23a:光
23b:反射光
41:電晶體
42:電晶體
110:受光器件
115:共用電極
142:黏合層
151:基板
152:基板
181:像素電極
182:緩衝層
183:活性層
184:緩衝層
189N:光學調整層
190B:發光器件
190N:發光器件
191:像素電極
192:緩衝層
193:發光層
194:緩衝層
195:保護層
199B:光學調整層
199N:光學調整層
214:絕緣層
216:分隔壁
BM:遮光層
CFB:彩色層

Claims (27)

  1. 一種發光裝置，包括： 第一發光器件；以及 第二發光器件， 其中，該第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極， 該第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、該第一發光層、該第二發光層及該共用電極， 該第一光學調整層位於該第一像素電極與該共用電極之間， 該第二光學調整層位於該第二像素電極與該共用電極之間， 該第一發光層及該第二發光層各自具有位於該第一像素電極與該共用電極之間的區域及位於該第二像素電極與該共用電極之間的區域， 該第一發光器件射出該第一發光層所發射的紅外光， 並且，該第二發光器件射出該第二發光層所發射的可見光。
  2. 根據申請專利範圍第1項之發光裝置，還包括第三發光器件， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括第三發光層， 該第三發光器件包括第三像素電極、第三光學調整層、該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層及該共用電極， 該第三發光層具有位於該第一像素電極與該共用電極之間的區域、位於該第二像素電極與該共用電極之間的區域及位於該第三像素電極與該共用電極之間的區域， 該第三發光器件射出該第三發光層所發射的可見光， 並且該第二發光層與該第三發光層發射波長彼此不同的光。
  3. 根據申請專利範圍第1項之發光裝置， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括第三發光層， 該第三發光層具有位於該第一像素電極與該共用電極之間的區域及位於該第二像素電極與該共用電極之間的區域， 並且該第一發光器件射出該第一發光層所發射的紅外光及該第三發光層所發射的可見光的兩者。
  4. 根據申請專利範圍第1項之發光裝置， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括電荷產生層， 並且該電荷產生層位於該第一發光層與該第二發光層之間。
  5. 根據申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該第一發光層具有位於該第一光學調整層與該第二發光層之間的區域及位於該第二光學調整層與該第二發光層之間的區域。
  6. 一種發光裝置，包括： 第一發光器件；以及 第二發光器件， 其中，該第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層、第三發光層、第四發光層及共用電極， 該第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層、該第四發光層及該共用電極， 該第一光學調整層位於該第一像素電極與該共用電極之間， 該第二光學調整層位於該第二像素電極與該共用電極之間， 該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層及該第四發光層各自具有位於該第一像素電極與該共用電極之間的區域及位於該第二像素電極與該共用電極之間的區域， 該第一發光層具有發射紅外光的功能， 該第二發光層具有發射可見光的功能， 該第三發光層具有發射其波長比該第二發光層所發射的可見光短的可見光的功能， 該第四發光層具有發射其波長比該第三發光層所發射的可見光短的可見光的功能， 該第一發光器件射出該第一發光層所發射的紅外光， 並且，該第二發光器件射出該第二發光層、該第三發光層或該第四發光層所發射的可見光。
  7. 根據申請專利範圍第6項之發光裝置， 其中該第二發光層具有發射紅色光的功能， 該第三發光層具有發射綠色光的功能， 並且該第四發光層具有發射藍色光的功能。
  8. 根據申請專利範圍第6項之發光裝置， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括第一電荷產生層， 並且該第一電荷產生層位於該第一發光層與該第四發光層之間。
  9. 根據申請專利範圍第6項之發光裝置， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括第二電荷產生層， 並且該第二電荷產生層位於該第一發光層與該第二發光層之間。
  10. 根據申請專利範圍第6項之發光裝置， 其中從近於該第一光學調整層的一側依次層疊有該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層及該第四發光層， 並且從近於該第二光學調整層的一側依次層疊有該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層及該第四發光層。
  11. 根據申請專利範圍第6項之發光裝置，其中該第一發光器件射出該第一發光層所發射的紅外光及該第四發光層所發射的可見光的兩者。
  12. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置，其中該第一光學調整層位於該第一像素電極與該第一發光層之間。
  13. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置，其中該第一光學調整層位於該共用電極與該第一發光層之間。
  14. 一種顯示裝置，包括顯示部， 其中，該顯示部包括第一發光器件、第二發光器件及受光器件， 該第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層及共用電極， 該第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、該第一發光層、該第二發光層及該共用電極， 該第一光學調整層位於該第一像素電極與該共用電極之間， 該第二光學調整層位於該第二像素電極與該共用電極之間， 該第一發光層及該第二發光層各自具有位於該第一像素電極與該共用電極之間的區域及位於該第二像素電極與該共用電極之間的區域， 該受光器件包括第三像素電極、活性層及該共用電極， 該活性層位於該第三像素電極與該共用電極之間， 該活性層包含有機化合物， 該第一發光器件射出該第一發光層所發射的紅外光， 該第二發光器件射出該第二發光層所發射的可見光， 並且，該受光器件具有吸收可見光和紅外光中的至少一部分的功能。
  15. 根據申請專利範圍第14項之顯示裝置， 其中該第一發光器件包括公共層， 該第二發光器件包括該共用電極， 該受光器件包括該公共層， 並且該公共層具有位於該第一像素電極與該共用電極之間的區域、位於該第二像素電極與該共用電極之間的區域及位於該第三像素電極與該共用電極之間的區域。
  16. 根據申請專利範圍第14項之顯示裝置，還包括第三發光器件， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括第三發光層， 該第三發光器件包括第四像素電極、第三光學調整層、該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層及該共用電極， 該第三發光層具有位於該第一像素電極與該共用電極之間的區域、位於該第二像素電極與該共用電極之間的區域及位於該第四像素電極與該共用電極之間的區域， 該第三發光器件射出該第三發光層所發射的可見光， 並且該第二發光層與該第三發光層發射波長彼此不同的光。
  17. 根據申請專利範圍第14項之顯示裝置， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括第三發光層， 該第三發光層具有位於該第一像素電極與該共用電極之間的區域及位於該第二像素電極與該共用電極之間的區域， 並且該第一發光器件射出該第一發光層所發射的紅外光及該第三發光層所發射的可見光的兩者。
  18. 根據申請專利範圍第14項之顯示裝置， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括電荷產生層， 並且該電荷產生層位於該第一發光層與該第二發光層之間。
  19. 根據申請專利範圍第14項之顯示裝置，其中該第一發光層具有位於該第一光學調整層與該第二發光層之間的區域及位於該第二光學調整層與該第二發光層之間的區域。
  20. 一種顯示裝置，包括： 顯示部， 其中，該顯示部包括第一發光器件、第二發光器件及受光器件， 該第一發光器件包括第一像素電極、第一光學調整層、第一發光層、第二發光層、第三發光層、第四發光層及共用電極， 該第二發光器件包括第二像素電極、第二光學調整層、該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層、該第四發光層及該共用電極， 該第一光學調整層位於該第一像素電極與該共用電極之間， 該第二光學調整層位於該第二像素電極與該共用電極之間， 該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層及該第四發光層各自具有位於該第一像素電極與該共用電極之間的區域及位於該第二像素電極與該共用電極之間的區域， 該第一發光層具有發射紅外光的功能， 該第二發光層具有發射可見光的功能， 該第三發光層具有發射其波長比該第二發光層所發射的可見光短的可見光的功能， 該第四發光層具有發射其波長比該第三發光層所發射的可見光短的可見光的功能， 該受光器件包括第三像素電極、活性層及該共用電極， 該活性層位於該第三像素電極與該共用電極之間， 該活性層包含有機化合物， 該第一發光器件射出該第一發光層所發射的紅外光， 該第二發光器件射出該第二發光層、該第三發光層或該第四發光層所發射的可見光， 並且，該受光器件具有吸收可見光和紅外光中的至少一部分的功能。
  21. 根據申請專利範圍第20項之顯示裝置， 其中該第二發光層具有發射紅色光的功能， 該第三發光層具有發射綠色光的功能， 並且該第四發光層具有發射藍色光的功能。
  22. 根據申請專利範圍第20項之顯示裝置， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括第一電荷產生層， 並且該第一電荷產生層位於該第一發光層與該第四發光層之間。
  23. 根據申請專利範圍第20項之顯示裝置， 其中該第一發光器件及該第二發光器件還包括第二電荷產生層， 並且該第二電荷產生層位於該第一發光層與該第二發光層之間。
  24. 根據申請專利範圍第20項之顯示裝置， 其中從近於該第一光學調整層的一側依次層疊有該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層及該第四發光層， 並且從近於該第二光學調整層的一側依次層疊有該第一發光層、該第二發光層、該第三發光層及該第四發光層。
  25. 根據申請專利範圍第20項之顯示裝置，其中該第一發光器件射出該第一發光層所發射的紅外光及該第四發光層所發射的可見光的兩者。
  26. 根據申請專利範圍第14或20項之顯示裝置，其中該第一光學調整層位於該第一像素電極與該第一發光層之間。
  27. 根據申請專利範圍第14或20項之顯示裝置，其中該顯示部具有撓性。
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