KR-20260061264-A - DISPLAY DEVICE, DISPLAY MODULE, AND ELECTRONIC APPARATUS

Abstract

광 검출 기능을 가지는 표시 장치를 제공한다. 편의성이 높은 표시 장치를 제공한다. 표시부에 수광 소자, 제 1 발광 소자, 및 제 2 발광 소자를 가지는 표시 장치이다. 수광 소자는 제 1 화소 전극, 활성층, 및 공통 전극을 가진다. 제 1 발광 소자는 제 2 화소 전극, 제 1 발광층, 및 공통 전극을 가진다. 제 2 발광 소자는 제 3 화소 전극, 제 2 발광층, 및 공통 전극을 가진다. 활성층은 유기 화합물을 가진다. 활성층은 제 1 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치한다. 제 1 발광층은 제 2 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치한다. 제 2 발광층은 제 3 화소 전극과 공통 전극 사이에 위치한다. 제 1 발광층은 제 1 화소 전극과 공통 전극 사이 및 제 3 화소 전극과 공통 전극 사이 중 한쪽 또는 양쪽에 더 위치한다.

Inventors

• 카마다 타이스케
• 쿠보타 다이스케

Assignees

• 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20200106

Priority Date

20190118

Claims (8)

1. 표시 장치로서, 표시부를 가지고, 상기 표시부는: 제 1 화소 전극, 공통 전극, 상기 제 1 화소 전극과 상기 공통 전극 사이의 활성층, 및 상기 활성층과 상기 공통 전극 사이의 제 1 층을 가지는, 수광 소자; 제 2 화소 전극, 상기 공통 전극, 상기 제 2 화소 전극과 상기 공통 전극 사이의 제 1 발광층, 및 상기 제 1 발광층과 상기 공통 전극 사이의 상기 제 1 층을 가지는, 제 1 발광 소자; 및 제 3 화소 전극, 상기 공통 전극, 상기 제 3 화소 전극과 상기 공통 전극 사이의 제 2 발광층, 및 상기 제 2 발광층과 상기 공통 전극 사이의 상기 제 1 층을 가지는, 제 2 발광 소자를 가지고, 상기 제 1 층은 상기 수광 소자, 상기 제 1 발광 소자, 및 상기 제 2 발광 소자 각각에서 전자 수송층으로서 기능하고, 상기 활성층은 제 1 유기 화합물을 가지는, 표시 장치.
2. 표시 장치로서, 표시부를 가지고, 상기 표시부는: 제 1 화소 전극, 상기 제 1 화소 전극 위의 활성층, 상기 활성층 위의 제 1 층, 및 상기 제 1 층 위의 공통 전극을 가지는, 수광 소자; 제 2 화소 전극, 상기 제 2 화소 전극 위의 제 1 발광층, 상기 제 1 발광층 위의 상기 제 1 층, 및 상기 제 1 층 위의 상기 공통 전극을 가지는, 제 1 발광 소자; 및 제 3 화소 전극, 상기 제 3 화소 전극 위의 제 2 발광층, 상기 제 2 발광층 위의 상기 제 1 층, 및 상기 제 1 층 위의 상기 공통 전극을 가지는, 제 2 발광 소자를 가지고, 상기 제 1 층은 상기 수광 소자, 상기 제 1 발광 소자, 및 상기 제 2 발광 소자 각각에서 전자 수송층으로서 기능하고, 상기 활성층은 제 1 유기 화합물을 가지고, 상기 제 1 발광 소자는 상기 공통 전극을 통하여 상기 표시 장치의 외측으로 제 1 색의 광을 사출하고, 상기 제 2 발광 소자는 상기 공통 전극을 통하여 상기 표시 장치의 상기 외측으로 제 2 색의 광을 사출하고, 상기 수광 소자는 상기 공통 전극을 통하여 상기 표시 장치의 상기 외측으로부터 광을 수광하는, 표시 장치.
3. 표시 장치로서, 표시부를 가지고, 상기 표시부는: 제 1 화소 전극, 공통 전극, 상기 제 1 화소 전극과 상기 공통 전극 사이의 활성층, 및 상기 활성층과 상기 공통 전극 사이의 제 1 층을 가지는, 수광 소자; 제 2 화소 전극, 상기 공통 전극, 상기 제 2 화소 전극과 상기 공통 전극 사이의 제 1 발광층, 및 상기 제 1 발광층과 상기 공통 전극 사이의 상기 제 1 층을 가지는, 제 1 발광 소자; 제 3 화소 전극, 상기 공통 전극, 상기 제 3 화소 전극과 상기 공통 전극 사이의 제 2 발광층, 및 상기 제 2 발광층과 상기 공통 전극 사이의 상기 제 1 층을 가지는, 제 2 발광 소자; 및 제 4 화소 전극, 상기 공통 전극, 및 상기 제 4 화소 전극과 상기 공통 전극 사이의 상기 제 1 층을 가지는, 제 3 발광 소자를 가지고, 상기 제 1 층은 상기 수광 소자, 상기 제 1 발광 소자, 및 상기 제 2 발광 소자 각각에서 전자 수송층으로서 기능하고, 상기 제 1 층은 상기 제 3 발광 소자에서 제 3 발광층으로서 기능하고, 상기 활성층은 제 1 유기 화합물을 가지는, 표시 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 발광 소자는 상기 공통 전극을 통하여 상기 표시 장치의 외측으로 제 1 색의 광을 사출하고, 상기 제 2 발광 소자는 상기 공통 전극을 통하여 상기 표시 장치의 상기 외측으로 제 2 색의 광을 사출하고, 상기 제 3 발광 소자는 상기 공통 전극을 통하여 상기 표시 장치의 상기 외측으로 제 3 색의 광을 사출하는, 표시 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 3 색은 청색인, 표시 장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 공통층을 더 가지고, 상기 제 1 공통층은 상기 제 1 화소 전극과 상기 활성층 사이에 있고 상기 제 2 화소 전극과 상기 제 1 발광층 사이에 있는, 표시 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 제 2 공통층을 더 가지고, 상기 제 2 공통층은 상기 제 1 층과 상기 공통 전극 사이에 있는, 표시 장치.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표시부는 격벽을 더 가지고, 상기 격벽은 상기 제 1 화소 전극의 단부 및 상기 제 2 화소 전극의 단부를 덮고, 상기 격벽은 상기 제 1 화소 전극과 상기 제 2 화소 전극을 전기적으로 절연하는 기능을 가지는, 표시 장치.

Description

표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기{DISPLAY DEVICE, DISPLAY MODULE, AND ELECTRONIC APPARATUS} 본 발명의 일 형태는 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 수광 소자와 발광 소자를 가지는 표시 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 기술분야로서는, 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입력 장치(예를 들어 터치 센서 등), 입출력 장치(예를 들어 터치 패널 등), 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제조 방법을 일례로서 들 수 있다. 근년에, 표시 장치는 다양한 용도로 응용되는 것이 기대되고 있다. 예를 들어, 대형의 표시 장치의 용도로서는, 가정용 텔레비전 장치(텔레비전 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 디지털 사이니지(Digital Signage: 전자 간판), PID(Public Information Display) 등을 들 수 있다. 또한 휴대 정보 단말기로서, 터치 패널을 가지는 스마트폰이나 태블릿 단말기의 개발이 진행되고 있다. 표시 장치로서는, 예를 들어 발광 소자를 가지는 발광 장치가 개발되어 있다. 일렉트로루미네선스(Electroluminescence, 이하 EL이라고 기재함) 현상을 이용한 발광 소자(EL 소자라고도 기재함)는 박형 경량화가 용이하고, 입력 신호에 대한 고속 응답이 가능하고, 직류 저전압 전원을 사용한 구동이 가능하다는 등의 특징을 가지고, 표시 장치에 응용되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에 유기 EL 소자가 적용된 가요성을 가지는 발광 장치가 개시(開示)되어 있다. 도 1의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 1의 (E) 내지 (H)는 화소의 일례를 도시한 상면도이다. 도 2는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 3의 (A), (B)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 4의 (A), (B)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 5의 (A), (B)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 6의 (A), (B)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 7의 (A), (B)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 8의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 9의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 10은 표시 장치의 일례를 도시한 사시도이다. 도 11은 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 12의 (A), (B)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 13의 (A)는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 13의 (B)는 트랜지스터의 일례를 도시한 단면도이다. 도 14는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 도 15의 (A), (B)는 화소 회로의 일례를 도시한 회로도이다. 도 16의 (A), (B)는 표시 장치의 구동 방법의 일례를 도시한 도면이다. 도 17의 (A), (B)는 표시 장치의 구동 방법의 일례를 도시한 도면이다. 도 18의 (A), (B)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다. 도 19의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다. 도 20의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다. 도 21은 수발광 소자의 전압-휘도 특성을 나타낸 도면이다. 도 22는 수발광 소자의 휘도-외부 양자 효율 특성을 나타낸 도면이다. 도 23은 수발광 소자의 수광 감도의 파장 의존성을 나타낸 도면이다. 실시형태에 대하여 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정되어 해석되는 것은 아니다. 또한 이하에서 설명하는 발명의 구성에서, 동일한 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 사이에서 공통적으로 사용하고, 이의 반복적인 설명은 생략한다. 또한, 같은 기능을 가지는 부분을 가리키는 경우에는, 해치 패턴을 동일하게 하고, 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다. 또한 도면에 도시된 각 구성의 위치, 크기, 범위 등은 이해를 쉽게 하기 위하여, 실제의 위치, 크기, 범위 등을 나타내지 않는 경우가 있다. 그러므로, 개시된 발명은 반드시 도면에 개시된 위치, 크기, 범위 등에 한정되지 않는다. 또한, '막'이라는 용어와 '층'이라는 말은 경우 또는 상황에 따라 서로 바꿀 수 있다. 예를 들어 '도전층'이라는 용어를 '도전막'이라는 용어로 바꿀 수 있다. 또는 예를 들어 '절연막'이라는 용어를 '절연층'이라는 용어로 바꿀 수 있다. (실시형태 1) 본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 13을 사용하여 설명한다. 본 실시형태의 표시 장치는 표시부에 수광 소자 및 발광 소자를 가진다. 본 실시형태의 표시 장치는 표시부에 발광 소자가 매트릭스상으로 배치되어 있고, 상기 표시부에서 화상을 표시할 수 있다. 또한, 상기 표시부에는 수광 소자가 매트릭스상으로 배치되어 있고, 표시부는 촬상 기능 및 센싱 기능 중 한쪽 또는 양쪽도 가진다. 표시부는 이미지 센서나 터치 센서에 사용할 수 있다. 즉, 표시부에서 광을 검출함으로써, 화상을 촬상하거나, 대상물(손가락이나 펜 등)의 근접 또는 접촉을 검출할 수 있다. 또한 본 실시형태의 표시 장치는 발광 소자를 센서의 광원으로서 이용할 수 있다. 따라서, 표시 장치와 별도로 수광부 및 광원을 제공하지 않아도 되기 때문에 전자 기기의 부품 점수를 삭감할 수 있다. 본 실시형태의 표시 장치에서는, 표시부가 가지는 발광 소자의 발광을 대상물이 반사한 경우에, 수광 소자가 그 반사광을 검출할 수 있기 때문에, 어두운 장소에서도 촬상이나 터치(나아가서 근접) 검출이 가능하다. 본 실시형태의 표시 장치는 발광 소자를 사용하여 화상을 표시하는 기능을 가진다. 즉, 발광 소자는 표시 소자로서 기능한다. 발광 소자로서는 OLED(Organic Light Emitting Diode)나 QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode) 등의 EL 소자를 사용하는 것이 바람직하다. EL 소자가 가지는 발광 물질로서는, 형광을 발하는 물질(형광 재료), 인광을 발하는 물질(인광 재료), 무기 화합물(퀀텀닷(quantum dot) 재료 등), 열 활성화 지연 형광을 나타내는 물질(열 활성화 지연 형광(Thermally Activated Delayed Fluorescence: TADF) 재료) 등을 들 수 있다. 또한 발광 소자로서 마이크로 LED(Light Emitting Diode) 등의 LED를 사용할 수도 있다. 본 실시형태의 표시 장치는 수광 소자를 사용하여 광을 검출하는 기능을 가진다. 수광 소자를 이미지 센서에 사용하는 경우, 본 실시형태의 표시 장치는 수광 소자를 사용하여 화상을 촬상할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서를 사용하여 지문, 장문, 또는 홍채 등의 데이터를 취득할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 표시 장치에 생체 인증용 센서를 내장시킬 수 있다. 표시 장치가 생체 인증용 센서를 내장함으로써, 표시 장치와 별도로 생체 인증용 센서를 제공하는 경우에 비하여, 전자 기기의 부품 점수를 적게 할 수 있어 전자 기기의 소형화 및 경량화가 가능하다. 또한 이미지 센서를 사용하여 사용자의 표정, 눈의 움직임, 또는 동공경의 변화 등의 데이터를 취득할 수 있다. 상기 데이터를 해석함으로써, 사용자의 신체적 및 정신적 정보를 취득할 수 있다. 상기 정보를 바탕으로 표시 및 음성 중 한쪽 또는 양쪽의 출력 내용을 변화시킴으로써, 예를 들어 VR(Virtual Reality)용 기기, AR(Augmented Reality)용 기기, 또는 MR(Mixed Reality)용 기기를 사용자가 안전하게 사용할 수 있게 된다. 또한 수광 소자를 터치 센서에 사용하는 경우, 본 실시형태의 표시 장치는 수광 소자를 사용하여 대상물의 근접 또는 접촉을 검출할 수 있다. 수광 소자로서는 예를 들어 pn형 또는 pin형의 포토다이오드를 사용할 수 있다. 수광 소자는 수광 소자에 입사하는 광을 검출하고 전하를 발생시키는 광전 변환 소자로서 기능한다. 입사하는 광량에 따라 발생하는 전하량이 결정된다. 특히 수광 소자로서 유기 화합물을 포함하는 층을 가지는 유기 포토다이오드를 사용하는 것이 바람직하다. 유기 포토다이오드는 박형화, 경량화, 및 대면적화가 용이하고, 형상 및 디자인의 자유도가 높으므로 다양한 표시 장치에 적용할 수 있다. 본 발명의 일 형태에서는, 발광 소자로서 유기 EL 소자를 사용하고, 수광 소자로서 유기 포토다이오드를 사용한다. 유기 EL 소자 및 유기 포토다이오드는 동일 기판 위에 형성할 수 있다. 따라서, 유기 EL 소자를 사용한 표시 장치에 유기 포토다이오드를 내장할 수 있다. 유기 EL 소자 및 유기 포토다이오드를 구성하는 모든 층을 따로따로 형성하려면, 성막 공정이 매우 많아진다. 유기 포토다이오드는 유기 EL 소자와 공통된 구성으로 할 수 있는 층이 많기 때문에, 공통된 구성으로 할 수 있는 층은 일괄로 성막함으로써 성막 공정 증가를 억제할 수 있다. 또한 성막 횟수가 같더라도, 일부의 소자에만 성막되는 층을 줄임으로써, 성막 패턴의 어긋남의 영향을 저감하는 것, 성막 마스크(메탈 마스크 등)에 부착된 먼지(파티클이라고 불리는 작은 이물을 포함함)의 영향을 저감하는 것 등이 가능해진다. 이에 의하여, 표시 장치의 제작 수율을 높일 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서는, 제 1 색을 발하는 제 1 발광 소자가 가지는 발광층을 수광 소자 및 제 2 색을 발하는 제 2 발광 소자 중 한쪽 또는 양쪽에 공통적으로 제공한다. 이에 의하여, 수광 소자, 제 1 발광 소자, 및 제 2 발광 소자에서, 따로따로 형성하는 층의 개수를 저감시킬 수 있어, 표시 장치의 제작 수율을 높일 수 있다. 또