本公开涉及显示装置和发光装置。
背景技术：
近年来，作为代替液晶显示装置的显示装置，使用有机电致发光元件(以下也简称为“有机el元件”)的有机电致发光显示装置(以下也简称为“有机el显示装置”)受到关注。有机el显示装置是自发光型的，具有低功耗特性，并且也被认为甚至对于高清晰度高速视频信号具有足够的响应性。有实际用途的有机el显示装置的开发和商业化正在锐意地进行。另外，使用有机el元件作为发光部的发光装置(照明装置)的开发和商业化也在锐意地进行。有机el元件通常具有其中第一电极、包括含有有机发光材料的发光层的有机层以及第二电极顺序层叠的结构。
顺便提及，例如，如果第一电极上存在颗粒(异物)或突起，或者在第一电极中产生断裂或切割部分，则有机层的覆盖不足，并且第一电极和第二电极之间可能发生短路。另外，在有源矩阵型有机el显示装置中，如果发生这种短路，包括短路的像素具有缺陷，并且有机el显示装置的显示质量劣化。另外，在无源矩阵型有机el显示装置中，线路断裂，有机el显示装置的显示质量也恶化。
例如，日本专利申请公开no.2013-207010公开了用于解决这种问题的方法。具体而言，第一电阻层和第二电阻层从有机层侧布置在有机层和第二电极之间。
另外，例如，日本专利申请公开no.2011-249349公开了一种有机el元件，其具有通过依次层叠第一电极、包括含有有机发光材料的第一发光层的第一有机层、电荷产生层、包括含有有机发光材料的第二发光层的第二有机层、以及第二电极获得的结构。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开no.2013-207010
专利文献2：日本专利申请公开no.2011-249349
技术实现要素：
本发明要解决的问题
日本专利申请公开2013-207010中公开的有机el元件可以有效地防止第一电极和第二电极之间的短路。然而，不利地是，需要形成电阻层，并且制造有机el元件的步骤数量增加，生产率降低，并且制造成本增加。此外，不可能防止电荷产生层与第一电极之间的短路(参见图3)。在电荷产生层和第一电极之间引起的短路造成图像质量劣化，例如颜色不均匀或颜色偏移。
因此，本公开的第一个目的是提供具有能够防止电荷产生层和第一电极之间的短路的配置和结构的显示装置和发光装置。此外，本公开的第二目的是提供具有能够在不形成电阻器层的情况下防止第一电极和第二电极之间短路的配置和结构的显示装置和发光装置。
问题的解决方案
根据用于实现第一目的的本公开的第一方面的显示装置是具有以二维矩阵排列的发光元件的显示装置，其中
每个发光元件包括：
(a)形成在基板上的第一电极；
(b)在第一电极上形成的叠层结构；以及
(c)形成在叠层结构上的第二电极，
该叠层结构是通过从第一电极侧顺次层叠至少以下形成的：
(b-1)包括含有有机发光材料的第一发光层的第一有机层；
(b-2)电荷产生层，其中层叠了注入第一载流子的第一层和注入第二载流子的第二层；以及
(b-3)包括含有有机发光材料的第二发光层的第二有机层，
在包括缺陷区域的发光元件中，电荷产生层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
根据用于实现第二目的的本公开的第二方面的显示装置是具有以二维矩阵排列的发光元件的显示装置，每个发光元件通过顺次层叠以下形成：
(a)形成在基板上的第一电极；
(b)包括含有有机发光材料的发光层的有机层；以及
(c)第二电极，其中
每个发光元件还包括在第二电极和有机层之间或者在第一电极和有机层之间的电极连接层，以及
在包括缺陷区域的发光元件中，电极连接层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
根据用于实现第一目的的本公开的第一方面的发光装置是包括发光部的发光装置，该发光部包括：
(a)形成在基板上的第一电极；
(b)在第一电极上形成的叠层结构；以及
(c)形成在叠层结构上的第二电极，其中，
该叠层结构是通过从第一电极侧顺次层叠至少以下形成的：
(b-1)包括含有机发光材料的第一发光层的第一有机层；
(b-2)电荷产生层，其中层叠了注入第一载流子的第一层和注入第二载流子的第二层；以及
(b-3)包括含有有机发光材料的第二发光层的第二有机层，
电荷产生层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
根据用于实现第二目的的本公开的第二方面的发光装置是包括发光部的发光装置，该发光部通过顺次层叠以下形成的：
(a)形成在基板上的第一电极；
(b)包括含有有机发光材料的发光层的有机层；以及
(c)第二电极，其中
发光部还包括在第二电极和有机层之间或在第一电极和有机层之间的电极连接层，
电极连接层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
本发明的效果
在根据本公开的第一或第二方面的显示装置或发光装置中，电荷产生层或电极连接层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。另外，根据本发明人的研究，已经发现在缺陷区域中存在许多氧原子或氮原子。此外，由于将这些氧原子或氮原子与构成电荷产生层或电极连接层的原子(例如，后述的碱金属或碱土金属)键合，认为电荷产生层或电极连接层在缺陷区域中被氧化或氮化，并且产生电荷产生层或电极连接层的这种电阻状态。因此，可以可靠地防止电荷产生层与第一电极之间的短路以及第二电极与第一电极之间的短路而不需要形成电阻层。可以制造具有高可靠性、长寿命、高亮度、高效率和高显示质量的显示装置和发光装置，而不会大量增加制造步骤的数量。应注意的是，这里描述的效果仅仅是说明性的，而不是限制性的。此外，可能会出现其他影响。
附图说明
[图1]图1是实施例1的显示装置的示意性局部剖视图。
[图2]图2是实施例1的显示装置中包括缺陷区域和正常区域的发光元件的示意性局部放大剖视图。
[图3]图3是常规显示装置中包括缺陷区域和正常区域的发光元件的示意性局部放大剖视图。
[图4]图4a和图4b是实施例1的显示装置和实施例4的发光装置中的叠层结构的概念图。
[图5]图5a和图5b是实施例1的显示装置和实施例4的发光装置的变形例中的叠层结构的概念图。
[图6]图6是实施例2的显示装置中包括缺陷区域和正常区域的发光元件的示意性局部放大剖视图。
[图7]图7a和图7b是实施例2的显示装置和实施例4的发光装置中的叠层结构的概念图。
[图8]图8a和图8b是实施例1的显示装置和实施例4的发光装置的变形例中的叠层结构的概念图。
[图9]图9是实施例3的显示装置的示意性局部剖视图。
[图10]图10是实验制造的发光元件的扫描透射型电子显微镜(stem)的照片。
[图11]图11示出与图10所示的stem照片在相同视野中的能量色散x射线光谱(edx)的结果的照片。
[图12]图12是示出评价实施例2的显示装置和比较例2的显示装置各自的暗点的数量的结果的图示。
具体实施方式
在下文中，将参照附图基于实施例描述本公开。然而，本公开不限于实施例，并且实施例中的各种数值和材料是示意性的。应注意的是，将按照以下顺序进行描述。
1.关于根据本公开的第一和第二方面的显示装置以及根据本公开的第一和第二方面的发光装置的概述
2.实施例1(根据本公开的第一方面的显示装置)
3.实施例2(根据本公开的第二方面的显示装置)
4.实施例3(实施例1和2的修改)
5.实施例4(根据本公开第一和第二方面的发光装置)
6.其他
在根据本公开的第一方面的显示装置中，第一电极可以构成阳极，第二电极可以构成阴极，第一载流子可以是电子，第二载流子可以是空穴，并且构成电荷产生层的第一层可以由包含碱金属或碱土金属的材料构成。此外，在这种情况下，构成缺陷区域中的电荷产生层的第一层可以包含caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，并且构成缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的第一层的组成可以不同于构成缺陷区域中的电荷产生层的第一层的组成。构成缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的第一层的组成是导电组合物。
在包括上述优选形式的根据本公开的第一方面的显示装置中，缺陷区域之外的区域中的电荷产生层的厚度可以大于缺陷区域中的电荷产生层的厚度。在这种情况下，缺陷区域中的电荷产生层的厚度优选为5nm或以上，并且缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的厚度优选为10nm或以上。
在包括上述各种优选形式的根据本公开的第一方面的显示装置中，电极连接层可以形成在叠层结构与第二电极之间或叠层结构与第一电极之间。在包括缺陷区域的发光元件中，电极连接层可以在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
在根据本公开的第一方面的显示装置或根据本公开的第二方面的显示装置的上述优选构造中，电极连接层可以由包含碱金属或碱土金属的材料构成。此外，在这种情况下，缺陷区中的电极连接层可以包括caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，并且缺陷区域以外的区域中的电极连接层的组成可以不同于缺陷区域中的电极连接层的组成。在缺陷区域以外的区域中的电极连接层的组成是导电组合物。此外，在包括这些构造的根据本公开的第一方面的显示装置或根据本公开的第二方面的显示装置的这些构造中，缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度可以大于缺陷区域中的电极连接层的厚度。此外，缺陷区域中的电极连接层的厚度优选为5nm或以上，并且缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度优选为10nm或以上。
在根据本公开的第一方面的发光装置中，第一电极可以构成阳极，第二电极可以构成阴极，第一载流子可以是电子，第二载流子可以是空穴，并且构成电荷产生层的第一层可以由包含碱金属或碱土金属的材料构成。此外，在这种情况下，构成缺陷区域中的电荷产生层的第一层可以包含caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，并且构成缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的第一层的组成可以不同于构成缺陷区域中的电荷产生层的第一层的组成。构成缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的第一层的组成是导电组合物。
在包括上述优选形式的根据本公开的第一方面的发光装置中，缺陷区域之外的区域中的电荷产生层的厚度可以大于缺陷区域中的电荷产生层的厚度。在这种情况下，缺陷区域中的电荷产生层的厚度优选为5nm或以上，并且缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的厚度优选为10nm或以上。
在包括上述各种优选形式的根据本公开的第一方面的发光装置中，电极连接层可以形成在叠层结构与第二电极之间或叠层结构与第一电极之间。电极连接层可以在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
在根据本公开的第一方面的发光装置或根据本公开的第二方面的发光装置的上述优选构造中，电极连接层可以由包含碱金属或碱土金属的材料构成。此外，在这种情况下，缺陷区中的电极连接层可以包括caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，并且缺陷区域以外的区域中的电极连接层的组成可以不同于缺陷区域中的电极连接层的组成。在缺陷区域以外的区域中的电极连接层的组成是导电组合物。此外，在包括这些构造的根据本公开的第一方面的发光装置或根据本公开的第二方面的发光装置的这些构造中，缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度可以大于在缺陷区域中的电极连接层的厚度。此外，缺陷区域中的电极连接层的厚度优选为5nm或以上，并且缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度优选为10nm或以上。
包括上述各种优选形式和配置的根据本公开的第一或第二方面的显示装置或发光装置可以统一简称为“本公开”。另外，包括上述各种优选形式和配置的根据本公开的第一方面的显示装置或发光装置可以统称为“本公开的第一方面等”。包括上述各种优选配置的根据本公开的第二方面的显示装置或发光装置可统称为“本公开的第二方面等”。此外，包括上述各种优选形式和配置的根据本公开的第一或第二方面的显示装置可统称为“本公开的显示装置等”。包括上述各种优选形式和配置的根据本公开的第一或第二方面的发光装置可以统称为“本公开的发光装置等”。
在本公开中，在缺陷区域中，叠层结构处于不连续状态并且有机层处于不连续状态。顺便提及，短语“叠层结构或有机层处于不连续状态”是指当叠层结构或有机层被投影到基板上时，叠层结构或有机层的投影图像的一部分中存在连续或不连续的断裂。例如，这样的缺陷区域通过存在于第一电极上的颗粒(异物)或突起或由于某种原因在第一电极中形成断裂、切割部分或碎裂而生成。即，缺陷区域是指包括存在于第一电极上的颗粒(异物)和/或突起的区域或包括在第一电极中形成的断裂、切割部分和碎裂中的任何一个的区域。或者，缺陷区域是指其中叠层结构在层叠方向上处于不均匀状态的区域、有机层在厚度方向上处于不均匀状态的区域或者没有被视为设计的结构的区域。缺陷区域以外的区域是正常区域，叠层结构在层叠方向上处于均匀状态的区域，有机层在厚度方向上处于均匀状态的区域以及具有被视为设计的结构的区域。也就是说，在缺陷区域中，叠层结构处于不连续状态。或者，在缺陷区域中，有机层处于不连续状态。或者，缺陷区域包括存在于第一电极上的颗粒、存在于第一电极上的突起、形成在第一电极中的断裂、形成在第一电极中的切割部分或者形成在第一电极中的碎裂。或者，在缺陷区域中，叠层结构在层叠方向上不均匀。反之，在缺陷区域中，有机层在厚度方向上不均匀。
在本公开中，电荷产生层或电极连接层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。高电阻状态或绝缘状态被定义为其中经由缺陷区域在第一电极和第二电极之间流动的电流的值(很大程度上)低于经由有机层在第一电极和第二电极之间流动的电流的值的状态。低电阻状态被定义为其中经由缺陷区域在第一电极和第二电极之间流动的电流的值接近或几乎与经由有机层在第一电极和第二电极之间流动的电流相同的状态(即一种泄漏状态)。或者，满足(高电阻状态或绝缘状态下的电阻率值)/低电阻状态下的电阻率值)≥1×102。
在本公开中，缺陷区域中构成电荷产生层(例如，用于供应电子作为第一载流子的层)或电极连接层的第一层包含caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，但是还可以包含如其它原子或其它组合物，具体是碱金属或碱土类金属，具体而言，锂(li)、钠(na)、钾(k)、铷(rb)、锶(sr)、钡(ba)、镭(ra)等，并且可以包含铍(be)、镁(mg)等。此外，构成缺陷区域以外的区域中的电荷产生层或电极连接层的第一层的组成的具体实施例包括ca、li、cs、califx、cslifx、cali、csli以及其中组成有机层的材料和任何这些组合物混合在一起的组成。构成电荷产生层的第二层(例如，用于提供空穴作为第二载流子的层)包含以例如hat6cn等为代表的电荷转移络合物。或者，其实施例包括导电聚合物，如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚亚苯基亚乙烯基、聚噻吩亚乙烯基、聚喹啉、聚喹喔啉、其衍生物或在主链或侧链中含有芳族胺结构的聚合物(具体而言，例如低聚苯胺和聚二氧噻吩如聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(pedot))、金属酞菁(铜酞菁等)、碳等。缺陷区域以外的区域中的电荷产生层或电极连接层的厚度为1×10-9m至5×10-8m，缺陷区域中的电荷产生层或电极连接层的厚度为1×10-9m至5×10-8m。
用于形成电荷产生层或电极连接层的方法的实施例包括具有良好覆盖性的成膜方法。其具体实施例包括倾斜气相沉积法和在不同位置处具有多个气相沉积源的气相沉积。或者，覆盖状态可通过成膜气氛或加热条件而改善，而基于气相沉积法形成电荷产生层或电极连接层的膜。通过在膜形成后加热膜或使电流在第一电极和第二电极之间流动，可以改善覆盖状态。通过准直直线性控制气相沉积颗粒，可以提高覆盖状态。
用于形成有机层的方法的实施例包括物理气相沉积法(pvd法)，诸如真空气相沉积法；诸如丝网印刷方法或喷墨印刷方法的印刷方法；激光转印法，其中通过用激光照射激光吸收层和形成在转印基板上的有机层的叠层结构来分离激光吸收层上的有机层，并转印有机层；以及各种涂布方法。在基于真空气相沉积法形成有机层的情况下，例如，使用所谓的金属掩模，有机层可以通过沉积已穿过设置在金属掩模中的开口的材料而获得，或者可以在整个表面上形成有机层而不形成图案。
在本公开中，基板包括第一基板、形成在第一基板中(或第一基板上)的驱动电路以及覆盖第一基板和驱动电路的层间绝缘层。驱动电路驱动发光元件以及发光部。第一电极形成在层间绝缘层上，并且驱动电路经由形成在层间绝缘层中的接触孔而连接到第一电极。第二基板设置在发光元件或发光部上方。例如，在第二电极和第二基板之间形成保护膜和密封层。
在本公开中，可以使用从第二基板发射光的顶部发射型显示装置或发光装置，或使用从第一基板发射光的底部发射型显示装置或发光装置。此外，本公开的显示装置等包括多个发光元件，并且每个发光元件构成子像素或像素。发光元件或发光部可以由有机el元件构成。
顺便提及，在本公开的第二方面等采用顶部发射型的情况下，仅需要在叠层结构或有机层与第二电极之间形成电极连接层。另外，在本公开的第二方面等采用底部发射型的情况下，仅需要在叠层结构或有机层与第一电极之间形成电极连接层。
在本公开的第一方面等中，叠层结构由发出不同颜色的至少两个有机层构成。在这种情况下，从有机层发出的光可以是白色。具体而言，叠层结构可以具有三层：即，发射红光(波长：620nm至750nm)的红光发射有机层、发射绿光(波长：495nm至570nm)的绿光发射有机层和发射蓝光(波长：450nm至495nm)的蓝光发射有机层，并且整体发射白光。电荷产生层形成在红光发射有机层和绿光发射有机层之间，并且电荷产生层也形成在绿光发射有机层和蓝光发射有机层之间。或者，叠层结构可以具有两层：即，发射蓝光的蓝光发射有机层和发射黄光的黄光发射有机层，并且整体发射白光。电荷产生层形成在蓝光发射有机层和黄光发射有机层之间。或者，叠层结构可以具有两层：即，发射蓝光的蓝光发射有机层和发射橙光的橙光发射有机层，并且整体发射白光。电荷产生层形成在蓝光发射有机层和橙光发射有机层之间。
此外，在根据本公开的第一方面的显示装置中，像发射白光的白色发光元件包括红色滤色器层以构成红色发光元件，白色发光元件包括绿色滤色器层以构成绿色发光元件，并且白色发光元件包括蓝色滤色器层以构成蓝色发光元件。一个像素由红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件构成。在一些情况下，一个像素可以由红色发光元件、绿色发光元件、蓝色发光元件和发射白光的发光元件(或者发出互补彩色光的发光元件)构成。
或者，在本公开的第一方面等中，叠层结构可具有发射相同颜色的光的至少两个有机层。即，第一有机层和第二有机层可以具有相同的构造。
在根据本公开的第二方面的显示装置中，一个像素可以由三个子像素(发光元件)构成：具有红色发光有机层并由发射红光的发光元件构成的子像素、具有绿色发光有机层并由发射绿光的发光元件构成的子像素以及具有蓝色发光有机层并由发射蓝光的发光元件构成的子像素。或者，一个像素可以由这三个子像素和由发射白光的发光元件(或发出互补彩色光的发光元件)构成的子像素的四个子像素(发光元件)构成。
有机层包括含有有机发光材料的发光层。具体而言，例如，有机层可以由空穴传输层、发光层和电子传输层的叠层结构，空穴传输层和也用作电子传输层的发光层的叠层结构，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层的叠层结构等构成。发光元件或发光部包括发出单色光的单个有机层(本公开的第二方面等)或发出多种颜色或单一颜色的多个有机层(本公开的第一方面等)。另外，在后一种情况，例如，可以获得整体发射白光的叠层结构或发光部。然而，存在不能清楚地识别发光层由多个发光层构成的情况。
如上所述，为了防止湿气到达有机层，优选在第二电极上，即在第二电极和密封层之间设置绝缘或导电保护膜。保护膜具体优选地基于成膜法而形成，在该成膜法中，成膜颗粒的能量小，诸如真空气相沉积法，或者是诸如cvd法、mocvd法的成膜法，因为这可以降低对基材的影响。可选地，为了防止由于有机层劣化导致的亮度降低，期望将成膜温度设定为室温。此外，为了防止保护膜的剥离，期望在使保护膜的应力最小化的条件下形成保护膜。另外，优选地在不将已经形成的电极暴露于大气的情况下形成保护膜。因此，可以防止由于大气中的湿气或氧气引起的有机层的劣化。此外，在顶部发射型中，期望保护膜由例如有机层中产生的光透过80％或以上的材料构成。该材料的具体实施例包括无机非晶绝缘材料，例如以下材料。这种无机非晶绝缘材料不会产生晶粒，因此具有低渗水性并构成良好的保护膜。具体而言，作为构成保护膜的材料，优选使用对发光层发出的光透明、致密的并且不透湿的材料。材料的更具体的实施例包括非晶硅(α-si)、非晶碳化硅(α-sic)、非晶氮化硅(α-si1-xnx)、非晶氧化硅(α-si1-yoy)、非晶碳(α-c)、非晶氧化硅/氮化物(α-sion)和al2o3。在保护膜由导电材料构成的情况下，保护膜仅需要由诸如ito或izo的透明导电材料构成。
如上所述，保护膜和第二基板通过密封层接合。构成密封层的材料的实施例包括热固性粘合剂，诸如丙烯酸类粘合剂、环氧类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、硅酮基粘合剂或氰基丙烯酸酯基粘合剂和紫外线固化粘合剂。
在顶部发光型显示装置中，可以在密封层和第二基板之间形成滤色器层。底部发光型显示装置可以采用其中在第一基板上设置滤色器层的片上滤色器(occf)结构。滤色器层由树脂构成，该树脂中加入了含有所需颜料或染料的着色剂。通过选择颜料或染料，进行调整，使得在红色、绿色、蓝色等的目标波长范围内的光透射率高，并且在其他波长范围内的光透射率低。对于发射白光的发光元件，只需要设置透明滤光层。可以在滤色器和滤色器之间形成遮光层(黑矩阵层)。例如，遮光层由光学密度为1或更大、与黑色着色剂混合的黑色树脂膜(具体地说，例如包括黑色聚酰亚胺树脂)，或者使用薄膜干涉的薄膜滤光器构成。薄膜滤光器通过将例如包括金属、金属氮化物或金属氧化物的两个或多个薄膜层叠而形成，并且利用薄膜的干涉使光衰减。薄膜滤光器的具体实施例包括通过交替地层叠cr和氧化铬(iii)(cr2o3)获得的薄膜滤光器。
如上所述，例如，第一电极设置在层间绝缘层上。此外，该层间绝缘层覆盖形成在第一基板上(或第一基板中)的驱动电路。驱动电路由一个或多个晶体管(例如，mosfet或tft)构成。晶体管经由设置在层间绝缘层中的接触孔(接触插塞)电连接到第一电极。驱动电路可具有已知的电路构造。作为层间绝缘层的构成材料，诸如sio2、bpsg、psg、bsg、assg、pbsg、sog(旋涂玻璃)、低熔点玻璃或玻璃浆料的sio2基材料；包括sion基材料的sin基材料；或者诸如丙烯酸树脂或聚酰亚胺树脂的绝缘树脂可以适当地单独使用或组合使用。为了形成层间绝缘层，可以使用已知的工艺，如cvd法、涂布法、溅射法或各种印刷方法。
可以采用这样的结构，其中在层间绝缘层和第一电极上形成绝缘层，在第一电极上的绝缘层中形成开口，并且第一电极暴露于开口的底部。有机层从暴露于开口底部的第一电极上方形成在绝缘层上。或者，绝缘层可形成在暴露于第一电极和第一电极之间的层间绝缘层上。有机层形成在第一电极上方的绝缘层上。绝缘层可以由构成上述层间绝缘层的材料构成。构成绝缘层的材料和构成层间绝缘层的材料可以彼此相同或不同。
第一基板或第二基板可以由高应变点玻璃基板、钠玻璃(na2o·cao·sio2)基板、硼硅酸盐玻璃(na2o·b2o3·sio2)基板、镁橄榄石(2mgo·(sio2)基板、铅玻璃(na2o·pbo·sio2)基板、在其表面形成有绝缘膜的各种玻璃基板、石英基板、在其表面形成有绝缘膜的石英基板、硅半导体基板、或有机聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚乙烯醇(pva)、聚乙烯苯酚(pvp)、聚醚砜(pes)、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)(具有聚合物材料形式，如塑料薄膜、塑料薄片或由聚合物材料构成且具有柔性的塑料基板)构成。构成第一基板和第二基板的材料可以彼此相同或不同。然而，在经由第二基板发射光的情况下，需要第二基板相对于来自发光元件等的光是透明的。在经由第一基板发射光的情况下，需要第一基板相对于来自发光元件等的光是透明的。
在本公开中，在采用顶部发射型的情况下，仅需要使第一电极用作阳极电极，并且在采用底部发射型的情况下，仅需要使第二电极用作阳极电极。此外，在使第一电极或第二电极用作阳极的情况下，构成第一或第二电极的材料的实施例包括铝(al)和含有铝的合金、以及具有高功函数的材料，诸如铂(pt)、金(au)、银(ag)、铬(cr)、钼(mo)、钛(ti)、钨(w)、镍(ni)、铜(cu)、铁(fe)、钴(co)或钽(ta)或其合金(例如，以银为主要成分且含有0.3％质量到1％质量的钯(pd)和0.3％质量到1％质量的(cu)的ag-pd-cu合金，al-nd合金或al-ni合金)。例如，阳极电极的厚度可以是0.1μm到1μm。或者，构成第一或第二电极的材料可以是具有优异空穴注入特性的透明导电材料，诸如铟和锡的氧化物(ito)或铟和锌的氧化物(izo)，或者可以具有通过层叠具有优异空穴注入特性的透明导电材料而获得的结构，诸如介电多层膜上的铟和锡的氧化物(ito)或铟和锌的氧化物(izo)，或具有高光反射率的反射膜，包括铝(al)等。
另一方面，在采用顶部发射型的情况下，仅需要使第二电极用作阴极电极，并且并且在采用底部发射型的情况下，仅需要使第一电极用作阴极电极。光经由阴极电极发射到外部。此外，在使第一电极或第二电极用作阴极电极的情况下，期望第一电极或第二电极由具有小功函数值的导电材料(半透光材料或光透射材料)构成，以便能够透射发射的光并有效地将电子注入有机层中。其实施例包括具有小功函数的金属及其合金，诸如铝(al)、银(ag)、镁(mg)、钙(ca)、钠(na)、锶(sr)、碱金属或碱土类金属和银(ag)[例如，镁(mg)和银(ag)的合金(mg-ag合金)]、镁-钙(mg-ca合金)合金或铝(al)和锂(li)的合金(al-li合金)。在这些金属和合金中，优选mg-ag合金，并且镁和银之间的体积比例如可以为mg:ag＝5:1至30:1。或者，例如，作为镁和钙之间的体积比可以为mg：ca＝2:1至10:1。例如，阴极电极的厚度可以是4nm至50nm，优选4nm至20nm，并且更优选6nm至12nm。包括诸如铝、铝合金、银、银合金、铜、铜合金、金或金合金的低电阻材料的总线电极(辅助电极)可以设置在阴极电极中以降低阴极电极整体的电阻。
另外，在本公开的第二方面等中，阴极电极可以由所谓的透明电极(例如，厚度：3×10-8m至1×10-6m)构成，该透明电极包括氧化铟、氧化铟锡(ito，包括sn掺杂的in2o3、晶态ito和非晶态ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟镓(igo)、铟掺杂的镓锌氧化物(igzo，in-gazno4)、ifo(f掺杂in2o3)、itio(ti掺杂in2o3)、insn、insnzno、氧化锡(sno2)、氧化铝掺杂氧化锌(azo)、镓掺杂氧化锌(gzo)、b掺杂zno、almgzno(氧化铝和氧化镁掺杂氧化锌)等。如上所述，在本公开的第二方面等采用顶部发射型的情况下，仅需要在叠层结构或有机层与第二电极(阴极电极)之间形成电极连接层。另外，在本公开的第二方面等采用底部发射型的情况下，仅需要在叠层结构或有机层与第一电极(阴极电极)之间形成电极连接层。
用于形成第一电极或第二电极的方法的实施例包括以下方法的结合：气相沉积法，其包括电子束气相沉积法、热丝气相沉积法和真空气相沉积法、溅射法、化学气相沉积法(cvd法)，mocvd法和利用蚀刻法的离子镀法；各种印刷法，诸如丝网印刷法、喷墨印刷法和金属掩模印刷法；电镀法(有电电镀法或无电电镀法)；剥离法；激光烧蚀法；以及溶胶-凝胶法。根据各种印刷方法和电镀方法，可以直接形成具有期望形状(图案)的第一电极或第二电极。应注意的是，在形成有机层后形成第二电极的情况下，第二电极具体优选地基于成膜颗粒的能量小的成膜法(如，真空气相沉积法)或从防止有机层被损坏的观点的成膜方法(如，mocvd法)而形成。当有机层损坏时，可能产生由于泄漏电流的产生而导致的被称为“暗点”的不发光像素(或不发光的子像素)。另外，从防止由于大气中的湿气导致的有机层的劣化的观点，从有机层的形成到这些电极的形成的工艺优选在不暴露于大气的情况下进行。在本公开的显示装置等中，在一些情况下，第一电极和第二电极中的任一个不必形成图案，并且可以是所谓的公共电极。原理上，在本公开的显示装置等中，第一电极和第二电极的图案是不必要的。
在本公开中，为了进一步提高光提取效率，可以包括谐振器结构。具体地说，可以使从发光层发射的光在第一界面和第二界面之间谐振，该第一界面由阳极电极(或者在采用顶部发射型的情况下阳极电极下方或在采用底部发射型的情况下在阳极电极上方经由层间绝缘膜设置的光反射层)和有机层之间的界面构成，该第二界面由阴极电极和有机层之间的界面构成，并且一部分光可以从阴极电极发射。此外，如果从发光层的最大发射位置到第一界面的距离由l1表示，其光学距离由ol1表示，则表示从发光层的最大发射位置到第二界面的距离由l2表示，其光学距离由ol2表示，并且m1和m2各自表示整数，分别满足以下公式(1-1)、(1-2)、(1-3)和(1-4)。
0.7{-φ1/(2π)+m1}≤2×ol1/λ≤1.2{-φ1/(2π)+m1}(1-1)
0.7{-φ2/(2π)+m2}≤2×ol2/λ≤1.2{-φ2/(2π)+m2}(1-2)
l1<l2(1-3)
m1<m2(1-4)
在此，
λ：在发光层中产生的光的光谱的最大峰值波长(或者在发光层中产生的光波长中的期望波长)
φ1：第一个界面反射的光的相移量(单位：弧度)
假设满足-2π<φ1≤0。
φ2：第二个界面反射的光的相移量(单位：弧度)
假设满足-2π<φ2≤0。
在此，可以满足可使光提取效率最大化的m1＝0和m2＝1。
应注意的是，从发光层的最大发射位置到第一界面的距离l1意味着从发光层的最大发射位置到第一界面的实际距离(物理距离)，并且从发光层的最大发射位置到第二界面的距离l2意味着从发光层的最大发射位置到第二界面的实际距离(物理距离)。另外，该光学距离也称为光路长度，并且当光线穿过具有折射率n的介质一l距离时，通常意味着n×l。这同样适用于以下描述。因此，如果有机层(或有机层和层间绝缘膜)的平均折射率由nave表示，则存在关系：
ol1＝l1×nave和
ol2＝l2×nave.
在此，平均折射率nave是通过将构成有机层(或有机层和层间绝缘膜)的各层的折射率与厚度的积求和，并将所得的和除以有机层(或有机层和层间绝缘膜)的厚度所获得的。
第一电极、第二电极和光反射层吸收一部分入射光并反射其余部分。因此，在反射光中发生相移。相移量φ1和φ2可以通过例如使用椭圆偏振计来测量构成第一电极、第二电极和光反射层的材料的复折射率的实数部分和虚数部分的值，并基于这些值进行计算(参见例如，“principlesofoptic”,maxborn和emilwolf,1974(pergamonpress))来确定。应注意的是，有机层、层间绝缘膜等的折射率也可以通过利用椭圆偏振计的测量来确定。
如上所述，在具有谐振器结构的有机el显示装置中，实际上，通过在白色发光元件中包含红色滤色器层而构成的红色发光元件使得从发光层发射的红色光谐振，并且从阴极电极发出红光(在红色区域具有光谱峰值的光)。此外，通过在白色发光元件中包含绿色滤色器层而构成的绿色发光元件使得从发光层发射的绿色光发生谐振，并且从阴极电极发出绿光(在绿色区域具有光谱峰值的光)。而且，在白色发光元件中包含蓝色滤色器层而构成的蓝色发光元件使得从发光层发出的蓝色光发生谐振，并且从阴极电极发出蓝光(在蓝色区域具有光谱峰值的光)。也就是说，仅需要通过确定发光层中产生的光的波长中的期望波长λ(具体而言，红色光、绿色光和蓝色光的波长)并基于公式(1-2)、(1-2)、(1-3)和(1-4)确定红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件各自中的ol1和ol2等各种参数，来设计每个发光元件。
构成光反射层的材料的实施例包括铝、铝合金(例如，al-nd)、ti/al叠层结构、铬(cr)、银(ag)和银合金(例如ag-pd-cu或ag-sm-cu)。例如，光反射层可以通过以下方法形成：气相沉积法，其包括电子束气相沉积法、热丝气相沉积法和真空气相沉积法、溅射法、cvd法和离子电镀法；电镀法(有电电镀法或无电电镀法)；剥离法；激光烧蚀法；溶胶-凝胶法等。
例如，层间绝缘膜可以由构成上述层间绝缘层的材料构成。
在有机el显示装置中，空穴传输层(空穴供应层)的厚度和电子传输层(电子供应层)的厚度理想地彼此基本相等。或者，电子传输层(电子供应层)的厚度可以大于空穴传输层(空穴供应层)的厚度。因此，可以在低驱动电压下以高效率所需的量充分地向发光层供应电子。也就是说，通过在阳极电极和发光层之间设置空穴传输层并且通过形成具有膜厚小于电子传输层的膜的空穴传输层，可以增加空穴的供应。此外，这使得可以获得载流子平衡，其中空穴和电子不会过量或不足，并且获得足够大载流子供应量。因此，可以获得高发射效率。此外，由于不存在空穴和电子的过量或不足，载流子平衡几乎不崩溃，驱动劣化得到抑制，并且发射寿命可以延长。
在本公开的显示装置等中，在一个像素(或子像素)由一个发光元件(显示元件)构成的形式中，像素(或子像素)的排列的实施例包括条形排列、对角排列、三角形排列和矩形排列，但不限于此。另外，在通过组装多个发光元件(显示元件)构成一个像素(或子像素)的形式中，像素(或子像素)的排列的实施例包括条纹排列，但不限于此。
在显示装置或发光装置的最外侧发光表面(第一基板或第二基板的外表面)上，可以形成紫外线吸收层、污染防止层、硬涂层或抗静电层，或者可以设置保护构件。
例如，本公开的显示装置等可以用作构成个人计算机的监视器装置，或者包含在电视接收器、移动电话、个人数字助理(pda)或游戏机中的监视器装置。或者，本公开的显示装置等可以应用于电子取景器(evf)或头戴式显示器(hmd)。或者，本公开的显示装置等可以构成诸如电子书或电子报纸的电子纸，诸如信号板、海报或黑板的公告牌，替代打印纸的可重写纸，家用电器的显示单元，点卡等的卡显示单元或者电子广告或电子pop中的图像显示装置。本公开的发光装置可以构成各种照明装置，包括用于液晶显示装置的背光装置和平面光源装置。
[实施例1]
实施例1涉及根据本公开的第一方面的显示装置(具体而言，有机el显示装置)。图1示出实施例1的显示装置的示意性局部剖视图。另外，图2示出在实施例1的显示装置中包括缺陷区域和正常区域的发光元件的示意性局部放大剖视图，以及图3示出在常规显示装置中包括缺陷区域和正常区域的发光元件的示意性局部放大剖视图。此外，图4a和图4b示出叠层结构的概念图。图1仅示出不包括缺陷区域的发光元件。下面描述的实施例1的显示装置或实施例2或实施例3的显示装置是彩色显示器的有源矩阵型显示装置，并且是顶部发射型显示装置。也就是说，经由第二基板发光。
实施例1的显示装置是具有以二维矩阵排列的发光元件(具体而言，有机el元件)10的显示装置。另外，每个发光元件10包括(a)形成于基板上的第一电极51，(b)形成在第一电极51上的叠层结构70，和(c)形成在叠层结构70上的第二电极52。
具体而言，下述实施例1的显示装置或实施例2或实施例3的显示装置包括第一基板11、第二基板12以及位于第一基板11和第二基板11之间并以二维矩阵排列的多个发光元件(显示元件)10，并经由第二基板12发光。或者，在另一个表述中，下述实施例1的显示装置或实施例2或实施例3的显示装置包括第一基板11、第二基板12和夹在第一基板11和第二基板12的图像显示单元13。在图像显示单元13中，多个发光元件10以二维矩阵排列。作为发光元件的有机el元件在第一方向和第二方向上以二维矩阵排列，并且在与第一方向正交的方向上延伸。
另外，在实施例1的显示装置中，叠层结构70通过从第一电极51侧顺次层叠至少以下而形成：
(b-1)包括含有有机发光材料的第一发光层71a的第一有机层71；
(b-2)电荷产生层74，其中层叠了注入第一载流子的第一层74a和注入第二载流子的第二层74b；以及
(b-3)包括含有有机发光材料的第二发光层72a的第二有机层72。通过设置电荷产生层，发光层可以更有效地发光。
顺便提及，在实施例1的显示装置中，叠层结构70更具体地通过从第一电极51侧顺次层叠以下而形成：
包括含有有机发光材料的第一发光层71a的第一有机层71；
第一电荷产生层74，其中层叠了注入第一载流子的第一层74a和注入第二载流子的第二层74b；
包括含有有机发光材料的第二发光层72a的第二有机层72；
第二电荷产生层75，其中层叠了注入第一载流子的第一层75a和注入第二载流子的第二层75b；以及
包括含有有机发光材料的第三发光层73a的第三有机层73。
在以下描述中，基于第一电荷产生层74，电荷产生层可以被简称为“电荷产生层74”以用于描述。然而，第二电荷产生层75也具有与第一电荷产生层74相同的配置和结构。此外，在图2和图3中，为简化附图，未示出第二电荷产生层75和第三有机层73。
在后述实施例1的显示装置或实施例2或实施例3的显示装置中，保护膜14和密封层(密封树脂层)15设置在第二电极52的上方，即第二电极52和第二基板12之间。例如，设置绝缘或导电保护膜14是为了防止湿气到达下述的叠层结构70或有机层170，并且具体地例如包含sio2类材料或sin类材料。保护膜14经由包括例如丙烯酸粘合剂或环氧基粘合剂的密封层(密封树脂层)15粘合到第二基板12。滤色器层cf形成在密封层15和第二基板12之间。在滤色器层cf和滤色器层cf之间形成遮光层(黑矩阵层)bm。滤色器层cf和遮光层bm形成为接触第二基板12。
另外，在实施例1的显示装置中，如图2所示，在缺陷区域81中，叠层结构70在层叠方向上处于不连续状态或非均匀状态。另外，在包括缺陷区域81的发光元件中，电荷产生层74在缺陷区域81中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域81以外的区域(其中叠层结构70在层叠方向处于均匀状态的区域，称为“正常区域82”)中处于低电阻状态。具体而言，缺陷区域81中的电荷产生层74的第一层74a处于高电阻状态或绝缘状态，并且第一层74a的这个区域由附图标记74a'表示。另外，在正常区域82中处于低电阻状态的第一层74a的区域由附图标记74a”表示。缺陷区域81中的电荷产生层74的第一层74a(区域74a')延伸到第一电极51。
另一方面，在常规显示装置中，如图3所示，在包括其中叠层结构70在层叠方向上呈不连续状态或非均匀状态的缺陷区域81的发光元件中，包括含有带导电性的lify的第一层的电荷产生层174延伸到第一电极51，并且在电荷产生层174和第一电极51之间发生短路。应注意的是，缺陷区域81中的电荷产生层174的第一层174a处于低电阻状态，并且第一层74a的这个区域由附图标记174a'表示。此外，正常区域82中处于低电阻状态的第一层174a的区域由附图标记174a”表示。如上所述，在电荷产生层174和第一电极51之间引起的短路导致诸如颜色不均匀性或颜色偏移的图像质量劣化。
在实施例1的显示装置中，第一电极51构成阳极电极，第二电极52构成阴极电极。另外，第一载流子是电子，第二载流子是空穴。另外，构成电荷产生层74的第一层74a(例如，用于供应作为第一载流子的电子的层)由包含碱金属或碱土金属的材料构成。具体而言，构成缺陷区域81中的电荷产生层74的第一层(区域74a')包含caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)。同时，构成电荷产生层74的第一层(区域74a”)在缺陷区域81以外的区域(正常区域82)中的组成与构成电荷产生层74的第一层(区域74a')在缺陷区域81中的组成不同。更具体而言，在实施例1中，第一层(区域74a”)包含califx和构成有机层的材料混合在一起的材料，并且是导电组合物。另一方面，第一层(区域74a')含有caoxny，还含有构成第一层(区域74a')的物质，并且由于caoxny的存在而整体处于高电阻状态或绝缘状态。构成电荷产生层74的第二层74b(例如，用于供应作为第二载流子的空穴的层)包括hat6cn。
此外，缺陷区域81以外的区域(正常区域82)中的电荷产生层74的厚度大于缺陷区域81中的电荷产生层74的厚度。具体而言，缺陷区域81中的电荷产生层74的厚度为5nm或以上，并且缺陷区域81以外的区域(正常区域82)中的电荷产生层74的厚度为10nm或以上(更具体而言，例如20nm)。
在实施例1的显示装置中，一个像素由三个子像素(三个发光元件)构成，该三个子像素是红色显示子像素spr(红色发光元件10r)、绿色显示子像素spg(绿色发光元件10g)和蓝色显示子像素spb(蓝色发光元件10b)。第二基板12包括滤色器层cfr、cfg和cfb。每个颜色的发光子像素由发出白光的发光元件(有机el元件)构成，并且包括滤色器层cfr、cfg和cfb。也就是说，叠层结构70本身整体发射白光。红色发光元件(红色显示元件)10r，绿色发光元件(绿色显示元件)10g和蓝色发光元件(蓝色显示元件)10b除了滤色器层cf之外具有相同的配置和结构。另外，如上所述，遮光层(黑色矩阵层)bm设置在滤色器层cf和滤色器层cf之间。例如，像素的数量是1920×1080。一个发光元件10构成一个子像素，并且发光元件(具体而言，有机el元件)10的数量是像素数量的三倍。
在下述实施例1的显示装置或实施例2或实施例3的显示装置中，第一电极51用作阳极电极，第二电极52用作阴极电极。第一基板11和第二基板12的每个包含玻璃基板。第一电极51基于真空气相沉积法和蚀刻法的组合而形成。第二电极52的膜具体通过成膜方法形成，其中成膜颗粒具有小的能量，诸如真空气相沉积方法，并且不形成图案。下面描述的叠层结构70或有机层170未形成图案。在下述实施例1的显示装置或实施例2的显示装置中，第一电极51包含光反射材料，具体而言为al-nd合金或al-ni合金。在实施例1的显示装置中，第二电极52包括mg-ag合金。
在实施例1的显示装置或下述实施例2或实施例3的显示装置中，第一电极51形成在基板上。基板包括第一基板11，在第一基板上形成的驱动电路以及覆盖第一基板和驱动电路的层间绝缘层40。更具体而言，第一电极51设置在包括sion的层间绝缘层40上并且基于cvd方法形成。此外，层间绝缘层40覆盖形成在第一基板11上的有机el元件驱动单元。有机el元件驱动单元由多个tft(薄膜晶体管)20构成。tft20经由设置在层间绝缘层40中的接触插塞26电连接到第一电极51。下面描述的叠层结构70或有机层170的实际发光部被包含sio2的绝缘层60包围。应注意的是，在附图中，对于一个有机el元件驱动单元示出一个tft20。
tft20由形成在第一基板11上的栅极电极21、形成在第一基板11和栅极电极21上的栅极绝缘层22、形成在栅极绝缘层22上的源极/漏极区域24和形成在源极/漏极区域24之间以面向栅极电极21的沟道形成区域23构成。
在实施例1的显示装置中，包括含有有机发光材料的发光层的叠层结构70被设置为所有像素共有的连续层。通过颜色混合产生白光的叠层结构70从第一电极侧依次包括：例如，
[a]由层叠空穴注入层、空穴传输层、发光层(具体而言，作为红色发光层的第一发光层71a)和电子传输层的叠层结构构成的第一有机层71；
[c]由层叠空穴注入层、空穴传输层、发光层(具体而言，作为绿色发光层的第二发光层72a)和电子传输层的叠层结构构成的第二有机层72；以及
[e]由层叠空穴注入层、空穴传输层、发光层(具体而言，作为蓝色发光层的第三发光层73a)和电子传输层的叠层结构构成的第三有机层73。另外，
[b]第一电荷产生层74形成在第一有机层71和第二有机层72之间，
[d]第二电荷产生层75形成在第二有机层72和第三有机层73之间。
例如，空穴注入层将空穴注入到空穴传输层中，并且包括六氮杂苯并菲衍生物。例如，空穴传输层将从空穴注入层注入的空穴传输到发光层，并且包括4,4',4"-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-mtdata)或α-萘基苯基二胺(αnpd)。例如，红色发光层利用有机el现象产生红光，并且通过将30％质量的2,6-双[(4'-甲氧基二苯基氨基)苯乙烯基]-1,5-二氰基萘(bsn)与4,4'-双(2,2-二苯基乙烯基)联苯(dpvbi)混合而形成。例如，绿色发光层利用有机el现象产生绿光，并且通过将5％质量的香豆素6与dpvbi混合而形成。蓝色发光层利用有机el现象产生蓝色光，并且通过将2.5％质量的4,4'-双[2-{4-(n,n-二苯基氨基)苯基}乙烯基]联苯(dpavbi)与dpvbi混合而形成。例如，电子传输层将电子传输到发光层，并且包括8-羟基喹啉铝(alq3)。然而，构成这些层的材料是说明性的，而不限于这些材料。
在实施例1或下述实施例2的显示装置中，发光元件10可以具有谐振器结构，在该谐振器结构中，下面描述的叠层结构70或有机层170是谐振部分。在这种情况下，为了适当地调节从发光面到反射面(具体而言，例如第一电极51和第二电极52)的距离，下面描述的叠层结构70或有机层170的厚度优选为8×10-8m以上并更优选为5×10-7m以下，以及更优选为1.5×10-7m以上且3.5×10-7m以下。
以下，描述实施例1的显示装置(有机el显示装置)的制造方法的概要。
准备第二基板12。具体而言，通过已知方法在第二基板12上形成滤色器层cf和遮光层bm。
[步骤100]
同时，基于已知的tft制造工艺在第一基板11上形成发光元件驱动单元，然后基于cvd方法在整个表面上形成层间绝缘层40。然后，在层间绝缘层40的位于tft20的源极/漏极区域24中的一个之上的部分中，基于光刻技术和蚀刻技术形成连接孔。随后，例如，基于溅射方法在包括连接孔的层间绝缘层40上形成金属层。其后，基于光刻技术和蚀刻技术来图案化金属层，并且由此可以在层间绝缘层40上形成第一电极51。此外，接触插塞26可以形成在层间绝缘层40中。第一电极51对于每个发光元件是单独的。在少量发光元件中，第一电极缺陷部分由于第一电极上存在颗粒(异物)或突起或由于某种原因在第一电极中形成断裂、切割部分或碎裂而产生。也就是说，缺陷区域81包括存在于第一电极51上的颗粒、存在于第一电极51上的突起、形成于第一电极51中的断裂、形成在第一电极51中的切割部分或形成在第一电极51中的碎裂。
[步骤110]
之后，基于cvd法在整个表面上形成包含sio2的绝缘层60。之后，基于光刻技术和蚀刻技术，在位于第一电极51上方的绝缘层60的部分中形成开口61，并且第一电极51暴露于开口61的底部。开口61的平面形状的实施例包括正方形、四角圆角的正方形、矩形、四角圆角的矩形、圆形和椭圆形。
[步骤-120]
之后，在暴露于开口61的底部的第一电极51的部分和绝缘层60上，基于真空气相沉积法形成叠层结构70的膜：叠成结构包括第一有机层71、第二有机层72和第三有机层73，并且第一电荷产生层74和第二电荷产生层75的膜基于通过真空沉积的共气相沉积法形成。随后，包含mg-ag合金的第二电极52基于例如真空气相沉积法(共气相沉积法)形成在叠层结构70的整个表面上。如此，例如，可以在真空气氛中在第一电极51上连续形成叠层结构70和第二层电极52的膜。之后，例如，通过cvd法或pvd法在整个表面上形成保护膜14。由于在第一电极51中产生的第一电极缺陷部分，叠层结构70在层叠方向上处于不连续状态或不均匀状态。
顺便提及，叠层结构70的最下层可以由电荷注入/传输层构成，并且在形成叠层结构70时，电荷注入/传输层的至少一部分可以在绝缘层60中的开口61的边缘61a处处于不连续状态(阶段不连续状态)。也就是说，电荷注入/传输层进入不连续状态或高电阻状态。此外，结果，电荷注入/传输层进入高电阻状态。因此，可以防止发生泄漏电流经由电荷注入/传输层在特定发光元件的第一电极和构成相邻发光元件的第二电极之间流动的现象。顺便提及，具体而言，电荷注入/传输层可以由空穴注入层构成。在未形成空穴注入层而是形成空穴传输层的情况下，电荷注入/传输层可以由空穴传输层构成。
[步骤-130]
最后，保护膜14和第二基板12经由密封层(密封树脂层)15彼此接合。这样，可以获得图1所示的显示装置。
由于在缺陷区域81中存在许多氧原子或氮原子，所以这些氧原子或氮原子在电荷产生层74和75的膜形成期间或在随后的热处理期间与构成电荷产生层74和75的原子(例如，ca)结合，并且电荷产生层74和75(具体而言，第一层74a和75a)在缺陷区域81中被氧化或氮化成为caoxny。在包括缺陷区域81的发光元件中，电荷产生层74和75在缺陷区域81中处于高电阻状态或绝缘状态。同时，在缺陷以外的区域(正常区域82)中，构成电荷产生层74和75的原子(例如，ca)几乎不被氧化或氮化。因此，正常区域82中的电荷产生层74和75保持在低电阻状态。
因此，与现有技术不同，可以可靠地防止电荷产生层与第一电极之间的短路。可以制造具有高可靠性、长寿命、高亮度、高效率和高显示质量的显示装置，而不会大量增加制造步骤的数量。
在玻璃基板上形成含有铝的第一电极。对应于颗粒(异物)的二氧化硅珠散布在第一电极上。在含有二氧化硅珠的第一电极上形成有机层。在有机层上依次形成califx层、含有mg-ag合金的第二电极和保护膜。图10示出由此获得的并且通过实验制造的发光元件的扫描透射型电子显微镜(stem)的照片。应注意的是，在形成保护膜期间在保护膜中形成“巢”。另外，图11示出在与图10所示的stem照片相同的视野中通过能量色散x射线光谱(edx)对钙原子的分析结果和氧原子的分析结果的照片。从图11的照片来看，发现在位于二氧化硅珠附近的califx层中不仅包含钙原子而且包含氧原子。应注意的是，由于黑白照片，图11的照片不太清楚。然而，在分析结果的实际照片中，明确证实了califx层中存在氧原子。
顺便提及，如图5a和图5b的概念图所示，叠层结构70可以由蓝色发光有机层和黄色发光有机层的两层构成，或者蓝色发光有机层和橙色发光有机层的两层构成。叠层结构可以具有至少两个发射相同颜色的光的有机层。
[实施例2]
实施例2涉及根据本公开的第二方面的显示装置。实施例2的显示装置与实施例1的显示装置不同之处在于叠层结构的构造。实施例2的显示装置的示意性局部剖视图与图1的大致相同。如图6所示的包括缺陷区域和正常区域的发光元件的示意性局部放大剖面图和图7和图8中的概念图所示，实施例2的显示装置具有以二维矩阵排列的发光元件10，每个发光元件10通过顺次层叠以下来形成：
(a)形成在基板上的第一电极51；
(b)包括含有有机发光材料的发光层170a的有机层170；以及
(c)第二电极152。
此外，每个发光元件10还包括在第二电极152和有机层170之间或者在第一电极51和有机层170之间(具体而言，在实施例2，在第二电极152和有机层170之间)的电极连接层90。在包括其中有机层170在厚度方向上处于不连续状态或不均匀状态的缺陷区域91的发光元件中，电极连接层90在缺陷区域91中处于高电阻状态或绝缘状态区域91，而在缺陷区域91以外的区域(正常区域92)中处于低电阻状态。有机层170的构造仅需要与实施例1中的第一有机层71、第二有机层72和第三有机层73中的任一个的构造相同。
在实施例2的显示装置中，与实施例1相同，第一电极51构成阳极电极，第二电极152构成阴极电极。与实施例1不同，第二电极152包括izo等透明导电材料。电极连接层90由包含碱金属或碱土金属的材料构成。具体而言，缺陷区域91中的电极连接层90包括caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)。另一方面，缺陷区域91以外的区域(正常区域92)的电极连接层90的组成与缺陷区域91中的电极连接层90的组成不同。更具体而言，在实施例2中，缺陷区域91中的电极连接层90的部分90'包含caoxny，并且还含有构成有机层的材料。caoxny的存在使整个部分成为高电阻状态或绝缘状态。同时，正常区域92中的电极连接层90的部分90”包含califx，还包含构成有机层的材料，并且具有导电成分。缺陷区域91中的电极连接层90的部分90'延伸到第一电极51。此外，缺陷区域以外的区域中的电极连接层90的厚度(部分90”的厚度)比缺陷区域中的电极连接层90的厚度(部分90'的厚度)厚。具体而言，缺陷区域91中的电极连接层90(部分90')的厚度为5nm或以上，并且缺陷区域91以外的区域中的电极连接层90(部分90”)的厚度为10nm或以上(更具体而言，例如20nm)。
与实施例1不同，一个像素由三个子像素(三个发光元件)构成，该三个子像素是具有红色发光有机层并由发射红光的发光元件构成的红色显示子像素spr(红色发光元件10r)、具有绿色发光有机层并由发射绿光的发光元件构成的绿色显示子像素spg(绿色发光元件10g)和具有蓝色发光有机层并且由发射蓝光的发光元件构成的蓝色显示子像素spb(蓝色发光元件10b)。顺便提及，即使在这些发光元件中，通过包含滤色器层也可以进一步提高色纯度。
以下，将对实施例2的显示装置(有机el显示装置)的制造方法的概要进行描述。
如实施例1那样，准备第二基板12。具体而言，基于已知的方法在第二基板12上形成滤色器层cf和遮光层bm。
[步骤200]
以与实施例1中的[步骤-100]类似的方式在基板上形成第一电极51。在少量发光元件中，第一电极缺陷部分由于第一电极上存在颗粒(异物)或突起或由于某种原因在第一电极中形成断裂、切割部分或碎裂而产生。
[步骤-210]
之后，执行与实施例1中的[步骤-110]类似的步骤。
[步骤-220]
之后，以与实施例1中的[步骤-120]类似的方式，在暴露于开口61底部的第一电极51的一部分以及绝缘层60上形成有机层170。随后，以与实施例1中的[步骤-120]类似的方式，在有机层170上形成电极连接层90而不是电荷产生层74。此后，以与实施例1中的[步骤-120]类似的方式，在电极连接层90的整个表面上形成包括诸如izo的透明导电材料的第二电极152。这样，例如，可以在真空气氛中在第一电极51上连续形成有机层170、电极连接层90和第二电极152的膜。之后，例如，通过cvd法或pvd法在整个表面上形成保护膜14。由于在第一电极51中产生的第一电极缺陷部分，产生缺陷区域91，在缺陷区域91中有机层170在厚度方向上处于不连续状态或不均匀状态。也就是说，缺陷区域91包括存在于第一电极51上的颗粒、存在于第一电极51上的突起、形成于第一电极51中的断裂、形成在第一电极51中的切割部分或形成在第一电极51中的碎裂。
[步骤230]
最后，保护膜14和第二基板12通过密封层(密封树脂层)15彼此接合。这样，可以获得图1和图6所示的显示装置。
由于在缺陷区域91中存在许多氧原子或氮原子，所以这些氧原子或氮原子在电极连接层90的膜形成期间或在随后的热处理期间与构成电极连接层90的原子(例如，ca)结合，并且电极连接层90在缺陷区域91中被氧化或氮化成为caoxny。在包括其中有机层170在厚度方向上处于不连续状态或不均匀状态的缺陷区域91的发光元件中，电极连接层90在缺陷区域91中处于高电阻状态或绝缘状态。同时，在缺陷以外的区域(正常区域92)中，构成电极连接层90的原子(例如，ca)几乎不被氧化或氮化。因此，正常区域92中的电极连接层90保持在低电阻状态。
因此，与现有技术不同，即使不形成电阻层，也可以可靠地防止第二电极与第一电极之间的短路。可以制造具有高可靠性、长寿命、高亮度、高效率和高显示质量的显示装置，而不会大量增加制造步骤的数量。
作为比较例2的显示装置，以试验的方式制造了包括形成了lify层来代替形成实施例2的电极连接层90的发光元件的显示装置。在缺陷区域91中，lify层不被氧化或氮化。
另外，在实施例2的显示装置和比较例2的显示装置中，在第一电极51和第二电极152之间施加10v的电压，在第一电极51和第二电极152之间流动的电流已被不同地设定，并检查了每单位面积的暗点(具有初始发光缺陷的发光元件的数量)。图12示出其结果。实施例2的显示装置中的暗点的数量显著小于比较例2的显示装置数量的结果已给出。也就是说，已经发现，可以通过用izo等透明导电材料构成第二电极152和形成包括califx而不是lify层的电极连接层90来获得具有高显示质量的显示装置。应注意的是，在实施例2的显示装置的驱动电压与比较例2的显示装置的驱动电压之间观察不到差异。
可以使用包括实施例1中的叠层结构70和实施例2中的电极连接层90的显示装置(组合实施例1和实施例2的显示装置)。也就是说，如图8a和图8b中的概念图所示，在实施例1的显示装置中，电极连接层90可以形成在叠层结构70和第二电极52之间或叠层结构70和第一电极51之间(具体而言，例如在叠层结构70和第二电极52之间)。在包括缺陷区域81的发光元件中，电极连接层90可以在缺陷区域81中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态81。
[实施例3]
实施例3是实施例1和实施例2的变形例。在实施例3中，光反射层经由层间绝缘膜形成在第一电极下方，并且在光反射层和第二电极之间构成谐振器结构。图9示出通过修改实施例1的显示装置而获得的实施例3的显示装置的示意性局部剖面图。应注意的是，图9仅示出不包括缺陷区域的发光元件。
实施例3的发光元件10包括：
下层/层间绝缘膜31；
形成在下层/层间绝缘膜31上的光反射层37；
覆盖下层/层间绝缘膜31和光反射层37的上层/层间绝缘膜32；
形成在上层/层间绝缘膜32上的第一电极51；
至少形成在上层/层间绝缘膜32的未形成第一电极51的区域上的绝缘层60；
从第一电极51的上方形成在绝缘层60上的叠层结构70或有机层170(为了方便，以下称为“叠层结构70等”)；以及
形成在叠层结构70等上的第二电极52和152(为了方便，以下称为“第二电极52等”)。
另外，实施例3的显示装置是具有多个像素的显示装置，每个像素由以二维矩阵排列的第一发光元件10r、第二发光元件10g和第三发光元件10b构成。多个像素具有通过依次层叠最下层/层间绝缘膜33、第一层间绝缘膜34、第二层间绝缘膜35以及最上层/层间绝缘膜36而获得的叠层结构。此外，每个发光元件10r、10g和10b包括：
形成在最上层/层间绝缘膜36上的第一电极51；
至少形成在最上层/层间绝缘膜36上的未形成第一电极51的区域上的绝缘层60；
从第一电极51上方形成在绝缘层60上的叠层结构70等；以及
形成在叠层结构70等上的第二电极52等。
第一发光元件10r包括形成在最下层/层间绝缘膜33和第一层间绝缘膜34之间的第一光反射层38r。
第二发光元件10g包括形成在第一层间绝缘膜34与第二层间绝缘膜35之间的第二光反射层38g。
第三发光元件10b包括形成在第二层间绝缘膜35与最上层/层间绝缘膜36之间的第三光反射层38b。
应注意的是，第一层间绝缘膜34、第二层间绝缘膜35以及最上层/层间绝缘膜36统称为层间绝缘膜/叠层结构30。
或者，在另一个表达中，实施例3的显示装置包括第一基板11、第二基板12和夹在第一基板11和第二基板12之间的图像显示单元13。在图像显示单元13中，实施例3的多个发光元件10(10r，10g且10b)以二维矩阵排列。在此，发光元件形成在第一基板的一侧。
第一电极51包括ito。光反射层37(第一光反射层38r、第二光反射层38g和第三光反射层38b)具有钛(ti)/铝(al)的叠层结构。此外，第一基板11包括硅半导体基板，并且第二基板12包括玻璃基板。另外，在硅半导体基板上形成mosfet而不是tft。
在实施例3中，叠层结构70等可以包括实施例1中例举的材料，或者可以包括下面例举的材料。在实施例1至实施例2中，叠层结构70等也可以包括下面例举的材料。
即，在实施例3中，叠层结构70等具有空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发光层、电子传输层(etl)和电子注入层(eil)的叠层结构。叠层结构70由至少两个发射不同颜色光的有机层构成，并且从叠层结构70发射的光为白色。具体而言，叠层结构70具有层叠三个层的结构，该三个层是发射红光的红光发射有机层、发射绿光的绿光发射有机层和发射蓝光的蓝光发射有机层。红光发射元件10r、绿光发射元件10g和蓝色发光元件10b除了滤色器层和光反射层的位置以外具有相同的配置和结构。
例如，空穴注入层提高空穴注入效率，作为用于防止泄漏的缓冲层，并具有约2nm至10nm的厚度。例如，空穴注入层包括下述式(a)或(b)所示的六氮杂苯并菲衍生物。
这里，r1至r6各自独立地表示选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、芳胺基、具有20个或更少碳原子的取代或未取代的羰基、具有20个或更少碳原子的取代或未取代的羰酯基、具有20个或更少碳原子的取代或未取代烷基、具有20个或更少碳原子的取代或未取代烯基、具有20个或更少碳原子的取代或未取代烷氧基、具有30个或更少碳原子的取代或未取代的芳基、具有30个或更少碳原子的取代或未取代的杂环基、腈基、氰基、硝基和甲硅烷基的取代基、并且相邻的rms(m＝1至6)可以经由环状结构彼此结合。另外，x1至x6各自独立地表示碳原子或氮原子。
空穴传输层是提高向发光层的空穴传输效率的层。当电场施加到发光层时，发生电子和空穴的复合以产生光。电子传输层是增加向发光层的电子传输效率的层，并且电子注入层是增加向发光层的电子注入效率的层。
例如，空穴传输层包括4,4',4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺<m-mtdata>或α-萘基苯基二胺<αnpd>并具有约为40nm的厚度。
例如，叠层结构通过颜色混合产生白光，并且通过层叠如上所述的红色发光有机层、绿色发光有机层和蓝色发光有机层而形成。
在红色发光有机层中，通过施加电场，从第一电极51注入的一部分空穴和从第二电极52等注入的一部分电子重新结合而产生红光。例如，这样的红色发光有机层含有红色发光材料、空穴传输材料、电子传输材料和两种电荷传输材料中的至少一种材料。红色发光材料可以是荧光材料或磷光材料。例如，通过将30％质量的2,6-双[(4'-甲氧基二苯基氨基)苯乙烯基]-1,5-二氰基萘<bsn>与4,4-双(2,2-二苯基乙烯基)联苯<dpvbi>混合而形成具有约5nm厚度的红色发光层。
在绿色发光有机层中，通过施加电场，从第一电极51注入的一部分空穴和从第二电极52等注入的一部分电子重新结合而产生绿光。例如，这样的绿色发光有机层含有绿色发光材料、空穴传输材料、电子传输材料和两种电荷传输材料中的至少一种材料。绿色发光材料可以是荧光材料或磷光材料。例如，通过将5％质量的香豆素6与dpvbi混合而形成具有约10nm厚度的绿色发光层。
在蓝色发光有机层中，通过施加电场，从第一电极51注入的一部分空穴和从第二电极52等注入的一部分电子重新结合而产生蓝光。例如，这样的蓝色发光有机层含有蓝色发光材料、空穴传输材料、电子传输材料和两种电荷传输材料中的至少一种材料。蓝色发光材料可以是荧光材料或磷光材料。例如，通过将2.5％质量的4,4'-双[2-{4-(n,n-二苯基氨基)苯基}乙烯基]联苯<dpavbi>与dpvbi混合而形成具有约30nm厚度的蓝色发光层。
例如，具有约20nm厚度的电子传输层包括8-羟基喹啉铝<alq3>。例如，具有约0.3nm厚度的电子注入层包括lif、li2o等。
最下层/层间绝缘膜33、层间绝缘膜/叠层结构30，叠层结构70和第二电极52等在多个发光元件中是公用的。也就是说，最下层/层间绝缘膜33、层间绝缘膜/叠层结构30、叠层结构70和第二电极52等不形成图案并处于所谓的固体膜状态。如上所述，例如，通过形成在所有发光元件中是公用的有机层的固体膜，而不用为每个发光元件分别形成有机层(图案形成)，发光元件也可以应用于具有几英寸或更小场角或者几十微米或更小像素间距的小型高分辨率显示装置。
每个发光元件10具有使用叠层结构70等作为谐振部分的谐振器结构。顺便提及，为了适当地调节从发光表面到反射表面的距离(具体而言，从发光表面到光反射层37和第二电极52等的距离)，叠层结构70等的厚度优选为8×10-8m或以上且5×10-7m或以下，并且更优选为1.5×10-7m或以上和3.5×10-7m或以下。在具有谐振器结构的有机el显示装置中，实际上，红色发光元件10r使从发光层发射的红色光谐振，并且从第二电极52等发射红光(在红色区域中具有光谱峰值的光)。此外，绿色发光元件10g使从发光层发射的绿光谐振，并且从第二电极52等发射绿光(在绿色区域中具有光谱峰值的光)。此外，蓝色发光元件10b使从发光层发射的蓝色光谐振，并且从第二电极52等发射蓝光(在蓝色区域中具有光谱峰值的光)。
在实施例3中，在硅半导体基板(第一基板11)上形成的晶体管(具体而言，例如mosfet)120设置在下层/层间绝缘膜31(最下层/层间绝缘膜33)的下方。另外，第一电极51经由形成在最下层/层间绝缘膜33和层间绝缘膜/叠层结构30中的接触孔(接触插塞)26连接到形成在硅半导体基板(第一基板11)上的晶体管120。这里，包括mosfet的晶体管120由栅电极121、栅极绝缘层122、沟道形成区域123和源极/漏极区域124构成。元件隔离区125形成在晶体管120之间，并且由此，晶体管120彼此分离。应注意的是，这样的配置和结构可以应用于实施例1和实施例2。另外，实施例1中描述的配置和结构可以应用于实施例3。
除了上述要点之外，实施例3的显示装置的配置和结构可以与实施例1和实施例2的显示装置的配置和结构类似，因此将省略详细描述。
[实施例4]
实施例4涉及根据本公开内容的第一方面的发光装置。如图4a和图4b或图5a和图5b中的概念图所示，发光装置包括：
(a)形成在基板上的第一电极51；
(b)形成在第一电极51上的叠层结构70；以及
(c)形成在叠层结构70上的第二电极52。另外，叠层结构70通过从第一电极51侧顺次层叠至少以下形成：
(b-1)包括含有有机发光材料的第一发光层71a的第一有机层71；
(b-2)电荷产生层74，其中层叠了注入第一载流子的第一层和注入第二载流子的第二层；以及
(b-3)包括含有有机发光材料的第二发光层72a的第二有机层72。
电荷产生层74在缺陷区域81中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域81以外的区域中处于低电阻状态。
也就是说，在实施例4的这种发光装置中，整个发光装置由实施例1的显示装置中的一个发光元件构成。然而，与实施例1的显示装置不同，不需要滤色器层，并且从发光装置发射白光。
顺便提及，如在实施例1的显示装置中那样，第一电极51构成阳极电极，第二电极52构成阴极电极，第一载流子是电子，第二载流子是空穴，并且构成电荷产生层74的第一层由包含碱金属或碱土金属的材料构成。此外，构成缺陷区域81中的电荷产生层74的第一层包含caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，构成缺陷区域81以外的区域中的电荷产生层74的第一层的组成不同于构成缺陷区域81中的电荷产生层74的第一层的组成。另外，在缺陷区域81以外的区域(正常区域82)中的电荷产生层74的厚度大于缺陷区域81中的电荷产生层74的厚度。缺陷区域81中的电荷产生层74的厚度为5nm或以上，并且缺陷区域81以外的区域中的电荷产生层74的厚度为10nm或以上。
或者，实施例4涉及根据本公开的第二方面的发光装置。如图7a和图7b或图8a和图8b所示，发光装置包括通过顺次层叠以下形成的发光部：
(a)形成在基板上的第一电极51；
(b)包括含有有机发光材料的发光层的有机层170；以及
(c)第二电极152。
发光部还包括在第二电极152和有机层170之间或者在第一电极51和有机层170之间(具体而言，在第二电极152和有机层170之间)的电极连接层90。
电极连接层90在缺陷区域91中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域91以外的区域(正常区域92)中处于低电阻状态。
即，在实施例4的这种发光装置中，整个发光装置由实施例2的显示装置中的一个发光元件构成。然而，与实施例2的显示装置不同，从发光装置发射白光。
顺便提及，如在实施例2的显示装置中，电极连接层90可以包括含有碱金属或碱土金属的材料。此外，在这种情况下，缺陷区域91中的电极连接层90包括caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，缺陷区域91以外的区域(正常区域92)中的电极连接层90的组成与缺陷区域91中的电极连接层90的组成不同。此外，缺陷区域91以外的区域(正常区域92)中的电极连接层90的厚度大于缺陷区域91中的电极连接层90的厚度。缺陷区域91的电极连接层90的厚度为5nm或以上，缺陷区域91以外的区域中的电极连接层90的厚度为10nm或以上。
另外，电极连接层90可以形成在叠层结构70与第二电极52之间或叠层结构70与第一电极51之间(具体而言，叠层结构70与第二电极52之间)。电极连接层90可以在缺陷区域81中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域81以外的区域中处于低电阻状态。
由于在缺陷区域81和缺陷区域91中存在许多氧原子或氮原子，所以这些氧原子或氮原子在叠层结构70等的膜形成期间或在随后的热处理期间与构成电荷产生层74或电极连接层90的原子(例如，ca)结合，并且电荷产生层74或电极连接层90在缺陷区域81和缺陷区域91中被氧化或氮化成为caoxny。在包括其中电荷产生层74或有机层170在层叠方向(厚度方向)上处于不连续状态或不均匀状态的缺陷区域81和缺陷区域91的发光部中，电荷产生层74或电极连接层90在缺陷区域81和缺陷区域91中处于高电阻状态或绝缘状态。同时，在缺陷区域以外的区域(正常区域82和正常区域92)中，构成电荷产生层74或电极连接层90的原子(例如，ca)几乎不被氧化或氮化。因此，正常区域82和正常区域92中的电荷产生层74或电极连接层90保持在低电阻状态。因此，不同于现有技术，即使不形成电阻层，也可以可靠地防止电荷产生层74或第二电极52与第一电极51之间的短路。可以制造具有高可靠性、长寿命、高亮度、高效率和高显示质量的发光装置，而不会大量增加制造步骤的数量。
迄今为止，已经基于优选实施例描述了本公开的显示装置。然而，本公开的显示装置或发光装置不限于这些实施例。实施例中描述的显示装置、发光元件、发光装置和发光部的配置和结构，构成显示装置、发光元件以及发光部的各种材料，用于制造显示装置、发光元件、发光装置和发光部的方法等是说明性的并且可以被适当的修改。在实施例1中，一个像素仅由通过白色发光元件和滤色器层的组合形成的三个子像素构成。然而，一个像素可以由通过添加发色白光的发光元件获得的四个子像素形成。或者，在实施例2中，一个像素可以由通过添加由发射白光(或发出互补色光的发光元件)的发光元件构成的子像素获得的四个子像素(发光元件)构成。
在实施例中，已经基于从第二基板发光的顶部发射型显示装置进行了描述。然而，可以使用从第一基板发光的底部发射型显示装置。在这种情况下，实施例1至实施例4中描述的叠层结构、有机层、第一电极和第二电极的构造仅需要颠倒过来。此外，仅需要使用其中滤色器层设置在第一基板上的片上滤色器(occf)结构，来代替将滤色器层设置在第二基板上。
应注意的是，本公开可以具有以下配置。
[a01]《显示装置：第一方面》
具有以二维矩阵排列的发光元件的显示装置，
其中，每个发光元件包括：
(a)形成在基板上的第一电极；
(b)在第一电极上形成的叠层结构；以及
(c)形成在叠层结构上的第二电极，
该叠层结构是通过从第一电极侧顺次层叠至少以下形成的：
(b-1)包括含有有机发光材料的第一发光层的第一有机层；
(b-2)电荷产生层，其中层叠了注入第一载流子的第一层和注入第二载流子的第二层；以及
(b-3)包括含有有机发光材料的第二发光层的第二有机层，
在包括缺陷区域的发光元件中，电荷产生层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
[a02]根据[a01]所述的显示装置，其中，
第一电极构成阳极电极，第二电极构成阴极电极，
第一载流子是电子，第二载流子是空穴，
构成电荷产生层的第一层由含有碱金属或碱土金属的材料构成。
[a03]根据[a02]所述的显示装置，其中，
构成缺陷区域中的电荷产生层的第一层包含caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，以及
构成缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的第一层的组成不同于构成缺陷区域中的电荷产生层的第一层的组成。
[a04]根据[a01]至[a03]中任一项所述的显示装置，其中，缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的厚度大于缺陷区域中的电荷产生层的厚度。
[a05]根据[a04]所述的显示装置，其中，
缺陷区域中的电荷产生层的厚度为5nm或以上，
在缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的厚度为10nm或以上。
[a06]根据[a01]至[a05]中任一项所述的显示装置，其中，
在叠层结构与第二电极之间或叠层结构与第一电极之间形成电极连接层，
在包括缺陷区域的发光元件中，电极连接层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
[a07]根据[a06]所述的显示装置，其中，电极连接层由含有碱金属或碱土金属的材料构成。
[a08]根据[a07]所述的显示装置，其中，
缺陷区域中的电极连接层包括caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，以及
缺陷区域以外的区域中的电极连接层的组成与缺陷区域中的电极连接层的组成不同。
[a09]根据[a06]至[a08]中任一项所述的显示装置，其中，缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度大于缺陷区域中的电极连接层的厚度。
[a10]根据[a09]所述的显示装置，其中，
缺陷区域中的电极连接层的厚度为5nm或以上，
缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度为10nm或以上。
[a11]根据[a01]至[a10]中任一项所述的显示装置，其中，叠层结构在缺陷区域中处于不连续状态。
[a12]根据[a01]至[a11]中任一项所述的显示装置，其中，叠层结构在缺陷区域中的层叠方向上不均匀。
[a13]根据[a01]至[a12]中任一项所述的显示装置，其中，缺陷区域包括存在于第一电极上的颗粒、存在于第一电极上的突起、形成于第一电极中的断裂、形成在第一电极中的切割部分或形成在第一电极中的碎裂。
[b01]《显示装置：第二方面》
具有以二维矩阵排列的发光元件的显示装置，每个发光元件通过顺次层叠以下形成：
(a)形成在基板上的第一电极；
(b)包括含有有机发光材料的发光层的有机层；以及
(c)第二电极，其中
每个发光元件还包括在第二电极和有机层之间或者在第一电极和有机层之间的电极连接层，以及
在包括缺陷区域的发光元件中，电极连接层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
[b02]根据[b01]所述的显示装置，其中，电极连接层由包含碱金属或碱土金属的材料构成。
[b03]根据[b02]所述的显示装置，其中，
缺陷区域中的电极连接层包括caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，以及
缺陷区域以外的区域中的电极连接层的组成与缺陷区域中的电极连接层的组成不同。
[b04]根据[b01]至[b03]中任一项所述的显示装置，其中，缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度大于缺陷区域中的电极连接层的厚度。
[b05]根据[b04]所述的显示装置，其中，
缺陷区域中的电极连接层的厚度为5nm或以上，
缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度为10nm或以上。
[b06]根据[b01]至[b05]中任一项所述的显示装置，其中，有机层在缺陷区域中处于不连续状态。
[b07]根据[b01]至[b05]中任一项所述的显示装置，其中，有机层在缺陷区域中在厚度方向上不均匀。
[b08]根据[b01]至[b07]中任一项所述的显示装置，其中，
缺陷区域包括存在于第一电极上的颗粒、存在于第一电极上的突起、形成于第一电极中的断裂、形成于第一电极中的切割部分或形成于第一电极中的碎裂。
[c01]《发光装置：第一方面》
包括发光部的发光装置，该发光部包括：
(a)形成在基板上的第一电极；
(b)在第一电极上形成的叠层结构；以及
(c)形成在叠层结构上的第二电极，其中，
该叠层结构是通过从第一电极侧层叠至少以下形成的：
(b-1)包括含有有机发光材料的第一发光层的第一有机层；
(b-2)电荷产生层，其中层叠了注入第一载流子的第一层和注入第二载流子的第二层；以及
(b-3)包括含有有机发光材料的第二发光层的第二有机层，
电荷产生层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
[c02]根据[c01]所述的发光装置，其中，
第一电极构成阳极电极，第二电极构成阴极电极，
第一载流子是电子，第二载流子是空穴，
构成电荷产生层的第一层由含有碱金属或碱土金属的材料构成。
[c03]根据[c02]的发光装置，其中，
构成缺陷区域中的电荷产生层的第一层包含caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，以及
构成在缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的第一层的组成不同于构成缺陷区域中的电荷产生层的第一层的组成。
[c04]根据[c01]至[c03]中任一项所述的发光装置，其中，缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的厚度大于缺陷区域中的电荷产生层的厚度。
[c05]根据[c04]的发光装置，其中，
缺陷区域中的电荷产生层的厚度为5nm或以上，
缺陷区域以外的区域中的电荷产生层的厚度为10nm或以上。
[c06]根据[c01]至[c05]中任一项所述的发光装置，其中，
在叠层结构与第二电极之间或叠层结构与第一电极之间形成电极连接层，
电极连接层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
[c07]根据[c06]的发光装置，其中电极连接层由包含碱金属或碱土金属的材料构成。
[c08]根据[c07]所述的发光装置，其中，
缺陷区域中的电极连接层包括caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，以及
缺陷区域以外的区域中的电极连接层的组成与缺陷区域中的电极连接层的组成不同。
[c09]根据[c06]至[c08]中任一项所述的发光装置，其中，缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度大于缺陷中的电极连接层的厚度。
[c10]根据[c09]所述的发光装置，其中，
缺陷区域中的电极连接层的厚度为5nm或以上，
缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度为10nm或以上。
[c11]根据[c01]至[c10]中任一项所述的发光装置，其中，叠层结构在缺陷区域中处于不连续状态。
[c12]根据[c01]至[c11]中任一项所述的发光装置，其中，叠层结构在缺陷区域中在层叠方向上不均匀。
[c13]根据[c01]至[c12]中任一项所述的发光装置，其中，
缺陷区域包括存在于第一电极上的颗粒、存在于第一电极上的突起、形成于第一电极中的断裂、形成于第一电极中的切割部分或形成于第一电极中的碎裂。
[d01]《发光装置：第二方面》
包括发光部的发光装置，其通过顺次层叠以下形成：
(a)形成在基板上的第一电极；
(b)包括含有有机发光材料的发光层的有机层；以及
(c)第二电极，其中
发光部还包括在第二电极和有机层之间或在第一电极和有机层之间的电极连接层，
电极连接层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态，而在缺陷区域以外的区域中处于低电阻状态。
[d02]根据[d01]的发光装置，其中，电极连接层由包含碱金属或碱土金属的材料构成。
[d03]根据[d02]的发光装置，其中，
缺陷区域中的电极连接层包括caoxny或csoxny(其中1<x<10且1<y<10)，以及
缺陷区域以外的区域中的电极连接层的组成与缺陷区域中的电极连接层的组成不同。
[d04]根据[d01]至[d03]中任一项所述的发光装置，其中，缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度大于缺陷中的电极连接层的厚度。
[d05]根据[d04]的发光装置，其中，
缺陷区域中的电极连接层的厚度为5nm或以上，
缺陷区域以外的区域中的电极连接层的厚度为10nm或以上。
[d06]根据[d01]至[d05]中任一项所述的发光装置，其中，有机层在缺陷区域中处于不连续状态。
[d07]根据[d01]至[d05]中任一项的发光装置，其中，有机层在缺陷区域中在厚度方向上不均匀。
[d08]根据[d01]至[d07]中任一项所述的发光装置，其中，
缺陷区域包括存在于第一电极上的颗粒、存在于第一电极上的突起、形成于第一电极中的断裂、形成于第一电极中的切割部分或形成于第一电极中的碎裂。
参考标记列表
10发光元件(显示元件)
10r红色发光元件(第一发光元件)
10g绿色发光元件(第二发光元件)
10b蓝色发光元件(第三发光元件)
spr红色显示子像素
spg绿色显示子像素
spb蓝色显示子像素
11第一基板
12第二基板
13图像显示单元
14保护膜
15密封层(密封树脂层)
20薄膜晶体管(tft)
120mosfet
21,121栅电极
22,122栅极绝缘层
23,123沟道形成区域
24,124源极/漏极区域
125元件隔离区
26接触孔(接触插头)
30层间绝缘膜/叠层结构
31下层/层间绝缘膜
32上层/层间绝缘膜
33最下层/层间绝缘膜
34第一层间绝缘膜
35第二层间绝缘膜
36最上层/层间绝缘膜
37光反射层
38r第一光反射层
38g第二光反射层
38b第三光反射层
40层间绝缘层
51第一电极
52,152第二电极
60绝缘层
61开口
61a开口的边缘
70叠层结构
71,72,73有机层
71a,72a,73a发光层
74,75电荷产生层
74a'其中电荷产生层的第一层在缺陷区域中处于高电阻状态或绝缘状态的区域
74a"电荷产生层的第一层在正常区域中处于低电阻状态的区域
74a,75a注入了电荷生成层中的第一载流子的第一层
74b,75b注入了电荷生成层中的第二载流子的第二层
81,91缺陷区域
82,92正常区域
90电极连接层
90'缺陷区域中的电极连接层的部分
90"正常区域中的电极连接层的部分
170有机层
cf，cfr，cfg，cfb滤色器层
bm遮光层(黑色矩阵层)