本發(fā)明涉及由包含量子點(diǎn)從而構(gòu)成的發(fā)光元件像素所構(gòu)成的圖像顯示裝置，特別涉及該像素中的發(fā)光元件的構(gòu)成與配置。

背景技術(shù)：

將被稱為量子點(diǎn)的納米級(jí)的發(fā)光材料應(yīng)用于顯示器的技術(shù)受到關(guān)注。所謂量子點(diǎn)，是具有幾納米的粒徑、并由ii-vi族、iii-v族以及iv-vi族等元素組構(gòu)成的半導(dǎo)體材料的一種。當(dāng)將量子點(diǎn)視為發(fā)光材料時(shí)，作為通過(guò)能量線(紫外光、藍(lán)色光)等照射或施加電場(chǎng)而發(fā)光的材料，具有與以往的有機(jī)電致發(fā)光材料類似的性質(zhì)。

已知的是，有機(jī)電致發(fā)光材料通過(guò)主體材料與客體材料的組合而控制發(fā)光波長(zhǎng)，與此相對(duì)，量子點(diǎn)通過(guò)材質(zhì)及點(diǎn)的尺寸而使發(fā)光波長(zhǎng)發(fā)生變化。由于與有機(jī)電致發(fā)光材料相比，量子點(diǎn)具有發(fā)光效率高、且沒(méi)有濃度猝滅等優(yōu)點(diǎn)，因此受到期待。

作為使用了量子點(diǎn)的顯示裝置，例如公開了下述的發(fā)光元件，其在透明的基板上包含透光性的第一電極、與該第一電極對(duì)置的第二電極以及在無(wú)機(jī)半導(dǎo)體矩陣中含有量子點(diǎn)的多晶無(wú)機(jī)發(fā)光層。(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。另外，公開了一種量子點(diǎn)有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法：在基板上形成第一電極層，在該第一電極層上，由能夠相分離的嵌段共聚物膜形成包含納米尺寸的多個(gè)貫通孔的量子點(diǎn)模板膜(templatefilm)，在量子點(diǎn)模板膜的貫通孔內(nèi)形成包含有機(jī)發(fā)光層的量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-520603號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-146689號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

根據(jù)專利文獻(xiàn)1，利用滴加流延(dropcasting)或旋轉(zhuǎn)流延(spincasting)將量子點(diǎn)及半導(dǎo)體矩陣納米粒子的膠體分散液在基板上形成成為發(fā)光層的層，進(jìn)一步進(jìn)行退火，從而制作發(fā)光元件。關(guān)于該發(fā)光元件，僅僅是將迄今為止的使用了有機(jī)電致發(fā)光材料的發(fā)光層置換為包含量子點(diǎn)的層。并且，專利文獻(xiàn)1完全沒(méi)有提及對(duì)發(fā)光層進(jìn)行復(fù)合化使其發(fā)出白色光。

另一方面，專利文獻(xiàn)2所公開的有機(jī)電致發(fā)光元件為將發(fā)光層自身以微小柱狀的形式集合而成的元件。但是，關(guān)于上述發(fā)光元件，為了制作發(fā)光層，需要量子點(diǎn)模板膜，結(jié)果存在制造工序變得復(fù)雜、制造成本增加的問(wèn)題。如上所述，若對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行審視，則雖然著眼于量子點(diǎn)的特性，但問(wèn)題在于，還沒(méi)有開發(fā)出充分發(fā)揮上述特征的顯示裝置。

因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的目的之一在于，提供一種使用了量子點(diǎn)的新結(jié)構(gòu)的顯示裝置。另外，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的目的之一在于，提供一種圖像顯示裝置，其能夠調(diào)節(jié)從像素發(fā)出的光的光譜，且能夠調(diào)節(jié)從像素發(fā)出的光的色度。

用于解決問(wèn)題的手段

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種圖像顯示裝置，具有多個(gè)子像素構(gòu)成一個(gè)像素、且像素二維地排列而成的像素區(qū)域，子像素包含以?shī)A持電極且重疊的方式設(shè)置的多個(gè)發(fā)光層，多個(gè)發(fā)光層構(gòu)成為分別包含量子點(diǎn)材料，且發(fā)光波長(zhǎng)的峰位置彼此不同。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，具有多個(gè)子像素構(gòu)成一個(gè)像素、且像素二維地排列而成的像素區(qū)域，多個(gè)子像素中的至少一個(gè)與多個(gè)發(fā)光層并排布置，多個(gè)發(fā)光層構(gòu)成為分別包含量子點(diǎn)材料，且發(fā)光波長(zhǎng)的峰位置彼此不同。

附圖說(shuō)明

[圖1]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的發(fā)光元件的構(gòu)成的圖。

[圖2]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的構(gòu)成的立體圖。

[圖3]為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的構(gòu)成的圖。

[圖4]為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的構(gòu)成的剖面圖。

[圖5a]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的等效電路的一個(gè)例子的圖。

[圖5b]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的等效電路的一個(gè)例子的圖。

[圖6]為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的構(gòu)成的剖面圖。

[圖7]為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的構(gòu)成的剖面圖。

[圖8]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的等效電路的一個(gè)例子的圖。

[圖9]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的發(fā)光元件的構(gòu)成的圖。

[圖10]為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的構(gòu)成的圖。

[圖11]為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的構(gòu)成的剖面圖。

[圖12a]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的等效電路的一個(gè)例子的圖。

[圖12b]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的等效電路的一個(gè)例子的圖。

[圖13]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的發(fā)光元件的構(gòu)成的圖。

[圖14]為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的構(gòu)成的圖。

[圖15]為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的構(gòu)成的剖面圖。

[圖16a]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的等效電路的一個(gè)例子的圖。

[圖16b]為說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的等效電路的一個(gè)例子的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖等，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。其中，本發(fā)明能夠用許多不同的方案實(shí)施，不限定于以下例示的實(shí)施方式的記載內(nèi)容來(lái)進(jìn)行解釋。另外，為了使說(shuō)明更明確，與實(shí)際方案相比，附圖有時(shí)對(duì)各部的寬度、厚度、形狀等進(jìn)行了示意性表示，但僅為一例，不限定本發(fā)明的解釋。另外，在本說(shuō)明書和各圖中，對(duì)于已出現(xiàn)的圖，有時(shí)向與前述要素相同的要素賦予相同的附圖標(biāo)記，并適當(dāng)省略詳細(xì)說(shuō)明。

在本說(shuō)明書中，某部件或區(qū)域設(shè)于其他部件或區(qū)域“上(或下)”的情況下，只要沒(méi)有特別的限定，不僅包含其處于其他部件或區(qū)域的正上方(或正下方)的情況，也包含處于其他部件或區(qū)域的上方(或下方)的情況，即，也包含在其他部件或區(qū)域的上方(或下方)，在中間包含有其他構(gòu)成要素的情況。

[第一實(shí)施方式]

本實(shí)施方式示出這樣一種發(fā)光元件及由該發(fā)光元件構(gòu)成像素而得到的圖像顯示裝置的一個(gè)方案，所述發(fā)光元件具有將多個(gè)發(fā)光層在縱向(垂直方向)上層疊而得到的構(gòu)成。

＜發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)＞

圖1表示發(fā)光元件102a(其構(gòu)成本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素)的構(gòu)成。發(fā)光元件102a設(shè)置有多個(gè)發(fā)光層。多個(gè)發(fā)光層各自被電極夾持。圖1中所示的發(fā)光元件102a具有通過(guò)3個(gè)電極夾持2個(gè)發(fā)光層的結(jié)構(gòu)。具體而言，發(fā)光元件102a具有第一發(fā)光層106被第一電極104和第二電極108夾持，第二發(fā)光層110被第二電極108和第三電極112夾持的結(jié)構(gòu)。由于第一發(fā)光層106與第二發(fā)光層110夾持第二電極108而層疊，因此也可認(rèn)為第二電極108為上下存在的2個(gè)發(fā)光層所共有。

發(fā)光元件能夠通過(guò)夾持發(fā)光層的電極間的電位差來(lái)控制發(fā)光強(qiáng)度。關(guān)于圖1中所示的發(fā)光元件102a，第一電極104和第三電極112與驅(qū)動(dòng)電源114連接，但第一電極104、第二電極108及第三電極112分離，因此能夠通過(guò)上述3個(gè)電極間的電位差而控制2個(gè)發(fā)光層的發(fā)光強(qiáng)度。也就是說(shuō)，關(guān)于第一發(fā)光層106，通過(guò)第一電極104與第二電極108之間的電位差而控制發(fā)光強(qiáng)度，關(guān)于第二發(fā)光層110，通過(guò)第二電極108與第三電極112之間的電位差而控制發(fā)光強(qiáng)度。

關(guān)于上述發(fā)光元件102a，可視為第一發(fā)光單元(其由第一電極104、第一發(fā)光層106及第二電極108構(gòu)成)與第二發(fā)光單元(其由第二電極108、第二發(fā)光層110及第三電極112構(gòu)成)串聯(lián)連接而得到的結(jié)構(gòu)。

如上所述，在設(shè)置有多個(gè)發(fā)光層的發(fā)光元件中，通過(guò)將多個(gè)發(fā)光層各自相互層疊，并且使電極存在于各發(fā)光層之間，能夠單獨(dú)控制發(fā)光層的發(fā)光強(qiáng)度。

發(fā)光元件102a的光出射方向由電極的構(gòu)成決定。例如，在發(fā)光元件102a中，第二電極108透光性的電極，第一電極104及第三電極112中的一者為透光性電極，另一者為光反射性電極的話，由第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110發(fā)出的光從透光性電極一側(cè)的電極面發(fā)出。具體而言，若將第一電極104設(shè)為光反射性電極，將第二電極108及第三電極112設(shè)為光透過(guò)性電極的話，由第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110發(fā)出的光成為從第三電極112發(fā)出。

光反射性電極使用金屬材料形成。作為金屬材料，優(yōu)選使用鋁(al)、銀(ag)等、對(duì)可見(jiàn)光區(qū)域的光而言反射率高的金屬材料來(lái)形成。金屬材料不限于所例示的金屬的單質(zhì)元素，也可使用鋁-鈦等各種合金材料，氮化鈦等金屬氮化物等。另外，光反射性的電極不限于由金屬材料形成的單個(gè)層，也可通過(guò)將多個(gè)導(dǎo)電性的被膜層疊來(lái)形成。例如，作為光反射性電極，可通過(guò)設(shè)成在最外表面上設(shè)置包含氧化錫的氧化銦(indiumtinoxide：ito)等透明導(dǎo)電膜，在其下層設(shè)置如上文所述的金屬層的層疊結(jié)構(gòu)，從而設(shè)置光反射面。

光透過(guò)性電極能夠使用包含氧化錫的氧化銦(ito)、氧化銦·氧化鋅(indiumzincoxide：izo)等導(dǎo)電性金屬氧化物來(lái)形成。另外，也可通過(guò)具有使光透過(guò)的程度的厚度的(大約100nm以下)金屬的薄膜來(lái)形成。

第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層中的一者或兩者構(gòu)成為包含量子點(diǎn)。包含量子點(diǎn)的發(fā)光層可適用各種的形態(tài)。例如，既可以利用量子點(diǎn)的集合體形成發(fā)光層120，或者也可以將量子點(diǎn)分散在由無(wú)機(jī)或有機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成的母體材料中?；蛘撸稍O(shè)置為包含量子點(diǎn)的發(fā)光層被空穴或電子注入層、空穴或電子傳輸層等載流子注入·傳輸層夾持的方式。

量子點(diǎn)能夠使用各種材料。例如，作為量子點(diǎn)，能夠使用具有數(shù)nm至數(shù)十nm的大小的化合物半導(dǎo)體、氧化物半導(dǎo)體的微粒子。作為上述微粒子，可舉出例如由ii-vi族半導(dǎo)體構(gòu)成的(cdse、cds、cdte、zno、zns、znte、hgs、hgte、cdznse等)，由iii-v族半導(dǎo)體構(gòu)成的(inas、inp、inn、gan、insb、inasp、ingaas、gaas、gap、alp、aln、alsb、cdsete、zncdse等)，或者由iv-vi族半導(dǎo)體構(gòu)成的(pbse、pbte、pbs、pbsnte、tl2snte5等)。另外，作為量子點(diǎn)，也可使用由iv族半導(dǎo)體構(gòu)成的。例如，能夠使用單原子層的碳原子的六元環(huán)連接而以平面狀排列的石墨烯(graphene)。

量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)既可以是僅具有作為發(fā)光部位的核部的構(gòu)造，也可以是在核部的周圍具有殼部的核/殼構(gòu)造。另外，也可以設(shè)為殼/核/殼構(gòu)造等多殼構(gòu)造。需要說(shuō)明的是，所謂殼，是為了提高向核部的電子和空穴的限制功能而設(shè)置的物質(zhì)，優(yōu)選帶隙能量比核部大的物質(zhì)。利用該殼部，能夠降低由非發(fā)光躍遷導(dǎo)致的電子和空穴的損失，并提高發(fā)光效率。

包含如上所述的量子點(diǎn)的發(fā)光層能夠通過(guò)各種制法制作。例如，包含量子點(diǎn)的發(fā)光層能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)流延法，滴加流延法等溶液薄膜堆積技術(shù)來(lái)制作。

使用量子點(diǎn)的發(fā)光層的發(fā)光機(jī)理是復(fù)雜的，但可使用量子阱的模型來(lái)說(shuō)明。若考慮能帶模型而進(jìn)行說(shuō)明，則據(jù)認(rèn)為，量子點(diǎn)在發(fā)光層中形成定域化的能級(jí)，上述定域能級(jí)形成量子阱。此時(shí)，量子阱在發(fā)光層中作為發(fā)光中心而發(fā)揮作用。即，量子點(diǎn)的發(fā)光機(jī)理可認(rèn)為是：捕獲向發(fā)光層中注入的載流子，在被捕獲的載流子再結(jié)合的過(guò)程中出射光子。

量子點(diǎn)能夠通過(guò)材料的組成、粒子的尺寸而控制放出的光、即控制發(fā)光波長(zhǎng)。因而，通過(guò)將粒徑一致的量子點(diǎn)分散在發(fā)光層中，能夠獲得光譜峰變得尖銳、色純度高的發(fā)光。換言之，通過(guò)使材料的組成、粒徑不同，能夠獲得發(fā)光波長(zhǎng)的峰位置不同的發(fā)光。

在本實(shí)施方式中，第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110可使用相同的材質(zhì)及粒徑的量子點(diǎn)來(lái)構(gòu)成，但優(yōu)選使用彼此不同的量子點(diǎn)，使發(fā)光波長(zhǎng)的區(qū)域不同。例如，通過(guò)將第一發(fā)光層106設(shè)為發(fā)光波長(zhǎng)的峰位置在435nm～480nm的藍(lán)色發(fā)光、將第二發(fā)光層110設(shè)為發(fā)光波長(zhǎng)的峰位置在580nm～595nm的黃色發(fā)光，或500nm～560nm的綠色發(fā)光及610nm～750nm的紅色發(fā)光，能夠?qū)陌l(fā)光元件102a發(fā)出的光設(shè)為白色光或表觀上接近白色光的光的發(fā)光。

需要說(shuō)明的是，發(fā)光層不限于2層，可以使用與藍(lán)色光對(duì)應(yīng)的發(fā)光層、與綠色光對(duì)應(yīng)的發(fā)光層及與紅色光對(duì)應(yīng)的發(fā)光層的3層，以與圖1中所示的結(jié)構(gòu)同樣地、各發(fā)光層被電極夾持的方式進(jìn)行層疊，從而從發(fā)光元件發(fā)出白色光或接近白色光的光譜的光。

第一發(fā)光層106只要具有通過(guò)由第一電極104和第二電極108而形成的電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)發(fā)光的程度的厚度即可，例如能夠以100nm至1000nm的厚度來(lái)形成。這對(duì)于由第二電極108和第三電極112夾持的第二發(fā)光層110也是同樣的。

圖1表示向第一電極104與第三電極112之間施加偏壓的方式。此時(shí)，第二電極108既可以是浮動(dòng)電位(floatingpotential)，也可另行控制電位。若第二電極108為浮動(dòng)的話，能夠基于第一電極104與第三電極112之間的電位差來(lái)使第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110發(fā)光，若控制第二電極108的電位，則能夠單獨(dú)控制第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110的發(fā)光強(qiáng)度。當(dāng)?shù)谝话l(fā)光層106與第二發(fā)光層110的發(fā)光光譜不同時(shí)，通過(guò)單獨(dú)控制各自的發(fā)光強(qiáng)度，能夠調(diào)節(jié)從發(fā)光元件102發(fā)出的光的色調(diào)。例如，能夠?qū)陌l(fā)光元件102發(fā)出的光對(duì)(如泛紅的白色光、泛藍(lán)的白色光那樣的)可認(rèn)為表觀上為白色的光的出射光調(diào)節(jié)色調(diào)。

根據(jù)圖1所示的發(fā)光元件102a，通過(guò)第一發(fā)光層106與第二發(fā)光層110串聯(lián)連接，成為一個(gè)電路，與使2個(gè)發(fā)光元件分別發(fā)光時(shí)相比，能夠以更少的電流發(fā)光。另外，通過(guò)使用量子點(diǎn)形成第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110，能夠得到色純度高的出射光，或得到色純度高且亮度充分的白色光。

＜圖像顯示裝置的整體構(gòu)成＞

圖2表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置100的一個(gè)方案。圖像顯示裝置100具有像素126排列從而構(gòu)成的像素部124，由此設(shè)置圖像顯示畫面。在元件基板116上，通過(guò)發(fā)光元件及借助晶體管等的有源元件而設(shè)置像素126，像素部124的上表面由封固材118覆蓋。在元件基板116上，也可設(shè)置用于輸出對(duì)像素126的動(dòng)作進(jìn)行控制的信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路120。另外，在元件基板116上，也可安裝用于與外部電路連接的柔性印刷布線基板122。

＜像素的構(gòu)成＞

參照?qǐng)D3及圖4，示出本實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素部的構(gòu)成。需要說(shuō)明的是，在實(shí)施方式中，像素由多個(gè)子像素構(gòu)成。

圖3示出在一個(gè)像素126a中包含第一子像素127a，第二子像素128a，第三子像素129a的構(gòu)成。例如，能夠?qū)⒌谝蛔酉袼?27a設(shè)為與紅色對(duì)應(yīng)的子像素，將第二子像素128a設(shè)為與綠色對(duì)應(yīng)的子像素，將第三子像素129a設(shè)為與藍(lán)色對(duì)應(yīng)的子像素。子像素可以不僅是與上述顏色對(duì)應(yīng)的像素，也可追加與上文所述的顏色的中間色對(duì)應(yīng)的子像素、與白色對(duì)應(yīng)的子像素從而構(gòu)成一個(gè)像素。通過(guò)如上所述發(fā)光色不同的多個(gè)子像素構(gòu)成一個(gè)像素，能夠進(jìn)行彩色顯示。

圖4為說(shuō)明像素的剖面結(jié)構(gòu)的圖。圖4中所示的像素的剖面結(jié)構(gòu)與圖3中所示的a-b線對(duì)應(yīng)。在以下說(shuō)明中，參照?qǐng)D3及圖4兩者進(jìn)行說(shuō)明。

如圖4中所示，子像素構(gòu)成為包含發(fā)光元件102a和第一晶體管136。發(fā)光元件102a具有與在圖1中說(shuō)明的發(fā)光元件同樣的構(gòu)成，且具有第一電極104、第一發(fā)光層106、第二電極108、第二發(fā)光層110及第三電極112層疊而得到的構(gòu)成。即，發(fā)光元件102a在第一電極104與第二電極108之間設(shè)置第一發(fā)光層106，在第二電極108與第三電極112之間設(shè)置第二發(fā)光層110。

第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110在像素區(qū)域的大致整個(gè)表面設(shè)置。由于第一發(fā)光層106覆蓋第一電極104，因此第一電極104不與第二電極108直接接觸。同樣的，由于第二發(fā)光層110覆蓋第二電極108，因此第二電極108不與第三電極112直接接觸從而不會(huì)短路。因而，如圖3的平面圖所示，在各子像素中，第一電極104、第二電極108及第三電極112以重疊的方式設(shè)置，但通過(guò)在它們之間存在第一發(fā)光層106或第二發(fā)光層110，能夠防止電極彼此直接接觸從而發(fā)生短路。

第一電極104按每個(gè)子像素而以單獨(dú)電極的形式設(shè)置，且在第一接觸部130中與第一晶體管136連接。另外，第二電極108也以各子像素的單獨(dú)電極的形式設(shè)置，且在第二接觸部132中與控制電位的布線140連接。在本實(shí)施方式中，由于第一發(fā)光層106由上述的無(wú)機(jī)材料形成，因此即便對(duì)在第一發(fā)光層106的上表面上形成的第二電極108應(yīng)用使用了光刻的微細(xì)加工工藝，也不會(huì)受到損傷。需要說(shuō)明的是，可在第一電極104的周緣部設(shè)置堤層152，通過(guò)上述堤層152而緩和由第一電極104而產(chǎn)生的高低差。

另外，第二電極108也可以不與布線140連接，而以浮動(dòng)電極的形式使用。此時(shí)，由于無(wú)需設(shè)置用于將第二電極108與布線140連接的第二接觸部132，因此能夠增大子像素中的發(fā)光有效面積。即，能夠提高像素的開口率。

第三電極112作為對(duì)多個(gè)子像素施加公共電位的公共電極而設(shè)置。因此，第三電極112在第二發(fā)光層110的大致整個(gè)表面上形成。此外，在第三電極112上設(shè)置有封固層154。封固層154能夠由透光性的有機(jī)樹脂材料，或透光性的無(wú)機(jī)絕緣材料，或者將由有機(jī)樹脂材料星辰的層與由無(wú)機(jī)材料形成的層組合而形成。封固層154還具有作為保護(hù)層的功能，通過(guò)設(shè)置在第三電極112上，能夠不使發(fā)光元件102a直接暴露于大氣。

圖4具有第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110的發(fā)光從第三電極112側(cè)發(fā)出的、所謂的頂部發(fā)光型的像素結(jié)構(gòu)。因此，第一電極104具有上文所述的光反射性電極的構(gòu)成，第二電極108及第三電極112具有光透過(guò)性電極的構(gòu)成。

關(guān)于發(fā)光元件102a，第一電極104、第一發(fā)光層106、第二電極108、第二發(fā)光層110及第三電極112重合的區(qū)域?yàn)榘l(fā)光區(qū)域。通過(guò)將第一發(fā)光層106設(shè)為發(fā)出藍(lán)色波長(zhǎng)帶的光的層，將第二發(fā)光層110設(shè)為發(fā)出黃色、或紅色及綠色的發(fā)光波長(zhǎng)帶的光的層，能夠從第三電極112側(cè)發(fā)出白色光或接近白色光的光譜的光。

能夠與上述發(fā)光區(qū)域重合地設(shè)置彩色濾光片156。例如，彩色濾光片156能夠以埋入封固層154的方式設(shè)置。此時(shí)，通過(guò)與各子像素相對(duì)應(yīng)地設(shè)置規(guī)定的彩色濾光片156，圖像顯示裝置能夠進(jìn)行彩色顯示。圖3所示的彩色濾光片156a、156b、156c與第一子像素127a、第二子像素128a、第三子像素129a對(duì)應(yīng)。

彩色濾光片156通過(guò)(透過(guò)規(guī)定區(qū)域的光的)著色層的涂布，和對(duì)所述著色層進(jìn)行構(gòu)圖的工序而制作。在彩色濾光片的形成過(guò)程中，伴隨著藥液的涂布、水洗處理，但發(fā)光層通過(guò)使用作為無(wú)機(jī)材料的量子點(diǎn)來(lái)形成，即便經(jīng)過(guò)上述的處理，也不會(huì)受到損傷。因而，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠在發(fā)光層的上方設(shè)置彩色濾光片。由此，由于能夠在形成發(fā)光元件102a的元件基板116上形成彩色濾光片，因此能夠?qū)崿F(xiàn)圖像顯示裝置的減薄、減輕。

根據(jù)本實(shí)施方式，在一個(gè)子像素中設(shè)置多個(gè)發(fā)光層，以發(fā)出白色或可認(rèn)為是白色光的光，并與各子像素相對(duì)應(yīng)地設(shè)置彩色濾光片，由此，能夠在各子像素處使發(fā)光元件的構(gòu)成公共化。即，由于無(wú)需按照每個(gè)子像素而制作發(fā)光層，因此能夠?qū)l(fā)光層設(shè)為各子像素公共的層。因此，能夠?qū)⒌谝话l(fā)光層106及第二發(fā)光層110形成于像素區(qū)域的大致整個(gè)表面。另外，通過(guò)將上述發(fā)光層設(shè)置于像素區(qū)域的大致整個(gè)表面，能夠防止第一電極104與第二電極108短路，以及第二電極108與第三電極112短路。

此外，在本實(shí)施方式中，由于至少第一發(fā)光層106使用作為無(wú)機(jī)材料的量子點(diǎn)而設(shè)置，因此即便在第一發(fā)光層106之上利用干式蝕刻或濕式蝕刻對(duì)第二電極108進(jìn)行加工，第一發(fā)光層106也不會(huì)受到損傷。因此，能夠利用使用了光刻的工藝方法，使子像素微細(xì)化。

在發(fā)光元件102a與第一晶體管136之間設(shè)置有層間絕緣膜。在圖4中，在發(fā)光元件102a與第一晶體管136之間設(shè)置有層間絕緣膜142。層間絕緣膜142可由一層或多層形成，在圖4的例子中，示出了在柵電極150與源/漏電極144之間、源/漏電極144與布線140之間、以及布線140與第一電極104之間設(shè)置的方案。發(fā)光元件102a的第一電極104在第一接觸部130處與第一晶體管136連接。第一接觸部130設(shè)置有貫通層間絕緣膜142的接觸孔，且與第一晶體管136的源/漏電極144電連接。第一子像素127a中的如上所述的構(gòu)成對(duì)于第二子像素128a及第三子像素129a也是同樣的，各個(gè)子像素的第一電極通過(guò)與子像素連接而單獨(dú)控制發(fā)光。

第一晶體管136具有場(chǎng)效應(yīng)晶體管的構(gòu)成(其中，半導(dǎo)體層146與柵電極150通過(guò)柵極絕緣層148而絕緣)。第一晶體管136具有下述薄膜晶體管的形態(tài)，其中半導(dǎo)體層146使用非晶質(zhì)或多晶的硅或者氧化物半導(dǎo)體形成，通過(guò)向柵電極150施加?xùn)烹妷憾诎雽?dǎo)體層146中形成溝道。

根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)⒕哂卸鄬邮褂昧肆孔狱c(diǎn)的發(fā)光層的發(fā)光元件、和晶體管設(shè)置于同一基板上。根據(jù)晶體管，通過(guò)在同一基板上形成用于控制各像素的發(fā)光的像素電路、用于向像素施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像顯示裝置的減薄、小型化。

圖5a及圖5b以電路圖示出構(gòu)成為包含圖4中所示的發(fā)光元件102a和晶體管的像素的電路構(gòu)成的一個(gè)例子。

圖5a示出了如下的像素電路的一個(gè)例子，該像素電極具有：第一選擇晶體管166，其通過(guò)施加至掃描信號(hào)線158的掃描信號(hào)而進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作；第一驅(qū)動(dòng)晶體管170，通過(guò)將上述第一選擇晶體管166設(shè)為開(on)而對(duì)柵極施加(基于從第一影像信號(hào)線160施加的影像信號(hào)的)電位；和與第一驅(qū)動(dòng)晶體管170連接的發(fā)光元件102a。第一驅(qū)動(dòng)晶體管170在電源線164和發(fā)光元件102a之間連接。圖5a中所示的第一驅(qū)動(dòng)晶體管170相當(dāng)于圖4中所示的第一晶體管136。

第一驅(qū)動(dòng)晶體管170的柵極電位通過(guò)第一電容元件174而得以保持，與上述柵極電位相應(yīng)的漏電流被供給至發(fā)光元件102a。圖5a表示像素的等效電路。在圖5a中，聯(lián)系圖4對(duì)發(fā)光元件102a的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的話，第一電極104與第一驅(qū)動(dòng)晶體管170連接，對(duì)第三電極112施加公共電位。對(duì)位于第一電極104與第三電極112之間的第二電極108施加規(guī)定的控制電位(vc)，或者也可設(shè)為浮動(dòng)電位。

也可將發(fā)光元件102a視為由第一電極104與第二電極108夾持的第一發(fā)光層106形成的第一電容部、和由第二電極108與第三電極夾持的第二發(fā)光層110形成的第二電容部串聯(lián)連接而得到的電容性的元件。在該情況下，當(dāng)對(duì)第二電極108施加控制電位(vc)時(shí)，對(duì)第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110施加的電場(chǎng)強(qiáng)度能夠通過(guò)上述控制電位(vc)來(lái)控制，由此能夠調(diào)節(jié)發(fā)光強(qiáng)度。另外，在將第二電極108設(shè)為浮動(dòng)電位的情況下，當(dāng)對(duì)子像素施加影像信號(hào)時(shí)，能夠作為保持與影像信號(hào)相應(yīng)的規(guī)定電位的存儲(chǔ)器而發(fā)揮功能。

圖5b示出了如下的像素電路的一個(gè)例子：具有通過(guò)施加至掃描信號(hào)線158的掃描信號(hào)而進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的第一選擇晶體管166，經(jīng)由上述第一選擇晶體管166而對(duì)第一電容元件174施加與來(lái)自第一影像信號(hào)線160的影像信號(hào)相應(yīng)的電位，通過(guò)存儲(chǔ)在第一電容元件174的電荷而使發(fā)光元件102a。圖5b所示的第一選擇晶體管166相當(dāng)于圖4中所示的第一晶體管136。發(fā)光元件102a的第一電極104與第一選擇晶體管166及第一電容元件174連接，對(duì)第三電極112施加公共電位。若對(duì)第一電容元件174施加比公共電位高的規(guī)定電位的話，則電荷從第一電容元件174向發(fā)光元件102a流動(dòng)，發(fā)光元件102a發(fā)光。此時(shí)，第二電極108的電位與圖5a的情形相同，能夠設(shè)為控制電位(vc)或浮動(dòng)電位。在圖5b的電路中，構(gòu)成像素的晶體管為一個(gè)即可，在頂部發(fā)光的情況下，不會(huì)對(duì)像素的開口率產(chǎn)生影響，能夠增大電容元件的面積，因此，能夠通過(guò)存儲(chǔ)在第一電容元件174中的電荷而使發(fā)光元件102a以充分的發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)使用量子點(diǎn)形成發(fā)光層，能夠夾持中間電極從而將該發(fā)光層層疊。在上述情況下，相當(dāng)于中間電極的第二電極能夠設(shè)為在各子像素中為單獨(dú)的電極。因此，在第一電極與第二電極之間使用量子點(diǎn)形成多個(gè)發(fā)光層，通過(guò)另行在各發(fā)光層之間設(shè)置第二電極，從而能夠控制各發(fā)光層中的電場(chǎng)強(qiáng)度，能夠調(diào)節(jié)發(fā)光強(qiáng)度。另外，通過(guò)使用量子點(diǎn)，將發(fā)光波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)發(fā)光層層疊，能夠成為白色發(fā)光元件，因此通過(guò)在光出射面上設(shè)置彩色濾光片，能夠進(jìn)行彩色顯示。因此，無(wú)需按照每個(gè)像素(各子像素)而對(duì)發(fā)光層進(jìn)行構(gòu)圖，可容易簡(jiǎn)化工序。

[第二實(shí)施方式]

關(guān)于本實(shí)施方式，參照?qǐng)D6及圖7，針對(duì)在第一實(shí)施方式中說(shuō)明的子像素中，第三電極也能夠按照每個(gè)子像素來(lái)控制電位的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。

＜像素的構(gòu)成＞

圖6表示一個(gè)像素126b由第一子像素127b、第二子像素128b、第三子像素129b構(gòu)成的方案。例如，能夠?qū)⒌谝蛔酉袼?27b設(shè)為與紅色對(duì)應(yīng)的子像素，將第二子像素128b設(shè)為與綠色對(duì)應(yīng)的子像素，將第三子像素129b設(shè)為與藍(lán)色對(duì)應(yīng)的子像素。子像素可以不僅是與上述顏色對(duì)應(yīng)的像素，也可追加與上文所述的顏色的中間色對(duì)應(yīng)的子像素、與白色對(duì)應(yīng)的子像素從而構(gòu)成一個(gè)像素。通過(guò)如上所述發(fā)光色不同的多個(gè)子像素構(gòu)成一個(gè)像素，能夠進(jìn)行彩色顯示。

第一子像素127b設(shè)置有第一電極104、第二電極108及第三電極112。第一電極104、第二電極108及第三電極112以屬于第一子像素127b的單獨(dú)電極的形式設(shè)置。上述電極構(gòu)成對(duì)于第二子像素128b及第三子像素129b也是同樣的。即，與第一實(shí)施方式中的像素的構(gòu)成的不同點(diǎn)在于，第三電極112不是各像素公共的電極，而是對(duì)應(yīng)于各子像素而分別設(shè)置的電極。

圖7為說(shuō)明像素的剖面結(jié)構(gòu)的圖。圖7中所示的像素的剖面結(jié)構(gòu)與圖6所示的c-d線對(duì)應(yīng)。在以下說(shuō)明中，參照?qǐng)D6及圖7雙方進(jìn)行說(shuō)明。

在圖7中，發(fā)光元件102b具有第一電極104、第二電極108及第三電極112、以及第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110，且具有第一發(fā)光層106被第一電極104與第二電極108夾持，第二發(fā)光層110被第二電極108與第三電極112夾持的構(gòu)成，第一電極104與第一晶體管136連接這一方面與第一實(shí)施方式相同。

在本實(shí)施方式中，關(guān)于第一子像素127b，第三電極112在第三接觸部134處與第二晶體管138連接。第二晶體管138具有與第一晶體管136相同的構(gòu)成。第三接觸部134具有貫通第一發(fā)光層106、第二發(fā)光層110、堤層152、層間絕緣膜142的接觸孔。第三電極112設(shè)置于第二發(fā)光層110的上表面，在第三接觸部134處通過(guò)該接觸孔而與第二晶體管138的源/漏電極144b電連接。

在本實(shí)施方式中，由于通過(guò)包含量子點(diǎn)的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料形成第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110，因此能夠利用干式蝕刻或濕式蝕刻形成接觸孔。并且，各子像素的第三電極112通過(guò)與第二晶體管138連接，能夠按照每個(gè)子像素而使第三電極112的電位不同，能夠控制發(fā)光元件102b的亮度、色相。

圖8示出能夠通過(guò)圖7中所示的構(gòu)成的子像素而構(gòu)成的像素的電路構(gòu)成的一個(gè)例子。

在圖8中，第一選擇晶體管166、第一驅(qū)動(dòng)晶體管170、第一電容元件174和發(fā)光元件102b的連接關(guān)系與圖5a中所示的電路相同。在本實(shí)施方式中，為了控制發(fā)光元件102b的第三電極112的電位，具有第二選擇晶體管168、第二驅(qū)動(dòng)晶體管172、第二電容元件176。

關(guān)于第二選擇晶體管168，柵極與掃描信號(hào)線158連接，輸入端子與第二影像信號(hào)線162連接。第二選擇晶體管168的輸出側(cè)的端子與第二驅(qū)動(dòng)晶體管172的柵極連接，向第二驅(qū)動(dòng)晶體管172的柵極施加基于施加至第二影像信號(hào)線162的影像信號(hào)的電位。第二電容元件176具有對(duì)上述柵極電位進(jìn)行充電，并保持該柵極電位的功能。

發(fā)光元件102b的第二電極108與布線140連接。在圖8中，布線140施加某一恒定電位。布線140的電位既可以是公共地對(duì)各子像素的發(fā)光元件施加的電位，例如，也可以是接地電位或低水平的基準(zhǔn)電位。第二電極108通過(guò)與被施以恒定的公共電位的布線140連接，從而能夠使施加至第一影像信號(hào)線160的影像信號(hào)與施加至第二影像信號(hào)線162的影像信號(hào)不同。即，能夠使發(fā)光元件102b中的第一電極104的電位與第三電極112的電位不同。由此，能夠使第一發(fā)光層106的發(fā)光強(qiáng)度與第二發(fā)光層110的發(fā)光強(qiáng)度不同。

此時(shí)，由于第一發(fā)光層106的發(fā)光光譜與第二發(fā)光層110的發(fā)光光譜不同，因此能夠通過(guò)單獨(dú)控制雙方的發(fā)光強(qiáng)度，從而能夠改變使從發(fā)光元件102b發(fā)出的光的合成光譜。

根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)能夠單獨(dú)控制發(fā)光元件的第一電極和第三電極的電位，能夠單獨(dú)改變第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的發(fā)光強(qiáng)度。由此，能夠調(diào)節(jié)從發(fā)光元件發(fā)出的光的色調(diào)。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置由于能夠獨(dú)立地控制第三電極的電位，除此以外，與第一實(shí)施方式相同，因此在本實(shí)施方式中，也能獲得與第一實(shí)施方式同樣的作用效果。

[第三實(shí)施方式]

本實(shí)施方式示出具有將多個(gè)發(fā)光層在橫向(水平方向)上配置而得到的構(gòu)成的發(fā)光元件，及由所述發(fā)光元件構(gòu)成像素而得到的圖像顯示裝置的一個(gè)方案。

＜發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)＞

圖9示出構(gòu)成本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的發(fā)光元件102c的構(gòu)成。發(fā)光元件102c具有多個(gè)發(fā)光層，且它們?cè)O(shè)置于一對(duì)電極之間。即，如圖9所示，第一發(fā)光層106與第二發(fā)光層110并排布置，一同被第一電極105和第二電極109夾持。由于第一發(fā)光層106與第二發(fā)光層110并排布置，一同被第一電極105和第二電極109夾持，因此能夠視為2個(gè)發(fā)光單元并聯(lián)地連接。

關(guān)于發(fā)光元件102c，通過(guò)將第一電極105和第二電極109與驅(qū)動(dòng)電源114連接、并施加電位差，從而對(duì)第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110施加相同的電位差。如被施加規(guī)定的電位差，則第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110發(fā)光。需要說(shuō)明的是，第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110的構(gòu)成與在第一實(shí)施方式中說(shuō)明的構(gòu)成相同。即，通過(guò)將第一發(fā)光層106設(shè)為發(fā)光波長(zhǎng)的峰位置在435nm～480nm的藍(lán)色發(fā)光、將第二發(fā)光層110設(shè)為發(fā)光波長(zhǎng)的峰位置在580nm～595nm的黃色發(fā)光，或500nm～560nm的綠色發(fā)光及610nm～750nm的紅色發(fā)光，能夠?qū)陌l(fā)光元件102c發(fā)出的光設(shè)為白色光或表觀上接近白色光的光的出射光。

即便在第一發(fā)光層106與第二發(fā)光層110的發(fā)光光譜不同的情況下，在能夠?qū)l(fā)光元件102c視為點(diǎn)光源的狀況下，即便發(fā)光層并排布置，也能夠忽略各個(gè)發(fā)光層的發(fā)光色發(fā)生分離從而可目視辨認(rèn)的顏色分離的影響。另外，第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110無(wú)需具有相同膜厚，也可不同。

如圖9所示，通過(guò)將多個(gè)發(fā)光層在水平方向上并排布置，能夠使各個(gè)發(fā)光層中的發(fā)光通過(guò)光出射面的電極而發(fā)出。即，當(dāng)將發(fā)光層在縱向上層疊的情況下，位于下層側(cè)的發(fā)光層的發(fā)光存在被上層的發(fā)光層吸收從而發(fā)生衰減的情況，但根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)光元件102c，能夠解決上述問(wèn)題。

發(fā)光元件102c的光出射方向能夠根據(jù)電極的構(gòu)成而決定。例如，在發(fā)光元件102c中，若第二電極109為透光性的電極，第一電極105為光反射性電極的話，能夠從作為透光性電極的第二電極109側(cè)發(fā)出由第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110發(fā)出的光。

需要說(shuō)明的是，發(fā)光層不限于2層，也可以使用與藍(lán)色光對(duì)應(yīng)的發(fā)光層、與綠色光對(duì)應(yīng)的發(fā)光層及與紅色光對(duì)應(yīng)的發(fā)光層的3層，按與圖9中所示的結(jié)構(gòu)同樣的方式將各發(fā)光層以電極夾持，彼此并列配置，從而從發(fā)光元件發(fā)出白色光或接近白色光的光譜的光。

根據(jù)圖9中所示的發(fā)光元件102c，由于能夠使第一發(fā)光層106與第二發(fā)光層110的面積不同，因此能夠通過(guò)發(fā)光層的面積而調(diào)節(jié)顏色平衡。例如，可以使發(fā)出視見(jiàn)度低的藍(lán)色光的第一發(fā)光層106的面積大于第二發(fā)光層110的面積。另外，通過(guò)與相對(duì)而言電流效率高的發(fā)光層的面積相比，增大相對(duì)于發(fā)光亮度的電流效率低的發(fā)光層的面積，能夠調(diào)整發(fā)光元件102c的出射光的顏色平衡。

＜像素的構(gòu)成＞

參照?qǐng)D10及圖11，示出本實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素部的構(gòu)成。與其他實(shí)施方式相同，本實(shí)施方式的像素也由多個(gè)子像素構(gòu)成。

圖10示出一個(gè)像素126c包含第一子像素127c、第二子像素128c、第三子像素129c的構(gòu)成。例如，可將第一子像素127c設(shè)為與紅色對(duì)應(yīng)的子像素，將第二子像素128c設(shè)為與綠色對(duì)應(yīng)的子像素，將第三子像素129c設(shè)為與藍(lán)色對(duì)應(yīng)的子像素。子像素可以不僅是與上述顏色對(duì)應(yīng)的子像素，也可追加與上文所述的顏色的中間色對(duì)應(yīng)的子像素、與白色對(duì)應(yīng)的子像素從而構(gòu)成一個(gè)像素。

圖10所示的像素126c可以做成如下構(gòu)成：基本上是發(fā)出白色光的發(fā)光元件與彩色濾光片的組合，但相對(duì)于與藍(lán)色對(duì)應(yīng)的第三子像素129c不設(shè)置彩色濾光片156c。即，關(guān)于第三子像素129c，若將第一發(fā)光層106設(shè)為發(fā)出藍(lán)色光的區(qū)域的話，能夠省略發(fā)出黃色光(其與藍(lán)色光為互補(bǔ)色的關(guān)系)的第二發(fā)光層110。根據(jù)本實(shí)施方式，由于第一發(fā)光層106使用量子點(diǎn)而設(shè)置，因此可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光光譜的半值寬度窄、色純度高的藍(lán)色發(fā)光，因此即便不使用彩色濾光片，色純度也不會(huì)降低。相反，在發(fā)出與藍(lán)色對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的光的第一發(fā)光層106的發(fā)光效率低的情況下，由于能夠防止從所述發(fā)光層發(fā)出的光被彩色濾光片吸收從而衰減，因此能夠?qū)崿F(xiàn)光的有效利用。由此，能夠降低第三子像素129c中的第一發(fā)光層106的發(fā)光強(qiáng)度，能夠抑制發(fā)光元件的劣化。

需要說(shuō)明的是，在圖10中，示出了第一發(fā)光層106與第二發(fā)光層110并排布置的方案，但發(fā)光層的配置及排列不限于此。例如，可以將發(fā)光層分割為多個(gè)圖案，第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110的島狀區(qū)域交替排列。

圖11示出了如上所述的像素的剖面結(jié)構(gòu)。圖11中所示的像素的剖面結(jié)構(gòu)與圖10所示的e-f線對(duì)應(yīng)。

如圖11所示，發(fā)光元件102c與第一晶體管136在第一接觸部130處連接。關(guān)于發(fā)光元件102c，第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110在第一電極105上并排布置。如上所述的發(fā)光層的排列能夠通過(guò)在形成第一電極105后，依次形成第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110而實(shí)現(xiàn)。

在本實(shí)施方式中，由于發(fā)光層由使用量子點(diǎn)的無(wú)機(jī)材料形成，例如，能夠利用借助光刻進(jìn)行的掩膜形成和借助蝕刻進(jìn)行的加工來(lái)形成微細(xì)圖案。由此，能夠在一個(gè)子像素上(第一電極105上)形成微細(xì)的發(fā)光層的圖案。

在發(fā)光層之上設(shè)置第二電極109，進(jìn)一步利用封固層154而覆蓋整個(gè)表面。并且，通過(guò)在光的出射面設(shè)置彩色濾光片156，能夠?qū)⒁?guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域的光作為出射光而輸出。在設(shè)置彩色濾光片156的情況中，第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110使用作為無(wú)機(jī)材料的量子點(diǎn)來(lái)形成，由此所述發(fā)光層不會(huì)受到損傷。在本實(shí)施方式中，由于能夠在形成發(fā)光元件102c的元件基板116上設(shè)置彩色濾光片156，因此能夠?qū)崿F(xiàn)圖像顯示裝置的減薄、減輕。

根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)⑹褂昧孔狱c(diǎn)的發(fā)光層在第一電極上并排布置多個(gè)。關(guān)于在第一電極上設(shè)置的多個(gè)發(fā)光層，通過(guò)使發(fā)光光譜不同，能夠形成發(fā)出白色或可認(rèn)為是白色光的光的子像素。在該情況下，通過(guò)使各個(gè)發(fā)光層的面積不同，能夠調(diào)節(jié)色度。

圖12a及圖12b以電路圖示出如圖11中所示的、構(gòu)成為包含發(fā)光元件102c和晶體管的像素的電路構(gòu)成的一個(gè)例子。

在圖12a中，第一選擇晶體管166、第一驅(qū)動(dòng)晶體管170、第一電容元件174與發(fā)光元件102c的連接關(guān)系與圖5a中所示的電路相同。但是，關(guān)于發(fā)光元件102c，第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110相對(duì)于第一驅(qū)動(dòng)晶體管170為并聯(lián)連接的關(guān)系。因此，驅(qū)動(dòng)晶體管的漏電流成為根據(jù)第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110的特性進(jìn)行分流從而流動(dòng)。

在圖12b中，第一選擇晶體管166、第一電容元件174與發(fā)光元件102c的連接關(guān)系與圖5b中所示的電路相同。發(fā)光元件102c的第一電極105與第一選擇晶體管166及第一電容元件174連接，并且對(duì)第二電極109施加公共電位，因此若對(duì)第一電容元件174施加比公共電位高的規(guī)定電位的話，電荷從第一電容元件174向發(fā)光元件102c供給，從而能夠發(fā)光。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)使用量子點(diǎn)來(lái)形成發(fā)光層，能夠?qū)⒍鄠€(gè)發(fā)光層并聯(lián)配置在同一電極上。此時(shí)，由于能夠使發(fā)光光譜不同的多個(gè)發(fā)光層的面積變得不同，因此通過(guò)使所述多個(gè)發(fā)光層的面積比不同，能夠調(diào)節(jié)色調(diào)。另外，通過(guò)所述發(fā)光波長(zhǎng)不同的多個(gè)發(fā)光層的組合，能夠成為發(fā)出白色光的發(fā)光元件，因此通過(guò)在像素的光出射面上設(shè)置彩色濾光片，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行彩色顯示的圖像顯示裝置。

[第四實(shí)施方式]

本實(shí)施方式示出具有下述構(gòu)成的發(fā)光元件及由所述發(fā)光元件構(gòu)成像素而得到的圖像顯示裝置的一個(gè)方案，所述構(gòu)成為將多個(gè)發(fā)光層在橫向(水平方向)上配置，并且能夠單獨(dú)控制利用各發(fā)光層進(jìn)行的發(fā)光。

＜發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)＞

圖13示出構(gòu)成本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素的發(fā)光元件102d的構(gòu)成。關(guān)于發(fā)光元件102d，第一發(fā)光層106設(shè)置于第一電極105與第二電極109之間，第二發(fā)光層110設(shè)置于第三電極113與第二電極109之間。即，發(fā)光元件102d設(shè)置為將第二電極109作為公共電極，第一電極105與第一發(fā)光層106對(duì)應(yīng)，第三電極113與第二發(fā)光層110對(duì)應(yīng)。

即，本實(shí)施方式涉及的發(fā)光元件102d與第三實(shí)施方式涉及的發(fā)光元件的不同點(diǎn)在于，對(duì)并排布置的多個(gè)發(fā)光層進(jìn)行夾持的電極中的一者對(duì)應(yīng)于各發(fā)光層而進(jìn)行分割設(shè)置。通過(guò)上述不同，在圖13中所例示的發(fā)光元件102d中，能夠單獨(dú)控制第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110從而使之發(fā)光。在圖13中，夾持第一發(fā)光層106的第一電極105和第二電極109與第一驅(qū)動(dòng)電源114a連接，夾持第二發(fā)光層110的第三電極113和第二電極109與第二驅(qū)動(dòng)電源114b連接。此時(shí)，能夠使第一驅(qū)動(dòng)電源114a與第二驅(qū)動(dòng)電源114b的驅(qū)動(dòng)電壓不同，從而使發(fā)光元件102d發(fā)光。另外，也能夠?qū)l(fā)光元件102d的一個(gè)發(fā)光層設(shè)為非發(fā)光的狀態(tài)，而僅使另一個(gè)發(fā)光層發(fā)光。

需要說(shuō)明的是，第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110的構(gòu)成與在第一實(shí)施方式中說(shuō)明的構(gòu)成相同。即，即，通過(guò)將第一發(fā)光層106設(shè)為發(fā)光波長(zhǎng)的峰位置在435nm～480nm的藍(lán)色發(fā)光、將第二發(fā)光層110設(shè)為發(fā)光波長(zhǎng)的峰位置在580nm～595nm的黃色發(fā)光，或500nm～560nm的綠色發(fā)光及610nm～750nm的紅色發(fā)光，能夠?qū)陌l(fā)光元件102c發(fā)出的光設(shè)為白色光或表觀上接近白色光的光的出射光。需要說(shuō)明的是，發(fā)光層不限于它們的組合，也可設(shè)置與藍(lán)色光對(duì)應(yīng)的發(fā)光層，與綠色光對(duì)應(yīng)的發(fā)光層及與紅色光對(duì)應(yīng)的發(fā)光層的3層。

發(fā)光元件102d的光出射方向能夠根據(jù)電極的構(gòu)成而決定。例如，在發(fā)光元件102d中，若第二電極109為透光性的電極，第一電極105、第三電極113為光反射性電極的話，能夠從作為透光性電極的第二電極109側(cè)發(fā)出由第一發(fā)光層106及第二發(fā)光層110發(fā)出的光。

在本實(shí)施方式的發(fā)光元件102d中，與第三實(shí)施方式中的發(fā)光元件相同，由于能夠使第一發(fā)光層106與第二發(fā)光層110的面積不同，因此能夠通過(guò)發(fā)光層的面積來(lái)調(diào)節(jié)顏色平衡。

＜像素的構(gòu)成＞

參照?qǐng)D14及圖15，示出本實(shí)施方式涉及的圖像顯示裝置的像素部的構(gòu)成。與其他實(shí)施方式相同，本實(shí)施方式的像素也由多個(gè)子像素構(gòu)成。

與第三實(shí)施方式相同，圖14也示出一個(gè)像素126d中包含第一子像素127d、第二子像素128d、第三子像素129d的構(gòu)成。并且，與藍(lán)色對(duì)應(yīng)的第三子像素129d設(shè)為未設(shè)置彩色濾光片的構(gòu)成。

圖15示出如上所述的像素的剖面結(jié)構(gòu)。圖15中所示的像素的剖面結(jié)構(gòu)與圖14所示的e-f線對(duì)應(yīng)。

如圖15所示，關(guān)于發(fā)光元件102d，第一電極105在第一接觸部130處與第一晶體管136連接，第三電極113在第二接觸部132處與第二晶體管138連接。第二電極109由于被施加了公共電位(例如，接地電位)，因此通過(guò)第一晶體管136和第二晶體管138，能夠單獨(dú)地使施加至第一發(fā)光層106和第二發(fā)光層110的電位不同，從而進(jìn)行發(fā)光。

需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，第一電極105和第三電極113為光反射性電極，第二電極109為光透過(guò)性電極。因而，第二電極109成為光出射面，通過(guò)在其上面?zhèn)仍O(shè)置彩色濾光片156，能夠?qū)⑻囟▍^(qū)域的光設(shè)為子像素的出射光。此時(shí)，若能夠?qū)⒁粋€(gè)子像素視為點(diǎn)光源的話，則即便出射光的波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)發(fā)光層并排布置，也能夠忽略發(fā)光色發(fā)生分離從而可目視辨認(rèn)的顏色分離的影響。

根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)將使用了量子點(diǎn)的發(fā)光層并排布置多個(gè)，分別控制發(fā)光，從而能夠形成發(fā)出白色或可認(rèn)為是白色的光的子像素。在上述情況下，通過(guò)使施加至各個(gè)發(fā)光層的電位不同，能夠調(diào)節(jié)色度。

圖16a及圖16b以電路圖示出如圖15中所示的、由發(fā)光元件102d和晶體管構(gòu)成的像素的電路構(gòu)成的一個(gè)例子。

在圖16a中，第一選擇晶體管166、第一驅(qū)動(dòng)晶體管170、第一電容元件174與發(fā)光元件102d的連接關(guān)系與圖5a中所示的電路相同。第二選擇晶體管168、第二驅(qū)動(dòng)晶體管172、第二電容元件176與發(fā)光元件102d的連接關(guān)系也相同。然而，不同點(diǎn)在于，第一驅(qū)動(dòng)晶體管170與發(fā)光元件102d的第一電極105連接，第二驅(qū)動(dòng)晶體管172與第三電極113連接。另外，第一選擇晶體管166與第一影像信號(hào)線160連接，第二選擇晶體管168與第二影像信號(hào)線162連接，第一驅(qū)動(dòng)晶體管170與第二驅(qū)動(dòng)晶體管172一同與電源線164連接。

通過(guò)這種電路構(gòu)成，若使施加至第一影像信號(hào)線160和第二影像信號(hào)線162的影像信號(hào)不同的話，能夠單獨(dú)控制施加至第一電極105的電位(第一發(fā)光層106中流動(dòng)的電流)、和施加至第三電極113的電位(第二發(fā)光層110中流動(dòng)的電流)。

在圖16b中，第一選擇晶體管166、第一電容元件174與發(fā)光元件102d的連接關(guān)系、以及第二選擇晶體管168、第二電容元件176與發(fā)光元件102d的連接關(guān)系與圖5b中所示的電路相同。

發(fā)光元件102d的第一電極105與第一選擇晶體管166及第一電容元件174連接，第三電極113與第二選擇晶體管168及第二電容元件176連接，對(duì)第二電極109施加公共電位。由此，若對(duì)第一電容元件174施加比公共電位高的規(guī)定電位的話，能夠通過(guò)第一電極105與第二電極109的電位差而使第一發(fā)光層106發(fā)光。對(duì)于第二發(fā)光層110也是同樣的。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)使用量子點(diǎn)來(lái)形成發(fā)光層，能夠在同一電極并聯(lián)配置多個(gè)發(fā)光層。并且，通過(guò)與各個(gè)發(fā)光層對(duì)應(yīng)地設(shè)置單獨(dú)電極，能夠各發(fā)光層的發(fā)光。此時(shí)，各發(fā)光層的發(fā)光強(qiáng)度由于能夠通過(guò)施加至單獨(dú)電極的電位而控制，因此能夠由此改變發(fā)光強(qiáng)度，調(diào)節(jié)色調(diào)。另外，由于能夠通過(guò)所述發(fā)光波長(zhǎng)不同的多個(gè)發(fā)光層的組合，而成為發(fā)出白色光的發(fā)光元件，因此通過(guò)在像素的光出射面上設(shè)置彩色濾光片，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行彩色顯示的圖像顯示裝置。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，除了設(shè)置了第三電極的構(gòu)成以外，與第三實(shí)施方式相同，能夠獲得與第三實(shí)施方式同樣的效果。需要說(shuō)明的是，針對(duì)與單獨(dú)電極對(duì)應(yīng)的發(fā)光部分的發(fā)光強(qiáng)度，雖然未進(jìn)行圖示，但能夠?qū)⑹┘又羻为?dú)電極的電位固定，使用適當(dāng)?shù)碾娐罚瑏?lái)調(diào)整控制發(fā)光時(shí)間的長(zhǎng)短。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

100···圖像顯示裝置，102···發(fā)光元件，104···第一電極，105···第一電極，106···第一發(fā)光層，108···第二電極，109···第二電極，110···第二發(fā)光層，112···第三電極，113···第三電極，114···驅(qū)動(dòng)電源，116···元件基板，118···封固材，120···驅(qū)動(dòng)電路，122···柔性印刷布線基板，124···像素部，126···像素，127···第一子像素，128···第二子像素，129···第三子像素，130···第一接觸部，132···第二接觸部，134···第三接觸部，136···第一晶體管，138···第二晶體管，140···布線，142···層間絕緣膜，144···源/漏電極，146···半導(dǎo)體層，148···柵極絕緣層，150···柵電極，152···堤層，154···封固層，156···彩色濾光片，158···掃描信號(hào)線，160···第一影像信號(hào)線，162···第二影像信號(hào)線，164···電源線，166···第一選擇晶體管，168···第二選擇晶體管，170···第一驅(qū)動(dòng)晶體管，172···第二驅(qū)動(dòng)晶體管，174···第一電容元件，176···第二電容元件。