JP2016110075A - 発光装置、モジュール、及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】広い温度範囲で使用可能な発光装置を提供する。低温環境下及び高温環境下で使用可能な発光装置を提供する。【解決手段】発光パネル、二次電池、回路、及び封止体を有する発光装置である。発光パネルは、発光素子を有する。発光素子は、二次電池から供給される電力を用いて発光することができる。回路は、アンテナを有し、無線で二次電池を充電することができる。封止体は、内部に、発光パネル、二次電池、及び回路を有する。封止体は、発光素子が発する光を透過する部分を有する。【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、発光素子及び二次電池を有する発光装置に関する。また、本発明の一態様は、該発光装置を用いたモジュール及び電子機器に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。より具体的に本明細書で開示する発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、それらの駆動方法、又は、それらの製造方法を一例として挙げることができる。
近年、発光装置は様々な用途への応用が期待されており、多様化が求められている。
例えば、携帯機器用途等の発光装置では、薄型であること、軽量であること、又は破損しにくいこと等が求められている。
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子（ＥＬ素子とも記す）は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流低電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置や照明装置への応用が検討されている。
例えば、特許文献１に、フィルム基板上に、スイッチング素子であるトランジスタ及び有機ＥＬ素子を備えたフレキシブルなアクティブマトリクス方式の発光装置が開示されている。
また、携帯機器の駆動電源として、二次電池の重要性が増している。
特開２００３−１７４１５３号公報
表示装置や照明装置の使用環境は様々であるため、使用できる温度範囲が広い発光装置が求められている。例えば、自動車のダッシュボードや窓際などの直射日光の当たる場所、炎天下に駐車した車内、砂漠などの高温環境下、又は、氷河があるような寒冷地などの低温環境下では、発光装置が正常に動作しなくなることがある。
本発明の一態様は、使用できる温度範囲が広い発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、高温環境下で使用可能な発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、低温環境下で使用可能な発光装置を提供することを目的の一とする。特に、薄型、軽量、又はフレキシブルであり、かつ、使用できる温度範囲が広い発光装置を提供することを目的の一とする。
または、本発明の一態様は、小型な発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、耐熱性の高い発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、安全性の高い発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、消費電力の低い発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、１回の充電により長時間の使用が可能な発光装置を提供することを目的の一とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、発光パネル、二次電池、回路、及び封止体を有し、発光パネルは、発光素子を有し、発光素子は、二次電池から供給される電力を用いて発光する機能を有し、二次電池は、発光パネルと重なる部分を有し、回路は、アンテナを有し、アンテナは、発光パネルと重なる部分を有し、回路は、無線で二次電池を充電する機能を有し、封止体は、内部に、発光パネル、二次電池、及び回路を有し、封止体の少なくとも一部は、発光素子が発する光を透過する機能を有する、発光装置である。
上記構成において、二次電池は、回路と重なる部分を有することが好ましい。例えば、アンテナの一部が、発光パネルと二次電池の間に位置していてもよい。
発光素子は、０℃の環境下又は１００℃の環境下の少なくとも一方で、発光することができることが好ましい。例えば、発光素子は、一対の電極及び発光層を有し、発光層は、一対の電極の間に位置し、発光層は、発光性の有機化合物を含み、発光性の有機化合物のガラス転移温度は、１００℃以上であることが好ましい。
二次電池は、０℃の環境下又は１００℃の環境下の少なくとも一方で、発光パネルに電力を供給することができることが好ましい。例えば、二次電池は、非水電解質を有し、非水電解質は、イオン液体と、アルカリ金属塩と、を有し、イオン液体は、イミダゾリウムカチオンと、アニオンと、を有し、アルカリ金属塩は、リチウム塩であることが好ましい。
本発明の一態様は、発光パネル、二次電池、回路、及び封止体を有し、発光パネルは、発光素子を有し、発光素子は、二次電池から供給される電力を用いて発光する機能を有し、発光素子は、０℃の環境下及び１００℃の環境下でそれぞれ発光することができ、二次電池は、０℃の環境下及び１００℃の環境下でそれぞれ発光パネルに電力を供給することができ、回路はアンテナを有し、回路は、無線で二次電池を充電する機能を有し、封止体は、内部に、発光パネル、二次電池、及び回路を有し、封止体の少なくとも一部は発光素子が発する光を透過する機能を有する、発光装置である。
上記各構成において、アンテナは、発光パネルと重なる部分を有することが好ましい。または、上記各構成において、二次電池は、発光パネルと重なる部分を有することが好ましい。または、上記各構成において、二次電池は、回路と重なる部分を有することが好ましい。例えば、アンテナの一部が、発光パネルと二次電池の間に位置していてもよい。
上記各構成において、第１のスイッチを有し、第１のスイッチがオン状態のときに、二次電池は発光パネルに電力を供給することができ、第１のスイッチがオフ状態のときに、回路は無線で二次電池を充電することができてもよい。
本発明の一態様の発光装置は、可撓性を有する部分を有していてもよい。例えば、上記各構成において、発光パネルの一部又は全部が、可撓性を有していてもよい。または、上記各構成において、二次電池の一部又は全部が、可撓性を有していてもよい。または、上記各構成において、封止体の一部又は全部が、可撓性を有していてもよい。
上記各構成において、封止体の内部は減圧雰囲気であることが好ましい。
本発明の一態様の発光装置は、０℃の水中で使用することができてもよい。または、本発明の一態様の発光装置は、１００℃の水中で使用することができてもよい。
上記各構成において、発光パネルは、第２のスイッチと、第３のスイッチと、容量素子と、を有し、第２のスイッチは、容量素子の一方の電極に電気的に接続され、第３のスイッチは、容量素子の他方の電極に電気的に接続され、容量素子は、ビデオ信号に応じた電圧を保持する機能を有し、発光素子は、電圧に応じて発光する機能を有し、容量素子が電圧を保持する期間において、第２のスイッチ及び第３のスイッチは非導通状態であり、ビデオ信号の供給に用いた駆動回路とは電気的に遮断されていてもよい。
または、上記各構成において、発光パネルは、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第３のトランジスタと、容量素子と、を有し、第１のトランジスタのゲートは、第１の配線に電気的に接続され、第１のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第２の配線に電気的に接続され、第１のトランジスタのソース又はドレインの他方は、容量素子の一方の電極に電気的に接続され、第１のトランジスタのソース又はドレインの他方は、第３のトランジスタのゲートに電気的に接続され、第２のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第３の配線に電気的に接続され、第２のトランジスタのソース又はドレインの他方は、容量素子の他方の電極に電気的に接続され、第２のトランジスタのソース又はドレインの他方は、第３のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続され、第３のトランジスタのソース又はドレインの他方は、第４の配線に電気的に接続され、容量素子は、ビデオ信号に応じた電圧を保持する機能を有し、発光素子は、電圧に応じて発光する機能を有していてもよい。このような構成では、容量素子が電位を保持する期間において、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは非導通状態であり、ビデオ信号の供給に用いた駆動回路とは電気的に遮断されていてもよい。または、容量素子が電位を保持する期間において、第２の配線の電位を第１の配線の電位にする動作と、第４の配線の電位を第３の配線の電位にする動作と、第１の配線と第２の配線と第３の配線と第４の配線とに電位の供給を停止する動作とを行ってもよい。
上記各構成において、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは、それぞれ酸化物半導体を有することが好ましい。
また、本発明の一態様は、上記いずれかの構成が適用された発光装置と、タッチセンサと、を有するモジュールである。また、本発明の一態様は、上記いずれかの構成が適用された発光装置に、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）などのコネクターが取り付けられたモジュールである。また、本発明の一態様は、上記いずれかの構成が適用された発光装置に、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等によりＩＣが実装されたモジュールである。
また、上記いずれかの構成の発光装置を用いた電子機器や照明装置も本発明の一態様である。例えば、本発明の一態様は、上記いずれかの構成の発光装置又はモジュールと、センサ、筐体、スピーカ、マイク、操作スイッチ、又は操作ボタンと、を有する、電子機器である。
本発明の一態様により、使用できる温度範囲が広い発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、高温環境下で使用可能な発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、低温環境下で使用可能な発光装置を提供することができる。特に、薄型、軽量、又はフレキシブルであり、かつ、使用できる温度範囲が広い発光装置を提供することができる。
または、本発明の一態様により、小型な発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、耐熱性の高い発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、安全性の高い発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様は、消費電力の低い発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様は、１回の充電により長時間の使用が可能な発光装置を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
発光装置の一例を示す図。 発光装置の一例を示す図。 発光装置の一例を示す図。 発光装置の一例を示す図。 発光パネルの一例を示す図。 発光パネルの一例を示す図。 発光パネルの一例を示す図。 二次電池の一例を示す図。 二次電池の一例を示す図。 発光パネルが有する回路の一例を示す図。 発光パネルが有する回路の一例を示す図。 発光パネルが有する回路の一例を示す図。 発光パネルが有する回路の一例を示す図。 駆動回路の一例を示す図。 再表示回路の一例を示す図。 発光パネル等の一例を示す図。 発光パネル等の一例を示す図。 発光パネル等の一例を示す図。 発光パネルの使用例を示す図。 電子機器の一例を示す図。 電子機器の一例を示す図。 画素回路の一例を示す図。 画素回路の一例を示す図。 画素回路の一例を示す図。 画素回路の一例を示す図。 表示装置の一例を示す図。 表示装置の一例を示す図。 シャッターの一例を示す図。 制御回路の一例を示す図。 実施例の発光素子を示す図。 実施例の二次電池を示す図。 実施例の二次電池を示す図。 実施例の二次電池を示す図。 実施例の二次電池の充放電特性を示す図。 実施例の発光装置を示す写真。 実施例の発光装置を示す写真。 実施例の発光装置を示す写真。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能である。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能である。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図１を用いて説明する。
図１（Ａ）に示す発光装置１００は、発光パネル１０、二次電池２０、回路３０、及び封止体４０を有する。封止体４０は、内部に、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０を有する。発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０は、封止体４０の封止領域４１によって封止されている。
本明細書等において、本発明の一態様の発光装置が有する要素のうち、封止体４０の内部に位置し、封止領域４１によって封止されている要素を、まとめて被封止体とも記す。例えば、図１（Ａ）に示す、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０は、被封止体といえる。被封止体の接続関係の例を図１（Ｂ）にブロック図で示す。
発光パネル１０は、発光素子１１を有する。発光素子１１は、二次電池２０から供給される電力を用いて発光する機能を有する。
発光素子１１は、０℃の環境下で発光することができることが好ましい。また、発光素子１１は、１００℃の環境下で発光することができることが好ましい。なお、発光パネル１０は、二次電池２０以外から供給された電力を用いて発光する機能を有していてもよい。
二次電池２０は発光パネル１０と重なる部分を有する。
二次電池２０は、０℃の環境下で発光パネル１０に電力を供給することができることが好ましい。また、二次電池２０は、１００℃の環境下で発光パネル１０に電力を供給することができることが好ましい。なお、二次電池２０は、発光パネル１０以外に電力を供給する機能を有していてもよい。
回路３０はアンテナ３１を有する。アンテナ３１は、発光パネル１０と重なる部分を有する。回路３０は、無線（非接触で、ともいえる）で二次電池２０を充電することができる。
発光パネル１０と回路３０とが互いに重なる部分や、発光パネル１０と二次電池２０とが互いに重なる部分を有することで、発光装置１００の小型化を図ることができる。特に、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０の３つが互いに重なる部分を設けることが好ましい。また、封止領域４１の全周の長さが短いほど、封止が破られる確率が下がり、発光装置の信頼性の低下を抑制できるため、好ましい。
二次電池２０は、回路３０と重なる部分を有することが好ましい。例えば、アンテナ３１の少なくとも一部が二次電池２０と重なっていてもよい。アンテナ３１を発光パネル１０と二次電池２０の間に配置するなど、アンテナ３１が発光装置の使用者から視認されにくくなるように発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０を重ねることで、発光装置の外観が損なわれることを抑制でき、好ましい。発光パネル１０と二次電池２０の間に配置されたアンテナ３１は、発光パネル１０を介して外部のアンテナから受電する。
本発明の一態様の発光装置が有する発光素子は、０℃の環境下及び１００℃の環境下のそれぞれで発光することができる。また、本発明の一態様の発光装置が有する二次電池は、０℃の環境下及び１００℃の環境下のそれぞれで発光パネルに電力を供給することができる。したがって、本発明の一態様の発光装置は、低温環境下及び高温環境下で使用できる。また、本発明の一態様の発光装置は、広い温度範囲（例えば、０℃以上１００℃以下、好ましくは−２５℃以上１５０℃以下、より好ましくは−５０℃以上２００℃以下）で使用できる。本発明の一態様の発光装置は、屋内及び屋外のどちらで使用してもよい。
本発明の一態様の発光装置は、封止体の内部に、発光パネル及び二次電池を有する。発光素子や二次電池の使用可能な温度範囲が狭い場合、低温環境下又は高温環境下では、該環境の温度に影響を受け、発光装置が使用できなくなることがある。使用環境の温度の影響を低減するためには、例えば、封止体が、十分に高い耐熱性や十分に低い熱伝導性を備えている必要がある。一方、本発明の一態様の発光装置では、発光素子及び二次電池が０℃及び１００℃で動作可能であるため、封止体に求められる耐熱性や熱伝導性の条件が厳しくなく、封止体に用いることができる材料の選択の幅が広い。例えば、封止体の材料としてガラスの代わりに有機樹脂等を用いることができる。これにより、発光装置の薄型化、軽量化、又はフレキシブル化が可能となる。
本発明の一態様の発光装置は、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができる。そのため、充電の際に、封止体から二次電池を取り出す必要がない。封止体にジッパー等の留め具を設ける必要が必ずしもないため、封止性能を高めることができる。
発光装置は、スイッチを有していてもよい。図１（Ｃ）、（Ｄ）では、被封止体として、発光パネル１０、二次電池２０、回路３０、回路５０、及びスイッチ５１を示す。
図１（Ｃ）に示すように、スイッチ５１がオフ状態のときに、回路３０は無線で二次電池２０を充電することができる。図１（Ｄ）に示すように、スイッチ５１がオン状態のときに、二次電池２０は発光パネル１０に電力を供給することができる。
以下では、本発明の一態様の発光装置が有する各要素の詳細について述べる。
＜発光パネル１０＞
発光パネル１０は、発光素子１１を有する。また、発光パネルは、タッチセンサ等の検知素子を有していてもよい。発光パネル１０の構成例は、実施の形態２にて詳述する。
発光パネル１０には、画素に能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を有するアクティブマトリクス方式、又は画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることができる。
発光パネル１０は可撓性を有していてもよい。例えば、発光素子１１の支持基板及び封止基板のうち、少なくとも一方にフィルムを用いることで、発光パネル１０の可撓性を高めることができる。
発光素子１１には、低温環境下及び高温環境下で発光することができる素子を用いることが好ましい。低温環境としては、例えば、−１００℃以上０℃以下の環境、好ましくは−１００℃以上−２５℃以下の環境、より好ましくは−１００℃以上−５０℃以下の環境が挙げられる。高温環境としては、例えば、１００℃以上３００℃以下の環境、好ましくは１５０℃以上３００℃以下の環境、より好ましくは２００℃以上３００℃以下の環境が挙げられる。なお、発光素子１１は低温環境下又は高温環境下だけでなく、０℃より高く１００℃未満の環境下で発光させることができる。例えば、発光素子１１を室温（２０℃以上３０℃以下）で発光させることができる。
発光素子１１としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。また、発光素子に限らず、表示素子を適用することもできる。
発光素子１１の耐熱性は高いほど好ましい。例えば、発光素子１１に有機ＥＬ素子を用いる場合、有機ＥＬ素子に含まれる各有機化合物のガラス転移温度は、１００℃以上３００℃以下が好ましく、１５０℃以上３００℃以下がさらに好ましい。
本発明の一態様の発光装置では、発光パネルを介してアンテナが外部のアンテナから受電するため、発光素子１１が有する一対の電極の厚さは薄いほど好ましい。例えば、一対の電極の厚さの和が１μｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３５０ｎｍ以下、さらに好ましくは２５０ｎｍ以下とすればよい。
＜二次電池２０＞
二次電池２０には、低温環境下及び高温環境下で発光パネル１０に電力を供給することができる二次電池を用いることが好ましい。低温環境としては、例えば、−１００℃以上０℃以下の環境、好ましくは−１００℃以上−２５℃以下の環境、より好ましくは−１００℃以上−５０℃以下の環境が挙げられる。高温環境としては、例えば、１００℃以上３００℃以下の環境、好ましくは１５０℃以上３００℃以下の環境、より好ましくは２００℃以上３００℃以下の環境が挙げられる。なお、二次電池２０は低温環境下又は高温環境下だけでなく、０℃より高く１００℃未満の環境下で使用することができる。例えば、二次電池２０を室温（２０℃以上３０℃以下）で使用することができる。
二次電池２０としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。
高エネルギー密度が実現できるリチウムイオン二次電池を用いることで、発光装置の軽量化及び小型化が図れるため、好ましい。
例えば、非水電解質を有する二次電池を用いることができる。該非水電解質は、イオン液体（常温溶融塩）とアルカリ金属塩を有する。イオン液体は、難燃性及び難揮発性であるため、耐熱性の高い二次電池を実現できる。例えば、イオン液体は、イミダゾリウムカチオンと、アニオンと、を有することが好ましい。また、アルカリ金属塩は、リチウム塩であることが好ましい。
ゲル状電解質を用いる二次電池や、固体電解質を用いる全固体二次電池は、耐熱性や安全性が高く、好ましい。
二次電池２０としては、コイン型（単層偏平型）、円筒型、薄型、角型、封止型等の様々な形状の二次電池を用いることができる。また、正極、負極、及びセパレータが複数積層された構造や、正極、負極、及びセパレータが捲回された構造（捲回型）であってもよい。
二次電池２０は可撓性を有していてもよい。例えば、外装体にフィルムを用いることで、二次電池２０の可撓性を高めることができる。外装体で囲まれる領域には正極、負極、及び電解質（又は電解液）を少なくとも有する。
発光装置において、発光素子１１と二次電池２０を重ねて配置する構成としてもよい。発光素子１１と二次電池２０の互いに重なる面積が広いほど、発光素子１１の発熱を利用して広範囲で二次電池２０を温めることができる。高温環境下に比べて、低温環境下で動作が難しい二次電池を用いる場合でも、発光装置の信頼性を高めることができる。
二次電池２０の構成例は、実施の形態３にて詳述する。
＜回路３０＞
回路３０は、アンテナ３１を有する。さらに、回路３０は、コントローラ３２を有していてもよい。
アンテナ３１は、外部のアンテナ（例えば充電器のアンテナ６１）から受電することができる。アンテナ３１は、発光パネル１０を介して、外部のアンテナから受電してもよい。または、アンテナ３１は、二次電池２０を介して、外部のアンテナから受電してもよい。
コントローラ３２は、アンテナ３１により受電した電力を、二次電池２０に供給する電力に変換し、二次電池２０に出力する機能を有する。例えば、コントローラ３２は、ＡＣＤＣコンバータとしての機能を有していてもよい。その場合、アンテナ３１により受電した電力を、直流電力に変換し二次電池２０に出力する。
本実施の形態の発光装置では、充電器のアンテナ６１（一次コイル）と、発光装置のアンテナ３１（二次コイル）とを磁気的に結合し、一次コイルから発生する交流磁場で二次コイルに電圧を発生させる電磁誘導方式によって、非接触で二次コイル側に電力が伝送される仕組みを用いて充電が行われる。なお、受電の方式は電磁誘導方式に限られない。
発光装置が有するアンテナの用途は、非接触で二次電池を充電することに限定されない。例えば、発光装置にアンテナ及びメモリを設け、電子データを送受信させてもよい。受信したデータに応じて、発光パネル１０で映像や情報等の表示を行ってもよい。また、ＧＰＳ機能を持たせて位置情報やＧＰＳ時刻を取得できるようなアンテナを設けてもよい。
安全上、二次電池を充電又は放電する出入力端子を発光装置の表面に露出させないことが好ましい。出入力端子が露出していると、雨などの水によって出入力端子がショートする恐れや、出入力端子が人体に触れて感電する恐れがある。アンテナ３１を用いれば、非接触で二次電池の充電が可能であるため、該出入力端子を発光装置の表面に露出させない構成とすることができる。
＜封止体４０＞
封止体４０は、内部に発光パネル１０、二次電池２０、回路３０等の被封止体を有する。封止体４０は封止領域４１を有する。被封止体は封止領域４１により封止され、封止体４０の外部の大気から隔離される。
例えば、封止体４０をラミネート加工（パウチ加工など）することで、封止領域４１を形成することができる。なお、封止体４０に直接被封止体を入れて封止すると、被封止体の形状に沿って発光装置の表面に凹凸が生じる場合がある。被封止体をプラスチックケース等のケースに入れ、該ケースを封止体４０に入れて封止すると、発光装置の表面を平らにでき、好ましい。
また、封止領域４１に、ジッパー等の留め具を用いてもよい。例えば、一度封止した発光装置について、ジッパーを開けて、発光パネル１０や二次電池２０を交換した後、再度封止を行ってもよい。
封止体４０は、可撓性を有していてもよい。例えば、封止体４０にフィルムを用いることで、封止体４０の可撓性を高めることができる。
封止体４０の材料は、使用環境の温度に耐えられる材料であれば、特に限定されない。封止体４０は、例えば、ガラス、有機樹脂、プラスチック、金属等の各種材料を用いて形成できる。
例えば、封止体４０には、可撓性及び可視光に対する透過性を有する、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アラミド樹脂等を用いることができる。
封止体４０は、防水性が高いことが好ましい。発光パネル１０等に、発光装置の外部の水分が侵入することを抑制することで、発光装置の信頼性を高めることができる。
＜回路５０＞
回路５０は、二次電池２０から供給された電力を、発光素子１１を発光させる電力に変換する機能を有する。例えば、二次電池２０の出力電圧を発光素子１１が発光するのに要する電圧に変換（昇圧又は降圧）する機能を有していてもよい。
また、回路５０は、発光素子１１が発光するタイミングを制御する機能を有していてもよい。例えば、発光素子１１が点滅するように、発光素子１１を駆動する機能を有していてよい。
また、回路５０は、発光パネル１０を駆動するための信号を生成し、発光パネル１０に出力する機能を有していてもよい。回路５０は、信号線駆動回路や走査線駆動回路を有していてもよい。また、発光パネル１０が信号線駆動回路や走査線駆動回路を有していてもよい。
＜スイッチ５１＞
スイッチ５１は、回路５０と電気的に接続されている。また、スイッチ５１は、二次電池２０と電気的に接続されている。また、スイッチ５１は、回路３０と電気的に接続されている。
スイッチ５１としては、特に限定はなく、例えば、電気的スイッチ、機械的スイッチ等を用いることができる。具体的には、トランジスタ、ダイオード、磁気スイッチ、機械的な接点を有するスイッチ等が挙げられる。
図２（Ａ）、（Ｂ）に、被封止体の具体例を示す。図２（Ａ）は被封止体の表面（発光面）を示し、図２（Ｂ）は被封止体の裏面を示す。
図２（Ａ）、（Ｂ）では、二次電池２０として、ラミネート型の二次電池を用いる例を示す。図２（Ｂ）に示すように、二次電池２０の中央部は、複数の電極が積層されている部分であり、端部に比べて厚くなっている。
電極２１ａは、二次電池の正極又は負極の一方と電気的に接続されている。電極２１ｂは、二次電池の正極又は負極の他方と電気的に接続されている。
電極２１ａ、２１ｂは、回路基板５５を介して折り曲げられ、回路基板５５上の端子３３ａ、３３ｂとそれぞれ電気的に接続されている。
回路基板５５には、図１（Ｃ）等に示す回路３０、回路５０等を構成する素子（電子部品３５として図示する）が設けられている。回路基板５５には、例えば、容量素子、抵抗素子、又はスイッチ素子等の電子部品が設けられている。回路基板５５としては、例えば、プリント基板を用いることができる。
また、回路基板５５には、スイッチ５１が設けられている。図２（Ａ）、（Ｂ）では、スイッチ５１として、磁気スイッチを用いる例を示す。磁石の着脱により、スイッチのオンオフを切り替えることができる。
アンテナ３１は、回路基板５５上の端子３４と電気的に接続されている。アンテナ３１の一部は、二次電池２０と発光パネル１０の間に位置している。つまり、発光装置において、アンテナ３１は、発光パネル１０と重なる部分を有する。また、アンテナ３１は、二次電池２０と重なる部分を有する。
アンテナ３１は、発光パネル１０を介して、外部のアンテナから受電することができる。
発光パネル１０において、端子１２ａは、発光素子１１の陽極又は陰極の一方と電気的に接続されている。端子１２ｂは、発光素子１１の陽極又は陰極の他方と電気的に接続されている。なお、端子１２ａ、１２ｂがそれぞれ発光素子１１の陽極又は陰極として機能してもよい。
端子１２ａは、配線５３ａを介して回路基板５５上の端子５２ａと電気的に接続されている。端子１２ｂは、配線５３ｂを介して回路基板５５上の端子５２ｂと電気的に接続されている。
本発明の一態様の発光装置では、二次電池及びアンテナが、それぞれ独立に、発光パネルと重なる部分を有する。また、二次電池と回路が重なる部分を有する。図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、例えば、アンテナの一部が、発光パネルと二次電池の間に位置していてもよい。
以上のように、二次電池、発光パネル、回路基板、及びアンテナ等、発光装置を構成する要素の少なくともいずれか２つが互いに重なる部分を有すると、発光装置の小型化が可能となり好ましい。また、封止領域の全周の長さが短いほど、封止が破られる確率が下がり、発光装置の信頼性の低下を抑制できるため、好ましい。
例えば、二次電池２０が、発光パネル１０、回路基板５５、及びアンテナ３１のうち、少なくともいずれか一と互いに重なる部分を有していることが好ましい。図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、二次電池２０が、発光パネル１０、回路基板５５、及びアンテナ３１のそれぞれと、互いに重なる部分を有していることが特に好ましい。
本発明の一態様の発光装置を使用できる環境は大気雰囲気に限られない。本発明の一態様の発光装置は、例えば、０℃以上１００℃以下の水中で使用することができる。発光素子及び二次電池の使用可能な温度範囲が広いこと、発光素子及び二次電池が封止体により封止されていること等から、本発明の一態様の発光装置は、水中での使用に対しても高い信頼性を確保することができる。
図３（Ａ）〜（Ｆ）は、それぞれ、本発明の一態様の発光装置の断面概略図である。
図３（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、発光装置は、封止体の内部に、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０を有する。発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０は、封止体の封止領域４１によって封止されている。
封止領域４１によって封止された空間４２は、減圧雰囲気又は不活性雰囲気であることが好ましい。これらの雰囲気とすることで、大気雰囲気である場合に比べて、発光パネル１０等の信頼性を高めることができる。
図３（Ａ）は、可視光を透過する封止体４０ａを用いる例を示す。封止体４０ａは、発光パネル１０が有する発光素子の発する光を透過することができる。使用者は、封止体４０ａを介して、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０を視認することができる。
本発明の一態様において、封止体は、発光パネル１０の発光領域と重なる部分以外は、可視光を透過しなくてもよい。例えば、図３（Ｂ）、（Ｃ）には、封止体のうち、発光パネル１０の発光領域と重なる部分に、可視光を透過する封止体４０ａを用い、他の部分に可視光を遮る封止体４０ｂを用いる例を示す。封止体４０ｂは可視光を遮るため、使用者に、二次電池２０や回路３０を視認されないようにすることができる。
なお、図３（Ａ）、（Ｂ）等では、発光装置の発光面から見て、二次電池２０と発光パネル１０とが重なり、かつ、二次電池２０と回路３０とが重なる構成を例示したが、図３（Ｃ）に示すように、発光パネル１０と回路３０とが重なる構成としてもよい。また、回路３０の代わりに、図２（Ａ）に示す回路基板５５を有していてもよい。
また、発光装置が有する発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０の数はそれぞれ１つに限られず、それぞれ独立に２つ以上であってもよい。例えば、図３（Ｄ）に示すように、発光パネル１０を２つ有していてもよい。また、両面発光の発光装置としてもよい。両面発光の発光パネル１０を用いれば、１つの発光パネル１０で、両面発光の発光装置を作製することもできる。
また、図３（Ｄ）に示すように、発光装置が有する発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０は、発光装置の発光面から見て互いに重なる部分を有していなくてもよい。
図３（Ｅ）、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、発光装置は、複数の空間を有していてもよい。図４（Ａ）は、図３（Ｅ）に示す発光装置を封止体４０ａ側から見た平面図である。図４（Ｂ）は、図３（Ｅ）に示す発光装置を折り曲げた場合の斜視図である。複数の空間に構成要素が分かれて配置されていてもよく、封止領域４１には、これら分かれて配置された構成要素をつなぐ配線４５等が重なっていてもよい。この領域は、可撓性を有する領域７０ともいえる。図４（Ｂ）に示すように、発光装置は、可撓性を有する領域７０で曲げることができる。このように、発光装置は、可撓性を有していてもよい。なお、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０のうち、少なくとも一つが可撓性を有する場合は、その一つ以上を曲げて発光装置を変形させてもよい。
図３（Ｅ）では、発光パネル１０が含まれる空間４２ａと、二次電池２０及び回路３０が含まれる空間４２ｂとを有する発光装置を例示している。発光パネル１０は、配線４５によって、二次電池２０及び回路３０とそれぞれ電気的に接続されている。
また、図３（Ｆ）に示すように、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０は、それぞれ、端部が面取りされていることが好ましい。発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０などの角部で封止が破られることを抑制できるため、封止体にフィルム等を用いても、発光装置の信頼性の低下を抑制できる。
また、発光装置は、封止領域を２重に有していてもよい。図４（Ｃ）に示すように、封止領域４１ａを囲む封止領域４１ｂを設け、発光パネル１０等を２重に封止してもよい。封止を２重以上に行うことで、発光装置の信頼性を高めることができる。
なお、本発明の一態様の発光装置は、表示装置として用いてもよいし、照明装置として用いてもよい。例えば、バックライトやフロントライトなどの光源、つまり、表示装置のための照明装置として活用してもよい。
また、本発明の一態様の発光装置には、他の半導体回路、例えば過充電を防止するための制御回路や、撮像素子、ジャイロセンサ、加速度センサなどのセンサ、タッチパネルなどを具備させてもよい。例えば、撮像素子を搭載することで撮影した画像を発光パネルに表示することができる。また、タッチパネルを搭載することで、タッチパネルの所望の位置をタッチすることで電子機器の操作や、情報の入力を行うことができる。また、メモリやＣＰＵを搭載することで使用できる温度範囲が広いコンピュータを実現することもできる。
また、本発明の一態様の発光装置には、人体やロボットの腕や手首に固定するためのベルトや留め金を設けてもよい。また、装着部位は、人体やロボットの一部であれば特に限定されず、例えば、腰、足首に装着してもよい。
本発明の一態様の発光装置は、二次電池を有すること、広い温度範囲で使用可能なこと等から、携帯用途の発光装置として好適に用いることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光パネルについて図５〜図７を用いて説明する。本実施の形態では、発光素子として有機ＥＬ素子を用いる場合について例示する。
有機ＥＬ素子は、一対の電極（下部電極及び上部電極）の間に、発光性の有機化合物を含む層（ＥＬ層とも記す）を有する。下部電極及び上部電極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。
有機ＥＬ素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型のいずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
ＥＬ層には、耐熱性の高い有機化合物を用いることが好ましい。例えば、ガラス転移温度が１００℃以上３００℃以下、好ましくは１５０℃以上３００℃以下、より好ましくは２００℃以上３００℃以下の有機化合物を用いる。ＥＬ層には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。
ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。発光層は、発光性の有機化合物を含む。発光性の有機化合物のガラス転移温度は、１００℃以上３００℃以下であることが好ましく、１５０℃以上３００℃以下であることがより好ましく、２００℃以上３００℃以下であることがさらに好ましい。
ＥＬ層に含まれる材料に特に限定は無いが、ゲスト材料としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾフラン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ−ＩＩ）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−５−フェニル−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）等の耐熱性の高い材料が挙げられる。
ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
正孔輸送性の高い材料としては、特に限定は無いが、例えば、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、４，４’，４’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）等の耐熱性が高い材料が挙げられる。
電子輸送性の高い材料としては、特に限定は無い。例えば、電子輸送層として、２，９−ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を含む層と、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、を積層することで、有機ＥＬ素子の耐熱性を向上させることができる。ＮＢＰｈｅｎを含む層は電子輸送性を有する層であることから、発光領域よりも陰極側に設けられていることが好ましい。また、ＮＢＰｈｅｎを含む層は縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層が接している面と反対の面において電子注入層や陰極に接していてもよい。
縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物としては、三環以上の縮合環骨格を有する化合物が好ましい。三環以上の縮合環骨格を有する化合物とＮＢＰｈｅｎとの界面が、熱的・電気的に非常に安定なためである。
本実施の形態の発光素子は、高温環境で保存を行っても、輝度の低下が小さい。また、縮合複素芳香族化合物を含む層を用いる場合、駆動電圧の変化も抑制することが可能となる。
縮合複素芳香族化合物を用いる場合、当該縮合複素芳香族化合物は、一つの縮合環骨格内に二つの窒素原子が含まれる構成を有することが、信頼性の良好な発光素子を得ることができ、また、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
上記縮合複素芳香族化合物は、燐光材料のホスト材料や、燐光発光層に隣接する電子輸送層の材料として好適であるため、当該発光素子は燐光発光を呈する発光素子であることが好ましい。また、当該構成を有する燐光発光素子は、耐熱性の向上した信頼性の高い発光素子とすることができ、燐光発光を用いることによる高い発光効率と、高い信頼性を併せ持つ発光素子とすることができる。
縮合芳香族化合物としては、例えば、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）−ビフェニル−４’−イル｝−アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）等のアントラセン化合物や、５，１２−ビス（２，４−ジフェニルフェニル）テトラセン等のテトラセン化合物などの三環以上の縮合環骨格を有する化合物が好適である。中でもアントラセン化合物は、寿命の長い発光素子を得やすい為特に好ましい。
縮合複素芳香族化合物としては、例えば、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−｛３−［３−（２，８−ジフェニルジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）などのジアジン骨格を有する三環以上の縮合複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢＱｕ−ＩＩ）、２−｛３−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢＱｕ−ＩＩ）などのピリジン骨格を有する縮合複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため、上述した中では、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、２ｍＣｚＢＰＤＢｑのようなジベンゾキノキサリン誘導体が好適である。
なお、上述の正孔輸送性が高い材料や電子輸送性が高い材料を、発光層のホスト材料等として用いてもよい。
発光パネルが有する基板には、耐熱性の高い基板を用いる。基板の熱膨張係数は０ｐｐｍ／Ｋより大きく６０ｐｐｍ／Ｋ以下が好ましく、０ｐｐｍ／Ｋより大きく３０ｐｐｍ／Ｋ以下がより好ましく、０ｐｐｍ／Ｋより大きく２０ｐｐｍ／Ｋ以下がさらに好ましい。また、基板のガラス転移温度は１００℃以上４００℃以下が好ましく、１５０℃以上４００℃以下がより好ましく、２００℃以上４００℃以下がさらに好ましい。
発光パネルが有する接着層には、耐熱性の高い接着剤を用いる。接着剤の熱膨張係数は０ｐｐｍ／Ｋより大きく１００ｐｐｍ／Ｋ以下が好ましく、０ｐｐｍ／Ｋより大きく７０ｐｐｍ／Ｋ以下がより好ましく、０ｐｐｍ／Ｋより大きく５０ｐｐｍ／Ｋ以下がさらに好ましい。また、接着剤のガラス転移温度は８０℃以上３００℃以下が好ましく、１００℃以上３００℃以下がより好ましく、１５０℃以上３００℃以下がさらに好ましい。
発光パネルがトランジスタを有する場合、半導体材料として酸化物半導体を用いることが好ましい。酸化物半導体は、アモルファスシリコンやポリシリコンに比べて温度依存性が低い。酸化物半導体を用いることで、広い温度範囲でトランジスタの特性が変化しにくく、信頼性の高い発光パネルを実現できる。
＜発光パネルの構成例１＞
図５（Ａ）に発光パネルの上面図を示す。図５（Ａ）における一点鎖線Ｘ１−Ｙ１間の断面図を図５（Ｂ）に示す。図５（Ａ）における一点鎖線Ｘ２−Ｙ２間の断面図を図５（Ｃ）に示す。図５（Ａ）における一点鎖線Ｘ３−Ｙ３間の断面図を図５（Ｄ）に示す。
図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す発光パネルは、基板９０１、絶縁層９０３、補助電極９２１（補助配線ともいう）、発光素子９３０、絶縁層９２５、接着層９２７、導電層９１１、導電層９１２、乾燥剤９１３、及び基板９９１を有する。
発光素子９３０はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子であり、具体的には、基板９０１上に可視光を透過する下部電極９３１を有し、下部電極９３１上にＥＬ層９３３を有し、ＥＬ層９３３上に可視光を反射する上部電極９３５を有する。
図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す発光パネルでは、基板９０１上に絶縁層９０３を介して発光素子９３０が設けられている。絶縁層９０３上に設けられた補助電極９２１は下部電極９３１と電気的に接続する。絶縁層９０３上に設けられた導電層９１１は、下部電極９３１と電気的に接続する。図５（Ａ）、（Ｃ）に示すように、導電層９１１の一部は露出しており、端子として機能する。絶縁層９０３上に設けられた導電層９１２は、上部電極９３５と電気的に接続する。図５（Ａ）、（Ｄ）に示すように、導電層９１２の一部は露出しており、端子として機能する。下部電極９３１の端部は絶縁層９２５で覆われている。また、下部電極９３１を介して補助電極９２１を覆う絶縁層９２５が設けられている。
発光素子９３０は、基板９０１、基板９９１、及び接着層９２７により封止されている。発光パネルの封止方法は限定されず、例えば、固体封止であっても中空封止であってもよい。例えば、接着層９２７には、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂などの常温で硬化する硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂材料を用いることができる。封止された空間９２９は、窒素やアルゴンなどの不活性な気体で充填されていてもよく、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等の樹脂で充填されていてもよい。また、樹脂内に乾燥剤が含まれていてもよい。
基板９９１に接して乾燥剤９１３が設けられている。図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す発光パネルはボトムエミッション型であるため、光取り出し効率を低下することなく、空間９２９に乾燥剤９１３を配置することができる。乾燥剤９１３を有することで、発光素子９３０の寿命を延ばすことができ、好ましい。
＜発光パネルの構成例２＞
図６（Ａ）〜（Ｄ）にパッシブマトリクス方式の発光パネルの例を示す。パッシブマトリクス方式の発光パネルは、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陽極と、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陰極と、が互いに直交するように設けられており、その交差部にＥＬ層が挟まれた構造となっている。したがって、選択された（電圧が印加された）陽極と、選択された陰極との交点にあたる画素が点灯することになる。
図６（Ａ）は、ＥＬ層を形成する前の発光パネルの平面図である。基板上に下部電極９３１が設けられている。下部電極９３１上に、発光素子の発光領域に対応する開口部を有する絶縁層９２５が設けられている。絶縁層９２５上に、下部電極９３１と交差する互いに平行な複数の逆テーパ形状の隔壁９２８が設けられている。
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ｂ間の断面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の一点鎖線Ｃ−Ｄ間の断面図である。図６（Ｂ）、（Ｃ）では、下部電極９３１上にＥＬ層９３３、上部電極９３５を形成することで発光素子９３０を作製した後の構成を示している。
図６（Ｂ）、（Ｃ）では、基板９０１上に絶縁層９０３が設けられ、絶縁層９０３上にストライプ状の複数の下部電極９３１が等間隔で配置されている例を示す。
図６（Ｃ）に示すように、絶縁層９２５及び隔壁９２８の膜厚を、ＥＬ層９３３及び上部電極９３５の膜厚より大きくすることで、複数の領域に分離されたＥＬ層９３３及び上部電極９３５が形成される。上部電極９３５は、下部電極９３１と交差する方向に伸長する互いに平行なストライプ状の電極である。複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独立している。なお、隔壁９２８上にも、ＥＬ層９３３や上部電極９３５を構成する材料からなる層が成膜されるが、これらの層は、ＥＬ層９３３及び上部電極９３５とは分断されている。
ＥＬ層９３３（少なくとも発光層）を塗り分けることで、各発光素子が異なる色を呈する構成となり、フルカラー表示が可能な発光パネルとすることができる。または、発光素子９３０が白色を呈する光を発する構成とし、発光素子９３０が発する光を、カラーフィルタを通して取り出すことで、フルカラー表示が可能な発光パネルとしてもよい。
図６（Ｄ）に、パッシブマトリクス方式の発光パネルにＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を実装した場合の平面図を示す。図６（Ｄ）では、複数の下部電極９３１と複数の上部電極９３５とが互いに直交するように交差している。なお、図６（Ｄ）において、一部の構成（ＥＬ層９３３等）の図示は省略している。
複数の下部電極９３１は、異方性導電膜（図示しない）を介してＦＰＣ９０９ａに接続される。また、複数の上部電極９３５は、配線端で配線９０８と電気的に接続され、配線９０８が異方性導電膜（図示しない）を介してＦＰＣ９０９ｂに接続される。
図６（Ｄ）では、駆動回路を基板９０１上に設けない例を示したが、基板９０１上に駆動回路を有するＩＣチップを実装させてもよい。
＜発光パネルの構成例３＞
可撓性を有する発光パネルを作製する際、可撓性を有する基板（可撓性基板ともいう）上に発光素子を形成する方法としては、例えば、可撓性基板上に、発光素子を直接形成する第１の方法と、可撓性基板とは異なる耐熱性の高い基板（以下、作製基板と記す）上に発光素子を形成した後、作製基板と発光素子とを剥離して、可撓性基板に発光素子を転置する第２の方法と、がある。
例えば、可撓性を有する程度に薄い厚さのガラス基板のように、発光素子の作製工程でかける温度に対して耐熱性を有する基板を用いる場合には、第１の方法を用いると、工程が簡略化されるため好ましい。
また、第２の方法を適用することで、作製基板上で高温をかけて形成した透水性の低い絶縁膜等を、可撓性基板に転置することができる。したがって、透水性が高く、耐熱性が低い有機樹脂等を、可撓性基板の材料として用いても、可撓性を有し、信頼性が高い発光パネルを作製できる。
第２の方法で作製できる発光パネルの例を図７（Ａ）に示す。図７（Ａ）に示す発光パネルは、カラーフィルタ方式を用いたトップエミッション型の発光パネルである。発光パネルは、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の副画素で１つの色を表現する構成や、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ（白）の４色の副画素で１つの色を表現する構成、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ（黄）の４色の副画素で１つの色を表現する構成等が適用できる。色要素としては特に限定はなく、ＲＧＢＷＹ以外の色を用いてもよく、例えば、シアンやマゼンタ等を用いてもよい。
図７（Ａ）に示す発光パネルは、基板９０１、接着層９０２、絶縁層９０３、トランジスタ９２０、絶縁層９０７、絶縁層９０９、導電層９４１、絶縁層９４３、絶縁層９４５、発光素子９３０、絶縁層９２５、スペーサ９２６、接着層９２７、着色層８４５Ｒ、８４５Ｇ、８４５Ｂ、８４５Ｙ、遮光層８４７、絶縁層９９３、接着層９９２、及び基板９９１を有する。基板９０１及び基板９９１は可撓性基板であり、図７（Ａ）に示す発光パネルは、可撓性を有する。
発光素子９３０は、下部電極９３１、光学調整層９３２、ＥＬ層９３３、及び上部電極９３５を有する。光学調整層９３２には、透光性を有する導電性材料を用いることが好ましい。カラーフィルタ（着色層）とマイクロキャビティ構造（光学調整層）との組み合わせにより、本発明の一態様の発光パネルからは、色純度の高い光を取り出すことができる。光学調整層の膜厚は、各画素の発光色に応じて変化させる。
基板９０１と絶縁層９０３は接着層９０２で貼り合わされている。基板９９１と絶縁層９９３は接着層９９２で貼り合わされている。絶縁層９０３上にはトランジスタ９２０と発光素子９３０が形成されている。絶縁層９０３及び絶縁層９９３のうち少なくとも一方に防湿性の高い膜を用いると、発光素子９３０やトランジスタ９２０に水等の不純物が侵入することを抑制でき、発光パネルの信頼性が高くなるため好ましい。
トランジスタ９２０のソース又はドレインは、導電層９４１を介して、発光素子９３０の下部電極９３１と電気的に接続されている。トランジスタ９２０は、導電層９４１と同一平面上に形成された第２のゲートを有する。下部電極９３１の端部は、絶縁層９２５で覆われている。下部電極９３１は可視光を反射することが好ましい。上部電極９３５は可視光を透過する。スペーサ９２６を設けることで、基板９０１と基板９９１の間隔を調整することができる。
各着色層は、発光素子９３０と重なる部分を有する。遮光層８４７は、絶縁層９２５と重なる部分を有する。発光素子９３０と各着色層の間は接着層９２７で充填されている。
絶縁層９０７、９０９は、トランジスタを構成する半導体への不純物の拡散を抑制する効果を奏する。また、絶縁層９４３、９４５は、トランジスタや配線起因の表面凹凸を低減するために平坦化機能を有する絶縁層を選択することが好適である。
本発明の一態様において、発光パネルはタッチセンサを有していてもよい。例えば、図７（Ｂ）に示すように、絶縁層９９３と遮光層８４７との間、及び絶縁層９９３と着色層との間に容量素子を設けてもよい。絶縁層９９３に接して複数の導電層９８１が設けられている。絶縁層９８２の開口部を介して、導電層９８３によって複数の導電層９８１は電気的に接続されている。容量素子起因の表面凹凸を低減するために絶縁層９８４が設けられている。絶縁層９８４に接して、着色層や遮光層８４７が設けられている。容量素子は、発光素子９３０が発する光を透過する材料を用いて形成する。
また、図７（Ｃ）に示すように、ＥＬ層９３３は塗り分けられていてもよい。つまり、異なる色の光を発するＥＬ層９３３が設けられていてもよい。
＜材料の一例＞
以下に、発光パネルに用いることができる材料について例示する。なお、先に説明した要素については説明を省略する場合がある。
基板には、ガラス、石英、有機樹脂、金属、合金などの材料を用いることができる。発光素子からの光を取り出す側の基板は、該光を透過する材料を用いる。
特に、可撓性基板を用いることが好ましい。例えば、有機樹脂や可撓性を有する程度の厚さのガラス、金属、合金を用いることができる。
ガラスに比べて有機樹脂は比重が小さいため、可撓性基板として有機樹脂を用いると、ガラスを用いる場合に比べて発光パネルを軽量化でき、好ましい。
基板には、靱性が高い材料を用いることが好ましい。これにより、耐衝撃性に優れ、破損しにくい発光パネルを実現できる。例えば、有機樹脂基板や、厚さの薄い金属基板もしくは合金基板を用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて、軽量であり、破損しにくい発光パネルを実現できる。
金属材料や合金材料は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、発光パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。金属材料や合金材料を用いた基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができる。
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アラミド樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた発光パネルも軽量にすることができる。
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、又はアルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いることができる。
また、導電性の基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。
可撓性基板としては、上記材料を用いた層が、発光パネルの表面を傷などから保護するハードコート層（例えば、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂層など）等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光素子の寿命の低下等を抑制するために、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等の透水性の低い絶縁膜を有していてもよい。なお、本明細書などにおいて、酸化窒化シリコンとは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多いものを指し、窒化酸化シリコンとは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多いものを指すものとする。ここで、酸素及び窒素の含有量は、ラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）又は水素前方散乱法（ＨＦＳ：Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｆｏｒｗａｒｄ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定するものとする。
接着層には、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が発光素子に侵入することを抑制でき、発光パネルの信頼性が向上するため好ましい。
また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、発光素子からの光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。
また、上記樹脂にレベリング剤又は界面活性剤を含んでいてもよい。
上記樹脂にレベリング剤又は界面活性剤を添加することで、樹脂の表面張力を下げ、樹脂の濡れ性を向上させることができる。濡れ性が高いほど、樹脂を均一に塗布することができる。これにより、一対の基板を貼り合わせる際に気泡が混入することを抑制できる。また、発光パネルにおける発光不良を抑制することもできる。
レベリング剤又は界面活性剤としては、被剥離層に含まれる素子等に悪影響を及ぼさない材料を用いる。例えば、エポキシ樹脂に０．２ｗｔ％のフッ素系レベリング剤を添加した材料を接着剤として用いてもよい。
絶縁層９０３及び絶縁層９９３としては、それぞれ、防湿性の高い絶縁膜を用いることが好ましい。または、絶縁層９０３及び絶縁層９９３は、それぞれ、不純物の発光素子への拡散を防ぐ機能を有していることが好ましい。
防湿性の高い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
例えば、防湿性の高い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下とする。
発光パネルが有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、有機半導体等が挙げられる。または、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。
発光素子の電極として用いることができる、可視光を透過する導電膜には、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ガリウムを添加したＺｎＯなどがある。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
発光素子の電極として用いることができる、可視光を反射する導電膜には、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金などがある。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とＩＴＯの積層膜、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜などを用いることができる。
電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成することができる。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。
ＥＬ層９３３は、複数の発光層を有していてもよい。ＥＬ層９３３において、複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、分離層を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と、燐光発光層との間に、分離層を設けてもよい。
分離層は、例えば、燐光発光層中で生成する燐光材料の励起状態から蛍光発光層中の蛍光材料へのデクスター機構によるエネルギー移動（特に三重項エネルギー移動）を防ぐために設けることができる。分離層は数ｎｍ程度の厚さがあればよい。具体的には、０．１ｎｍ以上２０ｎｍ以下、あるいは１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、あるいは１ｎｍ以上５ｎｍ以下である。分離層は、単一の材料（好ましくはバイポーラ性の物質）、又は複数の材料（好ましくは正孔輸送性材料及び電子輸送性材料）を含む。
分離層は、該分離層と接する発光層に含まれる材料を用いて形成してもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。例えば、燐光発光層が、ホスト材料、アシスト材料、及び燐光材料（ゲスト材料）からなる場合、分離層を、該ホスト材料及びアシスト材料で形成してもよい。上記構成を別言すると、分離層は、燐光材料を含まない領域を有し、燐光発光層は、燐光材料を含む領域を有する。これにより、分離層と燐光発光層とを燐光材料の有無で蒸着することが可能となる。また、このような構成とすることで、分離層と燐光発光層を同じチャンバーで成膜することが可能となる。これにより、製造コストを削減することができる。
また、発光素子９３０は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、電荷発生層を介して積層されたＥＬ層を複数有するタンデム素子であってもよい。
発光素子は、一対の防湿性の高い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、発光パネルの信頼性の低下を抑制できる。具体的には、上記のように、絶縁層９０３及び絶縁層９９３として、防湿性の高い絶縁膜を用いると、発光素子が一対の防湿性の高い絶縁膜の間に位置し、発光パネルの信頼性の低下を抑制できる。
絶縁層９０７や絶縁層９０９としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることができる。また、絶縁層９４３や絶縁層９４５としては、例えば、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン系樹脂等の有機材料をそれぞれ用いることができる。また、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）等を用いることができる。また、絶縁膜を複数積層させることで、各絶縁層を形成してもよい。
絶縁層９２５としては、有機絶縁材料又は無機絶縁材料を用いて形成する。樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ樹脂、又はフェノール樹脂等を用いることができる。特に感光性の樹脂材料を用い、絶縁層９２５が曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。隔壁９２８には、絶縁層９２５に用いることができる材料を適用できる。
絶縁層９２５や隔壁２９８の形成方法は、特に限定されず、フォトリソグラフィ法、スパッタ法、蒸着法、液滴吐出法（インクジェット法等）、印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷等）等を用いることができる。
スペーサ９２６は、無機絶縁材料、有機絶縁材料、金属材料等を用いて形成することができる。例えば、無機絶縁材料や有機絶縁材料としては、上記絶縁層に用いることができる各種材料が挙げられる。金属材料としては、チタン、アルミニウムなどを用いることができる。導電材料を含むスペーサ９２６と上部電極９３５とを電気的に接続させる構成とすることで、上部電極９３５の抵抗に起因した電位降下を抑制できる。また、スペーサ９２６は、順テーパ形状であっても逆テーパ形状であってもよい。
トランジスタの電極や配線、又は発光素子の補助電極等として機能する、発光パネルに用いる導電層は、例えば、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらの元素を含む合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。また、導電層は、導電性の金属酸化物を用いて形成してもよい。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３等）、酸化スズ（ＳｎＯ２等）、ＺｎＯ、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ等）又はこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。
着色層は特定の波長帯域の光を透過する有色層である。例えば、赤色の波長帯域の光を透過する赤色（Ｒ）のカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を透過する緑色（Ｇ）のカラーフィルタ、青色の波長帯域の光を透過する青色（Ｂ）のカラーフィルタ、黄色の波長帯域の光を透過する黄色（Ｙ）のカラーフィルタなどを用いることができる。各着色層は、様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ法を用いたエッチング方法などでそれぞれ所望の位置に形成する。また、白色の副画素では、発光素子と重ねて透明の樹脂を配置してもよい。
遮光層は、隣接する着色層の間に設けられている。遮光層は隣接する発光素子からの光を遮光し、隣接する発光素子間における混色を抑制する。ここで、着色層の端部を、遮光層と重なるように設けることにより、光漏れを抑制することができる。遮光層としては、発光素子からの発光を遮る材料を用いることができ、例えば、金属材料や、顔料もしくは染料を含む樹脂材料を用いてブラックマトリクスを形成することができる。なお、遮光層は、駆動回路部などの発光部以外の領域に設けると、導波光などによる意図しない光漏れを抑制できるため好ましい。
また、着色層及び遮光層を覆うオーバーコートを設けてもよい。オーバーコートを設けることで、着色層に含有された不純物等の発光素子への拡散を防止することができる。オーバーコートは、発光素子からの発光を透過する材料から構成され、例えば窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等の無機絶縁膜や、アクリル膜、ポリイミド膜等の有機絶縁膜を用いることができ、有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層構造としてもよい。
本発明の一態様は、発光装置だけでなく、表示装置に適用することもできる。本発明の一態様の表示装置が有する表示素子は、ＥＬ素子などの発光素子に限られず、例えば、液晶素子、電気泳動素子、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、エレクトロウェッティング素子、カーボンナノチューブを用いた表示素子などが挙げられる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる二次電池について図８及び図９を用いて説明する。本実施の形態では、可撓性を有する二次電池である、ラミネート型の二次電池について説明する。
図８（Ａ）にラミネート型の二次電池の上面を示す。また、図８（Ａ）中の一点鎖線Ｍ１−Ｎ１間の断面の模式図を図８（Ｂ）に示す。
図８（Ａ）、（Ｂ）に示す二次電池は、正極２０３、負極２０６、セパレータ２０７、フィルム２０８、フィルム２０９、及び電解液２１０を有する。正極２０３は、正極集電体２０１及び正極活物質層２０２を有する。負極２０６は、負極集電体２０４及び負極活物質層２０５を有する。
フィルム２０８及びフィルム２０９は、外装体である。外装体で囲まれた領域には、シート状の正極２０３と、セパレータ２０７と、シート状の負極２０６とが、積層して収容されている。外装体で囲まれた領域は電解液２１０で満たされている。
図８（Ｂ）においては、電極が２層（正極２０３と負極２０６）である例を示したが、電極を２層よりも多くすることで、二次電池の容量を維持したまま、二次電池の面積（サイズ）を小さくすることができる。ただし、電極が４０層を超える場合、二次電池の厚さが増し、可撓性を損なう恐れがある。したがって、二次電池に可撓性をもたせたい場合は、電極の数は、４０層以下、好ましくは２０層以下とする。また、正極集電体２０１の両面に正極活物質層２０２を塗布する、又は負極集電体２０４の両面に負極活物質層２０５を塗布する、など、両面塗布を行う場合は、二次電池の容量を維持したまま電極を１０層以下に減らすこともできる。
シート状の正極２０３と、セパレータ２０７と、シート状の負極２０６との積層は、ヒートシールを行うことによって封止することができる。
本明細書でヒートシールとは、加熱圧着により封止することを指しており、基材フィルムにパートコートされている接着層か、ラミネートフィルムの融点の低い最外層又は最内層を熱によって溶かし、加圧によって接着することをいう。
二次電池は、薄く柔軟性を有するフィルム（例えばラミネートフィルム）を外装体として用いる。ラミネートフィルムとは、基材フィルムと接着性合成樹脂フィルムとの積層フィルム、又は２種類以上の積層フィルムを指す。基材フィルムとしては、ＰＥＴやポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、また無機蒸着フィルム、又は紙類を用いることができる。また、接着性合成樹脂フィルムとしてはポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、アクリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂などを用いることができる。ラミネートフィルムはラミネート装置により、被処理体と熱圧着によりラミネートされる。なお、ラミネート工程を行う前処理としてアンカーコート剤を塗布することが好ましく、ラミネートフィルムと被処理体との接着を強固なものとすることができる。アンカーコート剤としてはイソシアネート系などを用いることができる。
正極集電体２０１及び負極集電体２０４は、外部との電気的接触を得る端子の役割も兼ねている。そのため、図８（Ａ）に示すように、正極集電体２０１及び負極集電体２０４の一部は、フィルム２０８及びフィルム２０９から外側に露出するように配置される。電極層数を増やして積層する場合には、複数の正極集電体２０１を超音波溶接によって電気的に接続する、及び複数の負極集電体２０４を超音波溶接によって電気的に接続する。なお、図８（Ｂ）では負極集電体２０４の一部は、フィルム２０９から外側に突出して延在している。
また、図８（Ａ）は、フィルム２０８とフィルム２０９を用いて封止する例であるが特に限定されず、１枚のフィルムの中央を折り、それを外装体としてもよい。図８（Ａ）、（Ｂ）とは異なる例を図９に示す。フィルム２１８を中央で折り曲げて２つの端部を重ね、３辺を接着層で封止する構造とする。その作製方法は、図９を用いて以下に説明する。
まず、フィルム２１８を中央で折り、図９（Ａ）に示す状態とする。そして図９（Ｂ）に示すように二次電池を構成する正極集電体２１１、セパレータ２１７、負極集電体２１４を積層したものを用意する。そして図９（Ｃ）に示す封止層２２５を有するリード電極２２６を２つ用意する。リード電極２２６はリード端子とも呼ばれ、二次電池の正極又は負極を外装フィルムの外側へ引き出すために設けられる。そして、一つのリード電極と、正極集電体２１１の突出部を超音波溶接などにより、電気的に接続する。正極集電体２１１の突出部と接続するリード電極は、材料としてアルミニウムを用いる。そしてもう一つのリード電極と、負極集電体２１４の突出部を超音波溶接などにより、電気的に接続する。負極集電体２１４の突出部と接続するリード電極は、材料としてニッケルメッキを施した銅を用いる。そして、電解液を入れるための一辺を残すため、フィルム２１８の２辺に対して熱圧着を行って封止する。熱圧着の際、リード電極に設けられた封止層２２５も溶けてリード電極とフィルム２１８との間を固定される。そして、減圧雰囲気下、或いは不活性雰囲気下で所望の量の電解液をフィルム２１８が袋状となった内側に滴下する。そして、最後に、熱圧着をせずに残していたフィルムの周縁に対して熱圧着を行って封止する。こうして図９（Ｄ）に示す二次電池２０を作製することができる。図９（Ｄ）中の点線と端面の領域は熱圧着領域２２７である。
図９（Ｄ）中の一点鎖線Ｍ２−Ｎ２間の断面図の一例を図９（Ｅ）に示す。図９（Ｅ）に示すように、正極集電体２１１、正極活物質層２１２、セパレータ２１７、負極活物質層２１５、負極集電体２１４の順で積層されたものが、折り曲げたフィルム２１８に挟まれ、さらに端部において接着層２３１で封止されており、その他の空間には電解液２３２を有している。
ここで図９（Ｆ）を用いて二次電池の充電時の電流の流れを説明する。リチウムを用いた二次電池を一つの閉回路とみなした時、リチウムイオンの動きと電流の流れは同じ向きになる。なお、リチウムを用いた二次電池では、充電と放電でアノード（陽極）とカソード（陰極）が入れ替わり、酸化反応と還元反応とが入れ替わることになるため、反応電位が高い電極を正極と呼び、反応電位が低い電極を負極と呼ぶ。したがって、本明細書においては、充電中であっても、放電中であっても、逆パルス電流を流す場合であっても、充電電流を流す場合であっても、正極は「正極」又は「＋極（プラス極）」と呼び、負極は「負極」又は「−極（マイナス極）」と呼ぶこととする。酸化反応や還元反応に関連したアノード（陽極）やカソード（陰極）という用語を用いると、充電時と放電時とでは、逆になってしまい、混乱を招く可能性がある。したがって、アノード（陽極）やカソード（陰極）という用語は、本明細書においては用いないこととする。仮にアノード（陽極）やカソード（陰極）という用語を用いる場合には、充電時か放電時かを明記し、正極（プラス極）と負極（マイナス極）のどちらに対応するものかも併記することとする。
例えば、図９（Ｆ）に示す２つの端子に充電器を接続すると、二次電池２０が充電される。二次電池２０の充電が進めば、電極間の電位差は大きくなる。図９（Ｆ）では、二次電池２０の外部の端子から、正極集電体２１１の方へ流れ、二次電池２０の中において、正極集電体２１１から負極集電体２１４の方へ流れ、負極集電体２１４から二次電池２０の外部の端子の方へ流れる電流の向きを正の向きとしている。つまり、充電電流の流れる向きを電流の向きとしている。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光パネルについて図１０〜図１８を用いて説明する。
本実施の形態の発光パネルは、容量素子と、発光素子と、スイッチ（スイッチ素子などともいう）と、を有する。本実施の形態の発光パネルは、スイッチをオフにすることで容量素子の電極間の電圧が保持されるため、電源の供給を停止した場合でもデータの保持が可能である。したがって、本発明の一態様の発光装置に用いることで、消費電力を低減することができる。また、１回の充電により長時間の使用が可能な発光装置を実現できる。
具体的には、本実施の形態の発光パネルは、第１のスイッチと、第２のスイッチと、容量素子と、発光素子と、を有する。第１のスイッチは、容量素子の一方の電極に電気的に接続される。第２のスイッチは、容量素子の他方の電極に電気的に接続される。容量素子は、ビデオ信号に応じた電圧を保持する機能を有する。発光素子は、該電圧に応じて発光する機能を有する。容量素子が該電圧を保持する期間において、第１のスイッチ及び第２のスイッチは非導通状態であり、ビデオ信号の供給に用いた駆動回路とは電気的に遮断される。
または、本実施の形態の発光パネルは、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、第３のトランジスタと、容量素子と、発光素子と、を有する。第１のトランジスタのゲートは、第１の配線に電気的に接続される。第１のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第２の配線に電気的に接続され、他方は、容量素子の一方の電極、及び第３のトランジスタのゲートに電気的に接続される。第２のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第３の配線に電気的に接続され、他方は、容量素子の他方の電極、及び第３のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続される。第３のトランジスタのソース又はドレインの他方は、第４の配線に電気的に接続される。容量素子は、ビデオ信号に応じた電圧を保持する機能を有する。発光素子は、該電圧に応じて発光する機能を有する。容量素子が電位を保持する期間において、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは非導通状態であり、ビデオ信号の供給に用いた駆動回路とは電気的に遮断されていてもよい。または、容量素子が電位を保持する期間において、第２の配線の電位を第１の配線の電位にする動作と、第４の配線の電位を第３の配線の電位にする動作と、第１の配線と第２の配線と第３の配線と第４の配線とに電位の供給を停止する動作とを行ってもよい。
スイッチとしては、酸化物半導体を有するトランジスタを用いることが好ましい。酸化物半導体は、シリコン等と比較してバンドギャップが広いため、トランジスタのオフ電流値を極めて小さくすることができる。また、酸化物半導体を有するトランジスタは、アモルファスシリコン又はポリシリコン等を有するトランジスタと比較して、温度依存性が低いため、発光パネルを広い温度範囲で使用することができる。例えば、上記の第１のトランジスタと第２のトランジスタとは、それぞれ酸化物半導体を有することが好ましい。
図１０（Ａ）に、発光パネルが有する回路（画素、画素回路ともいう）の一例を示す。
図１０（Ａ）の回路１４０は、発光素子１０１と、容量素子１０２と、第１のトランジスタ１０３と、第２のトランジスタ１０４と、第３のトランジスタ１０５とを有する。発光パネルは回路１４０を１個又は複数個有している。図１０（Ｂ）のように、発光パネルは、回路１４０がマトリクス状に配置された回路１５０を有していてもよい。
第１のトランジスタ１０３は、ゲートが配線ＧＬ（ゲート線ともいう）に電気的に接続されている。ソース又はドレインの一方が、配線ＳＬ（ソース線ともいう）に電気的に接続されている。ソース又はドレインの他方が、容量素子１０２の一方の電極と、第３のトランジスタ１０５のゲートと、に電気的に接続されている。
第２のトランジスタ１０４は、ゲートが配線ＧＬに電気的に接続されている。ソース又はドレインの一方が、容量素子１０２の他方の電極と、発光素子１０１の一方の電極と、第３のトランジスタ１０５のソース又はドレインの一方と、に電気的に接続されている。ソース又はドレインの他方が、配線Ｖ０と電気的に接続されている。
第３のトランジスタ１０５のソース又はドレインの他方は、配線ＡＮＯＤＥに電気的に接続されている。
発光素子１０１の他方の電極は、配線ＣＡＴＨＯＤＥに電気的に接続されている。
なお、図１０（Ｂ）の回路１５０では、配線ＡＮＯＤＥ、配線ＣＡＴＨＯＤＥ、及び配線Ｖ０は図示していないが、図１０（Ａ）と同様に各回路１４０に配置されている。もしくは、これらの配線を複数の回路１４０で共有していてもよい。例えば、配線Ｖ０は、配線ＧＬ方向に隣接する２つの回路１４０において共有されていてもよい。また、配線ＣＡＴＨＯＤＥは、配線ＳＬ方向に隣接する２つの回路１４０において共有されていてもよい。
配線ＧＬは、第１のトランジスタ１０３の導通（オン又は導通状態ともいう）又は非導通（オフ又は非導通状態ともいう）を制御する電位、及び、第２のトランジスタ１０４の導通又は非導通を制御する電位を供給（入力、伝送ともいう）する機能を有する。
配線ＳＬは、ビデオ信号（データ、信号、映像信号、又は画像信号などともいう）に応じた電位を供給する機能を有する。
配線Ｖ０は、容量素子１０２の他方の電極に電源電位を供給する機能を有する。配線ＡＮＯＤＥは、発光素子１０１の一方の電極（図１０（Ａ）の例ではアノード電極）に電源電位を供給する機能を有する。配線ＣＡＴＨＯＤＥは、発光素子１０１の他方の電極（図１０（Ａ）の例ではカソード電極）に電源電位を供給する機能を有する。
発光素子１０１は、例えばＥＬ素子などの発光素子であり、アノード電極からカソード電極に電流が流れることで、その電流値に応じた表示（発光）を行う機能を有する。
第１のトランジスタ１０３は、配線ＳＬの電位（Ｖｉｎともいう）を、容量素子１０２の一方の電極と、第３のトランジスタ１０５のゲートと、に供給する機能を有する。
第２のトランジスタ１０４は、配線Ｖ０の電位（Ｖ０ともいう）を、容量素子１０２の他方の電極に供給する機能を有する。
容量素子１０２は、配線ＳＬと配線Ｖ０との電位差に応じた電圧（Ｖｉｎ−Ｖ０ともいう）を保持する機能を有する。すなわち、ビデオ信号に応じた電圧を保持する機能を有する。また、容量素子１０２は、第３のトランジスタ１０５のゲートとソース又はドレインの一方との間の電位差に応じた電圧を保持する機能を有する。なお、ここでは、ビデオ信号に応じた電圧とは、配線ＳＬの電位Ｖｉｎと配線Ｖ０の電位Ｖ０との差に応じた電圧（Ｖｉｎ−Ｖ０）を指している。
第３のトランジスタ１０５は、容量素子１０２に保持された電圧に応じて、発光素子１０１に流れる電流を制御する機能を有する。
したがって、発光素子１０１は、容量素子１０２に保持された電圧に応じて表示を行う機能を有する。
次に、図１０の回路１４０の動作について説明する。
＜書込動作＞
ビデオ信号の書込動作は以下のように行われる。まず、配線ＧＬに、第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に導通するような電位を供給する。すると、第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に導通し、容量素子１０２の一方の電極と配線ＳＬとが導通し、容量素子１０２の他方の電極と配線Ｖ０とが導通する。そして、容量素子１０２の電極間に、配線ＳＬと配線Ｖ０との電位差に応じた電圧が入力される。すなわち、容量素子１０２にはビデオ信号に応じた電圧が入力される。このようにして、回路１４０にビデオ信号が書き込まれる。なお、配線Ｖ０は、回路１４０を初期化（初期化動作ともいう）する電位を供給することができるともいえる。すなわち、回路１４０では、書込動作と初期化動作を同時に行うことができる。
なお、初期化動作と書込動作とを別々に行ってもよい。その場合、第１のトランジスタ１０３のゲートと第２のトランジスタ１０４のゲートとには、別々の配線が接続されていてもよい。そして、第２のトランジスタ１０４を導通させ、配線Ｖ０と容量素子１０２の他方の電極とを電気的に接続させて初期化する。その後、第１のトランジスタ１０３を導通させ、配線ＳＬと容量素子１０２の一方の電極とを電気的に接続させてビデオ信号の書き込みを行えばよい。
また、書込動作の際、配線Ｖ０の電位を配線ＣＡＴＨＯＤＥの電位以上にしておくことで、書込動作中にも発光素子１０１に電流を流すことができる。また、配線Ｖ０の電位を配線ＣＡＴＨＯＤＥの電位以下にしておくことで、書込動作中に発光素子１０１に電流が流れることを防止できる。また、配線Ｖ０の電位と配線ＣＡＴＨＯＤＥの電位を等しくしておくと電源の数を少なくすることができる。例えば、配線Ｖ０の電位は０Ｖとすることができるが、これに限定されない。
＜保持動作＞
ビデオ信号の保持動作は以下のようにして行われる。配線ＧＬに、第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に非導通になるような電位を供給する。すると、第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に非導通になり、容量素子１０２の一方の電極が配線ＳＬと非導通になり、容量素子１０２の他方の電極が配線Ｖ０と非導通になる。そして、容量素子１０２の電極間には、書込動作において入力された電圧が保持される。すなわち、容量素子１０２にはビデオ信号に応じた電圧が保持されることになる。容量素子１０２に電圧が保持されている間、発光素子１０１は保持された電圧に応じて表示を行うことが可能である。
＜表示動作＞
表示動作は以下のように行われる。第３のトランジスタ１０５に、ゲートとソースとの間の電圧に応じて電流が流れる。具体的には、該電圧が第３のトランジスタ１０５のしきい値電圧を上回っているとき、該電流が流れる。すると、第３のトランジスタ１０５に直列に電気的に接続された発光素子１０１にも、配線ＡＮＯＤＥから配線ＣＡＴＨＯＤＥの方向に該電流が流れる。そして、発光素子１０１は、該電流に応じて表示を行うことが可能である。ここで、第３のトランジスタ１０５のゲートとソースとの間の電圧は容量素子１０２に保持された電圧であるため、発光素子１０１は容量素子１０２に保持された電圧に応じて表示を行うことになる。
以上のように、回路１４０では、容量素子１０２と配線ＳＬとの間に第１のトランジスタ１０３が配置され、且つ、容量素子１０２と配線Ｖ０との間に第２のトランジスタ１０４が配置されている。そして、第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とを非導通にすることで、容量素子１０２に保持された電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制することができる。その結果、回路１４０に書き込まれたビデオ信号の保持が可能である。
また、回路１４０では、配線ＧＬ、配線ＳＬ、配線Ｖ０、配線ＡＮＯＤＥ、配線ＣＡＴＨＯＤＥへの電位の供給を停止した場合でも、容量素子１０２は電圧を保持することができる。すなわち、電源の供給を停止した場合でも、容量素子１０２は電圧を保持することができる。そのため、回路１４０と、ビデオ信号を書き込む際に用いる駆動回路（駆動装置ともいう）とを電気的に遮断した場合でも、容量素子１０２の電圧を保持することができる。駆動回路を取り外すことも可能であり、発光装置の小型化やコスト低減が可能である。なお、駆動回路を取り外さずに、回路１４０との電気的な遮断を行うだけでもよい。
＜再表示動作＞
再び表示を行う際（再表示動作ともいう）は、少なくとも配線ＡＮＯＤＥ及び配線ＣＡＴＨＯＤＥに電位を供給することで、保持されたビデオ信号に応じて表示を行うことができる。そのため、再表示動作は、書込動作と比較して電源の数を少なくすることができ、書込動作と比較して消費電力を低減することができる。また、再表示動作に用いる回路は、駆動回路に比べて小型化又は低消費電力化などが可能である。
上記書込動作、保持動作、表示動作、再表示動作を行っている４つの期間を、それぞれ、書込期間、保持期間、表示期間、再表示期間と呼んでもよい。
次に、回路１４０において、容量素子１０２に保持された電圧の変動を抑制する手段の例について説明する。
まず、上述した回路１４０のように、容量素子１０２の一方の電極と配線ＳＬとの間に第１のトランジスタ１０３を設け、容量素子１０２の他方の電極と配線Ｖ０との間に第２のトランジスタ１０４を設けることが挙げられる。
そして、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４において、非導通時に流れる電流（オフ電流、リーク電流ともいう）を極力小さくすることが好ましい。
オフ電流を小さくする手段としては、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４として酸化物半導体を用いたトランジスタを用いることが挙げられる。酸化物半導体は、例えばシリコンと比較してバンドギャップが広い。そのため、酸化物半導体を有するトランジスタは、オフ電流を極めて小さくすることができる。
なお、トランジスタの材料は酸化物半導体以外に、元素周期表における第１４族の半導体（シリコンなど）を含有する半導体、有機半導体、化合物半導体等の様々な半導体を用いることができる。また、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、又は単結晶半導体等を用いることができる。
また、オフ電流を小さくする他の手段としては、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４のチャネル長を大きくすることが挙げられる。例えば、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方において、チャネル長をチャネル幅より大きくしてもよい。また、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方のチャネル長を、第３のトランジスタのチャネル長より大きくしてもよい。
また、オフ電流を小さくする他の手段としては、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４のチャネル幅を小さくすることが挙げられる。例えば、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方において、チャネル幅をチャネル長より小さくしてもよい。また、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方のチャネル幅を、第３のトランジスタのチャネル幅より小さくしてもよい。
また、オフ電流を小さくする他の手段としては、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４をマルチゲート構造にすることが挙げられる。いずれか一方のトランジスタをマルチゲート構造にしてもよい。
なお、トランジスタのサイズは上記以外とすることも可能である。例えば、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方において、チャネル長をチャネル幅と同じ又はチャネル幅より大きくしてもよい。また、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方のチャネル長を、第３のトランジスタのチャネル長より小さくしてもよい。また、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方において、チャネル幅をチャネル長より大きくしてもよい。また、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方のチャネル幅を、第３のトランジスタのチャネル幅より大きくしてもよい。これらにより、トランジスタのスイッチング速度を大きくすることができる。
また、オフ電流を小さくする他の手段としては、トランジスタのゲート絶縁膜に起因するリーク電流を低減することが挙げられる。ゲート絶縁膜が高誘電率の材料を含むことで、リーク電流を低減することができる。例えば、ゲート絶縁膜は、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン等を含んでいてもよい。また、ゲート絶縁膜を厚くすることでも、リーク電流を低減することができる。例えば、ゲート絶縁膜は、ゲート電極より厚い領域を有していてもよい。
なお、第３のトランジスタ１０５の材料は、酸化物半導体、元素周期表における第１４族の半導体（シリコンなど）を含有する半導体、有機半導体、化合物半導体等の様々な半導体を用いることができる。また、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、又は単結晶半導体等を用いることができる。特に、酸化物半導体を有するトランジスタは、例えば非晶質シリコンを有するトランジスタと比較して電界効果移動度などの電気特性又は信頼性が良好であるため、好適である。また、第１のトランジスタ１０３、第２のトランジスタ１０４、及び第３のトランジスタ１０５の全てに酸化物半導体を用いることは、それらのトランジスタを同一工程で作製することができるため、好適である。
発光パネルが有する回路の他の一態様を図１１（Ａ）に示す。図１１（Ａ）に示すように、配線ＳＬは、保護回路１１１に電気的に接続されていてもよい。また、配線ＧＬは、保護回路１２１に電気的に接続されていてもよい。
図１１（Ｂ）は、配線ＳＬに電気的に接続された保護回路１１１の一例である。配線ＳＬは、ダイオード接続されたトランジスタ１１２を介して配線１１４に電気的に接続されている。また、配線ＳＬは、ダイオード接続されたトランジスタ１１３を介して配線１１５に電気的に接続されている。配線１１４には高電位の電源電位が供給され、配線１１５には低電位の電源電位が供給される。
図１１（Ｃ）は、配線ＧＬに電気的に接続された保護回路１２１の一例である。配線ＧＬは、ダイオード接続されたトランジスタ１２２を介して配線１２４に電気的に接続されている。また、配線ＧＬは、ダイオード接続されたトランジスタ１２３を介して配線１２５に電気的に接続されている。配線１２４には高電位の電源電位が供給され、配線１２５には低電位の電源電位が供給される。
なお、トランジスタ１１２、１１３、１２２、１２３の材料は、酸化物半導体、元素周期表における第１４族の半導体（シリコンなど）を含有する半導体、有機半導体、化合物半導体等の様々な半導体を用いることができる。また、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、又は単結晶半導体等を用いることができる。
発光パネルが有する回路の他の一態様を図１２に示す。図１２の回路において、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４は、バックゲート（第２のゲートともいう）を有している。そして、第１のトランジスタ１０３のバックゲートは配線ＢＧＬに電気的に接続されている。また、第２のトランジスタ１０４のバックゲートは配線ＢＧＬに電気的に接続されている。配線ＢＧＬは、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４のしきい値電圧を調整する機能を有する。そのため、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４が、仮にノーマリーオンである場合でも、配線ＢＧＬから電位を供給することで導通又は非導通を制御することができる。なお、配線ＢＧＬを設けずに、各バックゲートは配線ＧＬに電気的に接続されていてもよい。
なお、図１２の発光パネルにおいて、第１のトランジスタ１０３のバックゲートと第２のトランジスタ１０４のバックゲートとは、異なる配線に電気的に接続されていてもよい。また、第３のトランジスタ１０５においても、バックゲートを有してもよい。第３のトランジスタ１０５のゲートとバックゲートとを電気的に接続することで、第３のトランジスタ１０５の電流供給能力を向上させることができる。また、第３のトランジスタ１０５のゲートとバックゲートを別々の配線に電気的に接続し、バックゲートにしきい値電圧を調整する機能を持たせてもよい。
上記の手段の少なくとも一を用いることでオフ電流を低減することができる。そして、上記手段を併用することで、各々の手段が相乗的に作用しさらにオフ電流を小さくすることができる。
＜停止動作＞
次に、回路１４０にビデオ信号を保持している期間において、回路１４０の駆動を停止する動作（停止動作ともいう）について説明する。ここで、駆動を停止する動作とは、回路１４０の各配線への電位の供給を停止する動作を指す。
まず、保持期間の初期状態は、第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に非導通であり、発光素子１０１で表示が行われている状態とする。なお、上記の保持動作を停止動作の一部として考えてもよい。その場合、動作（０）として、配線ＧＬに第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に非導通になるような電位を供給し、初期状態にする。当該非導通になるような電位を、配線ＣＡＴＨＯＤＥと同電位にすることで、再表示動作における電源の数を低減することができる。なお、同電位とは、完全に電位が一致する場合だけでなく、設定上の微差を考慮し概略等しい電位を含んでいてもよい。
次に、動作（１）として、配線ＳＬ及び配線Ｖ０を、配線ＧＬと同電位にする。この動作（１）を行うことで、再表示動作における電源の数を低減することができる。また、動作（０）と動作（１）と同時に行い、配線ＧＬと配線ＳＬと配線Ｖ０とを同時に同電位としてもよい。しかし、動作（０）と動作（１）とを分けて行う方が、容量素子１０２の電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制することができる。また、配線ＳＬを配線ＧＬと同電位にした後、配線Ｖ０を配線ＧＬと同電位にしてもよく、その逆の順序でもよい。なお、動作（１）は行わなくてもよい。
次いで、動作（２）として、配線ＡＮＯＤＥを配線ＣＡＴＨＯＤＥと同電位にする。すると、発光素子１０１の表示が消える。この動作（２）を行うことで、後の動作（３）で電位の供給を停止した際に急激な電位の低下を防止でき、容量素子１０２の電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制することができる。また、動作（１）と動作（２）とを同時に行ってもよいが、分けて行う方が容量素子１０２の電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制する機能が高まる。また、動作（１）と動作（２）の順番を逆にしてもよいが、動作（１）の後に動作（２）を行う方が容量素子１０２の電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制する機能が高まる。なお、急激な電位の低下が特に問題にならない場合などは、動作（２）を行わなくてもよい。
最後に、動作（３）として、回路１４０の各配線への電位の供給を停止し、回路１４０の駆動を停止する。具体的には、回路１４０と、ビデオ信号を書き込むために用いた駆動回路とを電気的に遮断する。駆動回路を遮断しても容量素子１０２の電圧を保持することができるため、駆動回路を取り外し、回路１４０を有する発光パネルのみで使用することができる。駆動回路を取り外し駆動回路と発光パネルを分離することで、発光パネルの小型化、軽量化、耐久性向上などが可能である。
なお、上述の回路１４０のような回路構成であれば容量素子１０２の電圧の保持が可能であるため、上記停止動作を行わずに初期状態のまま回路１４０の駆動を停止してもよい。しかし、停止動作を行うことで、再表示動作における電源の数の低減、又は、保持期間における電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制することが可能である。そのため、回路１４０のような回路構成において上記停止動作を行うことは極めて有効である。
なお、保持したビデオ信号を消去し、再び書き込みを行う場合は、再度上述した書込動作を行えばよい。
また、図１０（Ｂ）のように、回路１４０をマトリクス状に有する場合、複数の画像を保持することも可能である。例えば、配線ＧＬ１乃至配線ＧＬｍ（ｍは１以上の整数）のうち奇数行（ｍ＝１、３、５、７など）に電気的に接続された複数の回路１４０に第１のビデオ信号を保持し、偶数行（ｍ＝２、４、６、８など）に電気的に接続された複数の回路１４０に第２のビデオ信号を保持する。そして、再表示期間において、該奇数行の回路１４０と、該偶数行の回路１４０とを切り替えて動作させることで、複数の表示を行うことができる。具体的には、再表示期間のうちの第１の期間において、該奇数行の回路１４０の配線ＡＮＯＤＥ及び配線ＣＡＴＨＯＤＥに電位を供給し、再表示期間のうちの第２の期間において、該偶数行の回路１４０の配線ＡＮＯＤＥ及び配線ＣＡＴＨＯＤＥに電位を供給すればよい。奇数行と偶数行とに切り替えて電位を供給することができる選択回路を設けてもよい。同様に、３つ以上の画像を保持することもできる。
回路１４０の停止動作の別の例を示す。以下の例では、上記の停止動作よりもデータの保持能力をさらに高めることができる。
上記の停止動作では、配線ＧＬに第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４を非導通にする電位を供給する。当該電位を例えば０Ｖとすることで、それらを非導通にすることができる。しかしながら、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４がノーマリーオンである場合、配線ＧＬの電位を０Ｖとしてもオフ状態とならず、電流が流れてしまう可能性がある。
そこで、本発明の一態様では、上記停止動作の動作（１）において、配線ＳＬ又は配線Ｖ０の電位をより高く設定する。高い電位とすることで、たとえ第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４がノーマリーオンであった場合でも、電流が流れてしまうことを抑制することができる。その結果、回路１４０におけるビデオ信号の消失を抑制することができる。配線ＳＬ又は配線Ｖ０が当該高い電位に設定されることで、回路１４０の再表示動作の際に、保持したビデオ信号に応じて再表示を行うことができる。
例えば、配線ＳＬ又は配線Ｖ０の電位は、配線ＧＬの電位より高くしておけばよい。特に、配線ＳＬ又は配線Ｖ０は、配線ＡＮＯＤＥと同電位とすることで、電源の数を減らすことができる。ただし、配線ＡＮＯＤＥと同電位にしなくてもよい。
また、配線ＳＬ及び配線Ｖ０の両方を高い電位としてもよい。その場合、配線ＳＬと配線Ｖ０とを同電位とすることで、電源の数を減らすことができる。ただし、配線ＳＬと配線Ｖ０とを異なる電位としてもよい。例えば、第２のトランジスタ１０４より第１のトランジスタ１０３の方が、電流が流れやすい場合、配線ＳＬの電位を配線Ｖ０の電位より大きくすることで、第１のトランジスタ１０３に電流が流れにくくすることができる。同様に、配線ＳＬの電位を配線Ｖ０の電位より小さくしてもよい。
なお、図１１の発光パネルのように、配線ＳＬが保護回路１１１と電気的に接続されている場合、配線ＳＬに供給する上記高い電位を配線１１４又は配線１１５から供給することができる。この構成を適用することで、停止動作の際に保護回路１１１に供給される電源電位を配線ＳＬに供給する上記高い電位として兼用することができる。
または、本発明の一態様では、上記停止動作の動作（０）の際に、配線ＧＬの電位をより低く設定する。低い電位とすることで、たとえ第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４がノーマリーオンであった場合でも、電流が流れてしまうことを抑制することができる。例えば、配線ＧＬを０Ｖより低くすることが好ましい。その結果、回路１４０のビデオ信号の消失を抑制することができる。配線ＧＬが当該低い電位に設定されることで、回路１４０の再表示動作の際に、保持したビデオ信号に応じて再表示を行うことができる。
なお、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４がｎチャネル型である場合は上記のように配線ＧＬを低い電位とし、ｐチャネル型である場合は配線ＧＬを高い電位とすればよい。
なお、図１１の発光パネルのように、配線ＧＬが保護回路１２１と電気的に接続されている場合、配線ＧＬに供給する上記低い電位を配線１２４又は配線１２５から供給することができる。この構成を適用することで、停止動作の際に保護回路１２１に供給される電源電位を配線ＧＬに供給する上記低い電位として兼用することができる。
＜変形例＞
図１３は、発光パネルが有する回路の一例を示す図である。図１３の回路１４０ａ及び回路１４０ｂは、それぞれ、図１０（Ａ）の回路１４０と同様の接続関係を有している。図１３において、図１０（Ａ）と異なる点は、発光素子１０１が回路１４０ａと回路１４０ｂとにおいて共有されている点である。すなわち、発光素子１０１の一方の電極は、回路１４０ａの第３のトランジスタ１０５ａを介して配線ＡＮＯＤＥａに電気的に接続されているとともに、回路１４０ｂの第４のトランジスタ１０５ｂを介して配線ＡＮＯＤＥｂに電気的に接続されている。
図１０の回路１４０は、同じビデオ信号を長時間保持しておくことで、画素に焼き付きが生じる恐れがある。そこで、図１３に示す発光パネルでは、回路１４０ａに表示するビデオ信号を書き込み、回路１４０ｂに該ビデオ信号の反転信号を書き込んでおく。そして、回路１４０ａのビデオ信号により発光素子１０１を表示させ、所定期間後に、回路１４０ｂの反転信号により発光素子１０１を表示させる。所定期間毎に、ビデオ信号と反転信号とを切り替えることで、焼き付きを抑制することができる。
ビデオ信号により表示を行う期間において配線ＡＮＯＤＥａに電位が供給され、反転信号により表示を行う期間において配線ＡＮＯＤＥｂに電位が供給されるように、配線ＡＮＯＤＥａと配線ＡＮＯＤＥｂとを切り替えるようにすればよい。例えば、発光パネルに、配線ＡＮＯＤＥａと配線ＡＮＯＤＥｂとの導通を切り替えるための選択回路を設ければよい。また、配線ＡＮＯＤＥｂと第３のトランジスタ１０５ｂとの間にスイッチを設けて、反転信号により表示を行う場合に当該スイッチを導通させる構成としてもよい。また、当該スイッチは、発光素子１０１と第３のトランジスタ１０５ｂとの間に設けられてもよく、配線ＧＬ方向に隣接する画素間において第３のトランジスタ１０５ｂ同士の間に設けられていてもよい。
また、回路１４０ｂに、黒画像などの単一色の画像又は単一な階調の画像に基づく信号を保持していてもよい。反転信号と同様に焼き付きを防止する効果を奏する。
＜駆動回路＞
図１４に示す駆動回路５０１は、例えば図１０に示す回路１４０を駆動する機能を有する。
駆動回路５０１は、第１の回路５０２（ゲートドライバともいう）と、第２の回路５０３（ソースドライバともいう）とを有する。また、ＣＰＵ、メモリ等を有していてもよい。
第１の回路５０２は、配線ＧＬ１乃至配線ＧＬｍに電位を供給する機能を有する。例えば、配線ＧＬ１乃至配線ＧＬｍのいずれかは、図１０（Ａ）などの配線ＧＬと電気的に接続されている。そして、第１の回路５０２は、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４のゲートに電位を供給する機能を有する。また、第１の回路５０２は、図１１の配線１２４、配線１２５、又は図１２の配線ＢＧＬに電位を供給する機能を有していてもよい。
第２の回路５０３は、配線ＳＬ１乃至配線ＳＬｎ（ｎは１以上の整数）に電位を供給する機能を有する。例えば、配線ＳＬ１乃至配線ＳＬｎのいずれかは、図１０（Ａ）などの配線ＳＬと電気的に接続されている。そして、第２の回路５０３は、第１のトランジスタ１０３を介して容量素子１０２の一方の電極に電位を供給する機能を有する。
また、ｍ、ｎが２以上の場合、図１４の配線ＧＬ１乃至ＧＬｍ及び配線ＳＬ１乃至ＳＬｎは、図１０（Ｂ）の回路１５０の配線ＧＬ１乃至ＧＬｍ及び配線ＳＬ１乃至ＳＬｎに対応する。
また、駆動回路５０１は、図１０（Ａ）などの配線ＡＮＯＤＥに電気的に接続され、配線ＡＮＯＤＥに電位を供給する機能を有する。また、駆動回路５０１は、図１０（Ａ）などの配線ＣＡＴＨＯＤＥに電気的に接続され、配線ＣＡＴＨＯＤＥに電位を供給する機能を有する。また、駆動回路５０１は、図１０（Ａ）の配線Ｖ０に電気的に接続され、配線Ｖ０に電位を供給する機能を有する。また、駆動回路５０１は、図１３の配線ＡＮＯＤＥａ、配線ＡＮＯＤＥｂに電位を供給する機能を有していてもよい。
このように、駆動回路５０１は、図１０（Ａ）などの回路１４０の各配線に電位を供給し、ビデオ信号の書き込みを行う機能と、ビデオ信号を保持させる機能と、ビデオ信号に応じた表示を行わせる機能と、を有する。
さらに、駆動回路５０１は、停止動作を行う機能を有する。駆動回路５０１は、当該停止動作を行うことで、例えば回路１４０の保持期間におけるビデオ信号の消失を極力抑制することができる。
また、ビデオ信号の保持期間に関わらず、回路１４０と駆動回路５０１とを電気的に遮断する際に当該停止動作を行うことで、回路１４０における急激な電圧の低下を抑制することができる。
また、本実施の形態では、駆動回路５０１が、回路１４０を停止させる例について示したが、他の回路においても適用することができる。さらに、駆動回路５０１は、回路１４０のように保持機能を有する回路であっても、駆動することができる。例えば、駆動回路５０１と保持機能を有さない回路とを電気的に遮断する前に、上記停止動作を行うことで、急激な電圧の低下を抑制することができる。
図１４（Ｂ）は、第１の回路５０２の一例である。第１の回路５０２は、シフトレジスタＳＲ１乃至ＳＲｍを有する。シフトレジスタには、信号ＲＥ、信号ＰＷ１乃至ＰＷ４、信号ＣＫ１乃至ＣＫ４、及び信号ＳＰが入力される。信号ＲＥはリセット信号、信号ＰＷ１乃至ＰＷ４はパルス幅制御信号、信号ＣＫ１乃至ＣＫ４はクロック信号、信号ＳＰはスタートパルス信号である。各信号により、シフトレジスタＳＲ１乃至ＳＲｍから、配線ＧＬ１乃至配線ＧＬｍに出力される信号が制御される。第１の回路５０２は、図１４（Ｂ）の回路に限定されない。
図１４（Ｃ）は、第２の回路５０３の一例である。第２の回路５０３は、選択回路ＳＳＤを有する。選択回路ＳＳＤには、信号Ｒ、信号Ｇ、信号Ｂ、及び信号ＳＭＰが供給される。信号Ｒは赤色の階調表示に用いるビデオ信号、信号Ｇは緑色の階調表示に用いるビデオ信号、信号Ｂは青色の階調表示に用いるビデオ信号、信号ＳＭＰはサンプリング信号である。各ビデオ信号は、表示する階調数に応じて電圧値が制御される。選択回路ＳＳＤは、複数の配線に対して共通のビデオ信号を用い、時分割によって駆動する回路である。例えば、配線ＳＬを３本１組とし、選択回路ＳＳＤは、配線ＳＬ１に信号Ｒを供給し、配線ＳＬ２に信号Ｇを供給し、配線ＳＬ３に信号Ｂに供給するというように、順次ビデオ信号を供給して、配線ＳＬに時分割でビデオ信号を出力する。そして、配線ＳＬ４には信号Ｒが供給される。各信号により、シフトレジスタＳＲ１乃至ＳＲｍから、配線ＳＬ１乃至ＳＬｎに出力される信号が制御される。第２の回路５０３は、図１４（Ｃ）の回路に限定されない。
＜再表示回路＞
再表示動作は、例えば、図１０の回路１４０と図１４の駆動回路５０１とを電気的に遮断した後、発光素子１０１の再表示を行う動作である。図１５は、再表示動作を行う回路（再表示回路、又は電源回路ともいう）の一例である。
図１５（Ａ）の再表示回路６０１は、２つの電源を有する回路の一例である。例えば、回路１４０において、配線ＡＮＯＤＥ及び配線ＣＡＴＨＯＤＥに電位を供給することができる。
図１５（Ｂ）は再表示回路６０１の一例である。再表示回路６０１は、電源６０２及び変換回路（コンバータともいう）６０３を有する。変換回路６０３としては、直流変換回路（ＤＣＤＣコンバータともいう）などを用いることができる。
電源６０２には、例えば、リチウムイオン電池等の蓄電装置を用いる。ニッケル水素電池、ニカド電池、又はリチウムイオンキャパシタ等の他の蓄電装置を用いてもよい。なお、充放電が可能な二次電池を用いることが好ましい。ただし、一次電池を用いてもよい。
また、電源６０２の充電が可能である場合、無線による充電を行ってもよい。その場合、再表示回路６０１は、無線による充電用のアンテナ等を有する。
変換回路６０３は、電源６０２の電位を所望の電位に変換し、配線ＡＮＯＤＥに供給する機能を有する。なお、変換回路６０３を設けなくてもよい。
図１５（Ｃ）の再表示回路６１１は、３つの電源を有する回路の一例である。例えば、回路１４０において、配線ＡＮＯＤＥ、配線ＣＡＴＨＯＤＥ、配線Ｖ０、及び配線ＳＬに電位を供給することができる。配線Ｖ０及び配線ＳＬに電位を供給する場合に適用できる。また、配線Ｖ０と配線ＳＬとに異なる電位を供給する場合は、変換回路６０３の数を増やし、出力端子の数を増やせばよい。また、配線Ｖ０及び配線ＳＬに、配線ＡＮＯＤＥ又は配線ＣＡＴＨＯＤＥと同じ電位を供給する場合は、図１５（Ａ）の再表示回路６０１を適用すればよい。図１５（Ｄ）は、再表示回路６１１の一例であり、図１５（Ｂ）に加えて、配線Ｖ０及び配線ＳＬに電位を供給するための３つ目の電源を有する。当該３つ目の電源として電源６０２の電位を用いることができる。このように、必要な電源の数に応じて、変換回路６０３と出力端子の数を増減すればよい。
図１５（Ｅ）は、図１５（Ｂ）の変形例である。電源６０２と配線ＡＮＯＤＥとの間に、スイッチＳＷを有する。そして、スイッチＳＷのオンオフのタイミングを制御するタイマ６２１を有する。スイッチＳＷ及びタイマ６２１によって、電源６０２と配線ＡＮＯＤＥとの導通又は非導通を制御することができる。この構成により、再表示動作において点滅表示が可能になる。なお、電源６０２と配線ＣＡＴＨＯＤＥとの間にスイッチＳＷを設けてもよく、再表示回路と回路１４０等との間にスイッチＳＷを有していればよい。また、スイッチＳＷ及びタイマ６２１を、図１５（Ｄ）に適用してもよい。
図１５（Ｆ）は、図１３に示す回路で、再表示動作を行う回路の一例である。ビデオ信号により表示を行う場合は、スイッチＳＷａをオンにし、スイッチＳＷｂをオフにして、電源６０２と配線ＡＮＯＤＥａとを導通させる。一方、反転信号により表示を行う場合は、スイッチＳＷｂをオンにし、スイッチＳＷａをオフにして、電源６０２と配線ＡＮＯＤＥｂとを導通させる。このように、スイッチＳＷａとスイッチＳＷｂを有する切り替え回路により、所定期間毎にビデオ信号と反転信号とを切り替えることができる。また、図１５（Ｆ）の再表示回路を、複数の画像を保持する発光パネルに接続してもよい。その場合、配線ＡＮＯＤＥａを奇数行の配線ＡＮＯＤＥに電気的に接続し、配線ＡＮＯＤＥｂを偶数行の配線ＡＮＯＤＥに電気的に接続することができる。
上記の再表示回路を用いることで、発光パネルから駆動回路を取り外しても表示を行うことができる。そのため、駆動回路を搭載できない発光パネルにとって極めて有効である。駆動回路が搭載できないものの一例としては、小型であるもの、軽量であるもの、電源の数に制限があるものなどが挙げられる。
なお、駆動回路５０１を取り外さない場合は、駆動回路５０１から配線ＡＮＯＤＥ、配線ＣＡＴＨＯＤＥ、配線Ｖ０、配線ＳＬに電位を供給することができるため、再表示回路を用いなくてもよい。
＜発光パネル＞
図１６（Ａ）の発光パネルは、発光素子８０１と、容量素子１０２と、スイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ２と、を有する。
スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオンにすることで、発光パネルにビデオ信号が書き込まれる。具体的には、容量素子１０２の一方の電極には、スイッチＳＷ１を介して電位Ｖｉｎが供給される。また、容量素子１０２の他方の電極には、スイッチＳＷ２を介して電位Ｖｐが供給される。そして、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオフにすることで、容量素子１０２の電極間には、電極間の電位差（Ｖｉｎ−Ｖｐ）が保持される。当該電位差は、ビデオ信号に応じた電圧である。
そして、発光素子１０１は、容量素子１０２に保持された電位差に応じて表示を行う機能を有する。当該機能を有していれば、回路構成は特に限定されるものではない。容量素子１０２の一方の電極と電位Ｖｉｎを供給する配線との間にスイッチＳＷ１を有し、容量素子１０２の他方の電極と電位Ｖｐを供給する配線との間にスイッチＳＷ２を有していればよい。
スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２としては、トランジスタを適用することができる。その場合、上述のトランジスタのオフ電流を低減する手段を適用することができる。
また、図１６（Ａ）の発光パネルは、上述の停止動作のうち動作（０）、動作（１）、及び動作（３）を適用することができる。例えば、動作（０）として、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオフにする。スイッチとしてトランジスタを用いた場合、トランジスタを非導通にするような電位をゲートに供給する。次に、動作（１）として、電位Ｖｉｎ及び電位Ｖｐを、ゲートに供給した電位と同電位にする。そして、動作（３）として、発光パネルの駆動を停止させる。具体的には、発光パネルと、ビデオ信号を書き込むために用いた駆動回路とを電気的に遮断する。なお、ここで駆動回路は、電位Ｖｉｎと、電位Ｖｐと、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のオンオフを制御する電位を供給する機能を有するものである。
このように、図１６（Ａ）の発光パネルにおいても、停止動作を行うことで、容量素子１０２の電圧の変動又は電圧の消失を抑制することができる。
図１６（Ｂ）の発光パネルは、図１６（Ａ）の具体例である。容量素子１０２に保持された電圧に応じて、トランジスタ１０５に流れる電流を制御し、発光素子１０１にも当該電流が流れる。なお、図１６（Ｂ）の回路構成をより具体的に示したものが、図１０の回路１４０である。図１０の回路１４０を適用する場合、電位Ｖｉｎが配線ＳＬから供給され、電位Ｖｐが配線Ｖ０から供給され、電位Ｖａが配線ＡＮＯＤＥから供給され、電位Ｖｃが配線ＣＡＴＨＯＤＥから供給される。なお、配線ＡＮＯＤＥとトランジスタ１０５との間にスイッチを設け、表示期間また再表示期間に当該スイッチの導通又は非導通を制御することで、表示又は非表示を制御してもよい。
図１６（Ｃ）の発光パネルは、図１６（Ｂ）の変形例である。図１６（Ｂ）と同様に、容量素子１０２に保持された電圧に応じて、トランジスタ１０５に流れる電流を制御し、発光素子１０１に当該電流を流すことができる。なお、図１６（Ｃ）では、保持動作の際に配線ＣＡＴＨＯＤＥとトランジスタ１０５の間に設けられたスイッチＳＷ３を非導通とする電位を供給し、再表示動作の際にスイッチＳＷ３を導通させる電位を供給すればよい。また電位Ｖｐは、配線ＣＡＴＨＯＤＥの電位Ｖｃと同電位である。
図１６（Ｄ）の発光パネルは、図１６（Ａ）の具体例である。図１６（Ｄ）の発光パネルは、発光素子８５１と、容量素子１０２と、スイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ２と、を有する。発光素子８５１としては、液晶素子又は電気泳動素子等を用いることができる。発光素子８５１の一方の電極は、容量素子１０２の一方の電極と電気的に接続されている。発光素子８５１の他方の電極は、コモン線Ｖｃｏｍに電気的に接続されている。
そして、容量素子１０２の一方の電極には、スイッチＳＷ１がオンの場合、スイッチＳＷ１を介して電位Ｖｉｎが供給される。同様に、発光素子８５１の一方の電極にも電位Ｖｉｎが供給される。容量素子１０２の他方の電極には、スイッチＳＷ２がオンの場合、スイッチＳＷ２を介して電位Ｖｃｏｍが供給される。そして、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオフにすることで、容量素子１０２の電極間には、電極間の電位差（Ｖｉｎ−Ｖｃｏｍ）が保持される。当該電位差は、ビデオ信号に応じた電圧である。
そして、発光素子８５１は、容量素子１０２に保持された電圧に応じて表示を行う機能を有する。
図１６（Ｅ）の発光パネルは、図１６（Ｄ）の変形例である。図１６（Ｄ）と異なる点は、発光素子８５１の他方の電極が、容量素子１０２の他方の電極と電気的に接続され、かつ、スイッチＳＷ２を介してコモン線Ｖｃｏｍに電気的に接続されている点である。
図１６（Ｆ）の発光パネルは、図１６（Ｄ）の変形例である。図１６（Ｄ）と異なる点は、発光素子８５１の他方の電極が、スイッチＳＷ３を介してコモン線Ｖｃｏｍに電気的に接続されている点である。スイッチＳＷ３は、ビデオ信号の書込期間又は表示期間にオンにすればよい。
また、図１６（Ｄ）乃至図１６（Ｆ）は、図１６（Ａ）と同様に、停止動作のうち動作（０）、動作（１）、及び動作（３）を適用することができる。例えば、動作（０）として、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、及びスイッチＳＷ３をオフにする。スイッチとしてトランジスタを用いた場合、トランジスタを非導通にするような電位をゲートに供給する。次に、動作（１）として、電位Ｖｉｎ及び電位Ｖｃｏｍをゲートに供給した電位と同電位にする。そして、動作（３）として、発光パネルの駆動を停止させる。具体的には、発光パネルと、ビデオ信号を書き込むために用いた駆動回路とを電気的に遮断する。なお、ここで駆動回路は、電位Ｖｉｎと、電位Ｖｃｏｍと、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のオンオフを制御する電位を供給する機能を有するものである。このように、図１６（Ｄ）乃至図１６（Ｆ）の発光パネルにおいても、停止動作を行うことで、容量素子１０２の電圧の変動又は電圧の消失を抑制することができる。
上述した図１６（Ａ）乃至図１６（Ｆ）の発光パネルは、容量素子の一方の電極及び他方の電極がそれぞれスイッチに電気的に接続されており、スイッチをオフすることで容量素子の電極間の電圧を保持することができる。
スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、及びスイッチＳＷ３として、トランジスタを適用することができる。その場合、上述のトランジスタのオフ電流を低減する手段を適用することができる。
以下では、発光パネルに対し、駆動回路と再表示回路とを切り替えて接続する場合の一例を示す。
図１７（Ａ）は、発光パネル７０１と駆動回路５０１とを接続している状態である。発光パネル７０１は、図１０乃至図１３の回路１４０又は回路１５０を有している。発光パネル７０１と駆動回路５０１とは、接続部７０２を介して接続されている。この状態で、上記書込動作、保持動作、表示動作、及び停止動作を行うことができる。接続部７０２はＦＰＣ等を有している。
図１７（Ｂ）は、発光パネル７０１と再表示回路６０１とを接続している状態である。発光パネル７０１と再表示回路６０１とは、接続部７０２とを介して接続されている。この状態で、上記再表示動作を行うことができる。なお、再表示回路６０１に替えて、図１５で示した他の回路を用いてもよい。
このように、発光パネル７０１は、接続部７０２において、駆動回路５０１又は再表示回路６０１と電気的に接続又は遮断することができる。これにより、駆動回路５０１を取り外し、代わりに再表示回路６０１を取り付けることも可能である。
なお、図１７では、発光パネル７０１と接続部７０２とを別々に記載しているが、発光パネル７０１が接続部７０２を有していてもよい。
図１８を用いて、より具体的に説明する。
図１８（Ａ）は、駆動回路５０１を有する部材１５０１に、発光パネル７０１が設けられた状態である。この状態において、図１７で示した接続部７０２（図１８では省略）を介して、発光パネル７０１と駆動回路５０１とが電気的に接続されている。そして、発光パネル７０１に、駆動回路５０１からビデオ信号が書き込まれる。
そして、保持期間において、発光パネル７０１と駆動回路５０１とを遮断した後、発光パネル７０１から部材１５０１を取り外す。
図１８（Ｂ）は、取り外された発光パネル７０１を、再表示回路６０１を有する部材１５０２に設ける前の状態と設けた後の状態とを示している。
図１８（Ｃ）は、図１８（Ｂ）の変形例であり、曲面を有する部材１５０３に発光パネル７０１を適用した例である。部材１５０３には、再表示回路６０１が設けられている。なお、部材１５０３は、湾曲した状態を常時維持しているものを適用することができる。また、部材１５０３は、可撓性（柔軟性ともいう）を有し、平坦な状態から湾曲した状態に変形可能なものでもよい。そのため、発光パネル７０１も可撓性基板を用いて作製されることが好ましい。可撓性を有する部材１５０３又は基板としては、プラスチック基板等が挙げられる。
図１８（Ｄ）は、図１８（Ｃ）の変形例である。再表示回路６０１が設けられた部材１５０３に、複数の発光パネル７０１を設けることができる。発光パネル７０１を、付箋又は切手などのように部材１５０３に張り付けることができる。部材１５０３に一つの再表示回路６０１を設けるだけで、複数の発光パネル７０１を設けることができる。
図１８（Ｅ）は、図１８（Ｄ）の変形例である。部材１５０３に、再表示回路６０１が設けられた発光パネル７０１を設けることができる。図１８（Ｄ）と同様に、発光パネル７０１を、付箋又は切手などのように部材１５０３に張り付けることができる。なお、部材１５０３は、再表示回路６０１や接続配線等が不要であるため、部材１５０３の適用範囲が大幅に向上する。
また、部材１５０２又は部材１５０３にセンサを設け、センサからの信号に応じて、発光パネル７０１の表示、非表示、表示の点滅、又は画像の切り替え等を行ってもよい。センサとしては、例えば、加速度センサ、角度センサ、温度センサ、又は光センサ等が挙げられ、センサによって、発光パネルの動きや、周囲の温度、又は入射光の強度等を検出することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置の使用例について図１９〜図２１を用いて説明する。
本発明の一態様の発光装置を用いて、使用できる温度範囲が広い電子機器や照明装置を作製できる。または、本発明の一態様の発光装置を用いて、小型又は薄型の電子機器や照明装置を作製できる。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
本発明の一態様の電子機器又は照明装置は可撓性を有するため、家屋やビルの内壁もしくは外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。
本発明の一態様の発光装置は、図１９（Ａ）に示すように、衣服に取り付けられたデバイス８０、８１に用いることができる。同様に、防護服に取り付ける照明装置としても用いることができる。また、腕章型デバイス８２や腕輪型デバイス８３のように用いることができる。
また、図１９（Ｂ）に示すように、本発明の一態様の発光装置は、封止体４０の一部に開口部８４を有し、ストラップ８５等を通すことができてもよい。開口部８４や発光部８６の周囲は封止されており、大気中の水分や不純物が発光パネル等に侵入しないようにすることが好ましい。
本発明の一態様の発光装置は、広い温度範囲で使用可能であるため、人間が立ち入れないほど高温又は低温の環境下でも使用することができる。例えば、産業用ロボットが有する照明装置として、好適に用いることができる。
図１９（Ｃ）はロボット１１００であり、胴部、脚部、頭部、腕部を有する。ロボット１１００は、介護現場などで人間を支援する用途に使用することができる。また、工場内で産業用ロボットとして使用することができる。ロボットの用途に応じて各種センサや素子を搭載することができる。
センサとしては、例えば、力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むものを用いることができる。センサを設けることにより、例えば、ロボット１１００が置かれている環境を示すデータ（温度など）を検出することができる。また、ロボット１１００は、検出した結果を記憶するメモリを有していてもよい。
例えば、ロボットが人や物の把持をする際には、圧力などを高精度で計測可能な触覚センサが必要である。そのため、ロボット１１００の全身に触覚センサを高密度に分布させることが好ましい。
本発明の一態様の発光装置は、ロボット１１００の胴部、脚部、頭部、腕部の少なくともいずれか一に組み込むことができる。例えば、ロボット１１００は、胴部の照明ユニット１１０２、脚部の照明ユニット１１０３、頭部の照明ユニット１１０４、腕部の照明ユニット１１０５の少なくともいずれか一を有していてもよく、これらに本発明の一態様の発光装置を用いることができる。
また、本発明の一態様の発光装置は、広い温度範囲で使用可能であるため、移動体（自動車、航空機、電車、船舶等）の内装や外装に用いる表示部として好適である。
例えば、無人輸送機を用いて、荷物を配送することができる。無人輸送機は、全地球測位システム（ＧＰＳ）が搭載されている。無人輸送機は、機内に荷物を収納できてもよいし、外装に荷物を固定する部分を有していてもよい。
図１９（Ｄ）に、無人輸送機の一例としてヘリコプターを示す。ヘリコプターの機体の外装に、表示部１１１１が設けられている。表示部１１１１には、本発明の一態様の可撓性を有する発光装置を用いることが好ましい。
荷物の受取人は、表示部１１１１を見て、荷物の内容、宛先、差出人等を確認することができる。ヘリコプターは、ドア１１１０から、荷物の出し入れが可能である。
また、表示部１１１１は、タッチパネルの機能を有していてもよい。例えば、荷物の受取人が、荷物を受け取るためのパスワードを入力することで、ドア１１１０のロックを解除できてもよい。
また、表示部１１１１は、生体センサ（指紋センサ、網膜センサ、静脈センサ等）を有していてもよい。例えば、生体センサを用いて、表示部１１１１を操作する人が、荷物の受取人かどうかを判断し、ドア１１１０のロックが解除されてもよい。
本発明の一態様の発光装置を搭載する航空機は、ヘリコプターに限られず、飛行船、飛行機等であってもよい。また、無人の移動体としては、航空機に限られず、自動車等であってもよい。
図２０（Ａ）〜（Ｄ）に、湾曲した表示部７０００を有する電子機器の一例を示す。表示部７０００はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。なお、表示部７０００は可撓性を有していてもよい。
表示部７０００は、本発明の一態様の発光装置を用いて作製される。
図２０（Ａ）に携帯電話機の一例を示す。携帯電話機７１００は、筐体７１０１、表示部７０００、操作ボタン７１０３、外部接続ポート７１０４、スピーカ７１０５、マイク７１０６等を有する。
図２０（Ａ）に示す携帯電話機７１００は、表示部７０００にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで行うことができる。
また、操作ボタン７１０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部７０００に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。
図２０（Ｂ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７２００は、筐体７２０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７２０３により筐体７２０１を支持した構成を示している。
図２０（Ｂ）に示すテレビジョン装置７２００の操作は、筐体７２０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７２１１により行うことができる。または、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることで操作してもよい。リモコン操作機７２１１は、当該リモコン操作機７２１１から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７２１１が備える操作キー又はタッチパネルにより、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作することができる。
なお、テレビジョン装置７２００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図２０（Ｃ）は、携帯情報端末７３００の斜視図であり、図２０（Ｄ）は携帯情報端末７３００の上面図である。携帯情報端末７３００は、筐体７３０１及び表示部７０００を有する。さらに、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク、アンテナ、又はバッテリ等を有していてもよい。表示部７０００にはタッチセンサを備える。携帯情報端末７３００の操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで行うことができる。
本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用いることができる。本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。
携帯情報端末７３００は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、図２０（Ｃ）に示すように、３つの操作ボタン７３０２を一の面に表示し、矩形で示す情報７３０３を他の面に表示することができる。図２０（Ｃ）、（Ｄ）では、携帯情報端末の上側に情報が表示される例を示す。
なお、情報の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）の通知、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名もしくは送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報が表示されている位置に、情報の代わりに、操作ボタン、アイコンなどを表示してもよい。
例えば、携帯情報端末７３００の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末７３００を収納した状態で、その表示（ここでは情報７３０３）を確認することができる。
具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末７３００の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末７３００をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
図２０（Ｅ）〜（Ｈ）に、可撓性を有する表示部７００１を有する携帯情報端末の一例を示す。
表示部７００１は、本発明の一態様の発光装置を用いて作製される。例えば、曲率半径０．０１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる発光装置を適用できる。また、表示部７００１はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７００１に触れることで携帯情報端末を操作することができる。
図２０（Ｅ）、（Ｆ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図２０（Ｅ）では、表示部７００１が内側になるように折りたたんだ状態、図２０（Ｆ）では、表示部７００１が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末７６５０を示す。携帯情報端末７６５０は表示部７００１及び非表示部７６５１を有する。携帯情報端末７６５０を使用しない際に、表示部７００１が内側になるように折りたたむことで、表示部７００１の汚れや傷つきを抑制できる。
図２０（Ｇ）に、可撓性を有する携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７７００は、筐体７７０１及び表示部７００１を有する。さらに、入力手段であるボタン７７０３ａ、７７０３ｂ、音声出力手段であるスピーカ７７０４ａ、７７０４ｂ、外部接続ポート７７０５、マイク７７０６等を有していてもよい。また、携帯情報端末７７００は、可撓性を有するバッテリ７７０９を搭載することができる。バッテリ７７０９は例えば表示部７００１と重ねて配置してもよい。
筐体７７０１、表示部７００１、及びバッテリ７７０９は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末７７００を所望の形状に湾曲させることや、携帯情報端末７７００に捻りを加えることが容易である。例えば、携帯情報端末７７００は、表示部７００１が内側又は外側になるように折り曲げて使用することができる。または、携帯情報端末７７００をロール状に巻いた状態で使用することもできる。このように、筐体７７０１及び表示部７００１を自由に変形することが可能であるため、携帯情報端末７７００は、落下した場合、又は意図しない外力が加わった場合であっても、破損しにくいという利点がある。
また、携帯情報端末７７００は軽量であるため、筐体７７０１の上部をクリップ等で把持してぶら下げて使用する、又は、筐体７７０１を磁石等で壁面に固定して使用するなど、様々な状況において利便性良く使用することができる。
図２０（Ｈ）に腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７８００は、バンド７８０１、表示部７００１、入出力端子７８０２、操作ボタン７８０３等を有する。バンド７８０１は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末７８００は、可撓性を有するバッテリ７８０５を搭載することができる。バッテリ７８０５は例えば表示部７００１やバンド７８０１と重ねて配置してもよい。
バンド７８０１、表示部７００１、及びバッテリ７８０５は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末７８００を所望の形状に湾曲させることが容易である。
操作ボタン７８０３は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持たせることができる。例えば、携帯情報端末７８００に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作ボタン７８０３の機能を自由に設定することもできる。
また、表示部７００１に表示されたアイコン７８０４に指等で触れることで、アプリケーションを起動することができる。
また、携帯情報端末７８００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。
また、携帯情報端末７８００は入出力端子７８０２を有していてもよい。入出力端子７８０２を有する場合、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子７８０２を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の形態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により行ってもよい。
図２１（Ａ）に自動車９７００の外観を示す。図２１（Ｂ）に自動車９７００の運転席を示す。自動車９７００は、車体９７０１、車輪９７０２、ダッシュボード９７０３、ライト９７０４等を有する。本発明の一態様の発光装置は、自動車９７００の表示部などに用いることができる。例えば、図２１（Ｂ）に示す表示部９７１０乃至表示部９７１５に本発明の一態様の発光装置を設けることができる。
表示部９７１０と表示部９７１１は、自動車のフロントガラスに設けられた表示装置である。本発明の一態様の発光装置は、電極及び配線を、透光性を有する導電性材料で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態とすることができる。例えば、表示部９７１０及び表示部９７１１がそれぞれシースルー状態であれば、自動車９７００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の発光装置を自動車９７００のフロントガラスに設置することができる。なお、発光装置等を駆動するためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いるとよい。
表示部９７１２はピラー部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１２に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。表示部９７１３はダッシュボード部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１３に映し出すことによって、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
また、図２１（Ｃ）は、運転席と助手席にベンチシートを採用した自動車の室内を示している。表示部９７２１は、ドア部に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７２１に映し出すことによって、ドアで遮られた視界を補完することができる。また、表示部９７２２は、ハンドルに設けられた表示装置である。表示部９７２３は、ベンチシートの座面の中央部に設けられた表示装置である。なお、表示装置を座面や背もたれ部分などに設置して、当該表示装置を、当該表示装置の発熱を熱源としたシートヒーターとして利用することもできる。
表示部９７１４、表示部９７１５、又は表示部９７２２はナビゲーション情報、スピードメーターやタコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目やレイアウトなどは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部９７１０乃至表示部９７１３、表示部９７２１、表示部９７２３にも表示することができる。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９７２１乃至表示部９７２３は照明装置として用いることも可能である。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９７２１乃至表示部９７２３は加熱装置として用いることも可能である。
本発明の一態様の発光装置等が適用される表示部は平面であってもよい。この場合、本発明の一態様の発光装置等は、曲面や可撓性を有さない構成であってもよい。
図２１（Ｄ）に示す携帯型ゲーム機は、筐体９８０１、筐体９８０２、表示部９８０３、表示部９８０４、マイクロフォン９８０５、スピーカ９８０６、操作キー９８０７、スタイラス９８０８等を有する。
図２１（Ｄ）に示す携帯型ゲーム機は、２つの表示部（表示部９８０３と表示部９８０４）を有する。なお、本発明の一態様の電子機器が有する表示部の数は、２つに限定されず１つであっても３つ以上であってもよい。電子機器が複数の表示部を有する場合、少なくとも１つの表示部が本発明の一態様の発光装置を有していればよい。
図２１（Ｅ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体９８２１、表示部９８２２、キーボード９８２３、ポインティングデバイス９８２４等を有する。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる画素回路の一例について図２２〜図２５を用いて説明する。
本実施の形態では、トランジスタのしきい値電圧等の変動の影響を補正する機能を有する画素回路を例示する。
図２２（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０３＿１乃至３０３＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図２２（Ａ）に示す画素回路には、配線３０１＿１乃至３０１＿５、並びに配線３０２＿１及び配線３０２＿２が電気的に接続されている。なお、トランジスタ３０３＿１乃至３０３＿６については、例えばＮ型の極性のトランジスタを用いることができる。なお、図２４（Ａ）に示すように、Ｐ型の極性のトランジスタを用いてもよい。
図２２（Ｂ）に示す画素回路は、図２２（Ａ）に示す画素回路に、トランジスタ３０３＿７を追加した構成である。また、図２２（Ｂ）に示す画素回路には、配線３０１＿６及び配線３０１＿７が電気的に接続されている。ここで、配線３０１＿５と配線３０１＿６とは、電気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ３０３＿７については、例えばＮ型の極性のトランジスタを用いることができる。なお、図２４（Ｂ）に示すように、Ｐ型の極性のトランジスタを用いてもよい。
図２３（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０８＿１乃至３０８＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図２３（Ａ）に示す画素回路には、配線３０６＿１乃至３０６＿３、並びに配線３０７＿１乃至３０７＿３が電気的に接続されている。ここで配線３０６＿１と配線３０６＿３とは、電気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ３０８＿１乃至３０８＿６については、例えばＮ型の極性のトランジスタを用いることができる。なお、図２５（Ａ）に示すように、Ｐ型の極性のトランジスタを用いてもよい。
図２３（Ｂ）に示す画素回路は、２つのトランジスタ（トランジスタ３０９＿１及びトランジスタ３０９＿２）と、２つの容量素子（容量素子３０４＿１及び容量素子３０４＿２）と、発光素子３０５と、を有する。また、図２３（Ｂ）に示す画素回路には、配線３１１＿１乃至配線３１１＿３、配線３１２＿１、及び配線３１２＿２が電気的に接続されている。また、図２３（Ｂ）に示す画素回路の構成とすることで、例えば、電圧入力−電流駆動方式（ＣＶＣＣ方式ともいう）とすることができる。なお、トランジスタ３０９＿１及び３０９＿２については、例えばＮ型の極性のトランジスタを用いることができる。なお、図２５（Ｂ）に示すように、Ｐ型の極性のトランジスタを用いてもよい。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができるＭＥＭＳを用いた表示素子の一例について図２６〜図２９を用いて説明する。ＭＥＭＳを用いた表示素子は、耐熱性が高く、本発明の一態様の表示装置に好適に用いることができる。
図２６に示す表示装置１６０は、表示部１６２と、シャッター状の遮光手段１６４と、を有する。
シャッター状の遮光手段１６４は、遮光状態と透過状態を切り替えることができる。なお、遮光手段１６４は上記遮光状態と透過状態を切り替えることができる機構を有すればよく、例えば、開口部を有する遮光層と当該開口部を遮光することができる可動遮光層からなるシャッターなどを用いることができる。
図２７は、表示装置１６０の具体的な等角投影図である。表示装置１６０は、行及び列内に配置された複数の支持体１６６ａ乃至支持体１６６ｄ（総称して支持体１６６ともいう）を有する。支持体１６６は、遮光手段１６４と、開口部１７２とを有する。また、支持体１６６ａは画素１６２ａに対応している。支持体１６６ｂ、支持体１６６ｃ、支持体１６６ｄにおいても同様にそれぞれ画素１６２ｂ、画素１６２ｃ、画素１６２ｄに対応している。なお、表示部１６２は、画素１６２ａ乃至画素１６２ｄで構成されている。また、支持体１６６そのものは透光性を有している。特定の画素に対応する色固有の支持体１６６のうちの１つ以上を選択的に透過状態にすることによって、表示装置１６０は、カラー表示が可能である画素を生成することが可能である。
表示部１６２は、パッシブマトリクス型としてもよいし、トランジスタによって素子の駆動が制御されるアクティブマトリクス型としてもよい。いずれの場合においても、各画素と電気的に接続される配線を格子状に設ける必要がある。開口率の向上を図る点において、表示部の配線として用いる導電膜は透光性を有することが好ましい。
表示部１６２をアクティブマトリクス型とする場合、トランジスタも透光性を有する材料で形成することが好ましい。透光性を有する半導体膜としては、酸化物半導体膜を用いることが好ましい。当該酸化物半導体膜としては、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｓｎ−Ｚｎ酸化物などが用いられる。
遮光手段１６４は、ＭＥＭＳ技術を用いて形成するＭＥＭＳシャッターである。遮光手段１６４は、ＭＥＭＳ構造体部とＭＥＭＳ駆動素子部とを設ける。ＭＥＭＳ構造体部は、３次元的な立体構造を有し、かつ一部が可動する微小構造体であるシャッターを複数有する。
また、ＭＥＭＳ構造体部には、遮光層及び可動遮光層の他に可動遮光層を基板平面に平行にスライドさせるためのアクチュエータや、可動遮光層を支持する構造体などが含まれる。また、ＭＥＭＳシャッターの構造例の詳細については後で記載する。
また、アクチュエータを介して可動遮光層を駆動させるトランジスタがＭＥＭＳ駆動素子部に形成される。ＭＥＭＳ駆動素子部に用いるトランジスタは透光性を有する材料で形成されることが好ましく、表示部１６２で用いるトランジスタと同様のものを用いることができる。また、ＭＥＭＳ駆動素子部の配線として用いる導電膜は透光性を有することが好ましい。
また、各支持体１６６は、走査線１７４、信号線１７６、電源線１７８と電気的に接続され、これらの配線から供給される電位に応じて、遮光手段１６４の遮光状態と透過状態を切り替える。
次に、遮光手段１６４として用いることのできるＭＥＭＳシャッターの構造例について図２８を用いて説明する。
図２８は、シャッター３００である。シャッター３００は、アクチュエータ３１０に結合された可動遮光層３３２を有する。アクチュエータ３１０は開口部３３４を有する遮光層（図面が煩雑となるため図示せず）上に設けられており、２つの柔軟性を有するアクチュエータ３１５を有する。可動遮光層３３２の一方の辺は、アクチュエータ３１５と電気的に接続されている。アクチュエータ３１５は、可動遮光層３３２を、構造体３２３と構造体３２７とを結ぶ線分の方向に移動させる機能を有する。
アクチュエータ３１５は、可動遮光層３３２及び構造体３１９と電気的に接続する可動電極３２１と、構造体３２３と電気的に接続する可動電極３２５とを有する。可動電極３２５は、可動電極３２１に隣接しており、可動電極３２５の一端は構造体３２３と電気的に接続し、他端は自由に動くことができる。また、可動電極３２５の自由に動くことが可能な端部は、可動電極３２１及び構造体３１９の接続部で可動電極３２１と最も近くなるように、湾曲している。
可動遮光層３３２の他方の辺は、アクチュエータ３１０によって及ぼされた力に対抗する復元力を有するスプリング３１７に接続されている。スプリング３１７は構造体３２７に接続されている。
構造体３１９、構造体３２３、構造体３２７は、開口部３３４を有する遮光層の表面の近傍において、可動遮光層３３２、アクチュエータ３１５、及びスプリング３１７を、浮遊させる機械的支持体として機能する。
可動遮光層３３２の下方には、遮光層で囲まれる開口部３３４が設けられる。なお、可動遮光層３３２及び開口部３３４の形状はこれに限られるものではない。
シャッター３００に含まれる構造体３２３は、トランジスタ（図示せず）と電気的に接続する。当該トランジスタは、可動遮光層を駆動するためのトランジスタである。これにより、構造体３２３に接続される可動電極３２５に、トランジスタを介して任意の電圧を印加することができる。また、構造体３１９、構造体３２７は、それぞれ接地電極（ＧＮＤ）と接続する。このため、構造体３１９に接続する可動電極３２１、及び構造体３２７に接続するスプリング３１７の電位は、ＧＮＤとなっている。なお、構造体３１９、構造体３２７は、任意の電圧を印加できる共通電極と電気的に接続されてもよい。また、構造体３１９、構造体３２７をアクチュエータ３１０に置き換えて２つのアクチュエータ３１０をもつシャッターとしてもよい。
可動電極３２５に電圧が印加されると、可動電極３２５と可動電極３２１との間の電位差により、可動電極３２１及び可動電極３２５が電気的に引き寄せあう。この結果、可動電極３２１に接続する可動遮光層３３２が、構造体３２３の方へ引きよせられ、構造体３２３の方へ移動する。可動電極３２１はスプリングとして働くため、可動電極３２１と可動電極３２５との間の電位差が除去されると、可動電極３２１は、可動電極３２１に蓄積された応力を解放しながら、可動遮光層３３２をその初期位置に押し戻す。なお、可動電極３２１が可動電極３２５に引き寄せられている状態で、開口部３３４が可動遮光層３３２に塞がれるように設定してもよいし、逆に開口部３３４上に可動遮光層３３２が重ならないように設定してもよい。
シャッター３００の作製方法について、以下に説明する。開口部３３４を有する遮光層上にフォトリソグラフィ工程により所定の形状を有する犠牲層を形成する。犠牲層としては、ポリイミド、アクリル等の有機樹脂、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の無機絶縁膜等で形成することができる。
次に、犠牲層上に印刷法、スパッタリング法、蒸着法等により遮光性を有する材料を形成した後、選択的にエッチングをしてシャッター３００を形成する。遮光性を有する材料としては例えば、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、銅、タングステン、タンタル、ネオジム、アルミニウム、シリコンなどの半導体、金属、合金又は酸化物などを用いることができる。または、インクジェット法によりシャッター３００を形成する。シャッター３００は、厚さ１００ｎｍ以上５μｍ以下で形成することが好ましい。
次に、犠牲層を除去することで、空間において可動式のシャッター３００を形成することができる。なお、この後、シャッター３００の表面を酸素プラズマ、熱酸化等で酸化し、酸化膜を形成することが好ましい。または、原子層蒸着法、ＣＶＤ法により、シャッター３００の表面に、酸化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）等の絶縁膜を形成することが好ましい。当該絶縁膜をシャッター３００に設けることで、シャッター３００の経年劣化を低減することができる。
次に、遮光手段を含む制御回路２５０について図２９を用いて説明する。
図２９は、表示装置内の制御回路２５０の概略図である。制御回路２５０は、遮光手段を遮光状態にするアクチュエータと透過状態にするアクチュエータを有するシャッターを含む支持体２５６内の画素のアレイを制御する。アレイ内の画素は、それぞれが実質的に正方形の形状であり、ピッチ、すなわち、画素間の距離は、１８０μｍ乃至２５０μｍである。
制御回路２５０は、各行の各画素について、走査線２５４を有し、各列の各画素について、第１の信号線２５８ａ及び第２の信号線２５８ｂを有する。第１の信号線２５８ａは、遮光手段を透過状態にする信号を供給し、第２の信号線２５８ｂは、遮光手段を遮光状態にする信号を供給する。制御回路２５０は、さらに、充電線２６２と、作動線２６４と、共通電源線２６５とを有する。これらの充電線２６２、作動線２６４及び共通電源線２６５は、アレイ内の複数行及び複数列内の画素間で共有される。
各画素を含む支持体２５６は、遮光手段を透過状態にするために充電するトランジスタ２６６と、遮光手段を透過状態にするために放電するトランジスタ２６８と電気的に接続し、トランジスタ２６８は、遮光手段を透過状態にするためにデータを書き込むためのトランジスタ２６７と、容量素子２６９と電気的に接続される。なお、トランジスタ２６６とトランジスタ２６８は、透過状態にするアクチュエータと電気的に接続されている。
また、各画素を含む支持体２５６は、遮光手段を遮光状態にするために充電するトランジスタ２７０と、遮光手段を遮光状態にするために放電するトランジスタ２７２と電気的に接続し、トランジスタ２７２は、遮光手段を遮光状態にするためにデータを書き込むためのトランジスタ２７７と、容量素子２７９と電気的に接続される。なお、トランジスタ２７０とトランジスタ２７２は、遮光状態にするアクチュエータと電気的に接続されている。
また、トランジスタ２６６、トランジスタ２６８、トランジスタ２７０及びトランジスタ２７２は、酸化物半導体以外の材料をチャネル領域に用いたトランジスタであり、十分な高速動作が可能である。
さらに、トランジスタ２６７及びトランジスタ２７７は高純度化された酸化物半導体をチャネル領域として用いる。高純度化された酸化物半導体をチャネル領域として用いるトランジスタは、非導通状態となることによって、浮遊状態となるノード（例えば、トランジスタ２６７と、トランジスタ２６８と、容量素子２６９とが接続されたノード、トランジスタ２７２と、トランジスタ２７７と、容量素子２７９とが接続されたノード）においてデータを保持することができ、オフ電流が極めて小さい。オフ電流が極めて小さいため、リフレッシュ動作が不要となるか、又は、リフレッシュ動作の頻度を極めて低くすることが可能となるため、消費電力を十分に低減することができる。
また、トランジスタ２６７及びトランジスタ２７７の酸化物半導体膜と同一平面上に導電膜を形成し、該導電膜を容量素子２６９及び容量素子２７９の電極の一方として用いる。このような導電膜を用いて形成した容量素子上は、段差が小さく、集積化しやすくなるため、表示装置を微細化することができる。例えば、容量素子上に遮光手段の一部やトランジスタが重畳し、占有面積が小さく、微細化した表示装置を作製することができる。
制御回路２５０は、最初に充電線２６２に電圧を印加する。充電線２６２はトランジスタ２６６及びトランジスタ２７０のそれぞれのゲートとドレインに接続されており、この電圧の印加によって、トランジスタ２６６及びトランジスタ２７０を導通させる。充電線２６２は、支持体２５６のシャッターの作動に必要な最小限の電圧（例えば１５Ｖ）が印加される。遮光手段を遮光状態にするアクチュエータと透過状態にするアクチュエータが充電された後は、充電線２６２は０Ｖになり、トランジスタ２６６及びトランジスタ２７０は非導通状態となる。両方のアクチュエータの電荷は、保持される。
画素の各行は、走査線２５４に書き込み電圧Ｖｗを供給することによって、順に画素に書き込まれる。画素の特定の行が書き込まれている間、制御回路２５０は、データ電圧を画素の各列に対応した第１の信号線２５８ａ又は第２の信号線２５８ｂの一方に印加する。書き込まれる行の走査線２５４への電圧Ｖｗの印加により、対応する行のトランジスタ２６７及びトランジスタ２７７は、導通する。トランジスタ２６７及びトランジスタ２７７が導通すると、第１の信号線２５８ａ及び第２の信号線２５８ｂから供給される電荷は、容量素子２６９及び容量素子２７９にそれぞれ保持される。
制御回路２５０において、作動線２６４は、トランジスタ２６８及びトランジスタ２７２のそれぞれのソースに接続される。作動線２６４を共通電源線２６５の電位よりもかなり大きな電位にすることで、容量素子２６９及び容量素子２７９にそれぞれ保持されている電荷に関わらず、トランジスタ２６８及びトランジスタ２７２が導通することはない。制御回路２５０における作動は、作動線２６４の電位を共通電源線２６５の電位以下にし、トランジスタ２６８又はトランジスタ２７２は、いずれかの容量素子２６９又は容量素子２７９に保持されたデータの電荷によって導通／非導通が決まる。
トランジスタ２６８又はトランジスタ２７２が導通する場合、遮光手段を遮光状態にするアクチュエータの電荷又は透過状態にするアクチュエータの電荷はトランジスタ２６８又はトランジスタ２７２を介して流出する。例えば、トランジスタ２６８のみを導通することによって、透過状態にするアクチュエータの電荷はトランジスタ２６８を介して作動線２６４に流出する。結果として、支持体２５６のシャッターと透過状態にするアクチュエータとの間に電位差が生じ、シャッターは透過状態にするアクチュエータのほうに電気的に引き寄せられ、透過状態となる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
本実施例では、本発明の一態様の発光装置を作製し、氷冷水（約０℃）中又は沸騰水（約１００℃）中で動作させた。
本実施例で作製した発光装置が有する被封止体を、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す。
本実施例では、発光パネル１０が有する発光素子として、有機ＥＬ素子を作製した。また、二次電池２０として、ラミネート型（薄型ともいう）の二次電池を用いた。また、回路基板５５には、スイッチ５１、回路３０、及び回路５０を構成する素子を設けた。スイッチ５１としては磁気スイッチを用いた。
＜発光パネルの作製＞
本実施例では、青色、緑色、橙色、又は赤色の発光素子を有する、４種類の発光パネルを作製した。発光パネルの作製方法について、図５及び図３０を用いて説明する。本実施例では、発光パネルを高温で動作させるために、駆動させる温度以上のガラス転移温度を有する材料を用いて発光素子を作製した。
まず、基板９０１上に、絶縁層９０３を形成した。基板９０１にはガラス基板を用いた。絶縁層９０３としては、ＣＶＤ法を用いて、膜厚２００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成した。
次に、絶縁層９０３上に、導電層９１１、導電層９１２、及び補助電極９２１を形成した。導電層９１１、導電層９１２、及び補助電極９２１としては、スパッタリング法を用いて、膜厚５０ｎｍのチタン膜と、膜厚１２００ｎｍのアルミニウム膜と、膜厚５０ｎｍのチタン膜と、の積層構造を形成した。
次に、陽極として機能する下部電極９３１を形成した。下部電極９３１としては、スパッタリング法を用いて、珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を形成した。なお、その膜厚は、１１０ｎｍとした。
次に、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像、焼成を行うことで、膜厚１０００ｎｍの絶縁層９２５を形成した。その後、窒素雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
次に、基板９０１に発光素子を形成するための前処理として、基板９０１表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板９０１を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板９０１を３０分程度放冷した。
次に、下部電極９３１上にＥＬ層９３３を形成した。ＥＬ層９３３に用いた材料の化学式を以下に示す。ＥＬ層９３３の構成を図３０に示す。
ＥＬ層９３３の作製方法を説明する。まず、下部電極９３１が形成された面が下方となるように、下部電極９３１が形成された基板９０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、下部電極９３１上に正孔注入層１０１１を形成した。
青色の発光素子の正孔注入層１０１１は、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで形成した。ＰＣｚＰＡと酸化モリブデンの比率は、重量比で２：１（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。正孔注入層１０１１の膜厚は、５０ｎｍとした。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
緑色、橙色、及び赤色の発光素子の正孔注入層１０１１は、４，４’，４’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで形成した。ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの比率は、重量比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。正孔注入層１０１１の膜厚は、緑色の発光素子では１０ｎｍ、橙色及び赤色の発光素子では２０ｎｍとした。
次に、正孔注入層１０１１上に正孔輸送層１０１２を形成した。
青色の発光素子の正孔輸送層１０１２は、ＰＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着することで形成した。なお、ＰＣｚＰＡのガラス転移温度は、１３２℃である。
緑色、橙色、及び赤色の発光素子の正孔輸送層１０１２は、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）を蒸着することで形成した。正孔輸送層１０１２の膜厚は、緑色の発光素子では１０ｎｍ、橙色及び赤色の発光素子では２０ｎｍとした。なお、ＰＣＢＢｉＦのガラス転移温度は、１６６℃である。
次に、正孔輸送層１０１２上に発光層１０１３を形成した。
青色の発光素子の発光層１０１３は、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）とを共蒸着することで形成した。その膜厚は２５ｎｍとした。ｃｇＤＢＣｚＰＡと１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの比率は、重量比で１：０．０３（ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。なお、ｃｇＤＢＣｚＰＡのガラス転移温度は１５５℃である。
緑色の発光素子の発光層１０１３は、２−｛３−［３−（２，８−ジフェニルジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、ＰＣＢＢｉＦ、及び（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）を共蒸着することで形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０ｎｍの層と、該重量比が０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０ｎｍの層と、を積層した。なお、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩのガラス転移温度は１５０℃である。
橙色の発光素子の発光層１０１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及び（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）を共蒸着することで形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０ｎｍの層と、該重量比が０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０ｎｍの層と、を積層した。
赤色の発光素子の発光層１０１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及びビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−５−フェニル−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）を共蒸着することで形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ及び［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０ｎｍの層と、該重量比が０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０ｎｍの層と、を積層した。
次に、発光層１０１３上に電子輸送層１０１４を形成した。
青色の発光素子の電子輸送層１０１４は、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、２，９−ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着することで形成した。なお、ＮＢＰｈｅｎのガラス転移温度は１６５℃である。
緑色、橙色、及び赤色の発光素子の電子輸送層１０１４は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩを蒸着し、ＮＢＰｈｅｎを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着することで形成した。２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩの膜厚は、緑色の発光素子では１０ｎｍ、橙色及び赤色の発光素子では２０ｎｍとした。
次に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚０．１ｎｍとなるように蒸着することで、電子輸送層１０１４上に電子注入層１０１５を形成した。
最後に、陰極として機能する上部電極９３５として、アルミニウムを膜厚２００ｎｍとなるように蒸着することで、本実施例の発光素子を作製した。
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
以上により得られた発光素子の素子構造を表１に示す。
次に、窒素雰囲気下で、接着層９２７として紫外光硬化型エポキシ系樹脂を用いて、基板９０１と、基板９９１であるガラス基板と、を貼り合わせた。なお、基板９０１、基板９９１、及び接着層９２７に囲まれた空間９２９の中には、乾燥剤９１３を配置した。発光領域を遮光した状態で、接着層９２７に紫外光を照射し樹脂を硬化させた。その後、大気雰囲気下、８０℃で１時間の加熱処理を行った。
以上により、発光パネルを作製した。本実施例で作製した発光パネルの発光領域は、３６ｍｍ×４０ｍｍである。なお、発光領域には、補助電極９２１が形成された部分も含む。
発光パネルの特性を表２に示す。
＜二次電池の作製＞
まず、本実施例で作製した薄型の二次電池を図３１（Ａ）に示す。
本実施例の二次電池は、正極２０３、負極２０６、セパレータ２０７、外装体２１９、正極リード電極２２６ａ、負極リード電極２２６ｂを有する。
図３１（Ｂ）に、正極２０３の外観図を示す。正極２０３は、正極集電体２０１、正極活物質層２０２、及びタブ領域２８１を有する。タブ領域２８１は、正極集電体２０１が露出する領域で、正極リード電極２２６ａと溶接されている。なお、本実施例では、正極集電体２０１の片面に正極活物質層２０２を有する正極２０３と、正極集電体２０１の両面に正極活物質層２０２を有する正極２０３の双方を用いた。
図３１（Ｃ）に負極２０６の外観図を示す。負極２０６は、負極集電体２０４、負極活物質層２０５、及びタブ領域２８２を有する。タブ領域２８２は、負極集電体２０４が露出する領域で、負極リード電極２２６ｂと溶接されている。なお、本実施例では、負極集電体２０４の両面に負極活物質層２０５を有する負極２０６を用いた。
また、図３１（Ａ）における一点鎖線Ｐ−Ｑ間の断面図を図３２に示す。また、図３１（Ａ）における一点鎖線Ｒ−Ｓ間の断面図を図３３に示す。
本実施例の二次電池では、正極集電体２０１の片面に正極活物質層２０２を有する正極２０３を２つと、正極集電体２０１の両面に正極活物質層２０２を有する正極２０３を５つと、負極集電体２０４の両面に負極活物質層２０５を有する負極２０６を６つ用いた。正極２０３の負極２０６側の面の面積と負極２０６の正極２０３側の面の面積とは、概略同じとした。
セパレータ２０７は、負極２０６を挟むように２つ折りにして設けた。セパレータ２０７の端部は、正極２０３及び負極２０６の端部よりも外側に位置するよう設けた。
外装体２１９で囲まれた領域は、電解液２１０で満たした。
以下に本実施例の二次電池の作製方法を示す。
まず、正極及び負極の作製について説明する。
負極活物質層の配合及び作製条件について説明する。活物質に比表面積６．３ｍ２／ｇ、平均粒径１５μｍの球状化天然黒鉛を用いた。また結着剤としてＣＭＣ−Ｎａ（カルボキシメチルセルロースナトリウム）及びスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いた。用いたＣＭＣ−Ｎａの重合度は６００〜８００、１％水溶液として用いた場合の水溶液粘度は３００ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓの範囲の値であった。電極を作製するためのスラリーの配合は、黒鉛：ＣＭＣ−Ｎａ：ＳＢＲ＝９７：１．５：１．５（重量％）とした。
次に、負極用のペーストの作製について説明する。
まず、活物質を秤量し、ＣＭＣ−Ｎａの粉末を添加し、第１の混合物を得た。
次に、第１の混合物に水を加えて、混練機で固練りを行い、第２の混合物を得た。ここで加えた水の量は、混合物の重量の総和に対して３８％とした。ここで固練りとは、高粘度による混練のことである。
次に、第２の混合物にＳＢＲの水分散液を添加し、さらに水を加え、混練機で混練を行い、第３の混合物を得た。
次に、第３の混合物に、所定の粘度になるまで分散媒である純水を添加し、混練機で混練を行い、第４の混合物を得た。
次に、減圧雰囲気下で脱泡を行った。具体的には、第４の混合物の入った混練機を減圧し、脱泡を行った。圧力は、大気圧との差が０．０９６ＭＰａ以下となるようにした。以上の工程により、ペーストを作製した。
次に、連続塗工機を用いて、負極集電体にペーストを塗布した。負極集電体には、膜厚１８μｍの圧延銅箔を用いた。塗工速度は、０．７５ｍ／ｍｉｎとした。
次に、ペーストを塗布した負極集電体を乾燥炉に移動させて、溶媒を気化させた。その際の条件は、大気雰囲気下、５０℃で１２０秒間行い、次に、大気雰囲気下、８０℃で１２０秒間行い、さらに、減圧雰囲気下、１００℃で１０時間行った。以上の工程により、負極集電体の両面に負極活物質層を作製した。
次に、正極の配合及び作製条件について説明する。活物質に比表面積９．２ｍ２／ｇのＬｉＦｅＰＯ４を用い、結着剤としてＰＶＤＦを用い、導電助剤としてアセチレンブラック（ＡＢ）を用いた。電極を作製するためのペーストの配合は、ＬｉＦｅＰＯ４：ＡＢ：ＰＶＤＦ＝８５：７：８（重量％）とした。
次に、正極用のペーストの作製方法について説明する。
まず、ＰＶＤＦとＡＢを、混練機を用いて混練し、第１の混合物を得た。
次に、第１の混合物に活物質を添加し、混練機を用いて混練し、第２の混合物を得た。
次に、第２の混合物に、分散媒であるＮＭＰを添加し、混練機を用いて混練し、第３の混合物を得た。
次に、第３の混合物を、混練機を用いて、減圧雰囲気下で混練した。以上の工程により、ペーストを作製した。
次に、作製したペーストを、正極集電体に塗布した。正極集電体には、あらかじめアンダーコートを施したアルミ集電体（２０μｍ）を用いた。塗布には連続塗工機を用い、塗布速度は１ｍ／ｍｉｎとした。その後、乾燥炉を用いて溶媒を気化した。その際の条件は、８０℃、４分間とした。
次に、正極活物質層を、ロールプレス法によりプレスして圧密化した。その後、減圧雰囲気下で１７０℃、１０時間の加熱処理を行った。以上の工程により、正極集電体の片面又は両面に正極活物質層を作製した。
電解液には、溶媒として下記の構造式に示す１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）アミド（略称：ＢＭＩ−ＦＳＡ）を用い、電解質としてリチウムビス（フルオロスルホニル）アミド（Ｌｉ（ＦＳＯ２）２Ｎ、略称：ＬｉＦＳＡ）を用いた。ＬｉＦＳＡをＢＭＩ−ＦＳＡに溶解させ、ＬｉＦＳＡの濃度が１．８ｍｏｌ／ｋｇの電解液を準備した。
本実施例では、電解液の溶媒にイオン液体を用いた。本実施例で用いたイオン液体は引火点が３００℃以上と非常に高く、高温環境下でも引火しない。したがって、高温環境で動作させる二次電池に好適に用いることができる。
本実施例で用いた電解液の引火点測定の結果を説明する。引火点測定は、迅速平衡密閉法を用いた引火点試験により評価した。まず、試料を試料カップに入れて１分間加熱した。その後、バーナーを近づけて２．５秒以上保ち、引火したかどうかを確認した。引火点の評価は、５０℃から３００℃まで行い、各温度に加熱する試料はそれぞれ別のものとした。本実験によって、電解液は、３００℃に加熱した場合にも引火しなかったため、該電解液の引火点は３００℃以上であることがわかった。
セパレータは、厚さ５０μｍの溶剤紡糸再生セルロース繊維（ＴＦ４０、日本高度紙工業株式会社製）を用いた。また、外装体には、アルミの両面に、樹脂層を被覆したフィルムを用いた。
次に、薄型の二次電池の作製方法を説明する。本実施例では、氷冷水中で動作させる発光装置に用いる二次電池と、沸騰水中で動作させる発光装置に用いる二次電池の２種類を作製した。
まず、正極、負極、セパレータを切断した。正極と負極の大きさは、それぞれ２０．４９ｃｍ２とした。セパレータは、切断後、半分に折り、２辺を固定することで、袋状とした。
次に、タブ領域上の正極活物質及び負極活物質を剥がして、集電体を露出させた。
次に、外装体を半分に折り、積層した正極、セパレータ、及び負極を挟んだ。このとき、正極及び負極は、正極活物質層と、負極活物質層が向かい合うように積層した。なお、負極を、袋状のセパレータの中に入れた状態で、正極と交互に積層することで、正極と負極が、間にセパレータを挟みながら、交互に積層されるようにした。
次に、加熱により外装体の３辺のうち、電解液を注入する辺以外を接合した。このとき、リード電極に設けられた封止層が外装体の封止部に重なるように配置した。
外装体の２辺の封止を行った後、外装体と、外装体で包まれた正極、セパレータ、及び負極を加熱した。加熱条件は、減圧下で８０℃、１０時間とした。
次に、アルゴンガス雰囲気下で、封止されていない１辺から電解液を注入した。その後、減圧雰囲気下で、加熱により外装体の１辺を封止した。以上の工程により、薄型の二次電池を作製した。
次に、二次電池のエージングを行った。
初めに、２５℃で０．０１Ｃのレートで定電流充電を行った。充電条件は、３．２Ｖを上限とした。
ここで充電レート及び放電レートについて説明する。充電レート１Ｃとは、容量Ｘ（Ａｈ）のセルを定電流充電して、ちょうど１時間で充電終了となる電流値のことである。１Ｃ＝Ｉ（Ａ）であるとすると、充電レート０．２ＣとはＩ／５（Ａ）のことであり、すなわちちょうど５時間で充電終了となる電流値を意味する。同様に、放電レート１Ｃとは、容量Ｘ（Ａｈ）のセルを定電流放電して、ちょうど１時間で放電終了となる電流値のことであり、放電レート０．２Ｃとは、Ｉ／５（Ａ）のことであり、すなわちちょうど５時間で放電終了となる電流値を意味する。
ここでは、正極活物質であるＬｉＦｅＰＯ４の理論容量（１７０ｍＡｈ／ｇ）を基準として、レートを算出した。
そして、アルゴン雰囲気下で、外装体の１辺を切断し、開封することで、ガス抜きを行った後、開封した外装体の１辺を、再度、減圧雰囲気下で封止した。
次に、２５℃で０．０５Ｃのレートで定電流充電を行った。充電条件は、４．０Ｖを上限とした。そして、２５℃で０．２Ｃのレートで定電流放電を行った。放電条件は、２．０Ｖを下限とした。さらに、２５℃で０．２Ｃのレートで充放電を２回行った。充電条件は４．０Ｖを上限とし、放電条件は、２．０Ｖを下限とした。
以上のエージング処理を行った後の二次電池の充放電特性を測定した。充電及び放電は、それぞれ、２５℃で行った。充電時間及び放電時間は、それぞれ、約５時間であった。結果を図３４（Ａ）に示す。
以降では、正極活物質であるＬｉＦｅＰＯ４の理論容量（１３５ｍＡｈ／ｇ）を基準として、レートを算出した。次に、沸騰水中で動作させる発光装置に用いる二次電池のみ、２５℃で０．１Ｃのレートでの充電と、１００℃で０．２Ｃのレートでの放電を行った。充電条件は、４．０Ｖを上限とし、放電条件は、２．０Ｖを下限とした。
その後、アルゴン雰囲気下で、外装体の１辺を切断し、開封することで、ガス抜きを行った後、開封した外装体の１辺を、再度、減圧雰囲気下で封止した。
そして、２種類の電池ともに、動作確認として、２５℃で０．１Ｃのレートで充放電を１回行った。充電条件は４．０Ｖを上限とし、放電条件は、２．０Ｖを下限とした。
以上により、二次電池を作製した。本実施例の二次電池の充放電特性を測定した。氷冷水中で動作させる発光装置に用いる二次電池の充放電特性の測定結果を図３４（Ｂ）に示す。沸騰水中で動作させる発光装置に用いる二次電池の充放電特性の測定結果を図３４（Ｃ）に示す。本実施例で作製した二次電池の容量は約３００ｍＡｈであることがわかった。
上記のように作製した発光パネル及び二次電池を用いて、本実施例の発光装置を作製した。なお、本実施例では、発光素子が点滅するように、発光素子を駆動する機能を有する回路を用いた。
発光パネル１０、二次電池２０、及び回路基板５５を、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように重ね、可視光を透過するプラスチックケースの中に配置した。二次電池２０のサイズは、おおよそ７５ｍｍ×８０ｍｍ×２．９ｍｍであり、重量は約１５ｇであった。
図３５（Ａ）、（Ｂ）に、それぞれ、被封止体のおもて面（発光面）及び裏面（発光面と対向する面）を示す。
そして、プラスチックケースを封止体４０の中に入れて、封止することで、本実施例の発光装置を作製した。封止体４０には、可視光を透過するプラスチックフィルムを用いた。
図３６に、本実施例の発光装置を、常温、大気雰囲気で発光させた状態の写真を示す。
図３７（Ａ）に、本実施例の発光装置を、氷冷水（約０℃）中で発光させた状態の写真を示す。発光装置は、約０℃の不凍液（水とエチレングリコールを含む）中で、不具合なく、発光（点滅）した。
また、図３７（Ｂ）に、本実施例の発光装置を、沸騰水（約１００℃）中で発光させた状態の写真を示す。発光装置は、沸騰水中で、不具合なく、発光（点滅）した。
本実施例の発光装置は、氷冷水中及び沸騰水中のそれぞれにおいて、二次電池２０を電源として発光パネル１０を８時間以上点滅させることができた。このことから、本実施例の発光装置は、高温及び低温において安定した動作が可能であることが示された。
以上のように、本実施例の発光装置は、氷冷水中及び沸騰水中で動作可能であることが確認できた。
１０ 発光パネル
１１ 発光素子
１２ａ 端子
１２ｂ 端子
２０ 二次電池
２１ａ 電極
２１ｂ 電極
３０ 回路
３１ アンテナ
３２ コントローラ
３３ａ 端子
３３ｂ 端子
３４ 端子
３５ 電子部品
４０ 封止体
４０ａ 封止体
４０ｂ 封止体
４１ 封止領域
４１ａ 封止領域
４１ｂ 封止領域
４２ 空間
４２ａ 空間
４２ｂ 空間
４５ 配線
５０ 回路
５１ スイッチ
５２ａ 端子
５２ｂ 端子
５３ａ 配線
５３ｂ 配線
５５ 回路基板
６１ アンテナ
７０ 可撓性を有する領域
８０ デバイス
８１ デバイス
８２ 腕章型デバイス
８３ 腕輪型デバイス
８４ 開口部
８５ ストラップ
８６ 発光部
１００ 発光装置
１０１ 発光素子
１０２ 容量素子
１０３ トランジスタ
１０４ トランジスタ
１０５ トランジスタ
１０５ａ トランジスタ
１０５ｂ トランジスタ
１１１ 保護回路
１１２ トランジスタ
１１３ トランジスタ
１１４ 配線
１１５ 配線
１２１ 保護回路
１２２ トランジスタ
１２３ トランジスタ
１２４ 配線
１２５ 配線
１４０ 回路
１４０ａ 回路
１４０ｂ 回路
１５０ 回路
１６０ 表示装置
１６２ 表示部
１６２ａ 画素
１６２ｂ 画素
１６２ｃ 画素
１６２ｄ 画素
１６４ 遮光手段
１６６ 支持体
１６６ａ 支持体
１６６ｂ 支持体
１６６ｃ 支持体
１６６ｄ 支持体
１７２ 開口部
１７４ 走査線
１７６ 信号線
１７８ 電源線
２０１ 正極集電体
２０２ 正極活物質層
２０３ 正極
２０４ 負極集電体
２０５ 負極活物質層
２０６ 負極
２０７ セパレータ
２０８ フィルム
２０９ フィルム
２１０ 電解液
２１１ 正極集電体
２１２ 正極活物質層
２１４ 負極集電体
２１５ 負極活物質層
２１７ セパレータ
２１８ フィルム
２２５ 封止層
２２６ リード電極
２２６ａ 正極リード電極
２２６ｂ 負極リード電極
２２７ 熱圧着領域
２３１ 接着層
２３２ 電解液
２５０ 制御回路
２５４ 走査線
２５６ 支持体
２５８ａ 第１の信号線
２５８ｂ 第２の信号線
２６２ 充電線
２６４ 作動線
２６５ 共通電源線
２６６ トランジスタ
２６７ トランジスタ
２６８ トランジスタ
２６９ 容量素子
２７０ トランジスタ
２７２ トランジスタ
２７７ トランジスタ
２７９ 容量素子
２９８ 隔壁
３００ シャッター
３０１ 配線
３０２ 配線
３０３ トランジスタ
３０４ 容量素子
３０５ 発光素子
３０６ 配線
３０７ 配線
３０８ トランジスタ
３０９ トランジスタ
３１０ アクチュエータ
３１１ 配線
３１２ 配線
３１５ アクチュエータ
３１７ スプリング
３１９ 構造体
３２１ 可動電極
３２３ 構造体
３２５ 可動電極
３２７ 構造体
３３２ 可動遮光層
３３４ 開口部
５０１ 駆動回路
５０２ 回路
５０３ 回路
６０１ 再表示回路
６０２ 電源
６０３ 変換回路
６１１ 再表示回路
６２１ タイマ
７０１ 発光パネル
７０２ 接続部
８０１ 発光素子
８４５ 着色層
８４７ 遮光層
８５１ 発光素子
９０１ 基板
９０２ 接着層
９０３ 絶縁層
９０７ 絶縁層
９０８ 配線
９０９ 絶縁層
９０９ａ ＦＰＣ
９０９ｂ ＦＰＣ
９１１ 導電層
９１２ 導電層
９１３ 乾燥剤
９２０ トランジスタ
９２１ 補助電極
９２５ 絶縁層
９２６ スペーサ
９２７ 接着層
９２８ 隔壁
９２９ 空間
９３０ 発光素子
９３１ 下部電極
９３２ 光学調整層
９３３ ＥＬ層
９３５ 上部電極
９４１ 導電層
９４３ 絶縁層
９４５ 絶縁層
９８１ 導電層
９８２ 絶縁層
９８３ 導電層
９８４ 絶縁層
９９１ 基板
９９２ 接着層
９９３ 絶縁層
１０１１ 正孔注入層
１０１２ 正孔輸送層
１０１３ 発光層
１０１４ 電子輸送層
１０１５ 電子注入層
１１００ ロボット
１１０２ 照明ユニット
１１０３ 照明ユニット
１１０４ 照明ユニット
１１０５ 照明ユニット
１１１０ ドア
１１１１ 表示部
１５０１ 部材
１５０２ 部材
１５０３ 部材
７０００ 表示部
７００１ 表示部
７１００ 携帯電話機
７１０１ 筐体
７１０３ 操作ボタン
７１０４ 外部接続ポート
７１０５ スピーカ
７１０６ マイク
７２００ テレビジョン装置
７２０１ 筐体
７２０３ スタンド
７２１１ リモコン操作機
７３００ 携帯情報端末
７３０１ 筐体
７３０２ 操作ボタン
７３０３ 情報
７６５０ 携帯情報端末
７６５１ 非表示部
７７００ 携帯情報端末
７７０１ 筐体
７７０３ａ ボタン
７７０３ｂ ボタン
７７０４ａ スピーカ
７７０４ｂ スピーカ
７７０５ 外部接続ポート
７７０６ マイク
７７０９ バッテリ
７８００ 携帯情報端末
７８０１ バンド
７８０２ 入出力端子
７８０３ 操作ボタン
７８０４ アイコン
７８０５ バッテリ
９７００ 自動車
９７０１ 車体
９７０２ 車輪
９７０３ ダッシュボード
９７０４ ライト
９７１０ 表示部
９７１１ 表示部
９７１２ 表示部
９７１３ 表示部
９７１４ 表示部
９７１５ 表示部
９７２１ 表示部
９７２２ 表示部
９７２３ 表示部
９８０１ 筐体
９８０２ 筐体
９８０３ 表示部
９８０４ 表示部
９８０５ マイクロフォン
９８０６ スピーカ
９８０７ 操作キー
９８０８ スタイラス
９８２１ 筐体
９８２２ 表示部
９８２３ キーボード
９８２４ ポインティングデバイス

Claims (16)

  1. 発光パネル、二次電池、回路、及び封止体を有し、
    前記発光パネルは、発光素子を有し、
    前記発光素子は、前記二次電池から供給される電力を用いて発光する機能を有し、
    前記二次電池は、前記発光パネルと重なる部分を有し、
    前記回路は、アンテナを有し、
    前記アンテナは、前記発光パネルと重なる部分を有し、
    前記回路は、無線で前記二次電池を充電する機能を有し、
    前記封止体は、内部に、前記発光パネル、前記二次電池、及び前記回路を有し、
    前記封止体の少なくとも一部は、前記発光素子が発する光を透過する機能を有する、発光装置。
  2. 請求項１において、
    前記アンテナの少なくとも一部は、前記発光パネルと前記二次電池の間に位置する、発光装置。
  3. 請求項１又は２において、
    前記発光素子は、一対の電極及び発光層を有し、
    前記発光層は、前記一対の電極の間に位置し、
    前記発光層は、発光性の有機化合物を含み、
    前記発光性の有機化合物のガラス転移温度は、１００℃以上である、発光装置。
  4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、
    前記二次電池は、非水電解質を有し、
    前記非水電解質は、イオン液体と、アルカリ金属塩と、を有し、
    前記イオン液体は、イミダゾリウムカチオンと、アニオンと、を有し、
    前記アルカリ金属塩は、リチウム塩である、発光装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、
    前記発光素子は、０℃の環境下で発光することができ、
    前記発光素子は、１００℃の環境下で発光することができ、
    前記二次電池は、０℃の環境下で前記発光パネルに電力を供給することができ、
    前記二次電池は、１００℃の環境下で前記発光パネルに電力を供給することができる、発光装置。
  6. 発光パネル、二次電池、回路、及び封止体を有し、
    前記発光パネルは、発光素子を有し、
    前記発光素子は、前記二次電池から供給される電力を用いて発光する機能を有し、
    前記発光素子は、０℃の環境下で発光することができ、
    前記発光素子は、１００℃の環境下で発光することができ、
    前記二次電池は、０℃の環境下で前記発光パネルに電力を供給することができ、
    前記二次電池は、１００℃の環境下で前記発光パネルに電力を供給することができ、
    前記回路は、アンテナを有し、
    前記回路は、無線で前記二次電池を充電する機能を有し、
    前記封止体は、内部に、前記発光パネル、前記二次電池、及び前記回路を有し、
    前記封止体の少なくとも一部は、前記発光素子が発する光を透過する機能を有する、発光装置。
  7. 請求項６において、
    前記アンテナは、前記発光パネルと重なる部分を有する、発光装置。
  8. 請求項１乃至７のいずれか一項において、
    第１のスイッチを有し、
    前記第１のスイッチがオン状態のときに、前記二次電池は、前記発光パネルに電力を供給することができ、
    前記第１のスイッチがオフ状態のときに、前記回路は、無線で前記二次電池を充電することができる、発光装置。
  9. 請求項１乃至８のいずれか一項において、
    前記発光パネルは、可撓性を有する部分を含む、発光装置。
  10. 請求項１乃至９のいずれか一項において、
    前記二次電池は、可撓性を有する部分を含む、発光装置。
  11. 請求項１乃至１０のいずれか一項において、
    前記封止体の内部は、減圧雰囲気である、発光装置。
  12. 請求項１乃至１１のいずれか一項の発光装置であり、
    ０℃の水中で使用することができる、発光装置。
  13. 請求項１乃至１２のいずれか一項の発光装置であり、
    １００℃の水中で使用することができる、発光装置。
  14. 請求項１乃至１３のいずれか一項において、
    前記発光パネルは、第２のスイッチと、第３のスイッチと、容量素子と、を有し、
    前記第２のスイッチは、前記容量素子の一方の電極に電気的に接続され、
    前記第３のスイッチは、前記容量素子の他方の電極に電気的に接続され、
    前記容量素子は、ビデオ信号に応じた電圧を保持する機能を有し、
    前記発光素子は、前記電圧に応じて発光する機能を有し、
    前記容量素子が前記電圧を保持する期間において、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチは非導通状態であり、前記ビデオ信号の供給に用いた駆動回路とは電気的に遮断されている、発光装置。
  15. 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の発光装置と、
    タッチセンサ、又はＦＰＣと、を有するモジュール。
  16. 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の発光装置、又は、請求項１５に記載のモジュールと、
    センサ、筐体、スピーカ、マイク、操作スイッチ、又は操作ボタンと、を有する、電子機器。
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