JP6884005B2 - 発光素子、表示装置、電子機器、及び照明装置 - Google Patents

発光素子、表示装置、電子機器、及び照明装置 Download PDF

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Description

本発明の一態様は、発光素子、または該発光素子を有する表示装置、電子機器、及び照明装置に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、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、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層（ＥＬ層）を挟んだ構成である。この素子の電極間に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バックライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。
発光素子の作製プロセスには、発光素子の陽極として機能する電極が基板上に先に形成される場合と、陰極として機能する電極が基板上に先に形成される場合とがある。先に示した作製プロセスで形成される素子構造を「順積み構造」、後に示したプロセスに基づき形成される素子構造を「逆積み構造」という。これらは、単純に発光素子の素子構造が基板上で反転しているというだけでなく、作製プロセスに起因して素子構造も異なる場合がある（例えば、特許文献１）。
また、発光素子を制御するための電界効果トランジスタ（略称：ＦＥＴ）として、酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＯＳ）をＦＥＴの半導体層に用いる構造（以下、ＯＳ−ＦＥＴ）が提案されている。特に、酸化物半導体としてＩｎとＧａとＺｎとを有する酸化物半導体を用いたＯＳ−ＦＥＴは、多数キャリアが電子でありｎチャネル型となるため、ＯＳ−ＦＥＴと、その接続が陰極となる逆積み構造の発光素子と、を組み合わせることにより、素子特性を向上させることができる、との報告がある（例えば、非特許文献１）。
特開２００３−２７２８６７号公報
ヒロヒコ フカガワ、他６名、ＳＩＤ ２０１３ ＤＩＧＥＳＴ、ｐ．１４６６（２０１３）
逆構造の発光素子の場合、陰極上に電子注入層、発光層、正孔注入層、及び陽極の順に積層される。陽極としては、仕事関数が高く、光の反射率または透過率が高い材料を用いることが望ましい。しかしながら、そのような特性を有し、且つ、発光素子の損傷なく積層することができる陽極材料を選択することは困難である。また、発光素子の損傷なく積層することができる材料であっても、仕事関数等の特性が適さない材料を陽極に用いた場合、発光素子の駆動電圧の上昇や発光効率の低下が生じる場合がある。
したがって、本発明の一態様では、駆動電圧が低減された発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、発光効率が高い発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、消費電力が低減された発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。
なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細書等の記載から自ずと明らかであり、明細書等の記載から上記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、陰極と、陽極と、発光層と、第１の層と、第２の層と、第３の層と、を有する発光素子であって、第１の層は、陰極と発光層との間に挟持され、第２の層は、発光層と第３の層との間に挟持され、且つ、第３の層と接する領域を有し、第３の層は、第２の層と陽極との間に挟持され、且つ、陽極と接する領域を有し、第１の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、第３の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、第２の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有する発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、陰極と、陰極上の第１の層と、第１の層上の発光層と、発光層上の第２の層と、第２の層上に接する領域を有する第３の層と、第３の層上に接する領域を有する陽極と、を有する発光素子であって、第１の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、第３の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、第２の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有する発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、陰極と、陽極と、発光層と、第１の層と、第２の層と、第３の層と、第４の層と、を有する発光素子であって、第１の層は、陰極と発光層との間に挟持され、第２の層は、発光層と第３の層との間に挟持され、且つ、第３の層と接する領域を有し、第３の層は、第２の層と第４の層との間に挟持され、且つ、第４の層と接する領域を有し、第４の層は、第３の層と陽極との間に挟持され、且つ、陽極と接する領域を有し、第１の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、第３の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、第２の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有し、第４の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有する発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、陰極と、陰極上の第１の層と、第１の層上の発光層と、発光層上の第２の層と、第２の層上に接する領域を有する第３の層と、第３の層上に接する領域を有する第４の層と、第４の層上に接する領域を有する陽極と、を有する発光素子であって、第１の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、第３の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、第２の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有し、第４の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有する発光素子である。
上記各構成において、発光層と第２の層との間に、さらに第５の層を有し、第５の層は、第２の層と接する領域を有し、第５の層は、正孔を輸送する機能を有する材料と、電子受容体と、を有すると好ましい。また、正孔を輸送する機能を有する材料は、π電子過剰型複素芳香環骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一を有し、電子受容体は、遷移金属酸化物を有すると好ましい。
また、上記各構成において、陰極と第１の層との間に、さらに第６の層を有し、第６の層は、第１の層と接する領域を有し、第６の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有すると好ましい。
また、上記各構成において、電子を輸送する機能を有する材料は、π電子不足型複素芳香環骨格を有すると好ましい。また、電子を輸送する機能を有する材料は、バソフェナントロリンまたはトリス（８−キノリノラト）アルミニウムを有すると好ましい。
また、上記各構成において、第１の層及び第３の層は、π電子不足型複素芳香環骨格を有する材料を含まない領域を有すると好ましい。
また、上記各構成において、アルカリ金属またはアルカリ土類金属は、リチウムまたはカルシウムであると好ましい。
また、上記各構成において、陽極は、銀を有すると好ましい。また、陰極または陽極の少なくとも一方は、インジウムまたは亜鉛の少なくとも一を含む金属酸化物を有すると好ましい。
また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、トランジスタと、を有し、トランジスタは、陰極と電気的に接続されている表示装置である。
上記構成において、トランジスタは、ｎチャネル型トランジスタであると好ましい。また、トランジスタは、半導体層を有し、半導体層は、酸化物半導体を有すると好ましい。また、酸化物半導体は、インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、を有すると好ましい。
また、本発明の他の一態様は、当該表示装置と、筐体またはタッチセンサの少なくとも一と、を有する電子機器である。また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、筐体またはタッチセンサの少なくとも一と、を有する照明装置である。また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子機器も範疇に含める。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光素子にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられた表示モジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられた表示モジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装された表示モジュールも本発明の一態様である。
本発明の一態様により、駆動電圧が低減された発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、発光効率が高い発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、消費電力が低減された発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な表示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、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光層の断面模式図、及び発光層に係るエネルギー準位の相関を説明する図。 本発明の一態様の発光層の断面模式図、及び発光層に係るエネルギー準位の相関を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の作製方法を説明する断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の作製方法を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する上面図及び断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 ＥＬ層の作製方法を説明する断面模式図。 液滴吐出装置を説明する概念図。 本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図及び回路図。 本発明の一態様のタッチパネルの一例を示す斜視図。 本発明の一態様の表示装置、及びタッチセンサの一例を示す断面図。 本発明の一態様のタッチパネルの一例を示す断面図。 本発明の一態様に係るタッチセンサのブロック図及びタイミングチャート図。 本発明の一態様に係るタッチセンサの回路図。 本発明の一態様の表示装置の構成を説明する図。 本発明の一態様の表示装置の構成を説明する断面図。 本発明の一態様の表示装置の画素の回路を説明する図。 本発明の一態様の表示装置の構成を説明する図。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の表示装置を説明する斜視図。 本発明の一態様の発光装置を説明する斜視図及び断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の照明装置及び電子機器を説明する図。 本発明の一態様の照明装置について説明する図。 実施例に係る、発光素子を説明する断面模式図。 実施例に係る、発光素子の輝度−電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流密度−電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度−電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流密度−電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。
以下、本発明の実施の態様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が可能である。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ない。
なお、図面等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、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
また、本明細書等において、第１、第２等として付される序数詞は便宜上用いており、工程順又は積層順を示さない場合がある。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。
また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる場合がある。
また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、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な場合がある。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な場合がある。
なお、本明細書等において、一重項励起状態（Ｓ＊）は、励起エネルギーを有する一重項状態のことである。また、Ｓ１準位は、一重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い一重項励起状態（Ｓ１状態）の励起エネルギー準位のことである。また、三重項励起状態（Ｔ＊）は、励起エネルギーを有する三重項状態のことである。また、Ｔ１準位は、三重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い三重項励起状態（Ｔ１状態）の励起エネルギー準位のことである。なお、本明細書等において、単に一重項励起状態および一重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、Ｓ１状態およびＳ１準位を表す場合がある。また、三重項励起状態および三重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、Ｔ１状態およびＴ１準位を表す場合がある。
また、本明細書等において、蛍光性化合物とは、一重項励起状態から基底状態へ緩和する際に可視光領域に発光を与える物質である。一方、燐光性化合物とは、三重項励起状態から基底状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える物質である。換言すると燐光性化合物とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な物質の一つである。
なお、本明細書等において、室温とは、０℃以上４０℃以下のいずれかの温度をいう。
また、本明細書等において、青色の波長領域は、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満であり、青色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、緑色の波長領域は、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満であり、緑色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、赤色の波長領域は、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下であり、赤色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図１乃至図３を用いて以下説明する。
＜発光素子の構成例１＞
まず、本発明の一態様の発光素子の構成について、図１を用いて、以下説明する。
図１は、本発明の一態様の発光素子１５０の断面模式図である。
発光素子１５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）を有し、該一対の電極間に設けられたＥＬ層１００を有する。ＥＬ層１００は、少なくとも発光層１１０を有する。また、本実施の形態においては、一対の電極のうち、電極１０１は陰極としての機能を有し、電極１０２は陽極としての機能を有する。
また、図１に示すＥＬ層１００は、発光層１１０の他に、電子注入層１１２、電子輸送層１１３、正孔輸送層１１５、及び正孔注入層１１６等の機能層を有する。
なお、図１においては、電極１０１を発光層１１０の下側に、電極１０２を発光層１１０の上側に図示しているが、発光素子１５０の構成としては、その限りではない。つまり、電極１０２を発光層１１０の下側とし、電極１０１を発光層１１０の上側とし、当該電極間の各層の積層を、逆の順番にしてもよい。すなわち、陰極側から、電子注入層１１２と、電子輸送層１１３と、発光層１１０と、正孔輸送層１１５と、正孔注入層１１６と、が積層する順番とすればよい。
また、発光素子１５０においては、電極１０１を基板上に設け、電極１０１上にＥＬ層１００を設ける構成であっても、電極１０２を基板上に設け、電極１０２上にＥＬ層１００を設ける構成であってもよい。また、発光素子１５０においては、電極１０１側から光を取り出す構造であっても、電極１０２側から光を取り出す構造であってもよく、電極１０１側及び電極１０２側の双方から光を取り出す構造であってもよい。
なお、ＥＬ層１００の構成は、図１に示す構成に限定されず、電子注入層１１２、電子輸送層１１３、正孔輸送層１１５、及び正孔注入層１１６の中から選ばれた少なくとも一つを有する構成とすればよい。あるいは、ＥＬ層１００は、正孔または電子の注入障壁を低減する、正孔または電子の輸送性を向上する、正孔または電子の輸送性を阻害する、または電極による消光現象を抑制する、ことができる等の機能を有する機能層を有する構成としてもよい。なお、機能層はそれぞれ単層であっても、複数の層が積層された構成であってもよい。
また、発光層１１０は、ホスト材料と、ゲスト材料（発光材料）と、を有する。
また、ホスト材料としては、正孔を輸送する機能（正孔輸送性）を有する材料（正孔輸送性材料）、及び電子を輸送する機能（電子輸送性）を有する材料（電子輸送性材料）のいずれか一方または双方を用いることが好ましく、正孔輸送性及び電子輸送性を有する材料を用いてもよい。
また、ホスト材料が、電子輸送性材料と正孔輸送性材料との組み合わせである場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することが可能となる。具体的には、電子輸送性材料：正孔輸送性材料＝１：９から９：１（重量比）の範囲が好ましい。また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御することができることから、キャリア再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
また、ゲスト材料としては、発光性の有機化合物を用いればよく、該発光性の有機化合物としては、蛍光を発することができる物質（以下、蛍光性化合物）または燐光を発することができる物質（以下、燐光性化合物ともいう）であると好適である。
本発明の一態様の発光素子１５０においては、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）間に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔（ホール）が、それぞれＥＬ層１００に注入され、電流が流れる。そして、注入された電子及び正孔が再結合することによって、励起子が形成される。なお、励起子とは、キャリア（電子及び正孔）対のことである。励起子は励起エネルギーを有するため、励起子が形成された材料は、励起状態となる。
ホスト材料においてキャリアが再結合した場合、励起子の生成によってホスト材料の励起状態（一重項励起状態または三重項励起状態）が形成される。ゲスト材料が蛍光性化合物の場合、ホスト材料のＳ１準位からゲスト材料のＳ１準位へ、励起エネルギーがエネルギー移動し、ゲスト材料の一重項励起状態が形成される。また、ゲスト材料が燐光性化合物の場合、ホスト材料のＳ１準位およびＴ１準位からゲスト材料のＴ１準位へ、励起エネルギーがエネルギー移動し、ゲスト材料の三重項励起状態が形成される。そして、いずれの場合においても励起状態のゲスト材料が基底状態に失活する際に発光する。
電極１０１は、陰極としての機能を有するため、仕事関数が低いことが好ましい。そうすることで、電極１０１からＥＬ層１００への電子注入性を高めることができる。また、電極１０２は、陽極としての機能を有するため、仕事関数が高いことが好ましい。そうすることで、電極１０２からＥＬ層１００への正孔注入性を高めることができる。
また、電極１０１側から光を取り出す場合、電極１０１は光を透過する機能を有し、電極１０２は光を反射する機能を有することが好ましい。または、電極１０２側から光を取り出す場合、電極１０１は光を反射する機能を有し、電極１０２は光を透過する機能を有することが好ましい。または、電極１０１側および電極１０２側の双方から光を取り出す場合、電極１０１および電極１０２は光を透過する機能を有することが好ましい。
しかしながら、正孔注入性または電子注入性と、光の透過性または反射性と、が共に高く、電極に適した安定な材料を選択することは困難である。なぜならば、例えば、インジウム錫酸化物等の金属酸化物から成る透明導電性材料は、仕事関数が比較的高く、陽極として用いた場合には比較的容易にＥＬ層へ正孔を注入することができる一方、陰極として用いた場合には電子注入障壁が大きくなる。また、当該金属酸化物から成る透明導電性材料をＥＬ層１００上に成膜すると、ＥＬ層１００に損傷を与える場合があり、発光素子の特性が低下する原因となる。また、例えば、アルミニウムや銀マグネシウム合金等の金属は、仕事関数が比較的低く、陰極として用いた場合には比較的容易にＥＬ層へ電子を注入することができる一方、陽極として用いた場合には正孔注入障壁が大きくなる。また、当該金属は大気中で容易に表面酸化が生じるため、当該金属を有する基板を大気に曝すと電極の抵抗が高くなってしまい、発光素子の特性が低下する原因となる。
したがって、陽極を基板上に設け、該陽極上にＥＬ層を設ける順積み構造に用いることができる電極の構成を、陰極を基板上に設け、該陰極上にＥＬ層を設ける逆積み構造に用いる電極に、そのまま適用することは困難である。
そのため、電極１０１および電極１０２とＥＬ層１００との界面に、キャリア（電子及び正孔）の注入障壁を低減する材料を有する層を用いることが好ましい。
本発明の一態様の発光素子１５０は、正孔注入層１１６を有する。正孔注入層１１６は、ＥＬ層へ正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。正孔注入層１１６として、正孔輸送性材料と電子受容体（アクセプター）を含む複合材料を用いることができる。正孔輸送性材料と電子受容体（アクセプター）を含むことで、電子受容体（アクセプター）により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔（ホール）が発生し、正孔輸送層１１５を介して発光層１１０に正孔が注入される。また、電子受容体（アクセプター）により引き抜かれた電子は、電極１０２へ輸送される。
また、本発明の一態様の発光素子１５０は、正孔注入層１１６と、電極１０２との間に、バッファ層１１７と、バッファ層１１８と、を有する。
バッファ層１１８は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を有すると好ましい。バッファ層１１８が、当該金属を有することで、正孔注入層１１６から電極１０２への電子注入障壁を低減させることができる。
一方、バッファ層１１８が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が、正孔注入層１１６へ拡散すると、正孔注入層１１６が、ドナー性の強い材料（アルカリ金属またはアルカリ土類金属）とアクセプター性が強い材料（電子受容体）とを有する構成となるため、正孔注入層１１６のキャリア（電子および正孔）輸送性が低下する場合がある。この場合、発光素子の駆動電圧が高くなり、消費電力が増大し、寿命が低下するため問題となる。そのため、バッファ層１１７は、バッファ層１１８が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が、正孔注入層１１６に拡散することを防止する機能を有すると好ましい。
バッファ層１１７に用いることができる材料としては、電子を輸送する機能を有する材料が好ましい。特に、バッファ層１１８が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が拡散してバッファ層１１７に取り込まれたときに、該金属を電子供与体（ドナー）として機能させることができる有機化合物であると好ましい。当該有機化合物に、電子供与体（ドナー）としてアルカリ金属またはアルカリ土類金属が混入した複合材料は、電子供与体（ドナー）によって該有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れる。そのため、正孔注入層１１６と、バッファ層１１８との間に、バッファ層１１７を設けても、電極１０２への電子輸送性を確保することができる。また、正孔注入層１１６で発生した電子を、電極１０２へ容易に輸送することが可能となる。
バッファ層１１７に用いる材料は、電子輸送層１１３に用いる材料と、同じ材料を用いることができる。バッファ層１１７と電子輸送層１１３とで同じ材料を用いることで、発光素子の製造コストを安価にすることができる。また、バッファ層１１７に用いる材料は、電子輸送層１１３に用いる材料と異なる材料であってもよい。バッファ層１１７と電子輸送層１１３とで異なる材料を用いることで、材料選択の幅を広げ、電子輸送性および電子注入性の幅を広げることができる。
また、正孔注入層１１６と、バッファ層１１８との間に、バッファ層１１７だけでなく、さらに層を形成してもよい。ただし、バッファ層１１７の機能である、バッファ層１１８が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が正孔注入層１１６へ拡散することを防止する機能を発揮するために、該金属が拡散し得る領域にバッファ層１１７を有する構成とすることが好ましい。換言すると、バッファ層１１７と、バッファ層１１８間の距離は、該金属が拡散し得る距離よりも小さい距離が好ましく、バッファ層１１７とバッファ層１１８とが接する領域を有する構成がさらに好ましい。また、該金属が正孔注入層１１６へと拡散することを防止するため、バッファ層１１７と正孔注入層１１６とが接する領域を有する構成が好ましい。
バッファ層１１７は、単層であっても２層以上の層が積層された層であってもよい。バッファ層１１７を２層以上の層で構成する場合、少なくとも１つの層に電子輸送性を有する材料を用いる構成であればよく、他の層には多様の材料を用いることができる。発光素子における光路長は発光素子から射出される光の波長に影響を与えることが知られているが、バッファ層１１７中の当該他の層に透光性を有する導電性の高い材料を用いることにより、所望の波長の光を取り出すための発光素子の光学調整を行うことができる。例えば、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）を添加してバッファ層１１７中の当該他の層を形成してもよい。
以上のように、本発明の一態様の構成により、駆動電圧が低減された発光素子を提供することができる。また、発光効率の高い発光素子を提供することができる。また、消費電力が低減された発光素子を提供することができる。
＜発光素子の構成例２＞
次に、図１に示す発光素子１５０と異なる構成例について、図２（Ａ）を用いて、以下説明する。
図２（Ａ）は、本発明の一態様の発光素子１５２の断面模式図である。なお、図２（Ａ）において、図１に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
発光素子１５２は、正孔注入層１１６と、電極１０２との間に、バッファ層１１７と、バッファ層１１８と、バッファ層１１９と、を有する。
バッファ層１１８が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が、電極１０２と接すると、エネルギー障壁が形成され、電極１０２への電子注入性が阻害される場合がある。この場合、発光素子の駆動電圧が高くなり、消費電力が増大し、寿命が低下するため問題となる。そのため、バッファ層１１９は、バッファ層１１８が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が、電極１０２と接することを防止する機能を有すると好ましい。
バッファ層１１９に用いることができる材料としては、電子を輸送する機能を有する材料が好ましい。特に、バッファ層１１８が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が拡散して取り込まれたときに、該金属を電子供与体（ドナー）として機能させることができる有機化合物であると好ましい。当該有機化合物に、電子供与体（ドナー）としてアルカリ金属またはアルカリ土類金属が混入した複合材料は、電子供与体（ドナー）によって該有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れる。そのため、電極１０２と、バッファ層１１８との間に、バッファ層１１９を設けても、電極１０２への電子注入性を確保することができる。また、正孔注入層１１６で発生した電子を、電極１０２へ容易に注入することが可能となる。
バッファ層１１９に用いる材料は、バッファ層１１７に用いる材料と、同じ材料を用いることができる。バッファ層１１９とバッファ層１１７とで同じ材料を用いることで、発光素子の製造コストを安価にすることができる。また、バッファ層１１９に用いる材料は、バッファ層１１７に用いる材料と異なる材料であってもよい。バッファ層１１９とバッファ層１１７とで異なる材料を用いることで、材料選択の幅を広げ、電子輸送性および電子注入性の幅を広げることができる。
また、電極１０２と、バッファ層１１８との間に、バッファ層１１９だけでなく、さらに層を形成してもよい。ただし、バッファ層１１９の機能である、バッファ層１１８が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が電極１０２と接することを防止する機能を発揮するために、該金属が拡散し得る領域にバッファ層１１９を有する構成とすることが好ましい。換言すると、バッファ層１１９と、バッファ層１１８間の距離は、該金属が拡散し得る距離よりも小さい距離が好ましく、バッファ層１１９とバッファ層１１８とが接する領域を有する構成がさらに好ましい。また、該金属が電極１０２と接することを防止するため、バッファ層１１９と電極１０２とが接する領域を有する構成が好ましい。
バッファ層１１９は、単層であっても２層以上の層が積層された層であってもよい。バッファ層１１９を２層以上の層で構成する場合、少なくとも１つの層に電子輸送性を有する材料を用いる構成であればよく、他の層には多様の材料を用いることができる。発光素子における光路長は発光素子から射出される光の波長に影響を与えることが知られているが、バッファ層１１９中の当該他の層に透光性を有する導電性の高い材料を用いることにより、所望の波長の光を取り出すための発光素子の光学調整を行うことができる。例えば、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）を添加してバッファ層１１９中の当該他の層を形成してもよい。
以上のように、本発明の一態様の構成により、駆動電圧が低減された発光素子を提供することができる。また、発光効率の高い発光素子を提供することができる。また、消費電力が低減された発光素子を提供することができる。
なお、発光素子１５２における他の構成については、発光素子１５０の構成を参酌すればよい。
＜発光素子の構成例３＞
次に、図１に示す発光素子１５０と異なる構成例について、図２（Ｂ）を用いて、以下説明する。
図２（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子１５４の断面模式図である。なお、図２（Ｂ）において、図１に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
発光素子１５４は、電子注入層１１２と、電極１０１との間に、バッファ層１１１を有する。
電子注入層１１２は、ＥＬ層へ電子を注入する層であり、電子注入性の高い材料を含む層である。電子注入層１１２として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。電子注入層１１２が、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有することで、電子注入層１１２から電極１０１への電子注入障壁を低減させることができる。
また、電子注入層１１２に用いる材料は、バッファ層１１８に用いる材料と、同じ材料を用いることができる。電子注入層１１２とバッファ層１１８とで同じ材料を用いることで、発光素子の製造コストを安価にすることができる。また、電子注入層１１２に用いる材料は、バッファ層１１８と異なる材料であってもよい。電子注入層１１２とバッファ層１１８とで異なる材料を用いることで、材料選択の幅を広げ、電子注入性の幅を広げることができる。
なお、電極１０１として、金属酸化物等からなる仕事関数が比較的高い導電性材料を用いた場合、電子注入層１１２が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が、電極１０１と接すると、エネルギー障壁が形成され、電極１０１から電子注入層１１２への電子注入性が阻害される場合がある。この場合、発光素子の駆動電圧が高くなり、消費電力が増大し、寿命が低下するため問題となる。そのため、バッファ層１１１は、電子注入層１１２が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が、電極１０１と接することを防止する機能を有すると好ましい。
バッファ層１１１に用いることができる材料としては、電子を輸送する機能を有する材料が好ましい。特に、電子注入層１１２が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が拡散して取り込まれたときに、該金属を電子供与体（ドナー）として機能させることができる有機化合物であると好ましい。当該有機化合物に、電子供与体（ドナー）としてアルカリ金属またはアルカリ土類金属が混入した複合材料は、電子供与体（ドナー）によって該有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れる。そのため、電極１０１と、電子注入層１１２との間に、バッファ層１１１を設けても、電極１０１からＥＬ層１００への電子注入性を確保することができる。また、電極１０２から電子注入層１１２へ電子を容易に注入することが可能となる。
バッファ層１１１に用いる材料は、電子輸送層１１３に用いる材料と、同じ材料を用いることができる。バッファ層１１１と電子輸送層１１３とで同じ材料を用いることで、発光素子の製造コストを安価にすることができる。また、バッファ層１１１に用いる材料は、電子輸送層１１３に用いる材料と異なる材料であってもよい。バッファ層１１１と電子輸送層１１３とで異なる材料を用いることで、材料選択の幅を広げ、電子輸送性および電子注入性の幅を広げることができる。
また、電極１０１と、電子注入層１１２との間に、バッファ層１１１だけでなく、さらに層を形成してもよい。ただし、バッファ層１１１の機能である、電子注入層１１２が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が電極１０１と接することを防止する機能を発揮するために、該金属が拡散し得る領域にバッファ層１１１を有する構成とすることが好ましい。換言すると、バッファ層１１１と、電子注入層１１２間の距離は、該金属が拡散し得る距離よりも小さい距離が好ましく、バッファ層１１１と電子注入層１１２とが接する領域を有する構成がさらに好ましい。また、該金属が電極１０１と接することを防止するため、バッファ層１１１と電極１０１とが接する領域を有する構成が好ましい。
バッファ層１１１は、単層であっても２層以上の層が積層された層であってもよい。バッファ層１１１を２層以上の層で構成する場合、少なくとも１つの層に電子輸送性を有する材料を用いる構成であればよく、他の層には多様の材料を用いることができる。発光素子における光路長は発光素子から射出される光の波長に影響を与えることが知られているが、バッファ層１１１中の当該他の層に透光性を有する導電性の高い材料を用いることにより、所望の波長の光を取り出すための発光素子の光学調整を行うことができる。例えば、電子輸送性の高い材料に電子供与体（ドナー）を添加してバッファ層１１１中の当該他の層を形成してもよい。または、正孔輸送性の高い材料に電子受容体（アクセプター）を添加してバッファ層１１１中の当該他の層を形成してもよい。
以上のように、本発明の一態様の構成により、駆動電圧が低減された発光素子を提供することができる。また、発光効率の高い発光素子を提供することができる。また、消費電力が低減された発光素子を提供することができる。
なお、発光素子１５４における他の構成については、発光素子１５０の構成を参酌すればよい。
＜発光素子の構成例４＞
次に、図１に示す発光素子１５０と異なる構成例について、図３を用いて、以下説明する。
図３は、本発明の一態様の発光素子１５６の断面模式図である。なお、図３において、図１に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
発光素子１５６は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）間に、複数の発光ユニット（図３においては、発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８）を有する。複数の発光ユニットのうちいずれか一つの発光ユニットは、図１で示すＥＬ層１００と同様の構成を有すると好ましい。すなわち、図１に示す発光素子１５０は、一つの発光ユニットを有し、図３に示す発光素子１５６は、複数の発光ユニットを有する構成である。
また、図３に示す発光素子１５６は、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とが積層されており、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８との間には、電荷発生層が設けられる。なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とは、同じ構成であっても異なる構成であってもよい。
また、発光素子１５６は、電極１０１と電極１０２との間に、発光層１１０と、発光層１２０と、を有する。換言すると、発光素子１５６は、複数の発光層が電荷発生層を介して積層されるタンデム型の発光素子の構成例である。
また、タンデム型の発光素子１５６は、電子注入層１１２と、電子輸送層１１３と、正孔輸送層１１５と、正孔注入層１１６と、バッファ層１１７と、電子注入層１２２と、電子輸送層１２３と、正孔輸送層１２５と、正孔注入層１２６と、バッファ層１２７と、バッファ層１２８と、を有する。
電子注入層１２２、電子輸送層１２３、正孔輸送層１２５、正孔注入層１２６、バッファ層１２７、及びバッファ層１２８は、それぞれ電子注入層１１２、電子輸送層１１３、正孔輸送層１１５、正孔注入層１１６、バッファ層１１７、及びバッファ層１１８と同様の材料および構成を用いることができる。
また、発光層１１０及び発光層１２０は、それぞれ発光性の有機化合物を有する。なお、発光層１１０と発光層１２０とがそれぞれ有する発光性の有機化合物が呈する発光色としては、互いに同じであっても異なっていてもよい。
例えば、発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８で互いに同じ色の発光を呈する機能を有する発光性の有機化合物を有する場合、発光素子１５６は少ない電流値で高い発光輝度を呈する発光素子となり好ましい。
また、例えば、発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８で互いに異なる色の発光を呈する機能を有する発光性の有機化合物を有する場合、発光素子１５６は多色発光を呈する発光素子となり好ましい。この場合、発光層１２０および１１０の一方または双方に発光波長の異なる複数の発光材料を用いることによって、タンデム型の発光素子１５６が呈する発光スペクトルは異なる発光ピークを有する発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる。
上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。例えば、発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８がそれぞれ呈する光の色を、互いに補色の関係となるよう発光性の有機化合物を選択することによって、白色発光を得ることができる。特に、演色性の高い白色発光、あるいは少なくとも赤色と緑色と青色とを有する発光、になるよう発光性の有機化合物を選択することが好適である。
なお、発光層１１０及び発光層１２０は、一方または双方が２層に積層された構成であってもよい。２層の発光層に、互いに異なる色の発光を呈する機能を有する２種類の発光性の有機化合物をそれぞれ用いることで、複数の発光色を有する発光を得ることができる。特に、発光層１１０と発光層１２０とが呈する発光により、白色となるよう、各発光層に用いる発光性の有機化合物を選択すると好ましい。
なお、発光層１１０及び発光層１２０は、それぞれ３層以上が積層された構成としてもよく、発光性の有機化合物を有さない層が含まれていてもよい。
また、発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８のどちらか一方に蛍光材料を用い、他方に燐光材料を用いる場合、発光材料としてそれぞれ蛍光性化合物と燐光性化合物とを用いる場合、蛍光性化合物からの発光が、燐光性化合物からの発光よりも短波長側に発光スペクトルのピークを有する構成とすることが好ましい。高い三重項励起エネルギー準位を有する材料を用いた発光素子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長な発光を呈する発光層に蛍光性化合物を用いることによって、輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。
電荷発生層は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）間に電圧を印加したときに、発光層１１０または発光層１２０の一方に電子を注入し、他方に正孔を注入する機能を有する。
例えば、タンデム型の発光素子１５６においては、電極１０２に電極１０１よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層から発光層１１０に正孔が注入され、発光層１２０に電子が注入される。
また、電荷発生層は、正孔輸送性を有する材料と電子受容体（アクセプター）とを有する複合材料、または電子輸送性を有する材料と電子供与体（ドナー）とを有する複合材料を用いることができる。また、これらの両方の構成が積層されていてもよい。
なお、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層に接している場合は、電荷発生層が該発光ユニットの正孔注入層または正孔輸送層の役割も担うことができるため、該発光ユニットには正孔注入層または正孔輸送層を設けない構成であっても良い。あるいは、発光ユニットの陰極側の面が電荷発生層に接している場合は、電荷発生層が該発光ユニットの電子注入層または電子輸送層の役割も担うことができるため、該発光ユニットには電子注入層または電子輸送層を設けない構成であっても良い。
本発明の一態様の発光素子１５６においては、電荷発生層として、正孔注入層１１６を用いることができる。
また、電子注入層１２２には、電子注入層１１２またはバッファ層１２８の材料および構成を用いることができる。すなわち、電子注入層１２２は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。電子注入層１２２が、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有することで、正孔注入層１１６から電子輸送層１２３への電子注入障壁を低減させることができる。
また、バッファ層１１７は、電子注入層１２２が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が、正孔注入層１１６に拡散することを防止する機能を有すると好ましい。また、バッファ層１１７に用いることができる材料としては、電子を輸送する機能を有する材料が好ましい。特に、電子注入層１２２が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が拡散して取り込まれたときに、該金属を電子供与体（ドナー）として機能させることができる有機化合物であると好ましい。そうすることで、正孔注入層１１６と、電子注入層１２２との間に、バッファ層１１７を設けても、電子輸送層１２３への電子注入性を確保することができる。また、正孔注入層１１６で発生した電子を、電子輸送層１２３へ容易に輸送することが可能となる。
なお、電荷発生層としては、正孔注入層１１６だけでなく、さらに層を形成してもよい。
また、正孔注入層１１６と、電子注入層１２２との間に、バッファ層１１７だけでなく、さらに層を形成してもよい。ただし、バッファ層１１７の機能である、電子注入層１２２が有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属が正孔注入層１１６へ拡散することを防止する機能を発揮するために、該金属が拡散し得る領域にバッファ層１１７を有する構成とすることが好ましい。換言すると、バッファ層１１７と、電子注入層１２２との距離は、該金属が拡散し得る距離よりも小さい距離が好ましく、バッファ層１１７と電子注入層１２２とが接する領域を有する構成がさらに好ましい。
なお、図３においては、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。発光素子１５６に示すように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な発光素子を提供することができる。また、消費電力が低い発光素子を提供することができる。
以上のような構成によって電荷発生層を形成することで、発光層が積層された場合における発光素子の駆動電圧の上昇を抑制することができる。
なお、発光素子１５６における他の構成については、発光素子１５０の構成を参酌すればよい。
また、本実施の形態に係る発光素子は、上記の構造のそれぞれを自由に組み合わせることが可能である。
＜発光素子の構成要素＞
次に、本発明の一態様に係る発光素子の構成要素の詳細について、以下説明を行う。
≪一対の電極≫
電極１０１及び電極１０２は、それぞれ発光素子の陰極及び陽極としての機能を有する。電極１０１及び電極１０２は、金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物や積層体などを用いて形成することができる。
電極１０１または電極１０２の一方は、光を反射する機能を有する導電性材料により形成されると好ましい。該導電性材料としては、アルミニウム（Ａｌ）またはＡｌを含む合金等が挙げられる。Ａｌを含む合金としては、ＡｌとＬ（Ｌは、チタン（Ｔｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びランタン（Ｌａ）の一つまたは複数を表す）とを含む合金等が挙げられ、例えばＡｌとＴｉ、またはＡｌとＮｉとＬａを含む合金等である。アルミニウムは、抵抗値が低く、光の反射率が高い。また、アルミニウムは、地殻における存在量が多く、安価であるため、アルミニウムを用いることによる発光素子の作製コストを低減することができる。また、銀（Ａｇ）、またはＡｇとＮ（Ｎは、イットリウム（Ｙ）、Ｎｄ、マグネシウム（Ｍｇ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、Ａｌ、Ｔｉ、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、スズ（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、Ｎｉ、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、または金（Ａｕ）の一つまたは複数を表す）とを含む合金等を用いても良い。銀を含む合金としては、例えば、銀とパラジウムと銅を含む合金、銀と銅を含む合金、銀とマグネシウムを含む合金、銀とニッケルを含む合金、銀と金を含む合金、銀とイッテルビウムを含む合金等が挙げられる。その他、タングステン、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅、チタンなどの遷移金属を用いることができる。
また、発光層から得られる発光は、電極１０１及び電極１０２の一方または双方を通して取り出される。したがって、電極１０１または電極１０２の少なくとも一方は、光を透過する機能を有する導電性材料により形成されると好ましい。該導電性材料としては、可視光の透過率が４０％以上１００％以下、好ましくは６０％以上１００％以下であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。
また、電極１０１及び電極１０２は、光を透過する機能と、光を反射する機能と、を有する導電性材料により形成されても良い。該導電性材料としては、可視光の反射率が２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。例えば、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを１種又は複数種用いて形成することができる。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、以下ＩＴＯ）、珪素または酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（略称：ＩＴＳＯ）、酸化インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、チタンを含有した酸化インジウム−錫酸化物、インジウム−チタン酸化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムなどの金属酸化物を用いることができる。また、光を透過する程度（好ましくは、１ｎｍ以上３０ｎｍ以下の厚さ）の金属薄膜を用いることができる。金属としては、例えば、Ａｇ、またはＡｇとＡｌ、ＡｇとＭｇ、ＡｇとＡｕ、ＡｇとＹｂなどの合金等を用いることができる。
なお、本明細書等において、光を透過する機能を有する材料は、可視光を透過する機能を有し、且つ導電性を有する材料であればよく、例えば上記のようなＩＴＯに代表される酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、または有機物を含む有機導電体を含む。有機物を含む有機導電体としては、例えば、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料、有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを混合してなる複合材料等が挙げられる。また、グラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い。また、当該材料の抵抗率としては、好ましくは１×１０５Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは１×１０４Ω・ｃｍ以下である。
また、上記の材料の複数を積層することによって電極１０１及び電極１０２の一方または双方を形成してもよい。
また、光取り出し効率を向上させるため、光を透過する機能を有する電極と接して、該電極より屈折率の高い材料を形成してもよい。このような材料としては、可視光を透過する機能を有する材料であればよく、導電性を有する材料であっても有さない材料であってもよい。例えば、上記のような酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、有機物が挙げられる。有機物としては、例えば、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、または電子注入層に例示した材料が挙げられる。また、無機炭素系材料や光が透過する程度の金属薄膜も用いることができ、数ｎｍ乃至数十ｎｍの層を複数積層させてもよい。
電極１０１が陰極としての機能を有する場合には、仕事関数が小さい（３．８ｅＶ以下）材料を有することが好ましい。例えば、元素周期表の第１族又は第２族に属する元素（リチウム、ナトリウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等）、これら元素を含む合金（例えば、ＡｇとＭｇ、ＡｌとＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、Ｙｂ等の希土類金属、これら希土類金属を含む合金、アルミニウム、銀を含む合金等を用いることができる。
また、電極１０２を陽極として用いる場合、仕事関数の大きい（４．０ｅＶ以上）材料を用いることが好ましい。
また、電極１０１及び電極１０２は、光を反射する機能を有する導電性材料と、光を透過する機能を有する導電性材料との積層としてもよい。その場合、電極１０１及び電極１０２は、各発光層からの所望の波長の光を共振させ、所望の波長の光を強めることができるように、光学距離を調整する機能を有することができるため好ましい。
電極１０１及び電極１０２の成膜方法は、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、塗布法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＣＶＤ法、パルスレーザ堆積法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を適宜用いることができる。
≪正孔注入層≫
正孔注入層１１６は、例えば遷移金属酸化物、フタロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸化物としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、例えばフタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）及び銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰＣ）等の金属フタロシアニンなどが挙げられる。芳香族アミンとしてはベンジジン誘導体やフェニレンジアミン誘導体などが挙げられる。ポリチオフェンやポリアニリンなどの高分子化合物を用いることもでき、例えば自己ドープされたポリチオフェンであるポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）などがその代表例である。また、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体や、側鎖または主鎖に芳香族アミン骨格またはπ電子過剰型複素芳香族骨格を有するポリアリーレン及びその誘導体、などが挙げられる。
また、正孔注入層１１６として、正孔輸送性材料と、これに対して電子受容性を示す材料（アクセプター）の複合材料を有する層を用いることもできる。あるいは、電子受容性を示す材料を含む層と正孔輸送性材料を含む層の積層を用いても良い。これらの材料間では定常状態、あるいは電界存在下において電荷の授受が可能である。電子受容性を示す材料としては、キノジメタン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプターを挙げることができる。具体的には、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）等の電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物である。また、遷移金属酸化物、例えば第４族から第８族金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどである。中でも酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的には、例えば芳香族アミン、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、スチルベン誘導体などを用いることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。
これら正孔輸送性の高い材料として、例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
また、カルバゾール誘導体としては、具体的には、例えば、３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
また、カルバゾール誘導体としては、他に、例えば、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［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：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
また、芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４乃至炭素数４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
なお、芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
また、例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、及びポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることもできる。
また、正孔輸送性の高い材料としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：１’−ＴＮＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−Ｎ−｛９，９−ジメチル−２−［Ｎ’−フェニル−Ｎ’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）アミノ］−９Ｈ−フルオレン−７−イル｝フェニルアミン（略称：ＤＦＬＡＤＦＬ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−２−ジフェニルアミノ−９Ｈ−フルオレン−７−イル）ジフェニルアミン（略称：ＤＰＮＦ）、２−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡＳＦ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、４−フェニルジフェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）ベンゼン−１，３，５−トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、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）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、２−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＰＣＡＳＦ）、２，７−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−（４−フェニル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。また、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）、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）、４−［３−（トリフェニレン−２−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤＢＴＰＴｐ−ＩＩ）等のアミン化合物、カルバゾール化合物、チオフェン化合物、フラン化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい。
≪正孔輸送層≫
正孔輸送層１１５は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層１１６の材料として例示した正孔輸送性材料を使用することができる。正孔輸送層１１５は正孔注入層１１６に注入された正孔を発光層１１０へ輸送する機能を有するため、正孔注入層１１６のＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、最高被占軌道ともいう）準位と同じ、あるいは近いＨＯＭＯ準位を有することが好ましい。
また、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。
≪電子注入層≫
電子注入層１１２は電極１０１からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促進する機能を有し、例えば第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩などを用いることができる。また、先に示す電子輸送性材料と、これに対して電子供与性を示す材料の複合材料を用いることもできる。電子供与性を示す材料としては、第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。具体的には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層１１２にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。
また、上記に挙げた材料のうち、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を、バッファ層１１８に好適に用いることができる。
また、電子注入層１１２に、電子輸送性材料と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって電子輸送性材料に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、電子輸送性材料としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば金属錯体や複素芳香族化合物等を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、ナトリウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
電子輸送性材料としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましく、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族、及び金属錯体などを用いることができる。具体的には、例えば、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、またはチアゾール配位子を有する金属錯体が挙げられる。また、例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、及びピリミジン誘導体などが挙げられる。
具体的には、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、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）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物、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’−（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）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［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：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、及び、６−［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：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）、４，６−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）などのトリアジン骨格を有する複素環化合物、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
≪電子輸送層≫
電子輸送層１１３は、電子注入層１１２を経て電極１０１から注入された電子を発光層１１０へ輸送する機能を有する。電子輸送性材料としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子輸送性材料としては、例えば含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族や金属錯体などを用いることができる。具体的には、電子注入層１１２に用いることができる電子輸送性材料として挙げたピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。また、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層１１３は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。
また、上記に挙げた電子輸送性材料は、バッファ層１１７、バッファ層１１９、及びバッファ層１１１に好適に用いることができる。
また、電子輸送層１１３と発光層１１０との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節することが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。
また、ｎ型の化合物半導体を用いても良く、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化錫、酸化タングステン、酸化タンタル、チタン酸バリウム、ジルコン酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、ケイ酸ジルコニウムのような酸化物、窒化ケイ素のような窒化物、硫化カドミウム、セレン化亜鉛、及び硫化亜鉛等も用いることができる。
≪電荷発生層≫
電荷発生層は、正孔輸送性材料に電子受容体であるアクセプター性物質が添加された構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体であるドナー性物質が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
電荷発生層に、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料が含まれる場合、該複合材料には先の正孔注入層に用いることができる複合材料を用いればよい。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔移動度が１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である有機化合物を適用することが好ましい。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい。有機化合物とアクセプター性物質の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
なお、電荷発生層は、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と他の材料により構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、ドナー性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、透明導電膜を含む層とを組み合わせて形成してもよい。
なお、電荷発生層は、光取出し効率の点から、可視光に対して透光性（具体的には、電荷発生層に対する可視光の透過率が４０％以上）を有することが好ましい。また、電荷発生層は、一対の電極よりも低い導電率であっても機能する。
上述した材料を用いて電荷発生層を形成することにより、発光層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
また、電荷発生層と接して、電子リレー層を形成してもよい。電子リレー層は、電子輸送性の高い材料により形成する。電子輸送性の高い材料を用いると、電荷発生層からバッファ層へ電子を速やかに送ることが可能となる。
電子リレー層に含まれる電子輸送性の高い材料としてはフタロシアニン系の材料、または金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
電子リレー層に含まれる金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としては、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重結合はアクセプター性（電子を受容しやすい性質）を有するため、電子の移動（授受）がより容易になる。また、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体は安定である。したがって、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることにより発光素子を低電圧でより安定に駆動することが可能になる。
金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としてはフタロシアニン系材料が好ましい。特に、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすく、アクセプター性が高い材料を用いることが好ましい。
なお、上述したフタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましい。具体的にはＰｈＯ−ＶＯＰｃのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体が好ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶である。そのため、発光素子を形成する上で扱いやすいという利点を有する。また、溶媒に可溶であるため、成膜に用いる装置のメンテナンスが容易になるという利点を有する。
≪発光層≫
発光層（発光層１１０及び発光層１２０）は、紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄橙色、橙色、または赤色の中から選ばれる少なくとも一つの波長領域に発光スペクトルピークを呈する機能を有する発光材料を有する。また、発光層は、発光材料（ゲスト材料）に加えて、ホスト材料を含んで構成される。ホスト材料としては、電子輸送性材料または正孔輸送性材料の一方または双方を有する構成が好ましい。
また、発光層に用いる発光材料としては、一重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有する発光材料、または三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有する発光材料を用いることができる。なお、上記発光材料としては、例えば以下が挙げられる。
一重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有する発光材料としては、蛍光を発する物質（蛍光性化合物）が挙げられる。蛍光性化合物としては、特に限定はないが、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましく、例えば以下の材料を用いることができる。
具体的には、５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＢＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（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：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、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−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾチオフェン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＴｈＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、５，１０，１５，２０−テトラフェニルビスベンゾ［５，６］インデノ［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン、などが挙げられる。
また、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有する発光材料（燐光性化合物）としては、例えば、イリジウム系、ロジウム系、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては４Ｈ−トリアゾール配位子、１Ｈ−トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体としては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。
青色または緑色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３）、トリス［３−（５−ビフェニル）−５−イソプロピル−４−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３）のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性及び発光効率に優れるため、特に好ましい。
また、緑色または黄色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（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−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス｛４，６−ジメチル−２−［６−（２，６−ジメチルフェニル）−４−ピリミジニル−κＮ３］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｐｍ−ｄｍｐ）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））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）３）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス｛２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））など有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性及び発光効率に際だって優れるため、特に好ましい。
また、黄色または赤色に発光ピークを有する物質としては、例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ））、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ））、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性及び発光効率に際だって優れるため、特に好ましい。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
発光層のホスト材料として用いることが可能な材料としては、特に限定はないが、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＡＰＡ、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、２ＰＣＡＰＡ、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、ＤＢＣ１、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）、３，６−ジフェニル−９−［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：ＤＰＣｚＰＡ）、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）、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）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、１，３，５−トリ（１−ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）、５，１２−ジフェニルテトラセン、５，１２−ビス（ビフェニル−２−イル）テトラセンなどを挙げることができる。これら及び様々な物質の中から、上記発光材料のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。また、発光材料が燐光を発する物質である場合、ホスト材料としては、発光材料の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい物質を選択すれば良い。
また、発光層のホスト材料として、複数の材料を用いる場合、励起錯体（エキサイプレックス、エキシプレックスまたはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）を形成する２種類の化合物を組み合わせて用いることが好ましい。この場合、様々なキャリア輸送性材料を適宜用いることができるが、効率よく励起錯体を形成するために、電子輸送性材料と、正孔輸送性材料とを組み合わせることが特に好ましい。
なぜならば、電子輸送性材料と、正孔輸送性材料とを組み合わせて励起錯体を形成するホスト材料とする場合、電子輸送性材料及び正孔輸送性材料の混合比率を調節することで、発光層における正孔と電子のキャリアバランスを最適化することが容易となる。発光層における正孔と電子のキャリアバランスを最適化することにより、発光層中で電子と正孔の再結合が起こる領域が偏ることを抑制できる。再結合が起こる領域の偏りを抑制することで、発光装置の信頼性を向上させることができる。
電子輸送性材料としては、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族及び金属錯体などを用いることができる。具体的には、電子注入層または電子輸送層に用いることができる電子輸送性材料を用いることができる。中でも、ピリジン骨格、ジアジン骨格、及びトリア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（ピリミジン及びピラジン）骨格及びトリア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。
正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族（例えばカルバゾール誘導体及びインドール誘導体）又は芳香族アミンなどを好適に用いることができる。具体的には、正孔注入層または正孔輸送層に用いることができる正孔輸送性材料を用いることができる。中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物及びカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
なお、励起錯体を形成するホスト材料の組み合わせとしては、上述した化合物に限定されることなく、キャリアを輸送でき、且つ励起錯体を形成できる組み合わせであり、当該励起錯体の発光が、発光物質の吸収スペクトルにおける最も長波長側の吸収帯（発光物質の一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に相当する吸収）と重なっていればよく、他の材料を用いても良い。
また、上記正孔輸送性材料と電子輸送性材料とが、効率よく励起錯体を形成するためには、正孔輸送性材料のＨＯＭＯ準位が電子輸送性材料のＨＯＭＯ準位より高く、正孔輸送性材料のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、最低空軌道ともいう）準位が電子輸送性材料のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。具体的には、正孔輸送性材料のＨＯＭＯ準位と電子輸送性材料のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上であり、より好ましくは０．１ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上である。また、正孔輸送性材料のＬＵＭＯ準位と電子輸送性材料のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上であり、より好ましくは０．１ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上である。
また、発光層の発光材料またはホスト材料として、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）体を用いても良い。熱活性化遅延蛍光体は、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起状態から一重項励起状態へエネルギーを変換する機能を有する材料である。熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、Ｓ１準位とＴ１準位とのエネルギー差が、好ましくは０ｅＶより大きく０．３ｅＶ以下、より好ましくは０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下、さらに好ましくは０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。
熱活性化遅延蛍光体としては、一種類の材料から構成されていても良く、複数の材料から構成されていても良い。例えば、熱活性化遅延蛍光体が、一種類の材料から構成される場合、以下の材料を用いることができる。
まずフラーレン及びその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。
また、一種の材料から構成される熱活性化遅延蛍光体としては、例えば２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＩＣ−ＴＲＺ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物も用いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が高く、好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強く、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位の差が小さくなるため、特に好ましい。
また、熱活性化遅延蛍光体をホスト材料として用いる場合、励起錯体を形成する２種類の材料を組み合わせて用いることが好ましい。この場合、上記に示した励起錯体を形成する組み合わせである電子輸送性材料と、正孔輸送性材料とを用いることが特に好ましい。
また、発光層は、ホスト材料および発光材料以外の材料を有していても良い。
なお、発光層は２層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第１の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層とする場合、第１の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する材料を用い、第２の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する材料を用いる構成などがある。また、第１の発光層と第２の発光層とが有する発光材料は、同じ材料であっても異なる材料であってもよく、同じ色の発光を呈する機能を有する材料であっても、異なる色の発光を呈する機能を有する材料であってもよい。２層の発光層に、互いに異なる色の発光を呈する機能を有する発光材料をそれぞれ用いることで、複数の発光を同時に得ることができる。特に、２層の発光層が呈する発光により、白色になるよう、各発光層に用いる発光材料を選択すると好ましい。
なお、上述した、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び電荷発生層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、ノズルプリント法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。また、上述した、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び電荷発生層には、上述した材料の他、量子ドットなどの無機化合物または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いてもよい。
発光材料としては量子ドットも用いることができる。量子ドットは、数ｎｍサイズの半導体ナノ結晶であり、１×１０３個から１×１０６個程度の原子から構成されている。量子ドットはサイズに依存してエネルギーシフトするため、同じ物質から構成される量子ドットであっても、サイズによって発光波長が異なり、用いる量子ドットのサイズを変更することによって容易に発光波長を調整することができる。
また、量子ドットは、発光スペクトルのピーク幅が狭いため、色純度のよい発光を得ることができる。さらに、量子ドットの理論的な内部量子効率はほぼ１００％であると言われており、蛍光発光を呈する有機化合物の２５％を大きく上回り、りん光発光を呈する有機化合物と同等となっている。このことから、量子ドットを発光材料として用いることによって発光効率の高い発光素子を得ることができる。その上、無機化合物である量子ドットはその本質的な安定性にも優れているため、寿命の観点からも好ましい発光素子を得ることができる。
量子ドットを構成する材料としては、第１４族元素、周期表第１５族元素、周期表第１６族元素、複数の第１４族元素からなる化合物、第４族から第１４族に属する元素と第１６族元素との化合物、第２族元素と第１６族元素との化合物、第１３族元素と第１５族元素との化合物、第１３族元素と第１７族元素との化合物、第１４族元素と第１５族元素との化合物、第１１族元素と第１７族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、各種半導体クラスターなどを挙げることができる。
具体的には、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、セレン化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（ＩＩ）（ＰｂＴｅ）、硫化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳ）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、セレン化ガリウム（Ｇａ２Ｓｅ３）、硫化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓ３）、セレン化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓｅ３）、テルル化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｔｅ３）、硫化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓ３）、セレン化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓｅ３）、テルル化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｔｅ３）、硫化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓ３）、セレン化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓｅ３）、テルル化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｔｅ３）、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、リン（Ｐ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、硫化バリウム（ＢａＳ）、セレン化バリウム（ＢａＳｅ）、テルル化バリウム（ＢａＴｅ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、セレン化カルシウム（ＣａＳｅ）、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）、硫化ベリリウム（ＢｅＳ）、セレン化ベリリウム（ＢｅＳｅ）、テルル化ベリリウム（ＢｅＴｅ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）、硫化ゲルマニウム（ＧｅＳ）、セレン化ゲルマニウム（ＧｅＳｅ）、テルル化ゲルマニウム（ＧｅＴｅ）、硫化錫（ＩＶ）（ＳｎＳ２）、硫化錫（ＩＩ）（ＳｎＳ）、セレン化錫（ＩＩ）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（ＩＩ）（ＳｎＴｅ）、酸化鉛（ＩＩ）（ＰｂＯ）、フッ化銅（Ｉ）（ＣｕＦ）、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓｅ）、酸化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＯ）、酸化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＳ）、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、硫化鉄（ＩＩ）（ＦｅＳ）、酸化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）、硫化モリブデン（ＩＶ）（ＭｏＳ２）、酸化バナジウム（ＩＩ）（ＶＯ）、酸化バナジウム（ＩＶ）（ＶＯ２）、酸化タングステン（ＩＶ）（ＷＯ２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ５、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ５Ｏ９など）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ゲルマニウム（Ｇｅ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物（ＣｄＺｎＳｅ）、インジウムと砒素とリンの化合物（ＩｎＡｓＰ）、カドミウムとセレンと硫黄の化合物（ＣｄＳｅＳ）、カドミウムとセレンとテルルの化合物（ＣｄＳｅＴｅ）、インジウムとガリウムと砒素の化合物（ＩｎＧａＡｓ）、インジウムとガリウムとセレンの化合物（ＩｎＧａＳｅ）、インジウムとセレンと硫黄の化合物（ＩｎＳｅＳ）、銅とインジウムと硫黄の化合物（例えばＣｕＩｎＳ２）およびこれらの組合せなどを挙げることができるが、これらに限定されない。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いても良い。例えば、ＣｄＳｘＳｅ１−ｘ（ｘは０から１の任意の数）で表される合金型量子ドットは、ｘの比率を変化させることで発光波長を変えることができるため、青色発光を得るには有効な手段の一つである。
量子ドットの構造としては、コア型、コア−シェル型、コア−マルチシェル型などがあり、そのいずれを用いても良いが、コアを覆ってより広いバンドギャップを持つ別の無機材料でシェルを形成することによって、ナノ結晶表面に存在する欠陥やダングリングボンドの影響を低減することができる。これにより、発光の量子効率が大きく改善するためコア−シェル型やコア−マルチシェル型の量子ドットを用いることが好ましい。シェルの例としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）が挙げられる。
また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着している又は保護基が設けられていることが好ましい。当該保護剤が付着している又は保護基が設けられていることによって、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることも可能である。保護剤（又は保護基）としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類、ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、トリ（ｎ−ヘキシル）アミン、トリ（ｎ−オクチル）アミン、トリ（ｎ−デシル）アミン等の第３級アミン類、トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、また、ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類等の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類、ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類、チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、アルコール類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等が挙げられる。
なお、量子ドットは、棒状の量子ロッドであっても良い。量子ロッドはｃ軸方向に偏光した指向性を有する光を呈するため、量子ロッドを発光材料として用いることにより、より外部量子効率が良好な発光素子を得ることができる。
発光層の発光材料に量子ドットを用いる場合、当該発光層の膜厚は３ｎｍ乃至１００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至１００ｎｍとし、発光層中の量子ドットの含有率は１乃至１００体積％とする。ただし、量子ドットのみで発光層を形成することが好ましい。なお、当該量子ドットを発光材料としてホストに分散した発光層を形成する場合は、ホスト材料に量子ドットを分散させる、またはホスト材料と量子ドットとを適当な液媒体に溶解または分散させてウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ラングミュア・ブロジェット法など）により形成すればよい。
ウェットプロセスに用いる液媒体としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。
また、発光層に用いることができる高分子化合物としては、例えば、ポリ［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジオクチル−１，４−フェニレンビニレン）等のポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）誘導体、ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレニル−２，７−ジイル）（略称：ＰＦ８）、ポリ［（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ａｌｔ−（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，８−ジイル）］（略称：Ｆ８ＢＴ）、ポリ［（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ａｌｔ−（２，２’−ビチオフェン−５，５’−ジイル）］（略称Ｆ８Ｔ２）、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−ａｌｔ−（９，１０−アントラセン）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ａｌｔ−（２，５−ジメチル−１，４−フェニレン）］等のポリフルオレン誘導体、ポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）（略称：Ｐ３ＨＴ）等のポリアルキルチオフェン（ＰＡＴ）誘導体、ポリフェニレン誘導体等が挙げられる。また、これらの高分子化合物や、ポリ（９−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（２−ビニルナフタレン）、ポリ［ビス（４−フェニル）（２，４，６−トリメチルフェニル）アミン］（略称：ＰＴＡＡ）等の高分子化合物に、発光性の低分子化合物をドープして発光層に用いてもよい。発光性の低分子化合物としては、先に挙げた発光材料を用いることができる。
≪基板≫
また、本発明の一態様に係る発光素子は、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に作製すればよい。基板上に作製する順番としては、電極１０１側から順に積層しても、電極１０２側から順に積層しても良い。
なお、本発明の一態様に係る発光素子を形成できる基板としては、例えばガラス、石英、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素子、及び光学素子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。あるいは、発光素子、及び光学素子を保護する機能を有するものであればよい。
例えば、本発明等においては、様々な基板を用いて発光素子を形成することが出来る。基板の種類は、特に限定されない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含むセルロースナノファイバー（ＣＮＦ）や紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下が挙げられる。例えば、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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、発光素子を形成してもよい。または、基板と発光素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に発光素子を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子を転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成、または基板上にポリイミド等の樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
つまり、ある基板を用いて発光素子を形成し、その後、別の基板に発光素子を転置し、別の基板上に発光素子を配置してもよい。発光素子が転置される基板の一例としては、上述した基板に加え、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、壊れにくい発光素子、耐熱性の高い発光素子、軽量化された発光素子、または薄型化された発光素子とすることができる。
また、上述した基板上に、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を形成し、ＦＥＴと電気的に接続された電極上に発光素子１５０を作製してもよい。これにより、ＦＥＴによって発光素子１５０の駆動を制御するアクティブマトリクス型の表示装置を作製できる。
なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形態において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されない。つまり、本実施の形態および他の実施の形態では、様々な発明の態様が記載されているため、本発明の一態様は、特定の態様に限定されない。例えば、本発明の一態様として、発光素子に適用した場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、発光素子に適用しなくてもよい。または、例えば、本発明の一態様では、正孔注入層と、陽極としての機能を有する電極と、の間に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有するバッファ層と、当該金属の拡散を防止する機能を有し、且つ、電子を輸送する機能を有する材料を含むバッファ層と、を設ける場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様では、当該金属を有するバッファ層を設けなくてもよい。あるいは、当該金属の拡散を防止する機能を有するバッファ層を設けなくてもよい。あるいは、電子を輸送する機能を有する材料を有するバッファ層を設けなくてもよい。
以上、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１に示す発光素子に用いることができる発光層の発光機構について、図４及び図５を用いて、以下説明を行う。
＜発光層の構成例１＞
図４（Ａ）は、本発明の一態様の発光素子に好適に用いることができる発光層１３０の断面模式図である。
発光層１３０は、図４（Ａ）に示すように、ホスト材料１３１と、ゲスト材料１３２とを有する。なお、ゲスト材料１３２は蛍光性化合物として、以下説明する。
≪発光層１３０の発光機構≫
発光層１３０の発光機構について、以下説明を行う。
一対の電極（電極１０１及び電極１０２）あるいは電荷発生層から注入された電子および正孔が発光層１３０において再結合することにより、励起子が生成する。ゲスト材料１３２と比較してホスト材料１３１は大量に存在するので、励起子の生成により、ホスト材料１３１の励起状態が形成される。
なお、励起子はキャリア（電子および正孔）対のことである。励起子はエネルギーを有するため、励起子が生成した材料は励起状態となる。
形成されたホスト材料１３１の励起状態が一重項励起状態である場合、ホスト材料１３１のＳ１準位からゲスト材料１３２のＳ１準位へ一重項励起エネルギーがエネルギー移動し、ゲスト材料１３２の一重項励起状態が形成される。
ゲスト材料１３２は蛍光性化合物であるため、ゲスト材料１３２において一重項励起状態が形成されると、ゲスト材料１３２は速やかに発光する。このとき、高い発光効率を得るためには、ゲスト材料１３２の蛍光量子収率は高いことが好ましい。なお、ゲスト材料１３２において、キャリアが再結合し、生成した励起状態が一重項励起状態である場合も同様である。
次に、キャリアの再結合によってホスト材料１３１の三重項励起状態が形成される場合について説明する。この場合のホスト材料１３１およびゲスト材料１３２のエネルギー準位の相関を図４（Ｂ）に示す。また、図４（Ｂ）における表記および符号は、以下の通りである。なお、ホスト材料１３１のＴ１準位がゲスト材料１３２のＴ１準位より低いことが好ましいため、図４（Ｂ）では、この場合を図示するが、ホスト材料１３１のＴ１準位がゲスト材料１３２のＴ１準位よりも高くてもよい。
・Ｈｏｓｔ（１３１）：ホスト材料１３１
・Ｇｕｅｓｔ（１３２）：ゲスト材料１３２（蛍光性化合物）
・ＳＦＨ：ホスト材料１３１のＳ１準位
・ＴＦＨ：ホスト材料１３１のＴ１準位
・ＳＦＧ：ゲスト材料１３２（蛍光性化合物）のＳ１準位
・ＴＦＧ：ゲスト材料１３２（蛍光性化合物）のＴ１準位
図４（Ｂ）に示すように、キャリアの再結合によって生成した三重項励起子同士が相互作用し、互いに励起エネルギーの受け渡し、及びスピン角運動量の交換を行うことで、結果としてホスト材料１３１のＳ１準位（ＳＦＨ）のエネルギーを有する一重項励起子に変換される反応、すなわち三重項−三重項消滅（ＴＴＡ：Ｔｒｉｐｌｅｔ−Ｔｒｉｐｌｅｔ Ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ）が生じる（図４（Ｂ） ＴＴＡ参照）。ホスト材料１３１の一重項励起エネルギーは、ＳＦＨから、それよりもエネルギーの低いゲスト材料１３２のＳ１準位（ＳＦＧ）へエネルギー移動が生じ（図４（Ｂ） ルートＥ５参照）、ゲスト材料１３２の一重項励起状態が形成され、ゲスト材料１３２が発光する。
なお、発光層１３０における三重項励起子の密度が十分に高い場合（例えば、１×１０１２ｃｍ−３以上）では、三重項励起子単体の失活を無視し、２つの近接した三重項励起子による反応のみを考えることができる。
また、ゲスト材料１３２においてキャリアが再結合し三重項励起状態が形成されるとき、ゲスト材料１３２の三重項励起状態は熱失活するため、発光に利用することが困難となる。しかしながら、ホスト材料１３１のＴ１準位（ＴＦＨ）がゲスト材料１３２のＴ１準位（ＴＦＧ）より低い場合、ゲスト材料１３２の三重項励起エネルギーは、ゲスト材料１３２のＴ１準位（ＴＦＧ）からホスト材料１３１のＴ１準位（ＴＦＨ）へエネルギー移動する（図４（Ｂ） ルートＥ６参照）ことが可能であり、その後ＴＴＡに利用される。
すなわち、ホスト材料１３１は、ＴＴＡによって三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換する機能を有すると好ましい。そうすることで、発光層１３０で生成した三重項励起エネルギーの一部を、ホスト材料１３１におけるＴＴＡによって一重項励起エネルギーに変換し、該一重項励起エネルギーをゲスト材料１３２に移動することで、蛍光発光として取り出すことが可能となる。そのためには、ホスト材料１３１のＳ１準位（ＳＦＨ）は、ゲスト材料１３２のＳ１準位（ＳＦＧ）より高いことが好ましい。また、ホスト材料１３１のＴ１準位（ＴＦＨ）は、ゲスト材料１３２のＴ１準位（ＴＦＧ）より低いことが好ましい。
なお、特に、ゲスト材料１３２のＴ１準位（ＴＦＧ）がホスト材料１３１のＴ１準位（ＴＦＨ）よりも低い場合においては、ホスト材料１３１とゲスト材料１３２との重量比は、ゲスト材料１３２の重量比が低い方が好ましい。具体的には、ゲスト材料１３２の含有量がホスト材料１３１に対する重量比で、０より大きく０．０５以下が好ましい。そうすることで、ゲスト材料１３２でキャリアが再結合する確率を低減させることができる。また、ホスト材料１３１のＴ１準位（ＴＦＨ）からゲスト材料１３２のＴ１準位（ＴＦＧ）へのエネルギー移動が生じる確率を低減させることができる。
なお、ホスト材料１３１は単一の化合物で構成されていても良く、複数の化合物から構成されていても良い。
＜発光層の構成例２＞
次に、図４（Ａ）（Ｂ）に示す発光層１３０と異なる構成例について、図４（Ｃ）（Ｄ）を用いて、以下説明する。
図４（Ｃ）は、発光層１４０の断面模式図である。
発光層１４０は、図４（Ｃ）で示すように、ホスト材料１４１と、ゲスト材料１４２とを有する。また、ホスト材料１４１は、有機化合物１４１＿１と、有機化合物１４１＿２と、を有する。なお、発光層１４０が有するゲスト材料１４２が燐光性化合物として、以下説明する。
≪発光層１４０の発光機構≫
次に、発光層１４０の発光機構について、以下説明を行う。
発光層１４０が有する、有機化合物１４１＿１と、有機化合物１４１＿２とは励起錯体を形成すると好ましい。
有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２との組み合わせは、互いに励起錯体を形成することが可能な組み合わせであればよいが、一方が正孔輸送性を有する化合物であり、他方が電子輸送性を有する化合物であることが、より好ましい。
発光層１４０における有機化合物１４１＿１と、有機化合物１４１＿２と、ゲスト材料１４２とのエネルギー準位の相関を図４（Ｄ）に示す。なお、図４（Ｄ）における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｈｏｓｔ（１４１＿１）：有機化合物１４１＿１（ホスト材料）
・Ｈｏｓｔ（１４１＿２）：有機化合物１４１＿２（ホスト材料）
・Ｇｕｅｓｔ（１４２）：ゲスト材料１４２（燐光性化合物）
・ＳＰＨ１：有機化合物１４１＿１（ホスト材料）のＳ１準位
・ＴＰＨ１：有機化合物１４１＿１（ホスト材料）のＴ１準位
・ＳＰＨ２：有機化合物１４１＿２（ホスト材料）のＳ１準位
・ＴＰＨ２：有機化合物１４１＿２（ホスト材料）のＴ１準位
・ＴＰＧ：ゲスト材料１４２（燐光性化合物）のＴ１準位
・ＳＰＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＰＥ：励起錯体のＴ１準位
有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２とは励起錯体を形成し、該励起錯体のＳ１準位（ＳＰＥ）とＴ１準位（ＴＰＥ）は互いに隣接するエネルギーとなる（図４（Ｄ） ルートＥ７参照）。
有機化合物１４１＿１及び有機化合物１４１＿２は、一方がホールを、他方が電子を受け取ることで速やかに励起錯体を形成する。あるいは、一方が励起状態となると、速やかに他方と相互作用することで励起錯体を形成する。したがって、発光層１４０における励起子のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体の励起エネルギー準位（ＳＰＥおよびＴＰＥ）は、励起錯体を形成するホスト材料（有機化合物１４１＿１及び有機化合物１４１＿２）のＳ１準位（ＳＰＨ１及びＳＰＨ２）より低くなるため、より低い励起エネルギーでホスト材料１４１の励起状態を形成することが可能となる。これによって、発光素子の駆動電圧を下げることができる。
そして、励起錯体の（ＳＰＥ）と（ＴＰＥ）の双方のエネルギーを、ゲスト材料１４２（燐光性化合物）のＴ１準位へ移動させて発光が得られる（図４（Ｄ） ルートＥ８、Ｅ９参照）。
なお、励起錯体のＴ１準位（ＴＰＥ）は、ゲスト材料１４２のＴ１準位（ＴＰＧ）より大きいことが好ましい。そうすることで、生成した励起錯体の一重項励起エネルギーおよび三重項励起エネルギーを、励起錯体のＳ１準位（ＳＰＥ）およびＴ１準位（ＴＰＥ）からゲスト材料１４２のＴ１準位（ＴＰＧ）へエネルギー移動することができる。
また、励起錯体からゲスト材料１４２へ効率よく励起エネルギーを移動させるためには、励起錯体のＴ１準位（ＴＰＥ）が、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物１４１＿１および有機化合物１４１＿２）のＴ１準位（ＴＰＨ１およびＴＰＨ２）と同等か、より小さいことが好ましい。これにより、各有機化合物（有機化合物１４１＿１及び有機化合物１４１＿２）による励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、効率よく励起錯体からゲスト材料１４２へエネルギー移動が発生する。
また、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２とが、効率よく励起錯体を形成するためには、有機化合物１４１＿１および有機化合物１４１＿２の一方のＨＯＭＯ準位が他方のＨＯＭＯ準位より高く、一方のＬＵＭＯ準位が他方のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。例えば、有機化合物１４１＿１が正孔輸送性を有し、有機化合物１４１＿２が電子輸送性を有する場合、有機化合物１４１＿１のＨＯＭＯ準位が有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位が有機化合物１４１＿２のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。あるいは、有機化合物１４１＿２が正孔輸送性を有し、有機化合物１４１＿１が電子輸送性を有する場合、有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位が有機化合物１４１＿１のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、有機化合物１４１＿２のＬＵＭＯ準位が有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。具体的には、有機化合物１４１＿１のＨＯＭＯ準位と有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上であり、より好ましくは０．１ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上である。また、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位と有機化合物１４１＿２のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上であり、より好ましくは０．１ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上である。
また、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２との組み合わせが、正孔輸送性を有する化合物と電子輸送性を有する化合物との組み合わせである場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することが可能となる。具体的には、正孔輸送性を有する化合物：電子輸送性を有する化合物＝１：９から９：１（重量比）の範囲が好ましい。また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御することができることから、キャリア再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
＜エネルギー移動機構＞
次に、ホスト材料１４１と、ゲスト材料１４２との分子間のエネルギー移動過程の支配因子について説明する。分子間のエネルギー移動の機構としては、フェルスター機構（双極子−双極子相互作用）と、デクスター機構（電子交換相互作用）の２つの機構が提唱されている。ここでは、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２との分子間のエネルギー移動過程について説明するが、ホスト材料１４１が励起錯体の場合も同様である。
≪フェルスター機構≫
フェルスター機構では、エネルギー移動に、分子間の直接的接触を必要とせず、ホスト材料１４１及びゲスト材料１４２間の双極子振動の共鳴現象を通じてエネルギー移動が起こる。双極子振動の共鳴現象によってホスト材料１４１がゲスト材料１４２にエネルギーを受け渡し、励起状態のホスト材料１４１が基底状態になり、基底状態のゲスト材料１４２が励起状態になる。なお、フェルスター機構の速度定数ｋｈ＊→ｇを数式（１）に示す。
Figure 0006884005
数式（１）において、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、ホスト材料１４１の規格化された発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、εｇ（ν）は、ゲスト材料１４２のモル吸光係数を表し、Ｎは、アボガドロ数を表し、ｎは、媒体の屈折率を表し、Ｒは、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２の分子間距離を表し、τは、実測される励起状態の寿命（蛍光寿命や燐光寿命）を表し、ｃは、光速を表し、φは、発光量子収率（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）を表し、Ｋ２は、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２の遷移双極子モーメントの配向を表す係数（０から４）である。なお、ランダム配向の場合はＫ２＝２／３である。
≪デクスター機構≫
デクスター機構では、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２が軌道の重なりを生じる接触有効距離に近づき、励起状態のホスト材料１４１の電子と、基底状態のゲスト材料１４２との電子の交換を通じてエネルギー移動が起こる。なお、デクスター機構の速度定数ｋｈ＊→ｇを数式（２）に示す。
Figure 0006884005
数式（２）において、ｈは、プランク定数であり、Ｋは、エネルギーの次元を持つ定数であり、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、ホスト材料１４１の規格化された発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、ε’ｇ（ν）は、ゲスト材料１４２の規格化された吸収スペクトルを表し、Ｌは、実効分子半径を表し、Ｒは、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２の分子間距離を表す。
ここで、ホスト材料１４１からゲスト材料１４２へのエネルギー移動効率φＥＴは、数式（３）で表される。ｋｒは、ホスト材料１４１の発光過程（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光）の速度定数を表し、ｋｎは、ホスト材料１４１の非発光過程（熱失活や項間交差）の速度定数を表し、τは、実測されるホスト材料１４１の励起状態の寿命を表す。
Figure 0006884005
数式（３）より、エネルギー移動効率φＥＴを高くするためには、エネルギー移動の速度定数ｋｈ＊→ｇを大きくし、他の競合する速度定数ｋｒ＋ｋｎ（＝１／τ）が相対的に小さくなれば良いことがわかる。
≪エネルギー移動を高めるための概念≫
フェルスター機構によるエネルギー移動においては、エネルギー移動効率φＥＴは、量子収率φ（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じている場合は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）が高い方が良い。また、ホスト材料１４１の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル）とゲスト材料１４２の吸収スペクトル（一重項基底状態から三重項励起状態への遷移に相当する吸収）との重なりが大きいことが好ましい。さらに、ゲスト材料１４２のモル吸光係数も高い方が好ましい。このことは、ホスト材料１４１の発光スペクトルと、ゲスト材料１４２の最も長波長側に現れる吸収帯とが重なることを意味する。
また、デクスター機構によるエネルギー移動において、速度定数ｋｈ＊→ｇを大きくするにはホスト材料１４１の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）とゲスト材料１４２の吸収スペクトル（一重項基底状態から三重項励起状態への遷移に相当する吸収）との重なりが大きい方が良い。したがって、エネルギー移動効率の最適化は、ホスト材料１４１の発光スペクトルと、ゲスト材料１４２の最も長波長側に現れる吸収帯とが重なることによって実現される。
なお、ホスト材料１４１からゲスト材料１４２へのエネルギー移動と同様に、励起錯体からゲスト材料１４２へのエネルギー移動過程についても、フェルスター機構、及びデクスター機構の双方の機構によるエネルギー移動が生じる。
すなわち、ホスト材料１４１は、ゲスト材料１４２に効率的にエネルギー移動が可能なエネルギードナーとしての機能を有する励起錯体であり、該励起錯体を形成する組み合わせの有機化合物１４１＿１および有機化合物１４１＿２を有する。有機化合物１４１＿１および有機化合物１４１＿２が形成する励起錯体は、有機化合物１４１＿１単体および有機化合物１４１＿２単体の励起状態より低い励起エネルギーで形成が可能となる。したがって、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
さらに、励起錯体のＳ１準位からエネルギーアクセプターとなるゲスト材料１４２のＴ１準位へのエネルギー移動が生じやすくするためには、励起錯体の発光スペクトルと、ゲスト材料１４２の最も長波長側（低エネルギー側）に現れる吸収帯と、が重なると好ましい。そうすることで、ゲスト材料１４２の三重項励起状態の生成効率を高めることができる。
なお、発光層１４０において生成する励起錯体は、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位とが近接しているという特徴を有するため、励起錯体の発光スペクトルとゲスト材料１４２の最も長波長側（低エネルギー側）に現れる吸収帯を重ねることで、励起錯体の三重項励起エネルギー準位からゲスト材料１４２の三重項励起エネルギー準位へのエネルギー移動も生じやすくすることが可能となる。
発光層１４０を上述の構成とすることで、発光層１４０のゲスト材料１４２（燐光性化合物）からの発光を、効率よく得ることが可能となる。
なお、上記に示すルートＥ７乃至Ｅ９の過程を、本明細書等においてＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ−Ｔｒｉｐｌｅｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼称する場合がある。別言すると、発光層１４０は、励起錯体からゲスト材料１４２への励起エネルギーの供与がある。なお、この場合は必ずしもＴＰＥからＳＰＥへの逆項間交差効率が高い必要はなく、ＳＰＥからの発光量子収率が高い必要もないため、材料を幅広く選択することが可能となる。
＜発光層の構成例３＞
次に、図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す発光層と異なる構成例について、図５（Ａ）（Ｂ）を用いて、以下説明を行う。
図５（Ａ）は、発光層１８０の断面模式図である。
発光層１８０は、発光層１３０と、発光層１４０と、を有する。また、発光層１３０は、ホスト材料１３１と、ゲスト材料１３２とを有する。また、発光層１４０は、ホスト材料１４１と、ゲスト材料１４２とを有する。また、ホスト材料１４１は、有機化合物１４１＿１と、有機化合物１４１＿２とを有する。なお、ゲスト材料１３２が蛍光性化合物、ゲスト材料１４２が燐光性化合物として、以下説明する。
≪発光層１８０の発光機構≫
発光層１３０の発光機構としては、図４（Ａ）（Ｂ）に示す発光層１３０と同様の発光機構である。また、発光層１４０の発光機構としては、図４（Ｃ）（Ｄ）に示す発光層１４０と同様の発光機構である。
図５（Ａ）に示すように、発光層１３０と、発光層１４０とが互いに接する構成を有する場合、発光層１３０と発光層１４０との界面において、発光層１４０の励起錯体から発光層１３０のホスト材料１３１へのエネルギー移動（とくに三重項励起準位のエネルギー移動）が起こったとしても、発光層１３０にて上記三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。
なお、発光層１３０のホスト材料１３１のＴ１準位が、発光層１４０が有する有機化合物１４１＿１及び有機化合物１４１＿２のＴ１準位よりも低いと好ましい。また、発光層１３０において、ホスト材料１３１のＳ１準位がゲスト材料１３２（蛍光性化合物）のＳ１準位よりも高く、且つ、ホスト材料１３１のＴ１準位がゲスト材料１３２（蛍光性化合物）のＴ１準位よりも低いと好ましい。
具体的には、発光層１３０にＴＴＡを用い、発光層１４０にＥｘＴＥＴを用いる場合のエネルギー準位の相関を図５（Ｂ）に示す。なお、図５（Ｂ）における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ＥＭＬ（１３０）：発光層１３０（蛍光発光層）
・Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ＥＭＬ（１４０）：発光層１４０（燐光発光層）
・Ｈｏｓｔ（１３１）：ホスト材料１３１
・Ｇｕｅｓｔ（１３２）：ゲスト材料１３２（蛍光性化合物）
・Ｈｏｓｔ（１４１＿１）：ホスト材料（有機化合物１４１＿１）
・Ｇｕｅｓｔ（１４２）：ゲスト材料１４２（燐光性化合物）
・Ｅｘｃｉｐｌｅｘ：励起錯体（有機化合物１４１＿１及び有機化合物１４１＿２）
・ＳＦＨ：ホスト材料１３１のＳ１準位
・ＴＦＨ：ホスト材料１３１のＴ１準位
・ＳＦＧ：ゲスト材料１３２（蛍光性化合物）のＳ１準位
・ＴＦＧ：ゲスト材料１３２（蛍光性化合物）のＴ１準位
・ＳＰＨ：ホスト材料（有機化合物１４１＿１）のＳ１準位
・ＴＰＨ：ホスト材料（有機化合物１４１＿１）のＴ１準位
・ＴＰＧ：ゲスト材料１４２（燐光性化合物）のＴ１準位
・ＳＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＥ：励起錯体のＴ１準位
図５（Ｂ）に示すように、励起錯体は励起状態でしか存在しないため、励起錯体と励起錯体との間の励起子拡散は生じにくい。また、励起錯体の励起エネルギー準位（ＳＥ、ＴＥ）は、発光層１４０の有機化合物１４１＿１（すなわち、燐光性化合物のホスト材料）の励起エネルギー準位（ＳＰＨ、ＴＰＨ）よりも低いので、励起錯体から有機化合物１４１＿１へのエネルギーの拡散も生じない。すなわち、燐光発光層（発光層１４０）内において、励起錯体の励起子拡散距離は短いため、燐光発光層（発光層１４０）の効率を保つことが可能となる。また、蛍光発光層（発光層１３０）と燐光発光層（発光層１４０）の界面において、燐光発光層（発光層１４０）の励起錯体の三重項励起エネルギーの一部が、蛍光発光層（発光層１３０）に拡散したとしても、その拡散によって生じた蛍光発光層（発光層１３０）の三重項励起エネルギーは、ＴＴＡを通じて発光に変換されるため、エネルギー損失を低減することが可能となる。
以上のように、発光層１８０は、発光層１４０にＥｘＴＥＴを利用し、且つ発光層１３０にＴＴＡを利用することで、エネルギー損失が低減されるため、高い発光効率の発光層とすることができる。また、発光層１８０のように、発光層１３０と、発光層１４０とが互いに接する構成とする場合、上記エネルギー損失が低減されるとともに、発光層の層数を低減させることができる。したがって、製造コストの少ない発光素子とすることができる。
なお、発光層１３０と発光層１４０とは互いに接していない構成であっても良い。この場合、発光層１４０中で生成する、有機化合物１４１＿１、有機化合物１４１＿２、またはゲスト材料１４２（燐光性化合物）の励起状態から発光層１３０中のホスト材料１３１、またはゲスト材料１３２（蛍光性化合物）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）を防ぐことができる。したがって、発光層１３０と発光層１４０との間に設ける層は数ｎｍ程度の厚さがあればよい。具体的には、１ｎｍ以上５ｎｍ以下であると、駆動電圧の上昇を抑制することができ好適である。
発光層１３０と発光層１４０との間に設ける層は単一の材料で構成されていても良いが、正孔輸送性材料と電子輸送性材料の両方が含まれていても良い。単一の材料で構成する場合、バイポーラー性材料を用いても良い。ここでバイポーラー性材料とは、電子と正孔の移動度の比が１００以下である材料を指す。また、正孔輸送性材料または電子輸送性材料などを使用しても良い。もしくは、そのうちの少なくとも一つは、発光層１４０のホスト材料（有機化合物１４１＿１または有機化合物１４１＿２）と同一の材料で形成しても良い。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。さらに、正孔輸送性材料と電子輸送性材料とで励起錯体を形成しても良く、これによって励起子の拡散を効果的に防ぐことができる。具体的には、発光層１４０のホスト材料（有機化合物１４１＿１または有機化合物１４１＿２）あるいはゲスト材料１４２（燐光性化合物）の励起状態から、発光層１３０のホスト材料１３１あるいはゲスト材料１３２（蛍光性化合物）へのエネルギー移動を防ぐことができる。
また、発光層１３０が正孔輸送層側、発光層１４０が電子輸送層側であってもよく、発光層１３０が電子輸送層側、発光層１４０が正孔輸送層側であってもよい。
なお、発光層１８０では、キャリアの再結合領域はある程度の分布を持って形成されることが好ましい。このため、発光層１３０または発光層１４０において、適度なキャリアトラップ性があることが好ましく、発光層１４０が有するゲスト材料１４２（燐光性化合物）が電子トラップ性を有していることが好ましい。また、発光層１３０が有するゲスト材料１３２（蛍光性化合物）が正孔トラップ性を有していることが好ましい。
なお、発光層１３０からの発光が、発光層１４０からの発光よりも短波長側に発光のピークを有する構成とすることが好ましい。短波長の発光を呈する燐光性化合物を用いた発光素子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長の発光を蛍光発光とすることによって、輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。
また、発光層１３０と発光層１４０とで異なる発光波長の光を得ることによって、多色発光の素子とすることができる。この場合、発光スペクトルは異なる発光ピークを有する発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる。
また、上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。発光層１３０と発光層１４０との光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。
また、発光層１３０及び発光層１４０のいずれか一方または双方に、発光波長の異なる複数の発光材料を用いることによって、三原色や、４色以上の発光色からなる演色性の高い白色発光を得ることもできる。この場合、発光層を層状にさらに分割し、当該分割した層ごとに異なる発光材料を含有させるようにしても良い。
＜発光層に用いることができる材料の例＞
次に、発光層１３０、及び発光層１４０に用いることのできる材料について、以下説明する。
≪発光層１３０に用いることのできる材料≫
発光層１３０中では、ホスト材料１３１が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料１３２（蛍光性化合物）は、ホスト材料１３１中に分散される。ホスト材料１３１のＳ１準位は、ゲスト材料１３２（蛍光性化合物）のＳ１準位よりも高く、ホスト材料１３１のＴ１準位は、ゲスト材料１３２（蛍光性化合物）のＴ１準位よりも低いことが好ましい。
発光層１３０において、ゲスト材料１３２としては、特に限定はないが、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましい。具体的には、例えば、実施の形態１で例示した蛍光性化合物を用いることができる。
また、発光層１３０において、ホスト材料１３１に用いることが可能な材料としては、特に限定はないが、例えば、実施の形態１で例示したホスト材料を用いることができる。また、これら及び公知の物質の中から、ゲスト材料１３２のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。
なお、発光層１３０は２層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第１の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１３０とする場合、第１の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。
また、発光層１３０において、ホスト材料１３１は、一種の化合物から構成されていても良く、複数の化合物から構成されていても良い。あるいは、発光層１３０において、ホスト材料１３１およびゲスト材料１３２以外の材料を有していても良い。
≪発光層１４０に用いることのできる材料≫
発光層１４０中では、ホスト材料１４１が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料１４２（燐光性化合物）は、ホスト材料１４１中に分散される。発光層１４０のホスト材料１４１（有機化合物１４１＿１及び有機化合物１４１＿２）のＴ１準位は、ゲスト材料１４２のＴ１準位よりも高いことが好ましい。
有機化合物１４１＿１としては、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などが挙げられる。他の例としては、芳香族アミンやカルバゾール誘導体などが挙げられる。具体的には、実施の形態１で示した電子輸送性材料および正孔輸送性材料を用いることができる。
有機化合物１４１＿２としては、有機化合物１４１＿１と励起錯体を形成できる組み合わせが好ましい。具体的には、例えば、実施の形態１で示した電子輸送性材料および正孔輸送性材料を用いることができる。この場合、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２とで形成される励起錯体の発光ピークが、ゲスト材料１４２（燐光性化合物）の三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ ｔｏ Ｌｉｇａｎｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移の吸収帯、より具体的には、最も長波長側の吸収帯と重なるように、有機化合物１４１＿１、有機化合物１４１＿２、およびゲスト材料１４２（燐光性化合物）を選択することが好ましい。これにより、発光効率が飛躍的に向上した発光素子とすることができる。ただし、燐光性化合物に替えて熱活性化遅延蛍光性化合物を用いる場合においては、最も長波長側の吸収帯は一重項の吸収帯であることが好ましい。
ゲスト材料１４２（燐光性化合物）としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては４Ｈ−トリアゾール配位子、１Ｈ−トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体としては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。具体的には、例えば、実施の形態１で例示した燐光性化合物を用いることができる。
発光層１４０に含まれる発光材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料であればよい。該三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料としては、燐光性化合物の他に、熱活性化遅延蛍光性化合物が挙げられる。したがって、燐光性化合物と記載した部分に関しては、熱活性化遅延蛍光性化合物と読み替えても構わない。
また、熱活性化遅延蛍光を示す材料は、単独で逆項間交差により三重項励起状態から一重項励起状態を生成できる材料であっても良いし、励起錯体（エキサイプレックス、またはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）を形成する複数の材料から構成されても良い。
熱活性化遅延蛍光性化合物が、一種類の材料から構成される場合、具体的には、実施の形態１で示した熱活性化遅延蛍光性化合物を用いることができる。
また、熱活性化遅延蛍光性化合物をホスト材料として用いる場合、励起錯体を形成する２種類の化合物を組み合わせて用いることが好ましい。この場合、上記に示した励起錯体を形成する組み合わせである電子を受け取りやすい化合物と、正孔を受け取りやすい化合物とを用いることが特に好ましい。
なお、発光層１３０、発光層１４０、及び発光層１８０は、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。
以上、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１に示す構成と異なる構成の発光素子の例について、図６乃至図９を用いて以下に説明する。
＜発光素子の構成例１＞
図６（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図６（Ａ）（Ｂ）において、図１に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
図６（Ａ）（Ｂ）に示す発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂは、基板２００側に光を取り出す下面射出（ボトムエミッション）型の発光素子であってもよく、基板２００と反対方向に光を取り出す上面射出（トップエミッション）型の発光素子であってもよい。なお、本発明の一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を基板２００の上方および下方の双方に取り出す両面射出（デュアルエミッション）型の発光素子であっても良い。
発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂが、ボトムエミッション型である場合、電極１０１は、光を透過する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが好ましい。あるいは、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂが、トップエミッション型である場合、電極１０１は、光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能を有することが好ましい。
発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂは、基板２００上に電極１０１と、電極１０２とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間に、発光層１１０Ｂと、発光層１１０Ｇと、発光層１１０Ｒと、を有する。また、電子注入層１１２と、電子輸送層１１３と、正孔輸送層１１５と、正孔注入層１１６と、バッファ層１１７と、バッファ層１１８と、を有する。
また、発光素子２６０ｂは、電極１０１の構成の一部として、導電層１０１ａと、導電層１０１ａ上の導電層１０１ｂと、導電層１０１ａ下の導電層１０１ｃとを有する。すなわち、発光素子２６０ｂは、導電層１０１ａが、導電層１０１ｂと、導電層１０１ｃとで挟持された電極１０１の構成を有する。
発光素子２６０ｂにおいて、導電層１０１ｂと、導電層１０１ｃとは、異なる材料で形成されてもよく、同じ材料で形成されても良い。導電層１０１ｂと、導電層１０１ｃとが、同じ導電性材料で形成される場合、電極１０１の形成過程におけるエッチング工程によるパターン形成が容易になるため好ましい。
なお、発光素子２６０ｂにおいて、導電層１０１ｂまたは導電層１０１ｃにおいて、いずれか一方のみを有する構成としてもよい。
なお、電極１０１が有する導電層１０１ａ、１０１ｂ、及び１０１ｃは、それぞれ実施の形態１で示した電極１０１または電極１０２と同様の構成および材料を用いることができる。
図６（Ａ）（Ｂ）においては、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２１Ｂ、領域２２１Ｇ、及び領域２２１Ｒ、の間に隔壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁１４５は、電極１０１の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁１４５を設けることによって、各領域の基板２００上の電極１０１を、それぞれ島状に分離することが可能となる。
なお、発光層１１０Ｂと、発光層１１０Ｇとは、隔壁１４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層１１０Ｇと、発光層１１０Ｒとは、隔壁１４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層１１０Ｒと、発光層１１０Ｂとは、隔壁１４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。
隔壁１４５としては、絶縁性であればよく、無機材料または有機材料を用いて形成される。該無機材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。該有機材料としては、例えば、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂等の感光性の樹脂材料が挙げられる。
なお、酸化窒化シリコン膜とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い膜を指し、好ましくは酸素が５５原子％以上６５原子％以下、窒素が１原子％以上２０原子％以下、シリコンが２５原子％以上３５原子％以下、水素が０．１原子％以上１０原子％以下の範囲で含まれる膜をいう。窒化酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い膜を指し、好ましくは窒素が５５原子％以上６５原子％以下、酸素が１原子％以上２０原子％以下、シリコンが２５原子％以上３５原子％以下、水素が０．１原子％以上１０原子％以下の濃度範囲で含まれる膜をいう。
また、発光層１１０Ｒ、発光層１１０Ｇ、発光層１１０Ｂは、それぞれ異なる色を呈する機能を有する発光材料を有することが好ましい。例えば、発光層１１０Ｒが赤色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｒは赤色の発光を呈し、発光層１１０Ｇが緑色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｇは緑色の発光を呈し、発光層１１０Ｂが青色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｂは青色の発光を呈する。このような構成を有する発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを、表示装置の画素に用いることで、フルカラー表示が可能な表示装置を作製することができる。また、それぞれの発光層の膜厚は、同じであっても良いし、異なっていても良い。
また、バッファ層１１７及びバッファ層１１８は、実施の形態１で示したバッファ層１１７及びバッファ層１１８の構成を有することが好ましい。そうすることで、発光効率の良好な発光素子及び信頼性が高い発光素子を提供することができる。
なお、発光層１１０Ｂ、発光層１１０Ｇ、発光層１１０Ｒ、のいずれか一つまたは複数の発光層は、２層以上が積層された構成としても良い。
以上のように、実施の形態１で示したバッファ層の構成を有し、該バッファ層を有する発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを、表示装置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置及び信頼性が高い表示装置を提供することができる。すなわち、発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
なお、光を取り出す電極の光を取り出す方向に、光学素子（例えば、カラーフィルタ、偏光板、反射防止膜等）を設けることで、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂの色純度を向上させることができる。そのため、発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを有する表示装置の色純度を高めることができる。あるいは、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂの外光反射を低減することができる。そのため、発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを有する表示装置のコントラスト比を高めることができる。
なお、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂにおける他の構成については、実施の形態１、及び実施の形態２を参酌すればよい。
＜発光素子の構成例２＞
次に、図６（Ａ）（Ｂ）に示す発光素子と異なる構成例について、図７（Ａ）（Ｂ）を用いて、以下説明を行う。
図７（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図７（Ａ）（Ｂ）において、図６（Ａ）（Ｂ）に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
図７（Ａ）（Ｂ）は、一対の電極間に、発光層を有する発光素子の構成例である。図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａは、基板２００と反対の方向に光を取り出す上面射出（トップエミッション）型の発光素子、図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、基板２００側に光を取り出す下面射出（ボトムエミッション）型の発光素子である。ただし、本発明の一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を発光素子が形成される基板２００の上方および下方の双方に取り出す両面射出（デュアルエミッション）型であっても良い。
発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、基板２００上に電極１０１と、電極１０２と、電極１０３と、電極１０４とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間、及び電極１０２と電極１０３との間、及び電極１０２と電極１０４との間に、少なくとも発光層１３０と、発光層１４０と、電荷発生層とを有する。また、電子注入層１１２と、電子輸送層１１３と、正孔輸送層１１５と、正孔注入層１１６と、バッファ層１１７と、電子注入層１２２と、電子輸送層１２３と、正孔輸送層１１５と、正孔注入層１１６と、バッファ層１２７と、バッファ層１２８と、を有する。
また、電極１０１は、導電層１０１ａと、導電層１０１ａ上に接する導電層１０１ｂと、を有する。また、電極１０３は、導電層１０３ａと、導電層１０３ａ上に接する導電層１０３ｂと、を有する。電極１０４は、導電層１０４ａと、導電層１０４ａ上に接する導電層１０４ｂと、を有する。
図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａ、及び図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２２Ｂ、電極１０２と電極１０３とで挟持された領域２２２Ｇ、及び電極１０２と電極１０４とで挟持された領域２２２Ｒ、の間に、隔壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁１４５は、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁１４５を設けることによって、各領域の基板２００上の該電極を、それぞれ島状に分離することが可能となる。
また、電荷発生層としては、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプター）が添加された材料、または電子輸送性材料に電子供与体（ドナー）が添加された材料により、形成することができる。本実施の形態においては、正孔注入層１１６が電荷発生層の機能を兼ねることができる。なお、電荷発生層の導電率が一対の電極と同程度に高い場合、電荷発生層によって発生したキャリアが、隣接する画素に流れて、隣接する画素が発光してしまう場合がある。したがって、隣接する画素が不正に発光することを抑制するためには、電荷発生層は、一対の電極よりも導電率が低い材料で形成されると好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、領域２２２Ｂ、領域２２２Ｇ、及び領域２２２Ｒから呈される光が取り出される方向に、それぞれ光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを有する基板２２０を有する。各領域から呈される光は、各光学素子を介して発光素子外部に射出される。すなわち、領域２２２Ｂから呈される光は、光学素子２２４Ｂを介して射出され、領域２２２Ｇから呈される光は、光学素子２２４Ｇを介して射出され、領域２２２Ｒから呈される光は、光学素子２２４Ｒを介して射出される。
また、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒは、入射される光から特定の色を呈する光を選択的に透過する機能を有する。例えば、光学素子２２４Ｂを介して射出される領域２２２Ｂから呈される光は、青色を呈する光となり、光学素子２２４Ｇを介して射出される領域２２２Ｇから呈される光は、緑色を呈する光となり、光学素子２２４Ｒを介して射出される領域２２２Ｒから呈される光は、赤色を呈する光となる。
光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒには、例えば、着色層（カラーフィルタともいう）、バンドパスフィルタ、多層膜フィルタなどを適用できる。また、光学素子に色変換素子を適用することができる。色変換素子は、入射される光を、当該光の波長より長い波長の光に変換する光学素子である。色変換素子として、量子ドットを用いる素子であると好適である。量子ドットを用いることにより、表示装置の色再現性を高めることができる。
なお、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒ上に他の光学素子を一または複数、重ねて設けてもよい。他の光学素子としては、例えば円偏光板や反射防止膜などを設けることができる。円偏光板を、表示装置の発光素子が発する光が取り出される側に設けると、表示装置の外部から入射した光が、表示装置の内部で反射されて、外部に射出される現象を防ぐことができる。また、反射防止膜を設けると、表示装置の表面で反射される外光を弱めることができる。これにより、表示装置が発する発光を、鮮明に観察できる。
なお、図７（Ａ）（Ｂ）において、各光学素子を介して各領域から射出される光を、青色（Ｂ）を呈する光、緑色（Ｇ）を呈する光、赤色（Ｒ）を呈する光、として、それぞれ破線の矢印で模式的に図示している。
また、各光学素子の間には、遮光層２２３を有する。遮光層２２３は、隣接する領域から発せられる光を遮光する機能を有する。なお、遮光層２２３を設けない構成としても良い。
遮光層２２３としては、外光の反射を抑制する機能を有する。または、遮光層２２３としては、隣接する発光素子から発せられる光の混色を防ぐ機能を有する。遮光層２２３としては、金属、黒色顔料を含んだ樹脂、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等を用いることができる。
なお、光学素子２２４Ｂと、光学素子２２４Ｇとは、遮光層２２３と重なる領域において、互いに重なる領域を有していても良い。あるいは、光学素子２２４Ｇと、光学素子２２４Ｒとは、遮光層２２３と重なる領域において、互いに重なる領域を有していても良い。あるいは、光学素子２２４Ｒと、光学素子２２４Ｂとは、遮光層２２３と重なる領域において、互いに重なる領域を有していても良い。
また、基板２００、及び光学素子を有する基板２２０の構成としては、実施の形態１を参酌すればよい。
さらに、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、マイクロキャビティ構造を有する。
≪マイクロキャビティ構造≫
発光層１３０、及び発光層１４０から射出される光は、一対の電極（例えば、電極１０１と電極１０２）の間で共振される。また、発光層１３０及び発光層１４０は、射出される光のうち所望の波長の光が強まる位置に形成される。例えば、電極１０１の反射領域から発光層１３０の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１３０の発光領域までの光学距離と、を調整することにより、発光層１３０から射出される光のうち所望の波長の光を強めることができる。また、電極１０１の反射領域から発光層１４０の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１４０の発光領域までの光学距離と、を調整することにより、発光層１４０から射出される光のうち所望の波長の光を強めることができる。すなわち、複数の発光層（ここでは、発光層１３０及び発光層１４０）を積層する発光素子の場合、発光層１３０及び発光層１４０のそれぞれの光学距離を最適化することが好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいては、各領域で導電層（導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、及び導電層１０４ｂ）の厚さを調整することで、発光層１３０及び発光層１４０から呈される光のうち所望の波長の光を強めることができる。なお、各領域で正孔注入層１１６または正孔輸送層１１５のうち少なくとも一つ、あるいは電子注入層１１２または電子輸送層１１３のうち少なくとも一つ、の厚さを異ならせることで、発光層１３０及び発光層１４０から呈される光を強めても良い。
例えば、電極１０１乃至電極１０４において、光を反射する機能を有する導電性材料の屈折率が、発光層１３０または発光層１４０の屈折率よりも小さい場合においては、電極１０１が有する導電層１０１ｂの膜厚を、電極１０１と電極１０２との間の光学距離がｍＢλＢ／２（ｍＢは自然数、λＢは領域２２２Ｂで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。同様に、電極１０３が有する導電層１０３ｂの膜厚を、電極１０３と電極１０２との間の光学距離がｍＧλＧ／２（ｍＧは自然数、λＧは領域２２２Ｇで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。さらに、電極１０４が有する導電層１０４ｂの膜厚を、電極１０４と電極１０２との間の光学距離がｍＲλＲ／２（ｍＲは自然数、λＲは領域２２２Ｒで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。
なお、電極１０１乃至電極１０４の反射領域を厳密に決定することが困難な場合、電極１０１乃至電極１０４の任意の領域を反射領域と仮定することで、発光層１３０または発光層１４０から射出される光を強める光学距離を導出してもよい。また、発光層１３０および発光層１４０の発光領域を厳密に決定することは困難な場合、発光層１３０および発光層１４０の任意の領域を発光領域と仮定することで、発光層１３０および発光層１４０から射出される光を強める光学距離を導出してもよい。
上記のように、マイクロキャビティ構造を設け、各領域の一対の電極間の光学距離を調整することで、各電極近傍における光の散乱および光の吸収を抑制し、高い光取り出し効率を実現することができる。
なお、上記構成においては、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、光を透過する機能を有することが好ましい。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂ、を構成する材料は、互いに同じであっても良いし、異なっていても良い。導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、及び導電層１０４ｂに同じ材料を用いる場合、電極１０１、電極１０３、電極１０４の形成過程におけるエッチング工程によるパターン形成が容易になるため好ましい。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、それぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良い。
なお、図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａ、上面射出型の発光素子であるため、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａは、光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能と、光を反射する機能とを有することが好ましい。
また、図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、下面射出型の発光素子であるため、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａは、光を透過する機能と、光を反射する機能と、を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいて、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、または導電層１０４ａ、に同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い。導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａ、に同じ材料を用いる場合、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂの製造コストを低減できる。なお、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａは、それぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良い。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおけるバッファ層１１７、バッファ層１２７、及びバッファ層１２８には、実施の形態１で示したバッファ層１１７、バッファ層１２７、及びバッファ層１２８の構成を用いることが好ましい。そうすることで、高い発光効率を示す発光素子及び高い信頼性を示す発光素子を提供することができる。
また、発光層１３０及び発光層１４０は、例えば発光層１４０ａ及び発光層１４０ｂのように、一方または双方で２層が積層された構成としてもよい。２層の発光層に、第１の化合物及び第２の化合物という、異なる色を呈する機能を有する２種類の発光材料をそれぞれ用いることで、複数の発光を同時に得ることができる。特に発光層１３０と、発光層１４０と、が呈する発光により、白色となるよう、各発光層に用いる発光材料を選択すると好ましい。
また、発光層１３０または発光層１４０は、一方または双方で３層以上が積層された構成としても良く、発光材料を有さない層が含まれていても良い。
以上のように、実施の形態１で示したバッファ層の構成を有する発光素子２６２ａまたは発光素子２６２ｂを、表示装置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置及び信頼性が高い表示装置を提供することができる。すなわち、発光素子２６２ａまたは発光素子２６２ｂを有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
なお、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける他の構成については、発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂ、あるいは実施の形態１で示した発光素子の構成を参酌すればよい。
＜発光素子の作製方法＞
次に、本発明の一態様の発光素子の作製方法について、図８及び図９を用いて以下説明を行う。なお、ここでは、図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａの作製方法について説明する。
図８及び図９は、本発明の一態様の発光素子の作製方法を説明するための断面図である。
以下で説明する発光素子２６２ａの作製方法は、第１乃至第７の７つのステップを有する。
≪第１のステップ≫
第１のステップは、発光素子の電極（具体的には、電極１０１を構成する導電層１０１ａ、電極１０３を構成する導電層１０３ａ、及び電極１０４を構成する導電層１０４ａ）を、基板２００上に形成する工程である（図８（Ａ）参照）。
本実施の形態においては、基板２００上に、光を反射する機能を有する導電層を形成し、該導電層を所望の形状に加工することで、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａを形成する。上記光を反射する機能を有する導電層としては、銀とパラジウムと銅の合金膜（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ膜、またはＡＰＣともいう）を用いる。このように、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａを、同一の導電層を加工する工程を経て形成することで、製造コストを安くすることができるため好適である。
なお、第１のステップの前に、基板２００上に複数のトランジスタを形成してもよい。また、該複数のトランジスタと、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａとを、それぞれ電気的に接続させてもよい。
≪第２のステップ≫
第２のステップは、電極１０１を構成する導電層１０１ａ上に光を透過する機能を有する導電層１０１ｂを、電極１０３を構成する導電層１０３ａ上に光を透過する機能を有する導電層１０３ｂを、電極１０４を構成する導電層１０４ａ上に光を透過する機能を有する導電層１０４ｂを、形成する工程である（図８（Ｂ）参照）
本実施の形態においては、光を反射する機能を有する導電層１０１ａ、１０３ａ、及び１０４ａ、の上にそれぞれ、光を透過する機能を有する導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂを形成することで、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４を形成する。上記の導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂとしては、ＩＴＳＯ膜を用いる。
なお、光を透過する機能を有する導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂは、複数回に分けて形成してもよい。複数回に分けて形成することで、各領域で適したマイクロキャビティ構造となる膜厚で、導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂを形成することができる。
≪第３のステップ≫
第３のステップは、発光素子の各電極の端部を覆う隔壁１４５を形成する工程である（図８（Ｃ）参照）。
隔壁１４５は、電極と重なるように開口部を有する。該開口部によって露出する導電膜が発光素子の陰極として機能する。本実施の形態では、隔壁１４５として、ポリイミド樹脂を用いる。
なお、第１乃至第３のステップにおいては、ＥＬ層（有機化合物を含む層）を損傷するおそれがないため、さまざまな成膜方法及び微細加工技術を適用できる。本実施の形態では、スパッタリング法を用いて反射性の導電層を成膜し、リソグラフィ法を用いて、該導電層にパターンを形成し、その後ドライエッチング法またはウエットエッチング法を用いて、該導電層を島状に加工することで、電極１０１を構成する導電層１０１ａ、電極１０３を構成する導電層１０３ａ、及び電極１０４を構成する導電層１０４ａ、を形成する。その後、スパッタリング法を用いて透明性を有する導電膜を成膜し、リソグラフィ法を用いて、該透明性を有する導電膜にパターンを形成し、その後ウエットエッチング法を用いて、該透明導電膜を島状に加工して、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４を形成する。
≪第４のステップ≫
第４のステップは、電子注入層１１２、電子輸送層１１３、発光層１３０、正孔輸送層１１５、正孔注入層１１６、及びバッファ層１１７を形成する工程である（図９（Ａ）参照）。
電子注入層１１２としては、電子注入性の高い物質を蒸着することで形成することができる。また、電子輸送層１１３としては、電子輸送性の高い物質を蒸着することで形成することができる。
発光層１３０としては、紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる少なくとも一つの発光を呈するゲスト材料を蒸着することで形成することができる。ゲスト材料としては、蛍光または燐光を呈する発光性の有機化合物を用いることができる。また、発光層１３０として、２層の構成としてもよい。その場合、２層の発光層は、それぞれ互いに異なる発光色を呈する発光性の有機化合物を有することが好ましい。
正孔輸送層１１５としては、正孔輸送性材料を蒸着することで形成することができる。また、電荷発生層を兼ねる正孔注入層１１６としては、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む材料とを共蒸着することで形成することができる。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
バッファ層１１７としては、電子輸送性の高い物資を蒸着することで形成することができる。なお、実施の形態１で示したバッファ層１１７の構成を用いることが好ましい。
≪第５のステップ≫
第５のステップは、電子注入層１２２、電子輸送層１２３、発光層１４０、正孔輸送層１２５、正孔注入層１２６、バッファ層１２７、バッファ層１２８、及び電極１０２を形成する工程である（図９（Ｂ）参照）。
電子注入層１２２としては、先に示す電子注入層１１２と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。また、電子輸送層１２３としては、先に示す電子輸送層１１３と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。
発光層１４０としては、紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる少なくともいずれか一つの発光を呈するゲスト材料を蒸着することで形成することができる。ゲスト材料としては、蛍光または燐光を呈する発光性の有機化合物を用いることができる。また、発光層１３０及び発光層１４０は、互いに異なる発光を呈する機能を有する発光性の有機化合物を有すると好ましい。
正孔輸送層１２５としては、先に示す正孔輸送層１１５と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。また、正孔注入層１２６としては、先に示す正孔注入層１１６と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。
バッファ層１２７としては、先に示すバッファ層１１７と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。また、バッファ層１２８としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらを含む化合物を蒸着することで形成することができる。なお、実施の形態１で示したバッファ層１１８の構成を用いることが好ましい。
電極１０２としては、反射性を有する導電膜と、透光性を有する導電膜を積層することで形成することができる。また、電極１０２としては、単層構造、または積層構造としてもよい。
上記工程を経て、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４上に、それぞれ領域２２２Ｂ、領域２２２Ｇ、及び領域２２２Ｒを有する発光素子が基板２００上に形成される。
≪第６のステップ≫
第６のステップは、基板２２０上に遮光層２２３、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを形成する工程である（図９（Ｃ）参照）。
遮光層２２３としては、黒色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。その後、基板２２０及び遮光層２２３上に、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを形成する。光学素子２２４Ｂとしては、青色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。また、光学素子２２４Ｇとしては、緑色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。また、光学素子２２４Ｒとしては、赤色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。
≪第７のステップ≫
第７のステップは、基板２００上に形成された発光素子と、基板２２０上に形成された遮光層２２３、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒと、を貼り合わせ、シール材を用いて封止する工程である（図示しない）。
以上の工程により、図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａを形成することができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置について、図１０乃至図２０を用いて説明する。
＜表示装置の構成例１＞
図１０（Ａ）は表示装置６００を示す上面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ｂ、及び一点鎖線Ｃ−Ｄで切断した断面図である。表示装置６００は、駆動回路部（信号線駆動回路部６０１、及び走査線駆動回路部６０３）、並びに画素部６０２を有する。なお、信号線駆動回路部６０１、走査線駆動回路部６０３、及び画素部６０２は、発光素子の発光を制御する機能を有する。
また、表示装置６００は、素子基板６１０と、封止基板６０４と、シール材６０５と、シール材６０５で囲まれた領域６０７と、引き回し配線６０８と、ＦＰＣ６０９と、を有する。
なお、引き回し配線６０８は、信号線駆動回路部６０１及び走査線駆動回路部６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣ６０９しか図示されていないが、ＦＰＣ６０９にはプリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｗｉｒｉｎｇ Ｂｏａｒｄ）が取り付けられていても良い。
また、信号線駆動回路部６０１は、Ｎチャネル型のトランジスタ６２３とＰチャネル型のトランジスタ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。なお、信号線駆動回路部６０１または走査線駆動回路部６０３は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路、またはＮＭＯＳ回路を用いることが出来る。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路部を形成したドライバと画素とを同一の表面上に設けた表示装置を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路部を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２は、スイッチング用のトランジスタ６１１と、電流制御用のトランジスタ６１２と、電流制御用のトランジスタ６１２のドレインに電気的に接続された下部電極６１３と、を有する。なお、下部電極６１３の端部を覆って隔壁６１４が形成されている。隔壁６１４としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。
また、被覆性を良好にするため、隔壁６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、隔壁６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、隔壁６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、隔壁６１４として、ネガ型の感光性樹脂、またはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
なお、トランジスタ（トランジスタ６１１、６１２、６２３、６２４）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を用いてもよい。また、トランジスタの極性についても特に限定はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有する構造、及びＮチャネル型のトランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては、１４族（ケイ素等）半導体、化合物半導体（酸化物半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタとしては、例えば、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため好ましい。該酸化物半導体としては、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、錫（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、またはネオジム（Ｎｄ）を表す）等が挙げられる。
下部電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および上部電極６１７がそれぞれ形成されている。なお、下部電極６１３は、陰極として機能し、上部電極６１７は、陽極として機能する。
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法（真空蒸着法を含む）、液滴吐出法（インクジェット法ともいう）、スピンコート法等の塗布法、グラビア印刷法等の種々の方法によって形成される。また、ＥＬ層６１６を構成する材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。
なお、下部電極６１３、ＥＬ層６１６、及び上部電極６１７により、発光素子６１８が形成される。発光素子６１８は、実施の形態１乃至実施の形態３の構成を有する発光素子であると好ましい。なお、画素部に複数の発光素子が形成される場合、実施の形態１乃至実施の形態３に記載の発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれていても良い。
また、シール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた領域６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、領域６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５に用いることができる紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂で充填される場合もあり、例えば、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）系樹脂を用いることができる。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥剤を設けると水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
また、発光素子６１８と互いに重なるように、光学素子６２１が封止基板６０４の下方に設けられる。また、封止基板６０４の下方には、遮光層６２２が設けられる。光学素子６２１及び遮光層６２２としては、それぞれ、実施の形態３に示す光学素子、及び遮光層と同様の構成とすればよい。
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しにくい材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
≪液滴吐出法による発光素子の形成方法≫
ここで、液滴吐出法を用いてＥＬ層６１６を形成する方法について、図１９を用いて説明する。図１９（Ａ）乃至図１９（Ｄ）は、ＥＬ層６１６の作製方法を説明する断面図である。
まず、図１９（Ａ）においては、下部電極６１３及び隔壁６１４が形成された素子基板６１０を図示しているが、図１０（Ｂ）のように絶縁膜上に下部電極６１３及び隔壁６１４が形成された基板を用いてもよい。
次に、隔壁６１４の開口部である下部電極６１３の露出部に、液滴吐出装置６８３より液滴６８４を吐出し、組成物を含む層６８５を形成する。液滴６８４は、溶媒を含む組成物であり、下部電極６１３上に付着する（図１９（Ｂ）参照）。
なお、液滴６８４を吐出する工程を減圧下で行ってもよい。
次に、組成物を含む層６８５より溶媒を除去し、固化することによってＥＬ層６１６を形成する（図１９（Ｃ）参照）。
なお、溶媒の除去方法としては、乾燥工程または加熱工程を行えばよい。
次に、ＥＬ層６１６上に上部電極６１７を形成し、発光素子６１８を形成する（図１９（Ｄ）参照）。
このようにＥＬ層６１６を液滴吐出法で行うと、選択的に組成物を吐出することができるため、材料のロスを削減することができる。また、形状を加工するためのリソグラフィ工程なども必要ないために工程も簡略化することができ、低コスト化が達成できる。
なお、図１９においては、ＥＬ層６１６を一層で形成する工程を説明したが、ＥＬ層６１６が発光層に加えて機能層を有する場合、各層を下部電極６１３側から順に形成していけばよい。このとき、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、及び正孔注入層を液滴吐出法を用いて形成してもよく、電子注入層、電子輸送層、及び発光層を液滴吐出法を用いて形成し、正孔輸送層及び正孔注入層を蒸着法等にて形成してもよい。また、発光層を液滴吐出法と蒸着法等とで形成してもよい。
発光層としては、紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる少なくとも一つの発光を呈する高分子化合物または低分子化合物によって形成することができる。高分子化合物および低分子化合物としては、蛍光または燐光を呈する発光性の有機化合物を用いることができる。高分子化合物および低分子化合物は、溶媒に溶解させることで、液滴吐出法やスピンコート法等の塗布法により形成することができる。また、発光層の形成後に、大気雰囲気下または窒素などの不活性気体雰囲気下で、加熱処理を行ってもよい。なお、蛍光性または燐光性の有機化合物をゲスト材料とし、ゲスト材料より励起エネルギーが大きな高分子化合物または低分子化合物に該ゲスト材料を分散してもよい。また、該発光性の有機化合物は、単独で成膜してもよいが、他の物質と混合して成膜してもよい。また、発光層として、２層の構成としてもよい。その場合、２層の発光層は、それぞれ互いに異なる発光色を呈する発光性の有機化合物を有することが好ましい。また、発光層に低分子化合物を用いる場合、蒸着法を用いて形成することができる。
なお、上記説明した液滴吐出法とは、組成物の吐出口を有するノズル、または一つもしくは複数のノズルを有するヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。
≪液滴吐出装置≫
次に、液滴吐出法に用いる液滴吐出装置について、図２０を用いて説明する。図２０は、液滴吐出装置１４００を説明する概念図である。
液滴吐出装置１４００は、液滴吐出手段１４０３を有する。また、液滴吐出手段１４０３は、ヘッド１４０５と、ヘッド１４１２とを有する。
ヘッド１４０５、及びヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画することができる。
また、描画するタイミングとしては、例えば、基板１４０２上に形成されたマーカー１４１１を基準に行えば良い。あるいは、基板１４０２の外縁を基準にして基準点を確定させても良い。ここでは、マーカー１４１１を撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る。
撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。なお、基板１４０２上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されており、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２にそれぞれ供給される。
ヘッド１４０５の内部は、点線が示すように液状の材料を充填する空間１４０６と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５とヘッド１４１２のノズルを異なるサイズで設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、複数種の発光材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４１２は基板上を、図２０中に示すＸ、Ｙ、Ｚの矢印の方向に自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。
また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。吐出時に基板を加熱しておいてもよい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、その目的、温度と時間が異なる。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、そのときの温度は、基板の材質及び組成物の性質に依存する。
以上のように、液滴吐出装置を用いてＥＬ層６１６を作製することができる。
以上のようにして、実施の形態１乃至実施の形態３に記載の発光素子及び光学素子を有する表示装置を得ることができる。
＜表示装置の構成例２＞
次に、表示装置の別の一例について、図１１（Ａ）（Ｂ）及び図１２を用いて説明を行う。なお、図１１（Ａ）（Ｂ）及び図１２は、本発明の一態様の表示装置の断面図である。
図１１（Ａ）には基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、１００７、１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の上部電極１０２６、封止層１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
また、図１１（Ａ）では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂ）を透明な基材１０３３に設けている。また、遮光層１０３５をさらに設けても良い。着色層及び遮光層が設けられた透明な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及び遮光層は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図１１（Ａ）においては、着色層を透過する光は赤、緑、青となることから、３色の画素で映像を表現することができる。
図１１（Ｂ）では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示している。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。
図１２では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を第１の層間絶縁膜１０２０と第２の層間絶縁膜１０２１との間に形成する例を示している。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。
また、以上に説明した表示装置では、トランジスタが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の表示装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の表示装置としても良い。
＜表示装置の構成例３＞
トップエミッション型の表示装置の断面図の一例を図１３（Ａ）（Ｂ）に示す。図１３（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置を説明する断面図であり、図１１（Ａ）（Ｂ）及び図１２に示す駆動回路部１０４１、周辺部１０４２等を省略して例示している。
この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。トランジスタと発光素子の陰極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の表示装置と同様に形成する。その後、電極１０２２を覆うように、第３の層間絶縁膜１０３７を形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成することができる。
発光素子の下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陰極とするが、陽極であっても構わない。また、図１３（Ａ）（Ｂ）のようなトップエミッション型の表示装置である場合、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂは光を反射する機能を有することが好ましい。また、ＥＬ層１０２８上に上部電極１０２６が設けられる。上部電極１０２６は光を反射する機能と、光を透過する機能を有し、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂと、上部電極１０２６との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長における光強度を増加させると好ましい。
図１３（Ａ）のようなトップエミッションの構造では、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するように遮光層１０３５を設けても良い。なお、封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いると好適である。
また、図１３（Ａ）においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図１３（Ｂ）に示すように、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層１０３４Ｒ、及び青色の着色層１０３４Ｂを設けて、赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図１３（Ａ）に示すように、発光素子と、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を抑制できるといった効果を奏する。一方で、図１３（Ｂ）に示すように、発光素子に、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合、緑色の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くできるといった効果を奏する。
＜表示装置の構成例４＞
以上に示す表示装置は、３色（赤色、緑色、青色）の副画素を有する構成を示したが、４色（赤色、緑色、青色、黄色、あるいは赤色、緑色、青色、白色）の副画素を有する構成としてもよい。図１４乃至図１６は、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、及び１０２４Ｙを有する表示装置の構成である。図１４（Ａ）（Ｂ）及び図１５は、トランジスタが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の表示装置であり、図１６（Ａ）（Ｂ）は、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の表示装置である。
図１４（Ａ）は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着色層１０３４Ｂ、着色層１０３４Ｙ）を透明な基材１０３３に設ける表示装置の例である。また、図１４（Ｂ）は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着色層１０３４Ｂ、着色層１０３４Ｙ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する表示装置の例である。また、図１５は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着色層１０３４Ｂ、着色層１０３４Ｙ）を第１の層間絶縁膜１０２０と第２の層間絶縁膜１０２１との間に形成する表示装置の例である。
着色層１０３４Ｒは赤色の光を透過し、着色層１０３４Ｇは緑色の光を透過し、着色層１０３４Ｂは青色の光を透過する機能を有する。また、着色層１０３４Ｙは黄色の光を透過する機能、あるいは青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過する機能を有する。着色層１０３４Ｙが青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過する機能を有するとき、着色層１０３４Ｙを透過した光は白色であってもよい。黄色あるいは白色の発光を呈する発光素子は発光効率が高いため、着色層１０３４Ｙを有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
また、図１６に示すトップエミッション型の表示装置においては、下部電極１０２４Ｙを有する発光素子においても、図１３（Ａ）の表示装置と同様に、上部電極１０２６との間で、マイクロキャビティ構造を有する構成が好ましい。また、図１６（Ａ）の表示装置では、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ、及び黄色の着色層１０３４Ｙ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。
マイクロキャビティ、及び黄色の着色層１０３４Ｙを介して呈される発光は、黄色の領域に発光スペクトルを有する発光となる。黄色は視感度が高い色であるため、黄色の発光を呈する発光素子は発光効率が高い。すなわち、図１６（Ａ）の構成を有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
また、図１６（Ａ）においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図１６（Ｂ）に示すように、黄色の着色層を設けずに、赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂを設けて、赤、緑、青、黄の４色、または赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図１６（Ａ）に示すように、発光素子と、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を抑制できるといった効果を奏する。一方で、図１６（Ｂ）に示すように、発光素子に、黄色の着色層を設けずに、赤色の着色層、緑色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合、黄色または白色の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くできるといった効果を奏する。
＜表示装置の構成例５＞
次に、本発明の他の一態様の表示装置について、図１７に示す。図１７は、図１０（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ｂ、及び一点鎖線Ｃ−Ｄで切断した断面図である。なお、図１７において、図１０（Ｂ）に示す符号と同様の機能を有する箇所には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１７に示す表示装置６００は、素子基板６１０、封止基板６０４、及びシール材６０５で囲まれた領域６０７に、封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃを有する。封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃのいずれか一つまたは複数には、例えば、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）系樹脂等の樹脂を用いることができる。また、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機材料を用いてもよい。封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃを形成することで、水などの不純物による発光素子６１８の劣化を抑制することができ好ましい。なお、封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃを形成する場合、シール材６０５を設けなくてもよい。
また、封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃは、いずれか一つまたは二つであってもよく、４つ以上の封止層が形成されてもよい。封止層を多層にすることで、水などの不純物が、表示装置６００の外部から表示装置内部の発光素子６１８まで侵入するのを効果的に防ぐことができるため好ましい。なお、封止層が多層の場合、樹脂と無機材料とを積層させると好ましい構成である。
＜表示装置の構成例６＞
また、本実施の形態における構成例１乃至構成例４に示す表示装置は、光学素子を有する構成を例示したが、本発明の一態様としては、光学素子を設けなくてもよい。
図１８（Ａ）（Ｂ）に示す表示装置は、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の表示装置である。図１８（Ａ）は、発光層１０２８Ｒ、発光層１０２８Ｇ、発光層１０２８Ｂ、を有する表示装置の例である。また、図１８（Ｂ）は、発光層１０２８Ｒ、発光層１０２８Ｇ、発光層１０２８Ｂ、発光層１０２８Ｙ、を有する表示装置の例である。
発光層１０２８Ｒは、赤色の発光を呈し、発光層１０２８Ｇは、緑色の発光を呈し、発光層１０２８Ｂは、青色の発光を呈する機能を有する。また、発光層１０２８Ｙは、黄色の発光を呈する機能、または青色、緑色、赤色の中から選ばれる複数の発光を呈する機能を有する。発光層１０２８Ｙが呈する発光は、白色であってもよい。黄色あるいは白色の発光を呈する発光素子は発光効率が高いため、発光層１０２８Ｙを有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示す表示装置は、異なる色の発光を呈するＥＬ層を副画素に有するため、光学素子となる着色層を設けなくてもよい。
また、封止層１０２９は、例えば、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）系樹脂等の樹脂を用いることができる。また、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機材料を用いてもよい。封止層１０２９を形成することで、水などの不純物による発光素子の劣化を抑制することができ好ましい。
また、封止層１０２９は、いずれか一つまたは二つであってもよく、４つ以上の封止層が形成されてもよい。封止層を多層にすることで、水などの不純物が、表示装置の外部から表示装置内部まで侵入するのを効果的に防ぐことができるため好ましい。なお、封止層が多層の場合、樹脂と無機材料とを積層させると好ましい構成である。
なお、封止基板１０３１は、発光素子を保護する機能を有するものであればよい。そのため、封止基板１０３１には、可撓性を有する基板やフィルムを用いることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置について、図２１を用いて説明を行う。
なお、図２１（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図であり、図２１（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置が有する画素回路を説明する回路図である。
＜表示装置に関する説明＞
図２１（Ａ）に示す表示装置は、表示素子の画素を有する領域（以下、画素部８０２という）と、画素部８０２の外側に配置され、画素を駆動するための回路を有する回路部（以下、駆動回路部８０４という）と、素子の保護機能を有する回路（以下、保護回路８０６という）と、端子部８０７と、を有する。なお、保護回路８０６は、設けない構成としてもよい。
駆動回路部８０４の一部、または全部は、画素部８０２と同一基板上に形成されていることが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。駆動回路部８０４の一部、または全部が、画素部８０２と同一基板上に形成されていない場合には、駆動回路部８０４の一部、または全部は、ＣＯＧやＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）によって、実装することができる。
画素部８０２は、Ｘ行（Ｘは２以上の自然数）Ｙ列（Ｙは２以上の自然数）に配置された複数の表示素子を駆動するための回路（以下、画素回路８０１という）を有し、駆動回路部８０４は、画素を選択する信号（走査信号）を出力する回路（以下、走査線駆動回路８０４ａという）、画素の表示素子を駆動するための信号（データ信号）を供給するための回路（以下、信号線駆動回路８０４ｂ）などの駆動回路を有する。
走査線駆動回路８０４ａは、シフトレジスタ等を有する。走査線駆動回路８０４ａは、端子部８０７を介して、シフトレジスタを駆動するための信号が入力され、信号を出力する。例えば、走査線駆動回路８０４ａは、スタートパルス信号、クロック信号等が入力され、パルス信号を出力する。走査線駆動回路８０４ａは、走査信号が与えられる配線（以下、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘという）の電位を制御する機能を有する。なお、走査線駆動回路８０４ａを複数設け、複数の走査線駆動回路８０４ａにより、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘを分割して制御してもよい。または、走査線駆動回路８０４ａは、初期化信号を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、走査線駆動回路８０４ａは、別の信号を供給することも可能である。
信号線駆動回路８０４ｂは、シフトレジスタ等を有する。信号線駆動回路８０４ｂは、端子部８０７を介して、シフトレジスタを駆動するための信号の他、データ信号の元となる信号（画像信号）が入力される。信号線駆動回路８０４ｂは、画像信号を元に画素回路８０１に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。また、信号線駆動回路８０４ｂは、スタートパルス、クロック信号等が入力されて得られるパルス信号に従って、データ信号の出力を制御する機能を有する。また、信号線駆動回路８０４ｂは、データ信号が与えられる配線（以下、データ線ＤＬ＿１乃至ＤＬ＿Ｙという）の電位を制御する機能を有する。または、信号線駆動回路８０４ｂは、初期化信号を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、信号線駆動回路８０４ｂは、別の信号を供給することも可能である。
信号線駆動回路８０４ｂは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。信号線駆動回路８０４ｂは、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。また、シフトレジスタなどを用いて信号線駆動回路８０４ｂを構成してもよい。
複数の画素回路８０１のそれぞれは、走査信号が与えられる複数の走査線ＧＬの一つを介してパルス信号が入力され、データ信号が与えられる複数のデータ線ＤＬの一つを介してデータ信号が入力される。また、複数の画素回路８０１のそれぞれは、走査線駆動回路８０４ａによりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される。例えば、ｍ行ｎ列目の画素回路８０１は、走査線ＧＬ＿ｍ（ｍはＸ以下の自然数）を介して走査線駆動回路８０４ａからパルス信号が入力され、走査線ＧＬ＿ｍの電位に応じてデータ線ＤＬ＿ｎ（ｎはＹ以下の自然数）を介して信号線駆動回路８０４ｂからデータ信号が入力される。
図２１（Ａ）に示す保護回路８０６は、例えば、走査線駆動回路８０４ａと画素回路８０１の間の配線である走査線ＧＬに接続される。または、保護回路８０６は、信号線駆動回路８０４ｂと画素回路８０１の間の配線であるデータ線ＤＬに接続される。または、保護回路８０６は、走査線駆動回路８０４ａと端子部８０７との間の配線に接続することができる。または、保護回路８０６は、信号線駆動回路８０４ｂと端子部８０７との間の配線に接続することができる。なお、端子部８０７は、外部の回路から表示装置に電源及び制御信号、及び画像信号を入力するための端子が設けられた部分をいう。
保護回路８０６は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。
図２１（Ａ）に示すように、画素部８０２と駆動回路部８０４にそれぞれ保護回路８０６を接続することにより、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：静電気放電）などにより発生する過電流に対する表示装置の耐性を高めることができる。ただし、保護回路８０６の構成はこれに限定されず、例えば、走査線駆動回路８０４ａに保護回路８０６を接続した構成、または信号線駆動回路８０４ｂに保護回路８０６を接続した構成とすることもできる。あるいは、端子部８０７に保護回路８０６を接続した構成とすることもできる。
また、図２１（Ａ）においては、走査線駆動回路８０４ａと信号線駆動回路８０４ｂによって駆動回路部８０４を形成している例を示しているが、この構成に限定されない。例えば、走査線駆動回路８０４ａのみを形成し、別途用意された信号線駆動回路が形成された基板（例えば、単結晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板）を実装する構成としても良い。
＜画素回路の構成例＞
図２１（Ａ）に示す複数の画素回路８０１は、例えば、図２１（Ｂ）に示す構成とすることができる。
図２１（Ｂ）に示す画素回路８０１は、トランジスタ８５２、８５４と、容量素子８６２と、発光素子８７２と、を有する。
トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の一方は、データ信号が与えられる配線（データ線ＤＬ＿ｎ）に電気的に接続される。さらに、トランジスタ８５２のゲート電極は、ゲート信号が与えられる配線（走査線ＧＬ＿ｍ）に電気的に接続される。
トランジスタ８５２は、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。
容量素子８６２の一対の電極の一方は、電位が与えられる配線（以下、電位供給線ＶＬ＿ａという）に電気的に接続され、他方は、トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
容量素子８６２は、書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。
トランジスタ８５４のソース電極及びドレイン電極の一方は、電位供給線ＶＬ＿ａに電気的に接続される。さらに、トランジスタ８５４のゲート電極は、トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
発光素子８７２のアノード及びカソードの一方は、電位供給線ＶＬ＿ｂに電気的に接続され、他方は、トランジスタ８５４のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
発光素子８７２としては、実施の形態１乃至実施の形態３に示す発光素子を用いることができる。
なお、電位供給線ＶＬ＿ａ及び電位供給線ＶＬ＿ｂの一方には、高電源電位ＶＤＤが与えられ、他方には、低電源電位ＶＳＳが与えられる。
図２１（Ｂ）の画素回路８０１を有する表示装置では、例えば、図２１（Ａ）に示す走査線駆動回路８０４ａにより各行の画素回路８０１を順次選択し、トランジスタ８５２をオン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。
データが書き込まれた画素回路８０１は、トランジスタ８５２がオフ状態になることで保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタ８５４のソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、発光素子８７２は、流れる電流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
また、画素回路に、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持たせてもよい。
また、本発明の一態様の発光素子は、表示装置の画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、または、表示装置の画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式のそれぞれの方式に適用することができる。
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、トランジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いることが出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）、又はＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図ることが出来る。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態６）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置、及び該表示装置に入力装置を取り付けた電子機器について、図２２乃至図２６を用いて説明を行う。
＜タッチパネルに関する説明１＞
なお、本実施の形態において、電子機器の一例として、表示装置と、入力装置とを合わせたタッチパネル２０００について説明する。また、入力装置の一例として、タッチセンサを有する場合について説明する。
図２２（Ａ）（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図２２（Ａ）（Ｂ）において、明瞭化のため、タッチパネル２０００の代表的な構成要素を示す。
タッチパネル２０００は、表示装置２５０１とタッチセンサ２５９５とを有する（図２２（Ｂ）参照）。また、タッチパネル２０００は、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０を有する。なお、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０はいずれも可撓性を有する。ただし、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０のいずれか一つまたは全てが可撓性を有さない構成としてもよい。
表示装置２５０１は、基板２５１０上に複数の画素及び該画素に信号を供給することができる複数の配線２５１１を有する。複数の配線２５１１は、基板２５１０の外周部にまで引き回され、その一部が端子２５１９を構成している。端子２５１９はＦＰＣ２５０９（１）と電気的に接続する。また、複数の配線２５１１は、信号線駆動回路２５０３ｓ（１）からの信号を複数の画素に供給することができる。
基板２５９０は、タッチセンサ２５９５と、タッチセンサ２５９５と電気的に接続する複数の配線２５９８とを有する。複数の配線２５９８は、基板２５９０の外周部に引き回され、その一部は端子を構成する。そして、該端子はＦＰＣ２５０９（２）と電気的に接続される。なお、図２２（Ｂ）では明瞭化のため、基板２５９０の裏面側（基板２５１０と対向する面側）に設けられるタッチセンサ２５９５の電極や配線等を実線で示している。
タッチセンサ２５９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
なお、図２２（Ｂ）に示すタッチセンサ２５９５は、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用した構成である。
なお、タッチセンサ２５９５には、指等の検知対象の近接または接触を検知することができる、様々なセンサを適用することができる。
投影型静電容量方式のタッチセンサ２５９５は、電極２５９１と電極２５９２とを有する。電極２５９１は、複数の配線２５９８のいずれかと電気的に接続し、電極２５９２は複数の配線２５９８の他のいずれかと電気的に接続する。
電極２５９２は、図２２（Ａ）（Ｂ）に示すように、一方向に繰り返し配置された複数の四辺形が角部で接続される形状を有する。
電極２５９１は四辺形であり、電極２５９２が延在する方向と交差する方向に繰り返し配置されている。
配線２５９４は、電極２５９２を挟む二つの電極２５９１と電気的に接続する。このとき、電極２５９２と配線２５９４の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキを低減できる。その結果、タッチセンサ２５９５を透過する光の輝度のバラツキを低減することができる。
なお、電極２５９１及び電極２５９２の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極２５９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極２５９２を、電極２５９１と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する２つの電極２５９２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
＜表示装置に関する説明＞
次に、図２３（Ａ）を用いて、表示装置２５０１の詳細について説明する。図２３（Ａ）は、図２２（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図に相当する。
表示装置２５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。該画素は表示素子と、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。
以下の説明においては、白色の光を射出する発光素子を表示素子に適用する場合について説明するが、表示素子はこれに限定されない。例えば、隣接する画素毎に射出する光の色が異なるように、発光色が異なる発光素子を適用してもよい。
基板２５１０及び基板２５７０としては、例えば、水蒸気の透過率が１×１０−５ｇ・ｍ−２・ｄａｙ−１以下、好ましくは１×１０−６ｇ・ｍ−２・ｄａｙ−１以下である可撓性を有する材料を好適に用いることができる。または、基板２５１０の熱膨張率と、基板２５７０の熱膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。例えば、線膨張率が１×１０−３／Ｋ以下、好ましくは５×１０−５／Ｋ以下、より好ましくは１×１０−５／Ｋ以下である材料を好適に用いることができる。
なお、基板２５１０は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層２５１０ａと、可撓性基板２５１０ｂと、絶縁層２５１０ａ及び可撓性基板２５１０ｂを貼り合わせる接着層２５１０ｃと、を有する積層体である。また、基板２５７０は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層２５７０ａと、可撓性基板２５７０ｂと、絶縁層２５７０ａ及び可撓性基板２５７０ｂを貼り合わせる接着層２５７０ｃと、を有する積層体である。
接着層２５１０ｃ及び接着層２５７０ｃとしては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。
また、基板２５１０と基板２５７０との間に封止層２５６０を有する。封止層２５６０は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。また、図２３（Ａ）に示すように、封止層２５６０側に光を取り出す場合は、封止層２５６０は光学的な接合層を兼ねることができる。
また、封止層２５６０の外周部にシール材を形成してもよい。当該シール材を用いることにより、基板２５１０、基板２５７０、封止層２５６０、及びシール材で囲まれた領域に発光素子２５５０Ｒを有する構成とすることができる。なお、封止層２５６０として、不活性気体（窒素やアルゴン等）を充填してもよい。また、当該不活性気体内に、乾燥剤を設けて、水分等を吸着させる構成としてもよい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹脂によって充填してもよい。また、上述のシール材としては、例えば、エポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、シール材に用いる材料としては、水分や酸素を透過しない材料を用いると好適である。
また、表示装置２５０１は、画素２５０２Ｒを有する。また、画素２５０２Ｒは発光モジュール２５８０Ｒを有する。
画素２５０２Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、発光素子２５５０Ｒに電力を供給することができるトランジスタ２５０２ｔとを有する。なお、トランジスタ２５０２ｔは、画素回路の一部として機能する。また、発光モジュール２５８０Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、着色層２５６７Ｒとを有する。
発光素子２５５０Ｒは、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極の間にＥＬ層とを有する。発光素子２５５０Ｒとして、例えば、実施の形態１乃至実施の形態３に示す発光素子を適用することができる。
また、下部電極と上部電極との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長における光強度を増加させてもよい。
また、封止層２５６０が光を取り出す側に設けられている場合、封止層２５６０は、発光素子２５５０Ｒと着色層２５６７Ｒに接する。
着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。これにより、発光素子２５５０Ｒが発する光の一部は着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。
また、表示装置２５０１には、光を射出する方向に遮光層２５６７ＢＭが設けられる。遮光層２５６７ＢＭは、着色層２５６７Ｒを囲むように設けられている。
着色層２５６７Ｒとしては、特定の波長領域の光を透過する機能を有していればよく、例えば、赤色の波長領域の光を透過するカラーフィルタ、緑色の波長領域の光を透過するカラーフィルタ、青色の波長領域の光を透過するカラーフィルタ、黄色の波長領域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。各カラーフィルタは、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技術を用いたエッチング方法などで形成することができる。
また、表示装置２５０１には、絶縁層２５２１が設けられる。絶縁層２５２１はトランジスタ２５０２ｔを覆う。なお、絶縁層２５２１は、画素回路に起因する凹凸を平坦化するための機能を有する。また、絶縁層２５２１に不純物の拡散を抑制できる機能を付与してもよい。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ２５０２ｔ等の信頼性の低下を抑制できる。
また、発光素子２５５０Ｒは、絶縁層２５２１の上方に形成される。また、発光素子２５５０Ｒが有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁２５２８が設けられる。なお、基板２５１０と、基板２５７０との間隔を制御するスペーサを、隔壁２５２８上に形成してもよい。
走査線駆動回路２５０３ｇ（１）は、トランジスタ２５０３ｔと、容量素子２５０３ｃとを有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。
また、基板２５１０上には、信号を供給することができる配線２５１１が設けられる。また、配線２５１１上には、端子２５１９が設けられる。また、端子２５１９には、ＦＰＣ２５０９（１）が電気的に接続される。また、ＦＰＣ２５０９（１）は、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を供給する機能を有する。なお、ＦＰＣ２５０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。
また、表示装置２５０１には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。図２３（Ａ）においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について、例示しているが、これに限定されず、例えば、図２３（Ｂ）に示す、トップゲート型のトランジスタを表示装置２５０１に適用する構成としてもよい。
また、トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔの極性については、特に限定はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有する構造、Ｎチャネル型のトランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタ２５０２ｔ及び２５０３ｔに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては、１４族の半導体（例えば、ケイ素を有する半導体）、化合物半導体（酸化物半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔのいずれか一方または双方に、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため好ましい。当該酸化物半導体としては、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｈｆ、またはＮｄを表す）等が挙げられる。
＜タッチセンサに関する説明＞
次に、図２３（Ｃ）を用いて、タッチセンサ２５９５の詳細について説明する。図２３（Ｃ）は、図２２（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ３−Ｘ４間の断面図に相当する。
タッチセンサ２５９５は、基板２５９０上に千鳥状に配置された電極２５９１及び電極２５９２と、電極２５９１及び電極２５９２を覆う絶縁層２５９３と、隣り合う電極２５９１を電気的に接続する配線２５９４とを有する。
電極２５９１及び電極２５９２は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法等を挙げることができる。
例えば、透光性を有する導電性材料を基板２５９０上にスパッタリング法により成膜した後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターン形成技術により、不要な部分を除去して、電極２５９１及び電極２５９２を形成することができる。
また、絶縁層２５９３に用いる材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
また、電極２５９１に達する開口が絶縁層２５９３に設けられ、配線２５９４が隣接する電極２５９１と電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高めることができるため、配線２５９４に好適に用いることができる。また、電極２５９１及び電極２５９２より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線２５９４に好適に用いることができる。
電極２５９２は、一方向に延在し、複数の電極２５９２がストライプ状に設けられている。また、配線２５９４は電極２５９２と交差して設けられている。
一対の電極２５９１が１つの電極２５９２を挟んで設けられる。また、配線２５９４は一対の電極２５９１を電気的に接続している。
なお、複数の電極２５９１は、１つの電極２５９２と必ずしも直交する方向に配置される必要はなく、０度より大きく９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。
また、配線２５９８は、電極２５９１または電極２５９２と電気的に接続される。また、配線２５９８の一部は、端子として機能する。配線２５９８としては、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。
なお、絶縁層２５９３及び配線２５９４を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサ２５９５を保護してもよい。
また、接続層２５９９は、配線２５９８とＦＰＣ２５０９（２）を電気的に接続させる。
接続層２５９９としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
＜タッチパネルに関する説明２＞
次に、図２４（Ａ）を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図２４（Ａ）は、図２２（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ５−Ｘ６間の断面図に相当する。
図２４（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図２３（Ａ）で説明した表示装置２５０１と、図２３（Ｃ）で説明したタッチセンサ２５９５と、を貼り合わせた構成である。
また、図２４（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図２３（Ａ）及び図２３（Ｃ）で説明した構成の他、接着層２５９７と、反射防止層２５６７ｐと、を有する。
接着層２５９７は、配線２５９４と接して設けられる。なお、接着層２５９７は、タッチセンサ２５９５が表示装置２５０１に重なるように、基板２５９０を基板２５７０に貼り合わせている。また、接着層２５９７は、透光性を有すると好ましい。また、接着層２５９７としては、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化樹脂を用いることができる。例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはシロキサン系樹脂を用いることができる。
反射防止層２５６７ｐは、画素に重なる位置に設けられる。反射防止層２５６７ｐとして、例えば円偏光板を用いることができる。
次に、図２４（Ａ）に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図２４（Ｂ）を用いて説明する。
図２４（Ｂ）は、タッチパネル２００１の断面図である。図２４（Ｂ）に示すタッチパネル２００１は、図２４（Ａ）に示すタッチパネル２０００と、表示装置２５０１に対するタッチセンサ２５９５の位置が異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分は、タッチパネル２０００の説明を援用する。
着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。また、図２４（Ｂ）に示す発光素子２５５０Ｒは、トランジスタ２５０２ｔが設けられている側に光を射出する。これにより、発光素子２５５０Ｒが発する光の一部は、着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。
また、タッチセンサ２５９５は、表示装置２５０１の基板２５１０側に設けられている。
接着層２５９７は、基板２５１０と基板２５９０の間にあり、表示装置２５０１とタッチセンサ２５９５を貼り合わせる。
図２４（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光素子から射出される光は、基板２５１０側及び基板２５７０側のいずれか一方または双方を通して射出されればよい。
＜タッチパネルの駆動方法に関する説明＞
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図２５（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行う。
図２５（Ａ）は、相互容量方式のタッチセンサの構成を示すブロック図である。図２５（Ａ）では、パルス電圧出力回路２６０１、電流検出回路２６０２を示している。なお、図２５（Ａ）では、パルス電圧が与えられる電極２６２１をＸ１−Ｘ６として、電流の変化を検知する電極２６２２をＹ１−Ｙ６として、それぞれ６本の配線で例示している。また、図２５（Ａ）は、電極２６２１と、電極２６２２とが重なることで形成される容量２６０３を示している。なお、電極２６２１と電極２６２２とはその機能を互いに置き換えてもよい。
パルス電圧出力回路２６０１は、Ｘ１−Ｘ６の配線に順にパルスを印加するための回路である。Ｘ１−Ｘ６の配線にパルス電圧が印加されることで、容量２６０３を形成する電極２６２１と電極２６２２との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等により容量２６０３の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または接触を検出することができる。
電流検出回路２６０２は、容量２６０３での相互容量の変化による、Ｙ１−Ｙ６の配線での電流の変化を検出するための回路である。Ｙ１−Ｙ６の配線では、被検知体の近接、または接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または接触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検出は、積分回路等を用いて行えばよい。
次に、図２５（Ｂ）には、図２５（Ａ）で示す相互容量方式のタッチセンサにおける入出力波形のタイミングチャートを示す。図２５（Ｂ）では、１フレーム期間で各行列での被検知体の検出を行う。また図２５（Ｂ）では、被検知体を検出しない場合（非タッチ）と被検知体を検出する場合（タッチ）との２つの場合について示している。なお、図２５（Ｂ）では、Ｙ１−Ｙ６の配線で検出される電流値に対応する電圧値の波形を示している。
Ｘ１−Ｘ６の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってＹ１−Ｙ６の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、Ｘ１−Ｘ６の配線の電圧の変化に応じてＹ１−Ｙ６の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接または接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化する。
このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知することができる。
＜センサ回路に関する説明＞
また、図２５（Ａ）ではタッチセンサとして配線の交差部に容量２６０３のみを設けるパッシブマトリクス型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを有するアクティブマトリクス型のタッチセンサとしてもよい。アクティブマトリクス型のタッチセンサに含まれるセンサ回路の一例を図２６に示す。
図２６に示すセンサ回路は、容量２６０３と、トランジスタ２６１１と、トランジスタ２６１２と、トランジスタ２６１３とを有する。
トランジスタ２６１３はゲートに信号Ｇ２が与えられ、ソースまたはドレインの一方に電圧ＶＲＥＳが与えられ、他方が容量２６０３の一方の電極およびトランジスタ２６１１のゲートと電気的に接続する。トランジスタ２６１１は、ソースまたはドレインの一方がトランジスタ２６１２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧ＶＳＳが与えられる。トランジスタ２６１２は、ゲートに信号Ｇ１が与えられ、ソースまたはドレインの他方が配線ＭＬと電気的に接続する。容量２６０３の他方の電極には電圧ＶＳＳが与えられる。
次に、図２６に示すセンサ回路の動作について説明する。まず、信号Ｇ２としてトランジスタ２６１３をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ２６１１のゲートが接続されるノードｎに電圧ＶＲＥＳに対応した電位が与えられる。次に、信号Ｇ２としてトランジスタ２６１３をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードｎの電位が保持される。
続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量２６０３の相互容量が変化することに伴い、ノードｎの電位がＶＲＥＳから変化する。
読み出し動作は、信号Ｇ１にトランジスタ２６１２をオン状態とする電位を与える。ノードｎの電位に応じてトランジスタ２６１１に流れる電流、すなわち配線ＭＬに流れる電流が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出することができる。
トランジスタ２６１１、トランジスタ２６１２、及びトランジスタ２６１３としては、酸化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにトランジスタ２６１３にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードｎの電位を長期間に亘って保持することが可能となり、ノードｎにＶＲＥＳを供給しなおす動作（リフレッシュ動作）の頻度を減らすことができる。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子と、反射型の液晶素子とを有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことが可能な表示装置について、図２７乃至図３０を用いて以下説明する。
図２７（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置３００の構成を説明する下面図である。また、図２７（Ｂ）は、図２７（Ａ）の一部を説明する下面図である。なお、煩雑さを避けるため、図２７（Ｂ）では図示する一部の構成を省略している。
図２８は、本発明の一態様の表示装置３００の構成を説明する断面図である。図２８は、図２７（Ａ）の切断線Ｘ１−Ｘ２、Ｘ３−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ６、Ｘ７−Ｘ８、Ｘ９−Ｘ１０、Ｘ１１−Ｘ１２における断面図である。
図２９は、本発明の一態様の表示装置３００が有する画素３０２の回路を説明する図である。
＜表示装置の構成例＞
図２７（Ａ）に示すように、本発明の一態様の表示装置３００は、画素部５０２と、画素部５０２の外側に配置される駆動回路ＧＤ及び駆動回路ＳＤとを有する。また、画素部５０２は、画素３０２を有する。
画素３０２は、液晶素子３５０と、発光素子５５０と、を有する。また、画素３０２は、トランジスタ５８１を有する。また、画素３０２は、トランジスタ５８５及びトランジスタ５８６を有する（図２８参照）。
発光素子５５０は、液晶素子３５０が表示をする方向と同一の方向に表示をする機能を有する。例えば、液晶素子３５０が外光を反射する強度を制御して表示をする方向を、図２８中の破線矢印で示す。また、発光素子５５０が表示をする方向を、図２８中の実線矢印で示す。
液晶素子３５０は、入射する光を反射する機能を有する反射膜３５１Ｂと、反射する光の強さを制御する機能を有する材料を有する液晶層３５３と、を有する。そのため、液晶素子３５０は、入射する光を反射する機能と、反射する光の強さを制御する機能と、を有する。
液晶素子３５０には、反射型の液晶素子を用いることが好ましい。具体的には、液晶素子３５０は、液晶層３５３の他に、電極３５１と、電極３５２と、を有する。電極３５１は、光を反射する機能を有する反射膜３５１Ｂを有する。また、液晶層３５３は、液晶材料を有する。なお、電極３５２は、電極３５１との間に液晶材料の配向を制御する電界が形成されるよう配置される。また、液晶層３５３は、液晶素子３５０に入射し反射膜３５１Ｂで反射する光の強さを制御する機能を有する。
電極３５１は、トランジスタ５８１と電気的に接続される。また、電極３５１は、反射膜３５１Ｂを挟持するように、導電膜３５１Ａ及び導電膜３５１Ｃを有する構成であると好ましい。反射膜３５１Ｂを導電膜３５１Ａ及び導電膜３５１Ｃが挟持することで、反射膜３５１Ｂが有する元素が他の層に拡散することを抑制することができる。また、外部から侵入する不純物によって反射膜３５１Ｂが汚染されることを抑制することができる。
また、導電膜３５１Ａ、及び導電膜３５１Ｃは、光を透過する機能を有することが好ましい。導電膜３５１Ａが光を透過する機能を有することで、外部から液晶素子３５０に入射した光を効率よく反射膜３５１Ｂで反射させることができる。また、導電膜３５１Ｃが光を透過する機能を有することで、後に示すように発光素子５５０が射出する光を効率よく外部へ取り出すことができる。
また、表示装置３００は、配向膜３３１および配向膜３３２を有する。配向膜３３２は、配向膜３３１との間に液晶層３５３を挟持するように配設される。
また、表示装置３００は、画素３０２と重なる領域に、着色層３７５と、遮光層３７３と、絶縁膜３７１と、機能膜３７０Ｄと、機能膜３７０Ｐと、を有する。
着色層３７５は、液晶素子３５０と重なる領域を有する。遮光層３７３は、液晶素子３５０と重なる領域に開口部を有する。着色層３７５を設けることにより、外部から液晶素子３５０に入射する光が着色層３７５を介して反射膜３５１Ｂに入射し、反射膜３５１Ｂで反射した光が着色層３７５を介して外部へ取り出されるため、外部から液晶素子３５０に入射し、反射する光を所定の色で外部に取り出すことができる。
絶縁膜３７１は、着色層３７５と液晶層３５３との間、または遮光層３７３と液晶層３５３との間に配設される。これにより、遮光層３７３または着色層３７５等から液晶層３５３への不純物の拡散を抑制することができる。また、着色層３７５の厚さに基づく凹凸を平坦にするよう絶縁膜３７１を配設してもよい。
機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐは、液晶素子３５０と重なる領域を有する。機能膜３７０Ｄは、液晶素子３５０との間に、基板３７０を挟持するように配設される。機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐには、液晶素子３５０及び発光素子５５０の表示を鮮明にする機能を有する膜や、表示装置３００の表面を保護する機能を有する膜などを用いることができる。なお、機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐは、どちらか一方であってもよい。
また、表示装置３００は、基板３７０と、基板５７０と、機能層５２０と、を有する。
基板３７０は、基板５７０と重なる領域を有する。機能層５２０は、基板５７０および基板３７０との間に配設される。
機能層５２０は、画素３０２が有するトランジスタと、発光素子５５０と、絶縁膜５２１と、絶縁膜５２８と、を有する。
絶縁膜５２１は、画素３０２が有するトランジスタおよび発光素子５５０との間に配設される。絶縁膜５２１は、絶縁膜５２１と重なるさまざまな構造に由来する段差を平坦化することができるよう形成されると好ましい。
また、発光素子５５０の構成としては、実施の形態１乃至実施の形態３で示した本発明の一態様の発光素子の構成を用いることが好ましい。
発光素子５５０は、電極５５１と、電極５５２と、発光層５５３と、を有する。電極５５２は、電極５５１と重なる領域を有し、発光層５５３は、電極５５１及び電極５５２の間に配設される。そして、電極５５１は、接続部５２２において、画素３０２が有するトランジスタ５８５と電気的に接続される。
発光素子５５０が、ボトムエミッション型である場合、電極５５２は、光を反射する機能を有することが好ましい。そのため、電極５５２は、光を反射する機能を有する反射膜を有することが好ましい。また、電極５５１は、光を透過する機能を有することが好ましい。
また、絶縁膜５２８は、電極５５１と電極５５２とで挟持される領域を有する。絶縁膜５２８は、絶縁性を有し、電極５５１及び電極５５２の短絡を防止することができる。そのためには、電極５５１の側端部は、絶縁膜５２８と接する領域を有すると好ましい。また、絶縁膜５２８は、発光素子５５０と重なる領域に開口部を有し、該開口部において、発光素子５５０が発光する。
発光層５５３は、発光性の材料として、有機材料または無機材料を有することが好ましい。具体的には、蛍光発光性の有機材料、または燐光発光性の有機材料を用いることができる。また、量子ドットなどの発光性の無機材料を用いることができる。
また、液晶素子３５０が有する反射膜３５１Ｂは、開口部３５１Ｈを有する。開口部３５１Ｈは、光を透過する機能を有する導電膜３５１Ａ及び導電膜３５１Ｃと重なる領域を有する。発光素子５５０は、開口部３５１Ｈに向けて光を射出する機能を有する。換言すると、液晶素子３５０は、反射膜３５１Ｂと重なる領域に表示を行う機能を有し、発光素子５５０は、開口部３５１Ｈと重なる領域に表示を行う機能を有する。
また、液晶素子は、反射膜３５１Ｂと重なる領域に表示をする機能を有し、発光素子は、開口部３５１Ｈと重なる領域に表示をする機能を有するため、発光素子５５０は、液晶素子３５０が表示をする領域に囲まれた領域に表示をする機能を有する（図２７（Ｂ）参照）。
以上のように、反射型の液晶素子を液晶素子３５０に用い、発光素子を発光素子５５０に用い、明るい環境下においては反射型の液晶素子３５０により表示を行い、暗い環境下においては発光素子５５０が射出する光を用いて表示を行うことで、消費電力が低減され、明るい環境下でも暗い環境下でも視認性の高く利便性の高い表示装置を提供することができる。また、薄暗い環境下においては、外光を利用した反射型の液晶素子による表示と、発光素子が射出する光を用いた表示を行うことで、視認性が高く消費電力が低減された利便性の高い表示装置を提供することができる。
また、本発明の一態様の表示装置は、発光素子５５０と重なる領域に、光学素子（例えば、着色層、色変換層（例えば量子ドット等）、偏光板、反射防止膜等）として機能する着色層３７５、機能膜３７０Ｄ、及び機能膜３７０Ｐを有する。そのため、発光素子５５０が呈する発光の色純度を向上させることができ、表示装置３００の色純度を高めることができる。あるいは、表示装置３００のコントラスト比を高めることができる。なお、機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐには、例えば、偏光板、位相差板、拡散フィルム、反射防止膜または集光フィルム等を用いることができる。または、２色性色素を含む偏光板を用いることができる。また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜などを、機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐに用いることができる。
また、液晶素子３５０と発光素子５５０とに挟持され開口部３５１Ｈと重なる領域に、着色層５７５を有する構成であってもよい。このような構成とすることで、発光素子５５０から射出される光が着色層５７５及び着色層３７５を通して外部に射出されるため、発光素子５５０から射出される光の色純度を高めることができ、且つ、発光素子５５０から射出される光の強度を高めることができる。
なお、所定の色の光を透過する材料を着色層３７５及び着色層５７５に用いることができる。これにより、着色層３７５及び着色層５７５を例えばカラーフィルタに用いることができる。例えば、青色の光を透過する材料、緑色の光を透過する材料、赤色の光を透過する材料、黄色の光を透過する材料または白色の光を透過する材料などを着色層３７５及び着色層５７５に用いることができる。
また、図２８に示す表示装置３００に、タッチパネルを設ける構成としてもよい。当該タッチパネルとしては、静電容量方式（表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等）を好適に用いることができる。
＜画素および配線等の配置例＞
駆動回路ＧＤは、走査線ＧＬ１及びＧＬ２と電気的に接続される。駆動回路ＧＤは、例えば、トランジスタ５８６を有する。具体的には、画素３０２が有するトランジスタ（例えばトランジスタ５８１）と同じ工程で形成することができる半導体膜を有するトランジスタを、トランジスタ５８６に用いることができる（図２８参照）。
駆動回路ＳＤは、信号線ＳＬ１及びＳＬ２と電気的に接続される。駆動回路ＳＤは、例えば、端子５１９Ｂまたは端子５１９Ｃと同一の工程で形成することができる端子に、導電性材料を用いて電気的に接続される。
また、画素３０２は、信号線ＳＬ１と電気的に接続される（図２９参照）。なお、トランジスタ５８１のソース電極またはドレイン電極の一方が、信号線ＳＬ１と電気的に接続されると好ましい（図２８および図２９参照）。
図３０（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置３００に用いることができる画素の回路および配線等の配置を説明するブロック図である。また、図３０（Ｂ−１）および図３０（Ｂ−２）は、本発明の一態様の表示装置３００に用いることができる開口部３５１Ｈの配置を説明する模式図である。
なお、本発明の一態様の表示装置３００は、複数の画素３０２を有する。画素３０２は、それぞれ液晶素子３５０、発光素子５５０、トランジスタ５８１、及びトランジスタ５８５等を有し、行方向（図３０（Ａ）において矢印Ｒで示す方向）、及び行方向と交差する列方向（図３０（Ａ）において矢印Ｃで示す方向）に配設される。
行方向に配設される一群の画素３０２は、走査線ＧＬ１と電気的に接続される。また、列方向に配設される他の一群の画素３０２は、信号線ＳＬ１と電気的に接続される。
例えば、画素３０２の行方向（図３０（Ｂ−１）において矢印Ｒで示す方向）に隣接する画素は、画素３０２が有する開口部３５１Ｈの配置と異なるように、配設される開口部を有する。また、例えば、画素３０２の列方向（図３０（Ｂ−２）において矢印Ｃで示す方向）に隣接する画素は、画素３０２が有する開口部３５１Ｈの配置と異なるように、配置される開口部を有する。
また、多角形（例えば四角形や十字等）、楕円形、または円形等の形状を開口部３５１Ｈの形状に用いることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状を開口部３５１Ｈの形状に用いることができる。また、開口部３５１Ｈを隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口部３５１Ｈを同じ色を表示する機能を有する他の画素に寄せて配置する。これにより、発光素子５５０が射出する光が隣接する画素に配置された着色膜に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制できる。
以上のように、本発明の一態様の表示装置３００は、画素３０２を有し、画素３０２は、液晶素子３５０と、発光素子５５０とを有し、液晶素子３５０が有する電極３５１は、画素３０２が有するトランジスタ５８１と電気的に接続し、発光素子５５０が有する電極５５１は、画素３０２が有するトランジスタ５８５と電気的に接続し、発光素子５５０は、開口部３５１Ｈを通して光を射出する機能を有し、液晶素子は、表示装置３００に入射する光を反射する機能を有する。
これによって、例えば同一の工程を用いて形成することができるトランジスタを用いて、液晶素子３５０と、発光素子５５０と、を駆動することができる。
＜表示装置の構成要素＞
画素３０２は、信号線ＳＬ１、信号線ＳＬ２、走査線ＧＬ１、走査線ＧＬ２、配線ＣＳＣＯＭおよび配線ＡＮＯと電気的に接続される（図２９参照）。
なお、信号線ＳＬ２に供給する信号に用いる電圧が、隣接する画素の信号線ＳＬ１に供給する信号に用いる電圧と異なる場合、隣接する画素の信号線ＳＬ１を信号線ＳＬ２から離して配置する。具体的には、信号線ＳＬ２と隣接する画素の信号線ＳＬ２とが隣接するように配置する。
画素３０２は、トランジスタ５８１、容量素子Ｃ１、トランジスタ５８２、トランジスタ５８５および容量素子Ｃ２を有する。
例えば、走査線ＧＬ１と電気的に接続されるゲート電極と、信号線ＳＬ１と電気的に接続される第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）と、を有するトランジスタを、トランジスタ５８１に用いることができる。
容量素子Ｃ１は、トランジスタ５８１の第２の電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）に電気的に接続される第１の電極と、配線ＣＳＣＯＭに電気的に接続される第２の電極と、を有する。
例えば、走査線ＧＬ２と電気的に接続されるゲート電極と、信号線ＳＬ２と電気的に接続される第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）と、を有するトランジスタを、トランジスタ５８２に用いることができる。
トランジスタ５８５は、トランジスタ５８２の第２の電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）に電気的に接続されるゲート電極と、配線ＡＮＯと電気的に接続される第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）と、を有する。
なお、半導体膜をゲート電極との間に挟むように設けられた導電膜を有するトランジスタを、トランジスタ５８５に用いることができる。例えば、トランジスタ５８５の第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）と同じ電位を供給することができる配線と、電気的に接続された導電膜を該導電膜に用いることができる。
容量素子Ｃ２は、トランジスタ５８２の第２の電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）に電気的に接続される第１の電極と、トランジスタ５８５の第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）に電気的に接続される第２の電極と、を有する。
なお、液晶素子３５０の第１の電極をトランジスタ５８１の第２の電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）と電気的に接続し、液晶素子３５０の第２の電極を配線ＶＣＯＭ１と電気的に接続する。これにより、液晶素子３５０を駆動することができる。
また、発光素子５５０の第１の電極をトランジスタ５８５の第２の電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）と電気的に接続し、発光素子５５０の第２の電極を配線ＶＣＯＭ２と電気的に接続する。これにより、発光素子５５０を駆動することができる。
≪画素の構成要素≫
また、画素３０２は、絶縁膜５０１Ｃと、中間膜３５４と、を有する。また、画素３０２は、トランジスタ５８１を有する。また、画素３０２は、トランジスタ５８５及びトランジスタ５８６を有する。これらのトランジスタに用いる半導体膜は、酸化物半導体であると好ましい。
また、表示装置３００は、端子５１９Ｂを有し、端子５１９Ｂは、導電膜５１１Ｂと、中間膜３５４と、を有する。また、表示装置３００は、端子５１９Ｃと、導電体３３７とを有し、端子５１９Ｃは、導電膜５１１Ｃと、中間膜３５４とを有する（図２８参照）。例えば、水素を透過または供給する機能を備える材料を中間膜３５４に用いることができる。また、導電性を有する材料を中間膜３５４に用いることができる。また、透光性を有する材料を中間膜３５４に用いることができる。
絶縁膜５０１Ｃは、絶縁膜５０１Ａと導電膜５１１Ｂとの間に挟持される領域を有する。
導電膜５１１Ｂは、画素３０２と電気的に接続される。例えば、電極３５１または第１の導電膜を反射膜３５１Ｂに用いる場合、端子５１９Ｂの接点として機能する面は、電極３５１における、液晶素子３５０に入射する光に向いている面と同じ方向を向いている。
また、導電性材料３３９を用いて、フレキシブルプリント基板３７７と端子５１９Ｂとを電気的に接続することができる。これにより、端子５１９Ｂを介して電力または信号を、画素３０２に供給することができる。
導電膜５１１Ｃは、画素３０２と電気的に接続される。例えば、電極３５１または第１の導電膜を反射膜３５１Ｂに用いる場合、端子５１９Ｃの接点として機能する面は、電極３５１における、液晶素子３５０に入射する光に向いている面と同じ方向を向いている。
導電体３３７は、端子５１９Ｃと電極３５２との間に挟持され、端子５１９Ｃと電極３５２とを電気的に接続する。例えば、導電性の粒子を導電体３３７に用いることができる。
また、表示装置３００は、接合層５０５と、シール材３１５と、構造体３３５と、を有する。
接合層５０５は、機能層５２０および基板５７０との間に配設され、機能層５２０および基板５７０を貼り合わせる機能を有する。接合層５０５には、例えば、シール材３１５に用いることができる材料を用いることができる。
シール材３１５は、機能層５２０および基板３７０との間に配設され、機能層５２０および基板３７０を貼り合せる機能を有する。
構造体３３５は、機能層５２０および基板５７０との間に所定の間隔を設ける機能を有する。
構造体３３５等には、例えば、有機材料、無機材料または有機材料と無機材料の複合材料を用いることができる。これにより、構造体３３５等を挟む構成の間に所定の間隔を設けることができる。具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の複合材料などを用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
≪液晶素子の構成要素≫
次に、本発明の一態様の表示装置を構成する液晶素子の構成例について説明する。
液晶素子３５０は、光の反射または透過を制御する機能を有する。例えば、液晶素子と偏光板とを組み合わせた構成、またはシャッター方式のＭＥＭＳ表示素子等を用いることができる。また、反射型の表示素子を用いることにより、表示装置の消費電力を低減することができる。具体的には、反射型の液晶素子を液晶素子３５０に用いることが好ましい。
ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
また、例えば垂直配向（ＶＡ）モード、具体的には、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｎｗｈｅｅｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ−Ｖｉｅｗ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
また、液晶素子３５０の駆動方法としては、上述した駆動方法の他、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ゲストホストモードなどがある。ただし、これに限定されず、液晶素子およびその駆動方式として様々なものを用いることができる。
液晶素子３５０には、液晶素子に用いることができる液晶材料等を用いればよい。例えば、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。または、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す液晶材料を用いることができる。または、ブルー相を示す液晶材料を用いることができる。
また、配向膜を用いないブルー相（Ｂｌｕｅ Ｐｈａｓｅ）を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く、光学的等方性であるため配向処理が不要であり、かつ、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。よって液晶表示装置の生産性を向上させることが可能となる。
また、画素（ピクセル）をいくつかの領域（サブピクセル）に分け、それぞれ別の方向に分子を倒すよう工夫されているマルチドメイン化あるいはマルチドメイン設計といわれる方法を用いることができる。
≪トランジスタの構成要素≫
トランジスタ５８１、トランジスタ５８２、トランジスタ５８５、トランジスタ５８６等には、例えば、ボトムゲート型またはトップゲート型等のトランジスタを用いることができる。
また、例えば、第１４族の元素を含む半導体を上記トランジスタの半導体膜に利用することができる。具体的には、シリコンを含む半導体をトランジスタの半導体膜に用いることができる。例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン、微結晶シリコンまたはアモルファスシリコンなどをトランジスタの半導体膜に用いることができる。
また、トランジスタ５８１、トランジスタ５８２、トランジスタ５８５、トランジスタ５８６等には、例えば、酸化物半導体を半導体膜に用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、インジウムを含む酸化物半導体またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物半導体を半導体膜に用いることができる。
酸化物半導体を用いたトランジスタをトランジスタ５８１、トランジスタ５８２、トランジスタ５８５、トランジスタ５８６等に用いることで、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタを利用する画素回路と比較して、画素回路が画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を３０Ｈｚ未満、好ましくは１Ｈｚ未満、より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給することができる。その結果、情報処理装置の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。
本実施の形態で示す構成、方法は、他の実施の形態で示す構成、方法と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示モジュール及び電子機器について、図３１乃至図３５を用いて説明を行う。
＜電子機器に関する説明＞
図３１（Ａ）乃至図３１（Ｇ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（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）、マイクロフォン９００８、等を有することができる。また、センサ９００７は、脈拍センサや指紋センサ等のように生体情報を測定する機能を有してもよい。
図３１（Ａ）乃至図３１（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチセンサ機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図３１（Ａ）乃至図３１（Ｇ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。また、図３１（Ａ）乃至図３１（Ｇ）には図示していないが、電子機器には、複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
図３１（Ａ）乃至図３１（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図３１（Ａ）は、携帯情報端末９１００を示す斜視図である。携帯情報端末９１００が有する表示部９００１は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体９０００の湾曲面に沿って表示部９００１を組み込むことが可能である。また、表示部９００１はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表示部９００１に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することができる。
図３１（Ｂ）は、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１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用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を省略して図示しているが、図３１（Ａ）に示す携帯情報端末９１００と同様の位置に設けることができる。また、携帯情報端末９１０１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、３つの操作ボタン９０５０（操作アイコンまたは単にアイコンともいう）を表示部９００１の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することができる。なお、情報９０５１の一例としては、電子メールやＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）や電話などの着信を知らせる表示、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波等の受信信号の強度を示す表示などがある。または、情報９０５１が表示されている位置に、情報９０５１の代わりに、操作ボタン９０５０などを表示してもよい。
筐体９０００の材料としては、例えば、合金、プラスチック、セラミックス等を用いることができる。プラスチックとしては強化プラスチックを用いることもできる。プラスチックの一種である炭素繊維強化樹脂複合材（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：ＣＦＲＰ）は軽量であり、且つ、腐食しない利点がある。また、他の強化プラスチックとしては、ガラス繊維を用いた強化プラスチック、アラミド繊維を用いた強化プラスチックを挙げることができる。合金としては、アルミニウム合金やマグネシウム合金が挙げられるが、中でもジルコニウムと銅とニッケルとチタンを含む非晶質合金（金属ガラスとも呼ばれる）が弾性強度の点で優れている。この非晶質合金は、室温においてガラス遷移領域を有する非晶質合金であり、バルク凝固非晶質合金とも呼ばれ、実質的に非晶質原子構造を有する合金である。凝固鋳造法により、少なくとも一部の筐体の鋳型内に合金材料が鋳込まれ、凝固させて一部の筐体をバルク凝固非晶質合金で形成する。非晶質合金は、ジルコニウム、銅、ニッケル、チタン以外にもベリリウム、シリコン、ニオブ、ボロン、ガリウム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、コバルト、イットリウム、バナジウム、リン、炭素などを含んでもよい。また、非晶質合金は、凝固鋳造法に限定されず、真空蒸着法、スパッタ法、電解めっき法、無電解メッキ法などによって形成してもよい。また、非晶質合金は、全体として長距離秩序（周期構造）を持たない状態を維持するのであれば、微結晶またはナノ結晶を含んでもよい。なお、合金とは、単一の固体相構造を有する完全固溶体合金と、２つ以上の相を有する部分溶体の両方を含むこととする。筐体９０００に非晶質合金を用いることで高い弾性を有する筐体を実現できる。従って、携帯情報端末９１０１を落下させても、筐体９０００が非晶質合金であれば、衝撃が加えられた瞬間には一時的に変形しても元に戻るため、携帯情報端末９１０１の耐衝撃性を向上させることができる。
図３１（Ｃ）は、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携帯情報端末９１０２の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、その表示（ここでは情報９０５３）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９１０２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９１０２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３１（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、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。また、表示部９００１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。また、携帯情報端末９２００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９２００は、接続端子９００６を有し、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。また接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００６を介さずに無線給電により行ってもよい。
図３１（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図３１（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図３１（Ｆ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図３１（Ｇ）が携帯情報端末９２０１を折り畳んだ状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることにより、携帯情報端末９２０１を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末９２０１は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
また、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）、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、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。
また、本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、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と好ましい。
二次電池としては、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、リチウムイオン電池、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。
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器が二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
図３２（Ａ）はビデオカメラであり、筐体７７０１、筐体７７０２、表示部７７０３、操作キー７７０４、レンズ７７０５、接続部７７０６等を有する。操作キー７７０４およびレンズ７７０５は筐体７７０１に設けられており、表示部７７０３は筐体７７０２に設けられている。そして、筐体７７０１と筐体７７０２とは、接続部７７０６により接続されており、筐体７７０１と筐体７７０２の間の角度は、接続部７７０６により変更が可能である。表示部７７０３における映像を、接続部７７０６における筐体７７０１と筐体７７０２との間の角度にしたがって切り替える構成としてもよい。
図３２（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体７１２１、表示部７１２２、キーボード７１２３、ポインティングデバイス７１２４等を有する。なお、表示部７１２２は、非常に画素密度が高く高精細とすることができるため、中小型でありながら８ｋの表示を行うことができ、非常に鮮明な画像を得ることができる。
図３２（Ｃ）には、ヘッドマウントディスプレイ７２００の外観を示している。
ヘッドマウントディスプレイ７２００は、装着部７２０１、レンズ７２０２、本体７２０３、表示部７２０４、ケーブル７２０５等を有している。また装着部７２０１には、バッテリ７２０６が内蔵されている。
ケーブル７２０５は、バッテリ７２０６から本体７２０３に電力を供給する。本体７２０３は無線受信機等を備え、受信した画像データ等の映像情報を表示部７２０４に表示させることができる。また、本体７２０３に設けられたカメラで使用者の眼球やまぶたの動きを捉え、その情報をもとに使用者の視点の座標を算出することにより、使用者の視点を入力手段として用いることができる。
また、装着部７２０１には、使用者に触れる位置に複数の電極が設けられていてもよい。本体７２０３は使用者の眼球の動きに伴って電極に流れる電流を検知することにより、使用者の視点を認識する機能を有していてもよい。また、当該電極に流れる電流を検知することにより、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部７２０１には、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ等の各種センサを有していてもよく、使用者の生体情報を表示部７２０４に表示する機能を有していてもよい。また、使用者の頭部の動きなどを検出し、表示部７２０４に表示する映像をその動きに合わせて変化させてもよい。
図３２（Ｄ）に、カメラ７３００の外観を示す。カメラ７３００は、筐体７３０１、表示部７３０２、操作ボタン７３０３、シャッターボタン７３０４、結合部７３０５等を有する。またカメラ７３００には、レンズ７３０６を取り付けることができる。
結合部７３０５は、電極を有し、後述するファインダー７４００のほか、ストロボ装置等を接続することができる。
ここではカメラ７３００として、レンズ７３０６を筐体７３０１から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ７３０６と筐体７３０１が一体となっていてもよい。
シャッターボタン７３０４を押すことにより、撮像することができる。また、表示部７３０２はタッチセンサを有し、表示部７３０２を操作することにより撮像することも可能である。
表示部７３０２に、本発明の一態様の表示装置、またはタッチセンサを適用することができる。
図３２（Ｅ）には、カメラ７３００にファインダー７４００を取り付けた場合の例を示している。
ファインダー７４００は、筐体７４０１、表示部７４０２、ボタン７４０３等を有する。
筐体７４０１には、カメラ７３００の結合部７３０５と係合する結合部を有しており、ファインダー７４００をカメラ７３００に取り付けることができる。また当該結合部には電極を有し、当該電極を介してカメラ７３００から受信した映像等を表示部７４０２に表示させることができる。
ボタン７４０３は、電源ボタンとしての機能を有する。ボタン７４０３により、表示部７４０２の表示のオンとオフとを切り替えることができる。
なお、図３２（Ｄ）（Ｅ）では、カメラ７３００とファインダー７４００とを別の電子機器とし、これらを脱着可能な構成としたが、カメラ７３００の筐体７３０１に、本発明の一態様の表示装置、またはタッチセンサを備えるファインダーが内蔵されていてもよい。
図３３（Ａ）乃至図３３（Ｅ）は、ヘッドマウントディスプレイ７５００及び７５１０の外観を示す図である。
ヘッドマウントディスプレイ７５００は、筐体７５０１、２つの表示部７５０２、操作ボタン７５０３、及びバンド状の固定具７５０４を有する。
ヘッドマウントディスプレイ７５００は、上記ヘッドマウントディスプレイ７２００が有する機能に加え、２つの表示部を備える。
２つの表示部７５０２を有することで、使用者は片方の目につき１つの表示部を見ることができる。これにより、視差を用いた３次元表示等を行う際であっても、高い解像度の映像を表示することができる。また、表示部７５０２は使用者の目を概略中心とした円弧状に湾曲している。これにより、使用者の目から表示部の表示面までの距離が一定となるため、使用者はより自然な映像を見ることができる。また、表示部からの光の輝度や色度が見る角度によって変化してしまうような場合であっても、表示部の表示面の法線方向に使用者の目が位置するため、実質的にその影響を無視することができるため、より現実感のある映像を表示することができる。
操作ボタン７５０３は、電源ボタンなどの機能を有する。また操作ボタン７５０３の他にボタンを有していてもよい。
また、ヘッドマウントディスプレイ７５１０は、筐体７５０１、表示部７５０２、バンド状の固定具７５０４、及び一対のレンズ７５０５を有する。
使用者は、レンズ７５０５を通して、表示部７５０２の表示を視認することができる。なお、表示部７５０２を湾曲して配置させると好適である。表示部７５０２を湾曲して配置することで、使用者が高い臨場感を感じることができる。
表示部７５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様の表示装置は、精細度を高くすることが可能なため、図３３（Ｅ）のようにレンズ７５０５を用いて拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、より現実感の高い映像を表示することができる。
図３４（Ａ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置９３００は、筐体９０００に表示部９００１が組み込まれている。ここでは、スタンド９３０１により筐体９０００を支持した構成を示している。
図３４（Ａ）に示すテレビジョン装置９３００の操作は、筐体９０００が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機９３１１により行うことができる。または、表示部９００１にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部９００１に触れることで操作してもよい。リモコン操作機９３１１は、当該リモコン操作機９３１１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９３１１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９００１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９３００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。
また、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。
図３４（Ｂ）に自動車９７００の外観を示す。図３４（Ｃ）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。本発明の一態様の表示装置又は発光装置等は、自動車９７００の表示部などに用いることができる。例えば、図３４（Ｃ）に示す表示部９７１０乃至表示部９７１５に本発明の一態様の表示装置又は発光装置等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。本発明の一態様の表示装置又は発光装置等は、電極や配線を、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。表示部９７１０や表示部９７１１が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、本発明の一態様の表示装置又は発光装置等を自動車９７００のフロントガラスに設置することができる。なお、表示装置又は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３４（Ｄ）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、または表示部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。
図３５（Ａ）（Ｂ）に示す表示装置９５００は、複数の表示パネル９５０１と、軸部９５１１と、軸受部９５１２と、を有する。また、複数の表示パネル９５０１は、表示領域９５０２と、透光性を有する領域９５０３と、を有する。
また、複数の表示パネル９５０１は、可撓性を有する。また、隣接する２つの表示パネル９５０１は、それらの一部が互いに重なるように設けられる。例えば、隣接する２つの表示パネル９５０１の透光性を有する領域９５０３を重ね合わせることができる。複数の表示パネル９５０１を用いることで、大画面の表示装置とすることができる。また、使用状況に応じて、表示パネル９５０１を巻き取ることが可能であるため、汎用性に優れた表示装置とすることができる。
また、図３５（Ａ）（Ｂ）においては、表示領域９５０２が隣接する表示パネル９５０１で離間する状態を図示しているが、これに限定されず、例えば、隣接する表示パネル９５０１の表示領域９５０２を隙間なく重ねあわせることで、連続した表示領域９５０２としてもよい。
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有する。ただし、本発明の一態様の発光素子は、表示部を有さない電子機器にも適用することができる。また、本実施の形態において述べた電子機器の表示部においては、可撓性を有し、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる構成、または折り畳み可能な表示部の構成について例示したが、これに限定されず、可撓性を有さず、平面部に表示を行う構成としてもよい。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態９）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置について、図３６及び図３７を用いて説明する。
本実施の形態で示す、発光装置３０００の斜視図を図３６（Ａ）に、図３６（Ａ）に示す一点鎖線Ｅ−Ｆ間に相当する断面図を図３６（Ｂ）に、それぞれ示す。なお、図３６（Ａ）において、図面の煩雑さを避けるために、構成要素の一部を破線で表示している。
図３６（Ａ）（Ｂ）に示す発光装置３０００は、基板３００１と、基板３００１上の発光素子３００５と、発光素子３００５の外周に設けられた第１の封止領域３００７と、第１の封止領域３００７の外周に設けられた第２の封止領域３００９と、を有する。
また、発光素子３００５からの発光は、基板３００１及び基板３００３のいずれか一方または双方から射出される。図３６（Ａ）（Ｂ）においては、発光素子３００５からの発光が下方側（基板３００１側）に射出される構成について説明する。
また、図３６（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光装置３０００は、発光素子３００５が第１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とに、囲まれて配置される二重封止構造である。二重封止構造とすることで、発光素子３００５側に入り込む外部の不純物（例えば、水、酸素など）を、好適に抑制することができる。ただし、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９を、必ずしも設ける必要はない。例えば、第１封止領域３００７のみの構成としてもよい。
なお、図３６（Ｂ）において、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９は、基板３００１及び基板３００３と接して設けられる。ただし、これに限定されず、例えば、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３００１の上方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。または、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３００３の下方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。
基板３００１及び基板３００３としては、それぞれ先の実施の形態に記載の基板２００と、基板２２０と同様の構成とすればよい。発光素子３００５としては、先の実施の形態に記載の発光素子と同様の構成とすればよい。
第１の封止領域３００７としては、ガラスを含む材料（例えば、ガラスフリット、ガラスリボン等）を用いればよい。また、第２の封止領域３００９としては、樹脂を含む材料を用いればよい。第１の封止領域３００７として、ガラスを含む材料を用いることで、生産性や封止性を高めることができる。また、第２の封止領域３００９として、樹脂を含む材料を用いることで、耐衝撃性や耐熱性を高めることができる。ただし、第１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とは、これに限定されず、第１の封止領域３００７が樹脂を含む材料で形成され、第２の封止領域３００９がガラスを含む材料で形成されてもよい。
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なくとも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、基板上にフリットペーストを塗布し、これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記ガラスフリットと、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含まれる。また、ガラスフリットにレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レーザとして、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。また、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。
また、上述の樹脂を含む材料としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。
なお、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９のいずれか一方または双方にガラスを含む材料を用いる場合、当該ガラスを含む材料と、基板３００１との熱膨張率が近いことが好ましい。上記構成とすることで、熱応力によりガラスを含む材料または基板３００１にクラックが入るのを抑制することができる。
例えば、第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用い、第２の封止領域３００９に樹脂を含む材料を用いる場合、以下の優れた効果を有する。
第２の封止領域３００９は、第１の封止領域３００７よりも、発光装置３０００の外周部に近い側に設けられる。発光装置３０００は、外周部に向かうにつれ、外力等による歪みが大きくなる。よって、歪みが大きくなる発光装置３０００の外周部側、すなわち第２の封止領域３００９に、樹脂を含む材料によって封止し、第２の封止領域３００９よりも内側に設けられる第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用いて封止することで、外力等の歪みが生じても発光装置３０００が壊れにくくなる。
また、図３６（Ｂ）に示すように、基板３００１、基板３００３、第１の封止領域３００７、及び第２の封止領域３００９に囲まれた領域には、第１の領域３０１１が形成される。また、基板３００１、基板３００３、発光素子３００５、及び第１の封止領域３００７に囲まれた領域には、第２の領域３０１３が形成される。
第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、例えば、希ガスまたは窒素ガス等の不活性ガスが充填されていると好ましい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹脂が充填されていると好ましい。なお、第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、大気圧状態よりも減圧状態であると好ましい。
また、図３６（Ｂ）に示す構成の変形例を図３６（Ｃ）に示す。図３６（Ｃ）は、発光装置３０００の変形例を示す断面図である。
図３６（Ｃ）は、基板３００３の一部に凹部を設け、該凹部に乾燥剤３０１８を設ける構成である。それ以外の構成については、図３６（Ｂ）に示す構成と同じである。
乾燥剤３０１８としては、化学吸着によって水分等を吸着する物質、または物理吸着によって水分等を吸着する物質を用いることができる。例えば、乾燥剤３０１８として用いることができる物質としては、アルカリ金属の酸化物、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）、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、シリカゲル等が挙げられる。
次に、図３６（Ｂ）に示す発光装置３０００の変形例について、図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）を用いて説明する。なお、図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、図３６（Ｂ）に示す発光装置３０００の変形例を説明する断面図である。
図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す発光装置は、第２の封止領域３００９を設けずに、第１の封止領域３００７とした構成である。また、図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す発光装置は、図３６（Ｂ）に示す第２の領域３０１３の代わりに領域３０１４を有する。
領域３０１４としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。
領域３０１４として、上述の材料を用いることで、いわゆる固体封止の発光装置とすることができる。
また、図３７（Ｂ）に示す発光装置は、図３７（Ａ）に示す発光装置の基板３００１側に、基板３０１５を設ける構成である。
基板３０１５は、図３７（Ｂ）に示すように凹凸を有する。凹凸を有する基板３０１５を、発光素子３００５の光を取り出す側に設ける構成とすることで、発光素子３００５からの光の取出し効率を向上させることができる。なお、図３７（Ｂ）に示すような凹凸を有する構造の代わりに、拡散板として機能する基板を設けてもよい。
また、図３７（Ｃ）に示す発光装置は、図３７（Ａ）に示す発光装置が基板３００１側から光を取り出す構造であったのに対し、基板３００３側から光を取り出す構造である。
図３７（Ｃ）に示す発光装置は、基板３００３側に基板３０１５を有する。それ以外の構成は、図３７（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
また、図３７（Ｄ）に示す発光装置は、図３７（Ｃ）に示す発光装置の基板３００３、３０１５を設けずに、基板３０１６を設ける構成である。
基板３０１６は、発光素子３００５の近い側に位置する第１の凹凸と、発光素子３００５の遠い側に位置する第２の凹凸と、を有する。図３７（Ｄ）に示す構成とすることで、発光素子３００５からの光の取出し効率をさらに、向上させることができる。
したがって、本実施の形態に示す構成を実施することにより、水分や酸素などの不純物による発光素子の劣化が抑制された発光装置を実現することができる。または、本実施の形態に示す構成を実施することにより、光取出し効率の高い発光装置を実現することができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態１０）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を様々な照明装置及び電子機器に適用する一例について、図３８及び図３９を用いて説明する。
本発明の一態様の発光素子を、可撓性を有する基板上に作製することで、曲面を有する発光領域を有する電子機器、照明装置を実現することができる。
また、本発明の一態様を適用した発光装置は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、ダッシュボードや、フロントガラス、天井等に照明を設置することもできる。
図３８（Ａ）は、多機能端末３５００の一方の面の斜視図を示し、図３８（Ｂ）は、多機能端末３５００の他方の面の斜視図を示している。多機能端末３５００は、筐体３５０２に表示部３５０４、カメラ３５０６、照明３５０８等が組み込まれている。本発明の一態様の発光装置を照明３５０８に用いることができる。
照明３５０８は、本発明の一態様の発光装置を用いることで、面光源として機能する。したがって、ＬＥＤに代表される点光源と異なり、指向性が少ない発光が得られる。例えば、照明３５０８とカメラ３５０６とを組み合わせて用いる場合、照明３５０８を点灯または点滅させて、カメラ３５０６により撮像することができる。照明３５０８としては、面光源としての機能を有するため、自然光の下で撮影したような写真を撮影することができる。
なお、図３８（Ａ）、（Ｂ）に示す多機能端末３５００は、図３１（Ａ）乃至図３１（Ｇ）に示す電子機器と同様に、様々な機能を有することができる。
また、筐体３５０２の内部に、スピーカ、センサ（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）、マイクロフォン等を有することができる。また、多機能端末３５００の内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、多機能端末３５００の向き（縦か横か）を判断して、表示部３５０４の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
表示部３５０４は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部３５０４に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部３５０４に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。なお、表示部３５０４に本発明の一態様の発光装置を適用してもよい。
図３８（Ｃ）は、防犯用のライト３６００の斜視図を示している。ライト３６００は、筐体３６０２の外側に照明３６０８を有し、筐体３６０２には、スピーカ３６１０等が組み込まれている。本発明の一態様の発光装置を照明３６０８に用いることができる。
ライト３６００としては、例えば、照明３６０８を握持する、掴持する、または保持することで発光することができる。また、筐体３６０２の内部には、ライト３６００からの発光方法を制御できる電子回路を備えていてもよい。該電子回路としては、例えば、１回または間欠的に複数回、発光が可能なような回路としてもよいし、発光の電流値を制御することで発光の光量が調整可能なような回路としてもよい。また、照明３６０８の発光と同時に、スピーカ３６１０から大音量の警報音が出力されるような回路を組み込んでもよい。
ライト３６００としては、あらゆる方向に発光することが可能なため、例えば、暴漢等に向けて光、または光と音で威嚇することができる。また、ライト３６００にデジタルスチルカメラ等のカメラ、撮影機能を有する機能を備えてもよい。
図３９は、発光素子を室内の照明装置８５０１として用いた例である。なお、発光素子は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８５０２を形成することもできる。本実施の形態で示す発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置８５０３を備えても良い。また、照明装置８５０１、８５０２、８５０３に、タッチセンサを設けて、電源のオンまたはオフを行ってもよい。
また、発光素子をテーブルの表面側に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置８５０４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光素子を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
以上のようにして、本発明の一態様の発光装置を適用して照明装置及び電子機器を得ることができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図４０（Ａ）に、素子構造の詳細を表１及び表２に、それぞれ示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
Figure 0006884005
Figure 0006884005
Figure 0006884005
＜発光素子の作製＞
≪発光素子１の作製≫
基板６５０上にＩＴＳＯを厚さが１１０ｎｍになるよう形成することで、電極６５１を形成した。なお、電極６５１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、電極６５１上にバッファ層６３１として、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を厚さが２ｎｍになるように蒸着し、続いて、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を厚さが５ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電子注入層６３２として、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を厚さが０．１５ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電子輸送層６３３として、ＢＰｈｅｎを厚さが１０ｎｍになるよう蒸着し、続いて、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）を厚さが２０ｎｍになるよう蒸着した。
次に、発光層６３４として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）と、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ））と、を重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ））が０．８：０．２：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔輸送層６３５として、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を、厚さが２０ｎｍになるよう蒸着した。
次に、正孔注入層６３６として、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）と、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）とを重量比（ＰＣＰＰｎ：ＭｏＯ３）が１：０．５、厚さが３０ｎｍになるよう共蒸着した。
次に、バッファ層６３７として、ＢＰｈｅｎを１０ｎｍになるよう蒸着した。続いて、バッファ層６３８として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さが１ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電極６５２として、銀（Ａｇ）及びマグネシウム（Ｍｇ）の合金膜と、アルミニウム（Ａｌ）膜とを、それぞれ厚さが１５ｎｍと、２００ｎｍとになるよう順次形成した。なお、Ａｇ及びＭｇの合金膜としては、体積比（Ａｇ：Ｍｇ）が１：０．１となるように蒸着した。
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、有機ＥＬ用シール材を用いて封止するための基板６６０を、有機材料を形成した基板６５０に固定することで、発光素子１を封止した。具体的には、基板６５０に形成した有機材料の周囲にシール材を塗布し、該基板６５０と基板６６０とを貼り合わせ、波長が３６５ｎｍの紫外光をシール材に６Ｊ／ｃｍ２照射し、８０℃にて１時間熱処理した。以上の工程により発光素子１を得た。
≪発光素子２乃至６の作製≫
発光素子２乃至６は、先に示す発光素子１と、バッファ層６３７及びバッファ層６３８の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
発光素子２のバッファ層６３７として、ＢＰｈｅｎを１０ｎｍになるよう蒸着した。なお、発光素子２においては、バッファ層６３８を形成せずにバッファ層６３７上に電極６５２を形成した。
発光素子３においては、バッファ層６３７を形成せず、正孔注入層６３６上にバッファ層６３８として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さが１ｎｍになるよう蒸着した。
発光素子４においては、バッファ層６３７及びバッファ層６３８を形成せず、正孔注入層６３６上に電極６５２を形成した。
発光素子５のバッファ層６３７として、ＣｕＰｃを厚さが２ｎｍになるよう蒸着し、続いて、ＢＰｈｅｎを５ｎｍになるよう蒸着した。また、バッファ層６３７上にバッファ層６３８として、Ｌｉ２Ｏを厚さが０．１５ｎｍになるよう蒸着した。
発光素子６のバッファ層６３７として、ＣｕＰｃを厚さが２ｎｍになるよう蒸着し、続いて、ＢＰｈｅｎを５ｎｍになるよう蒸着した。また、バッファ層６３７上にバッファ層６３８として、Ｌｉ２Ｏを厚さが０．１５ｎｍになるよう蒸着した。また、バッファ層６３８上にバッファ層６３９として、ＢＰｈｅｎを厚さが１０ｎｍになるよう蒸着した。
＜発光素子の特性＞
作製した発光素子１乃至６の輝度−電流密度特性を図４１に示す。また、電流密度−電圧特性を図４２に示す。また、電流効率−輝度特性を図４３に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
また、発光素子１乃至６に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトル（ＥＬスペクトル）を図４４に示す。なお、図４４において縦軸は、各電界発光スペクトルの最大値で規格化した発光強度（ＥＬ強度）である。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子１乃至６の素子特性を表３に示す。
Figure 0006884005
図４４に示すように、発光素子１、２、４、５、及び６からは電界発光スペクトルのピーク波長が６１８ｎｍ付近の赤色の発光が得られた。なお、発光素子３からは１ｃｄ／ｍ２を超える輝度の発光が得られなかった。
また、図４２及び表３に示すように、発光素子１、５、及び６においては、３．３Ｖで１０００ｃｄ／ｍ２程度の輝度を示す発光が得られており、駆動電圧の低い発光素子である。一方、発光素子２及び４は、駆動電圧が高い。すなわち、バッファ層６３７及びバッファ層６３８を有する発光素子は、駆動電圧が低減された発光素子である。
また、図４３及び表３に示すように、発光素子１、５、及び６は高い電流効率が得られている。一方、発光素子４は電流効率が低い結果であり、最大輝度が２８０ｃｄ／ｍ２と低い結果であった。そのため、発光素子１、５、及び６は、高い電力効率が得られている。すなわち、バッファ層６３７及びバッファ層６３８を有する発光素子は、消費電力が低減された発光素子である。
また、発光素子６のように、バッファ層６３９を有する発光素子であっても低い駆動電圧と、高い電流効率を示している。なお、発光素子６において、発光素子１および５と比べて電流効率がやや低い値である原因は、発光素子６がバッファ層６３９を有しており、発光素子６の一対の電極（電極６５１及び電極６５２）間の距離が、他の発光素子（発光素子１、２、３、４、及５）より大きいために、一対の電極間の光学距離が異なるからである。
以上のように、本発明の一態様により、駆動電圧の低減された発光素子を提供することができる。また、消費電力が低減された発光素子を提供することができる。
本実施例に示す構成は、他の実施例および他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
本実施例では、本発明の一態様のタンデム型の発光素子の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図４０（Ｂ）に、素子構造の詳細を表３及び表４に、それぞれ示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。なお、他の化合物については、実施例１を参酌すればよい。
Figure 0006884005
Figure 0006884005
Figure 0006884005
＜発光素子の作製＞
≪発光素子７の作製≫
基板６５０上にアルミニウムとニッケルとランタンの合金膜（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜）を厚さが２００ｎｍになるよう形成した。次に、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜上にチタン（Ｔｉ）膜を厚さ６ｎｍになるように形成後、３００℃にて１時間のベーク処理を行うことで、Ｔｉ膜を酸化し、チタン酸化膜を形成した。次に、ＩＴＳＯ膜を厚さが４５ｎｍになるよう形成した。以上の工程により、電極６５１を形成した。なお、電極６５１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、電極６５１上にバッファ層６３１（１）として、ＰＣＰＰｎと、ＭｏＯ３とを重量比（ＰＣＰＰｎ：ＭｏＯ３）が１：０．５、厚さが２５ｎｍになるよう共蒸着、続いて、バッファ層６３１（２）として、ＣｕＰｃを厚さが２ｎｍになるように蒸着し、続いて、ＢＰｈｅｎを厚さが５ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電子注入層６３２として、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を厚さが０．１５ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電子輸送層６３３として、ＢＰｈｅｎを厚さが１０ｎｍになるよう蒸着し、続いて、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）を厚さが１０ｎｍになるよう蒸着した。
次に、発光層６３４として、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、を重量比（ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）が１：０．０５になるように、且つ厚さが２５ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔輸送層６３５として、ＰＣＰＰｎを厚さが１５ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電荷発生層を兼ねる正孔注入層６３６として、ＰＣＰＰｎと、ＭｏＯ３とを重量比（ＰＣＰＰｎ：ＭｏＯ３）が１：０．５、厚さが１０ｎｍになるよう共蒸着した。
次に、バッファ層６４１として、ＣｕＰｃを厚さが２ｎｍになるように蒸着し、続いて、ＢＰｈｅｎを厚さが５ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電子注入層６４２として、Ｌｉ２Ｏを厚さが０．１５ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電子輸送層６４３として、ＢＰｈｅｎを厚さが１０ｎｍになるよう蒸着し、続いて、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを厚さが２０ｎｍになるよう蒸着した。
次に、発光層６４４として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、ビス［２−（５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ）−４，６−ジメチルフェニル−κＣ］（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｐｍ））と、を重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｐｍ））が１：０．０６になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、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）と、（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））と、を重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ））が０．７：０．３：０．０６になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔輸送層６４５として、ＢＰＡＦＬＰを、厚さが２０ｎｍになるよう蒸着した。
次に、正孔注入層６４６として、ＰＣＰＰｎと、ＭｏＯ３とを重量比（ＰＣＰＰｎ：ＭｏＯ３）が１：０．５、厚さが２５ｎｍになるよう共蒸着した。
次に、バッファ層６４７として、ＢＰｈｅｎを１０ｎｍになるよう蒸着した。続いて、バッファ層６４８として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さが１ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電極６５２として、Ａｇ及びＭｇの合金膜と、ＩＴＯ膜とを、それぞれ厚さが１５ｎｍと、７０ｎｍとになるよう順次形成した。なお、Ａｇ及びＭｇの合金膜としては、体積比（Ａｇ：Ｍｇ）が１：０．１となるように蒸着した。
また、発光素子７に重畳する光学素子６７０とするため、基板６６０上に赤色のカラーフィルタ（ＣＦ Ｒｅｄ）を２．１μｍの厚さで形成した。
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、有機ＥＬ用シール材を用いて封止するための光学素子６７０を有する基板６６０を、有機材料を形成した基板６５０に固定することで、発光素子７を封止した。具体的には、基板６５０に形成した有機材料の周囲にシール材を塗布し、該基板６５０と基板６６０とを貼り合わせ、波長が３６５ｎｍの紫外光をシール材に６Ｊ／ｃｍ２照射し、８０℃にて１時間熱処理した。以上の工程により発光素子７を得た。
≪発光素子８及び９の作製≫
発光素子８及び９は、先に示す発光素子７と、電極６５１、バッファ層６３１（１）、及び光学素子６７０の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子７と同様の作製方法とした。
発光素子８の電極６５１として、厚さが２００ｎｍのＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜、及び厚さが６ｎｍのチタン酸化膜上に、ＩＴＳＯ膜を厚さが１０ｎｍになるよう形成した。
次に、電極６５１上にバッファ層６３１（１）として、ＰＣＰＰｎと、ＭｏＯ３とを重量比（ＰＣＰＰｎ：ＭｏＯ３）が１：０．５、厚さが２０ｎｍになるよう共蒸着した。
また、発光素子８に重畳する光学素子６７０とするため、基板６６０上に緑のカラーフィルタ（ＣＦ Ｇｒｅｅｎ）を１．２μｍの厚さで形成した。
発光素子９の電極６５１として、厚さが２００ｎｍのＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜、及び厚さが６ｎｍのチタン酸化膜上に、ＩＴＳＯ膜を厚さが７５ｎｍになるよう形成した。
次に、電極６５１上にバッファ層６３１（１）として、ＰＣＰＰｎと、ＭｏＯ３とを重量比（ＰＣＰＰｎ：ＭｏＯ３）が１：０．５、厚さが１５ｎｍになるよう共蒸着した。
また、発光素子９に重畳する光学素子６７０とするため、基板６６０上に青のカラーフィルタ（ＣＦ Ｂｌｕｅ）を０．８μｍの厚さで形成した。
＜発光素子の特性＞
作製した発光素子７乃至９の輝度−電流密度特性を図４５に示す。また、電流密度−電圧特性を図４６に示す。また、電流効率−輝度特性を図４７に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
また、発光素子７乃至９に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトル（ＥＬスペクトル）を図４８に示す。なお、図４８において縦軸は、各電界発光スペクトルの最大値で規格化した発光強度（ＥＬ強度）である。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子７乃至９の素子特性を表６に示す。
Figure 0006884005
図４８に示すように、発光素子７、８、及び９の電界発光スペクトルのピーク波長はそれぞれ６１６ｎｍ、５４１ｎｍ、及び４６６ｎｍであり、赤色、緑色、及び青色の発光を示した。また、発光素子７、８、及び９の電界発光スペクトルの半値全幅はそれぞれ４０ｎｍ、３１ｎｍ、及び１７ｎｍであり、色純度の高い発光を示した。これは、発光素子７乃至９が、一対の電極（電極６５１及び電極６５２）間でマイクロキャビティ構造を有するためである。
また、図４６及び表６に示すように、発光素子７、８、及び９においては、タンデム型の発光素子としては低い駆動電圧であった。すなわち、本発明の一態様の構成を有する発光素子は、駆動電圧が低減された発光素子である。
また、図４７及び表６に示すように、発光素子７、８、及び９は、それぞれ赤色、緑色、青色を呈する発光素子として、高い電流効率が得られた。すなわち、本発明の一態様の構成を有する発光素子は、消費電力が低減された発光素子である。
次に、上記作製した発光素子７乃至９を表示装置に用いた場合における、該表示装置の消費電力を見積もった。
本実施例においては、表示領域の縦横比が１６：９で、対角サイズが４．３インチで、面積が５０．９７ｃｍ２である表示装置において、開口率が３５％と仮定して、表示装置の消費電力を見積もった。また、該仕様の表示装置において、色温度が６５００Ｋの白色（色度（ｘ，ｙ）が（０．３１３，０．３２９））を３００ｃｄ／ｍ２で表示領域全面に表示させたときの発光素子及び表示装置の特性を見積もった。
その結果、発光素子７乃至９を上記仕様の表示装置に用いた場合においては、発光素子７の輝度が６１７ｃｄ／ｍ２、発光素子８の輝度が１７７１ｃｄ／ｍ２、発光素子９の輝度が１８３ｃｄ／ｍ２の時に、色温度が６５００Ｋの白色（色度（ｘ，ｙ）が（０．３１３，０．３２９））を３００ｃｄ／ｍ２で表示領域全面に表示させることができ、この時に表示装置の消費電力は６０１ｍＷと見積もることができた。
また、全米テレビジョン放送方式標準化委員会（ＮＴＳＣ）が策定した色域規格に対して該表示装置が表示可能な領域は、ＣＩＥ１９７６色度座標における面積比（ＮＴＳＣ比）で、１１４％と見積もられ、高い色再現性を示すことが分かった。
以上のように、本発明の一態様により、駆動電圧の低減された発光素子を提供することができる。また、消費電力が低減された発光素子を提供することができる。また、色純度の高い発光素子を提供することができる。また、色再現性の高い表示装置を提供することができる。
本実施例に示す構成は、他の実施例および他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
ＡＮＯ 配線
Ｃ１ 容量素子
Ｃ２ 容量素子
ＣＳＣＯＭ 配線
ＧＤ 駆動回路
ＧＬ 走査線
ＧＬ１ 走査線
ＧＬ２ 走査線
ＭＬ 配線
ＳＬ１ 信号線
ＳＬ２ 信号線
ＳＤ 駆動回路
ＶＣＯＭ１ 配線
ＶＣＯＭ２ 配線
１００ ＥＬ層
１０１ 電極
１０１ａ 導電層
１０１ｂ 導電層
１０１ｃ 導電層
１０２ 電極
１０３ 電極
１０３ａ 導電層
１０３ｂ 導電層
１０４ 電極
１０４ａ 導電層
１０４ｂ 導電層
１０６ 発光ユニット
１０８ 発光ユニット
１１０ 発光層
１１０Ｂ 発光層
１１０Ｇ 発光層
１１０Ｒ 発光層
１１１ バッファ層
１１２ 電子注入層
１１３ 電子輸送層
１１５ 正孔輸送層
１１６ 正孔注入層
１１７ バッファ層
１１８ バッファ層
１１９ バッファ層
１２０ 発光層
１２２ 電子注入層
１２３ 電子輸送層
１２５ 正孔輸送層
１２６ 正孔注入層
１２７ バッファ層
１２８ バッファ層
１３０ 発光層
１３１ ホスト材料
１３２ ゲスト材料
１４０ 発光層
１４０ａ 発光層
１４０ｂ 発光層
１４１ ホスト材料
１４１＿１ 有機化合物
１４１＿２ 有機化合物
１４２ ゲスト材料
１４５ 隔壁
１５０ 発光素子
１５２ 発光素子
１５４ 発光素子
１５６ 発光素子
１８０ 発光層
２００ 基板
２２０ 基板
２２１Ｂ 領域
２２１Ｇ 領域
２２１Ｒ 領域
２２２Ｂ 領域
２２２Ｇ 領域
２２２Ｒ 領域
２２３ 遮光層
２２４Ｂ 光学素子
２２４Ｇ 光学素子
２２４Ｒ 光学素子
２６０ａ 発光素子
２６０ｂ 発光素子
２６２ａ 発光素子
２６２ｂ 発光素子
３００ 表示装置
３０２ 画素
３１５ シール材
３３１ 配向膜
３３２ 配向膜
３３５ 構造体
３３７ 導電体
３３９ 導電性材料
３５０ 液晶素子
３５１ 電極
３５１Ａ 導電膜
３５１Ｂ 反射膜
３５１Ｃ 導電膜
３５１Ｈ 開口部
３５２ 電極
３５３ 液晶層
３５４ 中間膜
３７０ 基板
３７０Ｄ 機能膜
３７０Ｐ 機能膜
３７１ 絶縁膜
３７３ 遮光層
３７５ 着色層
３７７ フレキシブルプリント基板
５０１Ａ 絶縁膜
５０１Ｃ 絶縁膜
５０２ 画素部
５０５ 接合層
５１１Ｂ 導電膜
５１１Ｃ 導電膜
５１９Ｂ 端子
５１９Ｃ 端子
５２０ 機能層
５２１ 絶縁膜
５２２ 接続部
５２８ 絶縁膜
５５０ 発光素子
５５１ 電極
５５２ 電極
５５３ 発光層
５７０ 基板
５７５ 着色層
５８１ トランジスタ
５８２ トランジスタ
５８５ トランジスタ
５８６ トランジスタ
６００ 表示装置
６０１ 信号線駆動回路部
６０２ 画素部
６０３ 走査線駆動回路部
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 領域
６０７ａ 封止層
６０７ｂ 封止層
６０７ｃ 封止層
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ
６１０ 素子基板
６１１ トランジスタ
６１２ トランジスタ
６１３ 下部電極
６１４ 隔壁
６１６ ＥＬ層
６１７ 上部電極
６１８ 発光素子
６２１ 光学素子
６２２ 遮光層
６２３ トランジスタ
６２４ トランジスタ
６３１ バッファ層
６３２ 電子注入層
６３３ 電子輸送層
６３４ 発光層
６３５ 正孔輸送層
６３６ 正孔注入層
６３７ バッファ層
６３８ バッファ層
６３９ バッファ層
６４１ バッファ層
６４２ 電子注入層
６４３ 電子輸送層
６４４ 発光層
６４５ 正孔輸送層
６４６ 正孔注入層
６４７ バッファ層
６５０ 基板
６５１ 電極
６５２ 電極
６６０ 基板
６７０ 光学素子
６８３ 液滴吐出装置
６８４ 液滴
６８５ 組成物を含む層
８０１ 画素回路
８０２ 画素部
８０４ 駆動回路部
８０４ａ 走査線駆動回路
８０４ｂ 信号線駆動回路
８０６ 保護回路
８０７ 端子部
８５２ トランジスタ
８５４ トランジスタ
８６２ 容量素子
８７２ 発光素子
１００１ 基板
１００２ 下地絶縁膜
１００３ ゲート絶縁膜
１００６ ゲート電極
１００７ ゲート電極
１００８ ゲート電極
１０２０ 層間絶縁膜
１０２１ 層間絶縁膜
１０２２ 電極
１０２４Ｂ 下部電極
１０２４Ｇ 下部電極
１０２４Ｒ 下部電極
１０２４Ｙ 下部電極
１０２５ 隔壁
１０２６ 上部電極
１０２８ ＥＬ層
１０２８Ｂ 発光層
１０２８Ｇ 発光層
１０２８Ｒ 発光層
１０２８Ｙ 発光層
１０２９ 封止層
１０３１ 封止基板
１０３２ シール材
１０３３ 基材
１０３４Ｂ 着色層
１０３４Ｇ 着色層
１０３４Ｒ 着色層
１０３４Ｙ 着色層
１０３５ 遮光層
１０３６ オーバーコート層
１０３７ 層間絶縁膜
１０４０ 画素部
１０４１ 駆動回路部
１０４２ 周辺部
１４００ 液滴吐出装置
１４０２ 基板
１４０３ 液滴吐出手段
１４０４ 撮像手段
１４０５ ヘッド
１４０６ 空間
１４０７ 制御手段
１４０８ 記憶媒体
１４０９ 画像処理手段
１４１０ コンピュータ
１４１１ マーカー
１４１２ ヘッド
１４１３ 材料供給源
１４１４ 材料供給源
２０００ タッチパネル
２００１ タッチパネル
２５０１ 表示装置
２５０２Ｒ 画素
２５０２ｔ トランジスタ
２５０３ｃ 容量素子
２５０３ｇ 走査線駆動回路
２５０３ｓ 信号線駆動回路
２５０３ｔ トランジスタ
２５０９ ＦＰＣ
２５１０ 基板
２５１０ａ 絶縁層
２５１０ｂ 可撓性基板
２５１０ｃ 接着層
２５１１ 配線
２５１９ 端子
２５２１ 絶縁層
２５２８ 隔壁
２５５０Ｒ 発光素子
２５６０ 封止層
２５６７ＢＭ 遮光層
２５６７ｐ 反射防止層
２５６７Ｒ 着色層
２５７０ 基板
２５７０ａ 絶縁層
２５７０ｂ 可撓性基板
２５７０ｃ 接着層
２５８０Ｒ 発光モジュール
２５９０ 基板
２５９１ 電極
２５９２ 電極
２５９３ 絶縁層
２５９４ 配線
２５９５ タッチセンサ
２５９７ 接着層
２５９８ 配線
２５９９ 接続層
２６０１ パルス電圧出力回路
２６０２ 電流検出回路
２６０３ 容量
２６１１ トランジスタ
２６１２ トランジスタ
２６１３ トランジスタ
２６２１ 電極
２６２２ 電極
３０００ 発光装置
３００１ 基板
３００３ 基板
３００５ 発光素子
３００７ 封止領域
３００９ 封止領域
３０１１ 領域
３０１３ 領域
３０１４ 領域
３０１５ 基板
３０１６ 基板
３０１８ 乾燥剤
３５００ 多機能端末
３５０２ 筐体
３５０４ 表示部
３５０６ カメラ
３５０８ 照明
３６００ ライト
３６０２ 筐体
３６０８ 照明
３６１０ スピーカ
７１２１ 筐体
７１２２ 表示部
７１２３ キーボード
７１２４ ポインティングデバイス
７２００ ヘッドマウントディスプレイ
７２０１ 装着部
７２０２ レンズ
７２０３ 本体
７２０４ 表示部
７２０５ ケーブル
７２０６ バッテリ
７３００ カメラ
７３０１ 筐体
７３０２ 表示部
７３０３ 操作ボタン
７３０４ シャッターボタン
７３０５ 結合部
７３０６ レンズ
７４００ ファインダー
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ ボタン
７５００ ヘッドマウントディスプレイ
７５０１ 筐体
７５０２ 表示部
７５０３ 操作ボタン
７５０４ 固定具
７５０５ レンズ
７５１０ ヘッドマウントディスプレイ
７７０１ 筐体
７７０２ 筐体
７７０３ 表示部
７７０４ 操作キー
７７０５ レンズ
７７０６ 接続部
８５０１ 照明装置
８５０２ 照明装置
８５０３ 照明装置
８５０４ 照明装置
９０００ 筐体
９００１ 表示部
９００３ スピーカ
９００５ 操作キー
９００６ 接続端子
９００７ センサ
９００８ マイクロフォン
９０５０ 操作ボタン
９０５１ 情報
９０５２ 情報
９０５３ 情報
９０５４ 情報
９０５５ ヒンジ
９１００ 携帯情報端末
９１０１ 携帯情報端末
９１０２ 携帯情報端末
９２００ 携帯情報端末
９２０１ 携帯情報端末
９３００ テレビジョン装置
９３０１ スタンド
９３１１ リモコン操作機
９５００ 表示装置
９５０１ 表示パネル
９５０２ 表示領域
９５０３ 領域
９５１１ 軸部
９５１２ 軸受部
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

Claims (16)

  1. 陰極と、陽極と、発光層と、第１の層と、第２の層と、第３の層と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の層は、前記陰極と前記発光層との間に挟持され、
    前記第２の層は、前記発光層と前記第３の層との間に挟持され、且つ、前記第３の層と接する領域を有し、
    前記第３の層は、前記第２の層と前記陽極との間に挟持され、且つ、前記陽極と接する領域を有し、
    前記第１の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、
    前記第３の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、
    前記第２の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有する、発光素子。
  2. 陰極と、
    前記陰極上の第１の層と、
    前記第１の層上の発光層と、
    前記発光層上の第２の層と、
    前記第２の層上に接する領域を有する第３の層と、
    前記第３の層上に接する領域を有する陽極と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、
    前記第３の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、
    前記第２の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有する、発光素子。
  3. 陰極と、陽極と、発光層と、第１の層と、第２の層と、第３の層と、第４の層と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の層は、前記陰極と前記発光層との間に挟持され、
    前記第２の層は、前記発光層と前記第３の層との間に挟持され、且つ、前記第３の層と接する領域を有し、
    前記第３の層は、前記第２の層と前記第４の層との間に挟持され、且つ、前記第４の層と接する領域を有し、
    前記第４の層は、前記第３の層と前記陽極との間に挟持され、且つ、前記陽極と接する領域を有し、
    前記第１の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、
    前記第３の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、
    前記第２の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有し、
    前記第４の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有する、発光素子。
  4. 陰極と、
    前記陰極上の第１の層と、
    前記第１の層上の発光層と、
    前記発光層上の第２の層と、
    前記第２の層上に接する領域を有する第３の層と、
    前記第３の層上に接する領域を有する第４の層と、
    前記第４の層上に接する領域を有する陽極と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、
    前記第３の層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有し、
    前記第２の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有し、
    前記第４の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有する、発光素子。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
    前記発光層と前記第２の層との間に、さらに第５の層を有し、
    前記第５の層は、前記第２の層と接する領域を有し、
    前記第５の層は、正孔を輸送する機能を有する材料と、電子受容体と、を有する、発光素子。
  6. 請求項５において、
    前記正孔を輸送する機能を有する材料は、π電子過剰型複素芳香環骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一を有し、
    前記電子受容体は、遷移金属酸化物を有する、発光素子。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    前記陰極と前記第１の層との間に、さらに第６の層を有し、
    前記第６の層は、前記第１の層と接する領域を有し、
    前記第６の層は、電子を輸送する機能を有する材料を有する、発光素子。
  8. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    前記電子を輸送する機能を有する材料は、π電子不足型複素芳香環骨格を有する、発光素子。
  9. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    前記電子を輸送する機能を有する材料は、バソフェナントロリンまたはトリス（８−キノリノラト）アルミニウムを有する、発光素子。
  10. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
    前記第１の層及び前記第３の層は、π電子不足型複素芳香環骨格を有する材料を含まない領域を有する、発光素子。
  11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
    前記アルカリ金属または前記アルカリ土類金属は、リチウムまたはカルシウムである、発光素子。
  12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
    前記陽極は、銀を有する、発光素子。
  13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
    前記陰極または前記陽極の少なくとも一方は、インジウムまたは亜鉛の少なくとも一を含む金属酸化物を有する、発光素子。
  14. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の発光素子と、
    トランジスタと、を有し、
    前記トランジスタは、前記陰極と電気的に接続されている、表示装置。
  15. 請求項１４に記載の表示装置と、
    筐体またはタッチセンサの少なくとも一と、を有する電子機器。
  16. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の発光素子と、
    筐体またはタッチセンサの少なくとも一と、を有する照明装置。
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