JPWO2019234562A1 - 発光装置、表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

新規発光装置を提供する。または、表示品質の良好な発光装置または表示装置を提供する。または、表示品質の良好な表示部を有する電子機器を提供する。第１の発光素子と光散乱層とを有する第１の画素と、第２の発光素子と第１の色変換層を有する第２の画素とを有し、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は発光中心物質が有機化合物であり、前記光散乱層は前記第１の発光素子から発する光を散乱する第１の物質を含み、前記第１の色変換層は前記第２の発光素子から発する光を吸収して発光する第２の物質を含み、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子は、微小共振構造を有する発光装置を提供する。

Description

本発明の一態様は、発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、発光装置、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、製造方法に関するものである。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）に関するものである。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、撮像装置、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。

有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光素子（有機ＥＬ素子）の実用化が進んでいる。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に有機化合物からなる発光材料を含む層（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子に電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギーを利用することにより、当該発光材料からの発光を得ることができる。

このような発光素子は自発光型であるためディスプレイの画素として用いると、液晶素子に比べて視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適である。また、このような発光素子を用いたディスプレイは、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。

当該発光素子をフルカラーディスプレイの画素として用いる場合、少なくとも赤、緑および青の三色の光を得る必要があるが、そのための代表的な方法は大きくわけて二種類ある。一つはそれぞれの発光色の発光を呈する発光素子を用いる方法であり、もう一つはすべての発光素子が同じ発光色の光を呈しつつ、当該発光を画素ごとに所望の光に変える方法である。

前者は光のロスが少ないため、発光効率的に有利であり、後者は画素ごとに発光素子の作り分けが必要ないため、製造が容易であり歩留まりも上がりやすく、コスト的に有利である。

なお、上記発光を画素ごとに所望の光に変える方法において発光素子からの発光を所望の光に変える方法としては、代表的には、発光素子からの発光の一部をカットすることで所望の光を得る方法と、当該光を変換することで所望の光を得る方法とがあるが、単純に得られた発光の一部をカットする前者と比較して、後者は変換の効率によるがエネルギーのロスの少ない消費電力の小さい発光装置を得やすい構成であると言える。

上記光を変換することで所望の光を得る方法としては、フォトルミネッセンスを利用した色変換層が用いられている。色変換層には、光を吸収して励起され発光する物質が含まれる。古くから有機化合物を利用した色変換層が存在していたが、近年、量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ、ＱＤ）を用いた色変換層が実用化されている。

国際公開第２０１６／０９８５７０号パンフレット

そこで、本発明の一態様では、新規発光装置を提供することを目的とする。または、表示品質の良好な発光装置または表示装置を提供することを目的とする。または、表示品質の良好な表示部を有する電子機器を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。

本発明の一態様は、第１の発光素子と光散乱層とを有する第１の画素と、第２の発光素子と第１の色変換層を有する第２の画素とを有し、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は発光中心物質が有機化合物であり、前記光散乱層は前記第１の発光素子から発する光を散乱する第１の物質を含み、前記第１の色変換層は前記第２の発光素子から発する光を吸収して発光する第２の物質を含み、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子は、微小共振構造を有する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記微小共振構造が青色の光を強める構成を有する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、第１の発光素子と光散乱層とを有する第１の画素と、第２の発光素子と第１の色変換層を有する第２の画素とを有し、前記第１の発光素子は第１の陽極と、第１の陰極と、前記第１の陽極および前記第１の陰極との間に位置する第１のＥＬ層を有し、前記第２の発光素子は第２の陽極と、第２の陰極と、前記第２の陽極および前記第２の陰極との間に位置する第２のＥＬ層とを有し、前記第１の陽極および前記第１の陰極は、一方が反射電極であり他方が半透過半反射電極であり、前記第２の陽極および前記第２の陰極は、一方が反射電極であり、他方が半透過半反射電極であり、前記第１のＥＬ層および前記第２のＥＬ層は発光中心物質を有し、前記発光中心物質は有機化合物であり、前記光散乱層は前記第１の発光素子から発する光を散乱する第１の物質を含み、前記第１の色変換層は前記第２の発光素子から発する光を吸収して発光する第２の物質を含む発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光装置がさらに第３の画素を有し、前記第３の画素は第３の発光素子と第２の色変換層を有し、前記第３の発光素子は第３の陽極、第３の陰極および前記第３の陽極および前記第３の陰極との間に位置する第３のＥＬ層を有し、前記第３の陽極および前記第３の陰極は、一方が反射電極であり、他方が半透過半反射電極であり、前記第３のＥＬ層は発光中心物質を有し、前記発光中心物質は有機化合物であり、前記第２の色変換層は前記第３の発光素子から発する光を吸収して発光する第３の物質を含む発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記反射電極の前記半透過半反射電極側の界面と、前記半透過半反射電極の前記反射電極側の界面との光学的距離がλ／４（但しλは４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍ）の整数倍である発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光中心物質が発する光のピーク波長が４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍである発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光中心物質が、前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子において共通の物質である発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の物質が酸化チタンの微粒子である発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の物質が量子ドットである発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の画素、前記第２の画素が異なる波長の光を呈する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光装置がさらに第３の画素を有し、前記第３の画素は第３の発光素子と第２の色変換層を有し、前記第２の色変換層は前記第３の発光素子から発する光を吸収して発光する第３の物質を含み、前記第３の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第３の物質が量子ドットである発光装置である。

または、本発明の他の一態様は上記構成において、前記発光中心物質は、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子及び前記第３の発光素子において共通の物質である発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の画素、前記第２の画素および前記第３の画素が異なる波長の光を呈する発光装置である。

または、本発明の一態様は、第１の発光素子を有する第１の画素と、第２の発光素子と、第１の色変換層と、前記第１の色変換層から発する光に指向性を付与する手段とを有する第２の画素とを有し、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は、発光中心物質が有機化合物であり、前記第１の色変換層は、前記第２の発光素子から発する光を吸収して発光する物質を含み、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は第１の発光素子を有する第１の画素と、第２の発光素子と、第１の色変換層とを有する第２の画素とを有し、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は、発光中心物質が有機化合物であり、前記第１の色変換層は、前記第２の発光素子から発する光を吸収して発光する物質を含み、前記第１の色変換層は、前記第１の色変換層から発する光に対して２０％以上８０％以下の反射率を有する半透過半反射層で挟まれており、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の色変換層から発する光のピーク波長をλとすると、前記半透過半反射層に挟まれた部分の光学的距離が、λ／４の整数倍である発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において前記微小共振構造が青色の光を強める構成である発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光中心物質が発する光のピーク波長が４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍである発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光中心物質が、前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子において共通の物質である発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とが同じ構造を有する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の物質が量子ドットである発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の画素、前記第２の画素が異なる波長の光を呈する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光装置がさらに第３の画素を有し、前記第３の画素は第３の発光素子と、第２の色変換層と、前記第２の色変換層から発する光に指向性を付与する手段とを有し、前記第２の色変換層は前記第３の発光素子から発する光を吸収して発光する第３の物質を含み、前記第３の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光装置がさらに第３の画素を有し、前記第３の画素は第３の発光素子と、第２の色変換層とを有し、前記第２の色変換層は前記第３の発光素子から発する光を吸収して発光する第３の物質を含み、前記第２の色変換層は、前記第２の色変換層から発する光に対して２０％以上８０％以下の反射率を有する半透過半反射層で挟まれており、前記第３の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において前記第２の色変換層から発する光のピーク波長をλとすると、前記半透過半反射層に挟まれた部分の光学的距離が、λ／２の整数倍である発光装置。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第３の物質が量子ドットである発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光中心物質は、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子及び前記第３の発光素子において共通の物質である発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の画素、前記第２の画素および前記第３の画素が異なる波長の光を呈する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器である。

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、トランジスタ、または、基板、を有する発光装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記発光装置と、筐体と、を有する照明装置である。

または、本発明の他の一態様は、上記発光装置を有する表示装置である。

なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示デバイスを含む。また、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールは、発光装置を有する場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。

本発明の一態様では、新規発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様では、表示品質の良好な発光装置または表示装置を提供することができる。または、本発明の一態様では、表示品質の良好な表示部を有する電子機器を提供することができる。

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、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。

図１（Ａ）乃至図１（Ｃ）は発光装置の概念図。 図２は発光装置の概念図。 図３（Ａ）乃至図３（Ｄ）は発光素子の概略図。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）はアクティブマトリクス型発光装置の概念図。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）はアクティブマトリクス型発光装置の概念図。 図６はアクティブマトリクス型発光装置の概念図。 図７（Ａ）乃至図７（Ｃ）は電子機器を表す図。 図８（Ａ）乃至図８（Ｃ）は電子機器を表す図。 図９は車載表示装置及び照明装置を表す図。 図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は電子機器を表す図。 図１１（Ａ）乃至図１１（Ｃ）は電子機器を表す図。 図１２（Ａ）乃至図１２（Ｃ）は回路構成を表す図。 図１３（Ａ）乃至図１３（Ｃ）は発光装置の概念図。 図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は発光装置の概念図。 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）はアクティブマトリクス型発光装置の概念図。 図１６はアクティブマトリクス型発光装置の概念図。

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は当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

（実施の形態１）
色変換層を用いたフルカラー化技術を用いたディスプレイでは、エネルギーの高い短波長の単色発光（青およびそれより波長の短い光）を用いる。この際、当該青色発光を色変換層を用いずそのまま利用することができれば、変換によるロスがないため、効率的に有利である。

ここで、フルカラーディスプレイの色再現性に注目すると、より豊かな色域を表現するためには、色純度の良好な光を得る事が肝要である。有機化合物からの発光は、無機化合物からの発光と比較して、ブロードなスペクトルを有していることが多く、十分な色純度を有する発光を得るために微小共振構造（マイクロキャビティ構造）を利用したスペクトルの狭線化が行われることが好ましい。

実際に、適切なドーパントを用いて、適切に微小共振構造を適用した発光素子では、自然界の色のほぼすべてを再現できる規格であるＢＴ２０２０規格に準ずる青色発光を得る事ができる。

一方、近年、量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ、ＱＤ）を用いた色変換技術が液晶ディスプレイなどの分野において実用化されている。ＱＤは、数ｎｍサイズの半導体ナノ結晶であり、１×１０^３個から１×１０^６個程度の原子から構成されている。ＱＤは、電子や正孔、励起子がその内部に閉じ込められた結果、それらのエネルギー状態が離散的となり、また、サイズに依存してエネルギーシフトする。すなわち、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るため、用いるＱＤ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、ＱＤは、その離散性が位相緩和を制限するため発光スペクトルのピーク幅が狭く、色純度のよい発光を得ることができる。すなわち、ＱＤを用いた色変換層を用いることによって、色純度の高い発光を得ることが可能であり、前述のＢＴ２０２０規格に準ずる発光を得る事も可能である。

ＱＤを用いた色変換層は、有機化合物の発光物質を用いた色変換層と同様に、発光素子から発した光を吸収して再発光するフォトルミネッセンスによって当該発光素子の光をより長波長の光に変換している。

ところで、マイクロキャビティ構造を介して狭線化された光は、画面に垂直に強い指向性を有する光となることが知られている。一方で、上記ＱＤを用いた色変換層を介した光は、ＱＤや発光性の有機化合物から発する光が全方向に向かって放出されることから指向性は殆ど有さない。このような配光特性の大きな違いは、視野角依存性を生み、表示品質の悪化に直結する。特に、テレビなどのように大画面、大人数で視聴される場合、その影響が大きい。

そこで、本発明の一態様の発光装置は、複数の画素を有し、当該画素が発光素子を有する発光装置であって、当該発光素子が微小共振（マイクロキャビティ）構造を有し、当該発光素子が発する光を色変換層を介して射出する画素と、色変換層を介さずに射出する画素とが存在する場合、少なくとも色変換層を介さない画素に光を拡散する機能を有する構造を設ける構成を有する。

光を拡散する機能を有する構造は、発光素子から発する光が発光装置の外部に出てゆく光路上に設けられていれば良い。微小共振構造を有する発光素子から発する光は、強い指向性を有するが、当該光を拡散する機能を有する構造によって拡散されることによってそれを弱めることができ色変換層を介した光と同様の配光特性を有する光とすることができる。これにより上記視野角依存性を低減させることができる。

本発明の一態様は、少なくとも、第１の発光素子と光を散乱する機能を有する構造（光散乱構造）を有する第１の画素と、第２の発光素子と第１の色変換層を有する第２の画素とを有する発光素子である。

上記光を散乱する機能を有する構造は、第１の発光素子からの光を散乱することができればどのようなものでも構わないが、上述のように第１の発光素子が発する光が発光装置の外部に出てゆく光路に設けられている。例えば、色変換層が設けられている所と同じところに設けられていても良いし、封止基板を用いるのであれば、封止基板に設けられていても良い。ガラスや有機樹脂等の封止基板を用いるのであれば、該当する箇所にサンドブラスト法やエッチング法などを用いて凹凸を形成し、光が散乱するようにしても良い。

また、光を散乱する機能を有する構造は、光を散乱する第１の物質を有していても良い。第１の物質としては、酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウムのような無機の微粒子や、シリコーン、ポリスチレン、アクリルなどの無色のポリマー微粒子を分散した有機樹脂などであっても良い。

第１の物質の大きさ（粒径）は、１μｍ乃至１００μｍ程度が好ましい。なお、有機樹脂は、上述した光を散乱する微粒子と屈折率が異なっていれば良く、ＰＭＭＡのようなアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネートなど、無色かつ透明な樹脂が好ましい。例えば、ＰＭＭＡのようなアクリル樹脂を有機樹脂として用いる場合、光を散乱する微粒子としては、上述した無機の微粒子の他、シリコーン微粒子やポリスチレン微粒子を用いることができる。あるいは、ポリスチレンあるいはポリカーボネートを有機樹脂として用いる場合、光を散乱する微粒子としては、上述した無機の微粒子の他、シリコーン微粒子やアクリル微粒子を用いることができる。

上記第１の色変換層は、第２の発光素子からの光を吸収して、異なる波長の光を発する第２の物質を含む層である。当該物質としては、フォトルミネッセンスを呈する無機、有機様々な発光物質を用いることが可能である。特に無機材料である量子ドット（ＱＤ）は、発光スペクトルのピーク幅が狭く、色純度の良好な発光を得られる、無機物質であるため本質的な安定性に優れる、理論的な内部量子効率はほぼ１００％であるなどの理由から好適である。色変換層は、量子ドットが分散された溶媒を塗布および乾燥、焼成することによって形成することができる。また、あらかじめ量子ドットが分散されたシートも開発されている。色ごとの塗り分けは、インクジェットなどの液滴吐出法や、印刷法で行ったり、形成面に塗布し、乾燥や焼成、固化などの定着を行った後、フォトリソグラフィーなどを用いてエッチングしたりして行えばよい。

量子ドットとしては、第１４族元素、第１５族元素、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、金属ハロゲンペロブスカイト類などのナノサイズ粒子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（Ｉｎ_２Ｓｅ_３）、テルル化インジウム（Ｉｎ_２Ｔｅ_３）、硫化インジウム（Ｉｎ_２Ｓ_３）、セレン化ガリウム（Ｇａ_２Ｓｅ_３）、硫化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ_２Ｓ_３）、セレン化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ_２Ｓｅ_３）、テルル化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ_２Ｔｅ_３）、硫化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ_２Ｓ_３）、セレン化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ_２Ｓｅ_３）、テルル化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ_２Ｔｅ_３）、硫化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ_２Ｓ_３）、セレン化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ_２Ｓｅ_３）、テルル化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）、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（Ａｌ_２Ｓ_３）、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）（ＳｎＳ_２）、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）（Ｃｕ_２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｓｅ）、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（Ｆｅ_３Ｏ_４）、硫化鉄（ＩＩ）（ＦｅＳ）、酸化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）、硫化モリブデン（ＩＶ）（ＭｏＳ_２）、酸化バナジウム（ＩＩ）（ＶＯ）、酸化バナジウム（ＩＶ）（ＶＯ_２）、酸化タングステン（ＩＶ）（ＷＯ_２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化チタン（ＴｉＯ_２、Ｔｉ_２Ｏ_５、Ｔｉ_２Ｏ_３、Ｔｉ_５Ｏ_９など）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、窒化ゲルマニウム（Ｇｅ_３Ｎ_４）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、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ＣｕＩｎＳ_２）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、ＣｄＳ_ｘＳｅ_{（１−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。シェルの材料の例としては、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。

第１の色変換層に含まれる、第２の発光素子から発する光を吸収して発光する第２の物質が有機化合物であった場合、当該有機化合物は当該物質に特有の吸収スペクトルを有するため、第２の発光素子からはその吸収に合わせた発光が得られることが好ましい。

第１の色変換層に含まれる第２の物質が無機化合物、特にＱＤであった場合、ＱＤは自身の発光波長よりも短波長側に、短波長の光程吸収強度が高い連続した吸収スペクトルを有する。そのため、第２の発光素子からの発光は、第１の色変換層よりも発光波長の短い発光であれば良い。そのため、各発光素子における発光中心物質は共通の物質で良いので、画素ごとに発光素子の作り分けを行わなくても良く、比較的安価に発光装置を作製することができる。

また、このように画素ごとに発光素子を作り分けない場合、当該発光素子が有する発光中心物質の発光は青色発光（発光のピーク波長が４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍ程度。発光中心物質の発光としては、溶液状態のＰＬスペクトルで算出する。発光素子のＥＬ層を構成する有機化合物の比誘電率は３程度であるため、発光素子の発光スペクトルとの齟齬を避ける目的で、前記発光中心物質を溶液状態にするための溶媒の比誘電率は、室温において１以上１０以下であることが好ましく、より好ましくは２以上５以下である。具体的には、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロメタンが挙げられる。また、室温における比誘電率が２以上５以下で、溶解性が高く、汎用的な溶媒がより好ましい。例えば、トルエンやクロロホルムがより好ましい。第１の画素においては、第１の発光素子の光を色変換層を介さずに発光装置外部に射出するため、フルカラーを実現する為に必要な三色の光のうち、最もエネルギーの高い青色発光であることがロスも少なく好ましい構成である。この際、発光素子が有する微小共振構造が、青色の光を強める構成を有することで色純度が良好で、効率も高い発光装置を得ることができる。

微小共振構造は、発光素子の一対の電極を、一方を反射電極、他方を半反射半透過電極とすることによって形成することができる。また、強める光の波長は、反射電極の半透過半反射電極側の界面と、半透過半反射電極の反射電極側の界面との光学的距離が、λ／２の整数倍（λは光の波長に相当、単位（ｎｍ））となるようにＥＬ層や光路長調整層（透明電極など）を形成することで調整できる。

なお、本発明の一態様の発光素子は、第３の画素やそれ以上の画素を有していても良い。第３の画素は第３の発光素子及び第２の色変換層を有し、第１の画素および第２の画素とは異なる波長の光を呈する画素である。第２の色変換層は第１の色変換層と発光する色以外は同様の構成を有し、第３の発光素子は、第２の発光素子と同様の構成を有するため、上記を参照されたい。

続いて、本発明の一態様である発光装置の例について図を用いながら以下、詳細に説明する。

図２に、従来の発光装置の概念図を示す。図２では、例として、青、緑、赤の三色の光を呈する画素を示した。２０８Ｂは青色発光を呈する第１の画素である。第１の画素２０８Ｂは第１の電極２０１Ｂと第２の電極２０３を有しており、それらはどちらか一方が反射電極、他方が半透過半反射電極であり、且つ、どちらか一方が陽極で他方が陰極となっている。また、同様に、緑色の発光を呈する第２の画素２０８Ｇ、および赤色の発光を呈する第３の画素２０８Ｒが図示されており、それぞれ第１の電極２０１Ｇおよび第２の電極２０３、第１の電極２０１Ｒおよび第２の電極２０３を有している。図２では、第１の電極２０１Ｂ、２０１Ｇおよび２０１Ｒが反射電極且つ陽極であり、第２の電極２０３が半透過半反射電極である構成を例示している。第１の電極２０１Ｂ乃至２０１Ｒは絶縁体２００上に形成される。また、隣り合う画素と光が混じるのを防ぐために画素と画素の間にはブラックマトリクス２０６が設けられていることが好ましい。ブラックマトリクス２０６は、インクジェット法などで色変換層を形成する際のバンクと兼ねていても良い。

また、第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒにおける第１の電極２０１Ｂ、２０１Ｇ、２０１Ｒと第２の電極２０３との間には、ＥＬ層２０２が挟まれている。ＥＬ層２０２は第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒにおいて共通であっても、分離していても良いが、複数の画素において共通している方が製造しやすくコスト的に有利である。また、ＥＬ層２０２は通常、機能分離された複数の層によって構成されるが、一部が複数の画素において共有されており、一部が各画素で独立していても良い。

第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒは、第１の電極、第２の電極およびＥＬ層から構成される第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒを有している。なお、図２では、第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒは共通のＥＬ層２０２を有する構成を例示した。

第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒは、第１の電極と第２の電極のいずれか一方が反射電極であり、他方が半透過半反射電極であるため、微小共振構造を有する発光素子である。共振させることが可能な波長は、発光素子における反射電極の表面と、半透過半反射電極の表面との光学的距離２０９で決まる。この距離を、共振させたい波長をλとして、λ／２の整数倍とすることで、波長λの光を増幅することができる。光学的距離２０９の調整は、ＥＬ層の正孔注入層や、正孔輸送層、第１の電極の一部として反射電極上に形成する透明電極層などで調節することが可能である。図２の発光装置では、ＥＬ層が第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒで共通であり、発光中心物質も同一であることから、発光素子の光学的距離２０９は第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒで共通であるため、簡便に形成することができる。なお、それぞれの画素でＥＬ層２０２を作り分けた場合は、当該ＥＬ層からの光に合わせて光学的距離２０９を調整すればよい。

２０４は第２の層２０３上に設けられる層で、第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒに悪影響を及ぼす物質や環境から保護するための保護層であり、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料や、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。

２０５Ｇは色変換層である。色変換層２０５Ｇには、第２の発光素子２０７Ｇの光を吸収して発光する第２の物質が含まれている。第２の発光素子２０７Ｇからの発光は第１の色変換層２０５Ｇに入射し、波長の長い光に変換されて射出する。２０５Ｒも同様に色変換層であり、色変換層２０５Ｒには第３の発光素子２０７Ｒからの光を吸収して発光する第３の物質が含まれている。第３の発光素子２０７Ｒからの発光は、第２の色変換層２０５Ｒに入射し、波長の長い光に変換されて射出する。

なお、第１の画素２０８Ｂは、色変換層を介さない光を発するため、光の三原色の内、最もエネルギーの高い青色の光を発する画素であることが好ましい。また、同様の理由から、第１の発光素子２０８Ｂ乃至第３の発光素子２０８Ｒの発光を同じ色とする場合、青色発光であることが好ましい。この場合、これら発光素子に含まれる発光中心物質は同じ物質であることがコスト的に有利であるが、異なる発光中心物質を用いても良い。

第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒは、微小共振構造を有するため、その発光は電極に垂直な方向に指向性を有する光となる。第１の画素２０８Ｂはその光がそのまま発光装置外部に出てくることから、指向性を有する光を射出する。一方、第２の画素２０８Ｇおよび第３の画素２０８Ｒは、第２の発光素子２０７Ｇおよび第３の発光素子２０７Ｒからの光が、一度第１の色変換層２０５Ｇおよび第２の色変換層２０５Ｒを介して発光装置外部に射出するため、これら画素からの光は指向性を有さない。すなわち、同じ発光装置が有する画素内で、指向性の強い発光と、指向性を殆ど有さない発光とが共存する状態となる。

このように、配向特性の異なる画素が共存していると、見る角度によって表示性能が著しく悪化してしまう。特に、図２に示した発光装置のように、色ごとに配向特性が異なるような場合、見る角度によって全く異なる色になってしまう恐れもある。

ここで、図１（Ａ）乃至（Ｃ）に示す本発明の一態様の発光装置では、第１の画素２０８Ｂに、第１の発光素子２０７Ｂから発する光を散乱する機能を有する構造２０５Ｂを設けた。第１の発光素子２０７Ｂから発する光を散乱する機能を有する構造２０５Ｂは、図１（Ａ）および図１（Ｂ）のように第１の発光素子から発する光を散乱する第１の物質を含む層であっても、図１（Ｃ）のように第１の発光素子から発する光を散乱する構造体を有する構成であっても良い。

図１３（Ａ）乃至（Ｃ）には、変形例を示した。図１３（Ａ）は、図１（Ａ）における光を散乱する機能を有する構造２０５Ｂの代わりに、さらに青色のカラーフィルタの機能を兼ねた層２１５Ｂを有している。また、図１３（Ｂ）、（Ｃ）は、光を散乱する機能を有する構造２０５Ｂと青色のカラーフィルタ２２５Ｂを共に有する態様を示した。なお、青色のカラーフィルタ２２５Ｂは図１３（Ｂ）、（Ｃ）のように、光を散乱する機能を有する構造２０５Ｂと接して形成しても良いが、封止基板など、他の構造体に形成しても良い。これにより、当該発光装置は指向性を有した光を散乱しつつ色純度がさらに向上する。また、外光の反射も抑制することができるため、より良好な表示を得る事ができる。

第１の画素２０８Ｂからの光は、第１の発光素子２０７Ｂからの光を構造２０５Ｂおよび層２１５Ｂを介して射出させたことで、指向性の小さい光とすることが可能となる。これにより、色による配向特性の違いが緩和され、表示品質の高い発光装置とすることが可能となる。

このように、本発明の一態様の発光装置は、表示品質の良好な発光装置とすることが可能である。

（実施の形態２）
そこで、本発明の一態様の発光装置は、複数の画素を有し、当該画素が発光素子を有する発光装置であって、当該発光素子が微小共振（マイクロキャビティ）構造を有し、当該発光素子が発する光を色変換層を介して射出する画素と、色変換層を介さずに射出する画素とが存在する場合、色変換層を挟むように半透過半反射層を設けることで微小共振構造を形成する。

色変換層に微小共振構造を設けることによって、色変換層から出てゆく光に発光素子と同様の指向性を有せしめることが可能となり、色変換層を介した光と介さない光とを同様の配光特性を有する光とすることができる。これにより上記視野角依存性を低減させることができる。

本発明の一態様は、少なくとも、第１の発光素子を有する第１の画素と、第２の発光素子と第１の色変換層と、第１の色変換層から発する光に指向性を付与する手段を有する第２の画素とを有する発光素子である。

上記第１の色変換層から発する光に指向性を付与する手段は、第１の色変換層から発する光に指向性を付与することができればどのようなものでも構わないが、上述のように、色変換層を挟むように半透過半反射層を形成することが好ましい。

半透過半反射層は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは４０％乃至７０％である層であれば良い。また、発光素子の光を透過させる側の電極を、当該半透過半反射層として兼用しても良い。あるいは、半透過半反射層として、誘電体多層膜を用いても良い。誘電体多層膜は、二種類の屈折率の異なる誘電体膜を交互に複数回積層したものであり、各誘電体膜の光学膜厚を所望の発光波長の１／４となるように設計することで、所望の発光波長の反射率を高め、光に指向性を付与することができる。具体的には、酸化ケイ素、フッ化マグネシウムのような屈折率の低い膜と、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ハフニウムのような屈折率の高い膜の交互積層膜などが挙げられる。

上記第１の色変換層については、実施の形態１で説明した第１の色変換層と同一の構成であるため繰り返しの説明を省略する。

画素ごとに発光素子を作り分けない場合、当該発光素子が有する発光中心物質の発光は青色発光（発光のピーク波長が４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍ程度。発光中心物質の発光としては、溶液状態のＰＬスペクトルで算出する。発光素子のＥＬ層を構成する有機化合物の比誘電率は３程度であるため、発光素子の発光スペクトルとの齟齬を避ける目的で、前記発光中心物質を溶液状態にするための溶媒の比誘電率は、室温において１以上１０以下であることが好ましく、より好ましくは２以上５以下である。具体的には、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロメタンが挙げられる。また、室温における比誘電率が２以上５以下で、溶解性が高く、汎用的な溶媒がより好ましい。例えば、トルエンやクロロホルムがより好ましい。）であることが好ましい。第１の画素においては、第１の発光素子の光を色変換層を介さずに発光装置外部に射出するため、フルカラーを実現する為に必要な三色の光のうち、最もエネルギーの高い青色発光であることがロスも少なく好ましい構成である。この際、発光素子が有する微小共振構造が、青色の光を強める構成を有することで色純度が良好で、効率も高い発光装置を得ることができる。

発光素子の微小共振構造は、発光素子の一対の電極を、一方を反射電極、他方を半反射半透過電極とすることによって形成することができる。また、強める光の波長の調整は、反射電極の半透過半反射電極側の界面と、半透過半反射電極の反射電極側の界面との光学的距離が、λ／２の整数倍（λは光の波長に相当、単位（ｎｍ））となるようにＥＬ層や光路長調整層（透明電極など）を形成すればよい。発光素子の半透過半反射電極を、色変換層を挟む半透過半反射層の一方として用いても良い。

なお、本発明の一態様の発光素子は、第３の画素やそれ以上の画素を有していても良い。第３の画素は第３の発光素子及び第２の色変換層を有し、第１の画素および第２の画素とは異なる波長の光を呈する画素である。第２の色変換層は発光する色以外は第１の色変換層と同様の構成を有し、第３の発光素子は、第２の発光素子と同様の構成を有するため、上記を参照されたい。

続いて、本発明の一態様である発光装置の例について図を用いながら以下、詳細に説明する。

図２に、従来の発光装置の概念図を示す。図２では、例として、青、緑、赤の三色の光を呈する画素を示した。２０８Ｂは青色発光を呈する第１の画素である。第１の画素２０８Ｂは第１の電極２０１Ｂと第２の電極２０３を有しており、それらはどちらか一方が反射電極、他方が半透過半反射電極であり、且つ、どちらか一方が陽極で他方が陰極となっている。また、同様に、緑色の発光を呈する第２の画素２０８Ｇ、および赤色の発光を呈する第３の画素２０８Ｒが図示されており、それぞれ第１の電極２０１Ｇおよび第２の電極２０３、第１の電極２０１Ｒおよび第２の電極２０３を有している。図２では、第１の電極２０１Ｂ、２０１Ｇおよび２０１Ｒが反射電極且つ陽極であり、第２の電極２０３が半透過半反射電極である構成を例示している。第１の電極２０１Ｂ乃至２０１Ｒは絶縁体２００上に形成される。また、隣り合う画素と光が混じるのを防ぐために画素と画素の間にはブラックマトリクス２０６が設けられていることが好ましい。ブラックマトリクス２０６は、インクジェット法などで色変換層を形成する際のバンクと兼ねていても良い。

また、第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒにおける第１の電極２０１Ｂ、２０１Ｇ、２０１Ｒと第２の電極２０３との間には、ＥＬ層２０２が挟まれている。ＥＬ層２０２は第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒにおいて共通であっても、分離していても良いが、複数の画素において共通している方が製造しやすくコスト的に有利である。また、ＥＬ層２０２は通常、機能分離された複数の層によって構成されるが、一部が複数の画素において共有されており、一部が各画素で独立していても良い。

第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒは、第１の電極、第２の電極およびＥＬ層から構成される第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒを有している。なお、図２では、第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒは共通のＥＬ層２０２を有する構成を例示した。

第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒは、第１の電極と第２の電極のいずれか一方が反射電極であり、他方が半透過半反射電極であるため、微小共振構造を有する発光素子である。共振させることが可能な波長は、発光素子における反射電極の表面と、半透過半反射電極の表面との光学的距離２０９で決まる。この距離を、共振させたい波長をλとして、λ／２の整数倍とすることで、波長λの光を増幅することができる。光学的距離２０９の調整は、ＥＬ層の正孔注入層や、正孔輸送層、第１の電極の一部として反射電極上に形成する透明電極層などで調節することが可能である。図２の発光装置では、ＥＬ層が第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒで共通であり、発光中心物質も同一であることから、発光素子の光学的距離２０９は第１の画素２０８Ｂ乃至第３の画素２０８Ｒで共通であるため、簡便に形成することができる。なお、それぞれの画素でＥＬ層２０２を作り分けた場合は、当該ＥＬ層からの光に合わせて光学的距離２０９を調整すればよい。

２０４は第２の層２０３上に設けられる層で、第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒに悪影響を及ぼす物質や環境から保護するための保護層であり、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料や、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。

２０５Ｇは色変換層である。色変換層２０５Ｇには、第２の発光素子２０７Ｇの光を吸収して発光する第２の物質が含まれている。第２の発光素子２０７Ｇからの発光は第１の色変換層２０５Ｇに入射し、波長の長い光に変換されて射出する。２０５Ｒも同様に色変換層であり、色変換層２０５Ｒには第３の発光素子２０７Ｒからの光を吸収して発光する第３の物質が含まれている。第３の発光素子２０７Ｒからの発光は、第２の色変換層２０５Ｒに入射し、波長の長い光に変換されて射出する。

なお、第１の画素２０８Ｂは、色変換層を介さない光を発するため、光の三原色の内、最もエネルギーの高い青色の光を発する画素であることが好ましい。また、同様の理由から、第１の発光素子２０８Ｂ乃至第３の発光素子２０８Ｒの発光を同じ色とする場合、青色発光であることが好ましい。この場合、これら発光素子に含まれる発光中心物質は同じ物質であることがコスト的に有利であるが、異なる発光中心物質を用いても良い。

第１の発光素子２０７Ｂ乃至第３の発光素子２０７Ｒは、微小共振構造を有するため、その発光は電極に垂直な方向に指向性を有する光となる。第１の画素２０８Ｂはその光がそのまま発光装置外部に出てくることから、指向性を有する光を射出する。一方、第２の画素２０８Ｇおよび第３の画素２０８Ｒは、第２の発光素子２０７Ｇおよび第３の発光素子２０７Ｒからの光が、一度第１の色変換層２０５Ｇおよび第２の色変換層２０５Ｒを介して発光装置外部に射出するため、これら画素からの光は指向性を有さない。すなわち、同じ発光装置が有する画素内で、指向性の強い発光と、指向性を殆ど有さない発光とが共存する状態となる。

このように、配向特性の異なる画素が共存していると、見る角度によって表示性能が著しく悪化してしまう。特に、図２に示した発光装置のように、色ごとに配向特性が異なるような場合、見る角度によって全く異なる色になってしまう恐れもある。

ここで、図１４（Ａ）および（Ｂ）に示す本発明の一態様の発光装置では、第１の色変換層から発する光に指向性を付与する手段が設けられている。第１の色変換層から発する光に指向性を付与する手段は、どのような手段でも良いが、例えば色変換層を挟むように半透過半反射層を形成し、微小共振構造を形成すれば良い。なお、図１４（Ａ）は色変換層の上下に半透過半反射層を形成した態様、図１４（Ｂ）は色変換層の発光素子側の半透過半反射膜を発光素子の第２の電極（半透過半反射電極）と兼用した態様である。

第２の画素２０８Ｇおよび第３の画素２０８Ｒからの光は、色変換層から発する光に指向性を付与する手段２１０Ｇおよび２１０Ｒを設けることにより指向性の大きい光とすることが可能となる。これにより、色による配向特性の違いが緩和され、表示品質の高い発光装置とすることができる。

このように、本発明の一態様の発光装置は、表示品質の良好な発光装置とすることが可能である。

（実施の形態３）
続いて、本発明の一態様の発光装置に用いられる発光素子について詳しく説明する。本実施の形態における発光素子は、第１の電極１０１と、第２の電極１０２とからなる一対の電極と、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられたＥＬ層１０３とから構成されている。図３（Ａ）では、作製基板側に設けられた電極を第１の電極１０１として説明を行う。

本発明の一態様の発光装置は、微小共振構造を有する発光素子を有する。微小共振構造を有する発光素子は、発光素子の一対の電極を、反射電極と半透過・半反射電極とから構成することにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極は上述の第１の電極１０１と第２の電極１０２に相当する。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくともＥＬ層を有し、当該ＥＬ層は少なくとも発光領域となる発光層を有している。なお、第１の電極１０１と、第２の電極１０２は、その一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。

微小共振構造を有する発光素子は、ＥＬ層に含まれる発光層から全方向に射出される発光が、反射電極と半透過・半反射電極とによって反射され、共振することで、ある波長の光を増幅し、また当該光は指向性を有する光となる。

反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ましくは７０％乃至１００％であり、かつ抵抗率が１×１０^−２Ωｃｍ以下であるとする。反射電極を形成する材料としては、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。

なお、反射電極とＥＬ層１０３との間に光透過性を有する導電材料で光路長調整層として透明電極層を形成し、反射電極と透明電極の２層で第１の電極１０１とすることもできる。透明電極層を用いることで、微小共振構造の光路長（キャビティ長）を調整することもできる。光透過性を有する導電材料としては、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挙げることができる。図３（Ａ）では反射電極１０１−１、透明電極１０１−２により第１の電極１０１が構成されている。

半透過・半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは４０％乃至７０％であり、抵抗率が１×１０^−２Ωｃｍ以下であるとする。半透過・半反射電極としては、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。

反射電極と、半透過・半反射電極は、第１の電極１０１、第２の電極１０２のどちらであっても良い。また、陽極、陰極のどちらであっても構わない。図３（Ａ）では、上述したように第１の電極１０１が作製基板側にある場合を説明しているため、反射電極が第１の電極である場合、当該発光素子はトップエミッション構造となり、反射電極が第２の電極１０２である場合はボトムエミッション構造となる。なお、第１の電極１０１および第２の電極１０２は陽極であっても陰極であっても構わないが、図３（Ａ）では第１の電極１０１が陽極である場合を示している。

なお、トップエミッション構造を有する発光素子である場合、第２の電極１０２のＥＬ層１０３に接する面と反対の面に有機キャップ層１０４を設けることで光取出し効率を向上させることができる。発光素子においては、電極１０２と接するように有機キャップ層１０４を設けることによって、電極１０２と空気界面における屈折率差を低減できるため、光取出し効率を向上させることができる。膜厚は５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下が好ましい。より好ましくは３０ｎｍ以上９０ｎｍ以下である。また、有機キャップ層１０４は分子量３００以上１２００以下の有機化合物層を用いると良い。また、導電性を有する有機材料であることが好ましい、当該構成では第２の電極１０２は、半透過・半反射電極であり、ある程度の透光性を維持するため膜厚を薄くする必要があり導電性が悪化する場合がある。ここで有機キャップ層１０４に導電性を有する材料を用いることで、光取出し効率を向上させつつ、導電性を確保し、発光素子作製の歩留まりを向上させることができる。なお、可視光領域の吸収が少ない有機化合物を好適に用いることができる。有機キャップ層には、ＥＬ層１０３に用いた有機化合物を有機キャップ層１０４として用いることもできる。この場合、ＥＬ層１０３を成膜した成膜装置若しくは成膜室で有機キャップ層１０４を成膜できるため、簡便に有機キャップ層１０４を成膜することができる

当該発光素子は、上述の反射電極に接して設けられた透明電極や、正孔注入層、正孔輸送層などキャリア輸送層の厚みを変え反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離（キャビティ長）を変えることができる。これにより、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができる。図３（Ａ）では第１の電極１０１の一部である透明電極１０１−２により光路長を調整している例を図示したが、図３（Ｂ）のように正孔注入層１１１によって光路長を調整してもよいし、正孔輸送層１１２によって調整しても良く、また、これらのうち２以上を組み合わせて用いても良い。

なお、微小共振構造（マイクロキャビティ構造）は、反射電極のＥＬ層側の界面と、半透過半反射電極のＥＬ層側の界面との間の光学的距離（光路長）が、増幅したい波長をλｎｍとすると、λ／２の整数倍であることが好ましい。

また、発光のうち、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の反射光）は、発光層から半透過・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな干渉を起こすため、反射電極と発光層の光学的距離を（２ｎ−１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅したい発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、第１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができる。

マイクロキャビティ構造を有することで、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。また、色変換層へ入る光の確率も高めることができる。

ＥＬ層１０３は積層構造を有していることが好ましいが、当該積層構造については特に限定はなく、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、励起子ブロック層、電荷発生層など、様々な層構造を適用することができる。本実施の形態では、図３（Ａ）に示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５を有する構成、及び図３（Ｂ）に示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５、電荷発生層１１６を有する構成の２種類の構成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。

正孔注入層１１１は、アクセプタ性を有する物質を含む層である。アクセプタ性を有する物質としては、有機化合物と無機化合物のいずれも用いることが可能である。

アクセプタ性を有する物質としては、電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物を用いることができ、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）、３，６−ジフルオロ−２，５，７，７，８，８−ヘキサシアノキノジメタン、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）、１，３，４，５，７，８−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６−ＴＣＮＮＱ）等の電子吸引基を有する化合物等を用いることができる。アクセプタ性を有する有機化合物としては、ＨＡＴ−ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。また、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基やシアノ基）を有する［３］ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため好ましく、具体的にはα，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［４−シアノ−２，３，５，６−テトラフルオロベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［２，６−ジクロロー３，５−ジフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル］などが挙げられる。アクセプタ性を有する物質としては以上で述べた有機化合物以外にも、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、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の錯体化合物、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）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層１１１を形成することができる。アクセプタ性を有する物質は、隣接する正孔輸送層（あるいは正孔輸送材料）から、電界の印加により電子を引き抜くことができる。

また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性を有する物質にアクセプタ性物質を含有させた複合材料を用いることもできる。なお、正孔輸送性の物質にアクセプタ性物質を含有させた複合材料を用いることにより、仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、第１の電極１０１として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。当該アクセプタ性物質としては、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、１，３，４，５，７，８−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６−ＴＣＮＮＱ）等のアクセプタ性を有する有機化合物や、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物も用いることができる。元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物としては、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、酸化レニウムなどが電子受容性の高さから好ましい。中でも特に、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。

複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、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、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、１０^−６ｃｍ^２／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。以下では、複合材料における正孔輸送性の物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。

複合材料に用いることのできる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）、１，１−ビス−（４−ビス（４−メチル−フェニル）−アミノ−フェニル）−シクロヘキサン（略称：ＴＡＰＣ）等を挙げることができる。カルバゾール誘導体としては、具体的には、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）、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−フェニルアントラセン−９−イル）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。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。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。なお、本発明の一態様の有機化合物も用いることができる。なお、この場合、アクセプタ性物質としては、Ｆ６−ＴＣＮＮＱを用いることが好ましい。

また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（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）、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。

正孔注入層１１１を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発光素子を得ることができる。また、アクセプタ性を有する有機化合物は蒸着が容易で成膜がしやすいため、用いやすい材料である。

なお、正孔注入層を上記複合材料で形成する場合、当該複合材料は導電性が良好であるため、厚膜として形成しても駆動電圧の悪化を招きにくく、マイクロキャビティ構造におけるキャビティ長を調整する層として非常に好適である。

正孔輸送層１１２は、正孔輸送性を有する材料を含んで形成される。正孔輸送性を有する材料としては、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有していることが好ましい。正孔輸送層１１２には本発明の一態様の有機化合物を含んでいることが好ましい。

上記正孔輸送性を有する材料としては、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）、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）、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）、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）、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）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、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）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（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）などのチオフェン骨格を有する化合物や、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）、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）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物や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、正孔注入層１１１の複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料として挙げた物質も正孔輸送層１１２を構成する材料として好適に用いることができる。

発光層１１３は、ホスト材料と発光材料を含む層である。発光材料は蛍光発光物質であっても、りん光発光物質であっても、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質であっても、その他の発光材料であっても構わない。また、単層であっても、異なる発光材料が含まれる複数の層からなっていても良い。

発光層１１３において、蛍光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。

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’−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［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）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、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）、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−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−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：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、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−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−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：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、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）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（１，６−ピレン−ジイル）ビス［（６−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎや１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３のようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため好ましい。

発光層１１３において、りん光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。

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］）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や、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や、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や、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］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，Ｃ^２’］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，Ｃ^２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）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。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光のピークを有する化合物である。

また、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［６−（２−ノルボルニル）−４−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や、（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や、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_３］）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’）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，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）_３］）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）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。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍ〜６００ｎｍに発光のピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。

また、（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や、（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や、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）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，Ｃ^２’）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）のような白金錯体や、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。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６００ｎｍから７００ｎｍに発光のピークを有する。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。

また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性発光材料を選択し、用いてもよい。

ＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン誘導体等を用いることができる。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、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（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（ＳｎＦ_２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ_２ＯＥＰ）等も挙げられる。

また、以下の構造式に示される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）や、９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｚｎ）、９−［４−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル］−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（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とπ電子不足型複素芳香環の両方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共に高く、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性が共に強くなり、Ｓ_１準位とＴ_１準位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いても良い。

発光層のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料や正孔輸送性を有する材料など様々なキャリア輸送材料を用いることができる。

正孔輸送性を有する材料としては、上記正孔輸送層１１２に含まれる正孔輸送性を有する材料として挙げた物質を好適に用いることができる。

電子輸送性を有する材料としては、例えば、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：ＢｅＢｑ_２）、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）などの金属錯体や、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）、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）、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）、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）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（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）、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）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、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が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。

蛍光発光物質を発光材料として用いる場合、ホスト材料としては、アントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。アントラセン骨格を有する材料はＨＯＭＯ準位が深い材料が多い為、本発明の一態様を好適に適用することができる。ホスト材料として用いるアントラセン骨格を有する物質としては、ジフェニルアントラセン骨格、特に９，１０−ジフェニルアントラセン骨格を有する物質が化学的に安定であるため好ましい。また、ホスト材料がカルバゾール骨格を有する場合、正孔の注入・輸送性が高まるため好ましいが、カルバゾールにベンゼン環がさらに縮合したベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなるためより好ましい。特に、ホスト材料がジベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなる上に、正孔輸送性にも優れ、耐熱性も高くなるため好適である。したがって、さらにホスト材料として好ましいのは、９，１０−ジフェニルアントラセン骨格およびカルバゾール骨格（あるいはベンゾカルバゾール骨格やジベンゾカルバゾール骨格）を同時に有する物質である。なお、上記の正孔注入・輸送性の観点から、カルバゾール骨格に換えて、ベンゾフルオレン骨格やジベンゾフルオレン骨格を用いてもよい。このような物質の例としては、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ビフェニル−４’−イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）等が挙げられる。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。

なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することが好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を混合することによって、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：９〜９：１とすればよい。

また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は発光材料の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため好ましい。また、当該構成を用いることで駆動電圧も低下するため好ましい。

なお、本発明の一態様のようにトップエミッションの素子は、陰極側から発光を呈する。発光層の成膜は正孔輸送層上に陽極側から行うが、異なる物質を積層する場合、当該物質間の相互作用によって、分子配向が乱れる場合がある。当該分子配向の乱れは、同じ物質が積層されるほど小さくなるため発光層は陰極に近づくほど配向がそろってゆくと考えられる。

分子配向が乱れると射出する光の方向も乱れることから取り出される光の量が低下する。ボトムエミッション素子の場合、発光層における最も配向の乱れた部分が最も光取出し側の電極に近い位置に存在するが、本発明の一態様のようにトップエミッション素子であれば発光層における最も配向のそろった部分が光取出し側の電極に近い位置に存在することから、発光層から射出する光の配向方向が揃い、光取出し効率が向上することで、外部量子効率を上昇させることができる。

電子輸送層１１４は、電子輸送性を有する物質を含む層である。電子輸送性を有する物質としては、上記ホスト材料に用いることが可能な電子輸送性を有する物質として挙げたものを用いることができる。

電子輸送層１１４と第２の電極１０２との間に、電子注入層１１５として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含む層を設けても良い。電子注入層１１５は、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたものや、エレクトライドを用いてもよい。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。

なお、電子注入層１１５として、電子輸送性を有する物質（好ましくはビピリジン骨格を有する有機化合物）に上記アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物を微結晶状態となる濃度以上（５０ｗｔ％以上）含ませた層を用いることも可能である。当該層は、屈折率の低い層であることから、より外部量子効率の良好な発光素子を提供することが可能となる。

また、電子注入層１１５の代わりに電荷発生層１１６を設けても良い（図３（Ｂ））。電荷発生層１１６は、電位をかけることによって当該層の陰極側に接する層に正孔を、陽極側に接する層に電子を注入することができる層のことである。電荷発生層１１６には、少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料として挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を構成する材料として上述したアクセプタ材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって、電子輸送層１１４に電子が、陰極である第２の電極１０２に正孔が注入され、発光素子が動作する。また、本発明の一態様の有機化合物は屈折率が低い有機化合物であることから、Ｐ型層１１７に用いることによって、外部量子効率の良好な発光素子を得ることができる。

なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッファ層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。

電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層１１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７におけるアクセプタ性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における電荷発生層１１６に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−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。

電子注入バッファ層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。

また、電子注入バッファ層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成することができる。

第２の電極１０２を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の元素周期表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を第２の電極１０２として用いることができる。
これら導電性材料は、真空蒸着法やスパッタリング法などの乾式法、インクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。また、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。

また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。

また上述した各電極または各層を異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。

なお、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０１および第２の電極１０２から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。

また、発光層１１３に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における再結合領域に近いキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑制するため、そのバンドギャップが発光層を構成する発光材料もしくは、発光層に含まれる発光材料が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で構成することが好ましい。

続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（積層型素子、タンデム型素子ともいう）の態様について、図３（Ｃ）、及び図３（Ｄ）を参照して説明する。この発光素子は、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。一つの発光ユニットは、図３（Ａ）で示したＥＬ層１０３とほぼ同様な構成を有する。つまり、図３（Ｃ）、及び図３（Ｄ）で示す発光素子は複数の発光ユニットを有する発光素子であり、図３（Ａ）又は図３（Ｂ）で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子であるということができる。

図３（Ｃ）において、陽極５０１と陰極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。また、図３（Ｄ）において、陰極５０１と陰極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と、第２の発光ユニット５１２と、第３の発光ユニット５１５とが積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられ、第２の発光ユニット５１２と第３の発光ユニット５１５との間には電荷発生層５１４が設けられている。陽極５０１と陰極５０２はそれぞれ図３（Ａ）における第１の電極１０１と第２の電極１０２に相当し、図３（Ａ）の説明で述べたものと同じものを適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１、第２の発光ユニット５１２、及び第３の発光ユニット５１５は、それぞれは同じ構成であっても異なる構成であってもよい。同じ構成である場合、同じ電流密度で倍の輝度を得る事ができることから、発光素子の寿命を大幅に改善することが可能となる。

電荷発生層５１３、及び電荷発生層５１４は、それぞれ陽極５０１と陰極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。すなわち、図３（Ｃ）において、陽極の電位の方が陰極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。また、図３（Ｄ）において、陽極の電位の方が陰極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１４は、第２の発光ユニット５１２に電子を注入し、第３の発光ユニット５１５に正孔を注入するものであればよい。

電荷発生層５１３、および電荷発生層５１４は、図３（Ｂ）にて説明した電荷発生層１１６と同様の構成で形成することが好ましい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、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、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層５１３に接している場合は、電荷発生層５１３が発光ユニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けなくとも良い。また、電荷発生層５１３に電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該電子注入バッファ層１１９が陽極側の発光ユニットにおける電子注入層の役割を担うため、陽極側の発光ユニットには必ずしも電子注入層を形成する必要はない。なお、上記の説明においては、電荷発生層５１３について説明したが、電荷発生層５１４も同様の構成とすることができる。

図３（Ｃ）では、２つの発光ユニットを有する発光素子について、図３（Ｄ）では３つの発光ユニットを有する発光素子についてそれぞれ説明したが、４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。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層５１３、または電荷発生層５１４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、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。

また、上述のＥＬ層１０３や第１の発光ユニット５１１、第２の発光ユニット５１２、第３の発光ユニット及び電荷発生層などの各層や電極は、例えば、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）、塗布法、グラビア印刷法等の方法を用いて形成することができる。また、それらは低分子材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子材料を含んでも良い。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について説明する。

本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態３に記載の発光素子を用いて作製された発光装置について図４を用いて説明する。なお、図４（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−ＢおよびＣ−Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート線駆動回路）６０３を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。

なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路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ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９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ＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。

次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。

素子基板６１０はガラス、石英、有機樹脂、金属、合金、半導体などからなる基板の他、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樹脂等からなるプラスチック基板を用いて作製すればよい。

画素や駆動回路に用いられるトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、逆スタガ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型のトランジスタでもボトムゲート型トランジスタでもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、窒化ガリウム等を用いることができる。または、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。

トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。

ここで、上記画素や駆動回路に設けられるトランジスタの他、後述するタッチセンサ等に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ状態における電流を低減できる。

上記酸化物半導体は、少なくともインジウム（Ｉｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。また、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む酸化物半導体であることがより好ましい。

特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。

半導体層としてこのような材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。

また、上述の半導体層を有するトランジスタはその低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。

トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。

なお、ＦＥＴ６２３は駆動回路部６０１に形成されるトランジスタの一つを示すものである。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成すれば良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路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ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成されているが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部としてもよい。

なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。

また、後に形成するＥＬ層等の被覆性を良好なものとするため、絶縁物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、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、ネガ型の感光性樹脂、或い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。

第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。

また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態３で説明したような構成を含んでいる。また、ＥＬ層６１６を構成する他の材料としては、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。

さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。

なお、第１の電極６１３、ＥＬ層６１６、第２の電極６１７でもって、発光素子が形成されている。当該発光素子は実施の形態３に記載の発光素子である。なお、画素部は複数の発光素子が形成されてなっているが、本実施の形態における発光装置では、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。

さらにシール材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で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間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、シール材で充填される場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けことで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。

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な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樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。

図４には示されていないが、第２の電極上に保護膜を設けても良い。保護膜は有機樹脂膜や無機絶縁膜で形成すればよい。また、シール材６０５の露出した部分を覆うように、保護膜が形成されていても良い。また、保護膜は、一対の基板の表面及び側面、封止層、絶縁層、等の露出した側面を覆って設けることができる。

保護膜には、水などの不純物を透過しにくい材料を用いることができる。したがって、水などの不純物が外部から内部に拡散することを効果的に抑制することができる。

保護膜を構成する材料としては、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料や、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。

保護膜は、段差被覆性（ステップカバレッジ）の良好な成膜方法を用いて形成することが好ましい。このような手法の一つに、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＡＬＤ法を用いて形成することができる材料を、保護膜に用いることが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで緻密な、クラックやピンホールなどの欠陥が低減された、または均一な厚さを備える保護膜を形成することができる。また、保護膜を形成する際に加工部材に与える損傷を、低減することができる。

例えばＡＬＤ法を用いて保護膜を形成することで、複雑な凹凸形状を有する表面や、タッチパネルの上面、側面及び裏面にまで均一で欠陥の少ない保護膜を形成することができる。

図５には青色発光を呈する発光素子を形成し、色変換層を設けることによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図５（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、発光素子の第１の電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の第２の電極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。

また、図５（Ａ）では色変換層および光を散乱する機能を有する構造（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の色変換層１０３４Ｇ、光を散乱する機能を有する構造１１３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、ブラックマトリクス１０３５をさらに設けても良い。色変換層、光を散乱する機能を有する構造及びブラックマトリクス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、色変換層、光を散乱する機能を有する構造及びブラックマトリクス１０３５は、オーバーコート層１０３６で覆われていても良い。

図５（Ｂ）では色変換層および光を散乱する機能を有する構造（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の色変換層１０３４Ｇ、光を散乱する機能を有する構造１１３４Ｂ）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た。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、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴ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）の発光装置としたが、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）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図６に示す。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。ＦＥＴと発光素子の陽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発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極１０２２を覆って形成する。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、他の公知の材料を用いて形成することができる。

発光素子の第１の電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図６のようなトップエミッション型の発光装置である場合、第１の電極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、青色の発光が得られるような素子構造とする。

図６のようなトップエミッションの構造では色変換層および光を散乱する機能を有する構造（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の色変換層１０３４Ｇ、光を散乱する機能を有する構造１１３４Ｂ）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ブラックマトリクス１０３５を設けても良い。色変換層および光を散乱する機能を有する構造（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の色変換層１０３４Ｇ、光を散乱する機能を有する構造１１３４Ｂ）やブラックマトリックスはオーバーコート層１０３６によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。また、色変換層および光を散乱する機能を有する構造（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の色変換層１０３４Ｇ、光を散乱する機能を有する構造１１３４Ｂ）は第２の電極１０２９上（または第２の電極１０２９上に設けられた保護膜上）に直接設けられていても良い。

なお、上記構成においては、ＥＬ層に複数の発光層を有する構造であっても、単一の発光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型発光素子の構成と組み合わせて、一つの発光素子に電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。

また、図１５（Ａ）では色変換層（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の変換層１０３４Ｇ）は透明な基材１０３３に設けている。また、ブラックマトリクス１０３５をさらに設けても良い。色変換層、光を散乱する機能を有する構造及びブラックマトリクス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、色変換層、光を散乱する機能を有する構造及びブラックマトリクス１０３５は、オーバーコート層１０３６で覆われていても良い。

図１５（Ｂ）では色変換層（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の変換層１０３４Ｇ）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た。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、図１５（Ａ）（Ｂ）には光に指向性を持たせる手段として半透過半反射層１０４３を色変換層（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の色変換層１０３４Ｇ）を挟むように設けている。色変換層を挟むように設けられた一対の半透過半反射層１０４３は、一方の半透過反射膜の界面から他方の半透過半反射層の界面までの光学的距離を当該色変換層が発する光のピーク波長をλ（ｎｍ）とするとλ／２の整数倍となるように形成する。

また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴ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）の発光装置としたが、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）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図１６に示す。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。ＦＥＴと発光素子の陽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発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極１０２２を覆って形成する。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、他の公知の材料を用いて形成することができる。

発光素子の第１の電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図１６のようなトップエミッション型の発光装置である場合、第１の電極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、青色の発光が得られるような素子構造とする。

図１６のようなトップエミッションの構造では色変換層（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の変換層１０３４Ｇ）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ブラックマトリクス１０３５を設けても良い。色変換層（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の色変換層１０３４Ｇ）やブラックマトリックスはオーバーコート層１０３６によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。また、色変換層（赤色の色変換層１０３４Ｒ、緑色の変換層１０３４Ｇ）は第２の電極１０２９上（または第２の電極１０２９上に設けられた保護膜上）に直接設けられていても良い。

なお、上記構成においては、ＥＬ層に複数の発光層を有する構造であっても、単一の発光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型発光素子の構成と組み合わせて、一つの発光素子に電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。

本実施の形態における発光装置は、画素ごと、発光色ごとの配向特性の差が小さいことから、表示品質の良好な発光装置とすることができる。

本実施の形態における発光装置は、画素ごと、発光色ごとの配向特性の差が小さいことから、表示品質の良好な発光装置とすることができる。

また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態５）
以下では、本発明の一態様に適用可能な画素に表示される階調を補正するためのメモリを備える画素回路と、これを有する表示装置について説明する。

なお、本実施の形態で説明する回路構成については、特に、図３（Ｃ）、及び図３（Ｄ）に示すような、一対の電極間に複数の発光ユニットを有する発光素子に好適に用いることができる。

［回路構成］
図１２（Ａ）に、画素回路１４００の回路図を示す。画素回路１４００は、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２、容量Ｃ１、及び回路１４０１を有する。また、画素回路１４００は、配線Ｓ１、配線Ｓ２、配線Ｇ１、及び配線Ｇ２が接続される。

トランジスタＭ１において、ゲートは配線Ｇ１と接続され、ソース及びドレインの一方は、配線Ｓ１と接続され、ソース及びドレインの他方は、容量Ｃ１の一方の電極と接続される。また、トランジスタＭ２において、ゲートは配線Ｇ２と接続され、ソース及びドレインの一方は、配線Ｓ２と接続され、ソース及びドレインの他方は、容量Ｃ１の他方の電極、及び回路１４０１と、接続される。

回路１４０１は、少なくとも一の表示素子を含む回路である。表示素子としては様々な素子を用いることができるが、代表的には有機ＥＬ素子やＬＥＤ素子などの発光素子を用いることができる。これ以外にも、液晶素子、またはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子等を用いることができる。

トランジスタＭ１と容量Ｃ１とを接続するノードをＮ１、トランジスタＭ２と回路１４０１とを接続するノードをＮ２とする。

画素回路１４００は、トランジスタＭ１をオフ状態とすることで、ノードＮ１の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とすることで、ノードＮ２の電位を保持することができる。また、トランジスタＭ２をオフ状態とした状態で、トランジスタＭ１を介してノードＮ１に所定の電位を書き込むことで、容量Ｃ１を介した容量結合により、ノードＮ１の電位の変位に応じてノードＮ２の電位を変化させることができる。

なお、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２には、公知の様々なトランジスタを適用することができるが、例えば、トランジスタＭ１およびトランジスタＭ２のいずれか一方、または両方に、酸化物半導体を用いたトランジスタを適用することができる。酸化物半導体を用いたトランジスタを適用する場合には、その特性である、極めて低いオフ電流により、ノードＮ１及びノードＮ２の電位を長期間に亘って保持することが可能となる。また、各ノードの電位を保持する期間が短い場合（具体的には、フレーム周波数が３０Ｈｚ以上である場合等）には、シリコン等の半導体を適用したトランジスタを用いてもよい。

［駆動方法例］
続いて、図１２（Ｂ）を用いて、画素回路１４００の動作方法の一例を説明する。図１２（Ｂ）は、画素回路１４００の動作に係るタイミングチャートである。なお、ここでは説明を容易にするため、配線抵抗などの各種抵抗や、トランジスタや配線などの寄生容量、及びトランジスタのしきい値電圧などの影響は考慮しない。

図１２（Ｂ）に示す動作では、１フレーム期間を期間Ｔ１と期間Ｔ２とに分ける。期間Ｔ１はノードＮ２に電位を書き込む期間であり、期間Ｔ２はノードＮ１に電位を書き込む期間である。

〔期間Ｔ１〕
期間Ｔ１では、配線Ｇ１と配線Ｇ２の両方に、トランジスタをオン状態にする電位を与える。また、配線Ｓ１には固定電位である電位Ｖ_ｒｅｆを供給し、配線Ｓ２には第１データ電位Ｖ_ｗを供給する。

ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して配線Ｓ１から電位Ｖ_ｒｅｆが与えられる。また、ノードＮ２には、トランジスタＭ２を介して第１データ電位Ｖ_ｗが与えられる。したがって、容量Ｃ１には電位差Ｖ_ｗ−Ｖ_ｒｅｆが保持された状態となる。

〔期間Ｔ２〕
続いて期間Ｔ２では、配線Ｇ１にはトランジスタＭ１をオン状態とする電位を与え、配線Ｇ２にはトランジスタＭ２をオフ状態とする電位を与える。また、配線Ｓ１には第２データ電位Ｖ_ｄａｔａを供給する。配線Ｓ２には所定の定電位を与える、またはフローティングとしてもよい。

ノードＮ１には、トランジスタＭ１を介して第２データ電位Ｖ_ｄａｔａが与えられる。このとき、容量Ｃ１による容量結合により、第２データ電位Ｖ_ｄａｔａに応じてノードＮ２の電位が電位ｄＶだけ変化する。すなわち、回路１４０１には、第１データ電位Ｖｗと電位ｄＶを足した電位が入力されることとなる。なお、図１２（Ｂ）ではｄＶが正の値であるように示しているが、負の値であってもよい。すなわち、電位Ｖ_ｄａｔａが電位Ｖ_ｒｅｆより低くてもよい。

ここで、電位ｄＶは、容量Ｃ１の容量値と、回路１４０１の容量値によって概ね決定される。容量Ｃ１の容量値が回路１４０１の容量値よりも十分に大きい場合、電位ｄＶは第２データ電位Ｖ_ｄａｔａに近い電位となる。

このように、画素回路１４００は、２種類のデータ信号を組み合わせて表示素子を含む回路１４０１に供給する電位を生成することができるため、画素回路１４００内で階調の補正を行うことが可能となる。

また、画素回路１４００は、配線Ｓ１及び配線Ｓ２に供給可能な最大電位を超える電位を生成することも可能となる。例えば発光素子を用いた場合では、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）表示等を行うことができる。また、液晶素子を用いた場合では、オーバードライブ駆動等を実現できる。

［適用例］
図１２（Ｃ）に示す画素回路１４００ＥＬは、回路１４０１ＥＬを有する。回路１４０１ＥＬは、発光素子ＥＬ、トランジスタＭ３、及び容量Ｃ２を有する。

トランジスタＭ３において、ゲートはノードＮ２及び容量Ｃ２の一方の電極と接続され、ソース及びドレインの一方は、電位Ｖ_Ｈが与えられる配線と接続され、ソース及びドレインの他方は、発光素子ＥＬの一方の電極と接続される。また、容量Ｃ２の他方の電極は、電位Ｖ_ｃｏｍが与えられる配線と接続される。また、発光素子ＥＬの他方の電極は、電位Ｖ_Ｌが与えられる配線と接続される。

トランジスタＭ３は、発光素子ＥＬに供給する電流を制御する機能を有する。容量Ｃ２は保持容量として機能する。容量Ｃ２は不要であれば省略することができる。

なお、ここでは発光素子ＥＬのアノード側がトランジスタＭ３と接続する構成を示しているが、カソード側にトランジスタＭ３を接続してもよい。そのとき、電位Ｖ_Ｈと電位Ｖ_Ｌの値を適宜変更することができる。

画素回路１４００ＥＬは、トランジスタＭ３のゲートに高い電位を与えることで、発光素子ＥＬに大きな電流を流すことができるため、例えばＨＤＲ表示などを実現することができる。また、また、配線Ｓ１または配線Ｓ２に補正信号を供給することで、トランジスタＭ３や発光素子ＥＬにおける、電気特性のばらつきの補正を行うこともできる。

なお、図１２（Ｃ）で例示した回路に限られず、別途トランジスタや容量などを追加した構成としてもよい。

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置をその一部に含む電子機器の例について説明する。本発明の一態様の発光装置は表示品質の良好な発光装置であるため、画質の良好
電子機器とすることが可能である。

上記発光素子を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。

図７（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可能である。

テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９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７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。

なお、テレビジョン装置は、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、さらにモデムを介して有線また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）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。

図７（Ｂ１）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。図７（Ｂ１）のコンピュータは、図７（Ｂ２）のような形態であっても良い。図７（Ｂ２）のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指や専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納や運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。

図７（Ｃ）は、携帯端末の一例を示している。携帯電話機は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。

図７（Ｃ）に示す携帯端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。

表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。

例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。

また、携帯端末内部に、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、携帯端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２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。

また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。

また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。

表示部７４０２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７４０２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、表示部に近赤外光を発光するバックライトまた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、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態５に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。

以上の様に本発明の一態様の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の一態様の発光装置を用いることにより表示品質の高い電子機器を得ることができる。

図８（Ａ）は、掃除ロボットの一例を示す模式図である。

掃除ロボット５１００は、上面に配置されたディスプレイ５１０１、側面に配置された複数のカメラ５１０２、ブラシ５１０３、操作ボタン５１０４を有する。また図示されていないが、掃除ロボット５１００の下面には、タイヤ、吸い込み口等が備えられている。掃除ロボット５１００は、その他に赤外線センサ、超音波センサ、加速度センサ、ピエゾセンサ、光センサ、ジャイロセンサなどの各種センサを備えている。また、掃除ロボット５１００は、無線による通信手段を備えている。

掃除ロボット５１００は自走し、ゴミ５１２０を検知し、下面に設けられた吸い込み口からゴミを吸引することができる。

また、掃除ロボット５１００はカメラ５１０２が撮影した画像を解析し、壁、家具または段差などの障害物の有無を判断することができる。また、画像解析により、配線などブラシ５１０３に絡まりそうな物体を検知した場合は、ブラシ５１０３の回転を止めることができる。

ディスプレイ５１０１には、バッテリーの残量や、吸引したゴミの量などを表示することができる。掃除ロボット５１００が走行した経路をディスプレイ５１０１に表示させてもよい。また、ディスプレイ５１０１をタッチパネルとし、操作ボタン５１０４をディスプレイ５１０１に設けてもよい。

掃除ロボット５１００は、スマートフォンなどの携帯電子機器５１４０と通信することができる。カメラ５１０２が撮影した画像は、携帯電子機器５１４０に表示させることができる。そのため、掃除ロボット５１００の持ち主は、外出先からでも、部屋の様子を知ることができる。また、ディスプレイ５１０１の表示をスマートフォンなどの携帯電子機器で確認することもできる。

本発明の一態様の発光装置はディスプレイ５１０１に用いることができる。

図８（Ｂ）に示すロボット２１００は、演算装置２１１０、照度センサ２１０１、マイクロフォン２１０２、上部カメラ２１０３、スピーカ２１０４、ディスプレイ２１０５、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７、移動機構２１０８を備える。

マイクロフォン２１０２は、使用者の話し声及び環境音等を検知する機能を有する。また、スピーカ２１０４は、音声を発する機能を有する。ロボット２１００は、マイクロフォン２１０２およびスピーカ２１０４を用いて、使用者とコミュニケーションをとることが可能である。

ディスプレイ２１０５は、種々の情報の表示を行う機能を有する。ロボット２１００は、使用者の望みの情報をディスプレイ２１０５に表示することが可能である。ディスプレイ２１０５は、タッチパネルを搭載していてもよい。また、ディスプレイ２１０５は取り外しのできる情報端末であっても良く、ロボット２１００の定位置に設置することで、充電およびデータの受け渡しを可能とする。

上部カメラ２１０３および下部カメラ２１０６は、ロボット２１００の周囲を撮像する機能を有する。また、障害物センサ２１０７は、移動機構２１０８を用いてロボット２１００が前進する際の進行方向における障害物の有無を察知することができる。ロボット２１００は、上部カメラ２１０３、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７を用いて、周囲の環境を認識し、安全に移動することが可能である。本発明の一態様の発光装置はディスプレイ２１０５に用いることができる。

図８（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイの一例を表す図である。ゴーグル型ディスプレイは、例えば、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー５００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（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５００８、表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３等を有する。

本発明の一態様の発光装置は表示部５００１および第２の表示部５００２に用いることができる。

本発明の一態様の発光装置は、自動車のフロントガラスやダッシュボードにも搭載することができる。図９に本発明の一態様の発光装置を自動車のフロントガラスやダッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域５２００乃至表示領域５２０３は本発明の一態様の発光装置を用いて設けられた表示領域である。

表示領域５２００と表示領域５２０１は自動車のフロントガラスに設けられた本発明の一態様の発光装置を搭載した表示装置である。本発明の一態様の発光装置は、第１の電極と第２の電極を透光性を有する電極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の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による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良い。

表示領域５２０２はピラー部分に設けられた本発明の一態様の発光装置を搭載した表示装置である。表示領域５２０２には、車体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、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５２０３は車体によって遮られた視界を、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。見えない部分を補完するように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。

表示領域５２０３はナビゲーション情報、速度計や回転計、走行距離、燃料、ギア状態、エアコンの設定などを表示することで、様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５２００乃至表示領域５２０２にも設けることができる。また、表示領域５２００乃至表示領域５２０３は照明装置として用いることも可能である。

また、図１０（Ａ）、（Ｂ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０を示す。折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０は筐体５１５１、表示領域５１５２および屈曲部５１５３を有している。図１０（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末５１５０を示す。図１０（Ｂ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末を示す。携帯情報端末５１５０は、大きな表示領域５１５２を有するにも関わらず、折りたためばコンパクトで可搬性に優れる。

表示領域５１５２は屈曲部５１５３により半分に折りたたむことができる。屈曲部５１５３は伸縮可能な部材と複数の支持部材とで構成されており、折りたたむ場合は、伸縮可能な部材が伸び。屈曲部５１５３は２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上の曲率半径を有して折りたたまれる。

なお、表示領域５１５２は、タッチセンサ（入力装置）を統制したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。本発明の一態様の発光装置を表示領域５１５２に用いることができる。

また、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１１（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１１（Ｂ）に展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１１（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたた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。

表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０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。本発明の一態様の発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。表示パネル９３１１における表示領域９３１２は折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０の側面に位置する表示領域である。

１０１：第１の電極、１０２：第２の電極、１０３：ＥＬ層、１１１：正孔注入層、１１２：正孔輸送層、１１３：発光層、１１４：電子輸送層、１１５：電子注入層、１１６：電荷発生層、１１７：Ｐ型層、１１８：電子リレー層、１１９：電子注入バッファ層、２００：絶縁体、２０１Ｂ：第１の電極、２０１Ｇ：第１の電極、２０１Ｒ：第１の電極、２０２：ＥＬ層、２０３：第２の電極、２０４：保護層、２０５Ｂ：構造、２０５Ｇ：第１の色変換層、２０５Ｒ：第２の色変換層、２０６：ブラックマトリクス、２０７Ｂ：第１の発光素子、２０７Ｇ：第２の発光素子、２０７Ｒ：第３の発光素子、２０８Ｂ：第１の画素、２０８Ｇ：第２の画素、２０８Ｒ：第３の画素、２０９：光学的距離、２１０Ｇ：指向性を付与する手段、２１０Ｒ：指向性を付与する手段、２１５Ｂ：層、２２５Ｂ：青色カラーフィルタ、５０１：陽極、５０２：陰極、５１１：第１の発光ユニット、５１２：第２の発光ユニット、５１３：電荷発生層、５１４：電荷発生層、５１５：第３の発光ユニット、６０１：駆動回路部（ソース線駆動回路）、６０２：画素部、６０３：駆動回路部（ゲート線駆動回路）、６０４：封止基板、６０５：シール材、６０７：空間、６０８：配線、６０９：ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）、６１０：素子基板、６１１：スイッチング用ＦＥＴ、６１２：電流制御用ＦＥＴ、６１３：第１の電極、６１４：絶縁物、６１６：ＥＬ層、６１７：第２の電極、６１８：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 第１の層間絶縁膜、１０２１ 第２の層間絶縁膜、１０２２ 電極、１０２４Ｒ 第１の電極、１０２４Ｇ 第１の電極、１０２４Ｂ 第１の電極、１０２５ 隔壁、１０２８ ＥＬ層、１０２９ 第２の電極、１０３１ 封止基板、１０３２ シール材、１０３３ 透明な基材、１０３４Ｒ 赤色の色変換層、１０３４Ｇ 緑色の色変換層、１１３４Ｂ 光を散乱する機能を有する構造、１０３５ ブラックマトリクス、１０３６ オーバーコート層、１０３７ 第３の層間絶縁膜、１０４０ 画素部、１０４１ 駆動回路部、１０４２ 周辺部、１０４３ 半透過半反射層、１４００ 画素回路、１４０１ 回路、２００１：筐体、２００２：光源、２１００：ロボット、２１１０：演算装置、２１０１：照度センサ、２１０２：マイクロフォン、２１０３：上部カメラ、２１０４：スピーカ、２１０５：ディスプレイ、２１０６：下部カメラ、２１０７：障害物センサ、２１０８：移動機構、３００１：照明装置、５０００：筐体、５００１：表示部、５００２：第２の表示部、５００３：スピーカ、５００４：ＬＥＤランプ、５００５：操作キー、５００６：接続端子、５００７：センサ、５００８：マイクロフォン、５０１２：支持部、５０１３：イヤホン、５１００：掃除ロボット、５１０１：ディスプレイ、５１０２：カメラ、５１０３：ブラシ、５１０４：操作ボタン、５１５０：携帯情報端末、５１５１：筐体、５１５２：表示領域、５１５３：屈曲部、５１２０：ゴミ、５２００：表示領域、５２０１：表示領域、５２０２：表示領域、５２０３：表示領域、７１０１：筐体、７１０３：表示部、７１０５：スタンド、７１０７：表示部、７１０９：操作キー、７１１０：リモコン操作機、７２０１：本体、７２０２：筐体、７２０３：表示部、７２０４：キーボード、７２０５：外部接続ポート、７２０６：ポインティングデバイス、７２１０：第２の表示部、７４０１：筐体、７４０２：表示部、７４０３：操作ボタン、７４０４：外部接続ポート、７４０５：スピーカ、７４０６：マイク、７４００：携帯電話機、９３１０：携帯情報端末、９３１１：表示パネル、９３１２：表示領域、９３１３：ヒンジ、９３１５：筐体

Claims (32)

1. 第１の発光素子と光散乱層とを有する第１の画素と、
   第２の発光素子と第１の色変換層を有する第２の画素とを有し、
   前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は発光中心物質が有機化合物であり、
   前記光散乱層は前記第１の発光素子から発する光を散乱する第１の物質を含み、
   前記第１の色変換層は前記第２の発光素子から発する光を吸収して発光する第２の物質を含み、
   前記第１の発光素子および前記第２の発光素子は、微小共振構造を有する発光装置。
2. 請求項１において、前記微小共振構造が青色の光を強める構成を有する発光装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記発光中心物質が発する光のピーク波長が４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍである発光装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
   前記発光中心物質が、前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子において共通の物質である発光装置。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
   前記第１の発光素子と、前記第２の発光素子が同じ構造を有する発光装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
   前記第１の物質が酸化チタンの微粒子である発光装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
   前記第２の物質が量子ドットである発光装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
   前記第１の画素、前記第２の画素が異なる波長の光を呈する発光装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
   前記発光装置がさらに第３の画素を有し、
   前記第３の画素は第３の発光素子と第２の色変換層を有し、
   前記第２の色変換層は前記第３の発光素子から発する光を吸収して発光する第３の物質を含み、
   前記第３の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置。
10. 請求項９において、
    前記第３の物質が量子ドットである発光装置。
11. 請求項８または請求項９において、
    前記発光中心物質は、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子及び前記第３の発光素子において共通の物質である発光装置。
12. 請求項８乃至請求項１１のいずれか一項において、
    前記第１の画素、前記第２の画素および前記第３の画素が異なる波長の光を呈する発光装置。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
    前記光散乱層がさらに特定の波長域の光を透過する機能を有する発光装置。
14. 請求項１３において、前記光散乱層が青色のカラーフィルタを兼ねる発光装置。
15. 第１の発光素子を有する第１の画素と、
    第２の発光素子と、第１の色変換層と、前記第１の色変換層から発する光に異方性を付与する手段とを有する第２の画素とを有し、
    前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は、発光中心物質が有機化合物であり、
    前記第１の色変換層は、前記第２の発光素子から発する光を吸収して発光する物質を含み、
    前記第１の発光素子および前記第２の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置。
16. 第１の発光素子を有する第１の画素と、
    第２の発光素子と、第１の色変換層とを有する第２の画素とを有し、
    前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は、発光中心物質が有機化合物であり、
    前記第１の色変換層は、前記第２の発光素子から発する光を吸収して発光する物質を含み、
    前記第１の色変換層は、前記第１の色変換層から発する光に対して２０％以上８０％以下の反射率を有する半透過半反射層で挟まれており、
    前記第１の発光素子、前記第２の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置。
17. 請求項１６において、
    前記第１の色変換層から発する光のピーク波長をλとすると、前記半透過半反射層に挟まれた部分の光学的距離が、λ／２の整数倍である発光装置。
18. 請求項１５乃至請求項１７において、前記微小共振構造が青色の光を強める構成である発光装置。
19. 請求項１５乃至請求項１８のいずれか一項において、
    前記発光中心物質が発する光のピーク波長が４２０ｎｍ乃至４８０ｎｍである発光装置。
20. 請求項１５乃至請求項１９のいずれか一項において、
    前記発光中心物質が、前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子において共通の物質である発光装置。
21. 請求項１５乃至請求項２０のいずれか一項において、
    前記第１の発光素子と前記第２の発光素子とが同じ構造を有する発光装置。
22. 請求項１５乃至請求項２１のいずれか一項において、
    前記第２の物質が量子ドットである発光装置。
23. 請求項１５乃至請求項２２のいずれか一項において、
    前記第１の画素、前記第２の画素が異なる波長の光を呈する発光装置。
24. 請求項１５乃至請求項２３のいずれか一項において、
    前記発光装置がさらに第３の画素を有し、
    前記第３の画素は第３の発光素子と、第２の色変換層と、前記第２の色変換層から発する光に異方性を付与する手段とを有し、
    前記第２の色変換層は前記第３の発光素子から発する光を吸収して発光する第３の物質を含み、
    前記第３の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置。
25. 請求項１５乃至請求項２４のいずれか一項において、
    前記発光装置がさらに第３の画素を有し、
    前記第３の画素は第３の発光素子と、第２の色変換層とを有し、
    前記第２の色変換層は前記第３の発光素子から発する光を吸収して発光する第３の物質を含み、
    前記第２の色変換層は、前記第２の色変換層から発する光に対して２０％以上８０％以下の反射率を有する半透過半反射層で挟まれており、
    前記第３の発光素子が、微小共振構造を有する発光装置。
26. 請求項１５において、
    前記第２の色変換層から発する光のピーク波長をλとすると、前記半透過半反射層に挟まれた部分の光学的距離が、λ／２の整数倍である発光装置。
27. 請求項２４または請求項２５において、
    前記第３の物質が量子ドットである発光装置。
28. 請求項２４乃至請求項２７のいずれか一項において、
    前記発光中心物質は、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子及び前記第３の発光素子において共通の物質である発光装置。
29. 請求項１５乃至請求項２８のいずれか一項において、
    前記第１の画素、前記第２の画素および前記第３の画素が異なる波長の光を呈する発光装置。
30. 請求項１乃至請求項２９のいずれか一項において、
    前記第１の画素がさらにカラーフィルタを有する発光装置。
31. 請求項１乃至請求項２９に記載の発光装置と、
    センサ、操作ボタン、スピーカまたはマイクと、
    を有する電子機器。
32. 請求項１乃至請求項２９に記載の発光装置を有する表示装置。

Images