TW201812396A

TW201812396A - 顯示裝置

Info

Publication number: TW201812396A
Application number: TW105137276A
Authority: TW
Inventors: 初見亮; 久保田大介
Original assignee: 半導體能源研究所股份有限公司
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2018-04-01
Also published as: US20180004017A1; JP2018055084A

Abstract

提供一種顯示裝置，其中藉由在該顯示裝置中在一對基板之間設置顯示元件(液晶元件和發光元件中的一者或兩者)及偏振器，可以提高可見性高的顯示裝置。該顯示裝置在一對基板(第一基板及第二基板)之間具有元件層，在元件層與第二基板之間包括具有偏振器的功能的有機層或者有機層及相位差層。有機層包含分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素。

Description

顯示裝置

本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置。但是本發明的一個實施方式不侷限於此。本發明的一個實施方式係關於一種物體、方法、製造方法或驅動方法。另外，本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組合物(composition of matter)。明確而言，作為本發明的一個實施方式的例子可以舉出半導體裝置、發光裝置、液晶顯示裝置以及照明設備等。

作為顯示裝置，已知具備液晶元件的液晶顯示裝置及具備發光元件(EL元件)的發光裝置。例如，在液晶顯示裝置中，在配置為相對的一對電極之間隔著配向膜具備具有液晶材料的液晶元件，利用液晶的光學調變作用進行顯示。另外，發光裝置是指如下裝置：當對將包含發光體的EL層夾在一對電極之間而成的發光元件施加電壓時，利用在EL層的發光中心從各電極注入的載子(電子及電洞)再結合時產生的發光而進行顯示的裝置。

當使用液晶元件作為顯示元件時，為進行顯示需要配置偏光板或相位差板，將其貼在具備液晶元件的透光性基板的外側而使用(例如，參照專利文獻1)。尤其是，在外光強的環境下利用反射式液晶元件時，由於外光反射而使可見性顯著降低，因此作為偏振器的偏光板是不可缺少的。

另外，在使用發光元件的情況下，當從發光元件發射光的面由於形成佈線等的金屬膜而產生外光反射時，也需要在會產生外光反射的基板的表面等上設置偏光板。

如上所述，雖然為了防止外光反射需要設置具有吸收外光的功能的偏光板，但是在如上面的說明那樣將偏光板設置於基板的表面上時，偏光板被形成在整個基板上，因此難以部分地設置偏光板。在此情況下，雖然可以防止外光反射，但是會有使來自顯示元件的發光亮度降低的問題。另外，在將偏光板設置於基板的表面上時，還會有容易產生由於外部的衝擊等所導致的偏光板的劣化的問題。

[專利文獻1]日本專利申請公開第2013-120319號公報

於是，在本發明的一個實施方式中，在一對基板之間具有顯示元件(液晶元件和發光元件中的一者或兩者)的顯示裝置中，藉由在一對基板之間設置偏振器，可以提供一種可見性高的顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式提供一種根據顯示元件的特性而部分地具有偏振器的顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式提供一種在外光強的環境下抑制外光反射而具有高可見性的顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式提供一種耗電量低的顯示裝置。

這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。另外，本發明的一個實施方式不一定必須要達到上述所有目的。另外，從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載可顯而易見地看出上述以外的目的，而可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載中衍生這些以外的目的。

本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，該顯示裝置包括一對基板(第一基板及第二基板)之間的元件層以及元件層與第二基板之間的具有偏振器的功能的有機層或者該有機層及相位差層。另外，上述元件層包括：包括透射式液晶元件或反射式液晶元件、發光元件或MEMS元件等顯示元件的顯示元件層；以及包括用來驅動上述顯示元件的電晶體(FET)等的驅動元件層等。

另外，有機層包含分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素。由此，有機層具有偏振器的功能。另外，為了使二色性色素的分子的長軸以規定的一個方向排列，使用液晶材料。在使用液晶材料使分子的長軸以規定的一個方向排列之後，使與二色性色素一起添加的單體(注意，在使用液晶單體時為液晶單體)固化而使其成為聚合物。由此，本發明的一個實施方式的有機層包含分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素、液晶材料及聚合物(在使用液晶聚合物時，包含二色性色素及液晶聚合物)。

本發明的一個實施方式是一種顯示裝置，該顯示裝置包括第一基板與第二基板之間的元件層、第二基板與元件層之間的相位差層以及第二基板與相位差層之間的有機層，元件層包括液晶元件，有機層包含分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素，有機層及相位差層與液晶元件重疊。

在上述結構中，第二基板包含使可見光透過的材料，液晶元件是向第二基板一側發射光的反射式液晶元件。

另外，本發明的其他實施方式是一種顯示裝置，該顯示裝置包括第一基板與第二基板之間的元件層、第二基板與元件層之間的相位差層以及第二基板與相位差層之間的有機層，有機層包括第一有機層及第二有機層，第一有機層包含具有透光性的材料，第二有機層包含分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素，元件層包括發光元件、驅動元件以及佈線，發光元件藉由佈線與驅動元件電連接，第一有機層與發光元件重疊，第二有機層與佈線重疊。

在上述結構中，發光元件向第二基板一側發射光。

另外，在上述結構中，發光元件在陽極和陰極之間具有EL層，EL層所發射的光穿過陽極從第二基板一側發射。

另外，在上述結構中，EL層具有在第一EL層與第二EL層之間夾著電荷產生層的疊層結構，EL層與第一有機層重疊。

另外，本發明的其他實施方式是一種顯示裝置，該顯示裝置包括第一基板與第二基板之間的元件層、第二基板與元件層之間的相位差層以及第二基板與相位差層之間的有機層，有機層包括第一有機層及第二有機層，第一有機層包含具有透光性的材料，第二有機層包含使分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素，元件層包括液晶元件、發光元件、驅動元件以及佈線，驅動元件藉由佈線分別與液晶元件及發光元件電連接，第一有機層與發光元件重疊，第二有機層與液晶元件及佈線重疊。

在上述結構中，驅動元件也可以與液晶元件及佈線同樣地重疊於第二有機層。

在上述結構中，第二有機層包含液晶聚合物或者包含液晶及聚合物。另外，液晶聚合物是在主鏈或支鏈中具有呈現液晶性的結構的聚合物。

另外，在上述結構所示的二色性色素是分子的長軸及短軸相對於入射光呈現不同的吸光度的染料。此外，作為二色性色素，例如可以舉出下述結構式(101)至結構式(105)所示的有機化合物。注意，上述結構所示的二色性色素不侷限於下述化合物。

另外，本發明的其他實施方式是一種電子裝置，該電子裝置包括上述結構所示的顯示裝置、操作鍵、揚聲器、麥克風或外部連接部。

注意，本發明的一個實施方式不侷限於包括液晶元件及發光元件的顯示裝置，應用顯示裝置的電子裝置(明確而言，包括顯示裝置、連接端子或操作鍵的電子裝置)也包括在其範疇內。由此，本說明書中的顯示裝置是指影像顯示裝置。另外，顯示裝置還包括：在顯示裝置上設置有連接器諸如FPC(Flexible Printed Circuit：軟性印刷電路板)或TCP(Tape Carrier Package：捲帶式封裝)的模組；在TCP的端部設置有印刷線路板的模組；IC(集成電路)直接安裝在形成有發光元件的基板上的模組。

根據本發明的一個實施方式，在一對基板之間具有顯示元件(液晶元件和發光元件中的一者或兩者)的顯示裝置中，藉由在一對基板之間設置偏振器，可以提供一種可見性高的顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式可以提供一種根據顯示元件的特性而部分地具有偏振器的顯示裝置。另外，本發明的一個實施方式可以提供一種在外光強的環境下抑制外光反射而具有高可見性的顯示裝置。另外，發光元件的發光亮度因偏振器而不降低，因此可以獲得明亮的顯示，從而可以提供一種耗電量低的顯示裝置。

這些效果的的記載不妨礙其他目的的存在。另外，本發明的一個實施方式不一定必須要達到上述所有效果。另外，從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載可顯而易見地看出上述以外的效果，而可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載中衍生這些以外的效果。

101‧‧‧第一基板

102‧‧‧第二基板

103‧‧‧元件層

103a‧‧‧驅動元件層

103b‧‧‧顯示元件層(L)

103c‧‧‧顯示元件層(E)

104‧‧‧有機層

104a‧‧‧第一有機層

104b‧‧‧第二有機層

105‧‧‧第一有機層

105a、105b‧‧‧配向膜

106‧‧‧相位差層

200‧‧‧第一基板

201‧‧‧有機層

202‧‧‧電晶體

203‧‧‧液晶元件

204‧‧‧液晶層

205‧‧‧第二基板

207‧‧‧第一電極

208‧‧‧第二電極

209‧‧‧間隔物

210‧‧‧配向膜

211‧‧‧配向膜

212‧‧‧相位差層

213‧‧‧濾色片

214‧‧‧黑色層(黑矩陣)

215‧‧‧保護層

216‧‧‧擴散層

217‧‧‧絕緣層

218‧‧‧絕緣層

220‧‧‧端子部

221‧‧‧FPC

222‧‧‧連接層

230‧‧‧像素部

231‧‧‧像素

232‧‧‧液晶元件

233‧‧‧電晶體

234‧‧‧電容器

240‧‧‧控制部

241‧‧‧顯示部

250‧‧‧S驅動電路

251‧‧‧G驅動電路

300‧‧‧第一基板

301‧‧‧有機層

301a‧‧‧第一有機層

301b‧‧‧第二有機層

302‧‧‧電晶體(FET)

303、303R、303G、303B、303W‧‧‧發光元件

304‧‧‧EL層

305‧‧‧第二基板

306R、306G、306B‧‧‧光學距離

307‧‧‧第一電極

308‧‧‧第二電極

309‧‧‧佈線

310R‧‧‧導電層

310G‧‧‧導電層

311R、311G、311B‧‧‧濾色片

312‧‧‧絕緣物

313‧‧‧元件層

313a‧‧‧驅動元件層

313b‧‧‧顯示元件層

314‧‧‧相位差層

401‧‧‧第一電極

402‧‧‧第二電極

403‧‧‧EL層

403a、403b‧‧‧EL層

404‧‧‧電荷產生層

411、411a、411b‧‧‧電洞注入層

412、412a、412b‧‧‧電洞傳輸層

413、413a、413b‧‧‧發光層

414、414a、414b‧‧‧電子傳輸層

415、415a、415b‧‧‧電子注入層

501‧‧‧第一基板

502‧‧‧像素部

503‧‧‧驅動電路部

504a、504b‧‧‧驅動電路部

505‧‧‧密封劑

506‧‧‧第二基板

507‧‧‧引線配線

508‧‧‧FPC(軟性印刷電路板)

509‧‧‧FET

510‧‧‧FET

511‧‧‧FET(開關用FET)

512‧‧‧FET(電流控制用FET)

513‧‧‧第一電極

515‧‧‧EL層

516‧‧‧第二電極

517‧‧‧發光元件

518‧‧‧空間

520‧‧‧有機層

520a‧‧‧第一有機層

520b‧‧‧第二有機層

521‧‧‧相位差層

600‧‧‧第一基板

601‧‧‧有機層

601a‧‧‧第一有機層

601b‧‧‧第二有機層

603‧‧‧發光元件

604‧‧‧液晶元件

605‧‧‧第二基板

607‧‧‧導電層

608‧‧‧導電層

615‧‧‧電晶體

616‧‧‧電晶體

617‧‧‧電晶體

618‧‧‧端子部

619‧‧‧端子部

628‧‧‧彩色層

630‧‧‧導電層

631‧‧‧EL層

632‧‧‧導電層

633‧‧‧開口部

634‧‧‧彩色層

635‧‧‧遮光層

636‧‧‧間隔物

638‧‧‧液晶層

640‧‧‧配向膜

641‧‧‧配向膜

642‧‧‧黏合層

644‧‧‧FPC

645‧‧‧連接層

647‧‧‧連接部

648‧‧‧連接器

650‧‧‧第一元件層

651‧‧‧第二元件層

652‧‧‧第三元件層

653‧‧‧相位差層

654‧‧‧擴散層

655‧‧‧絕緣層

656‧‧‧絕緣層

701‧‧‧電路(G)

702‧‧‧電路(S)

703‧‧‧顯示部

704‧‧‧像素

705‧‧‧導電膜

707‧‧‧開口部

5101‧‧‧燈

5102‧‧‧輪轂

5103‧‧‧車門

5104‧‧‧顯示部

5105‧‧‧方向盤

5106‧‧‧變速杆

5107‧‧‧座位

5108‧‧‧倒後鏡

7100‧‧‧電視機

7101‧‧‧外殼

7103‧‧‧顯示部

7105‧‧‧支架

7107‧‧‧顯示部

7109‧‧‧操作鍵

7110‧‧‧遙控器

7201‧‧‧主體

7202‧‧‧外殼

7203‧‧‧顯示部

7204‧‧‧鍵盤

7205‧‧‧外部連接埠

7206‧‧‧指向裝置

7302‧‧‧外殼

7304‧‧‧顯示部

7305‧‧‧表示時間的圖示

7306‧‧‧其他圖示

7311‧‧‧操作按鈕

7312‧‧‧操作按鈕

7313‧‧‧連接端子

7321‧‧‧錶帶

7322‧‧‧錶帶扣

7400‧‧‧行動電話機

7401‧‧‧外殼

7402‧‧‧顯示部

7403‧‧‧操作按鈕

7404‧‧‧外部連接部

7405‧‧‧揚聲器

7406‧‧‧外殼

7407‧‧‧相機

7500(1)、7500(2)‧‧‧外殼

7501(1)、7501(2)‧‧‧第一面

7502(1)、7502(2)‧‧‧第二面

7601‧‧‧主體

7602‧‧‧顯示部

7603‧‧‧臂部

9310‧‧‧可攜式資訊終端

9311‧‧‧顯示部

9312‧‧‧顯示區域

9313‧‧‧鉸鏈

9315‧‧‧外殼

在圖式中：圖1A至圖1D是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的圖；圖2A至圖2C是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的圖；圖3A至圖3C是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的圖；圖4A至圖4D是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的圖；圖5A和圖5B是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的圖；圖6A至圖6E是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的圖；圖7A、圖7B1及圖7B2是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的圖；圖8是說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的圖；圖9A、圖9B、圖9C、圖9D、圖9D’-1、圖9D’-2及圖9E是說明電子裝置的圖；圖10A至圖10C是說明電子裝置的圖；圖11A和圖11B是說明汽車的圖；圖12是示出有機層中的波長與偏振度(%)的關係的圖；圖13是示出有機層中的穿透率(%)與偏振度(%) 的關係的圖。

以下，參照圖式詳細地說明本發明的實施方式。注意，本發明不侷限於以下說明，其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實施方式及實施例所記載的內容中。

另外，為了便於理解，有時在圖式等中示出的各結構的位置、大小及範圍等並不表示其實際的位置、大小及範圍等。因此，所公開的發明不一定侷限於圖式等所公開的位置、大小、範圍等。

注意，在本說明書等中，當利用圖式說明發明的結構時，有時在不同的圖式中共同使用表示相同的部分的符號。

實施方式1

在本實施方式中，參照圖1A至圖1D說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的一個例子。

圖1A所示的顯示裝置在第一基板101與第二基板102之間包括元件層103，在第二基板102與元件層103之間包括具有偏振器的功能的有機層104。

第一基板101和第二基板102中的任一者或兩者使用具有透光性的基板。就是說，以至少可以使來自元件層103所包括的顯示元件的光向外部發射的方式選擇基板。

注意，基板的種類不侷限於特定的種類。作為該基板的一個例子，可以舉出半導體基板(例如，單晶基板或矽基板)、SOI基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板、金屬基板、不鏽鋼基板、包含不鏽鋼箔的基板、鎢基板、包含鎢箔的基板、撓性基板、貼合薄膜、包含纖維狀材料的紙或基材薄膜等。

另外，元件層103包括：包括透射式液晶元件或反射式液晶元件、發光元件或MEMS元件等顯示元件的顯示元件層；以及包括用來驅動上述顯示元件的電晶體(FET)等的驅動元件層等。另外，形成在顯示元件層中的顯示元件藉由佈線與形成在驅動元件層中的驅動元件電連接。另外，也可以分別形成顯示元件層及驅動元件層之後進行層疊。此外，當包括多個顯示元件(例如，液晶元件及發光元件)時，可以將它們分別形成在不同的層中，然後利用剝離技術或貼合技術進行層疊。

有機層104是具有偏振器的功能的層，其包含分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素。另外，作為二色性色素，可以使用具有苯并噻唑基、噻吩并噻唑基或二苯乙烯基的唑衍類化合物。明確而言，例如可以使用由下述結構式(101)至結構式(105)所示的二色性色素。

如上所述，在有機層104中，二色性色素維持分子的長軸以規定的一個方向排列的狀態。由此，在介質中使二色性色素排列為一個方向之後，對該介質進行固化處理，來維持二色性色素排列的狀態。另外，作為介質，可以使用用來使二色性色素排列的液晶材料或者能夠進行光固化(紫外線固化)或熱固化的單體(注意，在液晶材料是液晶性單體的情況下，不一定需要使用其他單體)。由此，進行了單體的固化處理之後的有機層104包含二色性色素、液晶材料(包含液晶性聚合物)，根據情況包含聚合物。

作為可用於介質的液晶材料，可以舉出向列液晶、膽固醇相液晶、層列相液晶、盤狀液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶、香蕉型液晶等。另外，當使用液晶性單體作為液晶材料時，可以使用光(紫外線)固化型液晶材料或熱固性液晶材料。另外，也可以使用正型液晶或負型液晶。作為液晶性單體的具體例子，例如可以舉出下述結構式(201)所示的1,4-雙-[4-(9-丙烯醯氧基壬氧基)苯甲醯氧基]-2-甲苯、下述結構式(202)所示的1-丙烯醯氧基-4-(反式-4-n-丙基環己基)苯并等。

藉由塗佈包含二色性色素及上述介質的溶液進行固化，可以形成有機層104。由此，雖然圖1A未圖示，但是為了使有機層104所包含的二色性色素排列為規定的方向，較佳為在塗佈包含二色性色素及上述介質的溶液的表面等(有機層104所接觸的面)上形成配向膜並對其進行摩擦處理。

由此，使上述溶液固化而獲得的有機層104包含二色性色素及液晶性聚合物或者包含二色性色素、液晶及聚合物。

在圖1B所示的顯示裝置中，元件層具有驅動元件層103a和顯示元件層(L)103b的疊層結構，尤其是顯示元件層(L)103b包括反射式液晶元件作為顯示元件。

為了使有機層104的二色性色素排列，設置有圖1B所示的配向膜(105a、105b)。另外，較佳為將利用摩擦處理或光配向技術形成的材料用於配向膜(105a、105b)。配向膜(105a、105b)可以使用包含聚醯亞胺等的材料。

圖1B所示的顯示元件層(L)103b是反射式液晶元件，因此在配向膜105a與顯示元件層103b之間具有相位差層106。由此，在圖1B中，如箭頭所示那樣從外部入射的光在穿過有機層104及相位差層106之後，由顯示元件層(L)103b的液晶元件的反射電極反射，再次穿過相位差層106及有機層104發射到外部。

另外，相位差層106具有使正交的偏振分量之間產生相位差的雙折射元件的功能。由此，藉由組合有機層104與相位差層106，可以實現在將液晶元件用於顯示元件的情況下的寬視角。

相位差層106例如可以使用藉由對樹脂進行單軸拉伸處理或雙軸拉伸處理等加工而獲得的光學薄膜。或者，可以藉由進行沉積形成相位差層106。作為用於相位差層106的材料，明確而言可以舉出環烯烴聚合物(COE)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚醚碸(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚苯醚(PPO)、聚芳酯(PAR)、聚醯亞胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)等。

在圖1C所示的顯示裝置中，元件層具有驅動元件層103a和顯示元件層(E)103c的疊層結構，尤其是顯示元件層(E)103c包括發光元件(包括有機EL元件)作為顯示元件。另外，在圖1C所示的顯示裝置中，圖1A和圖1B所示的有機層104包括具有透光性的第一有機層104a及具有偏振器的功能的第二有機層104b。

由於第一有機層104a具有透光性，所以以與來自顯示元件層(E)103c的發光元件的光向外部發射的位置重疊的方式設置。因此，如圖1C中的箭頭所示那樣，來自顯示元件層(E)103c的發光元件的光在穿過驅動元件層103a之後，穿過第一有機層104a發射到外部。

第一有機層104a使用具有透光性的有機材料形成。注意，作為具有透光性的材料，較佳為使用對可見光具有透光性的材料(例如，可見光的穿透率為40%以上)，可以舉出丙烯酸、聚醯亞胺等有機物以及SiON、SiN等無機物。另外，也可以組合它們使用。在第一有機層104a的被形成面上塗佈成為材料的感光丙烯酸之後，使用遮罩進行曝光處理來進行圖案化。然後，藉由進行顯影處理及烘焙處理，只在目標的區域中選擇性地形成有機層。另外，有機層的形狀根據需要而可以形成為圓錐、角錐等形狀。

另外，藉由使圖1C所示的第二有機層104b與相位差層106層疊，可以防止由於驅動元件層103a及顯示元件層(E)103c中的反射率高的材料(包含在佈線、驅動元件、發光元件等中的材料)所導致的外光反射。由此，第二有機層104b與圖1A和圖1B所示的有機層104同樣，除了二色性色素以外，還使用使二色性色素排列並使其固化的液晶材料及單體材料(當使用液晶性單體時，使用二色性色素及液晶性單體)。另外，當形成第二有機層104b時，為了使二色性色素及液晶材料(包含液晶性單體)排列，以與第二有機層104b接觸的方式形成配向膜(105a、105b)。

在圖1D所示的顯示裝置中，元件層具有驅動元件層103a、顯示元件層(L)103b及顯示元件層(E)103c的疊層結構，顯示元件層(L)103b包括反射式液晶元件作為顯示元件，顯示元件層(E)103c包括發光元件(包括有機EL元件)作為顯示元件。圖1D所示的配向膜(105a、105b)、第一有機層104a以及第二有機層 104b與圖1C同樣地形成。

圖1D所示的第一有機層104a具有透光性，並以與來自顯示元件層(E)103c的發光元件的光向外部發射的位置重疊的方式設置在有機層的一部分中。由此，如箭頭所示那樣，來自顯示元件層(E)103c的發光元件的光在穿過驅動元件層103a及顯示元件層(L)103b之後，穿過第一有機層104a。另外，藉由組合第二有機層104b與相位差層106，可以防止由於驅動元件層103a、顯示元件層(L)103b或顯示元件層(E)103c中的反射率高的材料(包含在佈線、反射電極、驅動元件以及發光元件等中的材料)所導致的外光反射。

如圖1A至圖1D所示，藉由採用在第一基板101與第二基板102之間設置具有單層或疊層結構的元件層103且在第二基板102與元件層103之間具有有機層104或者有機層104及相位差層106的結構，可以製造如下顯示裝置：防止外光反射而具有高可見度的顯示裝置；或者發光元件的發光亮度因偏振器而不降低，因此獲得明亮的顯示且耗電量低的顯示裝置。

本實施方式所示的結構可以適當地與其他實施方式所示的結構組合而使用。

實施方式2

在本實施方式中，作為本發明的一個實施方式的顯示裝置，參照圖2A至圖2C對在元件層中包括具有控制光的反射的功能的顯示元件的顯示裝置的一個例子的使用反射式液晶元件的顯示裝置進行說明。另外，作為顯示元件，除了透射式液晶元件及反射式液晶元件以外，還可以使用MEMS元件等。另外，作為驅動模式，可以使用垂直配向(VA)模式諸如MVA(Multi-Domain Vertical Alignment：多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment：垂直配向構型)模式等驅動方法。另外，可以使用TN(Twisted Nematic：扭轉向列)模式、IPS(In-Plane-Switching：平面內切換)模式、FFS(Fringe Field Switching：邊緣場切換)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence：光學補償雙折射)模式以及藍相(Blue Phase)模式等。

在圖2A所示的顯示裝置中，在第一基板200與第二基板205之間具有作為驅動元件的電晶體(FET)202及液晶元件203，該顯示裝置是電晶體(FET)202與液晶元件203電連接的主動矩陣型顯示裝置。

《液晶元件的結構》

本實施方式所示的液晶元件203是在第一電極207與第二電極208之間具有液晶層204的反射式液晶元件，圖2A所示的第一電極207被用作反射電極。

作為用於第一電極207的材料，可以使用反射可見光的材料。明確而言，可以使用包含銀的材料。例如，可以使用包含銀及鈀等的材料或包含銀及銅等的材料。另外，也可以使用其表面不平坦的材料。在此情況下，可以使入射的光向各方向反射而進行白色顯示。

作為用於第二電極208的材料，可以使用使可見光透過的材料。例如，可以使用導電性氧化物、薄得可以透光的金屬膜或金屬奈米線。明確而言，可以使用包含銦的導電性氧化物、厚度為1nm以上且10nm以下的金屬薄膜、包含銀的金屬奈米線。除了上述以外，可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅、添加有鋁的氧化鋅等。

另外，在第一電極207與液晶層204之間及在第二電極208與液晶層204之間分別設置有配向膜210、211，為了確保電極之間的距離，設置有間隔物209。

配向膜210、211可以使用包含聚醯亞胺等的材料。明確而言，可以使用以排列為規定的方向的方式利用摩擦處理或光配向技術形成的材料。

液晶層204可以使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等。另外，可以使用呈現膽固醇相、層列相、立方相、手性向列相、各向同性相等的液晶。另外，也可以使用呈現藍相的液晶等。

有機層201設置在第一基板200與第二基板205之間，使用二色性色素及液晶性單體(也可以使用二色性色素、液晶及單體)形成。另外，有機層201至少設置在與液晶元件203重疊的位置上，根據需要可以設置在與電晶體(FET)202或佈線重疊的位置上。此外，有機層201具有偏振器的功能，因此由於可以只使一個方向的光透過，所以藉由與相位差層212組合地使用而具有防止外光反射的功能。另外，有機層201的詳細內容參照實施方式1。

在圖2A所示的顯示裝置中，在有機層201與液晶元件203之間設置有相位差層212(或者相位差薄膜)及擴散層216(或者擴散薄膜)。藉由設置相位差層212，可以將穿過液晶204的光提取到外部。此外，藉由調整相位差層212與液晶層204之間的相位差，可以調整透過光量。另外，藉由設置擴散層216，在進行白色顯示時，可以防止被第一電極207反射的光受到電極的材料的影響而成為金屬白色(metallic white)。此外，如圖2A所示那樣，也可以在有機層201與相位差層212之間及在擴散層216與濾色片213之間分別設置有絕緣層217、218。

在相位差層212與液晶元件203之間設置有濾色片213。另外，有機層201和濾色片213也可以調換位置。濾色片213是使可見光中的特定的波長區域的光透過並濾掉特定的波長區域的光的濾光片。由此，藉由適當地設置僅使所希望的波長區域的光透過的濾色片213，可以調整從液晶元件獲得的發光顏色。另外，也可以將黑色層(黑矩陣)214設置在濾色片213的端部。此外，濾色片213及黑色層214的表面也可以被使用透明的材料的保護層215覆蓋。

圖2A示出端子部220。端子部220與藉由對與第一電極207為同一導電膜的膜進行加工而獲得的導電層電連接。由此，端子部220藉由連接層222與FPC221電連接。

另外，包括上述液晶元件203且以圖2A中的元件符號231所示的區域相當於顯示裝置的像素部的一個像素。

《顯示裝置的結構》

接著，參照圖2B說明包括上述圖2A的結構的顯示裝置的一個例子。在此示出的顯示裝置主要包括控制部240及顯示部241。控制部240控制信號線驅動電路(以下表示為S驅動電路250)及掃描線驅動電路(以下表示為G驅動電路251)，顯示部241包括在各像素231中具有液晶元件232的像素部230以及S驅動電路250、G驅動電路251等驅動電路。

在顯示部241的像素部230中設置有多個像素231、用來按行選擇像素231的多個掃描線G以及用來對被選擇的像素231供應S信號的多個信號線S。

由G驅動電路251控制向掃描線G的G信號的輸入。由S驅動電路250控制向信號線S的S信號的輸入。多個像素231分別與掃描線G中的至少一個及信號線 S中的至少一個連接。

設置在像素部230中的佈線的種類及數量可以根據像素231的結構、數量及配置而決定。圖2B所示的像素部230示出x列×y行的像素231配置為矩陣狀且其中設置有信號線S1至信號線SX及掃描線G1至掃描線Gy的情況。

<像素的結構>

圖2B所示的像素231例如可以採用圖2C所示的結構。就是說，像素231包括液晶元件232、電晶體233及電容器234等。另外，電晶體233控制向液晶元件232供應S信號。明確而言，電晶體233的閘極與掃描線G1至掃描線Gy中的任一個連接。電晶體233的源極和汲極中的一個與信號線S1至信號線Sx中的任一個連接，電晶體233的源極和汲極中的另一個與液晶元件232的第一電極連接。

另外，根據需要，除了保持液晶元件232的第一電極與第二電極之間的電壓的電容器234以外，還可以包括電晶體、二極體、電阻器、電容器以及電感器等其他電路元件。

在圖2C中，使用一個電晶體233作為控制向像素231輸入S信號的切換元件。注意，像素231也可以包括被用作一個切換元件的多個電晶體。在多個電晶體被用作一個切換元件的情況下，上述多個電晶體既可以並聯連接，又可以串聯連接，也可以組合並聯連接及串聯連接。

液晶元件232包括第一電極、第二電極以及被施加第一電極與第二電極之間的電壓的包含液晶材料的液晶層。液晶元件232根據施加到第一電極與第二電極之間的電壓值液晶分子的配向發生變化，其穿透率也發生變化。因此，液晶元件232可以藉由控制其穿透率來進行灰階顯示。

另外，電晶體233控制是否對液晶元件232的第一電極供應信號線S的電位。另外，液晶元件232的第二電極被供應規定的參考電位Vcom。作為電晶體233可以使用已知的各種電晶體，較佳為使用利用氧化物半導體的電晶體。

雖然圖2B未圖示，但是顯示部241可以採用包括設置有多個光源的光供應部的結構。另外，光供應部的光源由控制部240控制。注意，如本實施方式所示那樣，在使用反射式液晶元件的情況下可以利用屋外的太陽光或屋內的照明的光等作為光源，因此並不需要設置光供應部。但是，在使用透射式液晶元件或者使用反射式液晶元件的情況下，在夜間或沒有光源或者雖有光源但較昏暗的地方使用顯示裝置時，需要設置光供應部。

實施方式3

在本實施方式中，作為本發明的一個實施方式的顯示裝置，參照圖3A至圖3C對在元件層中包括發光元件的顯示裝置的一個例子進行說明。

圖3A所示的顯示裝置是一種主動矩陣型顯示裝置，在第一基板300與第二基板305之間包括元件層313，元件層313包括具有作為驅動元件的電晶體(FET)302的驅動元件層313a及具有發光元件303的顯示元件層313b。另外，顯示裝置包括使形成在驅動元件層313a中的電晶體(FET)302與形成在顯示元件層313b中的發光元件303電連接的佈線309。並且，還包括第一基板300與元件層313之間的有機層301。另外，有機層301包括能夠使可見光透過的第一有機層301a及被用作偏振器的第二有機層301b。

在圖3B所示的顯示裝置中，形成在顯示元件層313b中的發光元件303是可以從第一電極307一側獲得光的底部發射型發光元件，發光元件303的EL層304所產生的光透過設置在發光元件(303R、303G、303B、303W)與電晶體(FET)302之間的濾色片(311R、311G、311B)和第一有機層301a發射到外部。由此，第一電極307及第一有機層301a具有對可見光的透光性(明確地說，對第一電極307的可見光的穿透率為40%以上)。另外，在本實施方式中說明的發光元件具有微腔結構，因此第一電極307被用作半透射．半反射電極且第二電極308被用作反射電極。

第一有機層301a設置在與發光元件303重疊的位置上。另外，第二有機層301b具有偏振器的功能，因此設置在與可能會產生外光反射的電晶體302及佈線309重疊的位置上。另外，藉由與相位差層314組合地使用第二有機層301b，可以防止由於電晶體302或佈線309所導致的外光反射。

圖3B所示的顯示裝置包括多個發光元件，多個發光元件具有公共的EL層304，並且顯示裝置具有根據各發光元件的發光顏色調整各發光元件的電極之間的光學距離的微腔結構以及濾色片。另外，該結構為一個例子，因此本發明的一個實施方式不侷限於此，也可以為具有按發光顏色不同的每個發光元件分別塗布不同材料的EL層的結構。此外，微腔結構根據需要設置，而不是必須要設置的。

另外，第一電極307的端部由絕緣物312覆蓋。絕緣物312可以使用負型感光樹脂或正型感光樹脂(丙烯酸樹脂)等有機化合物或者氧化矽、氧氮化矽、氮化矽等無機化合物。絕緣物312的上端部或下端部較佳為有具有曲率的曲面。由此，可以使形成在絕緣物312上的膜具有良好的覆蓋性。

圖3B所示的發光元件(303R、303G、303B、303W)是底部發射型發光元件，具有在第一基板300一側設置有多個電晶體302及多個佈線309的結構。另外，上述電晶體302及佈線309成為外光反射的原因。然而，設置在第一基板300與電晶體302之間的有機層301具有防止外光反射的功能，同時具有不妨礙從發光元件的光的發射的結構，因此可以在不降低從發光元件(303R、303G、303B、303W)發射的光的亮度的情況下抑制外光反射。由此，發光元件的結構、構成或發光顏色的組合不侷限於本實施方式所示的結構而對如下所有顯示裝置都有效：包括各種元件結構的發光元件且藉由在第一基板300與第二基板305之間設置有機層301可以防止外光反射的顯示裝置。

圖3B所示的多個發光元件是為紅色發光元件的發光元件303R、為綠色發光元件的發光元件303G、為藍色發光元件的發光元件303B以及為白色發光元件的發光元件303W。另外，圖3C示出上述發光元件所具有的微腔結構。就是說，在發光元件303R中以第一電極307與第二電極308之間的距離為光學距離306R的方式調整，在發光元件303G中以第一電極307與第二電極308之間的距離為光學距離306G的方式調整，在發光元件303B中以第一電極307與第二電極308之間的距離為光學距離306B的方式調整。另外，如圖3C所示，藉由在發光元件303R中導電層310R與第一電極307層疊且在發光元件303G中導電層310G與第一電極307層疊，進行光學調整。

雖然圖3B示出在電晶體302與發光元件 (303R、303G、303B、303W)之間設置有濾色片(311R、311G、311B)的結構，但是可以以與發光元件重疊的方式在來自發光元件的光發射到外部前的任一位置設置濾色片。此外，濾色片是使可見光中的特定的波長區域的光透過且濾掉特定的波長區域的光的濾光片。由此，如圖3B所示，藉由在與發光元件303R重疊的位置上設置只使紅色波長區域的光透過的濾色片311R，可以從發光元件303R獲得紅色發光。另外，藉由在與發光元件303G重疊的位置上設置只使綠色波長區域的光透過的濾色片311G，可以從發光元件303G獲得綠色發光。另外，藉由在與發光元件303B重疊的位置上設置只使藍色波長區域的光透過的濾色片311B，可以從發光元件303B獲得藍色發光。然而，發光元件303W可以不設置濾色片而獲得白色發光。另外，根據需要可以設置濾色片。另外，也可以在濾色片的端部設置有黑色層(黑矩陣)。

另外，在圖3B中示出發光元件為紅色發光元件、綠色發光元件、藍色發光元件及白色發光元件的情況，但是本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的發光元件不侷限於該結構，也可以具有黃色發光元件或橙色發光元件。

《發光元件的結構》

接著，說明在本實施方式中顯示裝置所包括的發光元件的基本結構。圖4A示出在一對電極之間夾著包含發光層的EL層而成的發光元件。明確地說，EL層403夾在第一電極401與第二電極402之間。

圖4B示出在一對電極之間具有多個(在圖4B中兩層)EL層(403a及403b)且在EL層之間夾著電荷產生層404的疊層結構(串聯結構)的發光元件。具有串聯結構的發光元件可以實現能夠以低電壓驅動的耗電量低的顯示裝置。

電荷產生層404具有如下功能：在對第一電極401及第二電極402施加電壓時，對一個EL層(403a或403b)注入電子並對另一個EL層(403b或403a)注入電洞的功能。由此，在圖4B中，當以使第一電極401的電壓比第二電極402高的方式施加電壓時，電子從電荷產生層404注入到EL層403a中，電洞注入到EL層403b中。

另外，從光的提取效率的觀點來看，電荷產生層404較佳為對可見光具有透光性(明確地說，對電荷產生層404的可見光的穿透率為40%以上)。另外，電荷產生層404即使其電導率比第一電極401或第二電極402低也發揮功能。

圖4C示出圖4A所示的發光元件的EL層403的疊層結構的一個例子。然而，在此情況下，第一電極401被用作陽極，第二電極被用作陰極。EL層403具有在第一電極401上依次層疊有電洞注入層411、電洞傳輸層412、發光層413、電子傳輸層414以及電子注入層415 的結構。另外，在具有如圖4B所示的串聯結構所示地多個EL層的情況下，各EL層也具有從陽極一側如上所述地層疊的結構。另外，在第一電極401為陰極且第二電極402為陽極的情況下，疊層順序相反。

圖4C所示的EL層403中的發光層413適當地組合發光物質及多個物質而具有能夠獲得呈現所希望的發光顏色的螢光發光及磷光發光的結構。另外，發光層413也可以為發光顏色不同的疊層結構。在此情況下，用於層疊的各發光層的發光物質或其他物質可以分別使用不同材料。另外，也可以採用從圖4B所示的多個EL層(403a及403b)中的發光層獲得分別不同的發光顏色的結構。在此情況下，用於各發光層的發光物質或其他物質可以分別使用不同材料。

另外，在上述發光元件中，例如，藉由使圖4C所示的第一電極401為半透射．半反射電極、使第二電極402為反射電極並採用光學微腔諧振器(微腔)結構，可以使從EL層403中的發光層413獲得的光在上述電極之間發生諧振，從而可以加強從第二電極402獲得的光。

在發光元件的第一電極401為由具有反射性的導電材料和具有透光性的導電材料(透明導電膜)的疊層結構構成的反射電極的情況下，可以藉由調整透明導電膜的厚度來進行光學調整。明確地說，較佳為以如下方式進行調整：相對於從發光層413獲得的光的波長λ，第一電極401與第二電極402的電極間距離為mλ/2(注意，m 為自然數)左右。

另外，為了使從發光層413獲得的所希望的光(波長：λ)放大，較佳為調整為如下：從第一電極401到能夠獲得發光層的所希望的光的區域(發光區域)的光學距離及從第二電極402到能夠獲得發光層413的所希望的光的區域(發光區域)的光學距離都成為(2m’+1)λ/4(注意，m’為自然數)左右。注意，在此說明的“發光區域”是指發光層413中的電洞與電子的再結合區域。

藉由進行上述光學調整，可以使能夠從發光層413獲得的特定的單色光的光譜變窄，由此獲得色純度良好的發光。

另外，在上述情況下，嚴格地說，第一電極401和第二電極402之間的光學距離可以說是從第一電極401中的反射區域到第二電極402中的反射區域的總厚度。但是，因為難以準確地決定第一電極401或第二電極402中的反射區域的位置，所以藉由假定第一電極401及第二電極402中的任意的位置為反射區域可以充分得到上述效果。另外，嚴密地說，第一電極401和可以獲得所希望的光的發光層之間的光學距離可以說是第一電極401中的反射區域和可以獲得所希望的光的發光層中的發光區域之間的光學距離。但是，因為難以準確地決定第一電極401中的反射區域或可以獲得所希望的光的發光層中的發光區域的位置，所以藉由假定第一電極401中的任意的位置為反射區域且可以獲得所希望的光的發光層的任意的位置為發光區域，可以充分得到上述效果。

在具有微腔結構的情況下，即使具有相同的EL層，也可以從每個發光元件提取不同的波長的光(單色光)，有利於實現高解析度。另外，在具有微腔結構且在每個發光元件中分別塗布EL層(例如，塗布為R、G、B)的情況下可以提高發光顏色的色純度，因此可以不使用彩色層(濾色片)，在此情況下可以實現低耗電量化。

另外，在本實施方式中說明的發光元件中，第一電極401和第二電極402中的至少一個為具有透光性的電極(透明電極、透射．半反射電極等)。在具有透光性的電極為透明電極的情況下，透明電極的可見光的穿透率為40%以上。另外，在該電極為半透射．半反射電極的情況下，半透射．半反射電極的可見光的反射率為20%以上且80%以下，較佳為40%以上且70%以下。另外，這些電極的電阻率較佳為1×10^-2Ωcm以下。

另外，在上述發光元件中，在第一電極401和第二電極402中的一個為具有反射性的電極(反射電極)的情況下，具有反射性的電極的可見光的反射率為40%以上且100%以下，較佳為70%以上且100%以下。另外，該電極的電阻率較佳為1×10^-2Ωcm以下。

《發光元件的具體結構及製造方法》

接著，對用於本實施方式所示的顯示裝置的發光元件的具體結構及製造方法進行說明。在此，參照圖4D說明具有圖4B所示的串聯結構及微腔結構的底部發射型發光元件。在圖4D所示的發光元件中，作為第一電極401形成半透射．半反射電極，作為第二電極402形成反射電極。由此，可以單獨使用所希望的電極材料或者使用多個電極材料以單層或疊層形成上述電極。另外，第二電極402在形成EL層403b之後，與上述同樣地選擇材料而形成。另外，上述電極可以利用濺射法或真空蒸鍍法形成。

〈第一電極及第二電極〉

作為形成第一電極401及第二電極402的材料，如果可以滿足上述兩個電極的功能則可以適當地組合下述材料。例如，可以適當地使用金屬、合金、導電化合物以及它們的混合物等。明確而言，可以舉出In-Sn氧化物(也稱為ITO)、In-Si-Sn氧化物(也稱為ITSO)、In-Zn氧化物、In-W-Zn氧化物。除了上述以外，還可以舉出鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎵(Ga)、鋅(Zn)、銦(In)、錫(Sn)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鎢(W)、鈀(Pd)、金(Au)、鉑(Pt)、銀(Ag)、釔(Y)、釹(Nd)等金屬以及適當地組合它們的合金。除了上述以外，可以使用屬於元素週期表中第1族或第2族的元素(例如，鋰(Li)、銫(Cs)、鈣(Ca)、鍶 (Sr)、銪(Eu)、鐿(Yb)等稀土金屬、適當地組合它們的合金以及石墨烯等。

在圖4D所示的發光元件中第一電極401為陽極的情況下，藉由真空蒸鍍法在第一電極401上依次層疊EL層403a的電洞注入層411a及電洞傳輸層412a。在形成EL層403a及電荷產生層404之後，與上述同樣，在電荷產生層404上依次層疊EL層403b的電洞注入層411b及電洞傳輸層412b。

〈電洞注入層及電洞傳輸層〉

電洞注入層(411a、411b)是將電洞從陽極的第一電極401注入到EL層(403a、403b)中的層，包含電洞注入性高的材料。

作為電洞注入性高的材料，可以舉出鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鎢氧化物、錳氧化物等過渡金屬氧化物。除了上述以外，可以使用酞青類化合物如酞青(簡稱：H₂Pc)、銅酞青(CuPc)等；芳香胺化合物如4,4’-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：DPAB)、N,N’-雙{4-[雙(3-甲基苯基)胺基]苯基}-N,N’-二苯基-(1,1’-聯苯)-4,4’-二胺(簡稱：DNTPD)等；或者高分子如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(簡稱：PEDOT/PSS)等。

作為電洞注入性高的材料，也可以使用包含電洞傳輸性材料及受體材料(電子受體材料)的複合材料。在此情況下，由受體材料從電洞傳輸性材料抽出電子而在電洞注入層411中產生電洞，電洞藉由電洞傳輸層(412a、412b)注入到發光層(413a、413b)中。另外，電洞注入層(411a、411b)可以採用由包含電洞傳輸性材料及受體材料(電子受體材料)的複合材料構成的單層，也可以採用分別使用電洞傳輸性材料及受體材料(電子受體材料)形成的層的疊層。

電洞傳輸層(412a、412b)是將從第一電極401經過電洞注入層(411a、411b)注入的電洞傳輸到發光層(413a、413b)中的層。另外，電洞傳輸層(412a、412b)是包含電洞傳輸性材料的層。作為用於電洞傳輸層(412a、412b)的電洞傳輸性材料，特別較佳為使用具有與電洞注入層(411a、411b)的HOMO能階相同或相近的HOMO能階的材料。

作為用於電洞注入層(411a、411b)的受體材料，可以使用屬於元素週期表中的第4族至第8族的金屬的氧化物。明確地說，可以舉出氧化鉬、氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鎢、氧化錳、氧化錸。特別較佳為使用氧化鉬，因為其在大氣中也穩定，吸濕性低，並且容易處理。除了上述以外，可以舉出醌二甲烷衍生物、四氯苯醌衍生物、六氮雜聯伸三苯衍生物等有機受體。明確地說，可以使用7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(簡稱：F₄-TCNQ)、氯醌、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8,9,12-六氮雜聯伸三苯(簡稱：HAT-CN)等。

作為用於電洞注入層(411a、411b)及電洞傳輸層(412a、412b)的電洞傳輸性材料，較佳為具有10^-6cm²/Vs以上的電洞移動率的物質。另外，只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，可以使用上述以外的物質。

作為電洞傳輸性材料，較佳為使用富π電子型雜芳族化合物(例如，咔唑衍生物或吲哚衍生物)或芳香胺化合物，具體的例子為如下：4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：NPB或α-NPD)、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二胺(簡稱：TPD)、4,4’-雙[N-(螺-9,9’-二茀-2-基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基茀-9-基)三苯胺(簡稱：BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基茀-9-基)三苯基胺(簡稱：mBPAFLP)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBA1BP)、3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPPn)、N-(4-聯苯)-N-(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)-9-苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCBiF)、N-(1,1’-聯苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9,9-二甲基-9H-茀-2-胺(簡稱：PCBBiF)、4,4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBANB)、4,4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBNBB)、9,9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑- 3-基)苯基]茀-2-胺(簡稱：PCBAF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-螺-9,9’-聯茀-2-胺(簡稱：PCBASF)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(簡稱：TCTA)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基胺基)三苯胺(簡稱：TDATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基]三苯胺(簡稱：MTDATA)、4,4’-雙[N-(螺-9,9’-聯茀-2-基)-N-苯基胺基]聯苯(簡稱：BSPB)等具有芳香胺骨架的化合物；1,3-雙(N-咔唑基)苯(簡稱：mCP)、4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱：CBP)、3,6-雙(3,5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(簡稱：CzTP)、3,3’-雙(9-苯基-9H-咔唑)(簡稱：PCCP)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA1)、3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCN1)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(簡稱：TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)等具有咔唑骨架的化合物；4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(簡稱：DBF3P-II)、2,8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]二苯并噻吩(簡稱：DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(簡稱：DBTFLP-IV)等具有噻吩骨架的化合物；4,4’,4”-(苯-1,3,5-三基)三(二苯并呋喃)(簡稱：DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(簡稱： mmDBFFLBi-II)等具有呋喃骨架的化合物。

再者，還可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱：PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(簡稱：PVTPA)、聚[N-(4-{N’-[4-(4-二苯基胺基)苯基]苯基-N’-苯基胺基}苯基)甲基丙烯醯胺](簡稱：PTPDMA)、聚[N,N’-雙(4-丁基苯基)-N,N’-雙(苯基)聯苯胺](簡稱：Poly-TPD)等高分子化合物。

注意，電洞傳輸性材料不侷限於上述材料，可以組合一種或多種的已知的各種各樣材料而用於電洞注入層(411a、411b)及電洞傳輸層(412a、412b)作為電洞傳輸性材料。

接著，在圖4D所示的發光元件中，藉由真空蒸鍍法在EL層403a中的電洞傳輸層412a上形成發光層413a。另外，在形成EL層403a及電荷產生層404之後，藉由真空蒸鍍法在EL層403b中的電洞傳輸層412b上形成發光層413b。

〈發光層〉

發光層(413a、413b)是包含發光物質的層。另外，作為發光物質，適當地使用呈現藍色、紫色、藍紫色、綠色、黃綠色、黃色、橙色、紅色等的發光顏色的物質。另外，藉由在多個發光層(413a、413b)中分別使用不同的發光物質，可以成為呈現不同的發光顏色的結構(例如，可以組合處於補色關係的發光顏色獲得白色發光)。再者，也可以為一個發光層具有不同的發光物質的疊層結構。

另外，發光層(413a、413b)除了發光物質(客體材料)以外還可以包含一種或多種有機化合物(主體材料、輔助材料)。另外，作為一種或多種有機化合物，可以使用在本實施方式中進行說明的電洞傳輸性材料和電子傳輸性材料中的一者或兩者。

作為圖4D所示的發光元件的結構實例，可以舉出如下組合：在發光層(413a、413b)中的任一方中使用呈現藍色發光的發光物質(藍色發光物質)作為客體材料，在另一方中使用呈現綠色發光的物質(綠色發光物質)及呈現紅色發光的物質(紅色發光物質)的組合。這種組合是在藍色發光物質(藍色發光層)的發光效率及使用壽命比其他顏色低或短的情況下有效的。另外，當使用將單重激發能量轉換為可見光區域的光的發光物質作為藍色發光物質且使用將三重激發能量轉換為可見光區域的光的發光物質作為綠色及紅色發光物質時，發揮RGB的光譜的平衡良好的效果。

對可用於發光層(413a、413b)的發光物質沒有特別的限制，可以使用將單重激發能量轉換為可見光區域的光的發光物質或將三重激發能量轉換為可見光區域的光的發光物質。另外，作為上述發光物質，例如可以舉出如下物質。

作為將單重激發能量轉換成發光的發光物質，可以舉出發射螢光的物質(螢光材料)，例如可以舉出芘衍生物、蒽衍生物、聯伸三苯衍生物、茀衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹啉衍生物、喹啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。尤其是芘衍生物的發光量子產率高，所以是較佳的。作為芘衍生物的具體例子，可以舉出N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱：1,6mMemFLPAPrn)、N,N’-二苯基-N,N’-雙[4-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]芘-1,6-二胺(簡稱：1,6FLPAPrn)、N,N’-雙(二苯并呋喃-2-基)-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(簡稱：1,6FrAPrn)、N,N’-雙(二苯并噻吩-2-基)-N,N’-二苯基芘-1,6-二胺(簡稱：1,6ThAPrn)、N,N’-(芘-1,6-二基)雙[(N-苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](簡稱：1,6BnfAPrn-02)、N,N’-(芘-1,6-二基)雙[(6,N-二苯基苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃)-8-胺](簡稱：1,6BnfAPrn-03)等。

除了上述以外，可以使用5,6-雙[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2’-聯吡啶(簡稱：PAP2BPy)、5,6-雙[4’-(10-苯基-9-蒽基)聯苯-4-基]-2,2’-聯吡啶(簡稱：PAPP2BPy)、N,N’-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基芪-4,4’-二胺(簡稱：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(簡稱：2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基) 苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBAPA)、4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBAPBA)、苝、2,5,8,11-四(三級丁基)苝(簡稱：TBP)、N,N”-(2-三級丁基蒽-9,10-二基二-4,1-伸苯基)雙[N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺](簡稱：DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’，N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPAPPA)等。

作為將三重激發能量轉換成發光的發光物質，可以舉出發射磷光的物質(磷光材料)或呈現熱活化延遲螢光的熱活化延遲螢光(TADF)材料。

作為磷光材料，可以舉出有機金屬錯合物、金屬錯合物(鉑錯合物)、稀土金屬錯合物。這種物質根據每個物質呈現不同的發光顏色(發光峰值)，因此根據需要適當地選擇而使用。

作為呈現藍色或綠色且其發射光譜的峰值波長為450nm以上且570nm以下的磷光材料，可以舉出如下物質。

例如可以舉出三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2,6-二甲基苯基)-4H-1,2,4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}銥(III)(簡稱：[Ir(mpptz-dmp)₃])、三(5-甲基-3,4-二苯基-4H-1,2,4-三唑(triazolato))銥(III)(簡稱： [Ir(Mptz)₃])、三[4-(3-聯苯)-5-異丙基-3-苯基-4H-1,2,4-三唑(triazolato)]銥(III)(簡稱：[Ir(iPrptz-3b)₃])、三[3-(5-聯苯)-5-異丙基-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(triazolato)〕銥(III)(簡稱：[Ir(iPr5btz)₃])等具有4H-三唑骨架的有機金屬錯合物；三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1,2,4-三唑(triazolato)]銥(III)(簡稱：[Ir(Mptz1-mp)₃])、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1,2,4-三唑(triazolato))銥(III)(簡稱：[Ir(Prptz1-Me)₃])等具有1H-三唑骨架的有機金屬錯合物；fac-三[1-(2,6-二異丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]銥(III)(簡稱：[Ir(iPrpmi)₃])、三[3-(2,6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑并[1,2-f]菲啶根(phenanthridinato)]銥(III)(簡稱：[Ir(dmpimpt-Me)₃])等具有咪唑骨架的有機金屬錯合物；以及雙[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C^2’]銥(III)四(1-吡唑基)硼酸鹽(簡稱：FIr6)、雙[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C^2’]銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱：FIrpic)、雙{2-[3’,5’-雙(三氟甲基)苯基]吡啶根-N,C^2’}銥(III)吡啶甲酸鹽(簡稱：[Ir(CF₃ppy)₂(pic)])、雙[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶根-N,C^2’]銥(III)乙醯丙酮(簡稱：FIracac)等以具有拉電子基團的苯基吡啶衍生物為配體的有機金屬錯合物等。

作為呈現綠色或黃色且其發射光譜的峰值波長為495nm以上且590nm以下的磷光材料，可以舉出如下物質。

例如可以舉出三(4-甲基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(mppm)₃])、三(4-三級丁基-6-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(tBuppm)₃])、(乙醯丙酮根)雙(6-甲基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(mppm)₂(acac)])、(乙醯丙酮根)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(tBuppm)₂(acac)])、(乙醯丙酮根)雙[6-(2-降莰基)-4-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱：[Ir(nbppm)₂(acac)])、(乙醯丙酮根)雙[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]銥(III)(簡稱：[Ir(mpmppm)₂(acac)])、(乙醯丙酮根)雙{4,6-二甲基-2-[6-(2,6-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3〕苯基-κC}銥(III)(簡稱：[Ir(dmppm-dmp)₂(acac)])、(乙醯丙酮根)雙(4,6-二苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(dppm)₂(acac)])等具有嘧啶骨架的有機金屬銥錯合物、(乙醯丙酮根)雙(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：[Ir(mppr-Me)₂(acac)])、(乙醯丙酮根)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：[Ir(mppr-iPr)₂(acac)])等具有吡嗪骨架的有機金屬銥錯合物、三(2-苯基吡啶-N,C^2’)銥(III)(簡稱：[Ir(ppy)₃])、雙(2-苯基吡啶根-N,C^2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(ppy)₂(acac)])、雙(苯并[h]喹啉)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(bzq)₂(acac)])、三(苯并[h]喹啉)銥(III)(簡稱：[Ir(bzq)₃])、三(2-苯基喹啉-N,C^2’)銥(III)(簡稱：[Ir(pq)₃])、雙(2-苯基喹啉- N,C^2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(pq)₂(acac)])等具有吡啶骨架的有機金屬銥錯合物、雙(2,4-二苯基-1,3-唑-N,C^2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(dpo)₂(acac)])、雙{2-[4’-(全氟苯基)苯基]吡啶-N,C^2’}銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(p-PF-ph)₂(acac)])、雙(2-苯基苯并噻唑-N,C^2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(bt)₂(acac)])等有機金屬錯合物、三(乙醯丙酮根)(單啡啉)鋱(III)(簡稱：[Tb(acac)₃(Phen)])等稀土金屬錯合物。

作為呈現黃色或紅色且其發射光譜的峰值波長為570nm以上且750nm以下的磷光材料，可以舉出如下物質。

例如可以舉出(二異丁醯甲烷根)雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根]銥(III)(簡稱：[Ir(5mdppm)₂(dibm)])、雙[4,6-雙(3-甲基苯基)嘧啶根](二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱：[Ir(5mdppm)₂(dpm)])、雙[4,6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊醯基甲烷根)銥(III)(簡稱：[Ir(d1npm)₂(dpm)])等具有嘧啶骨架的有機金屬錯合物；(乙醯丙酮)雙(2,3,5-三苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：[Ir(tppr)₂(acac)])、雙(2,3,5-三苯基吡嗪)(二新戊醯甲烷)銥(III)(簡稱：[Ir(tppr)₂(dpm)])、雙{4,6-二甲基-2-[3-(3,5-二甲基苯基)-5-苯基-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,6-二甲基-3,5-庚二酮-κ²O,O’)銥(III)(簡稱： [Ir(dmdppr-P)₂(dibm)])、雙{4,6-二甲基-2-[5-(4-氰-2,6-二甲基苯基)-3-(3,5-二甲基苯基)-2-吡嗪基-κN]苯基-κC}(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮-κ²O,O’)銥(III)(簡稱：[Ir(dmdppr-dmCP)₂(dpm)])、(乙醯丙酮)雙[2-甲基-3-苯基喹啉合(quinoxalinato)]-N,C^2’]銥(III)(簡稱：[Ir(mpq)₂(acac)])、(乙醯丙酮)雙(2,3-二苯基喹啉合(quinoxalinato)-N,C^2’]銥(III)(簡稱：[Ir(dpq)₂(acac)])、(乙醯丙酮)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹啉合(quinoxalinato)]銥(III)(簡稱：[Ir(Fdpq)₂(acac)])等具有吡嗪骨架的有機金屬錯合物；三(1-苯基異喹啉-N,C^2’)銥(III)(簡稱：[Ir(piq)₃])、雙(1-苯基異喹啉-N,C^2’)銥(III)乙醯丙酮(簡稱：[Ir(piq)₂(acac)])等具有吡啶骨架的有機金屬錯合物；2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉鉑(II)(簡稱：[PtOEP])等鉑錯合物；以及三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮(propanedionato))(單啡啉)銪(III)(簡稱：[Eu(DBM)₃(Phen)])、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟丙酮](單啡啉)銪(III)(簡稱：[Eu(TTA)₃(Phen)])等稀土金屬錯合物。

作為用於發光層(413a、413b)的有機化合物(主體材料、輔助材料)，可以使用選擇一種或多種其能隙比發光物質(客體材料)大的物質。

當發光物質是螢光材料時，較佳為使用單重激發態的能階大且三重激發態的能階小的有機化合物。例如，較佳為使用蒽衍生物或稠四苯衍生物。明確而言，可以舉出9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：PCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPN)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)、6-[3-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃(簡稱：2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-茀-9-基)-聯苯-4’-基}-蒽(簡稱：FLPPA)、5,12-二苯基稠四苯、5,12-雙(聯苯-2-基)稠四苯等。

在發光物質是磷光材料的情況下，選擇其三重態激發能量比發光物質的三重態激發能量(基態和三重激發態之間的能量差)大的有機化合物，即可。在此情況下，可以使用鋅或鋁類金屬錯合物、二唑衍生物、三唑衍生物、苯并咪唑衍生物、喹啉衍生物、二苯并喹啉衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物、啡啉衍生物等雜芳族化合物或者芳香胺、咔唑衍生物等。

明確地說，三(8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱：Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)(簡稱：Almq₃)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(II)(簡稱：BeBq₂)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(III)(簡稱：BAlq)、雙[2-(2-苯并唑基)苯酚]鋅(II)(簡稱：ZnPBO)、雙[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]鋅 (II)(簡稱：ZnBTZ)等金屬錯合物；2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-二唑(簡稱：PBD)、1,3-雙[5-(對三級丁基苯基)-1,3,4-二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-三級丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)-三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(簡稱：TPBI)、紅啡啉(簡稱：BPhen)、浴銅靈(簡稱：BCP)、2,9-雙(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-啡啉(簡稱：NBphen)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CO11)等雜環化合物、NPB、TPD、BSPB等芳香胺化合物。

另外，可以舉出蒽衍生物、菲衍生物、芘衍生物、(chrysene)衍生物、二苯并[g,p](chrysene)衍生物等稠合多環芳香化合物(condensed polycyclic aromatic compound)。具體地，可以舉出9,10-二苯基蒽(簡稱：DPAnth)、N,N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N,9-二苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPBA)、2PCAPA、6,12-二甲氧基-5,11-二苯、DBC1、9-[4-(10-苯基-9-蒽)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)、3,6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：DPCzPA)、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱：DPPA)、9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：DNA)、2-三級丁基-9,10-二(2-萘基) 蒽(簡稱：t-BuDNA)、9,9’-聯蒽(簡稱：BANT)、9,9’-(二苯乙烯-3,3’-二基)二菲(簡稱：DPNS)、9,9’-(二苯乙稀-4,4’-二基)二菲(簡稱：DPNS2)以及1,3,5-三(1-芘基)苯(簡稱：TPB3)等。

另外，在使用多個用於發光層(413a、413b)的有機化合物的情況下，較佳為組合形成錯合物的化合物而使用。在此情況下，可以適當地組合各種有機化合物而使用，但是為了高效地形成錯合物，特別較佳為組合容易接收電洞的化合物(電洞傳輸性材料)和容易接收電子的化合物(電子傳輸性材料)。另外，作為電洞傳輸性材料及電子傳輸性材料的具體例子，可以使用本實施方式所示的材料。

TADF材料是指能夠利用微小的熱能量將三重激發態上轉換(up-convert)為單重激發態(逆系間竄越)並高效率地呈現來自單重激發態的發光(螢光)的材料。可以高效率地獲得熱活化延遲螢光的條件為如下：三重激發能階和單重激發能階之間的能量差為0eV以上且0.2eV以下，較佳為0eV以上且0.1eV以下。TADF材料所呈現的延遲螢光是指其光譜與一般的螢光同樣但其壽命非常長的發光。該壽命為10^-6秒以上，較佳為10^-3秒以上。

作為TADF材料，例如可以舉出富勒烯或其衍生物、普羅黃素等吖啶衍生物、伊紅等。另外，可以舉出包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、錫(Sn)、鉑 (Pt)、銦(In)或鈀(Pd)等的含金屬卟啉。作為含金屬卟啉，例如，也可以舉出原卟啉-氟化錫錯合物(SnF₂(Proto IX))、中卟啉-氟化錫錯合物(SnF₂(Meso IX))、血卟啉-氟化錫錯合物(SnF₂(Hemato IX))、糞卟啉四甲酯-氟化錫錯合物(SnF₂(Copro Ⅲ-4Me))、八乙基卟啉-氟化錫錯合物(SnF₂(OEP))、初卟啉-氟化錫錯合物(簡稱：SnF₂(Etio I))以及八乙基卟啉-氯化鉑錯合物(簡稱：PtCl₂OEP)等。

除了上述以外，可以使用2-(聯苯-4-基)-4,6-雙(12-苯基吲哚并[2,3-a]咔唑-11-基)-1,3,5-三嗪(PIC-TRZ)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(PCCzPTzn)、2-[4-(10H-啡-10-基)苯基]-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5,10-二氫啡-10-基)苯基]-4,5-二苯基-1,2,4-三唑(PPZ-3TPT)、3-(9,9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧雜蒽-9-酮(ACRXTN)、雙[4-(9,9-二甲基-9,10-二氫吖啶)苯基]碸(DMAC-DPS)、10-苯基-10H,10’H-螺[吖啶-9,9’-蒽]-10’-酮(ACRSA)等具有富π電子型芳雜環及缺π電子型芳雜環的雜環化合物。另外，在富π電子型芳雜環和缺π電子型芳雜環直接鍵合的物質中，富π電子型芳雜環的施體性和缺π電子型芳雜環的受體性都強，單重激發態的能階與三重激發態的能階之間的能量差變小，所以是尤其較佳的。

另外，在使用TADF材料的情況下，可以組合其他有機化合物使用。

接著，在圖4D所示的發光元件中，藉由真空蒸鍍法在EL層403a中的發光層413a上形成電子傳輸層414a。另外，在形成EL層403a及電荷產生層404之後，藉由真空蒸鍍法在EL層403b中的發光層413b上形成電子傳輸層414b。

〈電子傳輸層〉

電子傳輸層(414a、414b)是將從第二電極402經過電子注入層(415a、415b)注入的電子傳輸到發光層(413a、413b)中的層。另外，電子傳輸層(414a、414b)是包含電子傳輸性材料的層。作為用於電子傳輸層(414a、414b)的電子傳輸性材料，較佳為具有1×10^-6cm²/Vs以上的電子移動率的物質。另外，只要是電子傳輸性高於電洞傳輸性的物質，可以使用上述以外的物質。

作為用於電子傳輸性材料可以舉出具有喹啉配體、苯并喹啉配體、唑配體、噻唑配體的金屬錯合物、二唑衍生物、三唑衍生物、啡啉磷衍生物、吡啶衍生物、聯吡啶衍生物等。除了上述以外，也可以使用含氮雜芳族化合物等缺π電子型雜芳族化合物。

明確地說，Alq₃、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(簡稱：Almq₃)、雙(10-羥基苯并[h]-喹啉)鈹(簡稱：BeBq₂)、BAlq、Zn(BOX)₂、雙[2-(2-羥基苯基)- 苯并噻唑]鋅(簡稱：Zn(BTZ)₂)等金屬錯合物、2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-二唑(簡稱：PBD)、1,3-雙[5-(對三級丁基苯基)-1,3,4-二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、3-(4’-聯苯基)-4-苯基-5-(4”-三級丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、3-(4-三級丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：p-EtTAZ)、紅啡啉(簡稱：Bphen)、浴銅靈(簡稱：BCP)、4,4’-雙(5-甲基苯并唑-2-基)二苯乙烯(簡稱：BzOs)等雜芳族化合物、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹啉(簡稱：2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)聯苯-3-基]二苯并[f,h]喹啉(簡稱：2mDBTBPDBq-II)、2-[4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]二苯并[f,h]喹啉(簡稱：2CzPDBq-Ⅲ)、7-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹啉(簡稱：7mDBTPDBq-Ⅱ)和6-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹啉(簡稱：6mDBTPDBq-Ⅱ)等喹啉衍生物或二苯并喹啉衍生物。

另外，還可以使用聚(2,5-吡啶二基)(簡稱：PPy)、聚[(9,9-二己基茀-2,7-二基)-共-(吡啶-3,5-二基)](簡稱：PF-Py)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(2,2’-聯吡啶-6,6’-二基)](簡稱：PF-BPy)等高分子化合物。

另外，電子傳輸層(414a、414b)既可由單層構成又可由層疊有兩層以上的由上述物質構成的層的構成。

接著，在圖4D所示的發光元件中，藉由真空蒸鍍法在EL層403a中的電子傳輸層414a上形成電子注入層415a。然後，形成EL層403a上的電荷產生層404、EL層403b中的電洞注入層411b、電洞傳輸層412b、發光層413b及電子傳輸層414b，然後藉由真空蒸鍍法形成電子注入層415b。

〈電子注入層〉

電子注入層(415a、415b)是包含電子注入性高的物質的層。作為電子注入層(415a、415b)，可以使用氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF₂)及鋰氧化物(LiO_x)等鹼金屬、鹼土金屬或這些金屬的化合物。此外，可以使用氟化鉺(ErF₃)等稀土金屬化合物。此外，也可以將電子鹽用於電子注入層(415a、415b)。作為該電子鹽，例如可以舉出對鈣和鋁的混合氧化物以高濃度添加電子的物質等。另外，也可以使用如上所述的構成電子傳輸層(414a、414b)的物質。

此外，也可以將混合有機化合物與電子予體(施體)而成的複合材料用於電子注入層(415a、415b)。這種複合材料因為藉由電子予體在有機化合物中產生電子而具有優異的電子注入性和電子傳輸性。在此情況下，有機化合物較佳為在傳輸所產生的電子方面性能優異的材料，明確而言，例如，可以使用用於如上所述的電子傳輸層(414a、414b)的電子傳輸性材料(金屬錯合物、雜芳族化合物等)。作為電子予體，只要是對有機化合物呈現電子供給性的物質即可。明確而言，較佳為使用鹼金屬、鹼土金屬和稀土金屬，可以舉出鋰、銫、鎂、鈣、鉺、鐿等。另外，較佳為使用鹼金屬氧化物或鹼土金屬氧化物，可以舉出鋰氧化物、鈣氧化物、鋇氧化物等。此外，還可以使用氧化鎂等路易士鹼。另外，也可以使用四硫富瓦烯(簡稱：TTF)等有機化合物。

例如，在使從發光層413b獲得的光放大的情況下，較佳為以第二電極402與發光層413b之間的光學距離小於發光層413b所呈現的光的波長的λ/4的方式形成。在此情況下，藉由改變電子傳輸層414b或電子注入層415b的厚度，可以調整光學距離。

〈電荷產生層〉

電荷產生層404具有如下功能：在對第一電極401(陽極)及第二電極402(陰極)施加電壓時，對EL層403a注入電子且對EL層403b注入電洞的功能。電荷產生層404既可以具有對電洞傳輸性材料添加有電子受體(受體)的結構，也可以具有對電子傳輸性材料添加有電子予體(施體)的結構。或者，也可以層疊有這兩種結構。另外，藉由使用上述材料形成電荷產生層404，可以抑制在層疊EL層時的驅動電壓的增大。

在電荷產生層404具有對電洞傳輸性材料添加有電子受體的結構的情況下，作為電洞傳輸性材料可以使用本實施方式所示的材料。另外，作為電子受體，可以舉出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(簡稱：F₄-TCNQ)、氯醌等。另外，可以舉出屬於元素週期表中第4族至第8族的元素的金屬的氧化物。明確地說，可以舉出氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳、氧化錸等。

在電荷產生層404具有對電子傳輸性材料添加有電子受體的結構的情況下，作為電子傳輸性材料可以使用本實施方式所示的材料。另外，作為電子予體，可以使用鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬或屬於元素週期表中第2族、第13族的金屬及它們的氧化物或碳酸鹽。明確而言，較佳為使用鋰(Li)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鐿(Yb)、銦(In)、氧化鋰、碳酸銫等。此外，也可以將如四硫稠四苯(tetrathianaphthacene)等有機化合物用作電子予體。

〈基板〉

本實施方式所示的發光元件可以形成在各種基板上。作為該基板的一個例子，可以舉出半導體基板(例如，單晶基板或矽基板)、SOI基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板、金屬基板、不鏽鋼基板、包含不鏽鋼箔的基板、鎢基板、包含鎢箔的基板、撓性基板、貼合薄膜、包含纖維狀材料的紙或基材薄膜等。

作為玻璃基板的例子，有鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃等。作為撓性基板、貼合薄膜、基材薄膜等，可以舉出以FRP(Fiber-Reinforced Plastics：玻璃纖維強化塑膠)、PVF(polyvinyl fluoride：聚氟乙烯)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)為代表的塑膠、聚丙烯等合成樹脂、聚酯、聚氟化乙烯、氯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、芳族聚醯胺、環氧、無機蒸鍍薄膜、紙類等。

另外，當製造上述發光元件時，可以利用蒸鍍法等真空製程或旋塗法、噴墨法等溶液製程。作為蒸鍍法，可以利用濺射法、離子鍍法、離子束蒸鍍法、分子束蒸鍍法、真空蒸鍍法等物理蒸鍍法(PVD法)或化學氣相沉積法(CVD法)等。尤其是，可以利用蒸鍍法(真空蒸鍍法)、塗佈法(浸塗法、染料塗布法、棒式塗布法、旋塗法、噴塗法)、印刷法(噴墨法、網版印刷(孔版印刷)法、平板印刷(平板印刷)法、柔版印刷(凸版印刷)法、照相凹版印刷法、微接觸印刷法等)等方法形成包括在發光元件的EL層中的功能層(電洞注入層(411a、411b)、電洞傳輸層(412a、412b)、發光層(413a、413b)、電子傳輸層(414a、414b)、電子注入層(415a、415b)以及電荷產生層404)。

另外，本實施方式所示的構成發光元件的EL 層(403a、403b)的各功能層(電洞注入層(411a、411b)、電洞傳輸層(412a、412b)、發光層(413a、413b)、電子傳輸層(414a、414b)、電子注入層(415a、415b)以及電荷產生層404的材料不侷限於此，只要為可以滿足各層的功能的材料就可以組合地使用。作為一個例子，可以使用高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)、中分子化合物(介於低分子與高分子之間的化合物：分子量為400至4000)、無機化合物(量子點材料等)等。作為量子點材料，可以使用膠狀量子點材料、合金型量子點材料、核殼(Core Shell)型量子點材料、核型量子點材料等。

《顯示裝置的結構》

接著，參照圖5A和圖5B說明包括上述圖3A至圖4D的結構的顯示裝置的一個例子。

圖5A是示出顯示裝置的俯視圖，圖5B是以點劃線A-A′切斷的剖面圖。在此示出的顯示裝置包括設置在第一基板501上的像素部502、驅動電路部(源極線驅動電路)503以及驅動電路部(閘極線驅動電路)(504a、504b)。像素部502及驅動電路部(503、504a、504b)由密封劑505密封於第一基板501與第二基板506之間。

另外，在第一基板501上設置有引線配線507。引線配線507與為外部輸入端子的FPC508連接。 FPC508對驅動電路部(503、504a、504b)傳送來自外部的信號(例如，視訊信號、時脈信號、啟動信號、重設信號等)或電位。另外，FPC508也可以安裝有印刷線路板(PWB)。此外，顯示裝置包括上述安裝有FPC或者PWB的狀態。

圖5B示出顯示裝置的剖面結構。像素部502包括發光元件517、電晶體(FET)、佈線等，驅動電路部503包括FET509、FET510等驅動電路或佈線等。另外，雖然在此未圖示，但是發光元件517形成在顯示元件層中，FET509、FET510等驅動電路形成在驅動元件層中。

由此，在重疊於發光元件517的位置上設置有有機層520的第一有機層520a。另外，在與電晶體(FET)及佈線等重疊的位置(來自發光元件517的光不透過的位置)上設置有有機層520的第二有機層520b。第一有機層520a設置在重疊於發光元件517的位置上，可以使從發光元件517的EL層515發射的光透過。由此，第一有機層520a使用能夠使可見光透過的材料形成。注意，在有機層520只由第二有機層520b構成且即使從發光元件517發射的光透過第二有機層520b也不會影響來自發光元件517的光提取效率的情況下，不需要在為有機層520的一部分的重疊於發光元件517的位置上設置第一有機層520a，也可以只由第二層520b構成有機層520。

作為電晶體(FET)，具有FET(開關用FET)511及FET(電流控制用FET)512等，FET(電流控制用FET)512與發光元件517的第一電極513電連接。此外，對各像素所具有的FET的數量沒有特別的限制，可以根據需要而適當地設置FET。

另外，對FET509、510、511、512沒有特別的限制，例如可以適用交錯型電晶體或反交錯型電晶體。另外，也可以採用頂閘極型或底閘極型等的電晶體結構。

此外，對可用於上述FET509、510、511、512的半導體的結晶性沒有特別的限制，也可以使用非晶半導體和具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)中的任一個。藉由使用具有結晶性的半導體，可以抑制電晶體特性的劣化，所以是較佳的。

作為上述半導體，例如可以使用第14族元素、化合物半導體、氧化物半導體、有機半導體等。典型地是，可以使用包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等。

在驅動電路部503中，FET509及FET510既可以由包含單極性(N型和P型中的任一個)電晶體的電路形成，也可以由包含N型電晶體及P型電晶體的CMOS電路形成。另外，也可以採用外部具有驅動電路的結構。

發光元件517的第二電極516與外部輸入端子的FPC508電連接。

如圖5B所示那樣，本實施方式所示的顯示裝置在第一基板501與第二基板506之間包括電晶體(FET)(509、510、511、512)、發光元件517、佈線、有機層520(第一有機層520a、第二有機層520b)、相位差層521等，具有如下結構：藉由將第二基板506與第一基板501使用密封劑505貼合在一起，上述構件存在於由第一基板501、第二基板506以及密封劑505圍繞的空間518。另外，也可以在空間518中填充有惰性氣體(氮或氬等)或有機物(包括密封劑505)。

另外，作為密封劑505，較佳為使用儘量不透過水分或氧的材料。例如，可以使用環氧類樹脂或玻璃粉等。注意，當使用玻璃粉時，作為基板材料，較佳為使用碎石。

另外，在本實施方式所示的顯示裝置中，當第一基板501及第二基板506為撓性基板時，可以在撓性基板上直接形成FET及發光元件，也可以在具有剝離層的其他基板上形成FET及發光元件之後藉由施加熱、力量、雷射照射等使FET與發光元件在剝離層分離再將其轉置於基板。另外，作為剝離層，例如可以使用鎢膜及氧化矽膜的無機膜的疊層或聚醯亞胺等有機樹脂膜等。另外，作為撓性基板，除了可以形成電晶體的基板之外，還可以舉出紙基板、玻璃紙基板、芳族聚醯胺薄膜基板、聚醯亞胺薄膜基板、布基板(包括天然纖維(絲、棉、麻)、合成纖維(尼龍、聚氨酯、聚酯)或再生纖維(醋酯纖維、銅氨纖維、人造纖維、再生聚酯)等)、皮革基板、橡皮基板等。藉由使用這種基板，可以實現良好的耐性及耐熱性且輕量化及薄型化。

實施方式4

在本實施方式中，作為本發明的一個實施方式的顯示裝置，參照圖6A至圖8說明包括具有液晶元件的第一層及具有發光元件的第二層並可以根據每個顯示元件進行不同的顯示的顯示裝置。另外，也可以將上述顯示裝置稱為ER-hybrid display(Emissive OLED and Reflective LC Hybrid display)。

本實施方式所示的顯示裝置能夠進行使用液晶元件的顯示及使用發光元件的顯示，但是在使用反射式液晶元件作為液晶元件的情況下，在屋外等外光強而明亮的地方可以利用外光進行使用反射式液晶元件的顯示，因此能夠以極低功耗驅動。另一方面，在夜間或屋內等外光弱且昏暗的地方藉由使用不需要光源的發光元件進行顯示，可以實現視角廣且顏色再現性良好的影像的顯示以及低功耗驅動。另外，也可以使用透過型(或半透射．半反射電極)的液晶元件作為液晶元件，並且使用發光元件作為兼有光源及顯示元件的元件。因此，藉由組合而進行顯示，可以進行其功耗比習知的顯示面板低且其顏色再現性比習知的顯示面板高的顯示。

在圖6A至圖6E所示的顯示裝置中，層疊有具有反射式液晶元件604的第一元件層(顯示元件層)650及具有發光元件603的第二元件層(顯示元件層)651，在以第一模式工作的情況下，藉由由第一電極(反射電極)607反射可見光而使用液晶元件604進行顯示，在以第二模式工作的情況下，藉由從第一電極(反射電極)607的開口部633發射產生在發光元件603中的光而進行顯示。另外，由形成在第三元件層(驅動元件層)652中的電晶體(615、616)(形成在同一平面上)驅動上述元件(液晶元件604及發光元件603)。由此，在第一元件層650及第二元件層651上層疊有第三元件層652。另外，圖6A至圖6E所示的顯示裝置在具有上述元件層的一對基板之間包括有機層601，從元件層獲得的光穿過有機層601發射到基板的外部。

圖6A至圖6E示出具有上述結構的顯示裝置的一個例子。在圖6A至圖6E中具有在第一元件層630和第二元件層651之間夾著第三元件層652的疊層結構。另外，第一元件層630所具有的液晶元件604、第二元件層651所具有的發光元件603以及第三元件層652所具有的電晶體(615、616)較佳為在層疊各元件層時隔著絕緣層形成。

《顯示裝置的結構》

參照圖6A至圖6E說明包括上述結構的顯示裝置的一個例子。

顯示裝置在第一基板600與第二基板605之間包括：具有液晶元件604的第一元件層650；具有發光元件603的第二元件層651；具有電晶體(驅動元件)(615、616)的第三元件層652；具有第一有機層601a及第二有機層601b的有機層601；相位差層653(或者相位差膜)；以及擴散層654(或擴散薄膜)。藉由設置相位差層653，可以將穿過液晶層638的光提取到外部。此外，藉由調整相位差層653與液晶層638之間的相位差，可以調整透過光量。另外，藉由設置擴散層654，在進行白色顯示時，可以防止被用作反射電極的導電層607所反射的光受到電極的材料的影響成為金屬白色(metallic white)。此外，如圖6A所示那樣，也可以在有機層601與相位差層653之間及在擴散層654與彩色層634之間分別設置有絕緣層655、656。

另外，藉由分別形成第一元件層650所具有的液晶元件604、第二元件層651所具有的發光元件603、具有電晶體(驅動元件)(615、616、617)的第三元件層652，進行剝離而貼合在一起，可以層疊它們。另外，在形成經過上述貼合製程而成的疊層結構時，各元件層隔著絕緣層層疊。另外，形成在各元件層中的元件(液晶元件604、發光元件603、電晶體(615、616、617)等)在使各元件進行絕緣的絕緣層中使導電膜(佈線)導通，可以使上述電晶體電連接。

第一元件層650所具有的液晶元件604是反射式液晶元件，導電層607使用反射率高的材料以被用作反射電極。另外，導電層607包括開口部633。導電層608包含使可見光透過的材料以被用作透明電極。另外，導電層607與導電層608接觸，它們被用作液晶元件604的一個電極。此外，導電層637被用作液晶元件604的另一個電極。並且，在導電層608及導電層637的液晶層638一側分別具有配向膜640、641。另外，以覆蓋彩色層634及遮光層635的方式設置的絕緣層646具有保護層的功能。另外，如果不需要也可以不設置配向膜640、641。

間隔物636具有抑制液晶元件604的一對電極的過接近(保持單元間隙)的功能。另外，如果不需要就可以不設置間隔物636。

第二元件層651所具有的發光元件603具有在成為一個電極的導電層630與成為另一個電極的導電層631之間具有EL層632的疊層結構。另外，導電層630具有使可見光透過的材料，導電層631具有反射可見光的材料。由此，發光元件603所發射的光在穿過導電層630、彩色層628、開口部633以及液晶元件604之後，穿過為有機層601的一部分的能夠使可見光透過的第一有機層601a而從基板605發射到外部。

在第三元件層632所包括的電晶體(615、 616、617)中，電晶體615的源極和汲極中的任一個藉由端子部618與液晶元件604的導電層607及導電層608電連接。另外，電晶體615對應於下面將進行說明的圖8中的開關SW1。另外，電晶體616的源極和汲極中的任一個與發光元件603的導電層630電連接。例如，電晶體616對應於圖8中的電晶體M。

此外，端子部619與端子部618同樣地使導電層與導電層電連接。因此，端子部619可以藉由連接層645與FPC644電連接。

在設置有黏合層642的一部分的區域中設置有連接部647。在連接部647中，對與導電層607及導電層608同一的導電膜進行加工而獲得的導電層使用連接器648實現電連接。由此，可以將從FPC644輸入的信號或電位藉由連接部647供應到導電層607及導電層608。

另外，圖6A示出在第一基板600與第二基板605之間從第一基板一側依次層疊有具有電晶體的第二元件層651、具有發光元件的第三元件層652以及具有液晶元件的第一元件層650的圖6B所示的結構，但是該疊層結構不侷限於此，例如也可以採用如下結構：具有如圖6C所示地依次層疊有第一元件層650、第三元件層652以及第二元件層651的結構；如圖6D所示地依次層疊有第三元件層652、第二元件層651以及第一元件層650的結構；或者如圖6E所示地依次層疊有第三元件層652、第一元件層650以及第二元件層651的結構。

圖7A示出顯示裝置的方塊圖。顯示裝置包括電路(G)701、電路(S)702及顯示部703。在顯示部703中，多個像素704在方向R及方向C上配置為矩陣狀。電路(G)701與多個佈線G1、佈線G2、佈線ANO及佈線CSCOM電連接，並且，這些佈線與在方向R上配置的多個像素704電連接。電路(S)702與多個佈線S1及佈線S2電連接，並且，這些佈線與在方向C上配置的多個像素704電連接。

另外，像素704包括液晶元件和發光元件，它們具有彼此重疊的部分。

圖7B1示出被用作像素704所包括的液晶元件的反射電極的導電膜705的形狀。另外，在導電膜705的一部分中與發光元件重疊的位置706上形成有開口部707。就是說，來自發光元件的光經過該開口部707發射出。在此未圖示，但是圖6A至圖6E所示的有機層601的一部分且能夠使可見光透過的第一有機層601a形成在與該開口部重疊的位置上。另外，第一有機層601a以外的像素部(也可以包括電路)中整體地形成有具有偏振器的第二有機層601b。

在圖7B1中，以在方向R上相鄰的像素704呈現不同的顏色的方式設置有像素704。並且，以不在方向R上形成為一列的方式形成有開口部707。藉由採用這種排列，可以發揮抑制相鄰的像素704所包括的發光元件之間的串擾的效果。並且，還有因微細結構得到緩和而易於形成元件的優勢。

作為開口部707的形狀，例如可以採用多角形、四角形、橢圓形、圓形或十字等形狀。另外，也可以採用細條狀、狹縫狀等形狀。

此外，作為導電膜705的排列的其他方式，可以採用圖7B2所示的排列。

開口部707對導電膜705的總面積(除了開口部707之外)的比例給顯示裝置的顯示帶來影響。就是說，發生如下問題：在開口部707的面積大時，液晶元件的顯示變暗，而在開口部707的面積小時，發光元件的顯示變暗。另外，不侷限於上述比例，在開口部707的面積本身小時，從發光元件發射的光提取效率也下降。此外，從保持組合液晶元件及發光元件時的可見性的觀點來看，將上述開口部707對導電膜705的總面積(除了開口部707之外)的比例較佳為設定為5%以上且60%以下。

下面，參照圖8對像素704的電路結構的一個例子進行說明。圖8示出相鄰的兩個像素704。

像素704包括電晶體SW1、電容器C1、液晶元件710、電晶體SW2、電晶體M、電容器C2及發光元件711等。此外，它們在像素704中與佈線G1、佈線G2、佈線ANO、佈線CSCOM、佈線S1和佈線S2中的任何一個電連接。此外，液晶元件710與佈線VCOM1電連接，發光元件711與佈線VCOM2電連接。

另外，電晶體SW1的閘極與佈線G1連接，電晶體SW1的源極和汲極中的一個與佈線S1連接，源極和汲極中的另一個與電容器C1的一個電極及液晶元件710的一個電極連接。電容器C1的另一個電極與佈線CSCOM連接。液晶元件710的另一個電極與佈線VCOM1連接。

此外，電晶體SW2的閘極與佈線G2連接，電晶體SW2的源極和汲極中的一個與佈線S2連接，源極和汲極中的另一個與電容器C2的一個電極及電晶體M的閘極連接。電容器C2的另一個電極與電晶體M的源極和汲極中的一個及佈線ANO連接。電晶體M的源極和汲極中的另一個與發光元件711的一個電極連接。發光元件711的另一個電極與佈線VCOM2連接。

電晶體M包括夾持半導體的兩個閘極，這兩個閘極彼此電連接。藉由採用這種結構，可以增大流過電晶體M的電流量。

藉由從佈線G1被施加的信號，控制電晶體SW1的導通狀態或非導通狀態。另外，佈線VCOM1供應規定的電位。此外，可以藉由從佈線S1被施加的信號，控制液晶元件710的液晶的配向狀態。佈線CSCOM供應規定的電位。

藉由從佈線G2被施加的信號，控制電晶體SW2的導通狀態或非導通狀態。另外，可以藉由從佈線VCOM2及佈線ANO被施加的電位之間的電位差，使發光元件711發射光。此外，可以藉由從佈線S2被施加的信號，控制電晶體M的導通狀態。

因此，在本實施方式所示的結構中，例如在採用第一模式的情況下，藉由從佈線G1及佈線S1被施加的信號控制液晶元件710，且利用光學調變，由此可以進行顯示。另外，在採用第二模式的情況下，藉由從佈線G2及佈線S2被施加的信號，可以使發光元件711發射光。再者，在同時採用兩種模式的情況下，可以根據從佈線G1、佈線G2、佈線S1及佈線S2的每一個被施加的信號進行使用液晶元件710及發光元件711所希望的顯示。

注意，本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而使用。

實施方式5

在本實施方式中說明本發明的一個實施方式的顯示裝置的形成在元件層的驅動元件層中的電晶體的一個例子。作為電晶體的結構，例如可以使用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體等。此外，也可以採用頂閘極型電晶體或底閘極型電晶體。另外，也可以採用通道的上下設置有閘極電極的結構。由此，對電晶體的結構沒有特別的限制。

另外，作為用於電晶體的半導體層的半導體材料，例如可以將第14族元素(矽、鍺等)、化合物半導體或氧化物半導體用於半導體層。典型的是，可以使用包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等。

此外，對用於電晶體的半導體層的半導體材料的結晶性沒有特別的限制，也可以使用非晶半導體和具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)中的任一個。藉由使用具有結晶性的半導體，可以抑制電晶體特性的劣化，所以是較佳的。

在用於上述電晶體的半導體層的半導體材料中，尤其較佳為適用金屬氧化物(metal oxide)。

在本說明書等中，金屬氧化物是指廣義上的金屬的氧化物。金屬氧化物被分類為氧化物絕緣體、氧化物導電體(包括透明氧化物導電體)和氧化物半導體(Oxide Semiconductor，也可以簡稱為OS)等。例如，在將金屬氧化物用於電晶體的活性層的情況下，有時將該金屬氧化物稱為氧化物半導體。換言之，可以將OS FET稱為包含金屬氧化物或氧化物半導體的電晶體。

此外，在本說明書等中，有時將包含氮的金屬氧化物也稱為金屬氧化物(metal oxide)。此外，也可以將包含氮的金屬氧化物稱為金屬氧氮化物(metal oxynitride)。

此外，在本說明書等中，有時記載CAAC(c-axis aligned crystal)或CAC(cloud aligned composite)。注意，CAAC是指結晶結構的一個例子，CAC是指功能或材料構成的一個例子。

此外，在本說明書等中，CAC-OS或CAC-metal oxide在材料的一部分中具有導電體的功能，在材料的另一部分中具有介電質(或絕緣體)的功能，作為材料的整體具有半導體的功能。此外，在將CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的活性層的情況下，導電體具有使被用作載子的電子(或電洞)流過的功能，介電質具有不使被用作載子的電子流過的功能。藉由導電體的功能和介電質的功能的互補作用，可以使CAC-OS或CAC-metal oxide具有開關功能(控制開啟/關閉的功能)。藉由在CAC-OS或CAC-metal oxide中使各功能分離，可以最大限度地提高各功能。

此外，在本說明書等中，CAC-OS或CAC-metal oxide包括導電體區域及介電質區域。導電體區域具有上述導電體的功能，介電質區域具有上述介電質的功能。此外，在材料中，導電體區域和介電質區域有時以奈米粒子級分離。另外，導電體區域和介電質區域有時在材料中不均勻地分佈。此外，有時觀察到其邊緣模糊而以雲狀連接的導電體區域。

就是說，也可以將CAC-OS或CAC-metal oxide稱為基質複合材料(matrix composite)或金屬基質複合材料(metal matrix composite)。

此外，在CAC-OS或CAC-metal oxide中，導電體區域和介電質區域有時以0.5nm以上且10nm以下，較佳為0.5nm以上且3nm以下的尺寸分散在材料中。

注意，下面將金屬氧化物作為氧化物半導體進行說明。

氧化物半導體是其能帶間隙比矽大(寬)且其載子密度比矽小的半導體材料，可以降低電晶體的關態電流(off-state current)。尤其是，較佳為使用其能隙較佳為2eV以上，較佳為2.5eV以上，更佳為3eV以上的氧化物半導體。

另外，藉由降低關態電流，能夠長期間保持儲存於與電晶體串聯連接的電容器中的電荷。由此，藉由將這種電晶體用於像素，能夠在保持各顯示區域所顯示的影像的灰階的狀態下，停止驅動電路。其結果，可以實現耗電量極小的顯示裝置。

接著，說明上述CAC-OS的詳細內容。

CAC-OS例如是指包含在氧化物半導體中的元素不均勻地分佈的構成，其中包含不均勻地分佈的元素的材料的尺寸為0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸。注意，在下面也將在氧化物半導體中一個或多個金屬元素不均勻地分佈且包含該金屬元素的區域混合的狀態稱為馬賽克(mosaic)狀或補丁(patch)狀，該區域的尺寸為0.5nm以上且10nm以下，較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸。

另外，作為上述氧化物半導體，較佳為至少包含銦。尤其是，較佳為包含銦及鋅。除此之外，也可以還包含元素M(選自鋁、鎵、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種)。

例如，In-Ga-Zn氧化物中的CAC-OS(在CAC-OS中，尤其可以將In-Ga-Zn氧化物稱為CAC-IGZO)是指材料分成銦氧化物(以下，稱為InO_X1(X1為大於0的實數))或銦鋅氧化物(以下，稱為In_X2Zn_Y2O_Z2(X2、Y2及Z2為大於0的實數))以及鎵氧化物(以下，稱為GaO_X3(X3為大於0的實數))或鎵鋅氧化物(以下，稱為Ga_X4Zn_Y4O_Z4(X4、Y4及Z4為大於0的實數))等而成為馬賽克狀，且馬賽克狀的InO_X1或In_X2Zn_Y2O_Z2均勻地分佈在膜中的構成(以下，也稱為雲狀)。

換言之，CAC-OS是具有以GaO_X3為主要成分的區域和以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域混在一起的構成的複合氧化物半導體。在本說明書中，例如，當第一區域的In與元素M的原子個數比大於第二區域的In與元素M的原子個數比時，第一區域的In濃度高於第二區域。

注意，IGZO是通稱，有時是指包含In、Ga、Zn及O的化合物。作為典型例子，可以舉出以InGaO₃(ZnO)_m1(m1為自然數)或In(_1+x0)Ga(_1-x0)O₃(ZnO)_m0(-1x01，m0為任意數)表示的結晶性化合物。

上述結晶性化合物具有單晶結構、多晶結構或CAAC(C-Axis Aligned Crystalline)結構。CAAC結構是多個IGZO的奈米晶具有c軸配向性且在a-b面上以不配向的方式連接的結晶結構。

另一方面，CAC-OS與氧化物半導體的材料構成有關。CAC-OS是指如下構成：在包含In、Ga、Zn及O的材料構成中，一部分中觀察到以Ga為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域分別以馬賽克狀無規律地分散。因此，在CAC-OS中，結晶結構是次要因素。

CAC-OS不包含組成不同的二種以上的膜的疊層結構。例如，不包含由以In為主要成分的膜與以Ga為主要成分的膜的兩層構成的結構。

注意，有時觀察不到以GaO_X3為主要成分的區域與以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域之間的明確的邊界。

在CAC-OS中包含選自鋁、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種以代替鎵的情況下，CAC-OS是指如下構成：一部分中觀察到以該元素為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域以馬賽克狀無規律地分散。

CAC-OS例如可以藉由在對基板不進行意圖性的加熱的條件下利用濺射法來形成。在利用濺射法形成CAC-OS的情況下，作為沉積氣體，可以使用選自惰性氣體(典型的是氬)、氧氣體和氮氣體中的一種或多種。另外，成膜時的沉積氣體的總流量中的氧氣體的流量比越低越好，例如，將氧氣體的流量比設定為0%以上且低於30%，較佳為0%以上且10%以下。

CAC-OS具有如下特徵：藉由根據X射線繞射(XRD：X-ray diffraction)測定法之一的out-of-plane法利用θ/2θ掃描進行測定時，觀察不到明確的峰值。也就是說，根據X射線繞射，可知在測定區域中沒有a-b面方向及c軸方向上的配向。

另外，在藉由照射束徑為1nm的電子束(也稱為奈米束)而取得的CAC-OS的電子繞射圖案中，觀察到環狀的亮度高的區域以及在該環狀區域內的多個亮點。由此，根據電子繞射圖案，可知CAC-OS的結晶結構具有在平面方向及剖面方向上沒有配向的nc(nano-crystal)結構。

另外，例如在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中，根據藉由能量色散型X射線分析法(EDX：Energy Dispersive X-ray spectroscopy)取得的EDX面分析影像，可確認到：具有以GaO_X3為主要成分的區域及以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域不均勻地分佈而混合的構成。

CAC-OS的結構與金屬元素均勻地分佈的IGZO化合物不同，具有與IGZO化合物不同的性質。換言之，CAC-OS具有以GaO_X3等為主要成分的區域及以 In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域互相分離且以各元素為主要成分的區域為馬賽克狀的構成。

在此，以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域的導電性高於以GaO_X3等為主要成分的區域。換言之，當載子流過以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域時，呈現氧化物半導體的導電性。因此，當以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域在氧化物半導體中以雲狀分佈時，可以實現高場效移動率(μ)。

另一方面，以GaO_X3等為主要成分的區域的絕緣性高於以In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1為主要成分的區域。換言之，當以GaO_X3等為主要成分的區域在氧化物半導體中分佈時，可以抑制洩漏電流而實現良好的切換工作。

因此，當使用CAC-OS作為電晶體的半導體層時，藉由起因於GaO_X3等的絕緣性及起因於In_X2Zn_Y2O_Z2或InO_X1的導電性的互補作用可以實現高通態電流(I_on)及高場效移動率(μ)。

另外，藉由使用CAC-OS作為電晶體的半導體層，可以提高電晶體的可靠性。

另外，形成In-M-Zn類氧化物膜時使用的濺射靶材的金屬元素的原子數比較佳為滿足InM及ZnM。這種濺射靶材的金屬元素的原子數比較佳為In：M：Zn=1：1：1、In：M：Zn=1：1：1.2、In：M：Zn=3：1：2、4：2：4.1等。注意，所形成的膜的原子個數比都包括上述濺射靶材中的金屬元素的原子個數比的±40%的變動。

另外，所形成的膜的載子密度較佳為低。由此，載子密度低的氧化物半導體因為雜質濃度及缺陷能階密度低，可以說是具有穩定的特性的氧化物半導體。另外，作為載子密度低的氧化物半導體膜例如較佳為使用載子密度為1×10¹⁷/cm³以下，較佳為1×10¹⁵/cm³以下，更佳為1×10¹³/cm³以下，進一步較佳為1×10¹¹/cm³以下，更進一步較佳為小於1×10¹⁰/cm³，1×10^-9/cm³以上的氧化物半導體。

本發明不侷限於上述記載，可以根據所需的電晶體的半導體特性及電特性(場效移動率、臨界電壓等)來使用具有適當的組成的材料。另外，較佳為適當地設定半導體層的載子密度、雜質濃度、缺陷密度、金屬元素與氧的原子個數比、原子間距離、密度等，以得到所需的電晶體的半導體特性。

另外，有時當鹼金屬及鹼土金屬與氧化物半導體鍵合時生成載子而使電晶體的關態電流增大。因此，將藉由二次離子質譜分析法測得的半導體層的鹼金屬或鹼土金屬的濃度設定為1×10¹⁸atoms/cm³以下，較佳為2×10¹⁶atoms/cm³以下。

當使用氧化物半導體時，其結晶結構也可以為非單晶結構。非單晶結構例如包括上述CAAC-OS、多晶結構、微晶結構或非晶結構。在非單晶結構中，非晶結構的缺陷態密度最高，而CAAC-OS的缺陷態密度最低。另外，非晶結構是原子排列無秩序或者完全非晶的結構，不具有結晶部。

此外，半導體層也可以為具有非晶結構的區域、微晶結構的區域、多晶結構的區域、CAAC-OS的區域和單晶結構的區域中的兩種以上的混合膜。混合膜有時例如具有包括上述區域中的兩種以上的區域的單層結構或疊層結構。

藉由適用本實施方式所說明的電晶體作為構成本實施方式的顯示裝置的元件層的驅動元件層所具有的電晶體，可以製造可靠性高的顯示裝置。

實施方式6

在本實施方式中，對適用本發明的一個實施方式的顯示裝置而完成的各種各樣的電子裝置、汽車的例子進行說明。

作為適用顯示裝置的電子裝置，例如可以舉出電視機(也稱為電視或電視接收機)、用於電腦等的監視器、數位相機、數位攝影機、數位相框、行動電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)、可攜式遊戲機、護目鏡型顯示裝置(VR用顯示裝置等)、可攜式資訊終端、音頻再生裝置、彈珠機等大型遊戲機等。圖9A至圖9D、圖9D’1及圖9D’2以及圖10A至圖10C示出這些電子裝置的具體例子。

圖9A示出電視機的一個例子。在電視機7100中，外殼7101中組裝有顯示部7103。由顯示部7103能夠顯示影像，顯示部7103也可以採用安裝有觸控感測器(輸入裝置)的觸控面板(輸入輸出裝置)。此外，可以將本發明的一個實施方式的發光裝置用於顯示部7103。在此示出利用支架7105支撐外殼7101的結構。

藉由利用外殼7101所具備的操作開關、或另外提供的遙控器7110可以進行電視機7100的操作。藉由利用遙控器7110所具備的操作鍵7109，可以進行頻道、音量的操作，並可以對在顯示部7103上顯示的影像進行操作。此外，也可以採用在遙控器7110中設置顯示從該遙控器7110輸出的資訊的顯示部7107的結構。

電視機7100採用具備接收機、數據機等的結構。藉由接收機可以接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通訊網路，可以進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者彼此之間等)的資訊通訊。

圖9B為電腦，該電腦包括主體7201、外殼7202、顯示部7203、鍵盤7204、外部連接埠7205、指向裝置7206等。該電腦可以藉由將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於其顯示部7203來製造。此外，顯示部7203也可以為安裝有觸控感測器(輸入裝置)的觸控面板(輸入輸出裝置)。另外，當適用本發明的一個實施方式的顯示裝置時，可以防止由於外光反射所導致的可見性的降低，因此可以實現尤其適合在屋外使用的電腦。

圖9C為智慧手錶，該智慧手錶包括外殼7302、顯示部7304、操作按鈕7311、操作按鈕7312、連接端子7313、錶帶7321、錶帶扣7322等。

安裝在兼作框架(bezel)部分的外殼7302中的顯示部7304具有非矩形狀的顯示區域。顯示部7304可以顯示表示時間的圖示7305以及其他圖示7306等。此外，顯示部7304也可以為安裝有觸控感測器(輸入裝置)的觸控面板(輸入輸出裝置)。另外，當適用本發明的一個實施方式的顯示裝置時，可以防止由於外光反射所導致的可見性的降低，因此可以實現尤其適合在屋外使用的智慧手錶。

圖9C所示的智慧手錶可以具有各種功能。例如，可以具有如下功能：在顯示部上顯示多種資訊(靜態影像、運動影像、文字影像等)的功能；觸控面板功能：顯示日曆、日期或時間等的功能：以多種軟體(程式)控制處理的功能：無線通訊功能：使用無線通訊功能與多種電腦網路連接的功能：使用無線通訊功能發送並接收多種資料的功能：以及讀取儲存於存儲介質內的程式或資料並且將該程式或資料顯示於顯示部上的功能等。

外殼7302的內部可具有揚聲器、感測器(包括測定如下因素的功能：力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、斜率、振動、氣味或紅外線)、麥克風等。另外，智慧手錶可以藉由將顯示裝置用於其顯示部7304來製造。

圖9D、圖9D’1及圖9D’2示出行動電話機(包括智慧手機)的一個例子。行動電話機7400在外殼7401中具備顯示部7402、麥克風7406、揚聲器7405、相機7407、外部連接部7404、操作按鈕7403等。當將本發明的一個實施方式的液晶元件及發光元件形成在具有撓性的基板來製造顯示裝置時，可以應用於如圖9D所示那樣的具有曲面的顯示部7402。

圖9D所示的行動電話機7400可以用手指等觸摸顯示部7402來輸入資訊。此外，可以用手指等觸摸顯示部7402來進行打電話或寫電子郵件等的操作。

顯示部7402的螢幕主要有如下三種模式：第一是以影像顯示為主的顯示模式；第二是以文字等資訊輸入為主的輸入模式；第三是混合顯示模式與輸入模式的兩種模式的顯示及輸入模式。

例如，在打電話或寫電子郵件的情況下，將顯示部7402設定為以文字輸入為主的文字輸入模式，並進行顯示在螢幕的文字的輸入操作即可。在此情況下，較佳的是，在顯示部7402的螢幕的大部分上顯示鍵盤或號碼按鈕。

另外，藉由在行動電話機7400內部設置陀螺儀和加速度感測器等檢測裝置，判斷行動電話機7400的方向(縱向或橫向)，由此可以對顯示部7402的螢幕顯示進行自動切換。

藉由觸摸顯示部7402或對外殼7401的操作按鈕7403進行操作，切換螢幕模式。或者，可以根據顯示在顯示部7402上的影像的類型而切換螢幕模式。例如，當顯示在顯示部上的影像信號為動態影像的資料時，將螢幕模式切換成顯示模式，而當該影像信號為文字資料時，將螢幕模式切換成輸入模式。

另外，當在輸入模式下藉由獲得顯示部7402的光感測器所檢測的信號並在一定時間內未進行顯示部7402的觸摸操作輸入時，也可以進行控制將畫面模式從輸入模式切換成顯示模式。

還可以將顯示部7402用作影像感測器。例如，可以藉由用手掌或手指觸摸顯示部7402來拍攝掌紋、指紋等，進行個人識別。另外，還可以藉由將發出近紅外光的背光或發出近紅外光的感測用光源用於顯示部，拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。另外，當將本發明的一個實施方式的顯示裝置適用於顯示部7402時，可以防止由於外光反射所導致的可見性的降低，因此可以實現尤其適合在屋外使用的行動電話機。

再者，作為行動電話機(包括智慧手機)的其他結構，也可以採用具有圖9D’1及圖5D’2所示的結構的行動電話機。

在具有圖9D’1及圖9D’2所示的結構的行動電話機中，不僅在外殼7500(1)、外殼7500(2)的第一面7501(1)、第一面7501(2)上，而且還在第二面7502(1)、第二面7502(2)上顯示文字資訊或影像資訊等。借助於這種結構，使用者能夠在將行動電話機收納在上衣口袋中的狀態下容易確認在第二面7502(1)、第二面7502(2)等上顯示的文字資訊或影像資訊等。

圖9E示出護目鏡型顯示器(頭戴顯示器)，包括主體7601、顯示部7602以及臂部7603。另外，當將本發明的一個實施方式的顯示裝置適用於顯示部7602時，可以防止由於外光反射所導致的可見性的降低，因此可以實現尤其適合在屋外使用的護目鏡型顯示器。

作為適用顯示裝置的電子裝置，可以舉出圖10A至圖10C所示的能夠折疊的可攜式資訊終端。圖10A示出展開狀態的可攜式資訊終端9310。圖10B示出從展開狀態和折疊狀態中的一個狀態變為另一個狀態的中途的狀態的可攜式資訊終端9310。圖10C示出折疊狀態的可攜式資訊終端9310。可攜式資訊終端9310在折疊狀態下可攜性好，在展開狀態下因為具有無縫拼接的較大的顯示區域所以顯示一覽性強。

顯示部9311由鉸鏈部9313所連接的三個外殼9315來支撐。此外，顯示部9311也可以為安裝有觸控感測器(輸入裝置)的觸控面板(輸入輸出裝置)。此外，顯示部9311藉由鉸鏈部9313使兩個外殼9315之間彎折，由此可以使可攜式資訊終端9310從展開狀態可逆性地變為折疊狀態。顯示部9311中的顯示區域9312是位於折疊狀態的可攜式資訊終端9310的側面的顯示區域。在顯示區域9312中可以顯示資訊圖示或者使用頻率高的應用軟體或程式的快捷方式等，能夠順利地進行資訊的確認或軟體的開啟。另外，當將本發明的一個實施方式的顯示裝置適用於顯示部9311時，可以防止由於外光反射所導致的可見性的降低，因此可以實現尤其適合在屋外使用的可攜式資訊終端。

圖11A和圖11B示出適用顯示裝置的汽車。就是說，可以與汽車一體地形成顯示裝置。明確而言，可以適用於圖11A所示的汽車的外側的燈5101(包括車身後部)、輪胎的輪轂5102、車門5103的一部分或整體等。另外，可以適用於圖11B所示的汽車內側的顯示部5104、方向盤5105、變速杆5106、座位5107、倒後鏡5108等。除此之外，也可以適用於玻璃窗的一部分。另外，當將本發明的一個實施方式的顯示裝置適用於上述汽車的一部分時，可以防止由於外光反射所導致的可見性的降低，因此尤其適合在屋外使用。

如上所述，可以適用本發明的一個實施方式的顯示裝置來得到電子裝置或汽車。能夠適用的電子裝置或汽車不侷限於在本實施方式中示出的電子裝置或汽車，在各種領域可以應用。

實施例1

在本實施例中，改變本發明的一個實施方式的顯示裝置中被用作偏振器的有機層(也包括本說明書中的第二有機層)的條件製造樣本，並對該樣本的特性進行評價。

下面說明樣本的製造。

對每個樣本的液晶(MLC-7030)(默克公司製造)以不同的量添加二色性色素(G241)(Hayashibara(林原)製造)而進行混合。將上述混合物注入到單元間隙為2μm的逆平行配向單元(antiparallel cell)，製造使二色性色素單軸配向的樣本。

接著，在製造的樣本中對波長為550nm的單個樣本的穿透率進行測定。在進行測定時，使用由日本大塚電子有限公司(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)製造的LCD評價裝置LCD-7200。另外，對使樣本旋轉時的最大穿透率(T_p)及最小穿透率(T_c)進行測定。在進行測定時，使用偏振度(V_a)為已知的由Polatechno Co.,Ltd製造的偏光板SKN-18243T作為分析儀。根據下述公式1，可以計算出組合各樣本與分析儀時的偏振度V_sa。

另外，如下述公式2所示那樣，樣本的偏振度V_s可以藉由使用V_a作為偏振度對V_sa進行校正而獲得。

下述表1與樣本的製造條件一起示出根據上述公式計算出的樣本的穿透率(%)及偏振度(%)與二色性色素的添加量(wt%)的關係。另外，圖12示出每個樣本的波長與偏振度(%)的關係。圖12所示的對比例示出使用上述分析儀進行測定時的結果。此外，圖13示出二色性色素的添加量與穿透率(%)及偏振度(%)的關係。

由上述結果可知，二色性色素的添加量越多，偏振度越高。例如，在以3wt%以上添加了二色性色素的樣本中可以獲得90%以上的偏振度。

然而，雖然二色性色素的添加量越多偏振度越高，但是穿透率卻降低，因此需要以可以獲得能夠保持具有偏振器的功能的範圍內的穿透率及偏振度的方式添加二色性色素。由此，當使用本實施例所示的材料製造本發明的一個實施方式的顯示裝置的有機層時，藉由使二色性色素的添加量為2wt%至6wt%左右的範圍內，可以穿透率及偏振度的兩者都是較佳的值。

Claims

一種顯示裝置，包括：第一基板與第二基板之間的元件層：該第二基板與該元件層之間的相位差層；以及該第二基板與該相位差層之間的有機層，其中，該元件層包括液晶元件，該有機層包含分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素，並且，該有機層及該相位差層與該液晶元件重疊。
根據申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該第二基板包含使可見光透過的材料，並且該液晶元件是向該第二基板一側發射光的反射式液晶元件。
一種顯示裝置，包括：第一基板與第二基板之間的元件層：該第二基板與該元件層之間的相位差層；以及該第二基板與該相位差層之間的有機層，其中，該有機層包括第一有機層及第二有機層，該第一有機層包含具有透光性的材料，該第二有機層包含分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素，該元件層包括發光元件、驅動元件以及佈線，該發光元件藉由該佈線與該驅動元件電連接，該第一有機層與該發光元件重疊，並且，該第二有機層與該佈線重疊。
根據申請專利範圍第3項之顯示裝置，其中該發光元件向該第二基板一側發射光。
根據申請專利範圍第3或4項之顯示裝置，其中該發光元件在陽極和陰極之間具有EL層，並且該EL層所發射的光穿過該陽極從該第二基板一側發射。
根據申請專利範圍第3至5中任一項之顯示裝置，其中該EL層具有在第一EL層與第二EL層之間夾著電荷產生層而成的疊層結構，並且該EL層與該第一有機層重疊。
一種顯示裝置，包括：第一基板與第二基板之間的元件層：該第二基板與該元件層之間的相位差層；以及該第二基板與該相位差層之間的有機層，其中，該有機層包括第一有機層及第二有機層，該第一有機層包含具有透光性的材料，該第二有機層包含分子的長軸以規定的一個方向排列的二色性色素，該元件層包括液晶元件、發光元件、驅動元件以及佈線，該驅動元件藉由該佈線分別與該液晶元件及該發光元件電連接，該第一有機層與該發光元件重疊，並且該第二有機層與該液晶元件及該佈線重疊。
根據申請專利範圍第7項之顯示裝置，該驅動元件重疊於該第二有機層。
根據申請專利範圍第1至8中任一項之顯示裝置，其中該有機層或該第二有機層包含液晶聚合物。
根據申請專利範圍第1至8中任一項之顯示裝置，其中該有機層或該第二有機層包含液晶及聚合物。
根據申請專利範圍第1至10中任一項之顯示裝置，其中該二色性色素為下述結構式(101)至結構式(105)所示的任一個，
一種電子裝置，包括：根據申請專利範圍第1至11中任一項之顯示裝置；操作鍵、揚聲器、麥克風或外部連接部。