TWI647973B - 發光元件、發光裝置以及顯示裝置 - Google Patents

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TWI647973B
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佐佐木俊毅
大澤信晴
牛窪孝洋
山崎舜平
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

本發明的目的之一在於提供能夠實現顯示裝置的低功耗化及高生產化的發光元件。本發明的目的之一還在於提供高生產性地製造顯示裝置的技術方案。一種發光元件，包括具有反射性的電極、依次層疊在具有反射性的電極上的第一發光層、電荷產生層、第二發光層及具有透光性的電極。具有反射性的電極與第一發光層之間的光程為第一發光層的發射光譜的峰值波長的1/4。具有反射性的電極與第二發光層之間的光程為第二發光層的發射光譜的峰值波長的3/4。

Description

發光元件、發光裝置以及顯示裝置
本發明的一個方式係關於呈現電致發光的發光元件、使用該發光元件的顯示裝置以及它們的製造方法。
近年來，作為實現了薄型、輕量的顯示裝置(所謂的平面顯示器)，電致發光(EL；Electroluminescence，下面也寫為EL)顯示裝置受到關注。
在EL顯示裝置中藉由將使用發射各種顏色的光的發光材料的發光元件分別作為用於各個像素的發光元件，能夠進行全彩色顯示。
該EL顯示裝置採用如下製造方法：藉由使用金屬掩模的蒸鍍法以形成精細的圖案的方式對每個像素分別塗敷不同的發光材料。
但是，有可能因為金屬掩模接觸而導致發光元件的形狀不良及發光不良等，所以對其對策進行了研究(例如，參照專利文獻1)。在專利文獻1中公開了為了不使金屬掩模和像素電極在進行蒸鍍時接觸而在像素電極上設置用 來支撐金屬掩模的間隔物的結構。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2006-126817號公報
由於對每個像素分別塗敷發光材料的方法的製程複雜，所以難以提高良率或生產性。
本發明的一個方式的目的之一在於提供一種能夠實現顯示裝置的低功耗化及高生產化的發光元件。
本發明的一個方式的目的之一在於提供一種高生產性地製造顯示裝置的技術方案。
此外，本發明的一個方式的目的之一在於提供一種高色純度且高清晰的顯示裝置。
本發明的一個方式為一種發光元件，包括具有反射性的電極、依次層疊在具有反射性的電極上的第一發光層、電荷產生層、第二發光層及具有透光性的電極，其中，具有反射性的電極與第一發光層之間的光程為第一發光層的發射光譜的峰值波長的1/4，並且具有反射性的電極與第二發光層之間的光程為第二發光層的發射光譜的峰值波長的3/4。注意，本說明書中的發射光譜的峰值波長是指具有多個峰值的發射光譜時的最大發光強度的峰值的波長。
在上述結構中，第一發光層和第二發光層發射的光的顏色彼此不同。
本發明的一個方式為一種發光元件，包括具有反射性 的電極、依次層疊在具有反射性的電極上的第一發光層、第一電荷產生層、第二發光層、第二電荷產生層、第三發光層及具有透光性的電極，其中，具有反射性的電極與第一發光層之間的光程為第一發光層的發射光譜的峰值波長的1/4，具有反射性的電極與第二發光層之間的光程為第二發光層的發射光譜的峰值波長的3/4，並且具有反射性的電極與第三發光層之間的光程為第三發光層的發射光譜的峰值波長的5/4。
在上述結構中，第一發光層、第二發光層、第三發光層發射的光的顏色彼此不同。
本實施方式的一個方式為一種顯示裝置，該顯示裝置包括多個發光元件以及設置在多個發光元件上的多個彩色濾光層，其中，多個發光元件各自包括具有反射性的電極、依次層疊在具有反射性的電極上的第一發光層、電荷產生層、第二發光層及具有透光性的電極。具有反射性的電極與第一發光層之間的光程為第一發光層的發射光譜的峰值波長的1/4，並且具有反射性的電極與第二發光層之間的光程為第二發光層的發射光譜的峰值波長的3/4。作為多個彩色濾光層，至少包括透射第一發光層的發射光譜的峰值波長的光的彩色濾光層以及透射第二發光層的發射光譜的峰值波長的光的彩色濾光層。
本發明的一個方式為一種顯示裝置，該顯示裝置包括多個發光元件以及設置在多個發光元件上的多個彩色濾光層，其中，所述多個發光元件各自包括具有反射性的電 極、依次層疊在具有反射性的電極上的第一發光層、第一電荷產生層、第二發光層、第二電荷產生層、第三發光層以及具有透光性的電極。具有反射性的電極與第一發光層之間的光程為第一發光層的發射光譜的峰值波長的1/4，具有反射性的電極與第二發光層之間的光程為第二發光層的發射光譜的峰值波長的3/4，並且具有反射性的電極與第三發光層之間的光程為第三發光層的發射光譜的峰值波長的5/4。作為多個彩色濾光層，至少包括透射第一發光層的發射光譜的峰值波長的光的彩色濾光層、透射第二發光層的發射光譜的峰值波長的光的彩色濾光層以及透射第三發光層的發射光譜的峰值波長的光的彩色濾光層。
本發明的一個方式能夠高生產性地製造顯示裝置。
此外，本發明的一個方式能夠提供高色度純且高清晰的顯示裝置。
此外，本發明的一個方式能夠提供低功耗的顯示裝置。
100‧‧‧基板
102‧‧‧具有反射性的電極
102a‧‧‧第一具有反射性的電極
102b‧‧‧第二具有反射性的電極
102c‧‧‧第三具有反射性的電極
104a‧‧‧第一具有透光性的導電層
104b‧‧‧第二具有透光性的導電層
104c‧‧‧第三具有透光性的導電層
106‧‧‧第一EL層
107‧‧‧電荷產生層
108‧‧‧第一電荷產生層
110‧‧‧第二EL層
112‧‧‧具有透光性的電極
112a‧‧‧第一具有透光性的電極
112b‧‧‧第二具有透光性的電極
112c‧‧‧第三具有透光性的電極
114‧‧‧第二電荷產生層
118‧‧‧第三EL層
120‧‧‧第一發光層
122‧‧‧第二發光層
124‧‧‧第三發光層
126‧‧‧絕緣層
128‧‧‧對置基板
130a‧‧‧第一像素
130b‧‧‧第二像素
132a‧‧‧第一發光元件
132b‧‧‧第二發光元件
134a‧‧‧第一彩色濾光層
134b‧‧‧第二彩色濾光層
134c‧‧‧第三彩色濾光層
210‧‧‧第二EL層
214‧‧‧第(n-1)電荷產生層
218‧‧‧第nEL層
224‧‧‧第m發光層
230a‧‧‧第一像素
230b‧‧‧第二像素
230c‧‧‧第三像素
232a‧‧‧第一發光元件
232b‧‧‧第二發光元件
232c‧‧‧第三發光元件
401‧‧‧源極側驅動電路
402‧‧‧像素部
403‧‧‧閘極側驅動電路
404‧‧‧密封基板
405‧‧‧密封材料
407‧‧‧空間
408‧‧‧佈線
410‧‧‧元件基板
411‧‧‧絕緣膜
412a‧‧‧電晶體
412b‧‧‧電晶體
412c‧‧‧電晶體
413a‧‧‧具有反射性的電極
413b‧‧‧具有反射性的電極
413c‧‧‧具有反射性的電極
414‧‧‧絕緣物
415a‧‧‧具有透光性的導電層
415b‧‧‧具有透光性的導電層
415c‧‧‧具有透光性的導電層
417‧‧‧具有透光性的電極
418‧‧‧發光元件
418a‧‧‧發光元件
418b‧‧‧發光元件
418c‧‧‧發光元件
419‧‧‧絕緣膜
420a‧‧‧像素
420b‧‧‧像素
420c‧‧‧像素
423‧‧‧n通道型電晶體
424‧‧‧p通道型電晶體
431‧‧‧第一EL層
432‧‧‧第一電荷產生層
433‧‧‧第二EL層
434a‧‧‧彩色濾光層
434b‧‧‧彩色濾光層
434c‧‧‧彩色濾光層
435‧‧‧第二電荷產生層
436‧‧‧第三EL層
1100‧‧‧基板
1101‧‧‧具有反射性的電極
1102‧‧‧電荷產生層
1103‧‧‧具有透光性的電極
1104‧‧‧具有透光性的導電層
1105‧‧‧電荷產生層
1111‧‧‧電洞注入層
1112‧‧‧電洞傳輸層
1113‧‧‧發光層
1114a‧‧‧電子傳輸層
1114b‧‧‧電子傳輸層
1115a‧‧‧電子注入層
1115b‧‧‧電子注入層
1212‧‧‧電洞傳輸層
1213‧‧‧發光層
1214a‧‧‧電子傳輸層
1214b‧‧‧電子傳輸層
1215a‧‧‧電子注入層
1215b‧‧‧電子注入層
1313‧‧‧發光層
2701‧‧‧外殼
2703‧‧‧外殼
2705‧‧‧顯示部
2707‧‧‧顯示部
2711‧‧‧軸部
2721‧‧‧電源開關
2723‧‧‧操作鍵
2725‧‧‧揚聲器
2800‧‧‧外殼
2801‧‧‧外殼
2802‧‧‧顯示面板
2803‧‧‧揚聲器
2804‧‧‧麥克風
2805‧‧‧操作鍵
2806‧‧‧指向裝置
2807‧‧‧影像拍攝用透鏡
2808‧‧‧外部連接端子
2810‧‧‧太陽能電池單元
2811‧‧‧外部儲存槽
3001‧‧‧主體
3002‧‧‧外殼
3003‧‧‧顯示部
3004‧‧‧鍵盤
3021‧‧‧主體
3022‧‧‧觸控筆
3023‧‧‧顯示部
3024‧‧‧操作按鈕
3025‧‧‧外部介面
3051‧‧‧主體
3053‧‧‧取景器部
3054‧‧‧操作開關
3056‧‧‧電池
9601‧‧‧外殼
9603‧‧‧顯示部
9605‧‧‧支架
在圖式中：圖1A及1B為說明顯示裝置的圖；圖2為說明顯示裝置的圖；圖3A至3C為說明顯示裝置的圖；圖4A及4B為說明顯示裝置的圖；圖5A至5F為說明顯示裝置的使用方式的一個例子 的圖；圖6為說明實施例的發光元件的圖；圖7為示出實施例的發光元件的發射光譜的圖。
下面，將參照圖式詳細說明實施方式。但是，本發明不侷限於以下說明，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容可以被變換為各種形式而不脫離宗旨及其範圍。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。注意，在以下說明的結構中，在不同的圖式之間共同使用同一符號來表示同一部分或具有相同功能的部分，而省略其重複說明。
實施方式1
在本實施方式中，使用圖1A及1B、圖2及圖3A至3C說明EL顯示裝置的一個方式。
圖1A示出本實施方式的發光元件的結構。圖1A所示的發光元件包括具有反射性的電極102、依次層疊在具有反射性的電極102上的第一EL層106、電荷產生層107、第二EL層110以及具有透光性的電極112。由發光元件發射的光從具有透光性的電極112一側射出。
在圖1A中，第一EL層106至少包括第一發光層120。此外，第二EL層110至少包括第二發光層122。另 外，第一EL層106及第二EL層110也可以各自具有如下疊層結構：除了發光層以外還包括電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層等功能層。
在圖1A及1B所示的發光元件中，由第一發光層120發射的光從具有透光性的電極112射出到發光元件外部。這裏，入射到具有透光性的電極112的光的成分包括從第一發光層120直接入射到具有透光性的電極112的光(也寫為第一入射光)以及由第一發光層120發射的光中的被具有反射性的電極102反射回來的光(也寫為第一反射光)。由於第一入射光和第一反射光發生干擾，所以藉由調整具有反射性的電極102與第一發光層120之間的光程，能夠使第一入射光和第一反射光的相位一致。
在本實施方式中，將具有反射性的電極102與第一發光層120之間的光程設定為第一發光層的發射光譜的峰值波長的1/4。據此，由於能夠使第一入射光和第一反射光的相位一致而放大由第一發光層120發射的光，所以與沒有調整光程的發光元件相比，本實施方式的發光元件能夠利用同樣的電流獲得更高亮度。
同樣地，由第二發光層122發射的光從具有透光性的電極112射出到發光元件外部。入射到具有透光性的電極112的光的成分包括從第二發光層122直接入射到具有透光性的電極112的光(也寫為第二入射光)以及由第二發光層122發射的光中的被具有反射性的電極102反射回來的光(也寫為第二反射光)。由於第二入射光和第二反射 光發生干擾，所以藉由調整具有反射性的電極102與第二發光層122之間的光程，能夠使第二入射光和第二反射光的相位一致。
在本實施方式中，將具有反射性的電極102與第二發光層122之間的光程設定為第二發光層的發射光譜的峰值波長的3/4。據此，由於能夠使第二入射光和第二反射光的相位一致而放大由第二發光層122發射的光，所以與沒有調整光程的發光元件相比，本實施方式的發光元件能夠利用同樣的電流獲得更高亮度。
嚴格而言，也可以將具有反射性的電極102與第一發光層120之間的光程稱為具有反射性的電極102與第一發光層120中的發光區之間的光程。但是，難以嚴格地決定發光層中的發光區的位置，而藉由假定發光層中的任意位置為發光區，能夠充分地獲得上述效果。也就是說，具有反射性的電極102與第一發光層120之間的光程可以為從具有反射性的電極102的表面到第一發光層120的下表面的距離以上且從具有反射性的電極102的表面到第一發光層120的上表面的距離以下。具有反射性的電極102與第二發光層122之間的光程以及具有反射性的電極102與後述的第三發光層124之間的光程也是同樣的。
另外，第一發光層120與第二發光層122發射的光的顏色彼此不同較佳。
下面，使用更具體的材料說明圖1A所示的發光元件的結構。注意，這裏說明的元件結構及製造方法等不過是 個例子，而在不脫離本實施方式的宗旨的範圍內，可以採用其他公知的結構、材料及製造方法。
具有反射性的電極102設置在與光提取方向相反的一側，並使用具有反射性的材料形成。作為具有反射性的材料，可以使用鋁、金、鉑、銀、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅或鈀等金屬材料。此外，也可以使用諸如鋁和鈦的合金、鋁和鎳的合金、鋁和釹的合金等包含鋁的合金(鋁合金)或者諸如銀和銅的合金等包含銀的合金。銀和銅的合金具有高耐熱性，所以是較佳的。再者，藉由層疊與鋁合金膜接觸的金屬膜或金屬氧化膜，能夠抑制鋁合金膜的氧化。作為該金屬膜及金屬氧化膜的材料，可以舉出鈦及氧化鈦等。上述材料在地殼中含量多且低廉，由於可以降低發光元件的製造成本，所以是較佳的。
在本實施方式中，以將具有反射性的電極102用作發光元件的陽極的情況為例子進行說明。但是，本發明的實施方式不侷限於此。
為了調整具有反射性的電極102與第一發光層120之間的光程，可以在具有反射性的電極102上以與其接觸的方式設置具有透光性的導電層。該具有透光性的導電層使用對可見光具有透光性的材料以單層或疊層形成。例如，作為具有透光性的材料，可以使用氧化銦、氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅、石墨烯等。
此外，可以使用包含導電高分子(也稱為導電聚合物)的導電組成物形成具有透光性的導電層。作為導電高 分子，可以使用所謂π電子共軛類導電高分子。例如，可以舉出聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚噻吩(PEDOT)或其衍生物、或者由苯胺、吡咯及噻吩中的兩種以上構成的共聚物或其衍生物等。
第一EL層106至少包括第一發光層120，即可。第一EL層106也可以具有如下疊層結構：除了第一發光層120以外，還適當地組合包含具有高電洞傳輸性的物質的層、包含具有高電子傳輸性的物質的層、包含具有高電洞注入性的物質的層、包含具有高電子注入性的物質的層、包含雙極性的物質(具有高電洞傳輸性及高電子傳輸性的物質)的層等。例如，作為第一EL層106，可以採用電洞注入層、電洞傳輸層、第一發光層120、電子傳輸層以及電子注入層的疊層結構。注意，當然，在將具有反射性的電極102用作陰極的情況下，可以採用從陰極一側依次層疊電子注入層、電子傳輸層、第一發光層120、電洞傳輸層以及電洞注入層的結構。
電洞注入層是包含具有高電洞注入性的物質的層。作為具有高電洞注入性的物質，例如可以使用氧化鉬、氧化鈦、氧化釩、氧化錸、氧化釕、氧化鉻、氧化鋯、氧化鉿、氧化鉭、氧化銀、氧化鎢、氧化錳等金屬氧化物。此外，也可以使用酞菁基化合物，諸如酞菁(簡稱：H2Pc)或酞菁銅(Ⅱ)(簡稱：CuPc)等。
也可以使用如下作為低分子有機化合物的芳香胺化合物等，諸如4,4',4"-三(N,N-二苯基氨基)三苯基胺(簡 稱：TDATA)、4,4',4"-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(簡稱：MTDATA)、4,4'-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱：DPAB)、4,4'-雙(N-{4-[N'-(3-甲基苯基)-N'-苯基氨基]苯基}-N-苯基氨基)聯苯(簡稱：DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(簡稱：DPA3B)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA1)、3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCN1)等。
也可以使用高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物或聚合物等)。例如可以舉出如下高分子化合物：聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱：PVK)、聚(4-乙烯基三苯基胺)(簡稱：PVTPA)、聚[N-(4-{N'-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N'-苯基氨基}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。也可以使用添加有酸的高分子化合物，諸如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)或聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)等。
尤其是，作為電洞注入層，使用在具有高電洞傳輸性的有機化合物中包含受體物質的複合材料較佳。藉由使用在具有高電洞傳輸性的物質中包含有受體物質的複合材料，可以提高從陽極注入電洞時的電洞傳輸性，而能夠降 低發光元件的驅動電壓。這些複合材料可以藉由共蒸鍍具有高電洞傳輸性的物質和受體物質來形成。藉由使用該複合材料形成電洞注入層，從陽極向第一EL層106的電洞注入變得容易。
作為用於複合材料的有機化合物，可以使用各種化合物，諸如芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳香烴以及高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)等。另外，作為用於複合材料的有機化合物，使用具有高電洞傳輸性的有機化合物較佳。明確而言，使用電洞遷移率為10-6cm2/Vs以上的物質較佳。注意，只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，就也可以使用上述物質之外的物質。下面，具體列舉可以用於複合材料的有機化合物。
作為可以用於複合材料的有機化合物，例如可以使用如下材料：芳香胺化合物，諸如TDATA、MTDATA、DPAB、DNTPD、DPA3B、PCzPCA1、PCzPCA2、PCzPCN1、4,4'-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱：NPB)、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-苯基-4'-(9-苯基茀-9-基)三苯基胺(簡稱：BPAFLP)等；或咔唑衍生物，諸如4,4'-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱：CBP)、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)、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：PCzPA)、1,4-雙[4-(N-咔唑基)苯基]-2,3,5,6-四苯基苯等。
也可以使用如下芳香烴化合物：2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：t-BuDNA)、2-叔丁基-9,10-二(1-萘基)蒽、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱：DPPA)、2-叔丁基-9,10-雙(4-苯基苯基)蒽(簡稱：t-BuDBA)、9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：DNA)、9,10-二苯基蒽(簡稱：DPAnth)、2-叔丁基蒽(簡稱：t-BuAnth)、9,10-雙(4-甲基-1-萘基)蒽(簡稱：DMNA)、9,10-雙[2-(1-萘基)苯基)-2-叔丁基蒽、9,10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(1-萘基)蒽等。
再者，可以使用如下芳香烴化合物：2,3,6,7-四甲基-9,10-二(2-萘基)蒽、9,9'-聯蒽、10,10'-二苯基-9,9'-聯蒽、10,10'-雙(2-苯基苯基)-9,9'-聯蒽、10,10'-雙[(2,3,4,5,6-五苯基)苯基]-9,9'-聯蒽、蒽、稠四苯、紅熒烯、苝、2,5,8,11-四(叔丁基)苝、稠五苯、蔻、4,4'-雙(2,2-二苯基乙烯基)聯苯(簡稱：DPVBi)、9,10-雙[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(簡稱：DPVPA)等。
此外，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)、氯醌等有機化合物或者過渡金屬氧化物。此外，還可以舉出屬於元素週期表中第4族至第8族的金屬的氧化物。明確而言，使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸，因為它們的電子接受性高較佳。尤其使用氧化鉬較佳，因為氧化鉬在大氣中也穩定，吸濕性低，容易處理。
另外，也可以使用諸如PVK、PVTPA、PTPDMA或Poly-TPD等上述高分子化合物與上述電子受體形成複合材料，並將其用於電洞注入層。
另外，在將包含上述複合材料的層設置於第一EL層106中的情況下，也可以藉由調整該包含複合材料的層的厚度來調整具有反射性的電極102與第一發光層120之間的光程(第一反射光的光程長度)。在此情況下，沒必要必須設置具有透光性的導電層。
電洞傳輸層是包括具有高電洞傳輸性的物質的層。作為具有高電洞傳輸性的物質，例如可以使用芳香胺化合物，諸如NPB、TPD、BPAFLP、4,4'-雙[N-(9,9-二甲基茀-2-基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱：DFLDPBi)、4,4'-雙[N-(螺環-9,9'-二茀-2-基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱：BSPB)等。這裏所述的物質主要是電洞遷移率為10-6cm2/Vs以上的物質。注意，只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，就也可以使用上述物質之外的物質。另外，包含具有高電洞傳輸性的物質的層不限於單層，也可以層疊兩層以上的由上述物質構成的層。
此外，作為電洞傳輸層，也可以使用CBP、CzPA、PCzPA等咔唑衍生物或t-BuDNA、DNA、DPAnth等蒽衍生物。
此外，作為電洞傳輸層，也可以使用PVK、PVTPA、PTPDMA、Poly-TPD等高分子化合物。
第一發光層120是包含具有發光性的有機化合物的 層。作為具有發光性的有機化合物，例如可以使用發射螢光的螢光化合物或發射磷光的磷光化合物。
在可以用於第一發光層120的螢光化合物中，例如作為藍色發光材料可以舉出N,N'-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N'-二苯基二苯乙烯-4,4'-二胺(簡稱：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(簡稱：YGAPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(簡稱：PCBAPA)等。此外，作為綠色發光材料可以舉出N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPA)、N-[9,10-雙(1,1'-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N',N'-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPAPA)、N-[9,10-雙(1,1'-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,N',N'-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPABPhA)、N-[9,10-雙(1,1'-聯苯-2-基)]-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(簡稱：2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(簡稱：DPhAPhA)等。此外，作為黃色發光材料可以舉出紅熒烯、5,12-雙(1,1'-聯苯-4-基)-6,11-二苯基稠四苯(簡稱：BPT)等。此外，作為紅色發光材料可以舉出N,N,N',N'-四(4-甲基苯基)稠四苯-5,11-二胺(簡稱：p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N',N'-四(4-甲基苯基)苊並[1,2-a]熒蒽-3,10-二胺(簡稱：p-mPhAFD)等。
此外，在可以用於第一發光層120的磷光化合物中，例如作為藍色發光材料可以舉出雙[2-(4',6'-二氟苯基) 吡啶醇-N,C2']銥(Ⅲ)四(1-吡唑基)硼酸鹽(簡稱：FIr6)、雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶醇-N,C2']銥(Ⅲ)吡啶甲酸酯(簡稱：FIrpic)、雙{2-[3',5'-雙(三氟甲基)苯基]吡啶-N,C2’}銥(Ⅲ)吡啶甲酸酯(簡稱：Ir(CF3ppy)2(pic))、雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶醇-N,C2’]銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：FIr(acac))等。此外，作為綠色發光材料可以舉出三(2-苯基吡啶-N,C2')銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶-N,C2')銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(ppy)2(acac))、雙(1,2-二苯基-1H-苯並咪唑)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(pbi)2(acac))、雙(苯並[h]喹啉)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bzq)2(acac))、三(苯並[h]喹啉)銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(bzq)3)等。此外，作為黃色發光材料可以舉出雙(2,4-二苯基-1,3-噁唑-N,C2')銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(dpo)2(acac))、雙[2-(4'-五氟苯基苯基)吡啶]銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(p-PF-ph)2(acac))、雙(2-苯基苯並噻唑-N,C2')銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bt)2(acac))、(乙醯丙酮)雙[2,3-雙(4-氟苯基)-5-甲基吡嗪]銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(Fdppr-Me)2(acac))、(乙醯丙酮)雙{2-(4-甲氧基苯基)-3,5-二甲苯吡嗪}銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(dmmoppr)2(acac))等。此外，作為橙色發光材料可以舉出三(2-苯基喹啉-N,C2')銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(pq)3)、雙(2-苯基喹啉-N,C2')銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(pq)2(acac))、(乙醯丙酮)雙(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪)銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(mppr-Me)2(acac))、(乙醯丙酮)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)銥(Ⅲ)(簡稱： Ir(mppr-iPr)2(acac))等。此外，作為紅色發光材料可以舉出有機金屬錯合物，諸如雙[2-(2'-苯並[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3')銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(btp)2(acac))、雙(1-苯基異喹啉-N,C2')銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(piq)2(acac))、(乙醯丙酮)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹喔啉]銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(Fdpq)2(acac))、(乙醯丙酮)雙[2,3,5-三苯基吡嗪]銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(tppr)2(acac))、(二新戊醯甲烷)雙(2,3,5-三苯基吡嗪)銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(tppr)2(dpm))、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉鉑(Ⅱ)(簡稱：PtOEP)等。此外，由於三(乙醯丙酮)(單啡啉)鋱(Ⅲ)(簡稱：Tb(acac)3(Phen))、三(1,3-二苯基-1,3-丙二酸)(單啡啉)銪(Ⅲ)(簡稱：Eu(DBM)3(Phen))、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟乙酸](單啡啉)銪(Ⅲ)(簡稱：Eu(TTA)3(Phen))等稀土金屬錯合物可以得到由稀土金屬離子發射的光(在不同多重體之間的電子躍遷)，所以可以用作磷光化合物。
另外，第一發光層120也可以採用將上述具有發光性的有機化合物(客體材料)分散在其他物質(主體材料)中的結構。作為主體材料，可以使用各種物質，使用其最低空分子軌道能階(LUMO能階)高於具有發光性的物質的最低空分子軌道能階且其最高佔據分子軌道能階(HOMO能階)低於具有發光性的物質的最高佔據分子軌道能階的物質較佳。
作為主體材料，明確而言，可以使用如下材料：金屬 錯合物，諸如三(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-羥基苯並[h]喹啉)鈹(Ⅱ)(簡稱：BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚(phenylphenolato))鋁(Ⅲ)(簡稱：BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(Ⅱ)(簡稱：Znq)、雙[2-(2-苯並噁唑基)苯酚(phenolato)]鋅(Ⅱ)(簡稱：ZnPBO)以及雙[2-(2-苯並噻唑基)苯酚]鋅(Ⅱ)(簡稱：ZnBTZ)等；雜環化合物，諸如2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(簡稱：PBD)、1,3-雙[5-(對-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、2,2',2"-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯並咪唑)(簡稱：TPBI)、紅菲繞啉(簡稱：BPhen)以及浴銅靈(簡稱：BCP)等；稠合芳香化合物，諸如9-[4-(10-苯基-9-蒽基)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-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：t-BuDNA)、9,9'-聯二蒽(bianthryl)(簡稱：BANT)、9,9'-(芪-3,3'-二基)二菲(簡稱：DPNS)、9,9'-(芪-4,4'-二基)二菲(簡稱：DPNS2)以及3,3',3"-(苯-1,3,5-三基)三芘(簡稱：TPB3)、9,10-二苯基蒽(簡稱：DPAnth)、6,12-二甲氧基-5,11-二苯基屈(chrysen)等；芳香胺化合物，諸如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)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：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)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPA)、NPB、TPD、DFLDPBi、BSPB等；等等。
此外，可以使用多種主體材料。例如，為了抑制結晶化，還可以進一步添加紅熒烯等抑制結晶化的物質。此外，為了更高效地進行向客體材料的能量轉移，還可以進一步添加NPB或Alq等。
藉由採用將客體材料分散到主體材料中的結構，能夠抑制第一發光層120的結晶化。此外，能夠抑制高濃度的客體材料引起的濃度猝滅。
作為第一發光層120，可以使用高分子化合物。明確而言，作為藍色發光材料，可以舉出聚(9,9-二辛基茀-2,7-二基)(簡稱：PFO)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-co-(2,5-二甲氧基苯-1,4-二基)](簡稱：PF-DMOP)、聚{(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-co-[N,N'-二-(對-丁基苯基)-1,4-二胺苯]}(簡稱：TAB-PFH)等。此外，作為綠色發光材料，可以舉出聚(對-亞苯基亞乙烯基)(簡稱：PPV)、聚[(9,9-二己基茀-2,7-二基)-alt-co-(苯並[2,1,3]噻二唑-4,7-二基)](簡稱：PFBT)、聚[(9,9-二辛基-2,7-二亞乙烯基亞茀基(fluorenylene))-alt-co-(2-甲氧基-5-(2-乙 基己氧基)-1,4-亞苯基)等。此外，作為橙色至紅色的發光材料，可以舉出聚[2-甲氧基-5-(2'-乙基己氧基)-1,4-亞苯基亞乙烯基](簡稱：MEH-PPV)、聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)(簡稱：R4-PAT)、聚{[9,9-二己基-2,7-雙(1-氰基亞乙烯基)亞茀基]-alt-co-[2,5-雙(N,N'-二苯基氨基)-1,4-亞苯基]}、聚{[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-雙(1-氰基亞乙烯基亞苯基)]-alt-co-[2,5-雙(N,N'-二苯基氨基)-1,4-亞苯基]}(簡稱：CN-PPV-DPD)等。
另外，第一EL層106也可以採用包括兩層以上的發光層的結構。
電子傳輸層是包含具有高電子傳輸性的物質的層。作為具有高電子傳輸性的物質，例如可以舉出具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬錯合物等，諸如三(8-羥基喹啉)鋁(簡稱：Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(簡稱：Almq3)、雙(10-羥基苯並[h]-喹啉)鈹(簡稱：BeBq2)或雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(簡稱：BAlq)等。也可以使用具有噁唑基或噻唑基配體的金屬錯合物等，諸如雙[2-(2-羥基苯基)苯並噁唑]鋅(簡稱：Zn(BOX)2)或雙[2-(2-羥基苯基)苯並噻唑]鋅(簡稱：Zn(BTZ)2)等。除了金屬錯合物以外，還可以使用2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(簡稱：PBD)、1,3-雙[5-(對-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、紅菲繞啉(簡稱： BPhen)、浴銅靈(簡稱：BCP)等。這裏所述的物質主要是電子遷移率為10-6cm2/Vs以上的物質。此外，電子傳輸層不限於單層，還可以層疊兩層以上的由上述物質所構成的層。
電子注入層是包含具有高電子注入性的物質的層。電子注入層可以使用鋰、銫、鈣、氟化鋰、氟化銫、氟化鈣、氧化鋰等的鹼金屬、鹼土金屬或者其化合物。此外，可以使用氟化鉺等稀土金屬化合物。此外，也可以使用上述構成電子傳輸層的物質。
藉由對發光元件施加電壓，電荷產生層107產生電荷，對陰極一側的EL層注入電洞，並且對陽極一側的EL層注入電子。
電荷產生層107可以使用上述複合材料形成。此外，電荷產生層107也可以採用層疊由複合材料構成的層和由其他材料構成的層的疊層結構。在此情況下，作為由其他材料構成的層，可以使用包含具有電子給予性的物質和具有高電子傳輸性的物質的層或者由透明導電膜構成的層等。具有這種結構的發光元件不容易發生能量的轉移或猝滅等的問題。並且，由於可以選擇的材料的範圍更廣，從而容易得到兼有高發光效率和使用壽命長的發光元件。此外，也容易從一方EL層得到磷光發光並且從另一方EL層得到螢光發光。
另外，能夠藉由調整電荷產生層107的厚度來調整具有反射性的電極102與第二發光層122之間的光程(第二 反射光的光程長度)。
藉由將電荷產生層設置在被層疊的EL層之間，能夠在抑制電流密度的同時得到高亮度且使用壽命長的元件。此外，由於能夠減少電極材料的電阻導致的電壓下降，因此能夠實現大面積的均勻發光。
第二EL層110至少包括第二發光層122，即可。第二EL層110也可以具有如下疊層結構：除了第二發光層122以外，還適當地組合包含具有高電洞傳輸性的物質的層、包含具有高電子傳輸性的物質的層、包含具有高電洞注入性的物質的層、包含具有高電子注入性的物質的層、包含雙極性的物質(具有高電洞傳輸性及高電子傳輸性的物質)的層等。此外，第二EL層110既可以具有與第一EL層106相同的結構，又可以具有與第一EL層106不同的疊層結構。例如，作為第二EL層110，可以採用包括電洞注入層、電洞傳輸層、第二發光層122、電子傳輸層、電子注入緩衝層、電子中繼層以及接觸於具有透光性的電極112的複合材料層的疊層結構。注意，第二EL層110也可以採用包括兩層以上的發光層的結構。
藉由設置接觸於具有透光性的電極112的複合材料層，尤其當利用濺射法形成具有透光性的電極112時，能夠減輕第二EL層110所受到的損傷，所以是較佳的。作為複合材料層，可以使用上述的使具有高電洞傳輸性的有機化合物包含受體物質的複合材料。
並且，藉由設置電子注入緩衝層，能夠削弱複合材料 層與電子傳輸層之間的注入勢壘，從而能夠容易將產生在複合材料層中的電子注入到電子傳輸層。
電子注入緩衝層可以使用具有高電子注入性的物質，諸如鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬以及其化合物(鹼金屬化合物(包括氧化鋰等氧化物、鹵化物、碳酸鋰或碳酸銫等碳酸鹽)、鹼土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽)、稀土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽))等。
此外，當電子注入緩衝層以包含具有高電子傳輸性的物質和施體物質的方式形成時，添加相對於具有高電子傳輸性的物質的質量比為0.001以上且0.1以下的施體物質較佳。另外，作為施體物質，除了可以使用鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬及其化合物(鹼金屬化合物(包括氧化鋰等氧化物、鹵化物、碳酸鋰或碳酸銫等碳酸鹽)、鹼土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽)、稀土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽))以外，還可以使用四硫萘並萘(tetrathianaphthacene)(簡稱：TTN)、二茂鎳、十甲基二茂鎳等有機化合物。另外，具有高電子傳輸性的物質可以使用與上面所說明的電子傳輸層的材料同樣的材料來形成。
再者，在電子注入緩衝層和複合材料層之間形成電子中繼層較佳。電子中繼層並不是必須要設置的，但是藉由設置具有高電子傳輸性的電子中繼層，能夠將電子迅速傳輸到電子注入緩衝層。
在複合材料層和電子注入緩衝層之間夾持電子中繼層的結構是包含在複合材料層中的受體物質和包含在電子注入緩衝層中的施體物質彼此不容易相互作用，並且不容易互相抑制各自的功能的結構。因而，能夠防止驅動電壓增高。
電子中繼層包含具有高電子傳輸性的物質，並且將該具有高電子傳輸性的物質的LUMO能階設定為包含在複合材料層中的受體物質的LUMO能階與包含在電子傳輸層中的具有高電子傳輸性的LUMO能階之間的值。此外，當電子中繼層包含施體物質時，將該施體物質的施體能階也設定為複合材料層中的受體物質的LUMO能階與包含在電子傳輸層中的具有高電子傳輸性的LUMO能階之間的值。至於能階的具體數值，將包含在電子中繼層中的具有高電子傳輸性的物質的LUMO能階設定為-5.0eV以上較佳，設定為-5.0eV以上且-3.0eV以下更佳。
作為包含在電子中繼層中的具有高電子傳輸性的物質，使用酞菁類的材料或具有金屬-氧鍵和芳香配體的金屬錯合物較佳。
作為包含在電子中繼層中的酞菁類材料，明確而言，使用如下物質中的任一種較佳：CuPc、SnPc(Phthalocyanine tin(Ⅱ)complex)、ZnPc(Phthalocyanine zinc complex)、CoPc(Cobalt(Ⅱ)phthalocyanine，β-form)、FePc(Phthalocyanine Iron)以及PhO-VOPc(Vanadyl 2,9,16,23-tetraphenoxy- 29H,31H-phthalocyanine)。
作為包含在電子中繼層中的具有金屬-氧鍵和芳香配體的金屬錯合物，使用具有金屬-氧的雙鍵的金屬錯合物較佳。由於金屬-氧的雙鍵具有受體性(容易接受電子的性質)，因此電子的移動(授受)變得更加容易。並且，可以認為具有金屬-氧的雙鍵的金屬錯合物是穩定的。因此，藉由使用具有金屬-氧的雙鍵的金屬錯合物，能夠使發光元件以低電壓進行更穩定的驅動。
作為具有金屬-氧鍵和芳香配體的金屬錯合物，使用酞菁類材料較佳。明確而言，使用VOPc(Vanadyl phthalocyanine)、SnOPc(Phthalocyanine tin(IV)oxide complex)以及TiOPc(Phthalocyanine titanium oxide complex)中的任一種較佳，因為在分子結構上金屬-氧的雙鍵容易與其他分子相互作用並且具有高受體性。
另外，作為上述酞菁類材料，使用具有苯氧基的材料較佳。明確而言，使用PhO-VOPc等具有苯氧基的酞菁衍生物較佳。具有苯氧基的酞菁衍生物可以溶解於溶劑。因此，具有苯氧基的酞菁衍生物具有當形成發光元件時容易處理的優點。並且，由於具有苯氧基的酞菁衍生物可以溶解於溶劑，所以容易維修用來成膜的裝置。
電子中繼層還可以包含施體物質。作為施體物質，除了可以使用鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬及其化合物(鹼金屬化合物(包括氧化鋰等氧化物、鹵化物、碳酸鋰或碳酸銫等碳酸鹽)、鹼土金屬化合物(包括氧化物、鹵化 物、碳酸鹽)、稀土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽))以外，還可以使用四硫萘並萘(簡稱：TTN)、二茂鎳、十甲基二茂鎳等有機化合物。藉由使電子中繼層包含這些施體物質，電子移動變得容易而能夠以更低的電壓驅動發光元件。
當使電子中繼層包含施體物質時，作為具有高電子傳輸性的物質，除了上述物質以外還可以使用具有其LUMO能階高於包含在複合材料層中的受體物質的受體能階的物質。作為具體能階，使用在-5.0eV以上較佳，在-5.0eV以上且-3.0eV以下的範圍內具有LUMO能階的物質。作為這種物質更佳，例如可以舉出苝衍生物、含氮稠環芳香化合物等。另外，因為含氮稠環芳香化合物具有穩定性，所以作為用來形成電子中繼層的材料是較佳的。
作為苝衍生物的具體例子，可以舉出3,4,9,10-苝四羧酸二酐(簡稱：PTCDA)、3,4,9,10-苝四羧酸雙苯並咪唑(簡稱：PTCBI)、N,N'-二辛基-3,4,9,10-苝四羧酸二醯亞胺(簡稱：PTCDI-C8H)、N,N'-二己基-3,4,9,10-苝四羧酸二醯亞胺(簡稱：Hex PTC)等。
此外，作為含氮稠環芳香化合物的具體例子，可以舉出吡嗪並[2,3-f][1,10]啡啉-2,3-二甲腈(簡稱：PPDN)、2,3,6,7,10,11-六氰-1,4,5,8,9,12-六氮雜苯並菲(簡稱：HAT(CN)6)、2,3-二苯基吡啶並[2,3-b]吡嗪(簡稱：2PYPR)、2,3-雙(4-氟苯基)吡啶並[2,3-b]吡嗪(簡稱：F2PYPR)等。
除了上述物質以外，還可以使用7,7,8,8-四氰基對醌二甲烷(簡稱：TCNQ)、1,4,5,8-萘四羧酸二酐(簡稱：NTCDA)、全氟稠五苯(perfluoropentacene)、十六氟代酞菁銅(簡稱：F16CuPc)、N,N'-雙(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟代辛基)-1,4,5,8-萘四羧酸二醯亞胺(簡稱NTCDI-C8F)、3',4'-二丁基-5,5"-雙(二氰基亞甲基)-5,5"-二氫-2,2'：5',2"-三噻吩(簡稱：DCMT)、亞甲基富勒烯(例如，[6,6]-苯基C61酪酸甲酯)等。
另外，當使電子中繼層包含施體物質時，可以藉由共蒸鍍具有高電子傳輸性的物質和施體物質等方法來形成電子中繼層。
電洞注入層、電洞傳輸層、第二發光層122以及電子傳輸層分別可以使用上述材料形成。但是，作為第二發光層122的發光材料，使用與第一發光層120的發光材料不同的材料較佳。
由於具有透光性的電極112設置在光提取方向，因此使用具有透光性的材料形成。作為具有透光性的材料，可以使用氧化銦、氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅、石墨烯等。
此外，作為具有透光性的電極112，可以使用金、鉑、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料。或者，也可以使用這些金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。另外，當使用金屬材料(或其氮化物)時，可以 將金屬材料形成得薄，以使其具有透光性。
上面所說明的圖1A的發光元件能夠減少來自各個發光層的發射光譜的半值寬度，而能夠得到具有尖銳的發射光譜的發光元件。此外，能夠得到高效率的發光元件。
圖1B示出與圖1A不同的發光元件的結構。另外，圖1B所示的發光元件的結構中的大部分與圖1A所示的發光元件的結構共通。因此，下面，有時省略對於重複的部分的說明。
圖1B所示的發光元件包括具有反射性的電極102、依次層疊在具有反射性的電極102上的第一EL層106、第一電荷產生層108、第二EL層110、第二電荷產生層114、第三EL層118以及具有透光性的電極112。在圖1B所示的發光元件中，在第二EL層110與具有透光性的電極112之間具有第二電荷產生層114及第三EL層118，在這一點上與圖1A所示的發光元件不同。其他結構與圖1A所示的發光元件相同。
在圖1B所示的發光元件中，第三EL層118至少包括第三發光層124。由第三發光層124發射的光從具有透光性的電極112射出到發光元件外部。入射到具有透光性的電極112的光的成分包括從第三發光層124直接入射到具有透光性的電極112的光(也寫為第三入射光)以及由第三發光層124發射的光中的被具有反射性的電極102反射回來的光(也寫為第三反射光)。由於第三入射光和第三反射光發生干擾，所以藉由調整具有反射性的電極102 與第三發光層124之間的光程，能夠使第三入射光和第三反射光的相位一致。
在圖1B中，將具有反射性的電極102與第三發光層124之間的光程設定為第三發光層的發射光譜的峰值波長的5/4。據此，由於能夠使第三入射光和第三反射光的相位一致而放大由第三發光層124發射的光，所以與沒有調整光程的發光元件相比，本實施方式的發光元件能夠利用同樣的電流獲得更高亮度。
能夠根據第二電荷產生層114的厚度調整具有反射性的電極102與第三發光層124之間的光程(第三反射光的光程長度)。另外，第一電荷產生層108及第二電荷產生層114可以具有與上述電荷產生層107同樣的結構。
此外，第三EL層118可以至少包括第三發光層124。第三EL層118的詳細結構可以採用與上面所述的第一EL層106或第二EL層110同樣的結構。但是，作為用於第三發光層124的發光材料，使用與第一發光層120及第二發光層122不同的發光材料較佳。
另外，本實施方式的發光元件的結構不侷限於圖1A及1B。例如，如圖2所示，也可以採用包括四層以上的EL層的發光元件。各個EL層至少包括發光層。此外，採用在EL層與其他EL層之間設置電荷產生層的結構較佳。
在圖2所示的發光元件的結構中，也能夠藉由調整電荷產生層的厚度，調整具有反射性的電極102與發光層之 間的光程(反射光的光程長度)。
例如，在圖2中，第nEL層(n為四以上的整數)218包括第m發光層(m為四以上的整數)224。此外，以接觸於第nEL層218的方式設置有第(n-1)電荷產生層214。在圖2中，將具有反射性的電極102與第m發光層224之間的光程設定為第m發光層224的發射光譜的峰值波長的(2m-1)/4。據此，由於能夠使第m入射光和第m反射光的相位一致而放大由第m發光層224發射的光，所以與沒有調整光程的發光元件相比，本實施方式的發光元件能夠利用同樣的電流獲得更高亮度。
圖3A至3C示出使用本實施方式的發光元件的EL顯示裝置的一個方式。圖3A示出顯示裝置中的顯示部電極結構的平面圖。另外，為了容易理解，在圖3A至3C中省略構成要素的一部分(例如，EL層等)。此外，圖3B為顯示部的剖面圖的結構例。此外，圖3C為顯示部的剖面圖的另一個結構例。
圖3A至3C的顯示裝置為被動矩陣型顯示裝置，其中以方格狀層疊有被加工為條狀的具有反射性的電極102(第一具有反射性的電極102a、第二具有反射性的電極102b以及第三具有反射性的電極102c)以及被加工為條狀的具有透光性的電極112(第一具有透光性的電極112a、第二具有透光性的電極112b以及第三具有透光性的電極112c)。
設置在具有反射性的電極102與具有透光性的電極 112之間的層(例如，第一EL層、電荷產生層、第二EL層等)以連續膜的形式設置在具有反射性的電極102與具有透光性的電極112之間的整個面上。因此，由於在製造製程中不需要進行使用金屬掩模的分別塗敷，所以能夠一舉在大面積上進行成膜，而能夠實現顯示裝置的大型化及生產性的提高。而且，能夠擴大顯示部中的顯示區。此外，由於能夠防止使用金屬掩模時由於可能產生的微粒的混入等而導致的缺陷，所以能夠高良率地製造顯示裝置。
圖3B所示的顯示裝置包括第一像素130a及第二像素130b。第一像素130a包括設置在基板100上的第一發光元件132a以及設置在對置基板128的與第一發光元件132a重疊的區域上的第一彩色濾光層134a。此外，第二像素130b包括設置在基板100上的第二發光元件132b以及設置在對置基板128的與第二發光元件132b重疊的區域上的第二彩色濾光層134b。
第一發光元件132a包括依次層疊在第一具有反射性的電極102a上的第一具有透光性的導電層104a、第一EL層106、電荷產生層107、第二EL層110以及具有透光性的電極112。此外，第二發光元件132b包括依次層疊在第二具有反射性的電極102b上的第二具有透光性的導電層104b、第一EL層106、電荷產生層107、第二EL層110以及具有透光性的電極112。作為第一發光元件132a及第二發光元件132b，可以採用圖1A所示的發光元件。
另外，第一具有反射性的電極102a及第二具有反射 性的電極102b，以及第一具有透光性的導電層104a及第二具有透光性的導電層104b可以藉由光刻製程及蝕刻製程加工成規定的形狀。因此，能夠高可控性地形成精細的圖案，從而能夠得到高清晰的顯示裝置。
此外，藉由在每個像素中獨立地設置第一具有透光性的導電層104a及第二具有透光性的導電層104b，即使在具有透光性的導電層的厚度極厚的情況或在具有透光性的導電層的導電率較高的情況下，也能夠防止串擾。
在第一具有透光性的導電層104a及第二具有透光性的導電層104b上形成有具有開口的絕緣層126，並且第一EL層106在開口中分別與第一具有透光性的導電層104a及第二具有透光性的導電層104b接觸。絕緣層126使用聚醯亞胺、丙烯酸、聚醯胺、環氧等的有機絕緣材料或者無機絕緣材料形成。尤其較佳的是，使用感光性樹脂材料，並以在第一具有透光性的導電層104a基地而具有透光性的導電層104b上形成側壁為具有連續曲率的傾斜面的開口部的方式形成絕緣層126。絕緣層126可以為錐形或反錐形。
作為基板100，可以使用塑膠(有機樹脂)、玻璃或石英等。作為塑膠，例如可以舉出由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚碸等構成的構件。另外，當作為基板100使用塑膠時，能夠實現顯示裝置的輕量化，所以是較佳的。此外，作為基板100，也可以使用對水蒸氣具有高阻擋性並具有高放熱性的薄片(例如，包含類金剛石碳(DLC)的薄 片)。
此外，雖然未圖示，但是也可以採用在基板100上設置無機絕緣體的結構。無機絕緣體用作保護發光元件免受來自外部的水等污染物質的影響的保護層、密封膜。藉由設置無機絕緣體，能夠減輕發光元件的劣化，而提高顯示裝置的耐用性及使用壽命。
作為無機絕緣體，可以使用氮化膜及氮氧化膜的單層或疊層。明確而言，無機絕緣體可以使用氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁等並根據材料利用CVD法、濺射法等形成。較佳的是，使用氮化矽藉由CVD法形成無機絕緣體。可以將無機絕緣體的厚度設定為100nm以上且1μm以下左右。此外，作為無機絕緣體，也可以使用氧化鋁膜、DLC膜、含氮碳膜、包含硫化鋅及氧化矽的膜(ZnS．SiO2膜)。
或者，作為無機絕緣體，可以使用厚度薄的玻璃基板。例如，可以使用厚度為30μm以上且100μm以下的玻璃基板。
此外，也可以在基板100的下面上(與設置有發光元件的面相反的面)設置金屬板。此外，在設置無機絕緣體的情況下，也可以使用金屬板代替基板100。對金屬板的厚度沒有特別的限制，但是例如當使用10μm以上且200μm以下的金屬板時，能夠實現顯示裝置的輕量化，所以是較佳的。此外，雖然對構成金屬板的材料沒有特別的限制，但是可以使用鋁、銅、鎳等金屬，或者鋁合金或不 鏽鋼等金屬的合金等較佳。
金屬板和基板100可以利用黏合層以彼此黏合的方式設置。作為黏合層，可以使用可見光固化黏合劑、紫外線固化黏合劑或熱固化黏合劑。作為這些黏合劑的質料，例如可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂等。也可以使黏合層包含用作乾燥劑的吸水物質。
由於金屬板的透水性低，所以藉由設置金屬板，能夠抑制水分侵入發光元件。因此，藉由設置金屬板，能夠得到起因於水分的劣化被抑制的可靠性高的顯示裝置。
另外，也可以設置覆蓋第一發光元件132a及第二發光元件132b的無機絕緣膜。該無機絕緣膜用作保護發光元件免受來自外部的水等污染物質的影響的保護層、密封膜。藉由設置無機絕緣膜，能夠減輕發光元件的劣化，而提高顯示裝置的耐用性及使用壽命。作為無機絕緣膜的材料，可以使用與上述無機絕緣體同樣的材料。
也可以在基板100和對置基板128之間設置用作乾燥劑的吸水物質。吸水物質可以以粉狀等固體狀態配置或藉由濺射法等成膜法以包含吸水物質的膜的狀態設置在第一發光元件132a及第二發光元件132b上。
對置基板128可以使用與基板100同樣的材料。但是，對置基板128至少需要能夠使透射第一彩色濾光層134a及第二彩色濾光層134b的光透射。
作為第一彩色濾光層134a及第二彩色濾光層134b，例如可以使用彩色透光樹脂。作為彩色透光樹脂，可以使 用感光性有機樹脂、非感光性有機樹脂。當使用感光性有機樹脂層時，能夠減少抗蝕劑掩模數量而簡化製程，所以是較佳的。
彩色是指如黑色、灰色和白色等無彩色以外的顏色。彩色濾光層由只使被著色的彩色光透射的材料形成。作為彩色，可以使用紅色、綠色、藍色等。此外，也可以使用青色(cyan)、品紅色(rnagenta)、黃色(yellow)等。只使被著色的彩色的光透射意咔著：透射彩色濾光層的光在其彩色的光的波長中具有峰值。
根據所包含的著色材料的濃度和光的透射率的關係，適當地控制彩色濾光層的最適宜的厚度較佳。藉由使第一彩色濾光層134a的顏色和第二彩色濾光層134b的顏色不同，能夠實現能夠進行多彩色顯示的顯示裝置。另外，將由第一發光層120發射的光的顏色和第一彩色濾光層134a的顏色設定為相同顏色較佳。此外，將由第二發光層122發射的光的顏色和第二彩色濾光層134b的顏色設定為相同顏色較佳。
在本實施方式所示的顯示裝置中，藉由調整第一具有反射性的電極102a與第一發光層120之間的光程並利用光的干擾，能夠減少來自第一發光層120的發射光譜的半值寬度。同樣地，藉由調整第二具有反射性的電極102b與第二發光層122之間的光程並利用光的干擾，能夠減少來自第二發光層122的發射光譜的半值寬度。因此，藉由將第一彩色濾光層134a的顏色和由第一發光層發射的光 的顏色設定為相同顏色，能夠使第一彩色濾光層134a的著色材料的濃度成為低濃度。此外，能夠將第一彩色濾光層134a形成為較薄。第二彩色濾光層134b也是同樣的。其結果是，能夠降低第一彩色濾光層134a或第二彩色濾光層134b的光吸收，而能夠提高光的利用效率。
另外，在本實施方式中雖然示出在對置基板128內側設置第一彩色濾光層134a及第二彩色濾光層134b的例子，但是本發明不侷限於此，也可以在對置基板128外側(與發光元件相反一側)設置它們。
或者，也可以在第一發光元件132a及第二發光元件132b上形成用作彩色濾光層的彩色透光樹脂層。
也可以在第一彩色濾光層134a與第二彩色濾光層134b之間的區域(重疊於絕緣層126的區域)設置遮光層。遮光層使用反射光或吸收光且具有遮光性的材料形成。例如，可以使用黑色有機樹脂，可以將顏料類的黑色樹脂、碳黑、鈦黑等混合到感光性或非感光性的聚醯亞胺等的樹脂材料中來形成遮光層。此外，也可以使用遮光金屬膜，例如可以使用鉻、鉬、鎳、鈦、鈷、銅、鎢或鋁等。
對遮光層的形成方法沒有特別的限制，可以根據其材料利用如蒸鍍法、濺射法、CVD法等的乾處理或者如旋塗、浸漬、噴塗、液滴噴射法(噴墨法等)、絲網印刷、膠印刷等的濕處理，並且根據需要利用蝕刻法(乾蝕刻或濕蝕刻)加工成所希望的圖案。
由於遮光層能夠防止向鄰近的像素的漏光，所以藉由設置遮光層，能夠進行高對比度及高清晰的顯示。
圖3C所示的顯示裝置包括第一像素230a、第二像素230b以及第三像素230c。第一像素230a包括設置在基板100上的第一發光元件232a以及設置在對置基板128的與第一發光元件232a重疊的區域上的第一彩色濾光層134a。第二像素230b包括設置在基板100上的第二發光元件232b以及設置在對置基板128的與第二發光元件232b重疊的區域上的第二彩色濾光層134b。第三像素230c包括設置在基板100上的第三發光元件232c以及設置在對置基板128的與第三發光元件232c重疊的區域上的第三彩色濾光層134c。
例如，藉由將第一彩色濾光層134a設定為藍色，將第二彩色濾光層134b設定為綠色，並且將第三彩色濾光層134c設定為紅色，能夠得到能夠進行全彩色顯示的顯示裝置。
第一發光元件232a包括第一具有反射性的電極102a、依次層疊在第一具有反射性的電極102a上的第一具有透光性的導電層104a、第一EL層106、第一電荷產生層108、第二EL層110、第二電荷產生層114、第三EL層118以及具有透光性的電極112。此外，第二發光元件232b包括第二具有反射性的電極102b、依次層疊在第二具有反射性的電極102b上的第二具有透光性的導電層104b、第一EL層106、第一電荷產生層108、第二EL層 110、第二電荷產生層114、第三EL層118以及具有透光性的電極112。此外，第三發光元件232c包括第三具有反射性的電極102c、依次層疊在第三具有反射性的電極102c上的第三具有透光性的導電層104c、第一EL層106、第一電荷產生層108、第二EL層110、第二電荷產生層114、第三EL層118以及具有透光性的電極112。作為第一發光元件232a至第三發光元件232c，可以採用圖1B所示的發光元件。
在圖3C中，將由第一發光層發射的光的顏色和第一彩色濾光層134a的顏色設定為相同顏色較佳。此外，將由第二發光層發射的光的顏色和第二彩色濾光層134b的顏色設定為相同顏色較佳。將由第三發光層發射的光的顏色和第三彩色濾光層134c的顏色設定為相同顏色較佳。據此，能夠降低第一彩色濾光層134a、第二彩色濾光層134b或第三彩色濾光層134c的光吸收，而能夠提高光的利用效率。
在本實施方式所示的顯示裝置中，藉由根據設置在發光元件中的多個發光層各自發射的光的顏色的波長使具有反射性的電極與各個發光層之間的光程最優化，能夠從像素高發射效率地提取各種顏色的光。此外，由於減少了各個發光層的發射光譜的半值寬度，所以能夠從彩色濾光層高效率地提取高色度純的光。此外，藉由採用以連續膜的形式形成發光層的方法而不採用使用金屬掩模對每個像素分別塗敷發光層的方法，能夠避免因使用金屬掩模而導致 的良率的降低或製程的複雜化。因此，能夠提供高清晰且低功耗的顯示裝置。
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2
在本實施方式中，使用圖4A及4B說明本發明的一個方式的主動矩陣型顯示裝置。另外，圖4A為示出顯示裝置的平面圖，圖4B為沿圖4A中的A-B及C-D切斷的剖面圖。
圖4A及4B的顯示裝置為元件基板410和密封基板404由密封材料405固定且具有驅動電路部(源極側驅動電路401、閘極側驅動電路403)以及包括多個像素的像素部402的例子。
另外，佈線408是用來傳送輸入到源極側驅動電路401及閘極側驅動電路403的信號的佈線，並且從外部輸入端子的FPC(軟性印刷電路)409接收視頻信號、時脈信號、起始信號、重設信號等。注意，雖然這裏只示出FPC，但是該FPC也可以設置有印刷線路板(PWB)。本說明書中的顯示裝置不僅包括只設置有顯示裝置主體的狀態，而且還包括顯示裝置主體安裝有FPC或PWB的狀態。
驅動電路部(源極側驅動電路401、閘極側驅動電路403)包括多個電晶體，包括在像素部402中的多個像素 各自包括開關電晶體、電流控制電晶體及電連接到其汲極電極的第一電極。
在元件基板410上形成有驅動電路部(源極側驅動電路401、閘極側驅動電路403)及像素部402，而在圖4B中示出驅動電路部的源極側驅動電路401及像素部402中的三個像素。
包括在像素部402中的多個像素各自包括開關電晶體、電流控制電晶體及電連接到其汲極電極的第一電極。多個像素至少包括兩種顏色以上的像素，在本實施方式中示出具有藍色(B)像素420a、綠色(G)像素420b、紅色(R)像素420c的三種顏色的像素的例子。
像素420a包括彩色濾光層434a、發光元件418a以及電連接到該發光元件418a的用作開關電晶體的電晶體412a，像素420b包括彩色濾光層434b、發光元件418b以及電連接到該發光元件418b的用作開關電晶體的電晶體412b，像素420c包括彩色濾光層434c、發光元件418c以及電連接到該發光元件418c的用作開關電晶體的電晶體412c。
此外，發光元件418a包括具有反射性的電極413a以及具有透光性的導電層415a，發光元件418b包括具有反射性的電極413b以及具有透光性的導電層415b，發光元件418c包括具有反射性的電極413c以及具有透光性的導電層415c，並且在具有反射性的電極413a和具有透光性的導電層415a疊層、具有反射性的電極413b和具有透光 性的導電層415b的疊層、以及具有反射性的電極413c和具有透光性的導電層415c的疊層上具有由設置有第一發光層的第一EL層431、第一電荷產生層432、設置有第二發光層的第二EL層433、第二電荷產生層435、設置有第三發光層的第三EL層436以及具有透光性的電極417構成的疊層。
藉由調整具有反射性的電極413a、413b、413c與第一發光層之間的距離，將其距離設定為第一發光層的發射光譜的峰值波長的1/4，藉由利用第一電荷產生層432調整具有反射性的電極413a、413b、413c與第二發光層之間的距離，將其距離設定為第二發光層的發射光譜的峰值波長的3/4，並且藉由利用第二電荷產生層435調整具有反射性的電極413a、413b、413c與第三發光層之間的距離，將其距離設定為第三發光層的發射光譜的峰值波長的5/4。能夠藉由控制設置在具有反射性的電極與第一發光層之間的薄膜(例如，具有透光性的導電層或包括在第一EL層中的功能層等)的厚度來調整具有反射性的電極與第一發光層之間的距離。此外，能夠藉由控制第一電荷產生層432或第二電荷產生層435的厚度來調整具有反射性的電極與第二發光層或第三發光層之間的距離。
作為彩色濾光層434a使用透射第一發光層的發射光譜的峰值波長的光的彩色濾光層，作為彩色濾光層434b使用透射第二發光層的發射光譜的峰值波長的光的彩色濾光層，並且作為彩色濾光層434c使用透射第三發光層的 發射光譜的峰值波長的光的彩色濾光層。
例如，可以將藍色(B)像素420a的彩色濾光層434a設定為藍色，將綠色(G)像素420b的彩色濾光層434b設定為綠色，將紅色(R)像素420c的彩色濾光層434c設定為紅色。
藉由根據由第一發光層、第二發光層以及第三發光層各自發射的光的發光顏色的波長使具有反射性的電極與發光層之間的距離最優化，能夠從像素高發光效率地提取各種顏色的光。此外，由於減少了各個發光層的發射光譜的半值寬度，所以能夠從彩色濾光層434a、434b、434c高效率地提取高色度純的光。
另外，例如，藉由將第一發光層的發光顏色設定為紅色，將第二發光層的發光顏色設定為綠色，並且將第三發光層的發光顏色設定為藍色，能夠以不設置彩色濾光層的方式從顯示裝置提取白色光。因此，能夠製造具有RGBW的像素的顯示裝置。或者，也能夠製造發射白色光的發光裝置。該發光裝置也可以用作照明裝置。
此外，藉由採用以連續膜的形式形成發光層的方法而不採用使用金屬掩模按每個像素分別塗敷發光層的方法，能夠避免因使用金屬掩模而導致的良率的降低或製程的複雜化。因此，能夠提供高清晰且顏色再現性高的顯示裝置。此外，能夠提供低功耗的顯示裝置。
另外，源極側驅動電路401由組合了n通道型電晶體423和p通道型電晶體424而成的CMOS電路形成。此 外，驅動電路也可以由使用電晶體形成的各種CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路形成。此外，在本實施方式中雖然示出在基板上形成源極側驅動電路及閘極側驅動電路的例子，但是不一定必須採用該結構，也可以將源極側驅動電路及閘極側驅動電路的一部分或全部設置在基板外部而不形成在基板上。
另外，以覆蓋具有反射性的電極413a、413b、413c以及具有透光性的導電層415a、415b、415c的端部的方式形成有絕緣物414。這裏，使用正型感光性丙烯酸樹脂膜形成絕緣物414。
此外，為了提高覆蓋性，在絕緣物414的上端部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，在作為絕緣物414的材料使用正型感光性丙烯酸的情況下，只在絕緣物414的上端部形成具有曲率半徑(0.2μm至3μm)的曲面較佳。此外，作為絕緣物414，可以使用因光照射而變成不溶於蝕刻劑的負型或因光照射而變成可溶於蝕刻劑的正型。
作為彩色濾光層434a、434b、434c、具有反射性的電極413a、413b、413c、具有透光性的導電層415a、415b、415c、第一EL層431、第一電荷產生層432、第二EL層433、第二電荷產生層435、第三EL層436以及具有透光性的電極417的材料，可以分別採用實施方式1所示的材料。
再者，藉由使用密封材料405將密封基板404和元件基板410貼合在一起，得到由元件基板410、密封基板 404及密封材料405圍繞的空間407中具備發光元件418的結構。另外，在空間407中填充有填充劑，除了填充惰性氣體(氮或氬等)的情況以外，還有填充有機樹脂、密封材料405的情況。作為有機樹脂及密封材料405，也可以使用包含具有吸濕性的物質的材料。
另外，作為密封材料405，使用環氧類樹脂較佳。此外，這些材料為盡可能地不使水分或氧透射的材料較佳。此外，作為用於密封基板404的材料，除了玻璃基板或石英基板以外，也可以使用由FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics；玻璃纖維強化塑膠)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯或丙烯酸等構成的塑膠基板。
像本實施方式那樣，也可以將用作基底膜的絕緣膜411設置在元件基板410與電晶體的半導體層之間。絕緣膜具有防止來自元件基板410的雜質元素擴散的功能，可以使用選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜或氧氮化矽膜中的一種或多種膜的單層或疊層結構形成。
對可以應用於本說明書所公開的顯示裝置的電晶體的結構沒有特別的限制，例如，可以採用頂閘極交錯型電晶體、頂閘極平面型電晶體、底閘極交錯型電晶體或底閘極平面型電晶體等。此外，電晶體可以採用形成有一個通道形成區的單閘結構、形成有兩個通道形成區的雙閘結構(double-gate)或形成有三個通道形成區的三閘結構。此外，也可以採用在通道形成區上下隔著閘極絕緣層設置有兩個閘極電極層的雙閘結構(dual-gate)。
閘極電極層可以使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等金屬材料或以這些金屬材料為主要成分的合金材料以單層或疊層形成。
例如，作為閘極電極層的兩層的疊層結構，採用鋁層上層疊鉬層的兩層結構、銅層上層疊鉬層的兩層結構、銅層上層疊氮化鈦層或氮化鉭層的兩層結構、層疊氮化鈦層和鉬層的兩層結構較佳。作為三層的疊層結構，採用層疊如下三層的疊層結構較佳：鎢層或氮化鎢層；鋁和矽的合金層或鋁和鈦的合金層；以及氮化鈦層或鈦層。
作為閘極絕緣層，可以利用電漿CVD法或濺射法等形成氧化矽層、氮化矽層、氧氮化矽層或氮氧化矽層的單層或疊層。此外，作為閘極絕緣層，也可以藉由使用有機矽烷氣體的CVD法形成氧化矽層。作為有機矽烷氣體，可以使用矽酸乙酯(TEOS：化學式Si(OC2H5)4)、四甲基矽烷(TMS：化學式Si(CH3)4)、四甲基環四矽氧烷(TMCTS)、八甲基環四矽氧烷(OMCTS)、六甲基二矽氮烷(HMDS)、三乙氧基矽烷(SiH(OC2H5)3)、三(二甲氨基)矽烷(SiH(N(CH3)2)3)等含矽化合物。
對用於半導體層的材料沒有特別的限制，可以根據電晶體412a、412b、412c、423、424所要求的特性適當地設定。下面將說明可以用於半導體層的材料的例子。
作為形成半導體層的材料，可以藉由濺射法或使用以矽烷或鍺烷為典型的半導體材料氣體的氣相生長法製造的非晶(也稱為非晶質)半導體、利用光能或熱能使該非晶 半導體結晶化而得到的多晶半導體或著微晶半導體等。半導體層可以藉由濺射法、LPCVD法或電漿CVD法等形成。
作為半導體層，可以由矽或碳化矽等形成的單晶半導體。當作為半導體層使用單晶半導體時，能夠使電晶體微型化，從而能夠進一步提高顯示部中的像素的清晰度。當作為半導體層使用單晶半導體時，可以採用設置有單晶半導體層的SOI基板。或者，也可以使用矽晶圓等半導體基板。
作為非晶半導體典型地可以舉出氫化非晶矽，作為結晶半導體典型地可以舉出多晶矽等。多晶矽(多結晶矽)包括：使用以800℃以上的處理溫度形成的多晶矽作為主要材料的所謂高溫多晶矽；使用以600℃以下的處理溫度形成的多晶矽作為主要材料的所謂低溫多晶矽；使用促進結晶化的元素等使非晶矽結晶化了的多晶矽等。當然，如上所述，也可以使用微晶半導體或在半導體層的一部分包含結晶相的半導體。
此外，也可以使用氧化物半導體。作為氧化物半導體，可以使用：四元金屬氧化物的In-Sn-Ga-Zn-O類；三元金屬氧化物的In-Ga-Zn-O類、In-Sn-Zn-O類、In-Al-Zn-O類、Sn-Ga-Zn-O類、Al-Ga-Zn-O類、Sn-Al-Zn-O類；二元金屬氧化物的In-Zn-O類、Sn-Zn-O類、Al-Zn-O類、Zn-Mg-O類、Sn-Mg-O類、In-Mg-O類、In-Ga-O類；In-O類、Sn-O類、Zn-O類等。此外，也可以在上述 氧化物半導體中包含SiO2。這裏，例如，In-Ga-Zn-O類氧化物半導體是指至少包含In、Ga及Zn的氧化物，對其組成比沒有特別的限制。此外，In-Ga-Zn-O類氧化物半導體還可以包含In、Ga及Zn以外的元素。
此外，作為氧化物半導體層，可以使用以化學式InMO3(ZnO)m(m>0)表示的薄膜。這裏，M表示選自Ga、Al、Mn及Co中的一種或多種金屬元素。例如，作為M有Ga、Ga及Al、Ga及Mn或者Ga及Co等。
此外，當作為氧化物半導體使用In-Zn-O類材料時，將原子數比設定為In/Zn=0.5至50，設定為In/Zn=1至20較佳，設定為In/Zn=1.5至15更佳。藉由將Zn的原子數比設定在較佳的所述範圍內，能夠提高電晶體的場效應遷移率。這裏，當化合物的原子數比為In：Zn：O=X：Y：Z時，滿足Z>1.5X×Y。
作為氧化物半導體層，可以使用如下氧化物，即具有不是單晶結構也不是非晶結構的結構且具有c軸配向的結晶(C Axis Aligned Crystal；也稱為CAAC)。
作為用作源極電極層或汲極電極層的佈線層的材料，可以舉出：選自Al、Cr、Ta、Ti、Mo、W中的元素；以上述元素為成分的合金；組合上述元素而成的合金等。此外，在進行熱處理的情況下，使導電膜具有可承受該熱處理的耐熱性較佳。例如，由於當使用Al單體時存在耐熱性差且容易腐蝕等問題，所以組合Al和耐熱性導電材料形成用作源極電極層或汲極電極層的佈線層。作為與Al 組合的耐熱性導電材料使用如下材料：選自鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釹(Nd)、鈧(Sc)中的元素；以上述元素為成分的合金；組合上述元素的合金；或以上述元素為成分的氮化物。
作為覆蓋電晶體的絕緣膜419，可以使用藉由乾處理或濕處理形成的無機絕緣膜、有機絕緣膜。例如，可以使用藉由CVD法或濺射法等形成的氮化矽膜、氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜、氧化鉭膜、氧化鎵膜等。此外，可以使用聚醯亞胺、丙烯酸、苯並環丁烯、聚醯胺、環氧等有機材料。此外，除了上述有機材料以外，可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷類樹脂、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)等。
另外，矽氧烷類樹脂相當於以矽氧烷類材料為起始材料形成的包含Si-O-Si鍵的樹脂。矽氧烷類樹脂也可以使用有機基(例如，烷基或芳基)或氟基作為取代基。此外，有機基也可以具有氟基。矽氧烷類樹脂藉由塗敷法進行成膜並進行焙燒而可以用作絕緣膜419。
另外，也可以藉由層疊使用上述材料形成的多個絕緣膜來形成絕緣膜419。例如，也可以採用在無機絕緣膜上層疊有機樹脂膜的結構。
藉由上述方式，能夠得到具有本發明的一個方式的發光元件的主動矩陣型顯示裝置。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式3
本說明書所公開的顯示裝置可以應用於各種電子裝置(也包括遊戲機)。作為電子裝置，例如可以舉出電視裝置(也稱為電視或電視接收機)、用於電腦等的顯示器、數位相機、數位攝像機、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、可攜式資訊終端、音頻再現裝置、彈珠機等的大型遊戲機等。
圖5A示出膝上型個人電腦，該膝上型個人電腦由主體3001、外殼3002、顯示部3003以及鍵盤3004等構成。藉由將實施方式1或實施方式2所示的顯示裝置應用於顯示部3003，能夠製造高清晰且低功耗的膝上型個人電腦。
圖5B示出可攜式資訊終端(PDA)，在主體3021中設置有顯示部3023、外部介面3025以及操作按鈕3024等。此外，作為用來操作的附件還具備觸控筆3022。藉由將實施方式1或實施方式2所示的顯示裝置應用於顯示部3023，能夠製造高清晰且低功耗的可攜式資訊終端(PDA)。
圖5C示出電子書閱讀器，該電子書閱讀器由外殼2701及外殼2703的兩個外殼構成。外殼2701及外殼2703由軸部2711形成為一體，並且可以以該軸部2711為軸進行開閉動作。藉由這種結構，可以進行如紙的書籍那樣的工作。
外殼2701組裝有顯示部2705，而外殼2703組裝有 顯示部2707。顯示部2705及顯示部2707的結構既可以是顯示連屏畫面的結構，又可以是顯示不同的畫面的結構。藉由採用顯示不同的畫面的結構，例如在右邊的顯示部(圖5C中的顯示部2705)中可以顯示文章，而在左邊的顯示部(圖5C中的顯示部2707)中可以顯示影像。藉由將實施方式1或實施方式2所示的顯示裝置應用於顯示部2705、顯示部2707，能夠製造高清晰且低功耗的電子書閱讀器。當將半透射型的顯示裝置或反射型的顯示裝置用於顯示部2705時，可以預料電子書閱讀器在較明亮的情況下也被使用，所以可以設置太陽能電池，而使其能夠進行利用太陽能電池的發電以及利用電池的充電。另外，若作為電池使用鋰離子電池，則有能夠實現小型化等的優點。
此外，在圖5C中示出外殼2701具備操作部等的例子。例如，在外殼2701中具備電源開關2721、操作鍵2723、揚聲器2725等。利用操作鍵2723可以翻頁。另外，還可以採用在與外殼的顯示部同一面上設置鍵盤、指向裝置等的結構。此外，也可以採用在外殼的背面或側面具備外部連接端子(耳機端子、USB端子等)、記錄媒體插入部等的結構。再者，電子書閱讀器也可以具有電子詞典的功能。
此外，電子書閱讀器也可以採用能夠以無線的方式收發資訊的結構。還可以採用以無線的方式從電子書閱讀器伺服器購買所希望的書籍資料等，然後下載的結構。
圖5D示出行動電話，由外殼2800及外殼2801的兩個外殼構成。外殼2801具備顯示面板2802、揚聲器2803、麥克風2804、指向裝置2806、影像拍攝用透鏡2807、外部連接端子2808等。此外，外殼2800具備對行動電話進行充電的太陽能電池單元2810、外部儲存槽2811等。此外，在外殼2801內組裝有天線。藉由將實施方式1或實施方式2所示的顯示裝置應用於顯示面板2802，能夠製造高清晰且低功耗的行動電話。
此外，顯示面板2802具備觸摸屏，在圖5D中，使用虛線示出作為影像而被顯示出來的多個操作鍵2805。另外，還安裝有用來將由太陽能電池單元2810輸出的電壓升壓到各電路所需的電壓的升壓電路。
顯示面板2802根據使用方式適當地改變顯示的方向。此外，由於在與顯示面板2802同一面上設置影像拍攝用透鏡2807，所以可以實現可視電話。揚聲器2803及麥克風2804不侷限於音頻通話，還可以進行可視通話、錄音、再生等。再者，藉由滑動外殼2800和外殼2801可以使其從圖5D那樣的展開狀態變為重疊狀態，所以可以實現適於攜帶的小型化。
外部連接端子2808可以與AC適配器及各種電纜如USB電纜等連接，並且可以進行充電及與個人電腦等的資料通訊。此外，藉由將記錄媒體插入外部儲存槽2811中，可以對應更大量資料的保存及移動。
此外，除了上述功能之外，還可以具有紅外線通信功 能、電視接收功能等。
圖5E示出數位攝像機，該數位攝像機由主體3051、顯示部A3057、取景器部3053、操作開關3054、顯示部B3055、電池3056等構成。藉由將實施方式1或實施方式2所示的顯示裝置應用於顯示部A3057、顯示部B3055，能夠製造高清晰且低功耗的數位攝像機。
圖5F示出電視裝置，該電視裝置由外殼9601、顯示部9603等構成。利用顯示部9603可以顯示影像。此外，在此示出利用支架9605支撐外殼9601的結構。藉由將實施方式1或實施方式2所示的顯示裝置應用於顯示部9603，能夠製造高清晰且低功耗的電視裝置。
可以藉由利用外殼9601所具備的操作開關或另行提供的遙控器進行電視裝置的操作。此外，也可以採用在遙控器中設置顯示從該遙控器輸出的資訊的顯示部的結構。
另外，電視裝置採用具備接收機、數據機等的結構。可以藉由利用接收機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信網路，可以進行單向(從發送者到接收者)或雙向(在發送者和接收者之間或在接收者之間等)的資訊通訊。
本實施方式可以與其他實施方式所記載的結構適當地組合而實施。
另外，本實施方式所示的結構可以適當地與實施方式1或實施方式2所示的結構組合而使用。
實施例
在本實施例中，使用圖式及圖表說明本發明的一個方式的發光元件的特性的測量結果。
在本實施例中，使用圖6說明發光元件的製造方法。
下面示出在本實施例中使用的有機化合物(Bphen、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：PCzPA)、9-[4-(N-咔唑基)]苯基-10-苯基蒽(簡稱：CzPA)、4-苯基-4'-(9-苯基茀-9-基)三苯基胺(簡稱：BPAFLP)、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)、2-[3-(二苯並噻吩-4-基)苯基]二苯並[f,h]喹喔啉(簡稱：2mDBTPDBq-II)、4-苯基-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBA1BP)、(乙醯丙酮)雙(3,5二甲基-2-苯基吡啶)銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(rmppr-Me)2(acac))的結構式。
作為發光元件的具有反射性的電極1101，在作為玻璃基板的基板1100上藉由濺射法形成鋁-鎳-鑭合金膜。在本實施例中，將具有反射性的電極1101用作陽極。另外，電極面積為2mm×2mm。
接著，在具有反射性的電極1101上藉由濺射法形成包含氧化矽的氧化銦錫(ITSO)，形成10nm厚的具有透 光性的導電層1104。
接著，藉由如下方法形成電洞注入層1111：以使形成有具有反射性的電極1101及具有透光性的導電層1104的面朝下的方式，將形成有具有反射性的電極1101及具有透光性的導電層1104的基板1100固定在設置在真空蒸鍍裝置中的基板支架，並在將壓力降低到10-4Pa左右之後，在具有透光性的導電層1104上共蒸鍍PCzPA與氧化鉬(VI)。調節PCzPA和氧化鉬的比率使其重量比成為1：0.5(=PCzPA：氧化鉬)，並將其厚度設定為10nm。注意，共蒸鍍法是指在一個處理室中從多個蒸發源同時進行蒸鍍的蒸鍍法。
接著，在電洞注入層1111上形成25nm厚的PCzPA，以此形成電洞傳輸層1112。
藉由在電洞傳輸層1112上以得到CzPA：1,6mMemFLPAPrn=1：0.05(重量比)的方式共蒸鍍CzPA和1,6mMemFLPAPrn，形成發光層1113，其厚度為30nm。
在發光層1113上以5nm的厚度形成CzPA，形成電子傳輸層1114a。
在電子傳輸層1114a上以15nm的厚度形成紅菲繞啉(簡稱：BPhen)，形成電子傳輸層1114b。
在電子傳輸層1114b上以0.1nm的厚度蒸鍍氧化鋰(Li2O)，形成電子注入層1115a，並在電子注入層1115a上以2nm的厚度蒸鍍酞菁銅(Ⅱ)(簡稱：CuPc)， 形成電子注入層1115b。
藉由在電子注入層1115b上共蒸鍍PCzPA和氧化鉬(VI)，形成電荷產生層1102。調節PCzPA和氧化鉬的比率使其重量比成為1：0.5(=PCzPA：氧化鉬)，並將其厚度設定為120nm。
在電荷產生層1102上以20nm的厚度蒸鍍BPAFLP，形成電洞傳輸層1212。
藉由在電洞傳輸層1212上以得到2mDBTPDBq-II：PCBA1BP：Ir(mppr-Me)2(acac)=0.6：0.2：0.06(重量比)的方式共蒸鍍2mDBTPDBq-II、PCBA1BP、Ir(mppr-Me)2(acac)，形成發光層1213。其厚度為15nm。
藉由在發光層1213上以得到2mDBTPDBq-II：Ir(mppr-Me)2(acac)=1：0.06(重量比)的方式共蒸鍍2mDBTPDBq-II和Ir(mppr-Me)2(acac)，形成發光層1313。其厚度為15nm。
在發光層1313上以20nm的厚度形成2mDBTPDBq-II，形成電子傳輸層1214a。
在電子傳輸層1214a上以10nm的厚度形成BPhen，形成電子傳輸層1214b。
在電子傳輸層1214b上蒸鍍0.1nm厚的氧化鋰(Li2O)形成電子注入層1215a，在電子注入層1215a上蒸鍍2nm厚的酞菁銅(II)(簡稱：CuPc)形成電子注入層1215b。
藉由在電子注入層1215b上共蒸鍍BPAFLP和氧化鉬 (VI)，形成電荷產生層1105。將BPAFLP和氧化鉬的比率調整為重量比成為1：0.5(=BPAFLP：氧化鉬)，並將其厚度設定為20nm。
在電荷產生層1105上藉由濺射法以110nm的厚度形成氧化銦錫(ITO)，形成具有透光性的電極1103。
藉由上述製程，製造本實施例的發光元件。
另外，在上述的蒸鍍過程中，藉由電阻加熱法進行所有的蒸鍍。
圖表1示出藉由上述方式得到的本實施例的發光元件的元件結構。
在氮氛圍下的手套箱中以不暴露於大氣的方式使用玻璃基板密封發光元件。
圖7示出發光元件的發射光譜。在圖7中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示發光強度(任意單位)。如圖7所示，在法光元件的發射光譜中，在465nm附近得到起因於發光層1113的峰值，並在586nm附近得到起因於發光層1213的峰值。在465nm得到發光層1113的發射光譜的峰值波長，在586nm得到發光層1213的發射光譜的峰值波長。
在本實施例的發光元件中，具有反射性的電極1101與發光層1113之間的光程為發光層1113的發射光譜的峰值波長(465nm)的1/4，具有反射性的電極1101與發光層1213之間的光程為發光層1213的發射光譜的峰值波長(586nm)的3/4。
光程藉由折射率×長度(膜厚度)算出。在本實施例中，圖表2示出用來算出發光元件的光程的各層的厚度、折射率、發光層1113的發射光譜的峰值波長(465nm)的1/4、發光層1113的折射率以及算出的光程。
從圖表2可知：離電洞傳輸層1112的介面14.7nm附近的發光層1113的發光區和具有反射性的電極1101之間的光程相當於發光層1113的發射光譜的峰值波長(465nm)的1/4。
在本實施例中，圖表3示出用來算出發光元件的光程的各層的厚度、折射率、發光層1213的發射光譜的峰值波長(586nm)的3/4、發光層1213的折射率以及算出的光程。
從圖表3可知：離電洞傳輸層1212的介面5.11nm附近的發光層1213的發光區和具有反射性的電極1101之間的光程相當於發光層1213的發射光譜的峰值波長(586nm)的3/4。
發光元件當亮度為914cd/m2時，CIE色度座標為(x=0.46，y=0.37)，呈現良好的白色發光。此外，當亮度為913cd/m2時，電流效率為68.0cd/A，外部量子效率 為26.8%，電壓為6.2V，電流密度為1.3mA/cm2，功率效率為34.41m/W。
本實施例的發光元件能夠得到遵循朗伯輻射格局(Lambertian radiation pattern)的良好的配光特性。因此，可以確認出本實施例的發光元件可以用作面光源。

Claims (7)

  1. 一種發光裝置，包含：第一發光元件和第二發光元件，該第一發光元件和該第二發光元件各包含：第一電極；該第一電極上的層疊結構，該層疊結構包含：該第一電極上的第一發光層；該第一發光層上的第一電荷產生層；以及該第一電荷產生層上的第二發光層；以及該第二發光層上的第二電極，該第一發光元件上的第一彩色濾光層；以及該第二發光元件上的第二彩色濾光層，其中該第一電極和該第一發光層之間的光程長度為該第一發光層的發射光譜的峰值波長的1/4，其中該第一電極和該第二發光層之間的光程長度為該第二發光層的發射光譜的峰值波長的3/4，其中該第一發光元件和該第二發光元件彼此相鄰，其中該層疊結構的至少一部分從該第一發光元件連續至該第二發光元件，其中該第一發光層包含螢光化合物，其中該第二發光層包含磷光化合物，其中從該第一發光層和該第二發光層所發射的光的顏色不同，且其中從該第一發光層所發射的光的顏色是與該第一彩色濾光層的顏色相同，以及從該第二發光層所發射的光的顏色是與該第二彩色濾光層的顏色相同。
  2. 一種發光裝置，包含：第一發光元件和第二發光元件，該第一發光元件和該第二發光元件各包含：第一電極；該第一電極上的層疊結構，該層疊結構包含：該第一電極上的第一發光層；該第一發光層上的第一電荷產生層；以及該第一電荷產生層上的第二發光層；以及該第二發光層上的第二電極，該第一發光元件上的第一彩色濾光層；以及該第二發光元件上的第二彩色濾光層，其中該第一電極為反射性電極，其中該第二電極為透光性電極，其中該第一電極和該第一發光層之間的光程長度為該第一發光層的發射光譜的峰值波長的1/4，其中該第一電極和該第二發光層之間的光程長度為該第二發光層的發射光譜的峰值波長的3/4，其中該第一發光元件和該第二發光元件彼此相鄰，其中該層疊結構的至少一部分從該第一發光元件連續至該第二發光元件，其中該第一發光層包含螢光化合物，其中該第二發光層包含磷光化合物，其中從該第一發光層和該第二發光層所發射的光的顏色不同，且其中從該第一發光層所發射的光的顏色是與該第一彩色濾光層的顏色相同，以及從該第二發光層所發射的光的顏色是與該第二彩色濾光層的顏色相同。
  3. 根據申請專利範圍第1項或第2項之發光裝置，其中該第一彩色濾光層透射具有該第一發光層的該發射光譜的峰值波長之光，且其中該第二彩色濾光層透射具有該第二發光層的該發射光譜的峰值波長之光。
  4. 根據申請專利範圍第1項或第2項之發光裝置，更包含：設置有該第一電極的第一基板；以及該第二電極上的第二基板，其中該第二基板為透光性基板。
  5. 根據申請專利範圍第1項或第2項之發光裝置，更包含：該第一電極和該第一發光層之間的電洞注入層；以及該第二發光層和該第二電極之間的第二電荷產生層，其中該電洞注入層包含第一有機化合物和無機化合物，其中該第一電荷產生層包含該第一有機化合物和該無機化合物，且其中該第二電荷產生層包含第二有機化合物和該無機化合物。
  6. 根據申請專利範圍第1項或第2項之發光裝置，更包含在該第一發光元件和該第二發光元件之間的絕緣層。
  7. 根據申請專利範圍第1項或第2項之發光裝置，更包含該第一電極上具有透光性的導電層。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI748693B (zh) * 2020-11-12 2021-12-01 晶瑞光電股份有限公司 Ｒ、ｇ、ｂ、ｉｒ之其中任意組合濾光結構及製作方法

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012103292A1 (en) * 2011-01-26 2012-08-02 Massachusetts Institute Of Technology Device and method for luminescence enhancement by resonant energy transfer from an absorptive thin film
KR101914577B1 (ko) * 2011-02-11 2018-11-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치 및 표시 장치
US8957442B2 (en) 2011-02-11 2015-02-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and display device
KR101894898B1 (ko) 2011-02-11 2018-09-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 발광 장치를 사용한 전자 기기
WO2012108482A1 (en) 2011-02-11 2012-08-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and display device
KR101960759B1 (ko) 2011-04-08 2019-03-21 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
US9083000B2 (en) * 2011-04-29 2015-07-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and lighting device
KR101970675B1 (ko) 2011-08-04 2019-04-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 조명 장치
US9721998B2 (en) 2011-11-04 2017-08-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and driving method thereof
KR101419877B1 (ko) * 2012-12-24 2014-08-13 주식회사 포스코 적층형 유기 발광 소자
KR102023943B1 (ko) * 2012-12-28 2019-09-23 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
JP6099420B2 (ja) * 2013-02-08 2017-03-22 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置
CN104143559A (zh) * 2013-05-09 2014-11-12 上海和辉光电有限公司 一种有机发光器件及制造方法及显示面板
CN104183777A (zh) * 2013-05-24 2014-12-03 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
KR102113034B1 (ko) * 2013-05-29 2020-05-21 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
TWI654775B (zh) 2013-10-16 2019-03-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、發光裝置、電子裝置及照明裝置
KR102126547B1 (ko) 2013-12-31 2020-06-24 엘지디스플레이 주식회사 유기 전계 발광 소자
WO2015124292A1 (de) * 2014-02-19 2015-08-27 Pierre-Alain Cotte Anzeigevorrichtung
WO2015125044A1 (en) 2014-02-21 2015-08-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
TWI776722B (zh) * 2014-05-15 2022-09-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件、發光裝置、電子裝置以及照明設備
US9874775B2 (en) 2014-05-28 2018-01-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and electronic device
EP2983221B1 (en) * 2014-08-07 2020-10-07 OLEDWorks GmbH Light emitting device
WO2016020801A1 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, electronic device, and lighting device
US9343691B2 (en) 2014-08-08 2016-05-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
KR102377360B1 (ko) 2014-08-08 2022-03-21 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 조명 장치, 표시 장치, 디스플레이 패널, 전자 기기
WO2016035413A1 (ja) * 2014-09-04 2016-03-10 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示素子および表示装置ならびに電子機器
JP2016072250A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置、電子機器、及び照明装置
JP2016110075A (ja) * 2014-10-03 2016-06-20 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置、モジュール、及び電子機器
US9627650B2 (en) 2014-10-24 2017-04-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Multiple light-emitting element device each with varying wavelength
JP2016085969A (ja) * 2014-10-24 2016-05-19 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
KR102543330B1 (ko) 2015-02-25 2023-06-14 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 소자, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
CN104966789A (zh) * 2015-06-30 2015-10-07 深圳市华星光电技术有限公司 一种电荷连接层及其制造方法、叠层oled器件
DE102016116119B4 (de) * 2015-08-31 2021-03-18 Lg Display Co., Ltd. Organische Licht emittierende Dioden-Anzeigevorrichtung
KR102520955B1 (ko) * 2015-08-31 2023-04-13 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
KR20170034173A (ko) * 2015-09-18 2017-03-28 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102414017B1 (ko) 2015-10-27 2022-06-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102377466B1 (ko) * 2015-10-29 2022-03-21 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102419770B1 (ko) 2016-05-20 2022-07-13 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 전자 기기
US10756141B2 (en) 2016-07-28 2020-08-25 Universal Display Corporation Very high resolution stacked OLED display
JP6995569B2 (ja) * 2016-11-29 2022-01-14 キヤノン株式会社 有機ｅｌ素子及びこれを用いた表示装置と照明装置
DE112017006074T5 (de) 2016-11-30 2019-08-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anzeigevorrichtung und elektronisches Gerät
US10529780B2 (en) * 2017-02-28 2020-01-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, display module, and electronic device
TWI759289B (zh) * 2017-03-21 2022-04-01 晶元光電股份有限公司 發光元件
US11251430B2 (en) 2018-03-05 2022-02-15 The Research Foundation For The State University Of New York ϵ-VOPO4 cathode for lithium ion batteries
CN112424969A (zh) 2018-05-18 2021-02-26 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、电子设备及照明装置
KR102609512B1 (ko) 2018-06-27 2023-12-04 엘지디스플레이 주식회사 패널, 디스플레이 및 차량용 디스플레이
US11903232B2 (en) 2019-03-07 2024-02-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device comprising charge-generation layer between light-emitting units
US11495777B2 (en) * 2019-09-30 2022-11-08 Joled Inc. Self-luminous element, self-luminous panel, and self-luminous panel manufacturing method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200539744A (en) * 2004-03-03 2005-12-01 Seiko Epson Corp Method of producing laminated type organic electroluminescent element and display apparatus
TW200707720A (en) * 2005-03-25 2007-02-16 Seiko Epson Corp Light emitting apparatus

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW478019B (en) 1999-10-29 2002-03-01 Semiconductor Energy Lab Self light-emitting device
SG113443A1 (en) 2001-12-05 2005-08-29 Semiconductor Energy Laboratao Organic semiconductor element
JP3933591B2 (ja) 2002-03-26 2007-06-20 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子
JP4526776B2 (ja) * 2003-04-02 2010-08-18 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及び電子機器
US6936961B2 (en) 2003-05-13 2005-08-30 Eastman Kodak Company Cascaded organic electroluminescent device having connecting units with N-type and P-type organic layers
EP3447816A1 (en) * 2003-09-19 2019-02-27 Sony Corporation Display unit, method of manufacturing same, organic light emitting unit, and method of manufacturing same
JP4895490B2 (ja) 2003-09-30 2012-03-14 三洋電機株式会社 有機ｅｌパネル
JP2005317506A (ja) * 2004-03-31 2005-11-10 Sanyo Electric Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス表示装置
US7554265B2 (en) 2004-06-25 2009-06-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
JP4441863B2 (ja) * 2004-06-29 2010-03-31 日本精機株式会社 有機ｅｌ素子
JP2006295104A (ja) 2004-07-23 2006-10-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子およびそれを用いた発光装置
EP1624502B1 (en) 2004-08-04 2015-11-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, display device, and electronic appliance
EP1803172B1 (en) 2004-09-24 2017-10-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
CN101027942B (zh) 2004-09-24 2010-06-16 株式会社半导体能源研究所 发光器件
JP4879541B2 (ja) 2004-09-29 2012-02-22 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置の作製方法
US7753751B2 (en) 2004-09-29 2010-07-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating the display device
KR101239161B1 (ko) 2004-09-30 2013-03-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광소자
CN100573963C (zh) 2004-11-05 2009-12-23 株式会社半导体能源研究所 发光元件和使用它的发光器件
WO2006049334A1 (en) 2004-11-05 2006-05-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element and light emitting device using the same
US8633473B2 (en) 2004-12-28 2014-01-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. High contrast light emitting device and method for manufacturing the same
JP4939809B2 (ja) * 2005-01-21 2012-05-30 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置
US7851989B2 (en) 2005-03-25 2010-12-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
US7271537B2 (en) 2005-04-15 2007-09-18 Sony Corporation Display device and a method of manufacturing the display device
US8269227B2 (en) 2005-06-09 2012-09-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic device
US8729795B2 (en) 2005-06-30 2014-05-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic device
JP2007115626A (ja) * 2005-10-24 2007-05-10 Seiko Epson Corp 有機ｅｌ装置
JP4441883B2 (ja) 2005-12-06 2010-03-31 ソニー株式会社 表示装置
JP2007235081A (ja) * 2006-01-31 2007-09-13 Optrex Corp 有機ｌｅｄ素子
KR100852115B1 (ko) * 2007-03-07 2008-08-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광 디스플레이 장치
JP2009037215A (ja) * 2007-07-06 2009-02-19 Canon Inc 表示装置及びそれを用いた撮像装置
US8183767B2 (en) 2007-07-06 2012-05-22 Canon Kabushiki Kaisha Display apparatus and imaging system using the same
US7855508B2 (en) * 2007-09-17 2010-12-21 Global Oled Technology Llc LED device having improved light output
JP2009266459A (ja) 2008-04-23 2009-11-12 Seiko Epson Corp 有機ｅｌ装置および電子機器
JP2009266524A (ja) 2008-04-24 2009-11-12 Canon Inc 有機ｅｌ表示装置
JP2009301731A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Rohm Co Ltd 有機発光装置及び有機発光装置の製造方法
JP2010003577A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Canon Inc 積層型発光表示装置
US20110114981A1 (en) 2008-06-30 2011-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Light emitting display apparatus
WO2010026859A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
JP2010103472A (ja) * 2008-09-29 2010-05-06 Canon Inc 有機ｅｌ表示装置
JP2010287484A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Sony Corp 有機発光素子、並びにこれを備えた表示装置および照明装置
KR101058109B1 (ko) 2009-09-15 2011-08-24 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 디스플레이 장치
JP5676867B2 (ja) 2009-09-29 2015-02-25 住友化学株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
KR101386828B1 (ko) 2009-09-29 2014-04-17 파나소닉 주식회사 발광 소자 및 그것을 이용한 표시 장치
JP4620802B1 (ja) * 2010-01-20 2011-01-26 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
JP5407907B2 (ja) 2010-01-29 2014-02-05 ソニー株式会社 発光素子、照明装置および表示装置
JP5407910B2 (ja) 2010-01-29 2014-02-05 ソニー株式会社 発光装置、照明装置および表示装置
KR101914577B1 (ko) * 2011-02-11 2018-11-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치 및 표시 장치
WO2012108482A1 (en) 2011-02-11 2012-08-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and display device
US8957442B2 (en) 2011-02-11 2015-02-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and display device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200539744A (en) * 2004-03-03 2005-12-01 Seiko Epson Corp Method of producing laminated type organic electroluminescent element and display apparatus
TW200707720A (en) * 2005-03-25 2007-02-16 Seiko Epson Corp Light emitting apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI748693B (zh) * 2020-11-12 2021-12-01 晶瑞光電股份有限公司 Ｒ、ｇ、ｂ、ｉｒ之其中任意組合濾光結構及製作方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120092510A (ko) 2012-08-21
US20120205685A1 (en) 2012-08-16
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KR102035129B1 (ko) 2019-10-22
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US9450209B2 (en) 2016-09-20

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